O que é SSD? Tudo sobre velocidade,
tipos e tecnologias
Introdução
Os HDs passaram por evoluções espantosas nos últimos anos. No entanto, aplicações
atuais exigem dispositivos de armazenamento ainda mais sofisticados, capazes de unir
desempenho rápido, capacidade razoável de armazenamento, menor consumo de
energia e durabilidade. As unidades — ou "discos" — SSD (Solid-State Drive) são a
resposta para essa necessidade.
Neste texto, eu, Emerson Alecrim, explico para você o que exatamente é SSD. Também
abordo conceitos relacionados, como formatos, Flash, TRIM, tecnologias de construção,
entre outros.
Vamos começar? Se preferir, pule direto para o tópico desejado na lista a seguir:
- O que é SSD?
- Memória Flash: o ingrediente principal
- Single Level Cell (SLC)
- Multi Level Cell (MLC)
- Triple Level Cell (TLC)
- Quad Level Cell (QLC)
- Penta Level Cell (PLC)
- 3D NAND (V-NAND)
- 3D XPoint
- SATA Express
- PCI Express
- M.2
- NVMe
- U.2
- Os nanômetros de um SSD
- TRIM
- IOPS e outras características para escolher um SSD
- Controlador do SSD
- História: o primeiro SSD do mercado
O que é SSD?
Vamos iniciar definindo a ideia. Como você já sabe, SSD é a sigla para Solid-State
Drive, algo como "Unidade de Estado Sólido", em tradução livre. Trata-se de um tipo
de dispositivo para armazenamento de dados que, de certa forma, concorre com os
discos rígidos.
Aceita-se a ideia de que o nome faz alusão à inexistência de peças móveis na construção
do dispositivo, o que já não acontece nos HDs, que precisam de motores, discos, e
cabeçotes de leitura e gravação para funcionar.
O termo "Estado Sólido", na verdade, faz referência ao uso de material sólido para o
transporte de sinais elétricos entre transístores em vez de uma passagem baseada em
tubos a vácuo, como era feito na época das válvulas.
Em aparelhos SSD, o armazenamento é feito em um ou mais chips de memória,
dispensando totalmente o uso de sistemas mecânicos para o seu funcionamento. Como
consequência, unidades do tipo acabam sendo mais econômicas no consumo de energia,
afinal, não precisam alimentar motores ou componentes semelhantes (note, no entanto,
que há outras condições que podem elevar o consumo de energia, dependendo do
produto).
Essa característica também faz "discos SSD" (não se trata de um disco, portanto, o uso
desta denominação não é correto, apesar de relativamente comum) utilizarem menos
espaço físico, pois os dados são armazenados em chips especiais, de tamanho muito
reduzido. Graças a isso, os SSDs começaram a ser usados de forma ampla, inclusive em
dispositivos extremamente portáteis, como notebooks ultrafinos (ultrabooks) e tablets.
Visão interna e externa de uma unidade SSD de 64 GB da Sandisk;
Note que o dispositivo é composto, essencialmente, por chips
Outra vantagem da não utilização de peças móveis está no silêncio — você não ouve
uma unidade SSD trabalhar, tal como pode acontecer com um HD. A resistência física
também é um benefício: o risco de danos é menor quando o dispositivo sofre quedas ou
é balançado (o que não quer dizer que SSDs são indestrutíveis).
Além disso, dispositivos SSD pesam menos e, em boa parte dos casos, podem trabalhar
com temperaturas mais elevadas que aquelas suportadas pelos discos rígidos. Há ainda
outra característica considerável: o tempo de transferência de dados entre a memória
RAM e unidades SSD costuma ser muito menor, agilizando o processamento de dados.
É claro que também há desvantagens: unidades SSD são mais caras que HDs, embora os
preços diminuam à medida que a sua utilização aumenta. Por causa disso — em muitos
casos, também por limitações tecnológicas —, a grande maioria das unidades SSD
oferecidas no mercado tem capacidade de armazenamento muito inferior em
comparação aos discos rígidos que possuem a mesma faixa de preço.
