HDD vs. SSD: Ainda tem dúvidas quanto ao melhor upgrade que pode fazer ao seu PC?

Durante décadas, os discos rígidos (HDD, ou Hard Disk Drive) foram o coração do armazenamento informático. Pesados, mecânicos e relativamente lentos, eram a única solução viável para guardar grandes volumes de dados a um custo acessível. O aparecimento das unidades de armazenamento sólido (SSD, ou Solid State Drive), mudou completamente o panorama, tornando-se este em sinónimo de rapidez, silêncio e eficiência. Mas continua a haver espaço para os dois tipos de tecnologia de armazenamento de dados, dependendo da necessidade de cada utilizador.

Não perca nenhuma notícia importante da atualidade de tecnologia e acompanhe tudo em tek.sapo.pt

O HDD e o SSD funcionam de forma distinta?

O funcionamento de cada tecnologia revela bem as suas diferenças. Um HDD utiliza discos magnéticos que giram a milhares de rotações por minuto, enquanto uma cabeça de leitura, aplicada na ponta de um braço mecânico, lê e grava dados a grande velocidade.

Este sistema, embora engenhoso, tem limitações físicas evidentes, como a necessidade de estabilização total do HDD para um funcionamento correcto, assim como o maior tempo de reação do conjunto para o acesso aos dados.

Com a introdução da tecnologia de armazenamento sólido dos dados, houve uma troca de um sistema mecânico por eletrónica pura. Num SSD, a informação é guardada em memórias flash NAND, semelhantes às de uma pen USB, mas muito mais rápidas e duráveis, sendo estas geridas por um controlador rapidíssimo.

O facto de não depender de elementos móveis, permite que os tempos de acesso aos dados caiam para milissegundos, e é essa a maior diferença que o utilizador sente no dia a dia. Isto faz com que o seu PC ligue em segundos, que os programas abram instantaneamente e que a transferência de ficheiros seja quase imediata.

Há uma evolução mecânica?

Antes de avançarmos com os detalhes sobre a evolução dos SSDs, convém relembrar que também os discos rígidos sofreram de grandes evoluções, não só em termos de desempenho interno, como na interface de comunicação.

A velocidade de rotação dos discos magnéticos foi o elemento que mais evoluiu, tendo o aumento dessa velocidade contribuído para a redução do tempo de latência, que por sua vez teve impacto no tempo de acesso aos dados. Se em tempos a velocidade de rotação, que rondava os 4.200 e 5.400 rpm (Rotações por Minuto), evoluíram para as 7.200 rpm, foi no mercado dos discos rígidos de segmento profissional (para servidores) que encontrámos as maiores velocidades, a rondarem entre as 10.000 e as 15.000 rpm.

Para acompanhar esta evolução na velocidade mecânica interna dos discos foi essencial o desenvolvimento de novas interfaces. Para sistemas profissionais e servidores, a interface de comunicação dominante foi o SCSI (Small Computer System Interface), um sistema complexo que exigia uma placa controladora dedicada, cablagem específica com um terminador na extremidade, e uma configuração manual do ID de cada disco rígido. Para o mercado de consumo, a tecnologia equivalente designava-se de ATA (Advanced Technology Attachment), também conhecida como PATA (Parallel ATA).

Esta, numa fase inicial, utilizava cabos paralelos de 40 fios condutores, que garantiam taxas de transferência de dados que podiam chegar aos 33 MB/s. Para superar essa velocidade, foi introduzido o padrão Ultra ATA, que exigia um cabo com o dobro dos contactos (80), permitindo aumentar a taxa de transferência para os 66, 80, 100 e, numa fase final, 133 MB/s.

Com a introdução do SATA (Serial ATA), foi possível substituir os volumosos cabos PATA por um cabo de série mais fino e flexível, com um só conector por cabo, eliminando a necessidade de configuração de "jumpers" para determinar a posição hierárquica de cada. Através da interface SATA, assistiu-se a uma evolução significativa das taxas de transferência, dos iniciais 150 MB/s da primeira geração, para 300 MB/s no caso do SATA II, e 600 MB/s para a atual terceira geração. Esta ligação é, ainda hoje, utilizada em unidades SSD de 2.5 polegadas, o mesmo formato que é utilizado em discos para computadores portáteis.

O que diferencia os SSD?

Apesar de terem uma história muito curta, também as unidades de armazenamento em estado sólido evoluíram significativamente, tendo essa evolução sido impulsionada por três vetores: a tecnologia da memória, o protocolo de comunicação e o formato físico.

