A maioria dos sites relacionados a computadores e cursos introdutórios de informática lhe dirão que há uma diferença entre RAM e armazenamento. A RAM é o espaço de trabalho do seu computador, eles lhe dirão, e o armazenamento – geralmente seu disco rígido – é onde as coisas são mantidas até que sejam necessárias. Isso é verdade nesse contexto, mas engenheiros e cientistas da computação também falam em termos de armazenamento primário e secundário. Nesse sentido, a RAM também é armazenamento.
Tudo acontece em algum lugar
A peça central do seu computador é sua CPU, ou unidade central de processamento. Esse é o chip do processador real que faz o trabalho, seja um chip de última geração da Intel ou AMD ou o processador ARM de menor consumo de energia em seu tablet ou celular. Seu trabalho é receber instruções dos programas que você executa e, em seguida, executar essas instruções para manipular informações. O chip do processador precisa de um lugar para fazer seu trabalho e de um lugar para guardar as informações em que está trabalhando. É aí que seus dispositivos de armazenamento entram em cena.
Dispositivos de armazenamento primário e secundário
Seu computador contém
dois tipos de informações . Uma é a informação que está sendo usada ativamente pelo processador em um determinado momento, e a outra é a informação que você está guardando até que seja necessária. É assim que você define armazenamento primário e secundário:se as informações estiverem sendo usadas ativamente, elas estarão em seu armazenamento primário. Se não estiver sendo usado no momento, mas apenas armazenado para mais tarde, estará no armazenamento secundário.
RAM é um local de armazenamento
Você pode não pensar dessa forma, mas
a memória de trabalho do seu sistema – sua RAM – é na verdade um local de armazenamento neste sentido. É onde seu computador mantém as informações e instruções que está usando neste exato momento. Há também uma forma especializada de memória de alta velocidade, chamada cache, que é incorporada ao próprio chip do processador. Quando o processador carrega um determinado conjunto de instruções ou dados, ele também lê a próxima parte e a coloca nessa área para acesso rápido. Extrair informações do cache é mais rápido do que voltar para o disco rígido, por isso acelera o processamento.
Armazenamento primário versus armazenamento secundário
Se o armazenamento primário for a RAM do seu sistema e seu cache, você não ficará surpreso ao saber que todas as outras formas de armazenamento que você usa são consideradas secundárias. A principal peça de armazenamento secundário que seu computador usa é o disco rígido, mas pen drives USB, DVD-ROMs e até serviços online como Dropbox ou Google Drive funcionam da mesma maneira. As duas coisas importantes a serem lembradas sobre o armazenamento secundário é que
ele oferece muito mais espaço do que o armazenamento principal e é muito, muito mais lento. Espaço para guardar as coisas
A quantidade de RAM em um sistema continua aumentando, mas atualmente, a maioria dos novos computadores contém 16 GB ou menos. O cache é ainda menor, com apenas alguns megabytes cada para os chips Intel i5 e i7 de oitava geração, por exemplo. O armazenamento secundário, em comparação,
pode ser tão grande quanto você precisa . Discos rígidos convencionais de 1 a 3 terabytes – um terabyte é 1.000 GB – são baratos o suficiente para qualquer entusiasta comprar, e armazenamento conectado à rede e armazenamento online são limitados apenas pelo seu orçamento.
A diferença de velocidade é enorme
Há duas razões pelas quais o armazenamento primário é tão rápido. A primeira é sua própria velocidade de operação, que é medida em milionésimos de segundo. A segunda é que
tem um caminho de dados direto e de alta velocidade para o processador . As unidades não têm esse caminho direto, então elas precisam mover as informações para o processador através da placa-mãe. Isso é como se deslocar por ruas de superfície, em vez de uma autoestrada ampla e com várias faixas. Não há tantas pistas, os limites de velocidade são mais baixos e, por melhor que seja seu carro e sua direção, você não chegará lá tão rápido.
