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Leio duas notícias sobre o mesmo tema, uma com boas novas, outra assustadora. Pela natureza de ambas, achei que valeria a pena compartilhar com vocês.

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A primeira foi publicada há cerca de uma semana. Em artigo intitulado “Discos rígidos perdem vez para a memória flash”, o vice-presidente de uma grande empresa do ramo afirma: “Há uma mudança evidente no mercado de armazenamento de dados. E uma delas envolve o disco rígido. Ao longo dos últimos cinco anos, a tecnologia se desenvolveu e o disco mecânico está migrando para o flash no mercado de armazenamento primário”.

Vertex 2 Solid State DriveVertex 2 Solid State Drive (Foto: Reprodução)

É verdade. Eu mesmo só tenho usado discos de estado sólido em meus computadores, mantendo apenas uma unidade de disco magnético em cada um para armazenar a cópia de segurança das SSD. E no mercado corporativo não tem sido diferente desde que o desenvolvimento da tecnologia – com o emprego de técnicas como compressão e duplicação de dados – aliado à economia de escala proporcionada pelo aumento das vendas, fez com que os preços de unidades de disco de memória (discos “flash” ou SSD – de “Solid State Disk”), tenham caído ao ponto de se tornarem competitivos. O fato está relacionado às evidentes vantagens que oferecem, já que quase nada pesam. Seu tamanho é uma fração do tamanho das unidades magnéticas e são mais de dez vezes mais rápidos que estas últimas.

Wilson Grava, da Pure Storage, citado no artigo, prevê que na próxima década os discos de memória vão substituir os magnéticos. E não apenas nos computadores, pois convém não esquecer que a imensa maioria dos tablets e a totalidade dos “telefones espertos” já usa discos de memória.

Fatos como a enorme rapidez dos discos de memória, sua rápida disseminação, peso e tamanho quase insignificantes (se comparados aos dos discos mecânicos) apontam para um futuro risonho dos discos de estado sólido.

Já a outra notícia é assunto de um artigo publicado na última segunda-feira, 11/05/2015, no sítio da Extreme Tech em artigo de Joel Hruska intitulado “SSDs can lose data in as little as 7 days without power” (“Se não alimentados com energia, SSDs podem perder dados em períodos tão curtos como 7 dias”). Um título assustador, como eu mencionei no começo.

Mas calma, a coisa não é tão feia quanto parece.

O artigo de Hruska se baseia em palestra de Alvin Cox, da Seagate e intitulada “JEDEC SSD Specifications Explained”. A palestra foi apresentada em um evento eminentemente técnico (“Global Standards for the Microelectronics Industry”) e exige algum conhecimento para ser acompanhada, de modo que vou tentar reduzi-la à expressão mais simples.

 Que discos de memória têm uma vida útil mais curta que os magnéticos é fato. Isto se deve à cada célula de memória tipo “flash” só poder ser escrita um determinado número de vezes. Enquanto a leitura é uma operação passiva, que depende apenas de verificar se há ou não uma tensão ali armazenada, a escrita é uma operação ativa que depende da aplicação de uma forte tensão. As células de memória tipo NAND usadas nos SSD modernos tipo “Enterprise” devem ser “apagadas” (ter seu conteúdo removido) antes de nova escrita.

Complicou? Então esqueça. Lembre-se apenas que as células de memória de um SSD suportam um número grande, porém limitado, de escritas. Excedido este número, elas não mais conseguem reter os dados, que são perdidos.

Este problema é agravado pelo tipo de organização interna adotado pelos discos SSD, cujos conjuntos de células são agrupados em blocos constituídos de 64 “páginas” com capacidade típica de 2 Kb cada – o que dá ao bloco a capacidade de 128 Kb, ou 256 “setores” de 512 Bytes (se isto lhe lembra a organização interna de discos magnéticos e sua subdivisão em trilhas e setores, fique certo que não é por acaso; de fato, a organização deve ser a mesma, senão discos magnéticos e SSD não poderiam ser intercambiáveis como são).

