Tudo sobre Host Memory Buffer, a tecnologia que está tornando os SSDs mais baratos

Os SSDs HMB mais recentes oferecem bastante desempenho e chegam a preços cada vez mais baixos.

Host Memory Buffer (ou HMB) é um conceito bastante simples: evite as despesas de adicionar cache DRAM a um SSD empregando a memória DRAM que já está instalada em seu computador (ou outro dispositivo, como consoles de jogos) como cache ao gravar dados. DRAM é DRAM, certo? Qualquer que seja a extremidade do rastreamento ou fio em que a DRAM esteja, os dados ainda estarão armazenados em cache e prontos para serem gravados quando a unidade tiver tempo.

As coisas não são tão simples, embora a introdução do HMB já esteja resultando em SSDs mais baratos, e os SSDs HMB modernos oferecem bastante desempenho para cargas de trabalho diárias. Vamos verificar.

Como funcionam os SSDs HMB

HMB (que foi implementado na versão 1.2 da especificação NVMe) parece ótimo, mas na prática, só recentemente começou a corresponder totalmente às expectativas. Nossa primeira olhada na tecnologia do 980 da Samsung (não confundir com o muito rápido 980 Pro) e do RC100 da Toshiba provou que as implementações de HMB não estavam totalmente prontas para o horário nobre devido ao desempenho lento e aleatório com conjuntos de dados maiores.

Ultimamente, porém, temos visto várias unidades – incluindo o Black SN770 da WD, o Atom 50 da Adata e o PNY CS2140 – cujo desempenho imita mais de perto o dos designs DRAM, mesmo com conjuntos de dados maiores.

O HMB não usa muita memória do sistema, portanto não é um fardo nesse aspecto. No entanto, não será tão rápido quanto a DRAM na unidade acessada diretamente pelo controlador SSD. Também está sujeito à cooperação do restante do ecossistema PCIe e à sobrecarga de busca de HMB no barramento.

Portanto, embora o HMB funcione, os SSDs NVMe mais rápidos atualmente são sempre aqueles que usam DRAM integrado dedicado. Sim, DRAM é DRAM, como eu disse antes – mas, assim como no varejo, a localização é importante.

Advertência para jogadores de console

Infelizmente, nem todos os computadores ou implementações de NVMe suportam HMB. Mais notavelmente, o PlayStation 5 da Sony não possui suporte para HMB. Sim, SSDs sem DRAM ainda devem funcionar bem no PS5, mas a Sony emite o aviso mostrado abaixo:

Os SSDs NVMe ainda podem ser rápidos, se não tão responsivos em rajadas curtas, sem cache primário. Eles criam cache secundário tratando seu NAND TLC (célula de nível triplo/3 bits) ou QLC (célula de nível quádruplo, 4 bits) como SLC.

Dizer o que?

O SSD reserva uma certa quantidade de NAND para ser gravado como dados SLC (célula de nível único/1 bit) simples de ligar/desligar (alta/baixa tensão) em vez dos múltiplos níveis de tensão necessários para representar mais de um bit no TLC e QLC.

A gravação de um bit é muito mais rápida, pois nenhuma verificação de erros é necessária para garantir que o nível de tensão adequado dos oito possíveis com TLC e dos dezesseis possíveis com QLC foi realmente gravado. O cache é reescrito em 3/4 bits para outro NAND conforme a unidade encontra tempo para fazer isso.

Basicamente, como afirma a Sony, você pode usar um SSD HMB no PS5, mas pode não obter o desempenho ideal. Você pode ou não notar a diferença.

Mais retorno para o investimento

Tempo é dinheiro, como se costuma dizer, por isso nunca recomendaríamos um SSD HMB para aqueles que trabalham com computação 24 horas por dia. O desempenho aleatório, como o constantemente exigido pelos sistemas operacionais, simplesmente não consegue corresponder aos designs de DRAM.

No entanto, o NVMe é tão rápido, mesmo em versões HMB, que as diferenças entre designs DRAM e sem DRAM só aparecem em benchmarks sintéticos ou em estresse severo, ou seja, quando quantidades extremamente grandes de dados estão sendo gravadas.

Observe que, em novembro de 2023, testamos vários designs de HMB que oferecem desempenho de transferência sequencial do mundo real equivalente às unidades PCIe 4.0 e até 5.0 mais rápidas. O desempenho aleatório, como esperado, ainda está atrasado.

Isso significa que o usuário médio pode economizar alguns dólares com o HMB e ainda obter a grande maioria dessa experiência cintilante do NVMe. Como resultado, você encontrará vários drives HMB em nosso resumo dos melhores SSDs. Como já dissemos: você não precisa gastar muito em um SSD ultrarrápido para obter um desempenho fantástico no dia a dia.