Por que não consigo alcançar o desempenho anunciado da minha unidade externa?

 

Muitos fatores podem afetar o desempenho de uma unidade externa, incluindo a conexão, o cabo e o tipo de dispositivo. 

Um fato importante para se lembrar é que a transferência de dados será tão rápida quanto o dispositivo mais lento. Isso significa que, se os dados estiverem sendo transferidos de uma origem mais lenta (HDD) a um destino mais rápido (SSD), a taxa de transferência máxima que é possível alcançar será limitada pela unidade de origem.  

Outro fator comum do desempenho lento diz respeito ao tamanho do arquivo ou tipo de arquivo. Geralmente, as taxas de transferência de dados de arquivos pequenos são mais lentas do que as velocidades alcançadas durante a transferência de arquivos grandes.  

Este artigo traz informações sobre alguns fatores que podem afetar o desempenho de uma unidade externa. 

 

Ativação do armazenamento em cache de gravação no Windows 

Se estiver usando sua unidade externa no Windows, o desempenho pode ser aprimorado com a ativação do armazenamento em cache de gravação. Para obter instruções, visite Como aprimorar o desempenho de um disco externo no Windows.

 

A velocidade cai durante uma transferência

Ao transferir dados para sua unidade externa, você pode observar taxas de transferência mais altas, também conhecidas como taxa máxima, no início, e depois, em um certo momento, pode notar a velocidade de transferência desacelerando. Isso acontece porque os dados são gravados primeiro na memória cache da unidade de destino e, quando o cache está cheio, o desempenho fica mais lento. Além disso, como já foi mencionado, o tipo e o tamanho do arquivo podem afetar as velocidades de transferência de dados. Por exemplo, se, durante uma transferência, houver uma queda na velocidade, é possível que arquivos pequenos estejam sendo transferidos e os arquivos maiores foram transferidos antes. 

 

Interface 

Há várias interfaces disponíveis, então é importante saber se o seu computador é compatível com a interface da sua unidade externa. Consulte a documentação do computador ou entre em contato com o fabricante para obter mais informações.  
A seguir, listamos o throughput máximo das interfaces mais comuns:  
 

Interface 

(Gigabits por segundo) Taxas de transferência (MegaBytes por segundo) 

Thunderbolt 4

até 40 Gb/sou até 5,000 MB/s 

Thunderbolt 3 

até 40 Gb/s 

ou

até 5.000 MB/s 

Thunderbolt 2 

até 20 Gb/s 

ou

até 2.500 MB/s

Thunderbolt

até 10 Gb/s 

ou

até 1.250 MB/s

USB 4

até 40 Gb/s*ou até 5,000 MB/s  

USB 3.2 Gen 2x2 

até 20 Gb/s* 

ou

até 2.500 MB/s

USB 3.1 Gen 2 

até 10 Gb/s 

ou

até 1.250 MB/s

USB 3.1 Gen 1

até 5 Gb/s

ou

até 625 MB/s

SuperSpeed USB 3.0 

até 5 Gb/s

ou

até 625 MB/s

Hi-Speed USB 2.0 

até 480 Mb/s 

ou

até 60 MB/s

*Observação: 

  • USB3.2 Gen 2x2: duas pistas a 10 Gb/s.
  • O computador e o dispositivo devem oferecer suporte a 40 GB/s de velocidade

 

Conectividade

Para alcançar o melhor desempenho, é recomendável conectar a unidade externa diretamente ao computador. Adaptadores, hubs e outros tipos de solução de expansão podem afetar o desempenho de uma unidade externa. 
Se a unidade externa tiver várias interfaces, certifique-se de conectar o cabo certo à porta certa. Aqui está um exemplo: se uma unidade externa tem uma porta Thunderbolt 3 e uma porta USB-C 3.1, mas você estiver conectando um cabo USB-C 3.1 Gen 2 à porta Thunderbolt 3 do dispositivo, o throughput máximo será 10 Gb/s. Por isso, é importante verificar se o cabo conectado ao dispositivo é apropriado. 
  

Cabo

É recomendável usar o cabo original fornecido com a unidade externa, visto que muitos cabos de outros fabricantes podem usar protocolos diferentes ou podem ser de má qualidade, o que pode afetar o desempenho ou até mesmo danificar a unidade ou o computador. 

