Qual a diferença entre memória RAM estática e dinâmica?

Uma delas é a que mais conhecemos, os famosos pentes que instalamos no computador. A outra, menos conhecida, está presente nos processadores.

Embora muita gente desconheça, existem dois tipos de memória distintos atuando em nosso computador ao ligá-lo. A memória RAM que estamos mais familiarizados, que compramos e inserimos no computador, é intitulada de dinâmica, enquanto aquela que existe no cache de processadores, por exemplo, é a estática.

Há muitas diferenças entre esses dois tipos de memória, o que vamos abordar em linguagem simples nos parágrafos abaixo. Confira, ainda, a verdadeira importância das memórias no desempenho dos computadores.

MEMÓRIAS

RAM dinâmica

Falar deste tipo de memória é mais simples, visto que muita gente que se interessa por itens de hardware já entende o seu funcionamento. Basicamente, ela é composta pelo que chamamos de célula de memória, a combinação de um transistor e um capacitor.

No funcionamento da gravação de dados na memória, o transistor é como uma chave, que indica o valor 1 ou 0 para aquela célula (Para entender melhor como funciona o processo binário, idealizado por George Boole, confira um de nossos artigos explicando como o computador interpreta as informações).

Assim, o capacitor mantém essa informação ativa, impedindo que ela se perca rapidamente. No entanto, é necessário que a informação seja atualizada constantemente, algo realizado milhares de vezes por segundo. Este processo demanda algum tempo, embora pequeno, e capacidade de processamento, o que não ocorre ao fazer uso da memória estática.

RAM estática

Este modelo de memória é menos conhecido pelos usuários, e envolve, basicamente, a memória que vem instalada em componentes do computador, principalmente nos processadores. Nela, não há o modo de gravação por transistores e capacitores, mas sim por um formato chamado de flip-flop.

Este dispositivo possui basicamente dois estados de saída. Para o flip-flop assumir um destes estados é necessário que haja uma combinação das variáveis e do pulso de controle (Clock). Após este pulso, o flip-flop permanecerá assim até a chegada de um novo pulso de clock e, então, de acordo com as variáveis de entrada, mudará ou não de estado.

Por este motivo, ele não precisa ser constantemente atualizado, e apresenta respostas bem mais rápidas do que encontramos nas memórias dinâmicas. Para os processadores, tais características são essenciais, fazendo com que ambos trabalhem de forma bem mais rápida do que se ele acessasse somente a memória dinâmica do computador.

Mas então, por que a memória dinâmica não é extinta?

A principal vantagem da memória estática, como citado anteriormente, é a baixíssima latência em sua utilização, o que a tornaria bem mais vantajosa neste ponto de vista. No entanto, o espaço físico necessário para inserir os flip-flops é centenas de vezes maior do que o utilizado em uma célula de memória.

Por este motivo, temos pentes de 2GB de memória em poucos centímetros de espaço, o que seria fisicamente impossível se fosse realizado como nas memórias estáticas. Além disso, estas consomem bem mais energia que as dinâmicas, outro ponto negativo a ser apontado.

A importância das memórias em um computador

Em uma explicação bem simplificada, podemos dizer que o nossos sistema operacional e seus processos, além dos programas que utilizamos, precisam ser processados e mantidos durante o seu funcionamento.

O computador então pega os dados fixos no disco rígido, processa os aplicativos e mantém tudo em funcionamento através da memória, que vai sendo constantemente atualizada de acordo com o que acontece na máquina. Quando você fecha os programas, as informações são apagadas dela, liberando mais espaço para novas aplicações. Neste link, você pode encontrar diversos artigos relacionados ao tema.

Como funciona a Memória Virtual?

Entenda como o mecanismo da Memória Virtual é implementado no sistema, através dos conceitos de paginação de memória e cache de disco.

A cada ano que passa, as tecnologias utilizadas no mundo da computação se desenvolvem cada vez mais, fazendo com que os aplicativos exijam cada vez mais recursos do sistema. Consequentemente, a quantidade de memória requisitada também aumenta na mesma proporção.

