quinta-feira, 6 de agosto de 2015

DRIVES SSD ─ O FIM DOS JURÁSSICOS HDDs ELETROMECÂNICOS ─ JÁ É HORA DE MIGRAR?

O PODER ABOMINA O VÁCUO.

A velocidade dos processadores cresceu milhões de vezes desde os anos 80, ao passo que a taxa de transferência dos HDDs (Hard Disk Drives) aumentou apenas alguns milhares de vezes e a rotação dos pratos (que é de importância fundamental para desempenho do drive), menos de quatro vezes. Somando a isso a capacidade astronômica de armazenamento dos drives atuais (que chega a inacreditáveis 10TB!) e o fato de o tempo de acesso ser inversamente proporcional ao volume de dados, fica fácil compreender porque o disco rígido disputa com o anacrônico BIOS o título de principal gargalo de desempenho do PC.

Observação: O primeiro HDD de que se tem notícia foi lançado pela IBM no final da década de 50 ─ um portento de US$ 30 mil, composto por 50 pratos de 24 polegadas de diâmetro, mas que era capaz de armazenar somente 4.36 MB (o que corresponde uma faixa musical de tamanho médio em MP3).

O BIOS deve ser substituído em breve pelo UEFI (que, dentre outras vantagens, reduz sobremaneira o tempo de inicialização do sistema), mas o HDD já vem sendo (lenta e progressivamente) substituído pelos drives de estado sólido (SSDs) ─ solução que ainda não se popularizou mais expressivamente devido ao preço elevado desses componentes, que chegam a custar de 10 a 15 vezes mais que seus correspondentes eletromecânicos.

Numa visão simplista, mas adequada aos propósitos desta matéria, o HDD tradicional é composto por uma câmara selada (carcaça), em cujo interior um ou mais pratos (discos) acionados por um motor giram em alta velocidade. A gravação dos dados fica a cargo de cabeças eletromagnéticas (heads) posicionadas na extremidade de um braço (arm) controlado por um atuador. Essas cabeças alteram a polaridade das moléculas de óxido de ferro do revestimento metálico que recobre os discos, gerando sinais elétricos que a placa lógica interpreta como imensos conjuntos de bits zero e um, que representam os arquivos digitais em linguagem de máquina.  

Observação: Todo HD é formatado fisicamente na fábrica, quando então as superfícies dos pratos são divididas em trilhas, setores e cilindros. As trilhas são "faixas concêntricas" numeradas da borda para o centro e divididas em (milhões de) setores de 512 bytes. Quando o drive é composto por dois ou mais discos, há ainda a figura do cilindro, que corresponde ao conjunto de trilhas de mesmo número dos vários pratos (o cilindro 1 é formado pela trilha 1 de cada face de cada disco, o cilindro 2, pela trilha 2, e assim por diante). O primeiro setor – conhecido como setor de boot, setor zero, trilha zero ou MBR – abriga o gerenciador de boot, as tabelas de alocação de arquivos usadas na formatação lógica (feita pelo próprio usuário quando da instalação do sistema) das partições inicializáveis e outros dados inerentes à inicialização do computador. Note que setor e cluster são coisas diferentes: O primeiro corresponde à menor unidade física do HDD, ao passo que o segundo, geralmente formado por um conjunto de setores, remete à menor unidade lógica que o SO é capaz de acessar para armazenar dados.

Já os SSDs não têm motor, discos, nem quaisquer outras peças móveis. Seus componentes básicos são a memória flash ─ que armazena os arquivos de maneira semelhante à da RAM, tornando o processo de leitura e gravação muito mais veloz ─ e o controlador ─ que gerencia o cache de leitura e gravação de arquivos, criptografa informações, mapeia trechos defeituosos da memória, e por aí afora. Embora já existam HDDs para PCs com até 10TB, os SSDs mal chegam a 10% desse espaço (convenhamos que não é pouco, pois 1TB corresponde a 1.099.511.627.776 bytes; para não se atrapalhar em conversões dessa natureza, é só recorrer a esta tabela).

Observação: Existem também os drives híbridos, que combinam uma unidade SSD de pequena capacidade com um HDD convencional e proporcionam desempenho melhor a preço menor. A memória flash funciona como cache, armazenando e garantindo acesso rápido aos arquivos utilizados com maior frequência (sistema e aplicativos), enquanto os discos magnéticos se encarregam dos demais dados (músicas, vídeos e arquivos pessoais). O processo é transparente e automático, e tanto o usuário quanto o SO "enxergam" o conjunto como se ele fosse um drive comum.

Para não espichar demais esta postagem, o resto fica para amanhã. Abraços e até lá.
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