21 de agosto de 2024
O armazenamento primário, localizado na placa do sistema, é o componente do computador que armazena os programas, dados e instruções que estão em uso ativo por esse computador.
O armazenamento primário também é conhecido como memória principal. Devido à sua proximidade com a unidade central de processamento (CPU), é mais simples ler e gravar no armazenamento primário. Isso permite que os processadores forneçam acesso mais rápido aos dados e instruções que o armazenamento primário contém.
A memória principal, ou primária, também conhecida como memória interna, retém quantidades relativamente pequenas de dados que o computador pode acessar enquanto opera. A memória externa, também conhecida como memória secundária, envolve dispositivos de armazenamento que podem armazenar dados de forma contínua.
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O armazenamento primário opera mantendo os dados e instruções que estão em uso atual pela CPU. Para executar programas, a CPU acessa o armazenamento primário para receber as instruções necessárias. O armazenamento primário é responsável por três tarefas operacionais essenciais ao processamento do computador.
Quando um computador é ligado, ele passa por um ciclo de inicialização no qual os componentes necessários do sistema operacional são adicionados à RAM a partir do disco rígido do computador. Depois que o SO estiver carregado, o sistema estará pronto para gerenciar as operações.
Antes que as aplicações possam ser executados, eles são primeiramente carregados do local existente no disco rígido para a RAM, que orquestra a execução do aplicativo e proporciona uma recuperação de dados mais rápida do que a que seria exibida originalmente.
Não são apenas os aplicativos que são carregados na RAM. O mesmo se aplica a todos os dados que precisam ser processados por uma aplicação. Essa distinção abrange dados de uma ampla gama de aplicativos, como os que lidam com matemática superior, imagens renderizadas e arquivos editados.
Vários tipos de memórias dominam a discussão sobre armazenamento primário:
Memória de acesso aleatório (RAM)
A RAM é o tipo de memória mais importante. A RAM controla e abriga vários processos importantes, incluindo aplicativos do sistema e aqueles processos que o computador está gerenciando no momento. Ela também serve como uma espécie de plataforma de lançamento para arquivos ou aplicativos.
Memória somente de leitura (ROM)
A ROM permite que o usuário visualize os dados, mas não permite alterações nos dados coletados. A ROM difere da RAM em permanência. A ROM é um armazenamento não volátil porque seus dados permanecem mesmo quando o computador é desligado. Um exemplo de ROM é um CD, cujo conteúdo é gravado uma vez e bloqueado no lugar.
Outro exemplo é o sistema básico de entrada/saída (BIOS), um programa que monitora a funcionalidade do hardware quando o computador é ligado pela primeira vez antes de carregar o SO do computador. Como o BIOS é necessário toda vez que o computador é ligado, o BIOS é armazenado na ROM.
Memória cache
Outra forma importante de armazenamento de dados é a memória cache, que armazena dados que são frequentemente recuperados e usados. A memória cache contém menos capacidade de armazenamento do que a RAM, mas é mais rápida do que a RAM.
Registros
Os registros, localizados dentro das CPUs, fornecem os tempos mais rápidos de acesso a dados e armazenam dados para processamento quase instantâneo.
Memória flash
A memória flash oferece o melhor dos dois mundos: tempos de acesso rápidos e armazenamento não volátil que permite que os dados sejam gravados e salvos (e sejam reescritos e salvos novamente). A memória flash é usada em smartphones, câmeras digitais, pen drives USB e pen drives.
Armazenamento em nuvem
Em determinadas circunstâncias, o armazenamento em nuvem pode operar como armazenamento primário. Por exemplo, as organizações que hospedam aplicativos em seus próprios data centers precisam usar algum tipo de serviço de nuvem para fins de armazenamento.
Tanto a memória dinâmica de acesso aleatório (DRAM) quanto a memória estática de acesso aleatório (SRAM) são outros tipos de memória semicondutora baseada em RAM usadas no armazenamento de dados, mas são projetadas de forma bem diferente. A DRAM relega cada bit de dados a uma célula de memória que contém um capacitor e um transistor extremamente pequenos, enquanto a SRAM usa um circuito flip-flop de latching para armazenar cada bit de dados.
