SSD fica mais lento quando está cheio?

Introdução

Uma dos mitos que costumamos ler e ouvir sobre SSDs é que o SSD perde desempenho na medida em que vai tendo mais dados armazenados. Mas será que há algum fundo de verdade neste mito? Fizemos vários testes para confirmar (ou refutar) esta ideia. Está curioso? Confira!
A ideia de que um SSD é mais lento quando está mais cheio do que quando está com muito espaço livre faz algum sentido, por conta da forma como um SSD funciona. Assim, antes de prosseguirmos com este teste, sugerimos a leitura do tutorial “Anatomia das unidades SSD”, onde você encontrará informações aprofundadas sobre essas unidades.

Um SSD não grava os arquivos de forma sequencial. Suas memórias são divididas em blocos e, quando o sistema operacional pede para gravar um arquivo, o controlador da unidade procura o melhor bloco para gravar cada "pedaço" do arquivo original.

Isso se dá por dois motivos: primeiro, porque as memórias flash NAND precisam primeiro apagar um bloco para depois escrever novos dados nele, e isso toma tempo. Assim, quando você apaga um arquivo em um SSD, os blocos onde ele estava não são realmente apagados, e sim marcados como livres em uma tabela. Ao gravar um arquivo, o controlador dá preferência em utilizar blocos que já estejam realmente apagados, para acelerar o processo. O sistema operacional periodicamente (quando o computador está ocioso) envia ao SSD um comando chamado TRIM, que faz uma "faxina" no SSD, limpando blocos que estão desocupados e deixando-os prontos para gravação.

O segundo motivo é o controle de desgaste: cada bloco de memória NAND tem um certo desgaste ao ser apagado, e depois de um certo número (muito alto) de apagamentos, ele deixa de funcionar. Em nosso vídeo "Mitos do hardware #13: durabilidade de SSDs" explicamos isto em mais detalhes. Assim, o controlador do SSD dá preferência em gravar os arquivos nos blocos que já sofreram menos ciclos de apagamento e gravação, como forma de ir desgastando a unidade da forma mais uniforme possível.

Assim, em teoria, quando a maior parte dos blocos do SSD está livre, o controlador teria maior facilidade em encontrar blocos "ideais" para gravar os arquivos, enquanto em um SSD muito cheio, teria de gravar utilizando blocos mais desgastados ou que precisariam de apagamento.

Porém, sabemos que nem sempre as coisas funcionam como é previsto em teorias mais simples, principalmente em se tratando de um dispositivo complexo como um SSD. Assim, rodamos testes de leitura e escrita com o SSD vazio, depois com metade do espaço disponível ocupado por arquivos e, finalmente, com 90% do SSD cheio.

Para que não pegássemos os dados de apenas um modelo de SSD, repetimos os testes em quatro SSDs de características bem diferentes: o Kingston UV500 de 120 GiB (formato 2,5 polegadas, interface SATA-600), o Seagate Barracuda SSD de 250 GiB (2,5 polegadas, SATA-600), o Kingston A1000 de 240 GiB (formato M.2, interface PCI Express 3.0 x2) e o Samsung 960 EVO de 500 GiB ((formato M.2, interface PCI Express 3.0 x4).

Com isso, vamos analisar cada um dos SSDs em três estados diferentes e descobrir se o desempenho muda.

Na próxima página, vamos detalhar o sistema utilizado para os testes.