Memória Flash: o ingrediente principal
A tecnologia SSD é baseada em chips especialmente preparados para armazenar dados,
mesmo quando não há recebimento de energia. São, portanto, dispositivos não-voláteis.
Isso significa que não é necessário usar baterias ou deixar o dispositivo constantemente
ligado na tomada para manter os dados nele.
Para que isso seja possível, convencionou-se entre os fabricantes de SSD o uso de
memórias Flash. Trata-se de um tipo de memória EEPROM* (ver explicação abaixo)
desenvolvido pela Toshiba nos anos 1980. Os chips de memória Flash são parecidos
com a memória RAM usada nos computadores, porém, ao contrário desta última, suas
propriedades fazem com que os dados não sejam perdidos quando não há mais
fornecimento de energia, como já informado.
* EEPROM é um tipo de memória ROM que permite a regravação de dados, no
entanto, ao contrário do que acontece com as memórias EPROM, os processos para
apagar e gravar informações são executados eletricamente, fazendo com que não seja
necessário mover o dispositivo a um aparelho especial para que a regravação ocorra.
Há, basicamente, dois tipos de memória Flash: Flash NOR (Not OR) e Flash NAND
(Not AND). O nome é proveniente da tecnologia de mapeamento de dados de cada um.
O primeiro tipo permite acesso às células de memória de maneira aleatória, tal como
acontece com a RAM, mas com alta velocidade. Em outras palavras, o tipo NOR
permite acessar dados em posições diferentes da memória de maneira rápida, sem
necessidade de esta atividade ser sequencial. O tipo NOR é usado em chips de BIOS ou
firmwares de smartphones, por exemplo.
O tipo NAND, por sua vez, também trabalha em alta velocidade, porém faz acesso
sequencial às células de memória e as trata em conjunto, isto é, em blocos de células,
em vez de acessá-las de maneira individual. Em geral, memórias NAND também podem
armazenar mais dados que memórias NOR, considerando blocos físicos de tamanhos
equivalentes. É, portanto, o tipo mais barato e mais utilizado em SSDs.
Chip de memória Flash NAND da Micron
Tecnologias SLC, MLC, TLC, QLC e PLC
Atualmente, há três tecnologias principais que podem ser empregadas tanto em
memórias Flash NOR quando em Flash NAND: Multi Level Cell (MLC), Single Level
Cell (SLC) e Triple Level Cell (TLC). Em 2018, a fabricante Micron apresentou o
primeiro SSD com um novo padrão, o QLC Quad Level Cell (QLC).
É bastante provável que você encontre uma dessas quatro siglas na descrição do SSD
que você está escolhendo, por isso, é bom conhecê-las. Se preferir, você pode entender
o assunto neste texto que explica as diferenças entre SLC, MLC, TLC, QLC e PLC.
Single Level Cell (SLC)
Os primeiros SSDs foram baseados em chips com tecnologia SLC que, basicamente,
guardam um bit em cada célula de armazenamento. Esse esquema de um bit por célula
torna o dispositivo mais caro, pois é necessário ter mais células para armazenar a
mesma quantidade de dados que os tipos MLC e TLC.
Em contrapartida, um chip SLC é bastante confiável, suportando, por padrão, cerca de
100 mil operações de leitura e escrita por célula, contra 10 mil do MLC e 5 mil do TLC
(mas esses números podem variar conforme a evolução da tecnologia).
Chips SLC também costumam permitir que as operações de leitura e escrita sejam
executadas mais rapidamente, afinal, cada célula só armazena um bit, 0 ou 1. No MLC,
por exemplo, uma célula pode ter dois bits; essa elevação na quantidade de dados torna
o procedimento um pouco mais lento.
A tecnologia SLC praticamente caiu em desuso, sendo destinada hoje a aplicações
muito específicas.