No que toca à tecnologia da memória, esta começou por usar um sistema simples que permitia armazenar um bit por célula (SLC – Single Level Cell), o que garantia não só uma elevada durabilidade como elevado desempenho. Porém, para aumentar a capacidade de armazenamento, assim como reduzir o custo de fabrico, foi essencial aumentar a densidade dos chips, densidade essa que evoluiu para 2 bits por célula (MLC – Multi-Level Cell), 3 bits por célula (TLC – Triple-Level Cell) e 4 bits por célula (QLC – Quad-Level Cell). Mais tarde surgiu a capacidade de produção de células de memória empilhadas verticalmente (3D NAND), em formato de camadas, o que aumentou drasticamente a densidade de armazenamento, baixando os preços para os valores atualmente praticados.

Se em termos de evolução da tecnologia de memória a grande diferença está relacionada com a capacidade, é nos controladores que temos assistido à grande evolução em termos de velocidade. No início, os primeiros SSD utilizavam a interface SATA, o que fazia com que estivessem limitados a uma taxa de transferência de 600 MB/s. Embora esse valor, associado ao rápido acesso aos dados, transmitissem uma sensação de melhoria significativa face a um disco rígido mecânico, essa interface não permitia aproveitar todo o potencial da memória flash NAND.

A introdução da interface M.2 permitiu simplificar a instalação, já que a unidade SSD passou a ter o formato de um módulo de memória mais compacto, e de ser instalado diretamente na motherboard, em vez de usar cabos distintos para os dados e alimentação.

Foi a partir deste formato que surgiu a norma NVMe (Non-Volatile Memory Express), que ao utilizar o barramento PCI-Express (PCIe), revolucionou por completo as taxas de transferência. A partir daí, assistimos a uma constante duplicação, como os 2 GB/s permitidos pela interface PCIe 2.0 (x4), 3.9 GB/s para a PCIe 3.0, 7.8 GB/s para PCIe 4.0 e 15.7 GB/s para a norma mais recente PCIe 5.0, sendo os SSD mais rápidos do mercado capazes de debitar uma velocidade máxima de leitura de 14.9 GB/s, e 14 GB/s de escrita, como um WD Black SN8100 ou o Samsung 9100 Pro.

Quais são as vantagens dos SSDs?

Para além da óbvia vantagem em termos de velocidade, não só pela elevada taxa de transferência como pelo acesso imediato aos dados, as unidades SSD oferecem outras vantagens relevantes, como o menor consumo energético, assim como facilidade de instalação e espaço ocupado, já que não utilizam um formato de uma unidade externa, mas sim um módulo que é facilmente instalado numa motherboard, dispensando o uso de cabos adicionais.

São perfeitos para uma utilização em dispositivos móveis, já que não dispõem de partes mecânicas (o que os torna à prova de choques e vibrações), não fazem ruido, geram menos calor e consomem menos energia. Isto torna a instalação de um SSD num computador portátil no upgrade perfeito, especialmente se o mesmo ainda utilizar um disco rígido tradicional. Deverá verificar sempre na página do fabricante se esse upgrade é possível de realizar.

Em termos de durabilidade, os melhores SSDs podem oferecer uma vida útil superior a 10 anos em uso intensivo, mas as unidades mais baratas, que utilizam chips de memória de menor qualidade, podem ter um número de ciclos de escrita limitado (TBW – Terabytes escritos), algo que deve ser tido em conta no momento da compra.

Quais são as vantagens dos HDDs?

Apesar dos SSDs terem vantagens óbvias, que os tornam mais apelativos para praticamente todo o tipo de utilizações, existem situações onde um disco mecânico ainda tem vantagem, como é o caso do preço e da capacidade. Estes continuam a ser imbatíveis quando o objetivo é guardar grandes volumes de dados a baixo custo.

É possível encontrar disco rígido de 8 TB a rondar os 250 euros, sendo praticamente impossível encontrar um SSD de capacidade equivalente abaixo dos 700 euros.

Para a utilização em dispositivos de armazenamento como um NAS (Network-Attached Storage), a utilização de um SSD é puro desperdício, uma vez que a interface de ligação com a rede tende a ser uma ligação Gigabit LAN ou superior, o que implica estarmos limitados a uma taxa de transferência teórica máxima de 125 MB/s, valor esse que pode elevar para os 312.5 MB/s para uma ligação 2.5 GbE, ou 625 MB/s para uma ligação 5 GbE.