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Qual o significado da sigla SSD?

SSD significa solid-state drive (unidade de estado sólido), mas o que é uma unidade de estado sólido? A definição básica é um dispositivo de armazenamento com memória não volátil que funciona muito mais rápido que um HDD. Ao contrário de discos rígidos (HDD) antigos, os SSDs não têm peças móveis, como discos que giram ou braços de acesso que se movem ao redor do disco.

Por anos, o mecanismo físico do disco rígido era o único obstáculo para velocidades rápidas de leitura e gravação. Ao reprojetar como funcionam o armazenamento e o acesso aos dados, os SSDs eliminam esse problema, e agora os arquivos maiores são carregados muito mais rapidamente com o SSD do que com um HDD. Então, como funcionam as unidades de estado sólido?

Este artigo contém:

    Como funcionam as unidades de estado sólido

    Você provavelmente sabe que todos os dados salvos podem ser escritos como 1s e 0s. Mas como podemos espremer trilhões de 1s e 0s em um telefone tão pequeno que cabe na palma da mão? Como funciona a tecnologia de estado sólido? Vamos examinar como funciona um SSD.

    O que um SSD faz?

    Um SSD conta 1s e 0s usando elétrons, partículas ainda menores que os átomos. Você pode imaginar o SSD como um ábaco extremamente denso. Dentro do SSD, há um sistema de grades de transistor microscópicos empilhados umas sobre as outras. Os transistores são configurados em cargas elétricas específicas, que por sua vez são alteradas e preservadas com “portais”.

    Os portais de controle e portais móveis alteram o fluxo de corrente pelos transistores para aprisionar elétrons em locais específicos. Os portais podem então ler quantos elétrons estão armazenados lá, informando “1” ou “0” como saída. É assim que lemos e escrevemos dados em um SSD.

    Com tudo organizado em grades, as informações podem ser lidas muito mais rapidamente. Não há necessidade de discos ou barcos móveis: basta acessar o bit na linha X, coluna Y. A configuração permite que um sistema operacional Windows ou macOS carregue muito mais rápido do que seria se armazenado em um HD.

    A única desvantagem dos SSDs é que são mais caros para serem produzidos, assim são mais caros para se comprar.

    Quais são os componentes de um SSD?

    Por fora, um SSD se parece com um HD, porque ele é fabricado de forma a ser intercambiável para a maioria dos computadores. Mas o lado físico dos SSDs pode variar. De fato, muitos SSDs oferecem muito espaço de armazenamento por uma fração do tamanho do HD.

    Unidades SSD e HD organizadas em uma tabela para comparar tamanhos físicos.O desenvolvimento da tecnologia de armazenamento de computador, de HDs a SSDs.

    Por dentro, um SSD parece uma placa de circuito com chips de computador. Os chips principais são o controlador flash e os chips de memória. O controlador flash envia tensão pelo fio a um grupo de células no chip de memória, empurrando elétrons nos portais corretos.

    O chip de memória é uma biblioteca enorme de células que mantém milhões de elétrons cativos em uma ordem específica. O controlador flash lê essa ordem verificando a carga de cada célula. Ele então processa as informações para o computador hospedeiro ler.

    O processo completo é grande demais para esse resumo básico. Para compreender o que mais acontece, vamos considerar a história dos SSDs. 

    Uma breve história do SSD

    SSDs baseados em RAM dinâmica já estavam em uso no início dos anos 90, a maioria deles em centros de servidor de grande escala. Mas o uso de memória volátil nessas unidades significava que os dados seriam apagados se as unidades fossem desligadas, o que não é o ideal para computadores domésticos.

    Em 1995, a empresa M-Systems desenvolveu o primeiro SSD moderno, embora nessa época, a tecnologia de ponta fosse boa apenas para aplicações militares. A virada do século trouxe o uso da tecnologia flash em câmeras digitais ao consumidor, capazes de armazenar algumas dezenas de megabytes de fotos.

    Somente em 2006, quando a Samsung lançou um SSD flash com tecnologia de nivelamento de desgaste, o novo sistema de armazenamento começou a se tornar viável para uso em computadores domésticos.

