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Análise do SSD Samsung 990: Um SSD Gen4 com ótimo custo-benefício para tempos de investimento.

SSD do cliente  ◇  Consumidores

O novo SSD 990 da Samsung chega ao mercado consumidor como uma unidade PCIe Gen4 convencional que prioriza eficiência e custo-benefício em vez de velocidade bruta. A Samsung o considera seu SSD mais eficiente em termos de energia até o momento, alegando uma eficiência energética até 38% superior à do modelo anterior. 990 PROO modelo de 2 TB tem classificação de 7,250 MB/s de leitura sequencial e 6,450 MB/s de gravação, com E/S aleatória de até 850 mil IOPS de leitura e 1,200 mil IOPS de gravação. O modelo de 1 TB apresenta desempenho ligeiramente inferior, com 7,150 MB/s de leitura sequencial, 700 mil IOPS de leitura aleatória e 1,100 mil IOPS de gravação aleatória. O disco está disponível nas capacidades de 1 TB e 2 TB, com preços sugeridos de US$ 269.99 e US$ 529.99, respectivamente.

Análise do SSD Samsung 990 - Box Hero

O nome merece uma breve explicação. A família 990 da Samsung já inclui os modelos 990 PRO, 990 EVO e 990 EVO Plus. O simples "990" agora se junta a eles como um SSD de entrada, em vez de iniciar uma nova geração. Ele combina um controlador próprio da Samsung com V-NAND (falaremos mais sobre isso adiante) em um design sem DRAM que utiliza um buffer de memória host (HMB). Possui três anos de garantia, em comparação com os cinco anos do PRO, e é classificado para 400 TB e 800 TB de gravações nas capacidades de 1 TB e 2 TB, respectivamente. A velocidade de leitura sequencial é a mesma do 990 EVO Plus, com 7,250 MB/s, mas fica atrás dos 7,450 MB/s do 990 PRO. A taxa de leitura aleatória de 850 mil IOPS é bem inferior aos 1,400 mil do PRO. A estratégia da Samsung se concentra em dois números: as gravações sequenciais são mais de 50% mais rápidas do que as do 990 EVO, e há um ganho de eficiência de 38%; 1,686 MB/s por watt em leituras de 2 TB contra 1,221 MB/s por watt do 990 PRO nos testes internos da Samsung. Os compradores que priorizam a velocidade pura já possuem a família Gen5 9100 PRO da Samsung , que analisamos no lançamento e novamente em sua capacidade de 8 TB , portanto, o 990 não foi projetado para competir diretamente com esses drives.

A Samsung já trilhou esse caminho antes. O 980 , seu primeiro SSD NVMe para consumidores sem DRAM, passou pelo nosso laboratório em 2021 e causou uma má impressão. As capacidades menores, em particular, ficaram no final da nossa lista de desempenho, e o SSD foi alvo de muitas piadas no laboratório. Mas o mercado mudou drasticamente desde então. A expansão da inteligência artificial está consumindo a oferta de NAND e DRAM, os preços dos componentes estão subindo e os consumidores estão sentindo o impacto em todos os setores. Nesse cenário, um SSD de quarta geração que oferece velocidade sequencial sólida, baixo consumo de energia e capacidade decente começa a parecer uma escolha sensata, desde que o preço de mercado seja compatível.

Uma especificação que a Samsung se recusou a fornecer é a própria memória NAND. O guia do avaliador lista apenas "Samsung V-NAND". Quando perguntamos diretamente, a empresa disse que não pode divulgar detalhes dos componentes além das especificações oficiais, direcionando-nos de volta ao desempenho nominal e à sua "mais recente tecnologia Samsung V-NAND". Assim, temos que interpretar as entrelinhas, que apontam para TLC em vez de QLC. A especificação de resistência é a pista: 400 TB e 800 TB com garantia de três anos equivalem a aproximadamente 133 TB e 267 TB de gravações por ano, essencialmente a mesma cota anual de 600 TB e 1,200 TB do 990 PRO ao longo de cinco anos. A resposta mais provável é um V-NAND TLC da Samsung de qualidade inferior neste SSD ou uma opção de menor custo e garantia mais curta para tornar o SSD mais acessível. É estranho que estejam sendo intencionalmente evasivos em relação ao que normalmente é uma especificação fundamental.

