sexta-feira, 15 de novembro de 2013

SSD: Chegando ao SATAe

Refrescando a memória após duas semanas de interrupção: neste ponto dos acontecimentos já sabemos que SSD, de Solid State Discs, embora tecnicamente não sejam discos, são dispositivos de armazenamento de massa, ou memória externa, que cumprem exatamente o mesmo papel dos velhos discos rígidos magnéticos, porém permitem que os dados neles contidos sejam acessados muito mais rapidamente porque são armazenados diretamente em circuitos de memória não volátil, tipo “flash”, como as usadas nos conhecidos “pen drives”, muito mais fáceis de serem lidos/escritos que as superfícies magnéticas dos discos rígidos.
Sabemos também que, por se tratar de uma memória do tipo “externa” - ou seja, situada fora da placa-mãe - para que os dados armazenados no SSD cheguem à UCP onde são processados, devem ser transportados até lá. E este transporte é feito por meio de um conjunto de condutores elétricos e seus circuitos de controle denominado “barramento”.
Nesta (longa) caminhada em busca do conhecimento sobre SSDs, descobrimos que há barramentos e barramentos, uns mais largos outros mais estreitos, uns onde os bits viajam simultaneamente em linhas paralelas (barramento paralelo) outros em que esta viagem é feita sequencialmente, com os bits se movendo em fila indiana (barramento serial). E que uns são mais rápidos que outros (ou seja, transportam maior quantidade de dados no mesmo intervalo de tempo).
Sabemos ainda, pois não é difícil chegar à esta conclusão, que para que se possa tirar proveito das vantagens dos SSDs no que toca à rapidez de acesso de seus dados, é indispensável que ele esteja conectado à UCP por meio de um barramento igualmente rápido, do contrário ficaríamos na posição do bombeiro que tem um enorme reservatório de água para apagar um incêndio mas não consegue fazê-lo porque em vez de uma mangueira de bombeiro só dispõe de uma de regar jardim para tirar a água do reservatório (não acredito que entre meus preclaros leitores haja algum que não entendeu a metáfora, mas seja lá como for: na analogia o reservatório – de dados – corresponde ao SSD que permite remover seu conteúdo rapidamente o que no caso não é possível porque a mangueira usada para remover seu conteúdo – barramento – só deixa passar um fluxo reduzido. Em resumo: para que se possa usufruir de todas as vantagens de um SSD é preciso que ele esteja conectado à UCP através de um barramento rápido.
Assim, depois de examinar ainda que superficialmente as características principais de cada barramento como tipo e protocolo usado para a troca de dados, e levando em conta o desenvolvimento tecnológico, concluímos que os modernos campeões de velocidade são os barramentos seriais. E no que toca à conexão com dispositivos externos, se destacam particularmente os barramentos SATA e PCIe. Sendo que este último pode absorver um fluxo de dados bem maior que o anterior.
O que faria dele a escolha óbvia não fosse por uma razão: os barramentos SATA foram concebidos especificamente para dispositivos de memória externa (no caso, na época em que foram criados, discos magnéticos de alto desempenho) e, portanto, já dispõem dos protocolos e demais características adequados a esta tarefa, o que não ocorre com o PCIe. Para aproveitar o maior fluxo de dados do PCIe são necessárias algumas adaptações tanto no protocolo (para permitir que a comunicação seja eficaz) quanto nos conectores (para permitir que a interligação elétrica entre dispositivo e barramento seja feita de forma correta).
E vimos que estas adaptações geraram dois tipos de SSD capazes de se conectar ao barramento PCIe: o SATAe e o NVMe, que se juntaram ao SATA padrão, ainda o mais utilizado.
Prosseguimos nossa caminhada discutindo as características do padrão NVMe (acrônimo de “Non-Volatile Memory express”), desenvolvido especificamente para permitir a conexão direta de SSDs ao barramento PCIe sem qualquer concessão ao padrão SATA. Ele exigiu o desenvolvimento de uma nova controladora de SSDs, a NMVHCI (“Non-Volatile Memory Host Controller Interface”), que adere ao protocolo PCie e usa os mesmos conectores padrão PCIe para interligar os SSD NVMe à UCP, inclusive permitindo a conexão direta de SSDs aos conectores (“slots”) PCIe da placa-mãe. O que acabou permitindo fabricar SSDs que em nada se parecem com “discos” já que são constituídos meramente de um circuito impresso que contém os circuitos integrados de memória e da controladora, terminado por um conjunto de contatos elétricos que podem ser encaixados diretamente nos conectores padrão PCIe de uma placa-mãe. Este novo formato (ou “fator de forma”) foi denominado M2 (e é também conhecido pelo acrônimo NGFF, de “New Generation Form Factor”, a forma pela qual os técnicos a ele se referiam quando ainda estava em desenvolvimento).
O fator de forma M2, discutido pormenorizadamente na coluna anterior já foi padronizado e apresenta dimensões que podem ser surpreendentemente pequenas (30mm x 30mm) sendo, portanto, ideal para os dispositivos de memória externa dos novos portáteis finíssimos, como os Ultrabooks, ou pelos ainda mais finos tabletes.
GPC201311014_1Figura 1: Conector SATAe (Foto: Reprodução/Internet)
Pronto, finalmente chegamos novamente ao ponto onde paramos na coluna anterior. A hora de discutir os SSD SATAe.
SATAe, ou SATA express, nada mais é que um adendo à especificação do padrão SATA 3 – e por isto foi denominada SATA 3.2 – que permite conectar a um barramento PCIe um SSD em tudo semelhante ao SSD SATA.
Ora, para que isto seja possível, não apenas foi necessário alterar alguns pontos do protocolo de comunicação (já que, como sabemos, os protocolos dos barramentos SATA e PCIe são diferentes) como também desenvolver um novo conector (pelas mesmas razões). Mas, no processo de desenvolvimento, alguém teve uma ideia particularmente inteligente: desenvolver um padrão de conector elétrico que permita, além da conexão de um dispositivo SSD ao barramento PCIe, também conectar através dele um “disco” SSD ou magnético ao velho barramento SATA.
Para que? Ora, para permitir que um sistema ao qual está conectado um dispositivo de armazenamento padrão SATA convencional (magnético ou de memória) possa substitui-lo por um SSD SATAe sem necessidade de trocar a placa-mãe, simplesmente encaixando-o no mesmo conector.
É este conector que é exibido na Figura 1 e por ele começaremos a examinar o padrão SATAe.
Até lá!
B. Piropo

Fonte: http://www.techtudo.com.br/ -A tecnologia descomplicada-
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