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Atualmente, quer esteja comprando um novo computador ou atualizando um computador antigo, você vai querer comprar uma unidade de estado sólido (SSD) em vez de uma unidade de disco rígido (HDD) tradicional. Na verdade, mudar de HDD para SSD é um dos melhores atualizações de desempenho de PC que você pode fazer .
Mas como? E porque? O que torna o SSD uma tecnologia tão inovadora?
Neste artigo, você aprenderá exatamente o que são SSDs, como os SSDs realmente funcionam e operam, por que os SSDs são tão úteis e a principal desvantagem dos SSDs que você deve conhecer. Se você está procurando conselhos de compra, recomendamos a leitura de nosso artigo sobre o que considerar antes de comprar um SSD.
Compreendendo computadores e memória
Para entender como os SSDs funcionam e por que são tão úteis, primeiro temos que entender como funciona a memória do computador. A arquitetura de memória de um computador é dividida em três aspectos:
- o esconderijo
- o memória
- o unidade de dados
Cada um desses aspectos desempenha uma função importante que determina como eles operam.
O cache é a unidade de memória mais interna. Quando está em execução, seu computador usa o cache como uma espécie de playground para cálculos e procedimentos de dados. Os caminhos elétricos para o cache são os mais curtos, tornando o acesso aos dados quase instantâneo. No entanto, o cache é muito pequeno, por isso seus dados são sobrescritos constantemente.
Crédito da imagem: AddyTsl / Shutterstock
A memória é o meio termo. Você pode conhecê-lo como RAM (Random Access Memory). É aqui que o seu computador armazena dados relacionados aos programas e processos que estão sendo executados ativamente. O acesso à RAM é mais lento do que o acesso ao cache, mas de forma insignificante.
A unidade de dados é onde todo o resto é armazenado para permanência. É onde todos os seus programas, arquivos de configuração, documentos, arquivos de música, arquivos de filme e tudo mais são mantidos. Quando você deseja acessar um arquivo ou executar um programa, o computador precisa carregá-lo da unidade de dados para a RAM.
Crédito da imagem: Scanrail1 / Shutterstock
O importante é saber que existe uma grande diferença de velocidade entre os três. Enquanto o cache e a RAM operam em velocidades em nano segundos, uma unidade de disco rígido tradicional opera em velocidades de Nacional segundos.
Em essência, a unidade de dados é o gargalo: não importa o quão rápido todo o resto seja, um computador só pode carregar e salvar dados na mesma velocidade que a unidade de dados pode suportar.
É aqui que entram os SSDs. Enquanto os HDDs tradicionais são ordens de magnitude mais lentos do que o cache e a RAM, os SSDs são muito mais rápidos. Isso pode reduzir significativamente o tempo que leva para carregar vários programas e processos e fará com que seu computador pareça muito mais rápido.
Como funcionam as unidades de estado sólido?
Os SSDs têm a mesma finalidade que os HDDs: eles armazenam dados e arquivos para uso a longo prazo. A diferença é que os SSDs usam um tipo de memória chamado 'memória flash', que é semelhante à RAM - mas ao contrário da RAM, que limpa seus dados sempre que o computador é desligado, os dados em um SSD persistem mesmo quando ele perde energia.
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Se você desmontar um HDD típico, verá uma pilha de placas magnéticas com uma agulha de leitura - como uma espécie de toca-discos de vinil. Antes que a agulha possa ler ou gravar dados, as placas precisam girar para o local correto.
Por outro lado, os SSDs usam uma grade de células elétricas para enviar e receber dados rapidamente. Essas grades são separadas em seções chamadas 'páginas', e essas páginas são onde os dados são armazenados. As páginas são agrupadas para formar 'blocos'.
Os SSDs são chamados de 'estado sólido' porque não possuem peças móveis.
Crédito da imagem: Jiri Vaclavek / Shutterstock
Por que isso é necessário saber? Porque os SSDs só podem gravar em páginas vazias de um bloco. Em HDDs, os dados podem ser gravados em qualquer local da placa a qualquer momento, e isso significa que os dados podem ser facilmente substituídos. Os SSDs não podem sobrescrever dados diretamente em páginas individuais. Eles só podem gravar dados em páginas vazias em um bloco.
Então, como os SSDs lidam com a exclusão de dados? Quando páginas suficientes em um bloco são marcadas como não utilizadas, o SSD compromete todos os dados do bloco inteiro para a memória, apaga todo o bloco e, em seguida, compromete novamente os dados da memória de volta para o bloco, deixando as páginas não utilizadas em branco. Observe que apagar um bloco não significa necessariamente que os dados foram totalmente perdidos. (Como excluir dados com segurança em um SSD!)
Isso significa que os SSDs ficam mais lentos com o tempo.
Quando você tem um SSD novo, ele é carregado inteiramente com blocos cheios de páginas em branco. Quando você grava novos dados no SSD, ele pode gravar imediatamente nessas páginas em branco com velocidades incríveis. No entanto, à medida que mais e mais dados são gravados, as páginas em branco acabam e você fica com páginas aleatórias não utilizadas espalhadas pelos blocos.
Como um SSD não pode sobrescrever diretamente uma página individual, toda vez que você quiser gravar novos dados a partir desse ponto, o SSD precisa:
- Encontre um bloco com páginas suficientes marcadas como 'não utilizadas'
- Registre quais páginas naquele bloco ainda são necessárias
- Redefina todas as páginas desse bloco para branco
- Reescrever as páginas necessárias no bloco recém-redefinido
- Preencha as páginas restantes com os novos dados
Então, em essência, depois de passar por todas as páginas em branco de uma nova compra de SSD, sua unidade terá que passar por esse processo sempre que quiser gravar novos dados. É assim que a maioria das memórias flash funciona.
Dito isso, ainda é muito mais rapido do que um HDD tradicional, e os ganhos de velocidade valem a pena a compra de um SSD em vez de um HDD.
A desvantagem das unidades de estado sólido
Agora que sabemos como funciona uma unidade de estado sólido, também podemos entender uma de suas maiores desvantagens: a memória flash só pode sustentar um número finito de gravações antes de morrer.
Muita ciência explica por que isso acontece, mas basta dizer que, à medida que um SSD é usado, as cargas elétricas dentro de cada uma de suas células de dados devem ser reiniciadas periodicamente. Infelizmente, a resistência elétrica de cada célula aumenta ligeiramente com cada reinicialização, o que aumenta a voltagem necessária para escrever nessa célula. Eventualmente, a voltagem necessária torna-se tão alta que a célula em particular torna-se impossível de escrever.
Portanto, as células de dados SSD têm um número finito de gravações. No entanto, isso não significa que um SSD não durará muito tempo! Confira nosso artigo sobre o vida média de HDDs, SSDs e drives flash se você quiser saber mais. Esperamos que agora você compreenda melhor como funcionam as unidades de estado sólido.
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Joel Lee é o Editor-chefe da MakeUseOf desde 2018. Ele tem um B.S. em Ciência da Computação e mais de nove anos de experiência profissional em redação e edição.
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