Em grande parte dos computadores, a quantidade de memória RAM instalada por padrão não dá conta de rodar sozinha os mais importantes aplicativos ( navegador, suíte de criação, comunicadores instantâneos) ao mesmo tempo. Por esse e outros motivos, o mecanismo de Memória Virtual foi desenvolvido, visando compartilhar a RAM de maneira eficiente entre os programas. Logo, sua importância para a computação é inegável, principalmente por aproveitar ao máximo o uso da RAM.

Antes de falar sobre a memória virtual em si, é importante rever alguns conceitos relacionados ao modo como os programas são armazenados na memória.

Como os programas são armazenados na memória física?

Ao contrário do que muitas pessoas pensam, os programas ficam divididos em vários pequenos pedaços na memória física e não de forma contínua. Por exemplo, a tabela abaixo demonstra um exemplo de como os aplicativos Firefox, Skype e Photoshop poderiam estar presentes em uma memória RAM de 8 posições:

Como é possível observar, as posições são ocupadas da seguinte forma:

Apesar da memória ser dividida em pequenos pedaços, cada programa é enganado pelo sistema operacional, pensando que a memória é contínua e exclusiva só para ele. Isso acontece por causa do mecanismo de Memória Virtual, que consiste em criar tabelas que relacionam posições virtuais e reais da RAM para um mesmo aplicativo. Por exemplo, o layout de memória(muito simplificado) que o Firefox enxerga seria algo como o mostrado abaixo:

Olhando a tabela acima, o Firefox enxerga a memória de forma contínua (posições de 0 a 2) , enquanto a RAM trabalha de forma dividida em pequenos pedaços. Como é possível notar, a ordem dos dados não precisa ser a mesma, visto que a posição virtual 1 corresponde à real 4, e a posição virtual 2 corresponde à real 2.

Memória Virtual e Paginação

A memória virtual foi um dos mecanismos mais interessantes criados até hoje no mundo da computação, fazendo com que programas compartilhem a RAM do sistema, pensando que possuem toda a memória disponível para uso próprio. Esse conceito engloba e utiliza vários outros menores, como cache de disco, paginação e tabela de páginas, os quais estão explicados logo abaixo:

Limitação da Memória Física e o Uso de cache de disco

Sem o uso da memória virtual e da cache de disco, seria comum o fato da RAM acabar muito rápido, pois os aplicativos necessitariam mais espaço do que o disponível. Por exemplo, suponha um computador com 512 de RAM rodando o Windows Vista e o Firefox. Por padrão, o Vista sozinho já ocupa aproximadamente 500 MB e o Firefox 100 MB. Fazendo os cálculos, é possível perceber que os dois aplicativos juntos já estouram a quantidade de RAM total (600 > 512). A solução mais natural é o uso da cache de disco, deixando armazenado na memória principal somente os trechos mais importantes do programa, enquanto que o resto do aplicativo fica no próprio disco HD( também chamado de memória secundária ).

Por exemplo, suponha que dois arquivos do Microsoft Word (aa.doc e bb.doc) estejam abertos ao mesmo tempo, mas que somente o aa.doc esteja sendo editado no momento. Se você pensar um pouco, poderá observar que o documento que não está sendo editado (bb.doc) não precisa estar na memória principal a todo momento. Simplificando bastante, é mais ou menos isso que acontece, o documento editado (aa.doc) fica armazenado na RAM e o não editado (bb.doc) na cache do disco.

Para tornar mais eficiente seu gerenciamento, os dados são armazenados na memória em blocos, os quais são chamados Páginas de Memória. Logo, continuando com o mesmo exemplo, a página de memória que contem os dados do documento aa.doc ficaria na RAM, enquanto que a página do bb.doc estaria somente no disco. Cada documento pode ter uma ou mais páginas de memória, o que implica no fato de que um mesmo aplicativo possui muitas delas ao mesmo tempo.

No exemplo acima, com a página do bb.doc somente no disco, a RAM fica livre para armazenar dados mais importantes de outros programas no espaço 3. Este é o conceito de cache de disco, utilizado na implementação da memória virtual.

