1. Registradores

Descrição: São as menores e mais rápidas unidades de memória, localizadas dentro do próprio CPU.
Função: Armazenam dados temporários, endereços e informações de controle que o processador está manipulando diretamente durante a execução de uma instrução. Eles são usados para armazenar os operandos de uma operação e os resultados imediatos.

Características: São extremamente rápidos, mas têm capacidade muito limitada (geralmente algumas dezenas ou centenas de bits).

Memória Cache

Descrição: É uma memória semicondutora pequena, rápida e cara que atua como um buffer entre o CPU e a memória principal (RAM). Geralmente, existe em múltiplos níveis (L1, L2, L3), com a L1 sendo a mais próxima e rápida do CPU.
Função: Armazena cópias de dados e instruções que o CPU provavelmente precisará em breve, aproveitando o princípio da localidade (localidade temporal e espacial). Quando o CPU precisa de um dado, ele primeiro verifica na cache; se o dado estiver lá (cache hit), o acesso é muito rápido. Se não estiver (cache miss), o dado é buscado na memória principal e uma cópia é feita na cache.
Características: Velocidade intermediária entre registradores e RAM, capacidade maior que registradores, mas menor que RAM. É crucial para otimizar o tempo médio de acesso à memória e, consequentemente, o desempenho geral do sistema.

Memória Principal (RAM - Random Access Memory)

Descrição: Conhecida como a "memória de trabalho" do computador, é onde os programas em execução e seus dados são carregados. É construída com tecnologia de semicondutores. Função: Fornece um espaço de armazenamento de acesso rápido para que o CPU possa buscar instruções e dados dos programas que estão sendo executados. Características: Acesso Aleatório: O tempo para acessar qualquer local na RAM é constante, independentemente de sua localização. Volátil: Seu conteúdo é perdido quando o computador é desligado ou a energia é interrompida. Capacidade: Oferece capacidade significativamente maior que a cache e os registradores, mas é mais lenta. Tipos: Dois tipos principais de RAM: DRAM (Dynamic RAM): É o tipo mais comum de memória principal. Armazena bits como carga em capacitores, que tendem a descarregar, exigindo atualização periódica para manter os dados. É mais simples, densa e barata que a SRAM, mas mais lenta. SRAM (Static RAM): Armazena bits usando flip-flops (circuitos lógicos), que não precisam de atualização periódica. É mais rápida e consome menos energia em modo de espera do que a DRAM, mas é mais complexa, menos densa e mais cara. Por essas características, a SRAM é usada principalmente na memória cache.

4. ROM (Read-Only Memory)

Descrição: Um tipo de memória não volátil que armazena dados de forma permanente. Função: Contém programas e dados essenciais para a inicialização do sistema (como a BIOS/UEFI) ou firmware para dispositivos. Seu conteúdo geralmente não pode ser alterado ou é difícil de alterar. Características: Não volátil (mantém os dados sem energia), mas o acesso é tipicamente apenas para leitura. Existem variantes como PROM, EPROM e EEPROM, que permitem diferentes níveis de programação e apagamento.