Memórias Secundárias, Auxiliares, de Massa

São memórias que se classificam por sua função/aplicação no uso do computador, onde as informações conseguem ficar gravadas por tempo indeterminado. Essas memórias podem ter vários formatos e tamanhos. Nessa categoria de memória, as informações são armazenadas na forma de blocos de dados chamados arquivos e esses, por sua vez, são identificados por nomes específicos e são listados em compartimentos chamados diretórios (pastas).

Alguns exemplos de memória secundária são: CDs, DVDs, HDs, disquetes e pen drives, eles mantêm as informações gravadas permanentemente (teoricamente, até que o usuário as apague). 

Memória ROM 

Read-Only Memory – Memória Somente para Leitura assim como a RAM são fabricadas na forma chips (circuitos eletrônicos integrados). 

O que a difereda RAM é que a ROM não perde o conteúdo que está gravado em seu interior, mesmo quando não há energia alimentando-a, ou seja, a ROM não é volátil. 

Os dados contidos na ROM são inalteráveis e também não podem ser apagados, e nela não é possível adicionar novos conteúdos. 

Por que usar uma memória na qual não posso guardar meus próprios dados? Para que ela serve mesmo? 

Através dos chips de memória ROM o fabricante de um equipamento (Ex: placa-mãe, telefone celular) grava qual será “comportamento” daquele equipamento garantindo que o mesmo sempre vai funcionar segundo o que está programado em seu sistema básico tendo em vista a característica da inalterabilidade da ROM. 

Exemplo: A determinação que faz com que quando você apertar o número 3 no seu telefone celular, apareça o 3 na tela dele está gravada num programa no celular. Esse programa está gravado numa memória ROM no seu celular. 

Esses programas básicos, ou códigos de programação escritos pelo fabricante, são comumente chamados de firmware (um intermediário entre software e hardware). O termo firmware descreve qualquer programa básico que determina o funcionamento de um equipamento de hardware. Tais programas são normalmente gravados em memória ROM (ou em variantes dela).

 Se analisarmos por outro ângulo, a principal característica da memória ROM é sua principal limitação. O fato de uma memória não poder ser alterada faz imaginar: o que aconteceria se uma empresa (uma fabricante de celular, por exemplo) construísse um equipamento contendo falhas nos firmwares? 

Isso seria realmente um incômodo, pois a única forma de corrigir o problema seria por meio de um recall (devolução) de todos os aparelhos com o programa defeituoso para que seus chips pudessem ser substituídos. Imagina só! 

Por causa dessas e de outras, as memórias ROM deram origem a outros tipos de memórias (todas elas não-voláteis), como as que vamos conhecer agora: 

PROM (Programable ROM – ROM Programável): Vendidos virgens (sem dados) e que podem ser gravados apenas uma única vez. Não é muito comum vê-la sendo usada (ou mesmo citada) em textos de informática. Essas gravações acontecem em equipamentos especiais (os gravadores de PROM) e são feitas por pessoal especializado. As memórias PROM, depois de gravadas, se tornam inalteráveis como a ROM. 

EPROM (Erasable Programable ROM – ROM Programável e Apagável): É capaz de receber dados gravados num gravador de PROM, como sua antecessora, mas tem a vantagem de poder ser apagada caso se deseje regravá-la.

Pode ser apagada se for exposta à luz ultravioleta por certo tempo. Por causa desse sistema “estranho” de apagamento, os chips desse tipo de memória são dotados de uma janela de vidro que dá acesso ao núcleo da memória. Incidindo luz UV nessa janela por alguns minutos, o conteúdo da EPROM é completamente limpo. 

EEPROM (Electrically Erasable Programable ROM – ROM Programável e Apagável Eletricamente): É a sucessora natural da EPROM. Pode ser apagada e gravada várias vezes, sem a necessidade de raios UV. Todo o processo de apagamento e de gravação acontece eletricamente, dentro dos chips. 

A gravação e o apagamento da memória EEPROM devem ser realizados célula a célula (ou seja, de bit em bit). Não é possível apagar o conteúdo de tais memórias em blocos (vários bits simultaneamente), o que permite concluir que sua velocidade não é sua melhor característica. 

