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A tecnologia flash é uma memória não-volátil, variante da EEPROM - Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory. A principal característica desta categoria é a maior facilidade de acesso e alteração dos dados no chip, além da manutenção das informações após interrupção do fornecimento de energia. A flash é utilizada no HD e se diferencia das EEPROMs por sua capacidade de apagar as informações em blocos e não por byte.

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A tecnologia começou a ser desenvolvida em 1980, pela Toshiba. O termo flash possui esse nome porque o processo de apagar todos os dados de um chip semicondutor lembra o funcionamento do flash de uma câmera fotográfica. A memória flash, além do HD, está presente em outros diversos dispositivos como pendrives, SSDs, cartões de memória, celulares e câmeras.

Pendrive é um dos dispositivos que usa memória flash (Foto: Luciana Maline/TechTudo)Pendrive é um dos dispositivos que usa memória flash (Foto: Luciana Maline/TechTudo)

Como funciona o processo do flash?

Uma célula de memória flash padrão compreende um transistor de armazenamento com duas portas: uma de controle e outra flutuante. A porta de controle faz a conexão da célula com a porta flutuante, que fica isolada do transistor por uma fina camada de óxido ou de material dielétrico.

Quando a porta de controle está “aberta”, a célula vale um. Através do processo de tunelamento Fowler-Nordheim, é aplicada uma tensão elétrica na porta flutuante, que armazena a carga eléctrica e controla o fluxo da corrente.

Ao receber a voltagem, a porta flutuante empurra elétróns de carga negativa para o outro lado da camada de óxido, onde inicialmente existe uma forte carga positiva.

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Essa alteração de carga positiva para negativa faz o sensor da célula mudar de um para zero. É assim que cada célula da memória flash altera seu conteúdo.

Memórias flash e aplicações

Há dois tipos de memória flash: NOR e NAND. Estruturalmente, a principal diferença entre elas é que a flash NOR reescreve os dados por byte e a flash NAND reescreve em blocos de bytes.

A NOR não utiliza componentes compartilhados e pode se conectar a células individuais em paralelo, o que permite acessar os dados aleatoriamente. É usada para armazenar sistemas operacionais de smartphones e a BIOS de computadores, por exemplo.

As células da NAND têm tamanho mais compacto, com menos linhas de bits. Esse tipo de memória lê e grava sequencialmente, sendo usada em pendrives, SSDs, cartões de memória, câmeras digitais, players de áudio e set-top boxes.

Sistemas operacionais de celulares são guardados em memória flash NOR (Foto: Marlon Câmara/TechTudo)Sistemas operacionais de celulares são guardados em memória flash NOR (Foto: Marlon Câmara/TechTudo)

SSD versus HD

O SSD - Solid-State Drive têm como principal característica a ausência de partes móveis, obtendo vantagem sobre os HDs pelo menor risco de falhas mecânicas. Também
proporcionam maior velocidade de resposta, acesso e inicialização, sendo ao mesmo tempo mais silenciosos e consumindo menos energia que os discos rígidos tradicionais.

Suas melhorias tecnológicas trazem custo mais elevado. Os dispositivos SSD se mantêm menos acessíveis que os HDs. A unidade SSD Kingston HyperX Fury de 120 GB custa R$ 560 e o HD SATA Caviar Blue WD5000AAKX de 500 GB, R$ 260.

Outra desvantagem atual dos SSDs é o armazenamento. Até os modelos avançados possuem, normalmente, capacidades máximas de 960 GB – que passam facilmente dos R$ 3.500. O disco rígido de 1 TB é muito fácil de achar e pode ser adquirido por aproximadamente R$ 300.

SSD de 960 GB custa mais de R$ 3 mil (Foto: Divulgação/Kingston)SSD de 960 GB custa mais de R$ 3 mil (Foto: Divulgação/Kingston)

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Há modelos que combinam SSD e HD. Conhecidos como SSHD, esses híbridos são HDs com chip de flash NAND, o que aumenta a velocidade do dispositivo. Os dados usados com maior frequência são guardados na memória flash.

A combinação das tecnologias tem como principal objetivo reduzir os custos de produção, em comparação com o SSD puro. Um SSHD com 1 TB de SATA mais 8 GB de SSD da Seagate, por exemplo, pode custar R$ 550.

SSHD, ou disco rígido híbrido, combina SSD e HD (Foto: Divulgação/Seagate)SSHD, ou disco rígido híbrido, combina SSD e HD (Foto: Divulgação/Seagate)

Futuro do flash

A IBM acaba de anunciar uma tecnologia que promete ser até 50 vezes mais rápida que a atual, além de aumentar a vida útil de 3 mil para 10 milhões de ciclos.

A empresa não é a única a caminhar neste sentido. Intel e Samsung implementam a tecnologia 3D NAND, que empilha três células de memória, aumentando sua capacidade de armazenamento. É esse o método usado nos SSDs de 1 TB e 10 TB.

IBM desenvolveu memória flash 50 vezes mais rápida que a atual (Foto: Divulgação/IBM)IBM desenvolveu memória flash 50 vezes mais rápida que a atual (Foto: Divulgação/IBM)

Outra tecnologia que tem amadurecido é a TLC -Triple Level Cell. Em vez de dois níveis de tensão na célula, os chips TLC têm oito níveis, indo de 000 a 111, fazendo com que as células armazenem até 50% mais dados que as atuais MLC - Multi Level Cell.

No ano passado, Intel e Micron anunciaram uma nova memória não-volátil chamada 3D XPoint, que supostamente é mil vezes mais rápida e mil vezes mais resistente que a flash NAND. A companhia disse que a memória começaria a ser incorporada em dispositivos a partir de 2016, mas no início deste ano adiou o prazo da produção em massa para “12 ou 18 meses”. 

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