Storage Class Memory (SCM): O futuro do armazenamento

As aplicabilidades para essa tecnologia são imensas e irão provocar uma revolução no modo como os dados são armazenados hoje.

Em 1956, quando o primeiro disco rígido foi  desenvolvido para o computador IBM RAMAC 350, pouco se falava de armazenamento de dados. Esse elemento da informática pesava cerca de 1 tonelada, tinha a “incrível” capacidade de 5 Megabytes (sim, é isso mesmo!), performance de 1,5 IOPS para dados aleatórios e custava cerca de USD 57 mil dólares, o que hoje equivaleria a quase USD 520 mil.

Esse primeiro disco rígido possuía um tempo de acesso aos dados de  cerca de 600 milissegundos, que é uma medida importante para a área de armazenamento. Os discos rígidos modernos, que surgiram a partir da década de 80, evoluíram pouco, levando aproximadamente 6 milissegundos para acessar os dados. Para se ter uma ideia, mesmo com a tecnologia mais atual, os drives mais modernos possuem um tempo de acesso de aproximadamente 60 microssegundos ou 0,06 milissegundos. Até o momento, a evolução mais recente é o Solid State Drive (SSD), ou Flash Drive, cuja tecnologia foi criada no início dos anos 90, e passou a ser adotado em maior escala a partir de 2005, utilizando circuitos integrados semelhantes à memória para armazenar os dados de modo persistente.

Desse modo, em 60 anos, a evolução da performance do meio de armazenamento evoluiu aproximadamente 10 mil vezes. O mais interessante é que nesse mesmo período, a pastilha de silício dos processadores evoluiu 30 milhões de vezes em performance, passando de um clock de 100 Hz, no mesmo IBM RAMAC 350, para 3 GHz nos processadores atuais.

É possível perceber, então, que o armazenamento sempre foi o gargalo nos sistemas computacionais, e essa evidência fica bastante clara nesse comparativo evolutivo entre o processador e os discos. Por conta disso, a indústria de tecnologia precisava criar um tipo de armazenamento que diminuísse esse abismo quase intransponível entre a evolução do processador e dos discos, para que os gargalos deixassem de existir ou ao menos diminuíssem consideravelmente.

Alguém pode estar pensando: por que não usar o mesmo tipo de material que se faz os processadores e as memórias RAM para armazenar os dados? Afinal, desse modo, o disco também seria rápido. Mas infelizmente a tarefa não era tão simples. O grande vilão que não permite realizar essa ideia é o elevado custo. Outro ponto bastante importante é a busca pelo material certo para essa tarefa, pois no armazenamento computacional, os dados precisam ser persistentes, ou seja, não podem ser apagados quando o equipamento sofre interrupção de energia. Para se ter ideia, desde 1970, a Intel pesquisa esse tipo de material e varreu quase toda a tabela periódica em busca desse Santo Graal.

A partir de 2015, e mais fortemente a partir de 2017, foi possível baratear o uso do silício como meio de armazenamento. Assim, foi possível chegar a 9 tecnologias promissoras que estão em desenvolvimento nos laboratórios de pesquisa para substituir a tecnologia Flash dos Solid State Drives. Essas novas tecnologias, Storage Class Memory (SCM) - também conhecida como 3D Xpoint - fornecerão alta performance, custos menores e maior eficiência energética, uma vez que esse meio de armazenamento consome 10 vezes menos energia que um disco rígido tradicional.  É uma completa revolução que está acontecendo em frente aos nossos olhos. Com SCM é possível proporcionar um tempo de resposta de 200 nanossegundos (0,0002 milissegundos), mais de 100 mil IOPS para acesso a dados aleatórios, com durabilidade 30 vezes maior que os Solid State Drives e custando inicialmente de 3 a 5 vezes mais que os discos rígidos tradicionais.

As aplicabilidades para esse tipo de tecnologia são imensas e irão provocar uma revolução no modo como os dados são armazenados hoje. As aplicações atuais e mais tradicionais, como os bancos de dados, ainda não tiram proveito desse tipo de tecnologia, mas em breve isso deve mudar.

As soluções de cloud pública também irão aproveitar esse tipo de tecnologia, e conseguirão oferecer produtos mais eficientes aos seus clientes e com funcionalidades cada vez mais abrangentes e performáticas, permitindo às aplicações se adaptarem de um modo mais dinâmico do que ocorre atualmente.

Como toda nova tecnologia, o tempo é quem dirá como ela irá ser adotada e o quão difundido será o seu uso pelos fabricantes e usuários. Mas, eu acredito que a tecnologia de Storage Class Memory veio para ficar, e que a revolução que ela irá trazer para todo mundo de TI está apenas começando.