Memórias
Memórias
Toda informação em um computador deve estar amarzenada em algum dispositivo de armazenamento, também chamado de memória. Por exemplo, quando desejamos rever aquela série de fotos bacanas de uma viagem ou ler aquele textão no whatsapp para matar o tempo, eles devem estar guardados em uma das memórias do celular ou do computador.
O PC trabalha com várias memórias simultâneamente. Enquanto o computador está ligado e estamos utilizando os aplicativos, a memória primária ou principal é a que está em ação. Ela é bastante rápida e, por isso, os aplicativos são carregados nela antes de serem utilizados. Eventualmente, quando salvamos algum arquivo e desligamos o PC, a memória secundária é a responsável por manter nossos arquivos e programas gravados para a próxima vez que utilizarmos o PC. O maior problema da memória secundária é a sua velocidade, que é muito mais baixa do que a da memória primária. O fluxo de dados entre as memórias primária e secundária é controlado pelo Processador Central ou CPU. Veja o esquema abaixo
A seguir vamos aprender um pouco mais sobre as memórias primárias e secundárias.
Memória Primárias
Memória Principal RAM (Random Access Memory)
A memória principal, também chamada de RAM, é um cartucho eletrônico que localizado dentro do gabinente, plugado na placa mãe. Ela é chamada de memória de acesso aleatório ou RAM (Random Access Memory) e, por ser extremamente rápida, está em contato direto com o processador. Voltando ao nosso anúncio, o tamanho da memória RAM é especificado na parte grifada:
A foto abaixo mostra uma memória RAM sendo encaixada na placa mãe de um computador.
Essa memória é utilizada enquanto o computador está ligado e armazena dados e aplicativos equanto estão sendo executados pelo processador central. Ao contrário das memórias secundárias, a memória RAM possui um contato direto com o processador por causa de sua alta velocidade. Desse modo, todos os aplicativos precisam ser carregados para a memória RAM antes de serem processados, e isso também inclui o sistema operacional Windows e outros.
Quando iniciamos o PC, existe um programa especial chamado BIOS, que inicia a carga do sistema operacional (Windows, por exemplo) da memória secundária para a primária. O sistema operacional é o primeiro programa a ser carregado e, após a sua carga, podemos utilizar o PC e seus aplicativos. Enquanto o sistema está sendo carregado, vemos uma mensagem de "Carregando" ou "Um momento..." na tela.
Após a carga do SO, quando iniciamos um aplicativo, como o Google Chrome, o Word e o Excel por exemplo, o processador central ordena a carga deles novamente da memória secundária para a memória RAM, para só então podermos utilizá-los. Além disso, à medida que criamos novas janelas e novas guias, elas vão ocupando a RAM. Por isso, se você costuma utilizar muitos programas pesados e abrir muitas janelas ao mesmo tempo, provavelmente você precisará de uma memória RAM maior. Hoje temos memórias de 4 Gigabytes (GB), 8 GB, 16 e até 32 GB.
Para Guardar!
A memória RAM é também chamada de memória volátil. Ela só armazena a informação quando o PC está ligado. Quando o PC é desligado, ela é totalmente apagada. Por isso, para não perdermos o nosso trabalho, os programas possuem uma função de salvar!
Memória Cache
Para entender o papel das memórias cache, imagine um escritório de advocacia que possui um armário para armazenar pastas de processos em andamento, localizado do outro lado da sala. Entretanto, a mesa do advogado dispõe de uma gaveta ao alcance de sua mão. Para não ter que levantar e ir até o armário de processos em andamento todas as vezes, ele seleciona as pastas utilizadas com mais frequência e guarda na gaveta da sua mesa. Desse modo, quando ele precisar de alguma pasta frequente, ela já se encontra ao alcance de sua mão, agilizando o seu trabalho. Nessa analogia, a memória RAM é o armário, do outro lado sala, e a memória cache é a gaveta na mesa do adovgado. O advogado é a própria CPU, que primeiro tenta carregar os dados da memória cache. Somente se os dados não estiverem na cache é que ele busca na memória RAM. Ao armazenar arquivos usados com frequência dentro do próprio processador, economiza-se tempo de carga, aumentando o desempenho.
A memória RAM é bastante rápida, porém, existe uma memória mais rápida ainda! Esta também é uma memória primária e possui um tamanho bem mais reduzido se comparado a memória RAM (de 2 à 6 MB normalmente). Ela normalmente está dentro do processador. Veja o esquema abaixo da localização das memórias cache L1, L2 e L3, dentro da CPU.
Memórias Secundárias
Discos Rígidos (HD)
Difrentemente da memória RAM, essa memória possui um tamanho bem maior e consegue armazenar informação e aplicativos de forma permanente, ou seja, mesmo com o PC desligado. A principal memória secundária que temos hoje é o Disco Rígido ou HD, que fica dentro do gabinente. Veja abaixo a a imagem de um HD e sua instalação na placa mãe.
Os discos rígidos (HDs) são memórias não voláteis, isto é, memórias que não necessitam estar ligadas a uma fonte de energia elétrica para armazenar a informação. Dessa forma, ele é utilizado para armazenar nossos arquivos e os programas instalados, como Word, Excel, Chrome, e o próprio sistema operacional.
