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Aqui no Brasil chamamos esses dispositivos de Pendrives e, apesar de ser em inglês, não é o nome que os americanos usam. Lá eles chamam de Flashdrive que tem a ver com o nome da tecnologia de armazenamento: memória flash. Mas como diabos se consegue colocar filmes, músicas, fotos, documento em um aparelhinho desse tamanho?

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Flash … memória Flash … entendeu?

    O que são os arquivos?

DThIBBWÉ claro que não cabem CDs, DVDs, livros e papéis fotográficos dentro de um pendrive, para eles estarem lá foi preciso transformar toda essa informação em código binário (bi = dois), ou seja, uma grande combinação de zeros e uns (0s e 1s). Para um texto, por exemplo, existe o código ASCII que transforma qualquer caractere em uma sequência de 8 dígitos, sendo que esses dígitos só podem ser ou 0 ou 1. A letra “S” (maiúsculo) é representada por 01010011. Cada número desses é um bit e cada sequência é um byte. É claro que para representar imagens, vídeos e outros arquivos é necessário um outro código que não o ASCII e muito mais bytes do que são usados para texto. Por isso um arquivo de bloco de notas é bem menor que um filme em HD. Não que eu já tenha baixado filmes em HD, é só uma questão de que estudei mesmo o assunto. Eu ein…

Por que a memória Flash é tão usada?

tipos de memoriaExistem várias maneiras de se guardar eletronicamente informações. Podemos pensar na memória flash como aquela que oferece o melhor de dois outros tipos de memória a RAM e a EEPROM. Em EEPROM, ROM quer dizer “memória de apenas leitura” ou seja, você apenas lê o que está nela, mas não pode apagar e colocar outra coisa lá. Já a memória RAM permite que você apague e reescreva informações nela, porém quando o computador é desligado tudo é apagado, sem energia elétrica passando ela apaga tudo. A memória flash permite que se escreva e apague diversas vezes e quando o computador é desligado e o fornecimento de energia é interrompido, as informações não são perdidas.

Como se lê um pendrive?

Então vamos lá. Os dispositivos de memória flash como um pendrive possuem milhares de unidades chamadas Floating Gate Transistor (FGT) e são essas unidades que podem assumir o número 0 ou 1 e, de acordo com as sequências, registram os dados. Um FGT é um transistor que é um componente muito importante para a informática.

MOSFET
MOSFET

Antes de mostrar um FGT, olhe esse outro transistor mais simples chamado MOSFET. A parte colorida na parte de baixo é o corpo por onde passa uma corrente elétrica que vai da Fonte (F) até o Dreno (D). O que está ali em cima na cor meio vinho é o Control Gate (CG; “portão de controle”) que tem um papel interessante. Ele regula se a corrente elétrica passa ou não passa pelo corpo do transistor. Quando se aplica voltagem ao CG, ele não deixa a corrente passar, quando não se aplica, ele deixa ela passar. Beleza até aqui? Então tá.

FGTJá no nosso querido FGT, existe um componente a mais na história que é o já citado Floating Gate (FG; algo como “portão flutuante”). É ele quem define os 0 e 1 da memória. O FG fica entre o CG e o lugar por onde passa a corrente. Quando o valor é 1, o FG não tem carga alguma, nesse caso é como se ele nem estivesse ali, o CG funcione normalmente. Agora quando o valor é 0, o FG tem carga e isso atrapalha a atuação do CG, ou seja, é preciso que ele tenha uma voltagem mais alta para deixar a corrente passar.

Daí quando vamos ler o que colocamos no pendrive, o que ele faz? Manda uma voltagem que não seja o suficiente para o 0 deixar a corrente passar. Com isso, o computador consegue identificar: “ih, nesse aqui a corrente passou, se passou é porque é 1” “opa, aqui a corrente não passou, se não passou é 0”.

Ok, mas como se escreve nele?

Se a carga da Floating Gate escapar, a informação guardada (no caso, o 0) é perdida. Por isso ela é envolta em material isolante que não deixa eletricidade passar. Esse material é representado pela camada cinza nos desenhos. Mas se a eletricidade não passa, como é que a Floating Gate é carregada?

tunelamento quânticoDe acordo com a física clássica, é impossível. Mas acontece por um processo chamado magia Tunelamento Quântico. Sim! Uma aplicação da mecânica quântica faz seu pendrive funcionar. Em resumo, o que acontece é que o CG aplica uma voltagem muito alta e uma pequena parte dela acaba passando para o Floating Gate por esse tunelamento. Para apagar, o mesmo processo é utilizado, porém com uma voltagem inversa que retira a carga do FG.

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Lido tudo isso, pegue o primeiro pendrive ou celular que você tiver por perto. Olhe bem para ele e imagine que tudo isso acontece a todo momento, toda vez que você passa uma filme baixado legalmente para um pendrive, toda vez que você recebe uma mensagem do grupo da família no Whatsapp e toda vez que você tira print do snap do coleguinha. Muitos cientistas trabalharam duro para isso tudo ser possível, eles ficariam muito orgulhosos em saber de todo esse uso espetacular que damos às suas invenções.

Fontes: Mosfets – AddOhms, Chintan Hossain, iProgrammer

 

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