Multi Level Cell (MLC)
O tipo MLC é bastante comum, consistindo em um processo que utiliza tensões
diferenciadas para fazer uma célula de memória armazenar dois bits (teoricamente, é
possível fazê-la armazenar mais) em vez de apenas um, como no SLC.
Graças à tecnologia MLC, os custos de dispositivos de armazenamento Flash se
tornaram menores, aumentando inclusive a oferta de produtos como pendrives e
smartphones com preços mais acessíveis.
Como você já deve ter percebido, o MLC permite que o SSD armazene mais dados por
chip: onde havia apenas um bit, agora há dois. Há uma desvantagem, porém: o
desempenho costuma ser inferior na comparação com o tipo SLC, como eu expliquei no
tópico anterior.
Isso acontece porque, no MLC, uma célula pode armazenar quatro valores de
informação por conta do suporte a dois bits: 00, 01, 10 e 11. Por causa disso, o
controlador da unidade precisa usar tensões muito específicas para identificar
corretamente se a célula está em uso e com qual valor. Esse processo acaba deixando a
operação mais lenta.
Triple Level Cell (TLC)
O próprio nome já indica: o tipo TLC armazena três bits por célula, portanto, o volume
de dados que pode ser guardado na unidade aumenta consideravelmente. É um dos
padrões mais recentes do mercado.
Porém, o desempenho também é menor na comparação com a tecnologia SLC, afinal,
obtemos oito valores possíveis com três bits, razão pela qual há mais variedade de
tensões: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 e 111.
Aqui, o principal benefício é mesmo o ganho de espaço de armazenamento, pois
memórias TLC costumam ser mais lentas que chips MLC que, por sua vez, têm menos
desempenho que a tecnologia SLC.
Mesmo assim, memórias TLC e MLC são mais rápidas que os HDs, razão pela qual o
seu uso é viável na maioria das aplicações: em muitas situações, não compensa ter um
SSD bastante rápido, mas que não oferece capacidade de armazenamento suficiente.
Além disso, tecnologias complementares podem servir de compensação, fazendo SSDs
com TLC NAND atingirem velocidades interessantes.
Quad Level Cell (QLC)
Se você pensa que chips QLC vão seguir a lógica e armazenar quatro bits por célula,
pensou certo. O QLC NAND foi desenvolvido para aumentar ainda mais a densidade
dos chips de armazenamento — tem-se mais dados sem aumentar as dimensões físicas
do componente.
É uma vantagem interessante, mas é prudente não esperar que o QLC NAND domine o
mercado: se por um lado é possível armazenar mais dados, por outro, estima-se que
chips do tipo suportem apenas mil operações de leitura e escrita por célula.
Por essa razão, SSDs com chips QLC costumam ser direcionados apenas a aplicações
muito específicas.
Penta Level Cell (PLC)
Em setembro de 2019, Intel e Toshiba anunciaram, quase ao mesmo tempo, a tecnologia
PLC NAND. Um chip do tipo pode armazenar até cinco bits por célula. O efeito é esse
mesmo que você está pensando: SSDs com ainda mais capacidade de armazenamento
de dados.
O problema é que, ao trabalhar com cinco bits por célula, chips PLC NAND podem
apresentar menos desempenho que unidades baseadas nas tecnologias QLC, TLC, MLC
e SLC. Além disso, o tempo de vida útil de SSDs com PLC tende a ser menor na
comparação com modelos baseados nesses padrões.
Como a tecnologia PLC está em desenvolvimento, ainda não há informação sobre taxas
máximas de leitura ou gravação de dados, tampouco sobre durabilidade.
3D NAND (V-NAND)
Os esforços da indústria para aumentar a capacidade de armazenamento dos SSDs não
pararam por aí. As principais empresas do setor estão empregando em seus produtos
mais sofisticados uma técnica batizada como 3D NAND. Esse '3D' na denominação é
uma referência ao empilhamento de células de memória.