Nossa unidade de teste é o modelo de 2 TB (MZ-V9V2T0), uma amostra de pré-produção executando o firmware 0B2QLXL7, que submetemos a testes de carga de modelo fio, GDS e IA, detalhados abaixo.

Especificações do SSD Samsung 990

Especificação Samsung 990 1 TB Samsung 990 2 TB
Visão geral da plataforma
Interface PCIe 4.0 x4, NVMe 2.0 (retrocompatível com PCIe 3.0)
Fator de Forma M.2 2280
Máx. 80.15 x 22.15 x 2.38 (mm)
Responsável pelo Tratamento Controlador interno da Samsung
NAND Samsung V-NAND
Memória Cache HMB (Buffer de Memória do Host), sem DRAM
Código Modelo MZ-V9V1T0 MZ-V9V2T0
Desempenho
Leitura Seqüencial Até 7,150MB / s Até 7,250MB / s
Escrita Seqüencial Até 6,450MB / s Até 6,450MB / s
Leitura aleatória Até 700K IOPS Até 850K IOPS
Random Write Até 1,100K IOPS Até 1,200K IOPS
Poder e resistência
Potência ativa (leitura média) 4.0W 4.3W
Potência ativa (escrita média) 3.7W 3.8W
Potência em marcha lenta (típica) PS3 de 55mW (APST ativado)
3mW PS4 (L1.2)
Endurance (TBW) 400TB 800TB
MTBF 1.5 milhões de horas
Garantia 3 anos limitada
Diferenciais
Recursos de suporte TRIM (requer suporte do sistema operacional)
Coleta de lixo
A SMART
Segurança de dados Criptografia de disco completo AES de 256 bits
TCG/Opal V2.0
Unidade criptografada (IEEE1667)
Software Samsung Magician 9.0
MSRP $269.99 $529.99

Design e construção do SSD Samsung 990

O Samsung 990 utiliza o formato M.2 2280, com dimensões de até 80.15 x 22.15 x 2.38 mm. Possui um design de face única e é lançado sem opção de dissipador de calor dedicado. Isso o torna uma boa opção para notebooks, PCs compactos e placas-mãe de desktops com sistema de resfriamento M.2 integrado. A construção geral é simples, com a Samsung mantendo o controlador, a memória NAND e os circuitos de suporte em um dos lados da placa de circuito impresso (PCB).

A etiqueta frontal exibe a marca Samsung 990, a capacidade de 2 TB, o número do modelo, o firmware e as especificações elétricas. Não há dissipador de calor integrado, portanto, o resfriamento depende do fluxo de ar do sistema e de um dissipador de calor M.2 fornecido pelo cliente.

Com a etiqueta removida, é possível ver o controlador próprio da Samsung próximo ao conector M.2, com os componentes de alimentação ao redor. A memória NAND fica na outra extremidade da placa, deixando bastante espaço livre no meio. Como este é um SSD sem DRAM, não há um chip de DRAM separado na placa de circuito impresso.


A parte traseira da unidade é ocupada principalmente pela etiqueta regulamentar, sem componentes ativos abaixo dela. Novamente, como o 990 utiliza um layout de um único lado, deve ser mais fácil instalá-lo em laptops finos e sistemas compactos onde o espaço ao redor do slot M.2 pode ser limitado.

Em termos de software, o 990 é gerenciado pelo Samsung Magician 9.0, que abrange o essencial: atualizações de firmware, monitoramento da integridade do disco e SMART, verificações de diagnóstico, testes de desempenho e apagamento seguro, além da configuração dos recursos de criptografia AES de 256 bits do disco. Não há nada específico para configurar no 990, já que o arranjo HMB não requer ajustes por parte do usuário. Vale a pena instalá-lo na primeira inicialização para manter o firmware atualizado, e o Magician é, em geral, uma ferramenta muito eficiente que agrega valor.

Desempenho do Samsung 990

Desempenho sintético de pico

O teste FIO é uma ferramenta de benchmark flexível e poderosa para medir o desempenho de dispositivos de armazenamento, incluindo SSDs e HDDs. Ele avalia métricas como largura de banda, IOPS e latência sob diferentes cargas de trabalho, como operações de leitura/gravação sequenciais e aleatórias. Este teste ajuda a avaliar o desempenho máximo dos sistemas de armazenamento, sendo útil para comparar diferentes dispositivos ou configurações. Medimos o desempenho máximo em modo burst para este teste, limitando a carga de trabalho a 10 GB em ambos os SSDs.

