A FANTÁSTICA EVOLUÇÃO DOS MEIOS DE ARMAZENAMENTO DIGITAL

 

PRIMEIRO HD

Remonto aqui aos idos de 1990. Era uma época em que dava meus primeiros passos na informática. Tinha um computador Apple que junto com outras arquiteturas da época dividiam o universo dos aficionados em informática. 

A linguagem de programação que dominava na época era o Basic e eu estudava uma linguagem de programação, o "TURBO BASIC" que era um basic mais avançado. As bancas de jornais viviam cheias de literatura com os novos programas e novidades da época. Os computadores não tinham um HD (Hard Disk) como se diz hoje, os programas eram gravados em unidades de fita primeiramente e depois em leitores de discos, que usavam discos magnéticos, que a princípio eram maiores e depois evoluíram para o de 1,44 megabytes, menores e que comportavam uma quantidade ligeiramente maior de dados. Lembro-me que era caro um simples leitor de disco, e ao mesmo tempo um grande avanço em relação a ler em fita.

O sonho de todo mundo que gostava de computadores na época era ter um PC (Personal Computer) que era o padrão da IBM, mas havia também os que apostavam na linha Apple que depois derivou para os Mac (Macintosh). Concorria também o padrão TRS80 e outros menos expressivos. Só sobreviveram o padrão PC e o Mac que hoje dominam o cenário. 

Quem comprava um computador PC nessa época compraria um XT que sucedeu ao PC,. Essa era a sigla dominante, e normalmente não viria com um HD. Tanto o sistema operacional, no caso o DOS, como os programas eram carregados a partir de unidades de disco que eram as vezes conectados externamente. Não vinham em um gabinete já instalados. Ainda não existiam mouses, e tudo isso a que me refiro estava aquém do poder aquisitivo da maioria dos mortais, mesmo os que ganhavam relativamente. 

Os classificados do Jornal do Brasil e do Globo, tinham ofertas de PCs que caracterizavam o comércio de computadores da época, sempre muito custosos e aquém da possibilidade dos meros mortais. As empresas interessadas em automatizar seus processos a partir de programinhas rudimentares gerados em Basic, tinham particular interesse neles.

HD DE 1 TERABYTE. DO TAMANHO DE UMA GELADEIRA.

Mas isso estava para mudar rapidamente. Os primeiros HDs que tinham a capacidade de 5 Megabytes, chegaram a preços exorbitantes, e tinham um tamanho exageradamente grande. Do tamanho de uma caixa de sapatos. Com isso os sistemas dos MAIN FRAMES, que armazenavam dados em enormes rolos de fitas começavam a ficar obsoletos. 

Obviamente a velocidade de leitura e escrita dessas geringonças era muitíssimo mais lenta do que hoje, assim como tudo. Os processadores, as memórias, tudo estava só começando sua jornada em direção ao infinito.

Os Hard Disks então começaram a ficar mais rápidos, e ficaram tão mais rápidos e menores que o meio de conexão desses dispositivos chegou ao limite lá por volta dos anos 80. O meio de conexão dos HDs era por meio de cabos tipo fita (FLAT CABLES) chatos com vários condutores trabalhando em paralelo. Esses condutores conduziam bits dentro dos protocolos adequados que permitiam a comunicação com o hardware da máquina. 

Mas o aumento da velocidade de comunicação começou a haver um problema relativo a interferência que esses condutores causavam entre si, já que uma corrente elétrica com uma frequência determinada gera um campo magnético variável e a medida que a velocidade aumentava, a frequência que trafegava nesses cabos também aumentava, o que produzia interferência entre os cabos que corriam em paralelo e muito próximos.

O problema foi resolvido com a introdução de um novo meio de comunicação que passou a se chamar SATA (Abreviação de SERIAL ATA). Nesse novo meio de conexão a frequência podia se elevar ao infinito e um protocolo específico decodificava essa frequência reestabelecendo a comunicação da forma que seria com os cabos paralelos. A interferência não ocorreria pois agora a comunicação seria feita por meio de dois condutores somente, não havendo cabos adjacentes que pudessem captar essa interferência.

Essa mudança permitiu que os HDs continuassem a evoluir e aumentar suas velocidades até chegar hoje ao padrão SATA6 que permite a troca de dados a uma velocidade de 600 megabytes por segundo.

Entretanto por mais que evoluíssem esse continuou a ser um gargalo, porque os processadores e memórias RAM, por serem dispositivos eletrônicos e não mecânicos, evoluíram também e atingiram eficiência e velocidade também extremas.

O dispositivo mecânico por melhor que seja, e é uma evolução assombrosa, não tem a menor chance contra dispositivos eletrônicos. Por isso começou-se a pesquisar a criação de sistemas de armazenamento que fossem essencialmente eletrônicos e não mecânicos, e ai esbarrava-se em outro problema que era o custo. Os dispositivos eletrônicos para armazenarem grandes quantidades de dados tinham um custo excessivamente elevado.

