Unidade de estado sólido: diferenças entre revisões

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Revisão das 00h39min de 9 de março de 2013

Uma unidade SSD de 2,5 polegadas (64 mm).

SSD (sigla do inglês solid-state drive) ou unidade de estado sólido é um tipo de dispositivo sem partes móveis para armazenamento não volátil de dados digitais. Tipicamente, são construídos em torno de um circuito integrado semicondutor^[1], o qual é responsável pelo armazenamento, diferentemente, portanto, dos sistemas magnéticos (como os HDs e fitas LTO) ou óticos (discos como CDs e DVDs). Alguns dos dispositivos mais importantes usam memória RAM, e há ainda os que usam memória flash (estilo cartão de memória SD de câmeras digitais).

Características

Os dispositivos SSD têm algumas características que constituem um pinto de vantagens e desvantagens sobre dispositivos de armazenamento convencionais. Entre elas:

Vantagens

Tempo de acesso reduzido. O tempo de acesso à memória RAM é muito menor do que o tempo de acesso a meios magnéticos ou ópticos. Outros meios de armazenamento sólidos podem ter características diferentes de hardware e sofware de diferentes caracteristicas fisicas

Eliminação de partes móveis eletro-mecânicas, o que reduz vibrações e os torna completamente silenciosos;
Por não possuírem partes móveis, são muito mais resistentes que os HDs comuns contra choques mecânicos, o que é extremamente importante quando se fala em computadores portáteis;
Menor peso em relação aos discos rígidos, mesmo os mais portáteis;
Consumo reduzido de energia;
Possibilidade de trabalhar em temperaturas maiores que os HDs comuns - cerca de 70° C;
Banda muito superior aos demais dispositivos, com dispositivos apresentando 250MB/s na gravação ^[2] e até 700MB/s nas operações de leitura ^[3].

Desvantagens

Alto custo para o usuário final;
Capacidade de armazenamento inferior aos discos rígidos IDE e SATA;

As taxas de transferência (na maioria dos modelos) são equivalentes a de um HD modesto. Em sistemas de alto desempenho, o critério de alta velocidade de acesso é o mais importante, além de reduzir bastante o tempo de boot, mas no caso de dispositivos de baixo consumo de energia, ou baixo custo, o critério da redução do consumo de energia é o mais importante. Porém, para os padrões atuais de mercado e aplicação, os dispositivos SSD ainda são bastante caros se comparados a dispositivos magnéticos. Para solucionar este problema, atualmente estão sendo lançados discos híbridos, contendo aproximadamente 2GB em Flash mais um disco convencional.

Devido à esta grande diferença de preço os SSD estão atualmente restritos as notebooks ultraportáteis onde suas vantagens são melhor aproveitadas.

A Toshiba anunciou o lançamento da maior memória Flash do mercado, com 256 GB de capacidade. A IBM tem um modelo com 4TB ^[4]. Novos drives são apresentados em uma alta freqüência, mostrando que é uma tecnologia em que estão sendo investidos muitos recursos. Em de outubro de 2011 a empresa OCZ Lançou o primeiro SSD de 1TB de 2,5 polegadas do mundo. Com este lançamento fica cada vez mais evidente que os HDs comuns estão com seus dias contados.

De fato, a ideia é trocar um disco rígido por memórias de estado sólido de forma natural. O conector, a interface e as características lógicas são as mesmas. Na verdade um disco de estado sólido pode ter o mesmo tamanho de um disco de 3.5", se encaixado normalmente no lugar de um disco rígido. Mas ainda estamos longe de decretar a morte dos discos rígidos. As duas tecnologias ainda vão coexistir por um longo tempo e provavelmente ganharão novos rivais.

Flash Drives

A maioria dos fabricantes utilizam SSD de memória flash não-volátil para criar dispositivos mais robustos e compactos para o mercado consumidor. Estes SSDs baseados em memória flash, também conhecida como flash drives, não necessitam de baterias. Eles são frequentemente embalados na unidade de disco padrão(1,8 polegadas, 2,5 polegadas e 3,5 polegadas). SSDs são mais lentas do que as DRAM e alguns modelos são mais lentos do que o mesmo tradicional HDDs em arquivos grandes, mas flash SSDs não têm partes móveis e, portanto, procuras e outros atrasos inerentes de discos eletro-mecânicos convencionais são insignificantes.

Características:

Cache: Um SSD utiliza uma pequena quantidade de memória DRAM como um cache, semelhante ao cache em unidades de disco rígido;
Armazenamento de energia: Outro componente de alto desempenho SSDs é um capacitor em forma de pilhas. Estes são necessários para manter a integridade dos dados de tal ordem que os dados no cache pode ser levada para a unidade quando a energia é suprimida; algumas conseguem armazenar os dados na cache até a energia ser retomada.