Para facilitar a compreensão, imagine que um SSD é um depósito cheio de caixas. Cada
caixa armazena informações. Porém, essas caixas ficam lado a lado, ocupando todo o
chão e assim, formando um plano bidimensional (2D).
2D NAND x 3D NAND — Ilustração original: Hynix Semicondutor
Como o depósito ficou cheio, alguém teve a ideia de colocar uma caixa em cima da
outra, formando pilhas e mais pilhas de caixas, ou seja, um plano tridimensional (3D).
Veja que, com essa abordagem, a capacidade de armazenamento aumentou, mas o
depósito permaneceu com o mesmo tamanho.
Esse é mais ou menos o princípio do 3D NAND: em vez de termos apenas uma camada
horizontal de células de memória no chip, temos várias, formando uma pilha.
A indústria começou criando pilhas com 24 camadas, mas logo passou para 32. Só para
citar um exemplo, em 2015, a Intel apresentou um chip MLC com 32 camadas cuja
capacidade era de 256 gigabits (ou seja, 32 gigabytes — GB). Outro chip de 32 camadas
da empresa usava tecnologia TLC e, portanto, oferecia 384 gigabits (48 GB). Se juntar
oito desses chips MLC, você passa a ter um SSD de 256 GB, consequentemente (ou,
com chips TLC, 384 GB).
Em 2016, a indústria começou a investir em chips com 48 e 64 camadas. A Western
Digital, por exemplo, anunciou nesse mesmo ano um chip MLC que, por ter 64
camadas, podia armazenar 512 gigabits de dados. Em 2017, chips com 96 camadas
começaram a surgir.
Imagem em escala microscópica que mostra o empilhamento — por PC Perspective
Isso tudo, cabe destacar, é feito sem afetar o tamanho físico do dispositivo. O aumento
do número de camadas é possível graças a modificações nas técnicas de fabricação e ao
uso de determinados materiais.
A Samsung é uma das companhias que usam empilhamento, mas com base em uma
tecnologia chamada Charge Trap Flash (em geral, os demais fabricantes trabalham com
a técnica FGMOS — Floating-Gate MOSFET). Em vez de 3D NAND, a companhia
utiliza o nome V-NAND (Vertical NAND).
3D XPoint
Em meados de 2015, Intel e Micron anunciaram o 3D XPoint, novo tipo de memória
não-volátil que promete ser até mil vezes mais rápido do que memórias Flash NAND
convencionais. Sim, mil vezes!
Memórias 3D XPoint também são mais densas, ou seja, suportam mais células de
memória. Consequentemente, também podem armazenar muito mais dados — até dez
vezes mais. Como se não bastasse, a tecnologia empregada em sua construção faz o 3D
XPoint ser até mil vezes mais resistente.
Mas essas são estimativas teóricas. Em 2016 e no início de 2017, os primeiros SSDs
com 3D XPoint testados foram até quatro vezes mais rápidos em operações de escrita e
três vezes mais resistentes que unidades com Flash NAND.
Talvez as expectativas melhorem com o aprimoramento da tecnologia, mas, nos
primeiros anos de mercado, Intel e Micron esperam que o 3D XPoint alcance até dez
vezes mais velocidade, três vezes mais resistência e até quatro vezes mais capacidade de
armazenamento.
Mesmo assim, é um avanço significativo, não? Todas essas vantagens são possíveis
porque o 3D XPoint também é baseado em uma técnica de camadas (como o '3D'
indica). Só que as células são posicionadas em interseções das linhas de cada camada de
uma forma que elas ficam muito próximas. Juntando isso ao fato de não ser necessário o
uso de transístores (ao contrário da memória NAND), a densidade acaba sendo muito
mais elevada.
3D XPoint: as células são as partes verdes das colunas — imagem original por Intel
Basicamente, é isso que permite que as memórias 3D XPoint armazenem mais dados e
ofereçam mais velocidade na transferência de dados. O modelo de construção facilita o
acesso a pequenos blocos de memória (enquanto o Flash NAND, via de regra, trabalha
com blocos maiores), agilizando os processos de escrita e leitura.
