A maioria dos sites relacionados a computadores e cursos introdutórios dirão que há diferença entre RAM e armazenamento. A RAM é o espaço de trabalho do computador, dirão, e o armazenamento – geralmente seu disco rígido – é onde as coisas ficam guardadas até serem 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.
A peça central do seu computador é a CPU, ou unidade central de processamento. É o chip processador real que faz o trabalho, seja um chip high-end da Intel ou AMD ou o processador ARM de menor consumo e mais frio no seu tablet ou celular. Seu trabalho é receber instruções dos programas que você executa e então executar essas instruções para manipular informações. O chip processador precisa de um lugar para fazer seu trabalho e um lugar para manter as informações em que está trabalhando. É aí que seus dispositivos de armazenamento entram em cena.
Seu computador contém dois tipos de informação. Um é a informação sendo ativamente usada pelo processador em um dado momento, e o outro é informação que você está apenas guardando até ser necessária. É assim que você define armazenamento primário e secundário: se a informação está ativamente em uso, está no seu armazenamento primário. Se não está sendo usada no momento, mas apenas armazenada para depois, está no armazenamento secundário.
Você pode não pensar dessa forma, mas a memória de trabalho do seu sistema – sua RAM – é na verdade um local de armazenamento nesse sentido. É onde seu computador mantém informações e instruções que está usando agora mesmo. Também existe uma forma especializada de memória de alta velocidade, chamada cache, integrada diretamente no chip do processador. Quando o processador carrega um conjunto de instruções ou dados, ele também lê a próxima parte e a coloca nessa área para acesso rápido. Buscar informação do cache é mais rápido que voltar ao disco rígido, acelerando o processamento.
Se o armazenamento primário é a RAM do seu sistema e seu cache, você não se surpreenderá ao saber que toda outra forma de armazenamento que você usa é considerada secundária. 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 forma. As duas coisas importantes a lembrar sobre armazenamento secundário é que ele oferece muito mais espaço que seu armazenamento primário, e é muito, muito mais lento.
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 chips Intel i5 e i7 de oitava geração, por exemplo. O armazenamento secundário, em comparação, pode ser tão grande quanto você precisar. 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.
Há duas razões pelas quais o armazenamento primário é tão rápido. A primeira é sua própria velocidade de operação, medida em milionésimos de segundo. A segunda é que ele tem um caminho de dados direto e de alta velocidade para o processador. Discos não têm esse caminho direto, então precisam mover informações para o processador pela placa-mãe. Isso é como ir para o trabalho por ruas de superfície, em vez de uma ampla autoestrada de várias pistas. Não há tantas pistas, os limites de velocidade são menores, e não importa quão bom seja seu carro e sua direção, você não chegará tão rápido.
Algumas outras analogias do mundo real podem ser úteis.
Se você está tentando montar um sistema que performa bem, sua escolha de armazenamento secundário pode importar muito. Além da penalidade de desempenho por não ter um caminho direto para a RAM, discos podem variar muito em seu desempenho bruto. Alguns discos rígidos convencionais são muito mais rápidos que outros, e drives de estado sólido modernos, ou SSDs, são ainda mais rápidos. Os drives mais rápidos custam mais, então você deve equilibrar seu orçamento e sua necessidade de desempenho.
Com discos rígidos convencionais, seus dados ficam 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, melhores a 7.200 rpm, e modelos high-end podem atingir 10.000 ou 15.000 rpm. Isso significa que eles podem ler dados mais rapidamente depois de encontrá-los. Além disso, o tempo necessário para encontrar os dados – uma medida chamada latência – diminui. Isso melhora o desempenho, mas não tanto quanto mudar para um SSD.
Unidades de estado sólido não têm partes móveis, então não há pratos físicos para ler. Em vez disso, usam uma forma de RAM não volátil, o que significa que não perdem dados quando a energia desliga. Isso é muito mais rápido que ler de um disco, então SSDs têm latência menor que discos rígidos convencionais. Eles ainda precisam passar dados para seu processador pela placa-mãe, então é mais lento que armazenamento primário, mas é uma grande melhoria sobre um drive comum.
Seu disco rígido é a principal forma de armazenamento secundário no seu computador, mas você provavelmente usa outros. Podem ser coisas físicas como DVDs e pen drives, ou armazenamento em rede que coloca seus dados nos servidores da sua empresa ou em servidores na nuvem em algum lugar na internet. Estes são geralmente mais lentos, limitados por fatores como a velocidade da sua conexão de internet ou as portas USB. Pen drives e DVDs também são às vezes chamados de armazenamento offline porque você precisa inseri-los fisicamente antes que o computador possa usar seus dados. São melhores para informações que você não acessa diariamente, por isso às vezes os termos "armazenamento primário" e "armazenamento secundário" são usados em um sentido diferente.
Nesta interpretação alternativa dos termos, a unidade de armazenamento primário é o disco rígido no seu computador e 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 alta performance como dispositivo de armazenamento primário no seu computador, e um disco rígido grande e barato como unidade secundária. Empresas fazem a mesma coisa em escala maior, com unidades de armazenamento conectado à rede de maior e menor performance tomando o lugar dos discos rígidos individuais no sistema de um usuário doméstico.
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