Observação: há dois tipos de cabos Thunderbolt 3: ativo e passivo 
  • Geralmente, os cabos passivos são mais longos, mais baratos e podem alcançar até 20 Gb/s
  • Os cabos ativos são mais rápidos, podem alcançar até 40 Gb/s, são mais caros e estão disponíveis em diferentes tamanhos. 
  

Recursos

Seu computador tem um papel importante no desempenho de uma unidade externa. Dependendo do hardware do computador, os recursos podem ser compartilhados com outros componentes e, se todos os recursos estiverem em uso ao mesmo tempo, as velocidades de transferência da unidade externa podem ser afetadas.  
Alguns computadores com Thunderbolt 3, por exemplo, foram projetados com duas pistas PCI, mas, para atingir os 40 Gb/s permitidos pelo Thunderbolt 3, são necessárias quatro pistas PCI. Isso significa que, se o computador tiver apenas duas pistas, poderá alcançar, no máximo, 20 Gb/s. O MacBook Pro de 13 polegadas (final de 2016) é um ótimo exemplo dessa limitação. Para saber mais detalhes, visite Desempenho lento com o MacBook Pro (final de 2016). Alguns sistemas Dell Thunderbolt 3 também foram projetados de maneira diferente. Alguns modelos contam com duas pistas PCI e outros com quatro pistas PCI. Veja mais detalhes aqui
Para fazer grandes transferências de dados ou tentar maximizar a velocidade geral da transferência, o ideal é garantir que todas as outras tarefas sejam mantidas ao mínimo. Isso permitirá que seu sistema se concentre mais na transferência de dados, o que deverá aumentar o desempenho. 

 

Sistema de arquivos

É possível otimizar o desempenho com a formatação do dispositivo de armazenamento usando o sistema de arquivos nativo do computador. Se pretender usar seu dispositivo de armazenamento apenas em um Mac, o ideal é formatá-lo como Mac OS Expandido (Journaled), também conhecido como HFS+ ou APFS. Para Windows, é melhor formatar como NTFS.  Se precisar usar o dispositivo em Mac e em PC, você deve formatá-lo como exFAT, mas poderá não obter a melhor taxa de transferência, pois esse não é o sistema de arquivos otimizado para nenhum dos sistemas operacionais. Para obter mais informações sobre como formatar seu dispositivo de armazenamento, visite Como formatar seu disco rígido

 

Origem e destino

Se a transferência de dados vier de uma unidade de origem mais lenta do que sua unidade externa, a taxa de transferência será afetada, pois é limitada pela unidade mais lenta. Além disso, se o espaço de armazenamento estiver quase esgotado, isso também pode resultar em desempenho mais lento.  

 

HDDs e SSDs 

Há vários tipos de unidades externas disponíveis atualmente. Algumas são feitas usando a unidade de disco rígido (HDD) de rotação tradicional e algumas são feitas usando a unidade de estado sólido (SSD) de tecnologia mais rápida. Os dispositivos contam com tipos diferentes de interface, então, entre outros fatores, o desempenho de uma unidade externa é determinado pela tecnologia usada para armazenar dados e o tipo de interface que o dispositivo tem.  
Veja as principais características de cada tecnologia abaixo:
  
HDD
Composto de peças móveis com um ou mais pratos, cabeças e outros componentes, o HDD armazena dados nos pratos (discos) de forma magnética. O HDD é fornecido em dois formatos, 3,5 polegadas e 2,5 polegadas, com diferentes velocidades de rotação, ou RPM (rotação por minuto), variando de 5.400 RPM a 7.200 RPM. Os HDDs mais recentes usam uma conexão SATA. 
 
SSD
Diferentemente do HDD, o SSD não tem peças móveis, sendo composto de uma memória flash NAND, que fornece desempenho mais rápido, operação silenciosa e confiabilidade. Há diferentes tipos de memória flash, significando que o desempenho de um SSD será baseado no tipo de flash usada. Além disso, o desempenho pode mudar com o tempo, visto que dependerá do histórico de leitura/gravação e do tipo de estímulo aplicado à unidade (solicitações de E/S). Geralmente, quanto mais nova for a unidade, melhor será seu desempenho. Veja abaixo as principais diferenças entre os tipos de memória flash:
 

Tipos de flash NAND 

 

Prós

Contras

SLC 

Single Level Cell 

um único bit de dados por célula

 

Solução de grau corporativo

Desempenho mais rápido

Leitura e gravação de dados mais precisas. 

