segunda-feira, 11 de março de 2013

O "último" gargalo (parte 3)


Atendendo aos comentários das duas primeiras partes do assunto SSDs, resolvemos escrever esta terceira parte, esclarecendo as questões relacionadas à limitação dos ciclos de escrita em memórias flash, recurso de armazenamento dos SSDs.

Qual a origem da preocupação? Os discos magnéticos dos antigos HDs suportam alguns milhões de escritas. Um defeito nesse HD será mais provável por “arranhão” do disco, defeito ou queima de circuito, problema nos motores, desalinhamento das cabeças de leitura e gravação, do que por desgaste de disco. Trocando em miúdos, HDs apresentam defeitos diversos muito antes do desgaste dos seus discos.

Células de memórias flash, particularmente as contidas nos chips MLC, mais baratos e largamente utilizados em pen drives, cartões de memória e SSDs mais populares, suportam sem falhas 10.000 escritas. Isso significa que você precisaria, por exemplo, apagar e copiar do pen drive de volta para o SSD um mesmo arquivo 10 mil vezes, para aquelas células de memória começarem a falhar.

Na prática, e preocupados com essa questão, os fabricantes de SSD começaram a trabalhar em tecnologias que maximizassem a vida útil dos dispositivos, contornando essa questão. Uma delas chama-se wear leveling (em tradução livre, nivelamento de desgaste), que instrui a controladora do dispositivo a gravar o disco todo continuamente, antes de voltar para seu início e repetir o processo.

Pensem da seguinte forma: imaginem que tenhamos um SSD de 120 Gigabytes. Para levá-lo ao desgaste desses ciclos precisaríamos apagar e regravar esses mesmos 120 GB diariamente por 30 anos! Talvez nem eu esteja funcionando daqui a 30 anos. :-)

Vamos pensar agora no perfil de um usuário mais comum. Alguém que grave 10 GB por dia. Refazendo nossas contas, nosso SSD funcionaria sem nos causar problemas por 360 anos. Mesmo que façamos uma análise muito conservadora, pensando em apenas 10% desse tempo, significaria que nosso SSD duraria 36 anos. Bem mais do que qualquer computador. Ainda assim devemos ter alguns cuidados com processos severos de escrita.

Vejamos agora alguns conceitos importantes, para complementar a discussão.

Swap: vamos explicar antes de discutir: swap é uma área do HD que pode ser reservada para o sistema operacional para simular memória RAM, quando esta não é suficiente para todos os seus processos, evitando que ele deixe de executar aplicativos por falta de memória. Como discutimos na primeira parte do artigo, memória RAM hoje é um recurso computacional muito barato. Cada 2GB de RAM encarecem uma configuração em menos de R$ 50,00, o que torna comum vermos desktops e notebooks com 8GB de memória, bastante para você trabalhar com 6 guias do navegador, Word, Excel, Paciência... Tudo aberto ao mesmo tempo. Experiência de uso é algo muito particular mas, se você tem um SSD no seu equipamento, recomendamos fortemente a desativação do swap.

Desfragmentação: processo de reagrupamento dos blocos lógicos que compõe um mesmo arquivo. Dispositivos de memória sempre dispõem os dados em sequência, independente da relação lógica entre eles. Veja o exemplo abaixo:

1 – o arquivo X é criado
2 – o arquivo Y é criado
3 – o arquivo X é editado
4 – o arquivo Y é deletado
5 – o arquivo Z é criado
6 – o arquivo X é editado

Todo esse processo cria partes separadas no arquivo X e “buracos” entre suas partes editadas. Reunir as partes de um arquivo que estão espalhadas por um disco antes de abri-lo leva muito mais tempo do que abrir um arquivo contínuo. Se esse processo envolve mecânica será lento. Da ordem de 10 microssegundos por bloco do arquivo. Nos SSDs, onde o tempo de leitura de cada bloco é de 0,3 ms, a fragmentação dos arquivos não chega a degradar sensivelmente seu desempenho. Daí esses dispositivos dispensarem a desfragmentação. Na verdade esse processo gasta ciclos de escrita limitados nos SSDs, e não é recomendado. Até por isso, sistemas operacionais mais novos como Windows 7 e 8 possuem o desfragmentador de discos, mas eles são bloqueados pelo sistema se ele identificar a presença de dispositivos de estado sólido.

Até a próxima!

Napa & Andy

5 comentários:

  1. Oi de novo, Andy.
    Adorei a complementação. Aliás, estou terminando uma sequência sobre esse assunto (que considero apaixonante, a despeito do desinteresse dos leitores), que devo começar a publicar no início da semana que vem. Se você tiver tempo e jeito, não deixe de passar por lá (a propósito, seu café está esfriando).
    Bjs e até mais ler.

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  2. Oi Fernando!
    Não deixe meu café esfriar, vou passar lá :-P
    Beijocas.

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  3. Já religuei a cafeteira na tomada. Bjs.

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Bjs,
Andy