Memória RAM e a hierarquia da memória

A evolução da tecnologia permite que hoje tenhamos memórias muito superiores às de alguns anos atrás. As memórias utilizadas no início da década de 1980 eram as memórias SIMM (Single In-line Memory Module, em português, “Módulo de Memória de Linha Simples”), de 30 pinos – 256KB. Hoje existem os novos modelos de memória como a DDR4 (Double Data Rate 4, em português, “Taxa Dupla de Transferência de Dados”), com capacidade de 32GB. Apesar do avanço da tecnologia, o sistema operacional ainda precisa gerenciar a memória disponível, pois os processos tendem a evoluir também e a utilizar bem mais espaços de memória.

Na verdade, cabe aos sistemas operacionais definirem estratégias de gerenciamento não só para utilizar a memória, mas também procurarem utilizar-se de outras fontes de armazenamento, como o HD, e até dispositivos removíveis, como os pendrives, para suprir a necessidade de espaço de memória dos usuários e seus programas.

O gerenciamento de memória realizado pelo sistema operacional está diretamente voltado para o controle do hardware, conhecido como memória RAM (Random Access Memory, em português, “Memória de Acesso Aleatório”). Os dados armazenados nessa memória podem ser lidos, escritos e apagados pelo processador. Como vimos anteriormente, desde as primeiras aulas da disciplina Arquiteturas de computadores, existem diversos dispositivos de armazenamento de dados e as características que os diferencia são as seguintes: a velocidade de acesso, a capacidade de armazenamento, e o fato de conseguir ou não manter os dados gravados mesmo quando o computador é desligado.

Para relacionar essas características com os diversos dispositivos de armazenamento de dados, foi criada uma hierarquia para facilitar a nossa compreensão. A Figura 1 mostra essa classificação para os diferentes recursos de memória disponíveis no computador.

De acordo com a hierarquia, vemos que só os registradores e memória cache dos processadores são mais rápidos que a memória RAM. Eles são de uso exclusivo da CPU para execução das instruções de baixo nível (linguagem de máquina).

Dessa forma, o sistema operacional e os programas utilizam-se da memória RAM, que também é rápida, para poderem executar suas atividades. Já imaginou se a CPU de seu computador precisasse acessar constantemente o HD para manipulação dos dados de um processo? Certamente, a execução dos programas seria bastante lenta. Quando a informação é mantida na memória, a CPU pode acessar os dados com mais rapidez.

Mas, como a memória RAM é bem mais cara que o HD e é uma memória do tipo volátil, ou seja, os dados não permanecem gravados quando o computador é desligado, ainda precisaremos dos outros tipos de dispositivos para armazenamento.

Mesmo com a contínua evolução do computador, que faz com que esse tenha uma capacidade de armazenamento cada vez maior, existirá sempre uma demanda crescente por mais memória, principalmente de memória RAM, dado que é nela que os processos precisam ser colocados para serem executados.