Esse é um problema que ainda não foi superado. Os HDs evoluíram não só em velocidade mas também em capacidade de armazenamento de grande quantidade de dados, e nisso eles são imbatíveis. No início dessa matéria eu disse que os primeiros HDs armazenavam 5 MEGABYTES de dados. Pois bem. Os HDs de hoje que são encontrados de forma convencional e a um custo bem competitivo, e eu digo isso porque há aqueles que tem uma relação custo/benefício um pouco mais desfavorável. Falo aqui do melhor custo/benefício. Esses armazenam 4 TERABYTES de dados, ou seja 4.000.000 MEGABYTES. (4 milhões de megabytes). Acredito que em 1990 se alguém dissesse que os HDs conseguiriam armazenar essa quantidade de dados, ninguém acreditaria.

Não tardou a surgir o SSD, que é um tipo de meio de armazenamento não mecânico, só eletrônico que veio para competir com o HD. Ele tem vantagens e desvantagens. As vantagens são de que não se danifica quando sofre quedas ou pancadas que eventualmente podem ocorrer principalmente com computadores portáteis (NOTEBOOKS). Os HDs por serem mecânicos e altamente precisos tem um mecanismo muito delicado que em presença de pancadas ou quedas danifica-se facilmente, tornando-se irrecuperáveis. Também são muito velozes para armazenar dados ou para se ler dados armazenados neles, batendo os HDs convencionais mecânicos. O seu tamanho e peso são bem reduzidos, permitindo que notebooks por exemplo se tornem mais leves. Como desvantagem eles normalmente tem um espaço de armazenamento menor e tem também um custo maior do que os HDs mecânicos convencionais. Os SSDs usam a mesma interface SERIAL ATA dos HDs mecânicos e isso se tornou um obstáculo para que pudessem atingir velocidades maiores. Por essa razão acabaram por surgir os SSDs "M.2". Primeiramente utlizando o barramento SATA e depois usando o barramento PCI EXPRESS, quando então passou a ser conhecido como NVMe (No Volatile memory express)

 E quais as diferenças entre o SSD Sata e o NVMe?

Do tamanho de um pente de memória, esses dispositivos podem chegar a armazenar 2 terabytes de dados e sua velocidade de leitura e escrita pode chegar a 5 gigabytes por segundo de dados.

A diferença começa no tipo de barramento usado. Para o Sata, a interface de comunicação é feita por um cabo (normalmente vermelho) conectado à placa-mãe. Já que os primeiros SSDs eram mais lentos, esse barramento ainda era suficiente para transferir os dados entre o processador e a unidade de armazenamento.

Por sua vez, o NVMe usa o barramento PCIe (PCI express), qual é ligado diretamente à placa-mãe, como é feito com a memória RAM, sem intermédio de cabos. Isso “encurta” a distância entre o processador e unidade de armazenamento.

“O Sata permite um número limitado de comandos, além de depender de uma camada intermediária de contato com a CPU, que obriga o controlador do SSD a traduzir os comandos do processador do computador, sobrecarregando os componentes. Por outro lado, os SSDs com NVMe se conectam diretamente à CPU e, consequentemente, têm maior autonomia para focar em suas operações de gravação, leitura e otimização”, explica Iuri Santos, gerente de tecnologia da Kingston Brasil.

Os dispositivos NVMe de hoje chegam a armazenar 2 TERABYTES de dados e sua velocidade chega a 5 gigabytes por segundo.(3,5 gigabytes por segunda na média). Ainda são dispositivos caros. Seu preço gira em torno de mais de dois mil reais nessa capacidade de armazenamento, mas um computador dotado de um dispositivo NVMe pode dar um Boot quase instantâneo, e a velocidade do computador como um todo melhora estratosfericamente. Uma instalação do windows por exemplo é feita muito rapidamente em cerca de 20 minutos. 

Os computadores ainda não podem prescindir dos HDs mecânicos por que eles tem uma capacidade de armazenamento muito grande e é o meio mais prático embora não o mais seguro de armazenamento. Entretanto estima-se que estejam com os seus dias contados. O meio mais seguros de armazenamento é a nuvem, mas essa tem custo, embora seja uma excelente solução para compartilhamento de dados. 

Ainda existem muitas pessoas que armazenam dados em mídias como CDs. DVDs e BluRays, mas essas mídias não resistem ao tempo, quando o tempo ultrapassa dez anos, e as fabricações dessas mídias estão sendo descontinuadas, bem como dos leitores e gravadores. 

Hoje se pode por exemplo criar um canal no YouTube ou um Instagram e lá armazenar fotos e vídeos mas nesse caso estamos confiando a terceiros a guarda dos nossos dados, e por quanto tempo? 

Dentro dessa perspectiva os HDs podem armazenar dados e esse tipo de armazenamento tem dado bons resultados, mas é obvio que esse armazenamento não é o mais seguro. 

A principal função dos SSDs nos computadores não é o armazenamento de dados, mas a gravação de sistemas operacionais e ou programas que se deseje que sejam mais rápidos no seu processamento, tendo em vista que estando gravados nos SSDs, eles irá processar com muito mais rapidez.