Voltando ao nosso anúncio, observe a parte que informa o tamanho do HD do notebook em TB (TeraBytes):
O anúncio de 2TB significa 2 Terabytes de tamanho para o HD. 1 Terabyte equivale a 1024 GB de informação. Repare na diferença de tamanho para a memória RAM. Enquanto a RAM é de apenas 8 GB, o HD possui 2048 GB de tamanho!
O principal problema do HD é o seu desempenho. Apesar de ser uma memória bem maior e não volátil, ele é muito mais lento do que a memória RAM. Por isso, os aplicativos e dados são carregados do HD para a memória RAM antes de serem utilizados. Caso contrário, sem a memória RAM, o PC seria extremamente mais lento e inviável de ser utilizado! Veja abaixo um gráfico comparando a velocidade, o tamanho e a distância a qual se encontram da CPU.
Importante!
Apesar de o HD ser a memória secundária mais popular, atualmente eles estão sendo substituídos por memórias de estado sólido ou SSD. Esse tipo de memória é bem mais rápida do que os tradicionais HDs, porém, elas são encontradas a um custo bem mais elevado e com tamanhos reduzidos, sendo comuns os tamanhos de 128 GB, 256 GB e 512 GB.
Dispositivos de Estado Sólido (SSDs)
As SSDs (Solid State Drives) são dispositivos de armazenamento de dados que funcionam de forma completamente diferente dos HDs tradicionais. Em vez de usar discos magnéticos giratórios para armazenar seus dados, as SSDs utilizam chips de memória flash, que são semelhantes aos usados nos Pen Drives e Cartões de Memória.
Esses chips de memória flash permitem que as SSDs acessem seus dados com incrível rapidez, muito mais rápido do que os HDs convencionais. Isso significa que os tempos de carregamento de aplicativos, jogos e arquivos serão drasticamente reduzidos. Além disso, as SSDs também são mais resistentes a choques e vibrações, o que as torna ideais para uso em laptops e outros dispositivos portáteis.
E tem mais: as SSDs não têm peças móveis, o que significa que elas produzem menos calor e consomem menos energia do que os HDs tradicionais. Isso não apenas ajuda a prolongar a vida útil da bateria do seu laptop, mas também pode economizar dinheiro na conta de luz!
Em resumo, as SSDs são rápidas, confiáveis e resistentes. Então, da próxima vez que você estiver procurando por um dispositivo de armazenamento de dados rápido e confiável, considere uma SSD para te livrar dos longos tempos de carregamento!
Memórias tipo ROM (Read-Only Memory)
Esse tipo de memória é bem diferente da memória principal (RAM) do PC. Enquanto na memória RAM, as posições onde os dados estão armazenados podem ser acessados em qalquer ordem (acesso aleatório), as memórias tipo ROM só permitem acesso sequencial, ou seja, para acessar a posição de número 3 que contém o dado desejado, o PC precisa também acessar as posições 1 e 2 que a antecedem. Além disso, esse tipo de memória só permite a gravação uma única vez. Após a primeira gravação, ela só pode ser utilizada para leitura de informação.
Uma evolução das memórias ROM é a memória tipo EEPROM ou Flash, que pode ser apagada e regravada várias vezes. Tanto os pendrives como os discos tipo SSD são memórias do tipo Flash.
O Computador e a Informação
O objetivo de um sistema computacional é processar dados e gerar soluções para problemas. Contudo, o que seria um dado ou o que seria uma informação para o computador?
Um dado em si é um valor bruto, e pode ser numérico ou literal, como 18, 20, "João", etc. Esses dados, porém, não possuem um significado isoladamente. Uma informação já é todo dado que possui siginificado e conexões com outros dados, por exemplo, o número "18" passa a ser uma informação quando dizemos que ele é a idade de uma pessoa: idade 18. Do mesmo modo, "20" é apenas um dado, porém, quando registramos que "20" é a temperatura mínima do dia anterior. Passamos a ter uma informação.
Desse modo, como o computador armazena e processa esses dados? A resposta é que o computador transforma todos os dados em uma sequência de números binários onde cada número somente pode ter valor 0 ou valor 1. Ao contrário do sistema decimal que utilizamos, onde, cada dígito pode assumir valores 0 à 9 (10 dígitos), no sistema binário, os dígitos somente podem assumir dois valores: 0 ou 1. Cada Dígito Binario é chamado de BITs (Binary Digit). Por exemplo, o número 2 no sistema decimal equivale a número 01 no sistema binário, formado por dois bits. Por esse motivo a informação armazenada também é chamada digital.
Unidades de Informação
Agora que entendemos que o computador trata a informação como bits e a sua quantidade pode ser muito grande. Vamos aprender como utilizar as unidades de medida de informação. Dentre elas temos o Byte, o Kilobyte, o Megabyte, o Gigabyte e o Terabyte.
Atualmente podemos encontrar facilmente Discos Rígidos de 1 ou 2 Terabytes.