Sistema de paginação de memória

Até o exato momento, vimos os principais conceitos sobre memória virtual:

A memória física é compartilhada por vários aplicativos ao mesmo tempo;

Cada programa enxerga uma versão virtual própria da memória, não correspondendo ao modo real;

Os programas não podem ser carregados de maneira completa na RAM, portanto, é necessário armazenar parte deles na memória primária e outra parte na secundária, através do mecanismo de páginas.
Depois de apresentados os conceitos acima, a paginação de memória é nada mais que a junção de todos eles. Neste mecanismo, cada programa possui uma tabela de páginas, a qual informa a posição exata de um página de memória qualquer ( na RAM ou no Disco). Em outras palavras, a tabela de páginas é a memória virtual que o programa enxerga. Para entender esses conceitos de forma mais palpável, vamos elaborar um exemplo bastante simplificado de sua organização.

Suponha que 8 arquivos estejam abertos no Word, possuindo os seguintes nomes: aa.doc, bb.doc, cc.doc, dd.doc, ee.doc, ff.doc, gg.doc e hh.doc. Além disso, suponha também que cada um dos documentos possui uma página de memória específica, com o mesmo nome do arquivos. Por motivos de simplificação, vamos usar uma RAM que armazena 8 páginas.

Continuando, as páginas aa.doc, ee.doc e gg.doc estão na memória, enquanto que as demais estão no disco. Logo, o mecanismo de paginação e Memória Virtual pode ser organizado da seguinte maneira:

Na tabela acima, podemos observar que as páginas do Word estão dividindo espaço na RAM com outras pertencentes a aplicativos como o Skype e o Firefox. A maioria dos sistemas operacionais reserva espaço no disco para efetuar a cache de disco durante a sua própria inicialização. Normalmente esta é uma região especial, não compartilhada com os demais arquivos armazenados no HD. No Windows, é possível reservar este espaço em qualquer partição já existente. Já no Linux, é necessário criar uma partição especial, chamada de Swap.

Substituição de páginas na memória

Finalizando esta matéria, vamos falar sobre o mecanismo de substituição de páginas. Quando um programa necessita trabalhar com uma página que não está na RAM, acontece o que chamamos de Falta de Página. Deste modo, ele procura um espaço livre e passa a utilizá-lo. Caso toda a RAM esteja lotada, é necessário efetuar a famosa troca de páginas, que faz com que a nova página saia do disco e vá para memória, do mesmo modo que alguma outra presente lá saia da memória e volte para o disco. Existem vários métodos de escolher qual página será expurgada de lá, entre os mais usados, está o que determina que o conjunto de dados que está há mais tempo sem ser acessado deve dar lugar.

Consequentemente, as tabelas de ambos os programas envolvidos na operação ( uma única tabela se as páginas forem do mesmo aplicativo), devem ser atualizadas coma as novas posições de memória das páginas. Este processo é realizado milhares de vezes por segundo, por vários programas ao mesmo tempo.

Pequenos travamentos em aplicativos

Sabe quando você está rodando algum aplicativo ou jogo pesado e pequenos travamentos ocorrem constantemente? Existem muitas possibilidades que o problema seja ocasionado por “Thrashing”, ou seja, muitas páginas de memória precisam ser substituídas na mesma hora, confundindo o sistema e travando momentaneamente o aplicativo. Uma das principais maneiras de resolver este problema é adicionar mais memória RAM ao computador.

Como executar arquivos RMVB

Cansado de baixar arquivos com extensão Real Media e não conseguir executá-los? Então aprenda a contornar tal situação!

Muitos usuários fazem diversos downloads todos os dias, e por conta disso, volta e meia se deparam com arquivos no formato Real Media (RM, RMVB, RAM, etc.). O problema, no entanto, é que grande parte deles não sabe como executar esse tipo de mídia, uma vez que não são todos que possuem outro player além do Windows Media Player.

Confira agora quatro formas de visualizar arquivos Real Media, das quais duas você não precisará baixar outro player!


Codecs

A primeira maneira que não requer outro player é a instalação do codec Real Alternative, o qual oferece todas as funções do Real Player, como suporte aos navegadores mais famosos e a grande parte dos arquivos Real Media. Outra alternativa, é a instalação do Windows Essentials Codec Pack, o qual além de oferecer suporte para arquivos Real Media, permite que você atualize grande parte de codecs necessários para rodar outros formatos.