Essa memória foi uma das primeiras tecnologias usadas em cartões de memória e memórias de dispositivos digitais, como máquinas fotográficas (os primeiros modelos), mas, como consumia muita energia, nunca foi vista com bons olhos para essas aplicações (as pilhas dos dispositivos descarregavam rapidamente). Hoje em dia, seu uso é muito reduzido devido à mais nova e mais “paparicada” das sucessoras da ROM.

Memória flash (FEPROM – Flash EPROM; EEPROM NAND para alguns autores): é uma evolução da EEPROM. 

As memórias flash podem ser gravadas e apagadas diversas vezes. Não há necessidade de aumento da corrente elétrica para apagá-la ou gravá-la. O processo de gravação é feito em blocos (vários bits de uma só vez), o que a torna mais rápida que a EEPROM. 

Seu uso mais comum é em cartões de memória de máquinas fotográficas digitais, memórias de tocadores portáteis de MP3, as memórias dos celulares (para armazenar as agendas e compromissos) e muito mais. 

Como é uma memória muito rápida e muito econômica (não em questão de custo, mas em questão de consumo de energia elétrica), a memória flash mereceu seu papel de destaque na atualidade. A mais conhecida aplicação das memórias flash é, sem dúvida, os drives acopláveis às portas USB do computador, os chamados Drives Flash USB (ou pen drives).

Memórias Magnéticas 

Algumas memórias usam ímãs para armazenar informações. 

Há muito tempo as tecnologias magnéticas são usadas para armazenar informações na forma de campos de atração e repulsão magnética. Isso já era comum em dispositivos que não são mais tão usados hoje, como fitas cassete, fitas de videocassete, disquetes e os ainda hegemônicos discos rígidos. Todos os equipamentos que usam memórias magnéticas são regraváveis (permitem que se gravem, apaguem e leiam as informações inúmeras vezes).

Disquete de 3 ½ Polegadas (disquete convencional) 

Disco feito de material plástico bastante flexível, envolto numa capa de plástico rígido. Durante muito tempo foi a mídia removível mais usada no mundo da informática. 

O disco plástico onde as informações são gravadas é magnético (ou seja, grava informações na forma de alterações de estados magnéticos dos pequenos componentes do disco). 

Fitas Magnéticas (Fitas para Backup) 

Embora não sejam muito comuns em nossos computadores, as fitas magnéticas costumam ser usadas em ambientes corporativos para a realização de backups. 

 “João, essas são aquelas fitas chamadas Fitas DAT?” – você pergunta... 

Sim! E não! Fita DAT é apenas um dos modelos de fitas usado no mercado. Ou seja, “fita magnética” é um gênero, “DAT” é uma espécie (um subtipo). 

 As fitas atuais podem chegar a dezenas de gigabytes de capacidade, como as fitas do tipo DAT-160, que armazenam até 80 GB e suas sucessoras, as DAT-320, que conseguem armazenar centenas de gigabytes. 

Essas fitas não são usadas para transporte de dados. Elas são usadas, até pela dificuldade de gravação e leitura, para backups. Ou seja, nestas fitas são guardados dados que se julgam importantes. Se alguma coisa acontecer com esses dados no local original onde se encontram, recupera-se o conteúdo deles contido nessas fitas.

Disco Rígido (HD ou Winchester) 

A mais importante das memórias auxiliares. A maioria dos computadores possui uma memória magnética de grande capacidade para armazenar todos os programas e arquivos do usuário. Discos rígidos são formados por vários discos metálicos sobrepostos, que giram ao redor de um eixo e são lidos (e gravados) por pequenos dispositivos magnéticos (chamados cabeças de leitura/gravação) que ficam na ponta de braços que se movem das proximidades do centro do disco para a sua extremidade. 

Esses discos metálicos são magnetizáveis, ou seja, podem receber influência dos campos magnéticos gerados nas cabeças de leitura/gravação. Com o estímulo certo nas cabeças de leitura/gravação, os discos reorganizam os pequenos ímãs em sua superfície para que se posicionem no intuito de fazer significar 0 (zero) ou 1 (um). 

