Memória: o que é e para que serve?

Você vai comprar um smartphone ou um notebook e quando chega à loja, o vendedor lhe diz que este smartphone tem 32 GB de memória e no caso do notebook, ele tem 8 GB de memória. Sim, isso é bastante comum, até mesmo em lojas ditas especializadas! Mas dependendo do seu conhecimento sobre o assunto, você pode estar se perguntando qual o problema? A questão é, o que você sabe sobre memórias? O que são memórias? Quais os tipos de memórias? Por que são importantes?

Em muitos dispositivos que utilizamos atualmente há diferentes tipos de memórias sendo que em alguns deles há mais de um tipo. Nesse artigo vamos falar justamente a respeito do universo de memórias utilizados nos aparelhos que usamos com mais frequência.

O que são memórias?

Resumidamente são componentes que fazem parte de alguns dos muitos dispositivos eletrônicos que utilizamos, responsáveis por armazenar dados, em caráter permanente ou temporário.

A presença de memórias em seus mais diversos tipos, é fundamental para o funcionamento de muitos dos aparelhos eletrônicos que utilizamos. Alguns nem mesmo existiriam sem memórias, como por exemplo, as Smart TVs.

No caso dos aparelhos de TV modernos, o sistema que é responsável pelas funções e recursos da TV, são armazenadas em um chip de memória permanente, não volátil, que na maior parte dos modelos, é de memória Flash NAND. Já os dados de programação e personalização / preferências do usuário, são armazenados em outro chip, também do mesmo tipo.

Ou seja, mais do que simplesmente no seu smartphone ou no notebook, memórias são componentes fundamentais, já que armazenam dados sem os quais estes aparelhos não funcionariam como estamos acostumados. Aparelhos de som automotivo ou residenciais modernos, o modem e roteador da sua rede doméstica e até mesmo sua máquina de lavar roupas, tem diferentes tipos e quantidades de memória, as quais têm papel e importância cruciais no seu funcionamento.

Quais as funções dos tipos de memória?

Há muitos tipos de memória que são criadas com base nas aplicações em que serão utilizadas. Por esta razão, as características dessas memórias variam de acordo com o uso que terão e o tipo de comportamento que devem apresentar. Em outras palavras, trata-se de uma abordagem funcional.

Basicamente as características das memórias quanto a função que desempenham, podem ser classificadas em dois grupos. O primeiro tipo de classificação separa as memórias como primária ou principal e secundária:

Memória principal / primária

Este tipo de memória reúne todas as memórias as quais o processador consegue acessar diretamente e realizar o endereçamento, que consiste de endereçar as diferentes posições que existem dentro de um banco de memórias, para ler os dados nela gravados ou apagá-los ou armazenar outros.

O papel desse tipo de memória é de guardar informações que são usadas pelo sistema operacional pelos aplicativos e até mesmo pelos próprios trechos de programação do sistema operacional e aplicativos que estão sendo utilizados no momento, bem como outros dados necessários para que o sistema como um todo funcione.

Entre os principais representantes desse tipo de memória temos a BIOS, a memória RAM e a memória cache dos processadores.

É essa memória que é utilizada quando você executa um aplicativo da sua rede social, quando copia e cola uma imagem ou um trecho de texto, quando joga, quando assiste a um vídeo, enfim boa parte das atividades quê realiza no smartphone ou notebook.

Memória secundária

As memórias classificadas como secundárias, também desempenham um papel fundamental na maior parte dos sistemas dos quais elas fazem parte. Esse grupo também costuma ser referenciado como sendo das memórias de armazenamento em massa, visto que geralmente são destinadas a guardar grandes volumes de informação.

Normalmente é onde ficam armazenados os sistemas operacionais (Windows, Linux, Android, Mac Os, iOS, etc), como também os programas, aplicativos e dados dos usuários (arquivos de texto, planilhas, fotos, vídeos, músicas, etc).

Os mais conhecidos representantes este tipo de memória, são HD, o SSD, a mídia de Blu-ray, o pen drive, o cartão Micro SD, etc.

Quais os tipos de memória existem?

Outra classificação que separa memórias quanto ao seu tipo, utiliza aspectos técnicos da construção, funcionamento e comportamento das memórias para agrupá-las.

A quantidade de grupos é grande e varia bastante conforme novas tecnologias são desenvolvidas. Algumas ficam obsoletas mais rapidamente, sendo que outras têm aplicações mais específicas e por esta razão vamos tratar apenas das mais populares e atualmente ainda em uso.

Memória RAM

Já vimos que todas as memórias têm sua importância, mas quando a preocupação é o desempenho do dispositivo utilizado, a memória RAM é um dos protagonistas, juntamente com o processador. A rigor há também outros elementos mas que fogem ao escopo esse artigo. Em uma avaliação mais superficial, a memória RAM e o processador são os elementos mais importantes para o desempenho.

