Armazenamento na nuvem: finito ou infinito?

Muitos de nós recordam o dia em que os disquetes começaram a dar espaço para as conhecidas memórias USB. Hoje, algumas delas também se encontram junto aos disquetes por conta de dois fatores: a limitação do volume de dados que nelas podem ser gravados (pequeno para os padrões da atualidade) e a comodidade oferecida por serviços de armazenamento na nuvem.

Embora o conceito de gravação de dados em computadores remotos não seja novo – ele existe antes mesmo da criação da Internet –, o armazenamento na nuvem o popularizou, impulsionado pela disseminação das redes sociais e de smartphones. Hoje, são incontáveis os aplicativos que permitem o compartilhamento de informações na rede. Apesar das limitações, a nuvem proporciona ao usuário a ideia de que os recursos desses computadores remotos são infinitos, uma vez que eles prontamente satisfazem a demanda pela escrita de novos dados.

Para lidar com o grande volume de informação, muitos provedores de serviços na nuvem realizam um armazenamento de dados em hierarquia. Nele, arquivos com baixas taxas de acesso são automaticamente movidos de mídias rápidas e de alto custo, como drives de estado sólido (SSD) baseados em memórias flash do tipo NAND, para coleções de mídias de baixo custo, como discos rígidos, cartuchos de fitas magnéticas digitais e unidades ópticas baseadas em discos Blu-Ray. Dessa forma, é possível aumentar continuamente a capacidade de armazenamento de dados sem que os custos sejam incrementados na mesma escala.

A quantidade de informação que cada uma dessas mídias pode armazenar é determinada pela sua densidade, que estabelece a quantidade de bits que podem ser agrupados em uma pequena área, e o tamanho dessa área. Atualmente, muitas tecnologias apresentam densidades que já exploram os limites da nanoescala. Ainda assim, existem esforços que buscam otimizar a capacidade de armazenamento das presentes tecnologias de armazenamento na nuvem.

Conforme um estudo publicado pela IBM no Journal of Applied Physics, a estratégia adotada para discos rígidos para aumentar a sua capacidade de armazenamento une a expansão volumétrica (por meio da adição de novos pratos, da redução de suas espessuras e do espaçamento entre pratos) a uma aposta em uma nova tecnologia de gravação denominada HAMR. Nela, um pequeno laser deverá auxiliar o processo de gravação magnética de um bit sem afetar os elementos próximos a ele. Consequentemente, a área física ocupada por um bit diminuirá, possibilitando que mais dados caibam naquele volume.

É também na volumetria que as tecnologias ópticas estão sendo otimizadas. A proposta dos fabricantes de Blu-Ray é de adicionar mais camadas de mídia no substrato, tal qual a estratégia de adicionar novos pratos em um disco rígido. Já as fitas devem manter crescimento anual de 28% em sua área de armazenamento – o espaçamento físico entre bits ainda permite esse tipo de otimização – e apresentar reduções na sua espessura, que é hoje de 5.5 µm. Ao reduzi-la para 4 µm, por exemplo, uma fita do padrão LTO poderá passar de seu comprimento atual de 840 m para 1140 m, resultando em um aumento de área de armazenamento de 35%. Por fim, as memórias NAND, que hoje armazenam um único bit por célula, devem passar a empilhar mais camadas sobre essa mesma célula para aumentar sua densidade – efetivamente criando um armazenamento tridimensional.

Acompanhar essa evolução nos permite entender o mercado e a apreciar as pesquisas tecnológicas. Afinal de contas, são elas que irão determinar a aposentaria do próximo dispositivo de armazenamento. Você já tem a sua aposta?

(*) Lucas C. Villa Real é pesquisador da área de Computação em Nuvem do Laboratório de Pesquisa da IBM Brasil