Não há previsão para que as memórias 3D XPoint substituam a memória Flash. Por ora,
a tecnologia atende apenas a nichos de mercado. A Intel, por exemplo, a emprega na
linha de produtos Optane.
Formatos e interfaces: M.2, SATAe, NVMe e mais
Pela abordagem que fizemos até agora, podemos entender qualquer dispositivo que
utiliza memória Flash como sendo uma unidade SSD. Mas, na verdade, é mais
adequado pensarmos em SSD como um tipo de dispositivo concorrente ao disco rígido
— não podemos esquecer da palavra "Drive" no nome.
Seguindo essa linha de pensamento, a indústria começou a fornecer unidades SSD como
se fossem HDs, só que com chips de memória em vez de discos. Assim, esses
dispositivos podem ser conectados em interfaces SATA, por exemplo. Podemos então
encontrar unidades SSD em formatos de 1,8, 2,5 e 3,5 polegadas, tal como HDs.
Unidade SSD de 2,5 polegadas e interface SATA da Micron
O problema é que, mesmo a versão mais rápida do SATA (SATA III), que atinge taxas
de transferência de dados de até 6 Gb/s (gigabits por segundo), pode ser insuficiente
para atender a determinados SSDs: muitos modelos, especialmente aqueles direcionados
a computadores de alto desempenho (como os que são usados por gamers), podem
trabalhar com velocidades superiores que a do barramento SATA III.
SATA Express
Para lidar com essa limitação, a indústria tem recorrido a algumas alternativas, entre
elas, o SATA Express (também conhecido como SATAe). O nome é uma referência à
junção de duas tecnologias: SATA e PCI Express.
A tecnologia PCI Express é bastante comum nos computadores (provavelmente, a sua
placa de vídeo usa esse padrão) e oferece velocidades elevadas na transferência de
dados. Por que não aproveitar todo esse potencial com SSDs?
O conector SATA Express combina dois plugues SATA convencionais com um terceiro
que é usado para alimentação elétrica. O interessante dessa abordagem é que, se um slot
SATAe não estiver em uso na placa-mãe, ele pode ser usado para conectar até dois
dispositivos via SATA "normal".
Cabo SATA Express — Imagem original por Amazon
Teoricamente, o SATA Express pode atingir taxas de transferência de dados de até 16
Gb/s.
PCI Express
Se o PCI Express (PCIe) é bastante rápido, não seria conveniente contarmos com
SSDs baseados inteiramente nessa tecnologia? Sim! Essas unidades existem, na
verdade. Alguns modelos chegam a ter taxas de leitura de dados de até 2.400 MB/s. A
velocidade de gravação normalmente não passa da metade da taxa de leitura, mesmo
assim, permanece sendo alta.
Tamanho desempenho pesa no bolso. SSDs PCI Express geralmente são muito caros,
razão pela qual costumam ser utilizados apenas em aplicações de alto desempenho.
SSD Intel 750 Series com PCI Express
M.2
O M.2 (outrora conhecido pela sigla NGFF — Next Generation Form Factor) é uma
especificação que pode trabalhar tanto com SATA III quanto com PCI Express. O
padrão consegue propiciar velocidades bastante elevadas, portanto: até 32 Gb/s com uso
de quatro linhas de PCI Express 3.0, a versão mais rápida atualmente (embora ainda não
haja SSDs que atinjam essa velocidade).
Outra vantagem do M.2 é a sua flexibilidade de formatos, o que tem feito esse padrão
ser usado tanto em laptops bastante finos quanto em desktops. Temos tamanhos que vão
de 16 mm a 110 mm de largura, e 30 mm até 110 mm de comprimento.
Com o M.2, o SSD acaba assumindo o formato de placa. A opção de 22 mm de largura
é a mais comum. Os modelos menores, obviamente, são mais indicados para
dispositivos compactos como notebooks ultrafinos.