Desempenho Sintético Máximo: O Samsung 990 apresentou 7,177 MB/s de leitura sequencial, 6,070 MB/s de gravação sequencial, 872 mil IOPS de leitura aleatória e 1.08 milhão de IOPS de gravação aleatória, posicionando-o próximo ao final deste grupo de comparação PCIe Gen4/Gen5. Comparado ao Samsung 990 Pro, o 990 ficou cerca de 4% atrás em leitura sequencial, mas ficou 15.7% atrás em gravação sequencial, 37.7% atrás em IOPS de leitura aleatória e 23.0% atrás em IOPS de gravação aleatória. Contra o SSD Gen5 mais rápido, o SanDisk SN8100, a diferença aumentou consideravelmente, com o 990 apresentando um desempenho de leitura sequencial aproximadamente 52% menor, um desempenho de gravação sequencial 57% menor, um desempenho de leitura aleatória 62% menor e um desempenho de gravação aleatória 50% menor.

Teste FIO (quanto maior MB/s/IOPS, melhor) Leitura sequencial de 128K (1T/64Q) Gravação sequencial de 128K (1T/64Q) Leitura aleatória em 4K (16T/32Q) Gravação aleatória em 4K (16T/32Q)
SanDisk SN8100 15,000 MB/s (latência média de 0.56 ms) 14,100 MB/s (latência média de 0.59 ms) 2.312M IOPS (latência média de 0.22 ms) 2.144M IOPS (latência média de 0.24 ms)
Kingston FURY Renegade G5 14,600 MB/s (latência média de 0.57 ms) 14,100 MB/s (latência média de 0.59 ms) 2.028M IOPS (latência média de 0.25 ms) 2.028M IOPS (latência média de 0.25 ms)
Samsung 9100 Pro 14,600 MB/s (latência média de 0.57 ms) 13,300 MB/s (latência média de 0.63 ms) 2.734M IOPS (latência média de 0.18 ms) 2.734M IOPS (latência média de 0.19 ms)
SK Hynix Platinum P51 14,500 MB/s (latência média de 0.58 ms) 13,500 MB/s (latência média de 0.62 ms) 2.369M IOPS (latência média de 0.22 ms) 2.669M IOPS (latência média de 0.19 ms)
Crucial T705 14,400 MB/s (latência média de 0.58 ms) 12,300 MB/s (latência média de 0.68 ms) 1.585M IOPS (latência média de 0.32 ms) 2.703M IOPS (latência média de 0.19 ms)
TEAMGROUP GE Pro 2 TB 13,900 MB/s (latência média de 0.60 ms) 12,800 MB/s (latência média de 0.65 ms) 2.585M IOPS (latência média de 0.23 ms) 1.818M IOPS (latência média de 0.28 ms)
Lexar Professional NM1090 PRO 13,800 MB/s (latência média de 0.61 ms) 13,600 MB/s (latência média de 0.62 ms) 2.251M IOPS (latência média de 0.23 ms) 1.818M IOPS (latência média de 0.28 ms)
TEAMGROUP GC Pro 2 TB 13,600 MB/s (latência média de 0.62 ms) 12,700 MB/s (latência média de 0.66 ms) 2.110M IOPS (latência média de 0.24 ms) 1.686M IOPS (latência média de 0.28 ms)
PNY CS2150 10,400 MB/s (latência média de 0.80 ms) 8,801 MB/s (latência média de 0.95 ms) 1.379M IOPS (latência média de 0.371ms) 1.623M IOPS (latência média de 0.32 ms)
Corsair MP700 MICRO 4TB 9,169 MB/s (latência média de 0.91 ms) 7,948 MB/s (latência média de 1.06 ms) 1.277M IOPS (latência média de 0.40 ms) 1.540M IOPS (latência média de 0.33 ms)
P510 Crucial 8,835 MB/s (latência média de 0.90 ms) 9,961 MB/s (latência média de 0.80 ms) 1.163M IOPS (latência média de 0.44 ms) 1.196M IOPS (latência média de 0.51 ms)
Micron 3610 2 TB 6,839 MB/s (latência média de 1.23 ms) 9,673 MB/s (latência média de 0.87 ms) 1.523M IOPS (latência média de 0.34 ms) 1.871M IOPS (latência média de 0.27 ms)
Samsung 990 Pro 7,483 MB/s (latência média de 1.12 ms) 7,197 MB/s (latência média de 1.16 ms) 1.400M IOPS (latência média de 0.36 ms) 1.403M IOPS (latência média de 0.36 ms)
Crucial P310 2 TB 7,197 MB/s (latência média de 1.16 ms) 6,376 MB/s (latência média de 1.31 ms) 1.163M IOPS (latência média de 0.44 ms) 1.196M IOPS (latência média de 0.43 ms)
Samsung 990 2 TB 7,177 MB/s (latência média de 1.17 ms) 6,070 MB/s (latência média de 1.38 ms) 872K IOPS (latência média de 0.59 ms) 1.08M IOPS (latência média de 0.47 ms)
WD SN850X 2 TB 6,632 MB/s (latência média de 0.76 ms) 7,235 MB/s (latência média de 0.92 ms) 1.2M IOPS (latência média de 0.43 ms) 825K IOPS (latência média de 0.62 ms)
Micron 2600 2 TB 5,702 MB/s (latência média de 1.47 ms) 6,612 MB/s (latência média de 1.27 ms) 1.11M IOPS (latência média de 0.46 ms) 1.36M IOPS (latência média de 0.38 ms)