O problema é que nos SSD, cada operação de escrita precisa abranger um bloco inteiro. Quer dizer: vamos supor que o programa que está rodando no momento solicite ao sistema operacional que escreva (armazene) 8 Kb em determinadas páginas de certo bloco do dispositivo de armazenamento. Assim, 8 Kb correspondem apenas a quatro “páginas” de 2Kb cada. Mas quando a solicitação chega à controladora do disco, caso se trate de um SSD, deflagra o seguinte procedimento:

1)      Todas as 64 “páginas” do bloco mantidas na memória NAND são copiadas para a memória RAM do próprio disco (todo disco SSD contém memória RAM auxiliar);

2)      As quatro “páginas” que receberão os dados são localizadas nesta memória RAM e os novos dados são ali escritos;

3)      Todos os dados contidos nas 64 páginas do bloco de memória NAND são removidos (“apagados”);

4)      Todos os dados contidos nas 64 páginas de memória RAM, que agora incluem os 8Kb de novos dados, são copiados (escritos) na memória NAND.

Neste exemplo em particular, para cumprir a solicitação de escrita de 8 Kb de dados, foi necessário “apagar” e reescrever 128 Kb de memória NAND.

Complicou de novo? Então esqueça. Lembre-se apenas que na maioria das ocasiões é necessário escrever na memória NAND muito mais dados do que o estritamente necessário. O que aumenta o número de escritas em cada célula e, por consequência, reduz a vida útil da célula.

O artigo de Hruska prossegue, citando dados da palestra de Cox. Inclusive, exibindo a tabela abaixo, obtida nos “slides” da palestra, podemos ver que o efeito das temperaturas de armazenamento e operação no período em um disco SSD pode manter seus dados armazenados sem qualquer perda, mesmo se não alimentado com energia.

GPC20150515_2Tabela mostra o efeito das temperaturas de armazenamento e operação (Foto: Reprodução)

A figura mostra duas tabelas, cada uma correspondendo a uma classe de disco SSD: usuário doméstico (“Client”) e corporativo (“Enterprise”). A primeira coluna de cada tabela mostra as temperaturas de armazenamento do disco, enquanto a última linha mostra as de operação. O interior da tabela mostra as semanas que, nas condições correspondentes às temperaturas indicadas, discos SSD podem reter dados.

Usando os mesmos exemplos do artigo de Hruska ao comentar a tabela: “Se um disco é armazenado a 25º e operado a 40º, a expectativa de retenção de dados para um disco tipo ‘Client’ é de 105 semanas, ou quase dois anos. Deixe a temperatura de armazenamento subir até 30º e o drive ainda pode manter dados por um ano inteiro. Discos do tipo ‘Enterprise’, no entanto, apresentam características completamente diferentes. Um disco ‘Enterprise’ armazenado a 25º e operado a 40º tem uma taxa de retenção de apenas 20 semanas. Em cenários mais desfavoráveis, ou elevadas temperaturas de armazenamento, dados contidos em um disco tipo ‘Enterprise’ podem começar a falhar em sete dias”.

Conclusão?

O título do artigo é alarmista. Usuários domésticos, como eu e você, raramente usam discos ‘Enterprise’ e dificilmente deixam suas máquinas desligadas por mais de um ano e armazenadas em locais onde a temperatura é superior a 30º. Jamais o fazemos “nas condições menos favoráveis”, ou seja, operando a 50º e armazenados a 55º.

Portanto, a coisa não é tão assustadora quanto o título alarmista faz crer. Podemos continuar usando nossos rápidos discos SSD em paz.

A informação é importante para que os usuários, corporativos ou domésticos, fiquem cientes do fato de que discos SSD têm limitações do tempo em que podem preservar os dados neles contidos quando não recebem alimentação de energia.

Assim, tomem as providências devidas fazendo cópias de segurança com maior frequência do que as fazem em discos magnéticos.

B. Piropo

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