Há algumas semanas eu escrevi sobre o que me chamara a atenção no IDF 2008- IDF 2008-A Intel mudou! e adiantei um pouquinho o tema dos SSDs que a Intel está apresentando. Prometi voltar e cá estou com o resto da história. E que feliz coincidência, Mestre Piropo também entrou de chofre neste assunto esta […]
Há algumas semanas eu escrevi sobre o que me chamara a atenção no IDF 2008-
IDF 2008-A Intel mudou! e adiantei um pouquinho o tema dos SSDs que a Intel está apresentando. Prometi voltar e cá estou com o resto da história. E que feliz coincidência, Mestre Piropo também entrou de chofre neste assunto esta semana. Quem cometeu o desatino de não ler o texto do Mestre Piropo, não deixe de fazê-lo. Clique aqui pois a abordagem é extremamente interessante e didática. Haverá continuação do artigo do Mestre com a revelação do segredo da longevidade destes novos discos. Meu enfoque é um pouco diferente, Obtive as informações que apresentarei pela Intel. Portanto este texto não é um teste. Não tive o produto comigo, mas oportunamente quero MUITO fazer isto.
Há muitos anos eu venho me questionando o porquê dos discos “sólidos”, ou seja, sem partes móveis (baseado em chips de memória não volátil) não entrarem de vez no mercado. Por várias ocasiões alguns analistas previram que a evolução dos discos magnéticos tradicionais, baseados em pratos móveis e cabeças de leitura, teriam chegado ao seu estado máximo de evolução. Todas estas vezes eu esfregava as mão e pensava: agora os produtos baseados em memória vão decolar. Mas não decolavam. Isso porque os brilhantes pesquisadores e desenvolvedores de tecnologia descobriam ou criavam novas formas de espremer informações nos discos tradicionais de forma cada vez mais barata. Por exemplo, a IBM por duas vezes inovou com discos de alta densidade e depois com os processos de gravação perpendicular que ampliou (e muito) a capacidade dos mesmos. Assim os discos sólidos ainda não se justificavam pela capacidade e pelo custo.
Toda esta introdução foi para situar que o momento que a Intel entra neste mercado é um momento diferente. Ela é fabricante de seus próprios chips de memória NAND (além dos clássicos e competentes processadores). Mas qual a real motivação da Intel ao entrar de vez neste segmento? Minha opinião é que como está cada vez mais difícil manter a lei de Moore e a Intel divisou uma ótima oportunidade de negócio neste segmento que no longo prazo pode ser extremamente rentável.
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O gráfico acima mostra a incrível discrepância da evolução da VELOCIDADE (não da capacidade) dos discos rígidos tradicionais quando comparados com os processadores em si e os chips multicore. Enquanto os processadores (unitários) evoluíram quase 70 vezes, os multicore quase 175 vezes, os discos ficaram pouco mais de 30% mais rápidos apenas. Se capacidade não é problema, velocidade começa a ser um forte gargalo. Por isso que existem hoje em dia os sofisticados e mais dispendiosos STORAGES que podem conter dezenas de discos de 15000 rpm trabalhando em paralelo multiplicando a capacidade de ler e gravar mais rapidamente as informações. Neste contexto que em primeiro lugar entram os discos sólidos, substituindo com vantagens esta sofisticada estrutura.
Neste ponto faço de novo a ligação com o texto do Mestre Piropo pois a EMC, conceituada fabricante de STORAGES “tradicionais”, desenvolveu agora produtos baseados em discos sólidos visando sua permanência no mercado com uma tecnologia renovada e usando SSDs de terceiros em seus novos produtos.
A aparência do SSD é idêntica a de um HD de notebook de 2.5 ou 1.8 polegadas com interface SATA. Isso facilita sobremaneira sua adoção imediata, pois basta trocar um disco SATA atual pelo SSD, pois para o sistema (servidor, desktop, notebook) ali existe um disco, não importa qual tecnologia está por trás.