Tempo médio de carregamento do LLM

O teste de Tempo Médio de Carregamento de LLM avaliou os tempos de carregamento de três modelos de linguagem (LLMs) diferentes: DeepSeek R1 7B, Meta Llama 3.2 11B e DeepSeek R1 32B. Cada modelo foi testado 10 vezes e o tempo médio de carregamento foi calculado. Este teste mede a capacidade do disco rígido de carregar rapidamente modelos de linguagem de grande porte (LLMs) na memória. Os tempos de carregamento de LLMs são cruciais para tarefas relacionadas à IA, especialmente para inferência em tempo real e processamento de grandes conjuntos de dados. Um carregamento mais rápido permite que o modelo processe os dados mais rapidamente, melhorando assim a capacidade de resposta da IA ​​e reduzindo os tempos de espera.

Tempo médio de carregamento do LLM: O carregamento do modelo de IA foi o teste mais fraco do Samsung 990, com o SSD ficando na última posição ou próximo a ela em todas as três cargas de trabalho. Registrou 5.06 segundos para o DeepSeek R1 7B, 7.61 segundos para o Meta Llama 3.2 11B Vision e 7.86 segundos para o DeepSeek R1 32B. Comparado ao SSD mais rápido, o SK hynix Platinum P51, o Samsung 990 levou aproximadamente 99% mais tempo para carregar o modelo de 7 bits, 112% mais tempo para carregar o modelo de 11 bits Vision e 88% mais tempo para carregar o modelo de 32 bits. O resultado mais interessante é o do Samsung 990 Pro, que aparece na parte inferior dessas tabelas, junto com seu irmão de menor custo: o 990 superou o Pro por cerca de 1% no carregamento de 7 bits e ficou 15% atrás no modelo de 11 bits Vision e 8% atrás no modelo de 32 bits. Quaisquer que sejam as desvantagens dos SSDs Gen4 da Samsung nesse tipo de carga de trabalho, elas são todas iguais, então optar pelo Pro oferece pouca vantagem para o carregamento de modelos de IA.