Duração

A duração é um assunto constantemente discutido quando fala-se de SSDs, isso porque é de conhecimento público que os SSDs possuem uma duração limitada, tecnicamente falando, tais componentes possuem um número máximo de escritas para cada bloco após ser atingido torna o bloco inutilizável. Assim os SSDs possuem mecanismos para que seus espaços alocáveis sejam redimensionados (diminuídos) conforme os blocos forem tornando-se inutilizáveis (por atingir o número máximo de escritas). Estudos comprovam que os SSDs recentemente produzidos possuem vida útil longa, mesmo que seja feito uso contínuo deles (24/7) .

Sistemas de arquivos otimizados para SSDs

Alguns modelos de SSDs possuem otimizações para aumentar suas performances através da redução de lixo coletado durante as leituras realizadas. Esta propriedade conhecida como TRIM, a palavra TRIM não é uma abreviação, é simplesmente o comando que o sistema operacional utiliza para informar a um SSD que determinado bloco de informação não está em uso e portanto não precisa ser recuperado durante leituras no setor ao qual ele pertence.

O sistema operacional Windows 7 dá suporte à TRIM, o MAC OS X versão 10.6.8 (ou mais recentes) também, no caso do Linux as versões 2.6.33 ou mais recentes também dão suporte à TRIM.

Tecnologias Utilizadas

MLC (Multi Level Cell)

MLC são empregadas nos dispositivos eletrônicos de uso corrente, como “pen-drives” e cartões de memória. Já existem no mercado módulos de até 32 GB (esperando-se para breve os primeiros de 64 GB), são mais baratas, mais compactas (uma única “célula” pode armazenar dois bits através da variação dos níveis de corrente que conduz em quatro intensidades identificáveis), mas em contrapartida apresentam um desempenho duas vezes menor que o das memórias SLC e impõem um limite de 10.000 (dez mil) operações de escrita por célula.

SLC (Single Level Cell)

SLC são mais caras, menos densas (cada célula armazena apenas um bit, como toda célula de memória que se preza) e os módulos de maior capacidade hoje existentes armazenam apenas 16 GB (esperando-se para breve os de 32 GB). Em contrapartida admitem até 100.000 (cem mil) operações de escrita por célula e apresentam um desempenho muito superior: tempo de leitura de 25 microssegundos, de escrita de 200 microssegundos e necessitam de apenas 1,5 microssegundo para apagar o dado armazenado (repare que a unidade é microssegundo, ou milionésimo de segundos, e não milissegundo, ou milésimo de segundo, usualmente adotado para medir o desempenho de discos magnéticos). Este tipo de memória flash tem sido usado até o momento apenas em aplicações militares, industriais e corporativas.

Preços mais baixos normalmente usam unidades Multi Level Cell (MLC), que é mais lento que uma unidade Single Level Cell (SLC).

Atributo ou Característica	SSD	HD
Tempo de acesso randômico	Extremamente baixo, cerca de 0.1 a 0.3ms pois a memória é sólida.	Lento, de 5 a 10ms, precisa mover o leitor até à trilha que contém as informações que deseja-se ler.
Latência de leitura	Baixa pois a leitura é direta de qualquer local do disco, o que resulta em menor tempo de boot do sistema e inicialização de aplicativos.	Alta pois requer o tempo de posicionamento do leitor no local correto.
Desfragmentação	Não traz grandes benefícios pois a leitura de qualquer local do disco é rápida, gasta ciclos de escrita que são limitados.	Requer desfragmentação contínua para ter melhor rendimento, pois a leitura de arquivos fragmentados é muito lenta.
Ruído	Não produz ruído durante o funcionamento.	As partes que se movimentam durante o funcionamento produzem ruído, em alguns modelos este ruído é perceptível.
Fatores Externos	Não é sensível a choque, altitude, vibração, magnetismo.	Sensível a choque, altitude, vibração e magnetismo (o último pode danificar arquivos).
Custos	O preço por GB de espaço é alto, já o consumo de energia é bastante baixo.	Preço por GB de espaço é baixo, consumo de energia alto.
Capacidade	A grande maioria dos SSDs comercializados atualmente (2012) é de 64GB a 480GB, existem exemplares com 1,6TB de espaço ou mais mas são extremamente caros.	Capacidade alta é comum, exemplares com 3TB são comercializados a preços acessíveis.
Longevidade	Apesar de serem menos suscetíveis à falhas, os SSDs possuem limitação de ciclos de escrita (em geral de 1 a 5 milhões de ciclos dependendo da tecnologia).	São mais suscetíveis a defeitos mecânicos pois possuem partes móveis, no entanto não possuem limites de escrita, pois o funcionamento de gravação baseia-se em propriedades magnéticas.

Ver também

Referências

Ligações externas

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[1] solid state

[2] Flash SSD with 250 GB/s writing speed

[3] Fusion-io anuncia SSD com velocidade de 700MB/s

[4] IBM anuncia SSD com 4TB

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 == Características ==
-Os dispositivos SSD têm algumas características que constituem vantagens e desvantagens sobre dispositivos de armazenamento convencionais. Entre elas:
+Os dispositivos SSD têm algumas características que constituem um pinto de vantagens e desvantagens sobre dispositivos de armazenamento convencionais. Entre elas:
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