A odisseia dos dispositivos de armazenamento em suporte sólido

A disponibilidade de espaço de memória, problema antes angustiante para o usuário final, evoluiu a níveis nunca antes imaginados. As mídias estão aí e prometem avançar mais ainda.

 

Nós hoje não nos damos conta mais das inacreditáveis limitações e necessidade de espaço de memória usados tanto em programas quanto principalmente em disco, nos dispositivos de armazenamento.

Pode hoje parecer estranho, mas os mais caros computadores encontrados no início da década de 1990, rodando em plataforma IBM, tinham dentro de si discos rígidos, mais popularmente conhecidos na época como “HD” (da sigla em inglês Hard Disk), de 10 a 20 Megabytes de espaço de memória. É isso mesmo! E quando os espaços em disco começaram a aumentar, geralmente para cerca de mais de 100 Megabytes, houve descrença de que tamanho espaço pudesse um dia ser aproveitado. Não é incrível?

Ainda na década de 1990, apesar da significativa evolução dos sistemas operacionais, a maioria dos usuários salvava arquivos e back-ups em discos flexíveis, com espaços de memória que variavam entre 360 Kilobytes a 1.4 Megabytes, dependendo de a mídia ser de dupla face e dupla densidade. Formatos como os Zip disks da Iomega, com espaço mais generoso, só vieram anos depois.

O principal motivo pelo qual discos flexíveis eram necessários para preservar arquivos foi a inconfiabilidade de funcionamento dos discos rígidos. Os de tecnologia MFM apresentavam um desvio de geometria nas cabeças, que com o tempo tornavam os drives ilegíveis e todo o seu conteúdo ficava perdido e sem recuperação ao nível do usuário, às vezes até dos técnicos especializados. Um programa que eu usei várias vezes foi o PC Tools, que realinhava as cabeças dos drives MFM de tempos em tempos, e os arquivos voltavam a ser lidos. Mas, havia um limite para este tipo de operação, e quando o desalinhamento chegava ao limite nem o PC Tools dava jeito, e a solução drástica era substituir o drive.

Um dos vários problemas graves dos antigos discos rígidos foi o de não estacionar as cabeças de leitura e gravação fora do alcance da mídia magnética. Bastava desligar o computador e as cabeças paravam onde estivessem. Para resolver isso, um programa utilitário com o nome de Park foi introduzido. Park (estacionar) significava impedir que as cabeças ficassem paradas em cima da mídia e estacionassem na chamada zona segura, onde não havia dados escritos. O comando “park” era dado no prompt do DOS antes do computador ser desligado.

Com a evolução dos discos rígidos, os drives passaram a incorporar um mecanismo chamado de “auto-park”, para evitar danos nas cabeças. Este mecanismo existe até hoje, comandando o estacionamento das cabeças afastadas da mídia.

Os inconfiáveis drives MFM cederam lugar aos drives RLL, os quais deram por encerradas as tremendas dores de cabeça de perdas de arquivos salvos em discos rígidos. Eu até já contei isso em outro texto, mas não custa repetir: em Cardiff os computadores 80286 eram equipados com drives MFM. Eu avisei a todos sobre os problemas desses drives, sugeri fazerem cópias em discos flexíveis. Um dia, um dos computadores parou de funcionar e eu vi uma doutoranda chorando copiosamente, porque toda o seu trabalho de tese havia sido perdido. Motivo: deixou tudo lá naquele drive e não fez back-up em floppies!

A evolução do espaço em disco

Hoje em dia nós podemos achar que teria sido inevitável o aumento de espaço em disco, mas o caminho para chegar lá foi penoso e cheio de meandros. O Zip disk foi uma dessas tentativas de aumentar o espaço de memória que, com o tempo, mostrou-se igualmente inconfiável. O disco simplesmente parava de ser lido e não havia nada, que eu me lembre, que pudesse se fazer a respeito.

Felizmente foram lançados discos CD-ROM graváveis, o que nos fez abandonar os Zip drives. Mesmo assim, mídias graváveis em CD tiveram, no início, uma imprevisibilidade de falha de leitura, devido aos corantes usados. Na minha experiência com CDs graváveis, os piores sempre foram os regraváveis (CD-RW), que paravam de gravar de uma hora para a outra. Algumas vezes se conseguia reformatar esses discos, mas eles não duravam muito tempo.