O nome memória RAM vem de Random Access Memory, ou em português, memória de acesso randômico ou aleatório. Na prática significa que esta memória pode acessar os dados de forma não sequencial, o que resulta em maior velocidade para gravação dos dados, pois qualquer posição livre pode ser usada para armazenamento.

Por características da tecnologia usada na sua construção, a memória RAM consiste de um tipo de memória que tem uma velocidade elevada. Quando falamos em velocidade de uma memória, estamos tratando da taxa de leitura e escrita de dados que se consegue em um determinado intervalo de tempo, geralmente em segundos.

Em termos mais técnicos, é convencionado no mercado que a velocidade das memórias RAM seja medida em MHz, porém na verdade, esta medida seja a frequência de operação, sendo que quanto maior a frequência, maior será o desempenho obtido, pois a cada Mhz estão ocorrendo 1 milhão de ciclos por segundo. Em 2 Mhz, temos o dobro de ciclos no mesmo intervalo de tempo.

Quando um sistema esgota a memória RAM, ou seja, utiliza toda a memória disponível, para que ele continue funcionando precisa recorrer a outros tipos de memória para gravar e ler os dados usados pelo sistema e aplicativos, como por exemplo o HD, que tem uma taxa de leitura e escrita bem menor do que a RAM. Esta é a principal razão de lentidão em um sistema, o total uso da memória RAM.

A RAM é uma memória volátil, ou seja, os dados são mantidos gravados apenas enquanto houver fornecimento de energia elétrica ao sistema.

Memória SRAM

A sigla SRAM, significa Static Random Access Memory, ou memória de acesso aleatório estático.

Esta é uma memória que compartilha algumas características da memória RAM, porém devido arquitetura utilizada na sua fabricação, a qual utiliza mais componentes, torna-a mais rápida e substancialmente mais cara que a memória RAM usada tradicionalmente na maior parte dos sistemas.

Ela é normalmente encontrada como parte integrante dos processadores, conhecida também como memória cache. Devido ao fato da sua velocidade de leitura e escrita de dados ser superior, ela é usada pelo sistema operacional para armazenar os dados mais utilizados e que implicam em melhora no desempenho e processamento de dados.

Portanto, além de outras características do processador, maiores quantidades de cache significam um processamento melhor em termos de desempenho.

Memória ROM

É a sigla para Read Only Memory, ou memória somente de leitura. Recebe esta denominação, pois o usuário e o sistema não têm a possibilidade de apagar ou alterar o seu conteúdo. Seu conteúdo é gravado na fábrica em que é produzida. Alguns aparelhos de vídeo games antigos, que faziam uso de cartuchos, utilizam este tipo de memória.

Uma variação das ROMs, são as EPROMs (Erase Programmable Read Only Memory) e que consistem de memórias apagáveis e programáveis, apenas de leitura. A gravação dos dados é feita por um sistema destinado especificamente a este fim e o apagamento do conteúdo é feito por luz ultravioleta.

É um tipo de memória barata e que possibilitava grandes capacidades, muito utilizada como BIOS de computadores pessoais (PCs). Em todo computador (notebook, desktop, servidor, etc), este componente é fundamental, já que é nele que fica armazenado o primeiro sistema que entre em operação quando a máquina é ligada e que funciona como “ponte” entre o hardware e o software, que é a BIOS (Basic Input and Output System).

A memória ROM e suas variações, como por exemplo, a EPROM, são memórias não-voláteis e, portanto, mantém os dados gravados mesmo com a interrupção do fornecimento de energia elétrica que alimenta o sistema.

Memória Flash

É atualmente o tipo de memória cuja escala de utilização vem crescendo mais, devido às muitas aplicações em que pode ser encontrada.

Há dos subgrupos de memórias Flash, as memórias Flash NOR (Not OR) e Flash NAND (Not And), sendo que as mais usadas atualmente são as Flash NAND, devido ao seu custo de fabricação ser menor, apesar da NOR oferecer maior velocidade de leitura e escrita dos dados armazenados.

Entre os exemplos mais comuns de aplicação de memórias Flash NOR estão algumas Bios, firmwares de aparelhos eletrônicos, cartões PCMCIA e cartões de memória Compact Flash, mas devido ao seu elevado custo estão caindo em desuso.

Já as memórias Flash NAND representam atualmente a mais elevada gama de produtos utilizados, como por exemplo os cartões de memória SD, os SSDs (Solid State Drive), ou seja, boa parte dos dispositivos de armazenamento de grandes volumes de dados, não voláteis, ou seja, que não são perdidos na ausência de energia elétrica.

Uso da tecnologia Flash NAND na construção de SSDs, tem possibilitado a criação de dispositivos de armazenamento em massa com desempenho significativamente melhor do que os HDs convencionais, devido ao fato de que a leitura dos dados relativos ao sistema operacional, aplicativos e dados do usuário, ocorrer de forma bem mais rápida

Assim como acontece com as memórias ROM, a memória Flash é um tipo não volátil quanto à permanência dos dados.

