Espaço de armazenamento não é um imóvel gratuito, acredite ou não.
Quando você compra um ótimo SSD novinho em folha você pode ficar tentado a preenchê-lo com todos os seus jogos, fotos, vídeos ou o que quiser em seu PC. Afinal, é para isso que existe o armazenamento, certo? Bem, na verdade não é assim que funciona para os SSDs modernos, e se você preencher praticamente qualquer unidade até a borda, descobrirá que a gravação de dados começa a demorar muito mais tempo do que antes. Veja por que isso acontece e o quanto você pode afetar o desempenho do seu armazenamento ao enchê-lo demais.
Cache SLC, a especificação da qual você talvez não tenha ouvido falar
Você pode pensar que um SSD é tão simples quanto a capacidade que possui e a rapidez com que o armazenamento pode transferir dados, mas há um pouco mais do que isso. Os SSDs podem ficar cansados depois de gravar muitos dados e, quanto mais o SSD fica cheio, mais rápido ele se esgota. Quando isso acontece, é o cache SLC do SSD que está se esgotando, o que força o SSD a usar a parte mais lenta de seu armazenamento.
Você provavelmente nunca ouviu falar de cache SLC antes, e não é algo que os fabricantes de SSD colocam em suas folhas de especificações. Os SSDs modernos são configurados para que parte do armazenamento opere em alta velocidade e o restante em velocidade lenta. A parte mais rápida é o cache do SSD, e seu tamanho é definido para uma certa porcentagem de quanto espaço livre existe em uma unidade. De modo geral, os SSDs mais sofisticados têm uma porcentagem maior de cache, enquanto os SSDs mais baratos dedicam menos capacidade de cache e gravar em um SSD por tempo suficiente esgotará esse cache e resultará em um desempenho repentino derrubar.
Fonte: Tecnologia Kingston
Mas por que todo um SSD não pode ser simplesmente rápido? Bem, isso tem a ver com a forma como os SSDs modernos evoluíram. No início, tínhamos chips flash de célula de nível único (ou SLC), que armazenavam um bit de dados por célula, um ou zero. O SLC é ótimo porque é superdurável e rápido, mas rapidamente a indústria descobriu que seria difícil fornecer SSDs com muito mais dados se cada um a célula poderia ter apenas um único bit de dados, então foram feitos chips de células de vários níveis (MLC), depois células de três níveis (TLC) e, mais recentemente, células de níveis quádruplos (QLC).
O uso dessas células mais densas tinha a desvantagem de reduzir o desempenho máximo de gravação em SSDs, deixando os fabricantes presos entre a escolha da velocidade ou do valor. Mas é possível ter o melhor dos dois mundos, ou quase isso. Os fabricantes de SSD descobriram que você pode simplesmente desabilitar alguns dos bits no flash MLC, TLC ou QLC para torná-lo semelhante ao SLC ou pseudo SLC. Então, esse pseudo SLC pode atuar como um cache, sendo a primeira parte de um SSD onde é gravada, oferecendo desempenho rápido enquanto durar.
Como o desempenho diminui quando você continua enchendo seu SSD
O problema do cache SLC é que seu tamanho depende não apenas de como o fabricante definiu seu tamanho, mas também de quanto espaço resta em seu SSD. Isso significa que quanto mais coisas você coloca em seu SSD, menor fica o cache e mais rápido pode ser o desempenho em uma carga de trabalho de gravação. Para demonstrar isso em ação, testei meu SSD Western Digital WD Black SN770M em um programa chamado IOMeter, que fez o SSD executar gravações por 15 minutos direto. Testei o SN770M três vezes em diferentes níveis de espaço livre: 10% preenchido, 50% preenchido e 90% preenchido.
Com 10% de seu espaço ocupado, o SN770M foi capaz de atingir 4.800 MB/s por dois minutos e, depois disso, estabeleceu-se em 4.550 MB/s pelo restante do teste de 15 minutos. Mas com metade da unidade ocupada, o desempenho só começou em cerca de 4.300 MB/s e depois de um minuto caiu drasticamente para 1.000 MB/s, mas conseguiu voltar para 4.300 MB/s de vez em quando por um minuto. Quando preenchido até 90%, o desempenho foi ainda pior com uma velocidade inicial de 4.500 MB/s que caiu para 1.000 MB/s em menos de um minuto e permaneceu assim durante o teste de 15 minutos.
As implicações de desempenho aqui também são claras quando se observa a velocidade média de gravação. Com 10% de preenchimento, o SN770M atingiu uma média de quase 4.600 MB/s, que caiu para 2.300 MB/s quando preenchido com 50%. Com 90% de preenchimento, estamos olhando para apenas 1.200 MB/s, o que ainda é respeitável, mas muito lento para um SSD PCIe 4.0. Este SSD ficou quatro vezes mais lento apenas por conter muitos dados.
Não espere um ótimo desempenho se não deixar nenhum byte sem uso em um SSD
Provavelmente parece ridículo que você não possa simplesmente armazenar coisas em seu SSD como gostaria, sem comprometer o desempenho, mas é assim que os SSDs modernos funcionam. Pessoalmente, recomendo manter a unidade do sistema operacional preenchida em no máximo 70%, embora as unidades secundárias do sistema possam ser preenchidas perto de 90% sem preocupação. Se você estiver transferindo muitos arquivos, talvez queira adquirir SSDs que tenham especificamente caches grandes, que tendem a ser os modelos mais sofisticados.
Felizmente, os SSDs são muito baratos hoje, o que significa que não é um grande problema não usar todo o espaço de um SSD. É muito fácil carregar um PC com 2 TB de armazenamento por menos de US$ 100, e 4 TB é possível por US$ 150 ou um pouco mais. Mesmo 2 TB pode ser um exagero para a maioria das pessoas, mas se você nunca quiser se preocupar em ver de repente a velocidade de transferência de arquivos despencar, você vai querer mais espaço do que realmente precisa.