Eis um resumo dos vários formatos M.2 mais comuns e seus respectivos tamanhos:




M.2 22110: 110 x 22 mm
M.2 2280: 80 x 22 mm (talvez o mais comum)
M.2 2260: 60 x 22 mm
M.2 2242: 42 x 22 mm
Da esquerda para a direita: M.2 2242, M.2 2260 e M.2 2280 — Imagem original por Forbes
Para saber mais sobre o assunto, confira o artigo que explica o que é M.2.
NVMe
O NVMe (Non-Volatile Memory Express) não é um padrão de conexão que concorre
com o SATA Express ou o M.2, mas uma espécie de protocolo que otimiza o tempo de
acesso aos dados, no sentido de uniformar a comunicação entre o controlador e os
componentes de armazenamento em si.
Na tecnologia SATA, há uma especificação chamada AHCI que responde por essa
tarefa. O problema é que o AHCI é mais adequado a HDs, ou seja, ao modo de trabalho
que considera acesso a dados em posições diferentes nos discos da unidade.
Não existindo discos nos SSDs, o NVMe foi desenvolvido para explorar o potencial que
não pode ser alcançado com o AHCI. O que o NVMe faz é multiplicar em muitas vezes
a capacidade da unidade de receber simultaneamente comandos de leitura e escrita.
Assim, há menos latência (tempo que o dado leva para ser acessado e lido) e a obtenção
dos dados acaba sendo mais rápida.
Com latência menor, as cargas de trabalho também são executadas mais rapidamente,
permitindo que os SSDs passem mais tempo inativos. Desse modo, há economia de
energia e até aumento da vida útil da unidade.
A especificação NVMe não se limita a uma única tecnologia de conexão: é possível usála com unidades baseadas em PCI Express e M.2, por exemplo.
U.2
Uma limitação importante do PCI Express e do M.2 é que esses padrões exigem
conexão direta do SSD em slots. Se você quiser conectar o SSD ao computador por
meio de um cabo, vai ter que utilizar outro padrão, como o SATA Express. Só que aí
não será possível tirar proveito da especificação NVMe. Foi por isso que a indústria
criou outro padrão de conexão (pois é, mais um), o U.2 (por algum tempo chamado de
SFF-8639).
O U.2 permite conexão via cabo e, ao mesmo tempo, suporta o PCI Express 3.0, além
do NVMe, é claro. O problema então está resolvido, exceto, talvez, por um pequeno
detalhe: cabos U.2 podem ser bem caros.
Conectores U.2 — imagem original por AliExpress
Os nanômetros de um SSD
A gente já falou em arquitetura 3D, tecnologias como MLC e TLC e outros aspectos
que contribuem para o aumento da capacidade de armazenamento de dados dos SSDs.
Mas falta um: a miniaturização dos chips.
O propósito aqui, essencialmente, é deixar os transístores que compõem o chip com o
menor tamanho possível, assim, o componente pode armazenar mais dados sem, no
entanto, ter o seu tamanho físico aumentado. Esse aspecto é medido em nanômetros
(nm), medida que equivale a um milionésimo de milímetro, isto é, a um milímetro
dividido por um milhão.
Encontramos no mercado unidades com chips de 34 nm, 25 nm e 20 nm, por exemplo.
Atualmente, também é possível encontrar SSDs mais sofisticados com chips com 15 nm
e 10 nm. Na época da última atualização deste texto, já se falava em opções com 7 nm.
Não deve ir muito além disso, porém. A miniaturização não é um processo fácil porque,
além dos custos envolvidos, pode levar a problemas como instabilidade e incremento
nas taxas de erros de leitura. É por essa razão que a indústria estuda tecnologias
alternativas, como a já mencionada memória 3D XPoint.
