CRAM comprime RAM sem "atrasos"

Um novo sistema, chamado CRAM (Compressed RAM) promete comprimir a memória RAM em Linux de forma mais rápida e eficiente.

A ideia de comprimir os dados em RAM não é nova - nem foi criada para lidar com a questão dos preços absurdos actuais - e na verdade já é usada há anos, de diversas formas, pelos sistemas operativos. Mas uma nova proposta promete ser significativamente mais rápida.

Este novo sistema CRAM foi desenvolvido por investigadores da Meta e poderá mudar a forma como o Linux lida com a memória comprimida. A táctica passa por manter os dados comprimidos directamente na RAM, em vez de os tratar como uma camada extra adicional de swap, permitindo ao sistema aceder à informação da forma normal que acederia à memória. Nos testes apresentados, o CRAM chegou a ser até 452 vezes mais rápido do que o ZRAM em operações de leitura.

A ideia parte de uma observação simples: o maior impacto no desempenho da memória comprimida não parece estar no processo de compressão ou descompressão, mas no comportamento associado ao swap e na ocorrência das chamadas "page faults". O CRAM tenta eliminar esse custo utilizando um nó privado que permite ao Linux tratar a memória comprimida como RAM normal, mantendo os mecanismos de gestão habituais.

Os resultados são particularmente impressionantes em cargas de leitura. No pior cenário apresentado, o CRAM atingiu cerca de 489 milhões de operações por segundo, contra apenas 1.1 milhões no ZRAM. Mesmo quando 20% das operações envolviam escritas, o CRAM continuou a ser cerca de 5.4x mais rápido. As escritas são mais complicadas porque os dados comprimidos não podem ser alterados directamente e precisam de ser transferidos para a área de memória original.

A tecnologia ainda está em desenvolvimento e existem problemas importantes por resolver, sobretudo relacionados com a quantidade variável de compressão e a gestão da memória disponível. Apesar de ainda não estar pronto para chegar ao kernel Linux, o sistema poderá começar por ser particularmente interessante para grandes servidores, mas eventualmente arranjar forma de chegar aos sistemas operativos domésticos, ajudando a tirar melhor partido do hardware que temos em casa.