O aparecimento do CD-R foi, entretanto, importante não só para a preservação de arquivos, mas também para aqueles que, como eu precisavam dar um jeito de remasterizar elepês que não haviam, até aquele momento, sido lançados em CD comercial. Na realidade muitos discos não o foram até hoje, às vezes com um pouco de sorte, se acha alguma coisa em downloads ou serviços de streaming.

Então, para o colecionador veterano, que sente a necessidade de preservar gravações, o CD-R chegou em bom momento. E eu me sinto à vontade para comentar sobre isso, porque eu passei anos remasterizando e depois restaurando elepês importantes, inclusive para os amigos. Lógico que tal importância somente teve ressonância em quem colecionava discos, e hoje eu não tenho mais certeza se colecionar disco ainda permanece como alguma coisa de relevância.

Os discos rígidos aumentaram de tamanho, de velocidade e de confiabilidade. Aqueles drives que ainda são usados em notebooks, por exemplo, conseguem resistir ao trânsito, movimentos bruscos e outros tipos de manipulação que outrora teriam feito o computador simplesmente parar de funcionar.

E ao longo do tempo, os barramentos e interfaces se tornaram muito mais amigáveis. Longe agora, felizmente, estão os cabos “flat” das conexões P-ATA ou IDE, que nos atormentaram em anos seguidos. Idem para a configuração dos jumpers que determinavam se um disco rígido era “master” ou “slave”.

Com a interface serial de hoje (SATA) é mil vezes mais fácil montar drives e fazer o sistema operacional rodar de forma adaptativa e flexível.

Não obstante, manter computadores, seja de mesa, laptop ou notebook, com discos rígidos convencionais, é um atraso sem justificativa. No passado recente, eu fiz uma coluna mostrando as vantagens da instalação de discos sem mídia rotativa, os drives de estado sólido ou SSD. De início desacreditado quanto à sua durabilidade, o SSD mostrou que muito do que se falava negativamente era mera especulação. Para provar isso na prática, os fabricantes passaram a oferecer cinco anos de garantia contra falhas.

Não é surpresa alguma o usuário se dispor a trocar o disco rígido de 2.5” do notebook por um SSD que cabe no mesmo espaço. A diferença de velocidade na partida a frio impressiona, e notem que nada do hardware é mudado, exceto o drive de sistema.

Um exemplo de aperfeiçoamento de performance de leitura e gravação é mostrado a seguir. Com a ajuda da ferramenta CrystalDiskMark, foram medidos três drives: um drive M.2 de sistema, sem cache de memória (não é aplicável), um drive SSD Samsung 960 EVO, com Rapid Mode habilitado e um drive SSD Crucial MX-500, com Momentum Cache habilitado. O resultado das medidas foram, respectivamente, os seguintes:

 

 

Com os recursos de cache habilitados pode se ver que um SSD convencional roda mais rápido que um M.2, cuja reputação é de ser mais veloz que um SSD. Na prática, pouco importa, porque nesta arquitetura o drive M.2 é o que dá partida no sistema, os outros drives são usados para arquivamento e back-up.

O que impressiona de fato são as velocidades de leitura e escrita. No meu sistema uma das mais coisas mais perceptíveis é a velocidade de cópia, que dura segundos. Eu não preciso nem medir, porque a medida se mostraria irrelevante.

Drives SSD também podem ser usados externamente. Com a aposentadoria de um dos meus drives SSD eu o usei para a montagem em um caixa (ou case) com interface SATA e conexão USB 3.0.

 

 

Um case desses é de baixo custo (o meu custou 50 pratas). Com ele um SSD atinge valores de medida próximo do seu funcionamento sem cache de memória, o que, convenhamos, não é de todo mal, porque discos rígidos de 2.5” dentro desses cases tem boa performance, mas muito inferior ao do SSD.

Como se vê, os antigos receios de espaço de armazenamento praticamente acabaram. Claro que qualquer mídia pode potencialmente dar problemas, mas estes o são, eu ousaria garantir, bem menores do que os enfrentados no passado. Outrolado_

 

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Computador desktop com drives SSD

A informática do passado da qual não tenho a menor saudade

 

Mudanças importantes no armazenamento de dados

Paulo Roberto Elias é professor e pesquisador em ciências da saúde, Mestre em Ciência (M.Sc.) pelo Departamento de Bioquímica, do Instituto de Química da UFRJ, e Ph.D. em Bioquímica, pela Cardiff University, no Reino Unido.

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