    Somente em 2006, quando a Samsung lançou um SSD flash com tecnologia de nivelamento de desgaste, o novo sistema de armazenamento começou a se tornar viável para uso em computadores domésticos. Antes dessa época, os dispositivos ficavam desgastados muito rapidamente. Uma célula de memória pode ser gravada apenas algumas vezes, e a nova tecnologia de nivelamento de desgaste prioriza células de memória não utilizadas. 

    O nivelamento de desgaste se combina com a coleta de lixo para otimizar o funcionamento dos SSDs. Salvar um arquivo modificado em um SSD com nivelamento de desgaste cria um novo arquivo em outro lugar da unidade, enquanto a versão antiga fica no local original. A coleta de lixo reorganiza regularmente as informações na unidade, removendo dados obsoletos. Isso é importante porque os SSDs precisam reescrever blocos inteiros ao gravar dados, e os dados antigos tornam o processo mais lento.

    Atualmente, os SSDs se tornaram mais robustos e o preço também está caindo, tornando-os alternativas adequadas aos HDs.

    Como escolher um SSD

    SSDs são geralmente muito mais rápidos que HDs. Mas como esses novos dispositivos se saem em comparação uns com os outros? Quais SSDs são os mais rápidos? E de quanta potência no seu computador você realmente precisa

    Mais importante, quais SSDs funcionarão com meu computador? Vamos examinar alguns aspectos a considerar antes de comprar.

    Interfaces de armazenamento

    Preste atenção à interface de armazenamento dos SSDs quanto ao formato (uma maneira sofisticada de se referir a seu tamanho e forma), compatibilidade e desempenho. Vamos examinar alguns SSDs fabricados para computação pessoal e, em seguida, alguns SSDs mais avançados para aplicações industriais.

    SSDs tradicionais, inclusive mSATA III e SATA III

    • SATA: SATA foi a interface de armazenamento padrão por muitos anos, e os primeiros SSDs ao consumidor foram desenvolvidos para corresponder ao que a maioria das pessoas já tinha. Essas unidades costumam ter o formato de HDs para poderem ser instalados facilmente na maioria dos computadores pessoais, e a largura de banda de transferência de cerca de 500 MB por segundo será extremamente rápida para a maioria dos usuários. 

    • SATA III: Essa unidade de terceira geração é agora o tipo mais comum, já que a primeira e a segunda gerações há muito tempo estão fora de uso. 

    • mSATA: Essas unidades oferecem desempenho similar com um formato menor. Elas são ótimas para laptops, mas não são compatíveis com todos os dispositivos. 

    À medida que os SSDs se tornaram mais poderosos, é hora de ir além do SATA. Vamos então examinar interfaces que aproveitam totalmente a tecnologia de estado sólido.

    Unidades de armazenamento m.2, SSD e SATA representados juntos.Três tipos de interface de armazenamento: m.2, SSD e SATA.

    SSDs PCIe e NVMe

    Enquanto o SATA foi adaptado da tecnologia HDD, o PCIe e o NVMe foram otimizados desde a criação para uso em SSD. As limitações do SATA nunca foram um problema enquanto os discos rígidos tinham recursos limitados. Mas agora que os dispositivos de armazenamento podem enviar dados a velocidades muito maiores, as unidades SATA têm dificuldades de acompanhar. 

    • PCIe: Interfaces PCle (Peripheral Component Interconnect Express) normalmente lidam com placas de vídeo, em outras palavras, componentes poderosos e de alta velocidade. Elas transmitem em velocidades que deixam o SATA comendo poeira: enquanto o SATA chega a 500 MB/s no máximo, PCIe 4.0 pode chegar a 32 GB/s. Isso é muito mais alinhado com os recursos do SSD. Faz sentido usar o tipo de porta que pode lidar com o que o SSD oferece!

