Ce este memoria primară a calculatorului?

Memoria primară sau stocarea primară este cunoscută și sub numele de memoria principală, fiind partea calculatorului care stochează datele, programele și instrucțiunile curente. Memoria primară este stocată pe placa de bază, ceea ce permite citirea și scrierea datelor într-un ritm foarte bun.

Ce este memoria primară a calculatorului?

Memoria primară este un segment de memorie al calculatorului care poate fi accesat direct de procesor. În ierarhia memoriei, memoria primară are un timp de acces mai mic decât memoria secundară și mai mare decât memoria cache. În general, memoria primară are o capacitate de stocare mai mică decât memoria secundară și mai mare decât memoria cache.

Necesitatea memoriei primare

Pentru a îmbunătăți eficiența sistemului, memoria este organizată astfel încât timpul de acces pentru procesul gata să fie minimizat. Următoarea abordare este urmată pentru a minimiza timpul de acces pentru procesul gata.

• Toate programele, fișierele și datele sunt stocate în memoria secundară, care este mai mare și, prin urmare, are un timp de acces mai mare.
• Memoria secundară nu poate fi accesată direct de un CPU sau procesor.
• Pentru a executa orice proces, sistemul de operare încarcă procesul în memoria primară, care este mai mică și poate fi accesată direct de CPU.
• Deoarece doar acele procese care sunt gata de executare sunt încărcate în memoria primară, CPU poate accesa acele procese eficient, optimizând astfel performanța sistemului.

Această organizare a memoriei într-o manieră pas cu pas este cunoscută sub numele de Ierarhia Memoriei.

Exemple de memorie primară

Exemple de memorie primară sunt RAM, ROM, cache, PROM, EPROM, registre etc.

Clasificarea memoriei primare

Memoria primară poate fi clasificată în două părți mari:

1. Memorie doar pentru citire (ROM)
2. Memorie cu acces aleatoriu (RAM)

Memorie doar pentru citire

Orice date care nu trebuie modificate sunt stocate în ROM. ROM include acele programe care rulează la pornirea sistemului (cunoscute ca program bootstrap care inițializează sistemul de operare) împreună cu date precum algoritmi necesari de OS. Orice este stocat în ROM nu poate fi modificat sau schimbat.

Tipuri de ROM:

ROM poate fi clasificat în 4 tipuri pe baza comportamentului lor:

• MROM: Masked ROM este ROM pre-programat și cablat. Orice conținut scris o dată nu poate fi modificat în niciun fel.
• PROM: Programmable ROM poate fi modificat o dată de utilizator. Utilizatorul cumpără un PROM gol și scrie conținutul dorit, dar odată scris, conținutul nu poate fi modificat.
• EPROM: Erasable and Programmable ROM Conținutul poate fi schimbat prin ștergerea conținutului inițial, care se poate face prin expunerea EPROM la radiații UV. Această expunere la lumină ultravioletă disipează sarcina pe ROM și conținutul poate fi rescris.
• EEPROM: Electrically Erasable and Programmable ROM Conținutul poate fi schimbat prin ștergerea conținutului inițial, care poate fi șters ușor electric. Totuși, un singur byte poate fi șters la un moment dat, în loc de a șterge totul dintr-o dată. Prin urmare, reprogramarea EEPROM este un proces lent.

Memorie cu acces aleatoriu

Orice proces din sistem care trebuie executat este încărcat în RAM, care este procesat de CPU conform instrucțiunilor din program. De exemplu, dacă facem clic pe aplicații precum Browser, mai întâi codul browserului va fi încărcat de sistemul de operare în RAM, după care CPU va executa și va deschide Browserul.

Tipuri de RAM:

RAM poate fi clasificată în SRAM (Static RAM) și DRAM (Dynamic RAM) pe baza comportamentului lor:

• DRAM: RAM dinamică sau DRAM trebuie să fie reîmprospătată periodic în câteva milisecunde pentru a reține datele. DRAM este alcătuită din condensatori și tranzistori, iar sarcina electrică se scurge din condensatori, astfel că DRAM trebuie să fie încărcată periodic. DRAM este utilizată pe scară largă în PC-uri de acasă și servere, deoarece este mai ieftină decât SRAM.
• SRAM: RAM statică sau SRAM păstrează datele atâta timp cât sistemul este alimentat. SRAM folosește circuite secvențiale precum flip-flop pentru a stoca un bit și, prin urmare, nu trebuie reîmprospătată periodic. SRAM este scumpă și, prin urmare, este utilizată doar acolo unde viteza este prioritatea maximă.

Memoria primară este volatilă în natură.

Conținutul memoriei primare poate sau nu să dispară când se pierde alimentarea, în funcție de dacă este stocat în RAM sau ROM.

• Conținutul ROM este non-volatil, fiind stocat chiar și când se pierde alimentarea.
• Conținutul RAM este volatil, dispărând când se pierde alimentarea.

Când apare memoria cache?

Datele din memoria primară pot fi accesate mai rapid decât din memoria secundară, dar totuși, timpii de acces ai memoriei primare sunt în general de câteva microsecunde, în timp ce CPU este capabil să efectueze operațiuni în nanosecunde.

Datorită decalajului de timp între accesarea datelor și acționarea asupra datelor, performanța sistemului scade, deoarece CPU nu este utilizat corespunzător și poate rămâne inactiv pentru un timp. Pentru a minimiza acest decalaj de timp, a fost introdus un nou segment de memorie cunoscut sub numele de Memorie Cache.