Baixa densidade (1 bit por célula) 

Baixo consumo de energia

Vida útil longa - ciclos ~90.000 - 100.000 

Mais caro
 
 

eMLC 

Enterprise Multi Level Cell 

vários bits de dados por célula

 

Solução de grau corporativo

Desempenho - mais rápido do que MLC 

Custa menos do que SLC 

Dura mais do que MLC - ciclos ~20.000 - 30.000 

Otimizado para empresas

Desempenho - mais lento do que SLC 

Alta densidade (2 bits por célula) 

MLC 

Multi-Level Cell 

vários bits de dados por célula

 

Solução de grau de consumo/jogo

Mais barato do que SLC

Mais confiável do que TLC flash 

 
 
 

Desempenho - mais lento do que SLC

Leitura e gravação de dados menos precisas

Alta densidade (2 bits por célula)

Consumo de energia mais alto

Vida útil curta - ciclos ~10.000 

TLC 

Triple Level Cell  

três bits de dados por célula

 

Solução de grau de consumo

Baixo custo.

Desempenho - mais lento do que MLC

Alta densidade (3 bits por célula)

Vida útil curta - ciclos ~3.000 - 5.000

 

QLC 

Quad Level Cell 

quatro bits de dados por célula

 

Solução de grau de consumo

Baixo custo.

 

Desempenho - mais lento do que qualquer outro

Alta densidade (4 bits por célula)

Vida útil curta - ciclos ~1000

 
As versões mais recentes de HDDs usam uma conexão SATA, mas, para SSDs, há várias tecnologias disponíveis. Confira abaixo:  

SATA III - também conhecido como SATA de 6 Gb/s, é a terceira geração de interface SATA, que opera a 6 Gb/s e alcança 600 MB/s de throughput. 

PCIe (peripheral component interconnect express) - essa interface costuma ser usada para conectar componentes diretamente à placa-mãe do computador, como placas de vídeo, placas RAID, etc. Recentemente, SSDs foram disponibilizados com essa interface. Há várias versões de PCIe, mas, atualmente, os SSDs estão sendo fabricados com PCIe de 3ª geração, que oferece suporte a uma largura de banda de 32 GB/s, e de 4ª geração, que oferece suporte a 64 GB/s em modo bidirecional.

M.2 - também conhecido como NGFF (Next Generation Form Factor), oferece versatilidade e flexibilidade, pois aceita conexões SATA III e PCIe e é produzido em diferentes tamanhos. O mais comum é o M.2 2280, que mede 80 x 22 mm. 

NVMe - NVMe (Non-Volatile Memory Express) é um protocolo desenvolvido especificamente para SSDs, que possibilita a comunicação entre o controlador e os componentes de armazenamento, otimizando o desempenho. Essa tecnologia está disponível em diferentes formatos: U.2 (que usa exclusivamente NVMe), PCIe e M.2. NVMe foi projetado para explorar o potencial além do que foi atingido pela AHCI (Advanced Host Controller Interface) usada com SATA. NVMe aumenta a capacidade de receber comandos de leitura e gravação simultaneamente, promovendo baixa latência, economia de energia e, mais importante, aprimorando o desempenho. 

 

RAID

Algumas unidades externas podem contar com recursos RAID, o que também pode afetar o desempenho. Por exemplo, com RAID 0, no geral, é possível alcançar velocidades melhores do que com uma única unidade, mas, com RAID-1, é pouco provável ver muito aprimoramento de desempenho real. 
 
Exemplos de configurações RAID 
 

RAID padrão

Modo 
No. mín. de discos 
Proteção de dados 
Tolerância a falhas
Desempenho
Leitura        Gravação 
Utilização de capacidade 

RAID 0 

2 

Não 

0 disco 

Alto 

Alto 

100% 

RAID 1 

2 

Sim 

1 disco 

Alto 

Médio 

50% 

RAID 5 

3 

Sim 

1 disco 

Alto 

Baixo 

67% - 94% 

RAID 6 

4 

Sim 

2 discos 

Alto 

Baixo 

50% - 88% 

RAID aninhado 

RAID 10 

4 

Sim 

1 disco por ninho 

Alto 

Médio 

50%