Cos'è la Memoria Primaria e Secondaria?
La maggior parte dei siti web e dei corsi introduttivi di informatica ti dirà che c'è una differenza tra RAM e memoria. La RAM è lo spazio di lavoro del computer, ti diranno, e la memoria - solitamente il disco rigido - è dove le cose vengono conservate finché non servono. Questo è vero in quel contesto, ma ingegneri e informatici parlano anche in termini di memoria primaria e secondaria. In quel senso, la RAM è memoria anch'essa.
Tutto Avviene da Qualche Parte
Il componente principale del tuo computer è la CPU, o unità di elaborazione centrale. È il vero chip processore che fa il lavoro, che sia un chip di fascia alta di Intel o AMD o il processore ARM a basso consumo e più fresco nel tuo tablet o cellulare. Il suo compito è prendere istruzioni dai programmi che esegui e poi eseguire quelle istruzioni per manipolare le informazioni. Il chip processore ha bisogno di un posto per fare il suo lavoro e un posto per tenere le informazioni su cui sta lavorando. È qui che entrano in gioco i tuoi dispositivi di memorizzazione.
Dispositivi di Memoria Primaria e Secondaria
Il tuo computer contiene due tipi di informazioni. Uno è l'informazione che viene attivamente utilizzata dal processore in un dato momento, e l'altra è l'informazione che stai solo conservando finché non serve. È così che definisci memoria primaria e secondaria: se l'informazione è attivamente in uso, si trova nella memoria primaria. Se non è attualmente in uso, ma solo memorizzata per dopo, si trova nella memoria secondaria.
La RAM è una Posizione di Memoria
Potresti non pensarla in quel modo, ma la memoria di lavoro del tuo sistema - la sua RAM - è in realtà una posizione di memoria in questo senso. È dove il computer conserva informazioni e istruzioni che sta usando proprio in questo minuto. C'è anche una forma specializzata di memoria ad alta velocità, chiamata cache, integrata direttamente nel chip processore stesso. Quando il processore carica un dato set di istruzioni o dati, legge anche la porzione successiva e la mette in questa area per un accesso rapido. Estrarre informazioni dalla cache è più veloce che tornare al disco rigido, quindi accelera l'elaborazione.
Memoria Primaria vs Memoria Secondaria
Se la memoria primaria è la RAM del tuo sistema e la sua cache, non ti sorprenderà sapere che ogni altra forma di memoria che usi è considerata secondaria. Il principale pezzo di memoria secondaria che il computer usa è il suo disco rigido, ma le chiavette USB, i DVD-ROM e persino servizi online come Dropbox o Google Drive funzionano allo stesso modo. Le due cose importanti da ricordare sulla memoria secondaria è che ti dà molto più spazio della memoria primaria, ed è molto, molto più lenta.
Spazio per Conservare le Cose
La quantità di RAM in un sistema continua ad aumentare, ma attualmente la maggior parte dei nuovi computer contiene 16 GB o meno. La cache è ancora più piccola, solo pochi megabyte ciascuna per i chip Intel i5 e i7 di ottava generazione, per esempio. La memoria secondaria, in confronto, può essere grande quanto ne hai bisogno. I dischi rigidi convenzionali da 1 a 3 terabyte - un terabyte è 1.000 GB - sono abbastanza economici per qualsiasi appassionato, e lo storage collegato in rete e online sono limitati solo dal tuo budget.
La Differenza di Velocità è Enorme
Ci sono due motivi per cui la memoria primaria è così veloce. Il primo è la sua stessa velocità di funzionamento, misurata in milionesimi di secondo. Il secondo è che ha un percorso dati diretto e ad alta velocità verso il processore. I dischi non hanno quel percorso diretto, quindi devono spostare le informazioni al processore attraverso la scheda madre. È come fare il pendolare lungo strade di superficie, invece di una larga autostrada a più corsie. Non ci sono tante corsie, i limiti di velocità sono più bassi, e non importa quanto sia buona la tua auto e la tua guida, non arriverai lì così velocemente.