Memória magnética

Embora não seja referenciada comumente como memória magnética, é esta a denominação associada a tecnologia desse tipo de memórias. Esta é a tecnologia de memórias mais difundida, tanto em termos do tempo ao longo do qual é utilizada, como também no alcance de sua utilização. O mais conhecido representante deste tipo de memória são os discos rígidos ou HDDs (Hard Disk Drives).

No passado outros tipos foram populares como os famosos disquetes. Seja no caso dos antigos disquetes ou dos atuais discos rígidos, o princípio é semelhante e consiste de recobrir um disco com uma fina camada de material magnético que tem propriedades que tornam possível armazenamento de dados, através de uma cabeça de leitura / gravação que se movimenta ao longo da superfície do disco, conforme ele roda a velocidades de milhares de rotação por minuto.

A tecnologia desse tipo de memória é tida como secundária e não volátil, tem evoluído desde que foi criada, possibilitando um adensamento dos dados, ou em outras palavras, que se consiga armazenar maior quantidade de informação.

No entanto, apesar de ser um tipo de memória acessível do ponto de vista financeiro, bastante difundida e razoavelmente confiável, representa um tipo de memória com menor desempenho quanto a velocidade de leitura e escrita e maior consumo energético.

Devido ao desempenho inferior, a durabilidade também menor, tem perdido terreno para as memórias Flash e só não foi ainda aposentado por estas, devido aos custos de armazenamento maiores das memórias que usam tecnologia Flash.

Memórias ópticas

Os representantes mais conhecidos desse tipo de memória são o CD, o DVD e o Blu-ray. O princípio utilizado para a gravação, leitura e armazenamento de dados, é ótico, através de uma emissão de laser, que cria irregularidades na superfície onde o laser incide e de acordo com a forma da luz refrate nestas irregularidades, determina uma leitura distinta.

A diferença básica entre esses três formatos mais conhecidos, está nas características do material presente no interior do disco e o comprimento de onda do laser que atua na superfície. Particularmente no caso do Blu-ray o nome vem da cor do laser que é utilizado e que é azul. Por questões de registro de marca, a nomenclatura inicial (Blue-Ray), foi alterada para Blu-ray.

Apesar de ser um formato que foi amplamente utilizado especialmente com determinadas finalidades como armazenamento de música e vídeo há algumas limitações em função de desempenho dada a velocidade de leitura de grandes volumes de dados e assim atualmente vem caindo rapidamente seu emprego.

3D Xpoint

Essa tecnologia é a mais nova fronteira em termos de arquitetura para desenvolvimento de memórias e comercialmente aparece sobre o nome de Intel Optane e é resultado de uma joint venture entre a Intel e a Micron.

Pelo menos até o momento as memórias Intel Optane não vêm para substituir nenhuma das tecnologias existentes mas para trabalhar em conjunto com elas.

A primeira proposta é de acelerar o ambiente computacional através de um sistema de cache, ou seja, o sistema identifica os dados que são carregados com maior frequência e os mantém armazenado na Optane - que é um tipo não volátil - para que o sistema operacional não tenha que carregá-los dos HDs, cuja velocidade de leitura já sabemos que é baixa.

Mesmo que o sistema faça uso de um SSD, a Intel afirma que há um sensível incremento no desempenho, visto que a velocidade de acesso às suas memórias, é superior à Flash NAND. Segundo dados da empresa, é possível obter até 67% de melhora no desempenho, dependendo do hardware em que é instalado.

No entanto, a Optane não pode ser utilizada em qualquer hardware. Os requisitos são: um chipset Intel série 200, processador de sétima geração (Kaby Lake), BIOS que suporte a versão mais recente do Intel Rapid Storage e ainda uma porta M.2 na placa-mãe. Logo, não está ao alcance de qualquer um e muitas vezes é um hardware que não precisa de um upgrade urgente.

O que é promissor nesta tecnologia, é que segundo a Intel, em breve poderá ser viável a produção de unidades de armazenamento a partir dela e com desempenho bem superior aos atuais SSDs. Hoje o preço de uma eventual unidade usando a 3D Xpoint, seria proibitivo. Por ocasião deste artigo, um pente de meros 16GB, custa em torno de R$ 200,00. O quanto custaria uma unidade de 500 GB?

Conclusão

Memórias são componentes eletrônicos que atualmente integram a maior parte dos dispositivos que usamos. Estão presentes no seu notebook, no seu smartphone, na sua TV e em uma série de outros aparelhos. Seu papel é guardar dados de forma temporária ou permanente e usar tais dados para o funcionamento e a viabilização dos recursos que cada aparelho fornece, interferindo no desempenho de cada um deles bem como na quantidade de informação que armazenam.