Mais algumas analogias
Algumas outras analogias do mundo real podem ser úteis.
- Se você estiver fazendo um pequeno reparo em sua casa, a mão que está segurando uma ferramenta é como a memória RAM do seu computador, e seu cinto de ferramentas é o cache. Se você tiver que voltar para sua caixa de ferramentas ou – pior ainda – vasculhar seu galpão para encontrar algo, isso definitivamente atrasará seu reparo.
- Se você estiver cozinhando, os ingredientes em sua panela são como as informações na memória RAM, e os que estão ao lado do fogão, já cortados na tábua, estão em cache. Neste exemplo, os ingredientes em sua geladeira ou armários estariam em armazenamento secundário.
O armazenamento secundário não é todo igual
Se você está tentando montar um sistema com bom desempenho, sua escolha de armazenamento secundário pode ser muito importante. Além da penalidade de desempenho que você paga por não ter um caminho direto para a RAM, as
unidades podem variar muito em seu desempenho bruto . Alguns discos rígidos convencionais são muito mais rápidos do que outros, e as unidades de estado sólido modernas, ou SSDs, são ainda mais rápidas. As unidades mais rápidas custam mais, então você precisa equilibrar seu orçamento e sua necessidade de desempenho.
Velocidade rotacional em discos rígidos
Com discos rígidos convencionais, seus dados são mantidos em
pratos físicos , ou discos de metal, girando em alta velocidade.
Quanto mais rápida a velocidade, melhor o desempenho . Os discos de menor desempenho giram a 5.400 rpm, os melhores a 7.200 rpm e os modelos de ponta podem atingir 10.000 ou 15.000 rpm. Isso significa que eles podem ler os dados mais rapidamente depois de encontrá-los. Além disso, o tempo necessário para encontrar os dados em primeiro lugar – uma medida chamada
latência - vai para baixo. Isso melhora o desempenho, mas não tanto quanto mudar para um SSD.
A vantagem do estado sólido
As unidades de estado sólido não têm partes móveis, portanto, não há pratos físicos para ler. Em vez disso, eles usam uma forma de RAM que é
não volátil , o que significa que não perde seus dados quando a energia é desligada. Isso é muito mais rápido do que ler de um disco, então
SSDs têm menor latência do que discos rígidos convencionais . Eles ainda precisam passar dados para o seu processador através da placa-mãe, por isso é mais lento que o armazenamento primário, mas é uma grande melhoria em relação a uma unidade comum.
Armazenamento em nuvem e armazenamento offline
Seu disco rígido é a principal forma de armazenamento secundário em seu computador, mas você provavelmente usa outros. Podem ser coisas físicas, como DVDs e pen drives, ou armazenamento de rede que coloca seus dados nos servidores da sua empresa ou em servidores em nuvem em algum lugar da Internet.
Eles geralmente são mais lentos , limitado por fatores como a velocidade da sua conexão com a Internet ou as portas USB. Pen drives e DVDs também são chamados de
armazenamento offline porque você precisa inseri-los fisicamente antes que o computador possa usar seus dados. Eles são melhor usados para informações que você não acessa diariamente, e é por isso que às vezes os termos "armazenamento primário" e "armazenamento secundário" são usados em um sentido diferente.
Outra versão dos dispositivos de armazenamento primário e secundário
Nesta interpretação alternativa dos termos, a unidade de armazenamento principal é o disco rígido do seu computador e o armazenamento secundário é tudo mais lento, como armazenamento em nuvem ou pen drives, que
você usa para informações arquivadas ou menos usadas . Você também pode ter um SSD de alto desempenho como seu dispositivo de armazenamento principal em seu computador e um disco rígido grande e barato como unidade secundária. As empresas fazem a mesma coisa em uma escala maior, com unidades de armazenamento conectadas à rede de desempenho superior e inferior substituindo os discos rígidos individuais no sistema de um usuário doméstico.