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Os SSDs mais sofisticados quevisando neste momento o mercado de servidores são do tipo SLC (single cell) e usam a tecnologia que paraleliza leituras e escritas. Isso é controlado por um firmware proprietário da Intel que segundo a empresa é um grande diferencial e segredo (senão toda a diferença) dos SSDs da empresa quando comparados com outros SSDs que já existem de outros fabricantes. Esta tecnologia de escritas e leituras em paralelo mimetiza um array de discos que também faz acessos em paralelo visando maior desempenho. Atualmente os discos da Intel são feitos usando chips de memória NAND de 50 nm, mas os modelos que usarão NAND de 34 nm estão a caminho. Por outro lado existem os discos de múltiplas-células (MLC) que visam o mercado de desktops e notebooks que têm um desempenho menor que os SLC, mas ainda muito acima dos discos tradicionais. Os SSDs mais sofisticados gastam mais energia, têm maior durabilidade (a próxima coluna do Mestre Piropo vai explicar isso melhor) e desempenho para gravação principalmente bem elevado.
SSDs SLC gravam um bit de cada vez enquanto os MLC gravam dois bits de uma só vez, ocupando a mesma área. Por isso os SLC têm menor capacidade, para a mesma área de silício usada, mas são mais rápidos (duas vezes mais rápidos para leitura e de três a quatro vezes mais velozes para escrita). Os MLC precisam ser lidos e gravados com mais “cuidado” (devagar) pois são quatro estados de tensão a serem analisados para a representação dos dados enquanto o SLC é binário, tensão zerou ou não-zero. Por isso os SSDs MLC têm sido usados para aplicações do dia a dia enquanto SSDs SLC são mais apropriados para servidores.
Inicialmente a Intel anunciou SSDs de 32 Gb, 80 Gb e 160 Gb. As versões de 32 Gb e 80 Gb já estão chegando ao mercado enquanto a de 160 Gb está a caminho (2009).
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O preço anunciado em outubro pela Intel para SSDs MLC é de US$ 695 para lotes de 1000 unidades. CLARO que este preço não dá para ser comparado com discos convencionais. É no mínimo de 20 vezes mais caro. Porém deve ser considerado que estes SSDs trazem um sofisticado firmware de controle que paraleliza o acesso a dez unidades NAND simultaneamente. Por isso o desempenho ESTELAR destes discos. E por isso mesmo num primeiro momento ele é muito indicado para substituir até uma dezena de discos convencionais de alta performance. O texto do Mestre Piropo mostra que a EMC, tradicional fabricante de storages está criando dispositivos baseados nesta tecnologia. O preço alto inicial já compensa para aplicações empresariais. Há fatores sensíveis como economia de espaço e energia elétrica em datacenters que pagam boa parte do preço mais alto. Mas o ganho em desempenho para empresas com sistemas transacionais, ERP, e-commerce, sistemas financeiros, bancos, etc. é muito sensível e considerável.
O desempenho traduzido em números
Testes apresentados pela Intel considerando benchmarks específicos para discos mostram vantagens escandalosas a favor dos SSDs. Mas e no dia a dia, como se saem? As aplicações normais não fazem leituras e gravações 100% do tempo. Como se saem os SSDs nestas situações? Vejam algumas telas abaixo que traduzem isso em números:
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Estes dados são de Benchmarks “normais”, ou seja,que visam medir o desempenho do sistema completo (processador, chipset, memória e disco) . Tirando o índice 9X do teste específico de HDs do PCMark Vantage, os outros mostram ganhos mais realistas para o dia a dia, se um HD SSD for usado em uma estação de trabalho comum.
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No caso do diagrama acima são programas ou tarefas do dia a dia que foram feitas e comparadas com um HD SATA de 5400 rpm. Não são tarefas que dependem somente de disco, e por isso mesmo dão uma boa idéia de quanto se pode ganhar, desde a verificação do disco contra vírus ou spywares, instalação de software, jogos…
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O caso acima é ainda mais dramático o benefício, trata-se de um processo de geração de conteúdo em vídeo (codificação), a qual neste caso foi mais de 3 vezes mais veloz.
