La memoria del computer è un termine generico per tutti i diversi tipi di tecnologia di archiviazione dei dati che un computer può utilizzare, inclusi RAM, ROM e memoria flash.

Alcuni tipi di memoria del computer sono progettati per essere molto veloci, il che significa che l’unità di elaborazione centrale (CPU) può accedere ai dati ivi archiviati molto rapidamente. Altri tipi sono progettati per avere un costo molto basso, in modo che grandi quantità di dati possano essere archiviate in modo economico.

Un altro modo in cui la memoria del computer può variare è che alcuni tipi non sono volatili, il che significa che possono memorizzare dati a lungo termine anche in assenza di alimentazione. E alcuni tipi sono volatili, che spesso sono più veloci, ma che perdono tutti i dati memorizzati su di essi non appena viene spenta l’alimentazione.

Un sistema informatico è costruito utilizzando una combinazione di questi tipi di memoria del computer , e la configurazione esatta può essere ottimizzata per produrre la massima velocità di elaborazione dei dati o il costo minimo, o qualche compromesso tra i due.

Tipi di memoria del computer: primaria e secondaria

Sebbene esistono molti tipi di memoria in un computer, la distinzione fondamentale è tra memoria primaria, spesso chiamata memoria di sistema, e memoria secondaria, che è più comunemente chiamata archiviazione.

La differenza fondamentale tra memoria primaria e secondaria è velocità di accesso.

• La memoria primaria include ROM e RAM e si trova vicino alla CPU sulla scheda madre del computer, consentendo alla CPU di leggere i dati dalla memoria primaria molto rapidamente. Viene utilizzato per memorizzare i dati di cui la CPU ha bisogno in modo imminente in modo che non debba attendere che venga consegnato.

• La memoria secondaria, al contrario, di solito si trova fisicamente all’interno di un dispositivo di archiviazione separato, come un’unità disco rigido o un’unità a stato solido (SSD), che è collegata al sistema del computer direttamente o tramite una rete. Il costo per gigabyte di memoria secondaria è molto inferiore, ma le velocità di lettura e scrittura sono notevolmente inferiori.

Nel corso di diversi periodi di evoluzione del computer, è stata distribuita un’ampia gamma di tipi di memoria per computer , ciascuno con i propri punti di forza e di debolezza.

Tipi di memoria primaria: RAM e ROM

Esistono due tipi chiave di memoria primaria:

1. RAM , o memoria ad accesso casuale
2. ROM, o memoria di sola lettura

Analizziamo in profondità entrambi i tipi di memoria.

1) RAM Computer Memory

L’acronimo RAM deriva dal fatto che è possibile accedere ai dati archiviati nella memoria ad accesso casuale – come suggerisce il nome – in qualsiasi ordine casuale. O, in altre parole, qualsiasi bit casuale di è possibile accedere ai dati con la stessa velocità di qualsiasi altro bit.

Le cose più importanti da capire sulla RAM sono che la memoria RAM è molto veloce, può essere scritta e letta, è volatile (quindi tutti i dati memorizzati nella memoria RAM vengono persi quando si perde potenza) e, infine, i è molto costoso rispetto a tutti i tipi di memoria secondaria in termini di costo per gigabyte. È a causa del costo relativamente elevato della RAM rispetto ai tipi di memoria secondaria che la maggior parte dei sistemi di computer utilizza sia la memoria primaria che quella secondaria.

I dati necessari per l’elaborazione imminente vengono spostati nella RAM dove è possibile accedervi e modificato molto rapidamente, in modo che la CPU non sia tenuta in attesa. Quando i dati non sono più necessari, vengono trasferiti a una memoria secondaria più lenta ma più economica e lo spazio RAM che è stato liberato viene riempito con il blocco successivo di dati che sta per essere utilizzato.

Tipi di RAM

• DRAM: DRAM sta per Dynamic RAM ed è il tipo più comune di RAM utilizzato nei computer. Il tipo più vecchio è noto come DRAM a velocità dati singola (SDR), ma i computer più recenti utilizzano DRAM a velocità doppia dati (DDR) più veloci. DDR è disponibile in diverse versioni, incluse DDR2, DDR3 e DDR4, che offrono prestazioni migliori e sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto a DDR. Tuttavia versioni diverse sono incompatibili, quindi non è possibile combinare DDR2 con DDR3 DRAM in un computer. La DRAM è composta da un transistor e un condensatore in ogni cella.

• SRAM: SRAM sta per Static RAM, ed è un particolare tipo di RAM che è più veloce della DRAM, ma più costoso e più voluminoso, con sei transistor in ogni cella. Per questi motivi SRAM viene generalmente utilizzata solo come cache di dati all’interno di una CPU stessa o come RAM in sistemi server di fascia alta. Una piccola cache SRAM dei dati più imminentemente necessari può portare a miglioramenti significativi della velocità in un sistema

La differenza principale tra DRAM e SRAM è che SRAM è più veloce della DRAM, forse due o tre volte più veloce, ma più costoso e ingombrante. La SRAM è solitamente disponibile in megabyte, mentre la DRAM viene acquistata in gigabyte.