Comparativo: 34, 25 e 20 nanômetros — imagem por Intel
TRIM
Quando o assunto é SSD, especialmente quando nos referimos às unidades mais
recentes, convém prestar atenção em uma característica que vem ganhando cada mais
destaque: o recurso TRIM. Ele é extremamente importante. Vamos entender o porquê.
Em geral, quando você apaga um arquivo, ele não é completamente eliminado do
sistema operacional. Na verdade, a área ocupada por ele é marcada como “livre para
uso” e os dados ficam ali de maneira oculta ao sistema até que uma nova gravação
ocorra. É por isso que muitos programas de recuperação de arquivos apagados
conseguem ter sucesso nessa tarefa.
Nos HDs, o espaço disponível para dados pode ser gravado e regravado sem grandes
dificuldades. Isso é possível porque, nos discos rígidos, os dados são agrupados em
setores de 512 bytes (saiba mais sobre isso nesta matéria sobre HDs), onde cada setor
pode ser gravado e regravado de maneira independente.
No SSD, esse processo é um pouco diferente. Na memória Flash, os dados são
agrupados em blocos, geralmente de 512 KB, sendo que cada grupo é composto por
várias divisões chamadas páginas. Cada uma delas tem, usualmente, 4 KB.
O problema é que esse blocos de dados não podem simplesmente ser gravados e,
posteriormente, regravados com a mesma facilidade existente nos HDs. Para isso, é
necessário primeiro apagar os dados de uma área gravada, fazendo-a retornar ao estado
original, para somente então inserir os dados novos.
A questão se agrava pelo fato de que, geralmente, esse processo precisar abranger o
bloco inteiro e não apenas determinadas páginas deste. Você já deve ter percebido que
essa situação pode causar uma significativa perda de desempenho.
Uma das maneiras de lidar com isso é fazer o sistema operacional sempre utilizar uma
área livre do SSD. Mas essa é uma solução paliativa. Mais cedo ou mais tarde, os blocos
não utilizados serão todos preenchidos. O TRIM surge justamente para evitar que o
usuário "entre em pânico" ao perceber que sua unidade SSD está "sobrescrevendo"
dados e, consequentemente, ficando mais lenta.
Com o TRIM, o sistema operacional é instruído a fazer uma verificação para “zerar” as
páginas de arquivos apagados, em vez de simplesmente marcá-las como “disponível
para uso”, como acontece nos HDs. Assim, quando os blocos que passarem por esse
processo tiverem que receber novos dados, já estarão preparados para isso, como se
nada nunca tivesse sido gravado ali.
É por isso que o TRIM é tão importante. A sua função é capaz de evitar sérios
problemas de desempenho. Devo dizer que, para funcionar, esse recurso tem que ser
suportado tanto pelo sistema operacional quanto pela unidade SSD. É o caso do
Windows 10 e das versões mais recentes do Linux, por exemplo.
IOPS e outras características para escolher um SSD
Ao escolher uma unidade SSD, é sempre importante verificar as especificações do
dispositivo. Uma delas está ligada ao aspecto do desempenho. Quantos megabytes
podem ser lidos por segundo? Quantos podem ser gravados nesse mesmo tempo?
Esses parâmetros podem variar bastante de um produto para outro. É comum, por
exemplo, encontrar unidades SSD formadas por um conjunto de dez chips de memória
Flash. O controlador do dispositivo (abordado mais à frente) pode dividir determinado
arquivo em 10 partes para que estas sejam gravadas simultaneamente na unidade,
tornando o processo de gravação como um todo mais rápido, por exemplo.
Porém, recursos a mais ou a menos podem melhorar ou piorar esse processo. Daí a
importância de se verificar esses detalhes. Felizmente, é praticamente regra entre os
fabricantes informar a quantidade de dados que podem ser gravados e lidos por
segundo.
Outro parâmetro que também pode ser observado é o IOPS (Input/Output Operations
Per Second), que indica a quantidade estimada de operações de entrada e saída por
segundo, tanto para leitura quanto para escrita de dados. Quanto maiores esses números,
melhor.
