Fanáticos por Tecnologia
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Estive assistindo recentemente a um vídeo publicado pela Open Compute Project, apresentando algo inesperado no universo dos HDs : discos rígidos usando interface NVMe, algo que muitos de nós absolutamente não esperávamos ver, quando falamos dos dispositivos “carinhosamente” chamados pelo pessoal de infraestrutura de TI como “spinning rust”.
O protocolo NVMe (Non-Volatile-Memory-Express) foi desenvolvido para uso em dispositivos de armazenamento conectados por PCI Express que trazem, como o próprio nome sugere, memória não-volátil, como a NAND Flash, na forma dos SSDs, tão fundamentais hoje, e com os quais nos acostumamos a um bom tempo. Sempre me vem à memória que os primeiros treinamentos que ministrei sobre SSDs Intel foram feitos na segunda metade de 2008.
Ao contrário do que muitos podem pensar num primeiro instante, a proposta aqui não é trazer para os HDs ganhos significativos de desempenho, ou aproximá-los nesse ponto dos SSDs. Não. Em meio a todos os avanços dos últimos anos, em especial aqueles ligados à Engenharia de Materiais, que permitiram aumentos enormes na densidade — medida em Terabits por polegada quadrada (Tb/in²) — das mídias no interior dos HDs, eles continuarão limitados em desempenho por questões como tempo de busca, latência rotacional e pelas características físicas do meio magnético.
O Propósito:
O propósito da adoção de uma interface NVMe em discos rígidos é substituir os protocolos legados SAS e SATA por uma arquitetura nativa baseada em PCI Express e NVMe. Na visão da Open Compute Project, o conector mecânico permanece compatível com os atuais conectores SATA ou SAS, porém a interface elétrica deixa de transportar os protocolos SATA / SAS e passa a transportar PCI Express, sobre o qual opera o protocolo NVMe. Elegantemente, preserva-se a infraestrutura mecânica, alterando apenas a eletrônica do disco e do backplane. Um pouco mais adiante, é possível imaginar que futuras gerações evoluam para interfaces como o U.3 ( SFF-TA-1001 ).
Diferente do que vimos até aqui, discos rígidos usando interface NVMe removem da equação — e dos storages — protocol bridges, SAS expanders e controladoras, fundamentalmente reduzindo latência ao retirar esses “tradutores” e elementos intermediários, que cedem espaço para PCIe switches e introduzem o conceito que os arquitetos chamam de Composability. Em ambientes Software-Defined Infrastructure, conjuntos de discos rígidos passam a ser tratados, como já vimos no caso dos recursos físicos de computação e rede, como pools de recursos compartilhados, que podem ser combinados e realocados dinamicamente por software conforme a demanda. Diferente de acelerar um dispositivo individual, o que se busca aqui é convergir toda a infraestrutura de armazenamento em torno de um único ecossistema baseado em PCI Express e no protocolo NVMe.
Durante um jantar recente com executivos de um dos três grandes fabricantes de HDs, ouvi a afirmação de que o foco está, no momento, absolutamente no desenvolvimento de discos de grandes capacidades — dezenas de Terabytes — para atender em especial à demanda insaciável dos grandes Data Centers no mundo todo, e que todos os recursos de Engenharia estão voltados a essa missão.
Entendo que ainda assim, é razoável imaginar que pequenos times sigam trabalhando nos bastidores, uma vez que os benefícios são bastante óbvios : reduzir a complexidade da infraestrutura, melhorar a escalabilidade, simplificar o desenvolvimento de software, favorecer a integração com tecnologias como NVMe over Fabrics (NVMe-oF) e preparar os Data Centers para futuras gerações de HDs. Em um cenário em que a capacidade de armazenamento continua crescendo exponencialmente, especialmente para IA, HPC, armazenamento em nuvem e archiving de larga escala, essa unificação de arquitetura será um fator importante para reduzir custos operacionais e aumentar a eficiência dos grandes sistemas de armazenamento.
Por Osvaldo Junior – Senior Procurement Analyst da WAZ
E você como vê o futuro dos HDs?