Discos rígidos são os mais velozes dos dispositivos de memória secundária, mas são dezenas de vezes mais lentos que a memória principal. Isso se deve ao fato de o disco rígido precisar de um processo mecânico de acesso aos dados gravados em seus pratos (os discos metálicos) – ou seja, é necessário que peçam que se movimentem dentro do corpo do HD. 

Os discos rígidos possuem uma memória cache, chamada cache de disco, que não é a mesma memória cache do processador, que aumentar a velocidade de acesso aos dados neles contidos. 

A memória cache dos discos rígidos é uma pequena quantidade de memória DRAM (normalmente 32 MB, mas já há discos com 64 MB e até 128 MB) que armazena conjuntos de dados recentemente acessados para que, quando forem requisitados novamente, não seja necessário buscá-los nos discos, girando-os mecanicamente. Quanto mais cache de disco, mais rápido será o HD. 

Atualmente, porém, já existe uma evolução para a função que os discos rígidos executam, um dispositivo todo feito com memória flash (FEPROM). Esse equipamento é muito mais veloz e silencioso que um disco rígido convencional, pois não tem partes mecânicas móveis (o acesso é todo feito eletronicamente, como qualquer memória flash). Resumindo, ele é como um “grande pen drive” fixo dentro do seu computador. 

Os HDs flash ou SSD (Solid State Disks – Discos de Estado Sólido) também consomem muito menos energia que os HDs magnéticos. Um HD flash, só para se ter ideia, consome cerca de 30% da energia de um HD convencional. 

Entretanto, um HD flash é muito caro se compararmos sua capacidade. Enquanto já é possível encontrar facilmente HDs magnéticos de 1 TB e 2 TB (teraby tes), os discos flash mais comuns no mercado têm entre 128 MB e 512 MB (megabytes)

Memórias Ópticas 

Memórias baseadas em superfícies (onde são armazenados os dados) que refletem luz. Os discos de CD, DVD e agora seus sucessores (os discos de HD-DVD e Blu-Ray ) são feitos com essa tecnologia.

CD (Compact Disk) 

O equipamento que lê o CD (conhecido como CD player ou drive de CD) possui um canhão que dispara um feixe fino de laser que deverá ser refletido ao equipamento por essa superfície legível. 

A superfície é formada por alguns “buracos” chamados pits (poços), que são feitos em baixo relevo na superfície mais alta, chamada land (solo). A distribuição desses pits e a forma como eles são “cravados” na estrutura do CD representam os 0 (zeros) e 1 (uns) das informações gravadas neles. 

Existem alguns tipos de CDs usados normalmente para computadores: 

CD-ROM: é o CD que já sai de fábrica com dados gravados. Esse CD não poderá ter seu conteúdo alterado pelo usuário. 

CD-R (CD Gravável): esse CD possui uma camada fina de resina em sua superfície gravável. Essa camada fina de resina será “queimada” pelo laser do equipamento gravador de CD (desses que você usa no computador mesmo). Essa “queima” cria áreas com características diferentes de reflexão do laser (o que imita os pits e lands). Os CD-R não têm pits e lands, mas possuem áreas que refletem a luz de forma diferente entre si, imitando o comportamento do laser quando lê os pits e lands do CD-ROM. 

Um equipamento gravador de CD tem dois tipos de raios laser: o mais forte serve para gravar (queimar a resina) e o mais fraco serve apenas para ler o CD (é o mesmo raio usado para ler o CD-ROM). 

Depois de queimada uma área do CD-R, ela não poderá ser queimada novamente; portanto, uma vez gravado um dado no CD-R, ele não poderá ser apagado. 

O CD-R não pode ser apagado. Mas pode ser gravado várias vezes?” 

Pode ser gravado por partes (multissessão)– cada “parte” seria uma gravação diferente. Quando se grava um CD-R, não se é obrigado a gravá-lo por completo: podemos gravar uma pequena parte e, depois disso, gravar o restante em outras oportunidades, sempre somando ao que já se tinha. 