Un Paio di Altre Analog
Un paio di altre analogie del mondo reale potrebbero essere utili.
- Se stai facendo una piccola riparazione in casa, la mano che tiene uno strumento è come la RAM del tuo computer, e la tua cintura portattrezzi è la cache. Se devi tornare alla cassetta degli attrezzi, o - peggio ancora - rovistare nel capanno per trovare qualcosa, rallenterà sicuramente la riparazione.
- Se stai cucinando, gli ingredienti nella padella sono come le informazioni nella RAM, e quelli seduti accanto al fornello, già tagliati sul tagliere, sono nella cache. In questo esempio, gli ingredienti nel frigo o nelle dispense sarebbero nella memoria secondaria.
La Memoria Secondaria Non è Tutta Uguale
Se stai cercando di mettere insieme un sistema che performa bene, la tua scelta di memoria secondaria può importare molto. Oltre alla penalità di prestazione che paghi per non avere un percorso diretto alla RAM, i dischi possono variare molto nelle loro prestazioni grezze. Alcuni dischi rigidi convenzionali sono molto più veloci di altri, e i moderni drive a stato solido, o SSD, sono ancora più veloci. I drive più veloci costano di più, quindi devi bilanciare il tuo budget e la tua necessità di prestazioni.
Velocità di Rotazione nei Dischi Rigidi
Con i dischi rigidi convenzionali, i tuoi dati sono conservati su piatti fisici, o dischi di metallo, che ruotano ad alta velocità. Più alta è la velocità, migliori sono le prestazioni. I dischi a prestazioni più basse girano a 5.400 rpm, quelli migliori a 7.200 rpm, e i modelli di fascia alta possono raggiungere 10.000 o 15.000 rpm. Ciò significa che possono leggere i dati più rapidamente una volta trovati. Inoltre, il tempo necessario per trovare i dati in primo luogo - una misurazione chiamata latenza - diminuisce. Ciò migliora le prestazioni, ma non quanto passare a un SSD.
Il Vantaggio dello Stato Solido
Le unità a stato solido non hanno parti mobili, quindi non ci sono piatti fisici da leggere. Invece, usano una forma di RAM che è non volatile, significando che non perde i dati quando l'alimentazione si spegne. Questo è molto più veloce che leggere da un disco, quindi gli SSD hanno una latenza inferiore rispetto ai dischi rigidi convenzionali. Devono ancora passare i dati al processore attraverso la scheda madre, quindi è più lento della memoria primaria, ma è un grande miglioramento rispetto a un disco normale.
Cloud Storage e Offline Storage
Il tuo disco rigido è la principale forma di memoria secondaria sul computer, ma probabilmente ne usi altre. Potrebbero essere cose fisiche come DVD e chiavette, o storage di rete che mette i tuoi dati sui server della tua azienda o su server cloud da qualche parte su internet. Questi sono solitamente più lenti, limitati da fattori come la velocità della connessione internet o le porte USB. Chiavette e DVD sono anche talvolta definiti offline storage perché devi inserirli fisicamente prima che il computer possa utilizzare i loro dati. Sono meglio utilizzati per informazioni a cui non accedi quotidianamente, ed è per questo che a volte i termini "memoria primaria" e "memoria secondaria" sono usati in un senso diverso.
Un'Altra Interpretazione sui Dispositivi di Memoria Primaria e Secondaria
In questa interpretazione alternativa dei termini, l'unità di memoria primaria è il disco rigido nel tuo computer e la memoria secondaria è tutto ciò che è più lento, come lo storage cloud o le chiavette, che usi per informazioni archiviate o meno utilizzate. Potresti anche avere un SSD ad alte prestazioni come dispositivo di memoria primaria nel computer, e un grande disco rigido economico come unità secondaria. Le aziende fanno la stessa cosa su scala più grande, con unità di storage collegato in rete di prestazioni più alte e più basse che prendono il posto dei singoli dischi rigidi nel sistema di un utente domestico.