O que é TRIM no SSD (Solid State Drive) e por que ele é importante para os servidores

O que é TRIM no SSD e como ele funciona

Os SSDs (Solid State Drives) são dispositivos de armazenamento que usam memória flash para guardar dados. Eles oferecem vantagens em relação aos HDDs (Hard Disk Drives) tradicionais, como maior velocidade com menos latência, menor consumo de energia, menor ruído e maior resistência a choques. No entanto, os SSDs também têm algumas limitações, como o desgaste das células de memória e a perda de desempenho ao longo do tempo.

Para contornar esses problemas, existe uma tecnologia chamada TRIM, que otimiza o funcionamento dos SSDs e prolonga sua vida útil. Vamos explicar tudo sobre o TRIM, como ele beneficia os SSDs e como ativá-lo em diferentes sistemas operacionais, com foco em servidores.

TRIM é um comando que permite ao sistema operacional informar ao SSD quais blocos de dados não são mais usados e podem ser apagados. Isso evita que o SSD tenha que ler e escrever dados desnecessariamente, o que reduz o desgaste das células de memória e melhora o desempenho do dispositivo.

Para entender melhor como o TRIM funciona, é preciso saber como os SSDs armazenam e apagam dados. Os SSDs são formados por vários chips de memória flash, que por sua vez são divididos em páginas e blocos.

As páginas são as menores unidades de escrita, enquanto os blocos são as menores unidades de apagamento. Cada bloco pode ter várias páginas, mas só pode ser apagado por inteiro. Além disso, uma página só pode ser escrita se estiver vazia, ou seja, se todos os seus bits estiverem em 1. Para escrever um bit em 0, é preciso apagar a página primeiro, o que só pode ser feito apagando o bloco inteiro.

Quando um arquivo é salvo em um SSD, ele é dividido em vários pedaços e distribuído pelas páginas livres do dispositivo. Quando um arquivo é excluído, o sistema operacional apenas marca o espaço ocupado por ele como disponível, mas não apaga os dados efetivamente. Isso significa que o SSD não sabe quais páginas estão realmente livres e quais ainda contêm dados válidos.

Quando o SSD precisa escrever um novo dado em uma página que já está ocupada, ele tem que fazer o seguinte processo:

• Copiar os dados válidos do bloco que contém a página para um local temporário na memória (RAM ou cache do SSD).
• Apagar o bloco inteiro, incluindo os dados inválidos.
• Escrever os dados válidos de volta para o bloco, junto com o novo dado.

Esse processo é chamado de coleta de lixo (garbage collection) e é responsável por manter o SSD funcionando. No entanto, ele também tem algumas desvantagens, como:

• Aumentar o tempo de escrita, pois o SSD tem que fazer várias operações extras.
• Reduzir o desempenho, pois o SSD tem que gerenciar a memória temporária e o espaço livre.
• Acelerar o desgaste, pois o SSD tem que apagar e reescrever os blocos com mais frequência.

É aí que entra o TRIM. O TRIM é um comando que o sistema operacional envia ao SSD para informar quais blocos de dados foram marcados como livres e podem ser apagados. Dessa forma, o SSD pode fazer a coleta de lixo de forma mais eficiente, apagando apenas os blocos que não contêm dados válidos. Isso reduz os efeitos negativos do processo de garbage collection listados anteriormente.

Como saber se o TRIM está ativo e como ativá-lo ou desativá-lo?

A maioria dos sistemas operacionais modernos, como Windows, Linux e macOS, já suportam o TRIM e o ativam automaticamente para os SSDs compatíveis. No entanto, pode haver casos em que o TRIM não esteja habilitado ou que você queira desabilitá-lo por algum motivo.

Para saber se o TRIM está ativo no seu SSD, você pode usar alguns comandos ou ferramentas específicas do seu sistema operacional. Por exemplo, no Windows, você pode abrir o Prompt de Comando como administrador e digitar o seguinte comando:

fsutil behavior query DisableDeleteNotify

Se o resultado for zero, significa que o TRIM está ativo. Se for 1, significa que o TRIM está desativado. Para alterar esse valor, você pode usar o comando:

fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0 (para ativar o TRIM)

ou

fsutil behavior set DisableDeleteNotify 1 (para desativar o TRIM)

No Linux, você pode usar o comando:

sudo hdparm -I /dev/sda | grep TRIM

(substituindo /dev/sda pelo nome do seu SSD)

Se o resultado mostrar a palavra supported, significa que o TRIM está ativo. Se não mostrar nada, significa que o TRIM está desativado. Para alterar esse valor, você pode editar o arquivo /etc/fstab e adicionar a opção discard na linha do seu SSD. Por exemplo:

UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx / ext4 defaults,discard 0 1

(substituindo o UUID pelo identificador do seu SSD)

No macOS, você pode usar o aplicativo Utilitário de Disco e selecionar o seu SSD. Se o TRIM estiver ativo, você verá a informação TRIM Support: Yes. Se não estiver, você verá TRIM Support: No. Para alterar esse valor, você pode usar o comando:

sudo trimforce enable (para ativar o TRIM)

ou

sudo trimforce disable (para desativar o TRIM)

Quais são as vantagens e as desvantagens do TRIM?

O TRIM é uma tecnologia que traz vários benefícios para o seu SSD, mas também pode ter algumas desvantagens. Veja a seguir alguns prós e contras do TRIM:

Prós

• Melhora o desempenho do SSD, pois evita que ele fique lento com o tempo e que tenha que fazer mais operações de escrita e apagamento do que o necessário.
• Aumenta a durabilidade do SSD, pois reduz o desgaste das células de memória flash e prolonga a sua vida útil.
• Libera espaço no SSD, pois elimina os blocos de dados que não são mais usados e que ocupam espaço desnecessariamente.

Contras

• Dificulta a recuperação de dados, pois apaga os blocos de dados de forma definitiva e impede que eles sejam recuperados por programas especializados. Isso pode ser um problema se você deletar algum arquivo por engano ou se o seu SSD sofrer algum dano físico ou lógico.
• Pode causar incompatibilidade com alguns SSDs, pois nem todos os modelos e fabricantes suportam o TRIM. Nesse caso, o TRIM pode causar erros ou falhas no funcionamento do SSD. Por isso, é importante verificar se o seu SSD é compatível com o TRIM antes de ativá-lo.
• Pode consumir mais energia, pois faz com que o SSD fique mais ativo e tenha que se comunicar mais com o sistema operacional. Isso pode afetar a autonomia da bateria do seu notebook ou o consumo de energia do seu servidor.

Uma ferramenta útil

O TRIM é uma tecnologia que permite ao sistema operacional otimizar o uso do SSD, melhorando o seu desempenho e a sua durabilidade. No entanto, o TRIM também pode ter algumas desvantagens, como dificultar a recuperação de dados, causar incompatibilidade com alguns SSDs e consumir mais energia. Por isso, é importante saber se o TRIM está ativo no seu SSD e como ativá-lo ou desativá-lo de acordo com as suas necessidades.

Para saber mais sobre SSD (Solid State Drives), acesse nosso guia completo AQUI.