    • NVMe: NVMe (Non-Volatile Memory Express) é o novo tipo de protocolo de transferência que aproveita os recursos exclusivos do SSD. Imagine que você tem a mais nova tecnologia de armazenamento do mercado, mas seu computador está fazendo com que ela transmita dados em uma pista empoeirada, na velocidade de um HD que seus avôs usariam. Você não quer que o SSD use dezenas de pistas ou mais, como deveria? Por isso o NVMe substituiu o antigo protocolo AHCI. Melhor ainda, ele se conecta pela interface PCIe que discutimos acima.

    Com preços caindo a cada ano, o NVMe está se tornando rapidamente o novo padrão. E a menos que queira gastar pouco, não há motivo para escolher um SSD SATA em vez de um NVMe.

    Como escolher o tipo certo de memória

    Você pode examinar uma descrição de produto e ver termos como NAND ou célula de nível único (SLC). Eles são importantes porque afetam diretamente o uso diário e a longevidade dos SSD. Vamos dar uma olhada do que eles tratam.

    Três tipos de memória flash em um SSD: células de nível único, células de vários níveis e células de nível triplo.Três tipos de memória flash em SSDs: células de nível único (SLC) com um bit por célula, células de vários níveis (MLC) com dois bits por célula e células de nível triplo (TLC) com três bits por célula.

    Células de nível único (SLC)

    Na memória SLC, um único bit é escrito em cada célula. Esses são os SSDs mais caros, pois são os mais rápidos, mais duráveis e mais confiáveis. Mas o custo por gigabyte é muito maior, pois cada célula pode armazenar apenas um bit. 

    SSDs de célula de nível único superam a vida útil dos outros por vários anos. O registro de acompanhamento para leitura e gravação de dados sem erros os tornou o SSD escolhido para operações de escala e multisservidor.

    Célula de vários níveis (MLC)

    Os SSDs vários níveis carregam 2 bits por célula, o que significa que há duas vezes mais dados a processar na mesma quantidade de espaço. Isso significa que tempos de leitura e gravação serão um pouco mais lentos. 

    Célula de nível triplo (TLC)

    As células de nível triplo têm 3 bits de informações por célula, tornando-as ainda mais lentas e menos confiáveis. Mas normalmente esse é o padrão para SSDs ao consumidor, pois duram anos e a melhoria de desempenho em relação aos HDs é imensa.

    NAND ou 3D V-NAND?

    O layout original para SSDs, NAND, consistia em células de memória organizadas em uma superfície plana. Como a tecnologia melhorou, os fabricantes podem colocar cada vez mais células nos SSDs, mas apenas até certo ponto. As células foram colocadas tão próximas que começaram a interferir nas outras, causando erros e perda de dados. Parece que o espaço de armazenamento atingiu um limite. 

    O 3D V-NAND (ou apenas V-NAND) organiza as células verticalmente, então o espaço de armazenamento possível é muito maior. Os segmentos em linha se erguem como prédios de apartamento (em vez de se espalharem como casas de subúrbio), então mais células podem se caber na mesma área de superfície. Além disso, os fabricantes não precisam mais cavar meticulosamente espaço na superfície da célula para que tudo possa caber, o que reduz bastante os custos de produção. Você não deveria ter mais trabalho para escolher entre essas opções: 3D V-NAND é menos caro, tem desempenho melhor e dura mais.

    Para que servem os SSDs?

    SSDs têm aplicativos especializados e ainda não chegamos ao ponto em que eles são a melhor opção para todos. Saiba que um HD tradicional pode ser muito mais prático para você. Antes de comprar, você precisa saber a resposta à pergunta: “Para que serve um SSD?”

    Armazenamento de dados para empresas

    Se uma empresa emprega uma equipe de 10 ou 10.000 funcionários, a perda de dados e a falha de armazenamento de arquivos podem ter consequências desastrosas. Por isso, mais e mais empresas optam por soluções de armazenamento que levam menos tempo para fazer backup. 

    E maior produtividade geralmente significa maiores lucros e melhores operações para uma empresa como um todo. Os minutos que as empresas economizam ao extrair dados de um SSD em relação a um HD certamente se acumulam. SSDs também são mais resistentes a choque, enquanto o menor consumo de energia reduz a conta de eletricidade. 

