sábado, 5 de fevereiro de 2011

Um resumo sobre SSDs, HHDs, ReadyBoost e ReadyDrive

Um SSD é um "HD" que utiliza chips de memória Flash no lugar de discos magnéticos. Eles são projetados para substituírem diretamente o HD, sendo conectados a uma porta SATA ou IDE. Embora as taxas de transferência (na maioria dos modelos) seja comparável à de um HD modesto, os SSDs oferecem tempos de acesso extremamente baixos, o que melhora o desempenho consideravelmente em uma grande gama de aplicativos e reduz bastante o tempo de boot. Os SSDs oferecem também a vantagem de consumirem muito menos eletricidade, serem mais resistentes mecanicamente (por não possuírem partes móveis), além de serem completamente silenciosos.

Em compensação, eles possuem uma desvantagem fatal, que é a questão do custo. O preço por megabyte tende a cair com o tempo, mas este será um processo gradual, acompanhando a queda no custo por megabyte da memória Flash.

Um meio termo entre os SSDs e os HDs tradicionais são os HHDs (Hybrid Hard Drives, ou HDs híbridos), que são HDs tradicionais, que incorporam chips de memória Flash, usados como um buffer de dados.

Todos os HDs atuais incluem uma pequena quantidade de memória SDRAM (ou SRAM), usada como cache de disco. O cache é bastante rápido, mas é limitado por dois fatores: é muito pequeno (16 MB na maioria dos HDs atuais) e perde os dados armazenados quando o micro é desligado. Em um HHD é usada uma quantidade generosa de memória Flash (512 MB ou mais em muitos modelos), que tem a função de armazenar dados freqüentemente acessados (como arquivos carregados durante o boot), de forma que eles continuem disponíveis depois de desligar o micro e possam ser usados no próximo boot, e também a de servir como um buffer de dados, permitindo que arquivos sejam salvos na memória Flash e copiados para os discos magnéticos quando for mais conveniente. Neste caso não existe problema de perda de dados armazenados no buffer ao desligar o micro no botão, pois os dados ficam retidos na memória Flash e são gravados nos discos magnéticos no boot seguinte.

Além dos ganhos de desempenho, sobretudo a potencial redução no tempo de boot, o buffer permite que o HD fique mais tempo em modo de economia de energia, já que não é preciso "acordar" o HD ao salvar arquivos ou quando o sistema precisa atualizar arquivos de log, por exemplo, operações que podem ser realizadas no buffer. Isso acaba tornando a tecnologia bastante interessante para os notebooks, onde o HD chega a representar um quarto do consumo elétrico total.

Continuando, temos ainda o ReadyBoost, oferecido pelo Vista, onde um pendrive é usado para criar uma espécie de cache, acelerando o carregamento dos programas. O ReadyBoost é um recurso que parece simples, mas que se revela complexo e até contraditório depois de examinado um pouco mais minuciosamente.

Desde que você utilize um pendrive de fabricação recente, de 1 GB ou mais, ligado a uma porta USB 2.0, você realmente perceberá alguma diferença no tempo de carregamento dos programas. Muitos jogos e aplicativos maiores podem chegar a carregar em metade do tempo, além da performance geral melhorar um pouco (principalmente em micros com apenas 512 MB de RAM). Mas, se você medir as taxas de transferência do pendrive e do HD, vai perceber que, quase sempre, o HD é mais rápido. Como pode então o pendrive melhorar o desempenho?

A questão central é que o HD é rápido em leitura seqüencial, onde são lidos grandes blocos de dados, situados em setores adjacentes. Um HD moderno pode facilmente superar a marca de 60 MB/s, enquanto o pendrive fornecerá 15, 20, ou, quem sabe, 30 MB/s. Apesar disso, o HD possui um tempo de acesso muito alto e por isso pode oferecer taxas de transferências incrivelmente baixas (muitas vezes 2 MB/s ou menos) ao ler vários arquivos pequenos espalhados. Nesse quesito o pendrive leva uma grande vantagem. Para você ter uma idéia da diferença, um HD com tempo de acesso de 13 milissegundos seria capaz de realizar pouco mais de 60 leituras a setores aleatórios por segundo, enquanto mesmo um pendrive de velocidade modesta pode realizar facilmente mais de 4.000 leituras por segundo.

Outra questão é que o pendrive e o HD são dois dispositivos distintos, ligados a barramentos separados, de forma que o sistema pode ler dados nos dois simultaneamente. O sistema aproveita então para copiar os arquivos pequenos, ou que estão gravados em setores distantes entre si do HD para o pendrive, além de usá-lo para armazenar parte da memória swap (exemplo de aplicação onde a baixa latência do pendrive oferece vantagens), fazendo com que o HD possa se concentrar em ler os arquivos maiores, função na qual é mais rápido.

Como a memória Flash não é volátil, os dados continuam lá, prontos para serem usados nos boots subseqüentes, sem que precisem ser novamente transferidos a partir do HD. O principal problema com o ReadyBoost é que a memória Flash possui um limite de ciclos de leitura, de forma que o uso intenso pode fazer com que o pendrive apresente defeito depois de um ou dois anos de uso, sobretudo nos pendrives mais baratos, que utilizam chips de mais baixa qualidade.

Com a popularização do Vista, os fabricantes de memória Flash passaram a lançar diversos tipos de pendrives otimizados para o ReadyBoost. Inicialmente eram modelos de alto desempenho, construídos usando chips e controladores capazes de sustentar taxas mais altas de transferência. Em seguida, passaram a ser lançados pendrives "dual-channel", onde dois chips de memória Flash são acessados simultaneamente, dobrando a taxa de leitura e gravação, de forma muito similar ao que obtemos ao usar dois HDs em RAID 0.

Finalmente, surgiram pendrives de uso interno, novamente vendidos como modelos específicos para uso do ReadyBoost. Estes pendrives internos são instalados diretamente em um dos headers USB da placa-mãe, os mesmos conectores de 9 pinos onde você conecta as portas USB frontais do gabinete. A idéia é que eles fiquem instalados continuamente, mantendo o cache o ReadyBoost:

Com exceção da mudança no conector, eles são pendrives normais, que podem ser usados tanto para o ReadyBoost quanto para guardar arquivos e fazer backups (ou ter o espaço dividido entre as duas aplicações). Caso a placa-mãe suporte boot através da porta USB, você pode até mesmo usá-los para instalar o sistema operacional (substituindo o HD) e assim obter um PC sem partes móveis. Naturalmente, você não conseguiria instalar o Vista em um pendrive com 2 ou 4 GB, mas é possível instalar Linux, ou mesmo fazer uma instalação enxuta do Windows XP.

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