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As unidades de estado sólido, conhecidas popularmente por SSDs (do inglês Solid State Disk), funcionam através de ciclos de gravação de dados. Estes ciclos se repetem milhares de vezes por segundo e, ao longo do tempo, tendem a desgastar as células de memória do equipamento.

Felizmente, existem tecnologias que ajudam a minimizar esse desgaste. É o caso do chamado nivelamento de desgaste.

vida útil no SSD

O que é nivelamento de desgaste de um SSD?

O nivelamento de desgaste é uma função presente nos SSDs que ajuda a aumentar significativamente sua vida útil. Isso porque permite que os ciclos de gravação e regravação ocorram de forma a danificar menos o equipamento.

Em suma, o SSD é formado por blocos que contêm páginas nas quais as informações são gravadas. Essas informações podem ser apagadas e regravadas diversas vezes, mas quanto mais isso ocorre, mais desgastado fica o bloco.

Para lidar com isso, o controlador que faz interface entre o computador e a memória do SSD, prioriza gravar e regravar informações em blocos ainda não usados ou que tiveram seus dados apagados com menos frequência.

Tal processo é chamado de “nivelamento de desgaste” ou, em inglês, SSD wear leveling. Seu objetivo é evitar que os dados sejam regravados nos mesmos blocos sempre, o que acaba acelerando o processo de desgaste do bloco.

Desta forma, as regravações são distribuídas de uma maneira mais uniforme em todo o SSD, evitando que determinados blocos sofram desgastes maiores com mais velocidade.

Vale lembrar que os blocos são construídos por páginas e cada página recebe uma porção de dados. Porém, o apagamento de informações só pode ocorrer a nível de bloco, e não de página.

Portanto, quando um dado é atualizado, para que ele seja regravado, ele é transferido para outro bloco e os dados desatualizados são apagados, livrando o bloco no qual estavam armazenados anteriormente.

Os demais dados que estavam no bloco apagado que não foram atualizados também são transferidos para este novo bloco atualizado, mesmo que eles não sofram nenhuma alteração. Esse processo é chamado de “coleta de lixo”.

Para que serve a função nivelamento de desgaste nos SSDs?

O nivelamento de desgaste nos SSDs serve para aumentar sua vida útil e permitir que seu desempenho se mantenha estável por mais tempo.

Considerando que cada bloco pode receber regravações um determinado número de vezes até ser desgastado, o nivelamento de desgaste ajuda a manter a taxa de regravação entre os diferentes blocos mais equilibrados, impedindo que um bloco se desgaste mais que outro e evitando que o SSD apresente falhas após um curto período de uso.

Veja nosso outro artigo caso você queira saber mais sobre como aumentar o tempo de vida do seu SSD.

SSD Wear Leveling

O termo “SSD Wear Leveling” nada mais é do que o termo nivelamento de desgaste em inglês.

Dois tipos de algoritmos de nivelamento de desgaste

Dinâmico

O algoritmo dinâmico diz respeito aos blocos que recebem informações dinâmicas, ou seja, blocos que apagam e regravam informações com frequência.

Este algoritmo garante que os blocos estejam sempre com uma taxa de regravações parecida, evitando que um bloco fique mais desgastado que o outro.

Estático

O algoritmo estático diz respeito aos processos estáticos, ou seja, aos blocos que armazenam informações definitivas e que não sofrem alterações com frequência.

Quando o nível de desgaste de um bloco dinâmico chega a um determinado ponto, o algoritmo de nivelamento de desgaste estático busca um dos blocos estáticos para fazer uma “troca”.

Ele transfere esses dados estáticos para um bloco que foi apagado mais vezes, para assim usar o bloco que foi apagado menos vezes para processos dinâmicos.

Desta forma, ele garante que as informações estáticas se mantenham intactas em um bloco que não sofrerá mais alterações, ao mesmo tempo em que livra um bloco que ainda pode ser apagado e regravado diversas vezes.

Excesso de provisionamento

O excesso de provisionamento, do inglês overprovisioning (OP), é um percentual da capacidade total de armazenamento do SSD que é reservado para não receber gravações estáticas.

Isso porque, à medida que o armazenamento vai ficando mais cheio, pior fica a seu desempenho, tendo em vista que há menos blocos livres ou com menos desgaste para usar.

Em outras palavras, o excesso de provisionamento é um espaço que não é usado para gravar informações estáticas, de forma que apenas informações temporárias (dinâmicas) são armazenadas ali.

Benefícios do Excesso de provisionamento (OP)

O excesso de provisionamento melhora o desempenho do SSD e frequentemente aumenta sua resistência, ajudando a unidade a aumentar sua durabilidade, pois a Controladora do SSD tem mais armazenamento Flash NAND disponível para reduzir o desgaste do NAND Flash durante sua vida útil. Veja abaixo como isso acontece:

Como o OP aumenta o desempenho do SSD

À medida que o espaço de armazenamento do SSD é ocupado, há menos blocos disponíveis para gravação e regravação de informações dinâmicas.

Sendo assim, garantindo que haja sempre blocos livres de informações estáticas, pode-se permitir que as gravações ocorram com maior facilidade e velocidade, ao contrário do que ocorreria em um SSD que tivesse todos os seus blocos ocupados.

Como o OP aumenta a resistência do SSD

O excesso de provisionamento ajuda o SSD a durar mais tempo, pois permite que o algoritmo dinâmico do nivelamento de desgaste se mantenha funcionando corretamente.

Desta forma, evita-se o desgaste dos blocos e permite que o equipamento dure mais tempo.

Mantendo o desempenho e a resistência via Excesso de Provisionamento (OP)

Em geral, o excesso de provisionamento já vem com o SSD quando você compra ele. Contudo, caso isso não ocorra, é possível criar você mesmo um espaço para essa função.

Para fazer isso, basta criar reduzir a partição do SSD e criar uma nova por meio do Gerenciamento de Disco. Se você usa o Windows 10, ele irá detectar esse espaço não utilizado automaticamente e utilizá-lo para overprovisioning.

No Windows, você pode fazer este processo seguindo estes passos:

  1. Clique com o botão direito no botão Windows;
  2. No menu que aparece, clique em “Gerenciamento de Disco”;
  3. Na parte inferior, aparece um gráfico das partições presentes no disco;
  4. Clique com o botão direito na partição em que é feito o armazenamento de dados em seu SSD, geralmente representada por uma letra como “C:”;
  5. Clique em “Diminuir volume”;
  6. O tanto de volume que você deve diminuir para o excesso de provisionamento corresponde de 7 a 28% do espaço total do seu SSD — grande parte das pessoas escolhe uma média de 14%. Calcule essa porcentagem e este será o tanto que você deve diminuir do volume;
  7. Após a diminuição do volume, clique com o botão direito no novo espaço não alocado e clique em “Novo volume simples”;
  8. Um assistente de criação de partições irá aparecer, siga os passos até completar a criação de uma nova partição.

Lembre-se de não utilizar essa partição para armazenar arquivos, deixando-a sempre livre. Desta forma, cria-se um espaço extra para o excesso de provisionamento.

Outra opção que você encontra no Gerenciamento de Disco é a opção de desfragmentar uma unidade.

Conclusão

O nivelamento de desgaste é uma função que aumenta significativamente a vida de um SSD, mas isso não quer dizer que ele nunca apresentará problemas.

Como qualquer peça de um computador, o SSD também pode apresentar falhas que levam a perda de dados.

Se você está enfrentando problemas com o seu SSD, fale com a Bot. Temos mais de uma década de experiência em recuperação de dados de HDs e SSDs com defeito e mais de 60.000 casos de sucesso!