RAM, Flash e armazenamento

Como vimos no primeiro capítulo, os primeiros palmtops e handhelds, assim como alguns dos primeiros smartphones, utilizavam memória SRAM como memória de armazenamento, utilizando chips de memória ROM para armazenamento permanente da imagem do sistema. A memória SRAM tem a vantagem de ser muito rápida e de poder ser usada tanto como memória de trabalho (ou seja, para armazenar bibliotecas e programas enquanto eles estão sendo executados) quanto como memória de armazenamento (para armazenar arquivos e configurações).

O grande problema é que a memória SRAM é volátil, o que tornava necessário manter a memória energizada através de uma bateria de backup para evitar perda de dados quando as baterias principais eram substituídas. Alguns aparelhos, como o Treo 600, utilizavam uma bateria fixa (não substituível), pelo mesmo motivo. Outro problema é que a memória SRAM é muito cara (ela é o mesmo tipo de memória usada no cache dos processadores), o que aumentava o custo e limitava a quantidade de memória nos aparelhos.

A partir de 2004 houve uma rápida migração para a memória Flash, que permite armazenar dados por longos períodos, sem precisar de alimentação elétrica. Isso se tornou possível graças a um conjunto de truques feitos via software, onde o sistema utiliza uma pequena quantidade de memória RAM (SDR ou DDR, de acordo com o projeto) como memória de trabalho (ou seja, para executar os programas) e usa a memória Flash como memória de armazenamento permanente, onde é guardada a imagem do sistema, junto com todos os arquivos e programas.

Isso permitiu que fossem desenvolvidos os primeiros smartphones com bateria removível, já que, com todos os dados e configurações salvos na memória Flash, você não perde nada ao remover a bateria durante o uso.

Diferente dos PCs, onde a migração das memórias SDR para as DDR e DDR2 já ocorreu há muito tempo, nos smartphones os dois tipos de memória RAM convivem pacificamente. O grande motivo é que, embora mais lentas que as memórias DDR e DDR2, as memórias SDR consomem menos energia, o que faz com que sejam preferidas nos aparelhos mais compactos, ou com baterias de menor capacidade.

As memórias SDRAM destinadas a smartphones são também produzidas utilizando técnicas especiais, de forma a utilizarem tensões mais baixas e precisarem de menos ciclos de refresh, novamente com o objetivo de reduzir o consumo. Como era de se esperar, estes chips são caros, justamente por isso os smartphones utilizam quase sempre apenas 64, 128 ou 256 MB de memória. Outra diferença é que, diferente de um PC (onde são usados 8 ou mesmo 16 chips de memória por módulo), os smartphones utilizam quase sempre um único chip de memória, com o objetivo de reduzir o consumo.

A quantidade de memória RAM nem sempre é divulgada nas especificações dos aparelhos, mas ela é importante, já que determina a quantidade de programas que você pode abrir simultaneamente antes de começar a receber mensagens de falta de memória:

No Windows Mobile, você pode acompanhar o uso de memória através do “Configurações > Sistema Memória”. O campo “Programa > Total” mostra o total de memória RAM disponível (subtraindo a quantidade usada pela cópia dos arquivos do sistema), enquanto o “Livre” mostra quanta memória você realmente ainda tem disponível (no exemplo, temos um LG Genius com 128 MB de RAM, dos quais apenas 80 MB continuam livres após o boot para uso dos programas). No S60 você pode usar o NSysInfo (http://www.symbian-freeware.com/get-nsysinfo.html), que também revela a memória total e a memória disponível:

Continuando, a memória RAM é complementada por uma certa quantidade de memória Flash, que armazena a imagem do sistema, configurações, programas instalados e um pequeno volume de arquivos, resultando em um sistema muito similar ao que temos em um PC, onde os arquivos são salvos no HD, mas são processados usando a memória RAM. Este sistema acaba sendo o melhor custo-benefício, já que elimina a necessidade de usar a dispendiosa memória SRAM e, ao mesmo tempo, melhora a confiabilidade dos aparelhos, uma vez que os dados não são mais perdidos ao remover a bateria.

Completando o time temos o cartão de memória, que permite armazenar músicas, vídeos e outros tipos de arquivos maiores, servindo como um drive de armazenamento. O acesso ao cartão de memória é mais lento que à memória Flash interna (veja detalhes a seguir), mas, em compensação, ele é muito maior, de forma que os dois tipos acabam se complementando.

Essa divisão existe até mesmo em aparelhos como o HTC Touch Diamond e o Nokia N95 8GB, que, apesar de incluírem um drive de memória Flash de 4G ou 8 GB, continuam utilizando uma quantidade menor de memória Flash para armazenar a instalação do sistema e as configurações. No caso deles, a memória extra nada mais é do que um cartão de memória não-removível.

Nos aparelhos baseados no Symbian, por exemplo, ao usar um gerenciador de arquivos como o Y-Browser, que mostra parte das pastas escondidas, você pode ver que o sistema utiliza, na verdade, quatro drives (C:, D:, E: e Z:) e não apenas dois:

O drive “C:” diz respeito à memória Flash interna, usada para instalação de programas e armazenamento de arquivos, enquanto o “E:” é o cartão de memória. O drive “D:” é um ramdrive, para onde programas instalados na memória flash são copiados antes de serem executados, enquanto o drive “Z:” é a parte da memória interna reservada ao firmware, ou seja, à instalação do sistema (veja que a pasta “epoc32” continua presente nas versões atuais, remetendo à época do Psion).

Em aparelhos antigos, o sistema operacional era armazenado em um chip separado de memória Flash, mas nos atuais é, quase sempre, usado um único chip, com o sistema sendo armazenado em uma área reservada.

Assim como nos sistemas operacionais para PCs, os smartphones também recebem atualizações e correções de segurança, distribuídas através de atualizações de firmware, processo no qual os setores da memória Flash reservados à instalação do sistema são sobrescritos.

Nos primeiros aparelhos, as atualizações simplesmente apagavam todos os dados armazenados, mas, hoje em dia, elas são bem mais transparentes, mantendo todos os dados e exigindo apenas um reset no final do processo. Diversos fabricantes (incluindo a Nokia), já oferecem sistemas FOTA (Firmware Over The Air) em alguns aparelhos, onde as atualizações são feitas através do próprio dispositivo, usando qualquer conexão de dados que estiver disponível.

No Nokia N96, por exemplo, você pode checar a disponibilidade de atualizações digitando *#0000# na tela inicial. Ele utiliza um sistema de atualização seletiva (desenvolvido pela Red Bend), onde é feito o download apenas das partes modificadas do firmware, e não mais da imagem inteira. Como pode imaginar, isso reduz brutalmente o volume de dados transferidos:

Muitos aparelhos evoluem de forma expressiva durante sua vida útil (com melhorias nos softwares, inclusão de novas funções e, até mesmo, melhorias na qualidade das fotos ou do áudio), conforme são lançadas atualizações de firmware. Isso faz com que a reputação do fabricante em disponibilizar atualizações e melhorias após o lançamento, acabe sendo um fator importante a considerar na hora da compra.

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