Em termos de volatilidade, o capacitor da DRAM pode manter uma carga elétrica, mas não indefinidamente. Essa carga elétrica está sujeita a vazamentos ao longo do tempo, de modo que a DRAM combate essa perda tendo um circuito externo de atualização de memória que reescreve rotineiramente os dados em cada capacitor e, assim, ajuda a garantir a não volatilidade, o que a torna perfeita para fins de armazenamento secundário. Enquanto isso, a SRAM é mais rápida que a DRAM, mas perde seus dados quando a energia é removida do sistema.
Geralmente, considera-se que a SRAM permite um processamento mais rápido do que a DRAM, mas, devido a esse atributo, a SRAM também é considerada mais cara de implementar do que a DRAM. Devido à sua velocidade, a SRAM é normalmente usada na memória cache e nos registros, enquanto a DRAM é usada com mais frequência para constituir a memória principal de um computador.
Uma suposição incorreta geralmente confunde a questão do armazenamento primário: a classificação de um recurso como armazenamento primário ou relacionado a outro nível (ou camada) de memória não é determinada por sua arquitetura de armazenamento, tamanho ou pela quantidade de espaço de armazenamento que ele fornece. É a utilidade desse recurso específico e como o recurso é usado que determina sua designação de memória.
Isso amplia nossa definição dos vários tipos possíveis de armazenamento primário. Por meio dessa abordagem baseada em utilidade, o armazenamento primário pode assumir várias formas. O armazenamento primário pode envolver o uso de matrizes de armazenamento (hardware de armazenamento de dados), como unidades de disco rígido (HDDs) ou unidades de estado sólido baseadas em flash . Ou o armazenamento primário pode significar o uso de uma rede de área de armazenamento compartilhada (SAN) ou uma matriz de armazenamento conectado à rede (NAS).
Aqui, novamente, é a forma como o recurso será usado que determina sua designação como armazenamento primário ou armazenamento secundário. Se uma organização precisa ser capaz de processar aplicações de alto número de transações, como gerenciamento de dados, a plataforma SAN mais rápida fornece o alto desempenho necessário.
Há várias maneiras de considerar a diferença entre os métodos de armazenamento primário e armazenamento secundário.
O armazenamento primário está para o armazenamento secundário assim como a memória de curto prazo de um ser humano está para a memória de longo prazo. Assim como a memória de curto prazo está mais focada no pensamento “atual” que é mais relevante para uma pessoa, o armazenamento primário está mais focado no processamento atual que o computador está executando. Por outro lado, o armazenamento secundário fornece armazenamento de longo prazo e é mais parecido com a memória de longo prazo de uma pessoa, que opera com menos frequência e pode exigir mais processamento mental (processamento por computador) para recuperar memórias de longa data (dados armazenados há muito tempo).
Outra maneira fácil de diferenciar entre os dois tipos de armazenamento é pelo que acontece com cada um quando a energia operacional é removida. O armazenamento primário é volátil, e esses dados efetivamente desaparecem quando o computador é desligado. O armazenamento secundário normalmente usa memória não volátil, que mantém sua capacidade de armazenar dados de longo prazo, mesmo após a energia ser removida.
Ainda outra maneira básica de comparar o armazenamento primário e o armazenamento secundário é pelo desempenho do sistema. Os sistemas de computador que usam armazenamento primário apresentam tempos de acesso mais rápidos do que os sistemas que dependem de sistemas de armazenamento secundário.
Vários dispositivos são usados para fornecer soluções de armazenamento, de acordo com seu nível de uso e importância:
Dispositivos de armazenamento primário
Aqui estão os dispositivos de armazenamento primário mais usados:
- Unidades de estado sólido
- Mídia de disco rígido
Dispositivos de armazenamento secundários
Os dispositivos de armazenamento secundário (SSDs) incluem:
- Unidades de disco rígido
- Fitas magnéticas
- Cartões de chip de memória/SSD
- Pen drives USB
- Discos de CD, DVD e Blu-Ray
Dispositivos de armazenamento terciário
Logo abaixo dos dispositivos de armazenamento secundário, estão os dispositivos que lidam com a memória terciária, ou dados em sua forma mais bruta e não estruturada. No armazenamento terciário, a automação é usada para alternar entre as mídias removíveis (como discos ópticos e gravadores de rolos) que são acessíveis pelo computador por meio do uso de carrosséis e mecanismos robóticos semelhantes. O armazenamento terciário não é conhecido por velocidades de processamento ultrarrápidas, mas sim por proporcionar operações consistentes sem falhas.