O Que é SSD

O que é SSD (Solid-State Drive)

Introdução

Memória RAM, GPU, CPU e outros componentes passaram por evoluções espantosas ao longo dos últimos anos. Os HDs também, principalmente no aspecto da quantidade de dados que podem armazenar, no entanto, aplicações atuais exigem dispositivos do tipo ainda mais sofisticados, que possam unir redução de uso do espaço físico, capacidade razoável de armazenamento, menor consumo de energia e durabilidade. As unidades Solid-State Drive (SSD) são a resposta para essa necessidade.

O que é SSD?

Como você já sabe, SSD é a sigla para Solid-State Drive, algo como "Unidade de Estado Sólido", em português. Trata-se de um tipo de dispositivo para armazenamento de dados que, de certa forma, concorre com os discos rígidos. Seu nome faz alusão à inexistência de peças móveis na constituição do dispositivo, o que já não acontece nos HDs, que precisam de motores, discos e cabeçotes de leitura e gravação para funcionar. O termo "Estado Sólido" em si faz referência ao uso de material sólido para o transporte de sinais elétricos entre transistores, em vez de uma passagem baseada em tubos a vácuo, como era feito na época das válvulas.

Em aparelhos SSD, o armazenamento é feito em um ou mais chips de memória, dispensando totalmente o uso de sistemas mecânicos para o seu funcionamento. Como conseqüência dessa característica, unidades do tipo acabam sendo mais econômicas no consumo de energia, afinal, não precisam alimentar motores ou componentes semelhantes (note, no entanto, que há outras condições que podem elevar o consumo de energia, dependendo do produto). Essa característica também faz com que "discos" SSD (não se trata de um disco, portanto, o uso dessa denominação não é correto, mas é um termo muito utilizado) utilizem menos espaço físico, já que os dados são armazenados em chips especiais, de tamanho reduzido. Graças a isso, a tecnologia SSD começou a ser empregada de forma ampla em dispositivos portáteis, tais como netbooks, ultrabooks e tocadores de áudio (MP3-player).

Visão interna e externa de uma unidade SSD de 64 GB da Sandisk

Note que o dispositivo é composto, essencialmente, por chips

Outra vantagem da não utilização de peças móveis está no silêncio - você não ouve uma unidade SSD trabalhar, tal como pode acontecer com um HD - e na melhor resistência física quando o dispositivo sofre quedas ou é balançado (o que não quer dizer que sejam indestrutíveis também). Além disso, dispositivos SSD pesam menos e, pelo menos na maioria dos casos, podem trabalhar com temperaturas mais elevadas que as que são suportadas pelos discos rígidos. Há ainda outra característica considerável: o tempo transferência de dados entre a memória RAM e unidades SSD pode ser muito menor.

É claro que também há desvantagens: unidades SSD são muito mais caras que HDs, embora os preços possam diminuir à medida que sua utilização aumenta. Por causa disso - em muitos casos, também por limitações tecnológicas -, a grande maioria das unidades SSD oferecidas no mercado tem capacidade de armazenamento muito inferior, quando comparado aos discos rígidos que possuem a mesma faixa de preço.

Memória Flash

A tecnologia SSD é baseada em chips especialmente preparados para armazenar dados, mesmo quando não há recebimento de energia. São, portanto, dispositivos não-voláteis. Isso significa que não é necessário usar baterias ou deixar o dispositivo constantemente ligado na tomada para manter os dados nele.

Para que isso seja possível, convencionou-se entre os fabricantes de SSD o uso de memórias Flash. Trata-se de um tipo de memória EEPROM* (ver explicação abaixo) desenvolvido pela Toshiba nos anos 1980. Os chips de memória Flash são parecidos com a memória RAM usada nos computadores, porém, ao contrário desta última, suas propriedades fazem com que os dados não sejam perdidos quando não há mais fornecimento de energia, como já informado.

* EEPROM é um tipo de memória ROM que permite a regravação de dados, no entanto, ao contrário do que acontece com as memórias EPROM, os processos para apagar e gravar informações são feitos eletricamente, fazendo com que não seja necessário mover o dispositivo de seu lugar para um aparelho especial para que a regravação ocorra.

Há basicamente, dois tipos de memória Flash: Flash NOR (Not OR) e Flash NAND (Not AND). O nome é proveniente da tecnologia de mapeamento de dados de cada um. O primeiro tipo permite acesso às células de memória de maneira aleatória, tal como acontece com a RAM, mas com alta velocidade. Em outras palavras, o tipo NOR permite acessar dados em posições diferentes da memória de maneira rápida, sem necessidade de ser seqüencial. O tipo NOR é usado em chips de BIOS ou firmwares de smartphones por exemplo.

O tipo NAND, por sua vez, também trabalha em alta velocidade, porém faz acesso seqüencial às células de memória e as trata em conjunto, isto é, em blocos de células, em vez de acessá-las de maneira individual. Em geral, memórias NAND também podem armazenar mais dados que memórias NOR, considerando blocos físicos de tamanhos equivalentes. É, portanto, o tipo mais barato e mais utilizado em SSD.

Chip de memória Flash NAND da Micron

Tecnologia Multi-Level Cell, Single-Level Cell e Die-Stacking

Atualmente, há duas tecnologias principais que podem ser empregadas tanto em memórias Flash NOR quando em Flash NAND: Multi-Level Cell (MLC) e Single-Level Cell (SLC).

O primeiro tipo, MLC, consiste em um processo que utiliza tensões diferenciadas que fazem com que uma célula de memória armazene dois (mais comum) ou mais bits, em vez de apenas um, como é o padrão. Graças à tecnologia MLC, os custos de dispositivos de armazenamento Flash se tornaram menores, aumentando consideravelmente a oferta de produtos como pendrives e tocadores de MP3 de preços mais acessíveis. Vale frisar que o MLC tem uma tecnologia concorrente e parecida chamada Multi-Bit Cell (MBC).

O tipo SLC, por sua vez, nada mais é do que as memórias Flash "normais", isto é, que armazenam um bit em cada célula. Chips do tipo SLC, obviamente, são mais caros, mas isso não quer dizer que são inviáveis: em geral, são mais resistentes, suportando, por padrão, cerca de 100 mil operações de leitura e escrita por célula, contra 10 mil do MLC (esses números podem variar, conforme a evolução