Tempo médio de carregamento do LLM (quanto menor, melhor) DeepSeek R1 7B Meta Llama 3.2 11B Visão DeepSeek R1 32B
SK Hynix Platinum P51 2.5481s 3.5809s 4.1790s
SanDisk SN8100 2.5702s 3.5856s 4.2870s
Samsung 9100 Pro 4 TB 2.6173s 3.6017s 4.3735s
PNY CS2150 2.8107s 3.6820s 4.8962s
Crucial T705 2 TB 2.8758s 3.6312s 5.1080s
Crucial P510 1 TB 2.8817s 3.6631s 5.0594s
TEAMGROUP GE Pro 2 TB 2.9092s 3.9136s 4.8974s
TEAMGROUP GC Pro 2 TB 2.9379s 3.9267s 4.8188s
WD SN850X 2 TB 3.0082s 3.6543s 5.4844s
Kingston FURY Renegade G5 3.1843s 4.8009s 4.6523s
Crucial P310 2 TB 3.1889s 3.7083s 5.4844s
Lexar Professional NM1090 PRO 3.2135s 4.9504s 7.2108s
Micron 2600 2 TB 3.3178s 3.9174s 5.9060s
Corsair MP700 MICRO 4TB 3.4694s 5.2106s 5.3990s
Micron 3610 2 TB 3.5348s 5.3853s 5.5731s
Samsung 990 2 TB 5.0645s 7.6087s 7.8619s
Samsung 990 Pro 2 TB 5.1255s 6.6051s 7.3021s

 

Um dos testes realizados nesta bancada de testes foi o teste Magnum IO GPU Direct Storage (GDS). O GDS é um recurso desenvolvido pela NVIDIA que permite que as GPUs ignorem a CPU ao acessar dados armazenados em unidades NVMe ou outros dispositivos de armazenamento de alta velocidade. Em vez de rotear os dados pela CPU e pela memória do sistema, o GDS possibilita a comunicação direta entre a GPU e o dispositivo de armazenamento, reduzindo significativamente a latência e melhorando a taxa de transferência de dados.

Como funciona o armazenamento direto da GPU

Tradicionalmente, quando uma GPU processa dados armazenados em uma unidade NVMe, os dados precisam primeiro passar pela CPU e pela memória do sistema antes de chegar à GPU. Esse processo introduz gargalos, pois a CPU atua como intermediária, adicionando latência e consumindo recursos valiosos do sistema. O GPU Direct Storage elimina essa ineficiência, permitindo que a GPU acesse os dados diretamente do dispositivo de armazenamento por meio do barramento PCIe. Esse caminho direto reduz a sobrecarga de movimentação de dados, possibilitando transferências de dados mais rápidas e eficientes.

Cargas de trabalho de IA, especialmente aquelas que envolvem aprendizado profundo, são altamente intensivas em dados. Treinar grandes redes neurais requer o processamento de terabytes de dados, e qualquer atraso na transferência de dados pode levar a GPUs subutilizadas e tempos de treinamento mais longos. O GPU Direct Storage aborda esse desafio garantindo que os dados sejam entregues à GPU o mais rápido possível, minimizando o tempo ocioso e maximizando a eficiência computacional.

Além disso, o GDS é particularmente benéfico para cargas de trabalho que envolvem streaming de grandes conjuntos de dados, como processamento de vídeo, processamento de linguagem natural ou inferência em tempo real. Ao reduzir a dependência da CPU, o GDS acelera a movimentação de dados e libera recursos da CPU para outras tarefas, aprimorando ainda mais o desempenho geral do sistema.

A taxa de transferência na leitura aumentou de forma constante com o aumento do número de threads. Com um tamanho de bloco de 1M, o Samsung 990 começou com 2.27 GiB/s em uma única thread e atingiu um pico de 2.89 GiB/s com 64 threads, estabilizando-se em 2.79 GiB/s com 128 threads. O tamanho de bloco de 128K seguiu uma curva semelhante, aumentando de 1.21 GiB/s com 1 thread para 2.12 GiB/s com 128 threads, um ganho de aproximadamente 75%. O tamanho de bloco de 16K comportou-se de maneira diferente. Atingiu um pico com uma única thread (0.82 GiB/s), caiu drasticamente com a introdução da concorrência e estabilizou-se em torno de 0.3 GiB/s a partir de 8 threads. Esse padrão é consistente com a saturação de E/S de blocos pequenos devido à sobrecarga por operação, em vez da largura de banda bruta.


A latência escalou conforme o esperado, aumentando com o número de threads. Com 1 milhão de threads, a latência média cresceu de 430 microssegundos em uma única thread para 44.7 milissegundos em 128 threads, um aumento de aproximadamente 100 vezes, refletindo o aumento da profundidade da fila devido ao maior número de threads simultâneas do GPUDirect Storage. Os tamanhos de bloco de 128 KB e 16 KB apresentaram a mesma tendência de alta, atingindo 7.4 milissegundos e 6.2 milissegundos, respectivamente, com 128 threads. Notavelmente, o bloco de 16 KB apresentou a menor latência de thread única entre os três (18 microssegundos), refletindo sua menor carga útil por operação, embora seu limite de throughput geral tenha sido o menor.