Conversão

A outra forma de visualizar arquivos Real Media sem a necessidade de baixar outro player é converter o arquivo desejado para outro formato. Para isso, você poderá usar um programa como o RMVB Converter, o qual permitirá que você mude o formato de Real Media para outro à sua escolha, bastando somente que você selecione o arquivo a ser alterado, o destino daquele convertido e o formato final.

Media Player Classic

O Media Player Classic apesar de pequeno é bastante versátil, pois é capaz de rodar diversos arquivos de mídia, basicamente sem a necessidade de baixar codecs. Apesar disso, procure sempre manter sua lista de codecs atualizada (para evitar transtornos).

Note que os dois codecs citados logo acima oferecem a opção de instalar o Media Player Classic.

RealPlayer

Como última opção, temos o próprio RealPlayer, uma vez que com ele você terá sempre a certeza de que nunca um arquivo Real Media deixará de ser executado (exceto no caso de você estar usando uma versão desatualizada do player). Essa é uma opção para aqueles que não se importam em ter vários players no computador, no entanto, é literalmente a “última opção” para quem procura ao máximo economizar o espaço do seu disco rígido.

A história dos Notebooks

Descubra de onde surgiram e como evoluíram os computadores portáteis até a atualidade.

Pouca semelhança se vê entre um carro esportivo moderno e uma máquina a vapor, mas jamais existiriam os automóveis se não houvessem os primeiros motores. O mesmo aconteceu com os notebooks, ou você acha que já nasceram com conexões sem fio e hardware dignos de um desktop.

Início dos anos 80

O sucesso do seu Apple 2 ainda era uma novidade, um dos modelos responsáveis pelo conceito de computador pessoal, e o mundo da informática presenciava o lançamento do IBM Personal Computer, o primeiro computador a trazer uma versão do DOS como sistema operacional. A explosão foi tamanha que o próprio termo PC teve origem na abreviatura deste modelo (IBM PC).

Os computadores estavam se tornando pessoais de fato, não só pela popularização dos custos mas também pela variedade de modelos que estava tomando o mercado. Porém, boa parte dos consumidores era constituída por empresários e pessoas que viajavam com frequência. Como a informática era um mercado novo e bastante promissor, quem teria a idéia de ligar uma bateria a um computador a fim de torná-lo portátil?

Surge o primeiro portátil

Em 1981, Adam Osborne foi o pioneiro lançando um computador completamente portátil. Com uma tela de 5”, a máquina pesava aproximadamente 12 kg e cabia embaixo do banco de um avião. O Osborne 1 teve boas vendas enquanto único no mercado, aproximadamente 10 mil exemplares, mas sua empresa acabou indo a falência em 83 com a chegada de modelos concorrentes. Um dos motivos que colaboraram para a decadência do Osborne 1 é que ele não possuía compatibilidade alguma com os desktops da época.

Mas foi a Compaq que lançou em 82 o primeiro computador portátil compatível com o IBM PC (referência em desktop até então). Abrigavam seus 12,5 kg um CPU de 4,77 MHz, memória RAM de 128 KB, disco de 320 KB e um monitor CRT de 9 polegadas, o que permitia que o computador fosse dotado de um sistema operacional DOS. Apesar do seu alto custo, U$ 3.500,00, sua compatibilidade fez do portátil da Compaq um sucesso e promoveu a marca.

Mais tarde no mesmo ano, a Epson entre no mercado dos portáteis com seu modelo Epson HX-20, o primeiro a apresentar as dimensões de um caderno (notebook em inglês). Seu tamanho era aproximadamente o mesmo de uma folha de papel A4 e pesava pouco mais que 1,5 kg. Sua tela de LCD tinha resolução de 120 x 32 pixels, 16 KB de memória RAM, um drive de fitas mini-cassete e uma impressora similar a uma caixa registradora.

O desenvolvimento de um mercado promissor

Muitas empresas estavam apostando nesta nova fatia promissora da informática, o que colaborava muito para o rápido desenvolvimento dos modelos. Em 84, a IBM entra na briga e lança o seu primeiro computador portátil: o IBM 5155. Embora similar ao Osborne 1, o 5155 apresentava uma configuração impressionante para a época: 256 KB de memória RAM.