    Melhoria no desempenho de games

    Todos têm um amigo que vive jogando. Eles podem otimizar o PC para velocidade e organização. Ou podem ter trocado pela tecnologia de estado sólido há muito tempo. E você pode estar pensando no por quê. 

    A diferença está principalmente no tempo de carregamento: SSDs têm um tempo de carregamento muito menos que os HDDs. Mas assim que o jogo começa, a unidade de armazenamento não tem mais trabalho e as vantagens do SSD terminam aí. Todo o resto agora depende da placa de vídeo e do processador. Em outras palavras, não espere que a taxa de quadros melhore com um SSD.

    O PlayStation 4 foi certamente o console de jogos mais poderoso da geração e usava um HD. Mesmo o PS4 Pro, a versão melhorada de 2016, usava um HD. HDs são ainda capazes de fazer potências como Ark: Survival Evolved, Grand Theft Auto V e Dark Souls funcionaram.

    Mesmo assim, a redução no tempo de carregamento é um bom motivo para fazer upgrade para um SSD. Para o gamer de PC que quer montar a máquina definitiva, a resposta é clara: os modelos básicos do PlayStation 5 e do Xbox Series X vêm com SSDs. Os tempos estão mudando: Os benchmarks de tempo de carregamento logo serão determinados pela tecnologia de estado sólido, colocando os HDs em grande desvantagem.

    Não importa o tipo de unidade que você tenha, a experiência de jogos não será ideal se ela estiver cheia. O AVG TuneUp executa manutenção regular, como remover programas indesejados e arquivos inúteis, garantindo que seu computador sempre funcione sem problemas.

    Servidores empresariais

    Milhares e até milhões de usuários dependem de servidores empresariais Para esses servidores serem ferramentas úteis, eles precisam responder com rapidez e eficiência. A falha do sistema e a perda de dados não podem ser toleradas, e os backups regulares devem consumir o mínimo de tempo e energia possível. 

    Isso torna os SSDs de última geração as soluções mais capazes quando se trata de armazenamento de servidor corporativo. Eles podem ler e gravar dados com muito mais velocidade do que HDs e os mais duráveis podem funcionar por muitos anos. Essas unidades também usam menos energia e são menos sensíveis aos elementos. É aqui que o HD, com aquele braço desajeitado e protocolo de transferência SATA, deixa muito a desejar.

    Eu deveria usar uma unidade de estado sólido?

    Se seu trabalho envolve programas volumosos e arquivos enormes, sim, você deveria usar um SSD. Se está frequentemente esperando para um arquivo salvar ou carregar, com certeza sim.

    Mas há uma questão quanto ao espaço de armazenamento. Embora os preços estejam caindo, um SSD pode custar mais que o dobro de um HD com a mesma capacidade de armazenamento. Portanto, você deve considerar se os benefícios de um SSD valem esse dinheiro extra. Por exemplo, um SSD pode reduzir drasticamente o tempo que o Photoshop leva para fazer certas tarefas. Pagar o dobro por um dispositivo que reduzirá o tempo de espera para uma fração do que seria normalmente compensa muito. 

    Mas se você está apenas procurando armazenar arquivos pessoais, você pode querer reconsiderar. Quando a maioria dos programas que você usa já carrega e salva arquivos em segundos, é difícil justificar o custo adicional. E embora a ausência de peças móveis possa estender a vida dos seus dados, os SSDs não são perfeitos. Eles também falham eventualmente e pode não ser razoável considerar uma vida útil mais longa nessa equação.

    Para a maioria de nós, comprar um HD de 1 TB é certamente um melhor negócios que usar o mesmo dinheiro para comprar um SSD de 250 GB. Não precisamos da tecnologia mais avançada - apenas de um computador que dará conta do trabalho.

    Qual é a diferença entre um SSD e um HD?