A taxa de transferência de escrita variou de acordo com o tamanho do bloco. O bloco de 1M se destacou, saltando de 0.32 GiB/s com uma única thread para 3.89 GiB/s com 8 threads, seu pico, antes de diminuir ligeiramente para 3.63 GiB/s com 128 threads, à medida que a sobrecarga de enfileiramento aumentava. Os tamanhos de bloco de 128K e 16K permaneceram estáveis ​​em toda a gama de threads, oscilando em torno de 0.3 GiB/s, independentemente da concorrência. Isso sugere que o caminho de escrita é limitado pela sobrecarga por operação de E/S ou pelo enfileiramento do controlador, e não pela largura de banda nesses tamanhos.

A latência nas operações de escrita aumentou mais acentuadamente do que nas de leitura, particularmente em blocos de 128 KB, que subiram de 382 microssegundos com uma única thread para 51.0 milissegundos com 128 threads, o maior valor registrado em todos os testes, tanto de escrita quanto de leitura. O tamanho de bloco de 1 MB apresentou uma queda incomum, com a latência caindo de 3.06 milissegundos com uma única thread para 1.03 milissegundos com quatro threads, provavelmente porque a execução com uma única thread ainda não havia saturado o caminho de escrita, subindo então de forma constante para 34.4 milissegundos com 128 threads. O tamanho de bloco de 16 KB manteve-se o mais consistente, fechando a varredura em 9.1 milissegundos, o menor valor máximo entre os três tamanhos de bloco.

Conclusão

O Samsung 990 não está buscando o topo do ranking, e os números deixam isso claro. Ele ficou atrás do 990 Pro em todos os testes FIO que realizamos, com uma diferença de 4% na leitura sequencial e um déficit de 38% nas IOPS de leitura aleatória, ficando bem atrás dos SSDs Gen4 e Gen5 mais rápidos deste grupo de comparação. O carregamento de modelos de IA conta uma história semelhante, com o 990 e o 990 Pro terminando juntos na parte inferior da tabela; o 990, na verdade, superou seu irmão Pro no teste DeepSeek R1 7B, enquanto ficou de 8 a 15% atrás nos modelos maiores. Compradores que precisam de desempenho máximo para cargas de trabalho exigentes devem procurar outras opções na linha da Samsung, começando pelo Gen5 9100 Pro.

Dito isso, comparar o 990 com os SSDs mais rápidos do mercado é ignorar o propósito do produto. Este é um SSD Gen4 convencional, projetado para eficiência e custo-benefício, não para supremacia em benchmarks, e comparado ao seu antecessor, o 990 EVO, representa uma atualização sólida. As gravações sequenciais são mais de 50% mais rápidas, a eficiência energética aumentou 38%, segundo dados da própria Samsung, e o SSD ainda oferece velocidades de leitura sequencial equivalentes às do 990 EVO Plus. A Samsung optou por não divulgar informações sobre a memória NAND em si, mas os índices de resistência sugerem uma implementação TLC competente, em vez de um design QLC.

Para compradores que não precisam das velocidades Gen5 ou de E/S aleatória de nível profissional e que desejam um SSD Gen4 confiável e com baixo consumo de energia a um preço acessível, o 990 é uma opção de upgrade sensata da linha EVO. Vale ressaltar que a versão 990 Pro não oferece nenhum benefício adicional em relação ao carregamento de modelos de IA, portanto, a escolha entre os dois se resume a E/S aleatória e gravações sustentadas, e não a recursos relacionados à IA. Com preços sugeridos de US$ 269.99 para 1 TB e US$ 529.99 para 2 TB, esses valores refletem o mercado atual de memórias, mais do que o posicionamento de entrada do SSD. Assim, o custo-benefício do 990 será definido pelos preços praticados no mercado. Não é o SSD ideal se o desempenho bruto for a prioridade, mas cumpre o seu propósito.

Página do produto – Samsung 990

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Lyle Smith

Lyle é redator da StorageReview, onde aborda uma ampla gama de tópicos de TI para usuários finais e empresas.