Liberar memória instantaneamente, sem ter de mover para o disco o conteúdo inativo, e fazendo os Macs atuais ganharem desempenho e mais tempo de bateria? Eu quero!

A memória compactada (compressed memory) é um dos novos recursos apresentados pela Apple no keynote do WWDC, no início desta semana. Antes de entender seu funcionamento, precisamos entender o problema atual que ela busca resolver.

Ter memória disponível é essencial para o desempenho do Mac e, até a versão atual Mountain Lion, ele lida com os excessos dos aplicativos da mesma forma que a maioria dos sistemas operacionais modernos: movendo para o disco o conteúdo inativo (mas ocupado) da memória, deixando assim mais RAM livre para os apps em execução.

Essa técnica, chamada paginação, encontra o seu limite nos momentos em que temos pressa em voltar a ver um app "dono" de um grande trecho de memória que foi paginada para o disco, pois – mesmo nos casos mais velozes – o disco é muito mais lento que o acesso direto à memória.

Mesmo quando isso não ocorre e a transição é relativamente suave, o próprio ato de paginar tem impacto sobre o desempenho do sistema, embora seja muito melhor do que nos obrigar a instalar fisicamente toda a memória que consumimos em multitarefa, ou frequentemente deixar de rodar algum app porque a memória já está toda ocupada por outro.

Entra em cena a compressed memory

A memória compactada é outra forma de resolver o problema do uso de memória, evitando recorrer à lenta paginação para o disco. Seu princípio de funcionamento (que tem várias implementações já existentes) lembra o de compactadores de disco como o DoubleSpace ou o Stacker, que usuários experientes devem lembrar com pouca saudade.

As diferenças entre a memória compactada do OS X Mavericks e sistemas como o Stacker, além do fato de que a primeira se aplica à RAM e o segundo ao disco, começam pelo escopo: o Stacker comprimia um disco ou partição inteiros, e a memória compactada comprime apenas as áreas de memória que não estão em uso (ou seja, as que atualmente são paginadas diretamente para o disco).

Como o sistema não precisa comprimir a memória inteira, ele só o faz quando a memória livre está perto de acabar, e aí comprime apenas as áreas menos usadas (e as descomprime quando elas precisarem ser usadas). Ambas as operações são bem mais rápidas do que a paginação para o disco, e a compressão reduz em mais de 50% o espaço ocupado pelas áreas automaticamente selecionadas.

Outra grande diferença é que mais de uma década passou desde então, e o tempo de compressão e descompressão de dados (tarefa que faz uso intensivo de CPU, área que acelerou bastante) hoje é bem menor – sem falar na disponibilidade de CPUs com múltiplos núcleos, que na época eram um sonho e hoje podem permitir que um núcleo que estaria desocupado se encarregue de carregar o piano nos bastidores.

Para completar, recorrer previamente à compressão torna mais eficiente a operação de paginação, nos casos em que ela permanecer necessária.

Como ela beneficia o seu Mac atual

O resultado geral é que nos testes de carga elevada realizados em um MacBook Air (CPU Core i5, 4GB de RAM) o modelo do Mavericks é 40% mais responsivo do que o modelo adotado até o Mountain Lion.

Mas você pode sentir o ganho de várias outras formas, sendo o primeiro deles na carga da bateria: menos acesso a dispositivos pela redução da paginação reduz o consumo, e assim a carga tende a durar mais.

Outra consequência direta, além do desempenho, é que os Macs com menos memória (há modelos vendidos com 2GB sem possibilidade de expansão, compatíveis com o OS X Mavericks) passam a poder operar com um gargalo menos apertado, especialmente beneficiados pela estratégia que usa mais CPU e menos E/S.

O uso de memória e de disco acontece em ciclos, em que a indústria de software recorre a técnicas como a compressão quando percebe que o custo da memória (ou de disco) para o consumidor inviabiliza aumentar os requisitos de consumo de seus aplicativos, e a indústria de componentes reage com seus preços e soluções até tornar a compressão desnecessária de novo.

Já ocorreu várias vezes, e ocorrerá outras vezes no futuro, mas no momento eu prefiro memória comprimida do que aposentadoria precoce para excelentes Macs de poucos anos atrás ツ