Giz explica: tudo que você precisa saber sobre discos rígidos

Algumas pessoas dizem que o fim dos confiáveis discos rígidos está próximo, assassinado pelo SSD. Muita calma nessa hora, ainda mais com uma tecnologia que armazena um terabyte por US$100.

Ainda vai levar anos antes que os SSDs (abreviação de Solid State Flash Memory disks ou discos de memória flash em estado sólido, traduzido bem livremente) vão nos permitir armazenar a mesma quantidade de dados de forma barata. Então, é bom saber como o disco rígido funciona porque, sinceramente, eles ainda estarão presentes no seu computador de mesa armazenando sua porcaria por um bom tempo antes que tudo isso caiba em um SSD – seus filmes em alta resolução, arquivos de fotos em formato RAW, música e sabe-se lá o que mais você grava no seu disco, ainda mais se você for um cara que se apega aos arquivos e raramente apaga como eu.

O que rola lá dentro
A razão pela qual os discos rígidos são chamados de HDD (em inglês, hard disk drive) é porque realmente são discos rígidos. Sim. Dentro daquelas caixas pretas, você tem o que chamamos de “disco”, que é uma superfície de gravação magnética que roda muito, mas muito rápido, com um cabeçote que passeia pelo disco lendo e escrevendo informações, assim como um gravador de discos. A diferença é que, na verdade, ele nunca toca fisicamente o disco, a não ser, como você pode ver abaixo, quando algo muito ruim acontece. [imagem via Wikipedia]

Os discos rígidos também vêm em tamanhos diferentes, com 1.8, 2.5 e 3.5 polegadas, onde o último é mais comum.  Mas eles já foram maiores (e menores). O de 3.5 polegadas é comum para os computadores de mesa, os de 2.5 polegadas, para os noteboks (ou para os computadores de mesas obsessivos por silêncio), e os de 1.8 polegadas é o que os iPods e Macbook Air usam, assim como outros pequenos dispositivos portáteis.

Quanto maior o número de discos, mais dados podem ser gravados. Se bem que hoje em dia as empresas estão mais focadas em aumentar a densidade de armazenamento, e não a quantidade de discos. Um HD de alta capacidade pode ter 4 discos, enquanto vários modelos de 3.5 polegadas para computadores de mesa e 2.5 polegadas para laptops têm 3. A maioria dos discos rígidos para laptops de 2.5 e os de 1.8 polegadas para dispositivos portáteis que conhecemos estão limitados a 2 discos.

O segredo dos HDs monstruosos de 1TB e 1.5TB, lançados pela Hitachi e Seagate, não é simplesmente empilhamento de discos. É a tecnologia de gravação perpendicular magnética, que permite uma densidade de armazenamento tripla, já que armazena os dados verticalmente (ou como o nome diz, perpendicularmente) ao longo da camada de gravação do disco, em vez de espalhar os dados horizontalmente. Entretanto, dados são mais frágeis e susceptíveis a serem apagados quando armazenados verticalmente, sendo assim uma aposta de risco maior para os dados por uma capacidade extra de dados.

 
O que são todos esses números e letras?
Você deve ter reparado que discos rígidos são definidos como IDE, SATA ou PATA, com especificações de 5400 ou 7200RPM, além de vários tamanhos como 1.8, 2.5 ou 3.5 polegadas. Confuso, não? Vamos ver o que essa parada toda significa.

Em primeiro lugar, RPM não é aquela banda de rock dos anos 80. Se bem que o sentido é o mesmo: revoluções por minuto. Em discos rígidos, quanto mais rápido o disquinho roda, maior a capacidade de gravação e leitura.  Logo, isso é bem importante. 7200RPM é o padrão para HDs de computadores de mesa, mas já existes discos rígidos com 10.000RPM ou até 15.000RPM. Nos laptops, os HDs são normalmente de 5400RPM, porque são menores. Já encontramos para vender uns de 7200RPM, mas esse ganho de performance tem um preço; a bateria do notebook vai embora bem mais rápido.