La DRAM utilizza più energia della SRAM perché deve essere costantemente aggiornata per mantenere l’integrità dei dati, mentre la SRAM, sebbene volatile, non necessita di aggiornamento costante quando è acceso.

2) ROM Computer Memory

ROM sta per read-only memory, e il nome deriva dal fatto che mentre i dati possono essere letti da questo tipo di memoria del computer, i dati non possono normalmente essere scritto ad esso. È un tipo di memoria del computer molto veloce che di solito viene installato vicino alla CPU sulla scheda madre.

La ROM è un tipo di memoria non volatile, il che significa che i dati memorizzati nella ROM persistono nella memoria anche quando non riceve alimentazione, ad esempio quando il computer è spento. In questo senso è simile alla memoria secondaria, che viene utilizzata per l’archiviazione a lungo termine.

Quando un computer è acceso, la CPU può iniziare a leggere le informazioni memorizzate nella ROM senza bisogno di driver o altro software complesso per aiutarlo a comunicare. La ROM di solito contiene “codice bootstrap” cheèl’insieme di istruzioni di base che un computer deve eseguire per prendere coscienza del sistema operativo archiviato nella memoria secondaria e per caricare parti del sistema operativo nella memoria primaria in modo che possa avviarsi e sono pronti per l’uso.

La ROM viene utilizzata anche in dispositivi elettronici più semplici per memorizzare il firmware che viene eseguito non appena il dispositivo viene acceso.

Tipi di ROM

La ROM è disponibile in diversi tipi, tra cui PROM, EPROM e EEPROM.

• PROM PROM sta per Programmable Read-Only Memory, ed è diversa dalla vera ROM in quanto una ROM è programmato (cioè ha dati scritti su di esso) durante il processo di produzione, una PROM viene prodotta in uno stato vuoto e quindi programmata in seguito utilizzando un programmatore o masterizzatore PROM.

• EPROM EPROM è l’acronimo di Erasable Programmable Read-Only Memory e, come suggerisce il nome, i dati memorizzati in una EPROM possono essere cancellati e la EPROM riprogrammata. La cancellazione di una EPROM implica la rimozione dal computer ed esporla alla luce ultravioletta prima di bruciarla nuovamente.

• EEPROM EEPROM sta per Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, e la distinzione tra EPROM e EEPROM è che quest’ultima può essere cancellata e scritta dal sistema informatico in cui è installata. In questo senso la EEPROM non è strettamente di sola lettura. Tuttavia in molti casi il processo di scrittura è lento, quindi normalmente viene fatto solo per aggiornare il codice del programma come il firmware o il codice BIOS su base occasionale

In modo confuso, la memoria flash NAND (come quella presente nelle memory stick USB e nelle unità disco a stato solido) è un tipo di EEPROM, ma la memoria flash NAND è considerata una memoria secondaria.

Tipi di memoria secondaria

La memoria secondaria comprende molte memorie diverse supporto che può essere collegato direttamente a un sistema informatico. Questi includono:

• unità disco rigido

• unità a stato solido (SSD)

• Unità ottiche (CD o DVD)

• Unità nastro

La memoria secondaria include anche:

• Archiviazione array che includono array flash 3D NAND collegati su una rete di archiviazione (SAN)

• Dispositivi di archiviazione che possono essere collegati su una rete convenzionale (nota come archiviazione collegata alla rete o NAS)

Probabilmente l’archiviazione su cloud può anche essere chiamata memoria secondaria.

Differenze tra RAM e ROM

ROM:

• Non volatile

• Veloce da leggere

• Solitamente utilizzato in piccole quantità

• Impossibile scrivere rapidamente

• Utilizzato per memorizzare le istruzioni di avvio o il firmware

• Relativamente costoso per megabyte memorizzato rispetto in RAM

RAM:

• Volatile

• Veloce da leggere e scrivere

• Utilizzato come memoria di sistema per memorizzare i dati (includi ng program code) che la CPU deve elaborare immediatamente

• Relativamente economico per megabyte memorizzato rispetto alla ROM, ma relativamente costoso rispetto alla memoria secondaria

Qual è la tecnologia tra memoria primaria e secondaria?

Nell’ultimo anno circa un nuovo supporto di memoria chiamato 3D XPoint è stato sviluppato con caratteristiche che si trovano tra la memoria primaria e secondaria.

3D XPoint è più costoso ma più veloce della memoria secondaria e ha un costo inferiore ma più lento della RAM. È anche un tipo di memoria non volatile.

Queste caratteristiche significano che può essere utilizzato come alternativa alla RAM in sistemi che richiedono grandi quantità di memoria di sistema che sarebbe troppo costosa da costruire utilizzando RAM (come come sistemi che ospitano database in memoria). Il compromesso è che tali sistemi non godono di tutti i vantaggi in termini di prestazioni derivanti dall’utilizzo della RAM.

Poiché 3D XPoint non è volatile, i sistemi che utilizzano 3D XPoint per la memoria di sistema possono essere nuovamente operativi dopo un interruzione di corrente o altre interruzioni molto rapidamente, senza la necessità di leggere tutti i dati nella memoria di sistema dalla memoria secondaria.