CD-RW (CD Regravável): esse tipo de CD pode ser gravado e apagado diversas vezes (segundo os fabricantes, mais de mil vezes). 

Esses CDs utilizam uma mistura de componentes químicos (prata, telúrio, antimônio e índio, para ser mais exato) em sua superfície gravável que, em seu estado normal, é cristalina sólida (consegue refletir o laser leitor) e que simplesmente se torna líquida quando aquecida pelo laser do equipamento gravador (é o momento do “apagamento” do CD-RW). 

Enquanto a mistura continuar nesse estado “amorfo” (sem forma, líquido), o CD-RW não consegue refletir a luz que incide sobre ele (ou seja, o leitor vai ler “tudo vazio” no CD). Quando essa mistura esfria, ela se torna cristalina novamente e vão se formando áreas com diferentes capacidades de reflexão do laser (definidas pelo laser gravador). Essas áreas parecem os pits e lands do CD-ROM.

DVD – Digital Versatile Disk 

Os pits e lands do DVD são mais próximos e bem menores. Eles podem ser assim porque os lasers dos equipamentos de DVD são mais finos que os lasers disparados pelos equipamentos de CD, o que permite a leitura de um CD por um driver de DVD, mas impede o contrário. 

DVD-ROM: são os DVDs de filme e de programas de computador que já vêm de fábrica gravados com dados. 

DVD-R, DVD+R: são os DVDs semelhantes ao CD-R. Ou seja, eles podem ser gravados várias vezes (em multissessão), mas não podem ser apagados. 

DVD-RW, DVD+RW: são semelhantes ao CD-RW. Podem ser gravados e apagados diversas vezes. 

DVD-RAM: são discos de DVD criados, primordialmente, para o mercado de vídeo (filmadoras digitais) e para os gravadores de DVD domésticos, que gravam conteúdo da TV. Esse DVD é regravável (inclusive parcialmente), o que o torna um forte concorrente dos DVD-RW e DVD+RW. O custo desta mídia é normalmente superior aos anteriores. Nem todo gravador de DVD para computador é compatível com DVD-RAM, fato que ainda dificulta sua popularização no mercado de informática. 

DVD+R DL: também conhecido apenas como DVD DL ou DVD9, esse disco é composto por duas camadas de gravação sobrepostas numa mesma face (num único lado). Os DVD DL (DL vem de “Dual Layer” – “Dupla Camada”) possuem uma capacidade de 8,5 GB (quase o dobro da capacidade dos DVDs normais). 

Para a gravação de discos de DVD DL, é necessário que o gravador seja específico para essa operação (atualmente, todo gravador de DVD, praticamente, já é DL).

BD (Blu-ray Disc) 

A novíssima geração dos discos ópticos conta com um integrante de peso, sucessor do DVD: o BD, ou Blu-ray Disc, ou, simplesmente, Blu-ray.

Obviamente, só é possível ler um BD se o computador possuir um equipamento específico para esta tecnologia (drive de BD, ou leitor de BD). E, também, lógico, gravar um BD é tarefa, unicamente, para equipamentos gravadores de Blu-ray! 

BD-ROM: já vem gravado de fábrica, seu conteúdo só pode ser lido. Não pode ser gravado nem apagado. 

BD-R: pode ser gravado várias vezes. Não pode ser apagado. 

BD-RE: é o BD regravável. Pode ser gravado e apagado várias vezes.

Memória Flash USB (Pen drive) 

Durante muito tempo, achou-se que os CD-RW seriam os substitutos do disquete convencional por sua capacidade de armazenamento e pela característica de serem regraváveis, embora toscamente. Pois estávamos todos enganados! Eis o disquete da atualidade (e do futuro): um dispositivo de memória flash que pode ser acoplado a qualquer porta USB  – o pen drive. 

Eles recebem o nome de pen drive (ou “drive caneta”) por causa de seu formato característico (nas primeiras gerações) com tampinha para encaixar no bolso.

Bibliografía: Carvalho, João Antonio. Informática para concursos: [teoria e questões] / João Antonio Carvalho. – Rio de Janeiro: Elsevier, 2013.