Uma demonstração mais radical que pude acompanhar no IDF 2008 foi o já comentado desafio VELOCIRAPTOR em RAID 0 versus SSD. Explicando melhor o disco rígido VELOCIRAPTOR do fabricante Western Digital é o HD SATA mais veloz que pode ser comprado atualmente (para usuários finais) pois trabalha a 10.000 rpm, tem seu projeto totalmente focado em desempenho e por isso mesmo custa mais caro. O desafio constava de um PC GAMER usando o que tinha de melhor na ocasião, processador Core Quad Extreme, 8 Gb RAM, MS Vista, placa gráfica super “top”, etc.
Em uma das máquinas havia dois VELOCIRAPTOR em RAID 0, ou seja, modo “stripe” no qual os acessos de leitura e escrita são paralelizados, muito mais velocidade mas mais “frágil” pois se um dos discos pifar o sistema pára de funcionar. Na outra máquina havia apenas um SSD. Seja na carga do Windows ou no uso dos jogos apresentados o SSD bateu o “dual RAPTOR” por margens que foram de 30% a 95% (dependendo da operação).
Se apenas um SSD fez este “estrago” frente ao VELOCIRAPTOR imagine o que acontecerá no dia que os SSDs forem mais baratos e ligarmos 3 ou 4 deles em RAID 0?!!!! Não sendo mecânicos e sim eletrônicos são muito menos frágeis e sujeitos a panes que os HDs mecânicos tradicionais e usá-los em RAID 0 (ou RAID 5 como nos STORAGES) será uma “delícia”!!!
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Uso e vantagens imediatas
Não há como negar que o uso em datacenters e servidores corporativos é o melhor uso em termos de custo benefício para esta tecnologia. Veja o quando abaixo.
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Ao se comparar dois sistemas, um com 36 HDs de 15.000 rpm (SAS) com outro sistema com 8 SSDs as diferenças são grandes. O consumo é extremamente mais baixo, bem como o espaço ocupado com um ganho de performance de 6X para as operações de leitura. É neste segmento que se insere imediatamente a tecnologia SSD.
Já faz muito tempo que assisto O MESMO FILME!!! Quando uma tecnologia inovadora surge ela sempre é usada inicialmente nos servidores. Há dezenas de exemplos. Voltando um pouco no tempo… Quando surgiu o processador 80386 só servidores o utilizavam. RAID é outro exemplo, só nos chipsets de servidores havia esta tecnologia. Hoje em dia placas-mãe prosaicas, do dia a dia têm este recursos. Vários processadores é outro exemplo. Cheguei a discutir uma vez com um executivo de um fabricante de computadores pois eles só viam sentido em vários processadores para servidores. Hoje em dia meu notebook tem dois e meu desktop pessoal tem quatro.
Eu estou seguro que em algum tempo (um ano, dois anos,…?) os SSDs vão desembarcar em definitivo nos computadores pessoais. Hoje em dia a DELL, HP e outros fabricantes já têm notebooks para ultra mobilidade com SSDs de média capacidade (cerca de 64 a 80 Gb) mas usados apenas em modelos “top” de custo elevado. Os MID (mobile Internet devices) também já usam SSDs, mas de capacidade reduzida. Os pen-drives são os ancestrais dos SSDs uma vez que conceitualmente são parecidos, embora de tecnologia bem mais lenta (para serem baratos), aposentaram em definitivo os velhos disquetes.
Para mim é questão de tempo. Os fabricantes de discos tradicionais que fiquem com as “barbas de molho” ou entrem na onda dos SSDs. Senão correrão o risco de engrossar a fila de outros produtos como disquetes de 5 ¼ , monitor CRT, mouse serial, impressoras matriciais… Não acho que discos magnéticos convencionais morrerão por completo. Ainda se usa impressora matricial hoje em dia para fins bem específicos (notas fiscais por exemplo). Os HDs tradicionais continuarão sendo imbatíveis em preço por gigabyte (ou terabyte) e muito úteis para backups, arquivamento de dados menos utilizados… Mas no dia a dia com ótimo desempenho, SSDs PARA TODOS!!
Dados adicionais podem ser obtidos em
PS : para os que estranharam minha ausência nas últimas semanas, após 3 anos e meio de colunas semanais, afastei-me pois saí de férias com a família!! Ninguém é de ferro e descansar faz bem!!!!