Quanto à capacidade de armazenamento, os SSDs costumam levar a pior na comparação
com os HDs. Por isso, não é raro encontrar notebooks que oferecem SSD de 240 GB
complementado com um HD de 1 TB, por exemplo. O ideal aqui é avaliar com cuidado
quanto espaço você precisa. Unidades com muita capacidade de armazenamento são
muito caras e podem, portanto, não oferecer boa relação custo-benefício. O mínimo,
para os padrões atuais, é um SSD de 120 GB.
Observe também as tecnologias suportadas pelo seu computador. Não compre um SSD
M.2, por exemplo, antes de ter certeza que a placa-mãe do seu desktop ou laptop é
compatível com esse formato.
Pode ser que você tenha mais de um padrão suportado pela máquina, por exemplo,
SATA e U.2. O U.2 é mais rápido, porém, custa mais. É necessário então mensurar se o
ganho de desempenho compensa o investimento mais elevado ou se uma unidade SATA
é suficiente para atender ao que você precisa.
Por fim, vale a pena checar qual o tempo médio de durabilidade previsto pelo fabricante
e se a unidade conta com recursos adicionais, como buffer, o já mencionado TRIM, a
tecnologia de monitoramento S.M.A.R.T. (amplamente utilizada com HDs) ou até
mesmo RoHS (Restriction of Certain Hazardous Substances), que indica que o
fabricante não utilizou determinadas substâncias prejudiciais à saúde e ao meio
ambiente na fabricação do produto.
Controlador do SSD
Assim como os HDs, SSDs também têm controladores. Cabe ao controlador— uma
espécie de processador — intermediar a troca de dados entre o computador e a memória
Flash, gerenciar as operações de leitura e escrita, detectar e corrigir erros, entre outras
tarefas.
Como os controladores dos SSDs precisam lidar com grandes volumes dados, eles
contam com recursos que permitem ou facilitam esse trabalho, como memórias
dedicadas que funcionam como cache e algoritmos de compressão de dados que tornam
as operações mais rápidas ou prolongam a vida útil da unidade.
A ausência ou a implementação de determinados recursos nos controladores varia de
fabricante para fabricante e de um modelo de SSD para outro. As empresas não
costumam divulgar muitos detalhes sobre o funcionamento desses chips para proteger
suas tecnologias, razão pela qual não é possível explorar o assunto com profundidade.
História: o primeiro SSD do mercado
Os dispositivos SSD começaram a aparecer de maneira massiva no mercado a partir de
2006, mas pode-se dizer que a tecnologia em si surgiu muito antes, embora não com o
mesmo nome.
Em 1976, uma companhia de nome Dataram colocou no mercado um dispositivo de
armazenamento de dados de nome Bulk Core (link em PDF) que era composto por oito
módulos de um tipo de memória não-volátil com a incrível (para a época) capacidade de
256 KB cada um.
Um HD da época à esquerda e o BULK CORE à direita - Imagem por StorageSearch.com
O Bulk Core "emulava" as unidades de disco utilizadas na época, com o diferencial de
ser mais rápido que estas. O equipamento custava cerca de US$ 10 mil e era utilizado
em centros de processamento de dados.
Em vista de suas características (uso de memória não volátil e maior velocidade de
transferência de dados), o Bulk Core pode ser considerado o primeiro SSD do mercado.
Conclusão
Muita gente se pergunta se a tecnologia SSD sinaliza o fim da era dos discos rígidos. É
difícil dizer. Em relação à capacidade de armazenamento, os HDs ainda apresentam
excelente relação custo-benefício, sem contar que esses dispositivos contam com uma
média de durabilidade bastante satisfatória.
Como os SSDs têm custo de armazenamento mais elevado e os HDs continuam sendo
aperfeiçoados para ganhar mais capacidade e durabilidade, as duas categorias deverão
conviver "pacificamente" por um longo tempo.