    Já mencionamos que os SSDs não têm nenhuma peça móvel, mas porque isso é importante? Vejamos um formato de armazenamento comum que tem partes móveis: a unidade de disco rígido (também conhecida como disco rígido ou HD). A menos que você tenha montado seu próprio PC ou comprado recentemente um computador novo, você deve ter um HD no seu desktop ou laptop.

    Comparação entre três unidades de armazenamento: uma unidade SSD M.2, uma unidade HD de 2,5” e uma unidade HD de 3,5”.Comparação da diferença em tamanho de uma unidade SSD M.2 com dois HDs diferentes.

    Um disco rígido é um disco giratório. Para acessar um arquivo, o disco gira e o braço de acesso lê os dados nele. Seus arquivos podem ser organizados em pastas, mas esses dados ficam espalhados pelo disco. Por isso, o braço precisa percorrer muitos dados para encontrar o que procura.

    Unidades de estado sólido funcionam muito mais rapidamente, pois cada ponto no sistema de grades está imediatamente acessível a qualquer momento. Eles também são mais duráveis. Se você bater o HD e tirar o disco da placa, você pode perder tudo. É um sistema delicado e por isso, tendemos a ser mais cuidadosos com nossos laptops. 

    Mas a maioria de nós usa HDs por anos, então a durabilidade não é um problema. De fato, ambos os formatos duram vários anos sob uso normal.

    Mas há ainda questões práticas sobre os benefícios do SSD em relação ao HDD, como: 

    • Eu movo arquivos grandes com frequência? 

    • Eu teria algum benefício material com tempos de carregamento mais curtos? 

    • Quero comprar uma unidade mais cara?

    Algo que não mudou com a transição para o estado sólido é a necessidade de manutenção regular. Isso significa manter seus programas atualizados, limpar a desordem do registro e remover os arquivos de cache do navegador. Fazer isso pode ser um aborrecimento, pois arquivos temporários estão sempre se acumulando. Felizmente, há um programa que pode fazer tudo isso por você: o AVG TuneUp. Seja um SSD ou HD, use o AVG TuneUp para aproveitá-lo ao máximo.

    Como melhorar o desempenho do seu SSD

    Assim como HDs, os SSDs precisam de manutenção regular. Parte disso é feito automaticamente pelo firmware no controlador de flash, e também pelo sistema operacional, mas você pode fazer mais para estender a vida útil e aumentar a velocidade do seu SSD.

    • Deixe algum espaço livre. Isso manterá a proporção de espaço não utilizado em relação ao espaço utilizado em um nível razoável, dando à unidade mais espaço não utilizado para gravação. A substituição do espaço usado em um SSD precisa de mais algumas etapas e um pouco mais de tempo.

    • Atualize o firmware. Seu SSD pode ter um bug que impede que ele execute um processo necessário para garantir manutenção correta, Procure no Google a marca e modelo da unidade, caso haja uma atualização para corrigir o bug.

    • Verifique se o recurso TRIM está ativado. O TRIM é um processo essencial para ajudar a limpar dados antigos e provavelmente está ligado. Mas não custa nada verificar.

    • Ativar o modo AHCI. Entrar na BIOS e verificar se o modo AHCI está ativado (não IDE) garantirá que você está aproveitando ao máximo seu SSD. Mas se não tiver certeza do que está fazendo, deixe essa etapa para um especialista.

    • Use uma ferramenta dedicada. Uma unidade não pode fazer esse trabalho se tiver arquivos temporários e programas não usados entupindo o espaço. Uma ferramenta de limpeza dedicada, como o AVG TuneUp é uma ótima maneira de remover e evitar arquivos inúteis, aumentar a velocidade e o desempenho e estender a vida útil do seu computador. 

    Aumente mais o desempenho com o AVG TuneUp

    O AVG TuneUp sabe exatamente do que seu SSD precisa. Ele é projetado para identificar problemas que deixam seu dispositivo lento e cortar o mal pela raiz. Diga adeus a bloatware, arquivos de cache de navegador e apps em segundo plano desnecessários. Dê o AVG TuneUp de presente ao seu SSD e experimente melhorias dramáticas em velocidade e confiabilidade do seu computador.

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