Além de tecnologia, a concorrência impulsionava os fabricantes a desenvolver modelos de formatos variados. Em 85, o TRS-80 model 200 da Radio Shack foi o primeiro notebook dobrável como um caderno. Este modelo, adotado até hoje, permite que o monitor ocupe maiores dimensões ocupando uma das metades.

Em 1988 foi a vez da NEC introduzir seu modelo Nec Ultralite ao mercado e um ano depois a Apple lança o Macintosh Portable. Mas foi em 1990 que começaram a ser notados os primeiros saltos tecnológicos nos notebooks com o SLT/286 da Compaq. Além de evoluir seu processador para um 286, este foi o primeiro modelo a contar com uma tela VGA (até então todos os notebooks eram monocromáticos).

As inovações do Thinkpad

Os computadores portáteis já eram dobráveis ao meio e apresentavam monitor colorido, mas qual deles seria o primeiro a trazer o Windows como sistema operacional? Com o avanço das máquinas, em 92 a IBM lança um dos laptops mais importantes da história: o Thinkpad. Com Windows 3.1 operando em um processador 486 de 50 MHz, 4 MB de memória RAM e 120 MB de disco rígido. Também foi o primeiro a incorporar o trackpoint, um substituto ao mouse localizado no meio do teclado.

Além de ser o primeiro tornar o Windows portátil, em 94, a linha Thinkpad é inova mais uma vez com o primeiro notebook a trazer um drive de CD. Em 1997 foi a vez do Thinkpad apresentar um drive para a leitura de DVDs, um verdadeiro luxo para a época. Sem dúvidas, este foi um dos modelos que mais colaboraram para a evolução tecnológica dos laptops.

Tecnologia portátil

Embora já possuíssem Windows e recursos dignos de um computador de mesa, na época os notebooks ainda não possuíam dimensões muito práticas. Em 94, a NEC lança o primeiro computador com 2 cm de espessura e cerca de 1,6 Kg, os mesmos padrões adotados atualmente. A máquina já incorporasse o mouse TrackBall e processadores 486, mas seu monitor ainda apresentava o padrão monocromático.

Até então, internet era sinônimo de cabos, mas esta historia mudou com a chegada do iBook, o primeiro notebook do mercado com acesso sem fio. Implementada no laptop ainda em 1999, a tecnologia Airport foi desenvolvida pela Apple e foi a primeira a promover internet WiFi. A essa altura, os notebooks já eram efetivamente portáteis, com os mesmos acessórios que um desktop e traziam conexão sem fio, mas ainda não eram capazes de rodar os mesmos aplicativos que os desktops.

Dois modelos foram essenciais para elevar os laptops ao mesmo patamar dos PCs: o Sting 917X2 (2005) e o MacBook Pro (2006). Com processador AMD 64 X2 e placa de vídeo com 256 MB, o Sting foi o primeiro a apostar em configurações poderosas para par rodar grandes games em um laptop. Já o MacBook Pro foi o primeiro computador da Apple a trazer processadores Intel e a rodar Widows. Este modelo marcou a superação de uma barreira criada muitos anos antes, agora até mesmo os aplicativos exclusivos do Windows poderiam rodar em um Mac portátil.

E o futuro?

A tecnologia dos notebooks já se iguala a dos computadores de mesa, então para onde serão dados os próximos passos? Apostando em modelos cada vez menores, em 2007, a Asustek lançou o primeiro netbook. As novas proporções lançaram uma nova tendência no mercado com computadores de baixo custo e extremamente portáteis.

Os modelos de notebooks atendem aos perfis mais variados de usuários, isto se reflete no crescimento do mercado. Pela primeira vez, a venda de computadores portáteis supera a dos desktops no terceiro trimestre de 2008 em base trimestral. Também não é difícil deduzir que a fusão entre os telefones celulares e os notebooks está realmente próxima.

A tendência dos notebooks é incorporar cada vez mais tecnologia e se tornarem menores e mais leves. Monitores flexíveis da espessura de uma folha de papel, teclados ultra-sensíveis e discos holográficos estão por surgir. Afinal, em menos de 30 anos os laptops deixaram de ser uma maleta de 12kg com funções limitadíssimas para se tornarem o que são hoje.