RPM é a grande variável de desempenho, já que quanto mais rápido ele roda, mais dados podem ser escritos ou lidos em um espaço de tempo definido –  e também faz o acesso ser rápido, já que o cabeçote de leitura não tem que esperar tanto para que os dados corretos passem novamente. Um tempo de busca mais rápido (menor), basicamente se refere ao tempo que leva para que o cabeçote de leitura para ler ou escrever. HDs de alta performance tem um tempo de busca de 2ms, enquanto os "genéricos" que temos em nossos computadores chegam à 9ms. Além disso, quanto maior o buffer – normalmente 8, 1 ou 32MB – mais dados podem ser pré-armazenados (tornando essa busca ainda mais rápida).

Como eles se conectam
A variedade de discos rígidos, na verdade,  depende de suas interfaces (conectores) com a placa-mãe do computador. Tem um monte, mas apenas alguns são dignos de menção. Há alguns anos, o padrão dominante era o ATA, ou Advanced Technology Attachment. Uma vez que o SATA, ou Serial ATA entrou na jogada (mais detalhes em breve), o padrão ATA agora usa o nome "ATA paralelo".

Mais revisões das especificações do ATA permitiram que os discos rígidos atingissem maiores velocidades e capacidades de armazenamento, e você já deve ter visto por aí as últimas versões como a chamada "Ultra ATA" ou algo parecido, que permite transferência à 133MBps (o que é lento paaaacas). HDs ATA são normalmente chamados de IDE (integrated drive electronics), mas ATA é o nome mais correto. Se você teve coragem de mexer dentro do seu computador, deve ter reconhecido esses desgraçados por aqueles cabos em formato de fitas largas, que ocupam um espaço danado. A terceira interface mais comum, que você já deve ter ouvido (mas não necessariamente visto) é a SCSI (que se pronucia scâzzy), que já era usada primeiramente em empresas ou escritórios de alta tecnologia quando ATA ainda mandava no pedaço. A interface ATA/IDE também é confundida com as designações master/slave.

Tudo bem, então o padrão atual de discos rígidos para os PCs padrões pelos últimos anos é o SATA, que é anos-luz melhor que o ATA. Um dos motivos: é mais rápido – a primeira geração de SATA roda à 1.5Gbps, mas agora já estão em 3Gbps e podemos até encontrar uns voando à 6Gbps. Além disso, os cabos são beeeem mais finos, muito melhores para a circulação de ar e menos confusos dentro do gabinete. E como são mais espertinhos, não precisa de muita configuração para instalar e trabalhar com eles, além de serem até hot-swappable (ou seja, pode arrancar e religar no computador sem precisar desligar a máquina). Discos rígidos externos usam uma variante do SATA, o eSATA (onde o "e" é de externo) que praticamente só move a porta para fora do gabinete, oferecendo as velocidades de SATA para periféricos. Em breve, eSATA virá com um formato de alimentação via bus, como já vemos em vários discos USB portáteis hoje em dia.

Tempo de busca é diferente de tempo de transferência – um trata de o quão rápido os dados podem ser localizados no disco, e o outro é a velocidade com que ele pode ser enviado. Para descrever de forma super simples, um disco com uma velocidade de busca rápida e interface lenta seria melhor para um sistema que constantemente troca pequenos pedaços de dados, onde uma interface veloz em um disco relativamente mais lento é boa para mover arquivos realmente grandes.

Por que eles morrem?
Eu disse que o cabeçote de leitura normalmente nunca toca a superfície do disco, certo? Quando a cabeçote toca a superfície do disco, é que chamamos de head crash (ou traduzindo bem livremente, uma bela cabeçada, veja no vídeo), e isso significa que é hora de tocar um tango argentino. Normalmente, o cabeçote flutua em um micro colchão de ar, mas uma simples partícula pode fazer o cabeçote quicar no disco, arranhando a camada magnética e fazendo um belo estrago, ainda mais em RPM altas. E a partir daí, a coisa só piora, porque uma vez que ela tocou essa camada, a tendência é que mais crashes aconteçam.

Falando francamente, as partes mecânicas eventualmente vão se gastar, fazendo com que seu HD pife. Infelizmente, não tem muito que fazer para prever quando seu HD vai passar dessa para melhor. Então, o que é a coisa mais importante que você precisa saber sobre HDs? Faça backup de toda a sua porcaria. Os HDs podem ser incríveis, mas não significa que são infalíveis.