Pamięć komputerowa

Bajt pamięci służy do przechowywania kodu reprezentującego znak taki jak liczba, litera lub symbol. Osiem bitów może przechowywać 256 różnych kodów. To wystarczyło, a bajt został ustalony na osiem bitów. Pozwala to na zapisanie dziesięciu cyfr dziesiętnych, 26 małych liter, 26 dużych liter i wielu symboli. Wczesne komputery używały sześciu bitów do jednego bajtu. To dawało im 64 różne kody. Komputery te nie posiadały małych liter.

Informatycy musieli uzgodnić, który kod będzie reprezentował każdy znak. Większość nowoczesnych komputerów używa ASCII, amerykańskiego standardowego kodu wymiany informacji. W ASCII każdy kod ma osiem bitów - dowolną kombinację 0s i 1s - i tworzy jeden znak. Litera A oznaczona jest kodem 01000001.

Aby umożliwić korzystanie z różnych znaków we wszystkich językach świata, nowoczesne komputery potrzebują więcej niż 256 różnych znaków. Inny system kodowy o nazwie Unicode pozwala na użycie od jednego do czterech bajtów dla każdego znaku, co pozwala na użycie 1 112 064 różnych znaków.

Procesor komputera ma dostęp do każdego pojedynczego bajtu. Wykorzystuje on adres dla każdego bajtu. Adresy pamięci komputera zaczynają się od zera i idą w górę do największej liczby, jaką komputer może wykorzystać. Starsze komputery były ograniczone co do ilości pamięci, którą mogą adresować. Komputery 32-bitowe mog± adresować do 4 GB pamięci. Nowoczesne komputery używają 64 bitów i mogą adresować do 18 446 744 073 709 551 616 bajtów = 16 eksabajtów pamięci.

Liczby, których używają komputery, mogą być bardzo duże. Aby to ułatwić, można użyć jednostki K (dla kilobajtów) lub Ki (dla kibi-bajtów). W pamięci komputera numery są potęgami dwóch. Jeden kibibibajt to dwa do potęgi 10, czyli 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 i zapisany jako ²¹⁰ = 1024 bajty. Na przykład 64 Kibibibajty, zapisane jako 64KiB lub 64KB pamięci, to tyle samo co 65,536 bajtów (1,024 × 64 = 65,536 bajtów). W przypadku większych pojemności pamięci stosuje się jednostki megabajtowe (MB) lub mebibajtowe (MiB) oraz gigabajtowe (GB) lub gibibibajtowe (GiB). Jeden megabajt pamięci komputera oznacza ²²⁰ bajtów lub 1024 KB, co stanowi 1 048 576 bajtów. Jeden gibibibajt oznacza ^{230 bajtów, czyli} 1024MB.

Liczby te są wielokrotnością dwóch. Dlatego kilobajt pamięci to 1024 bajty, a nie 1000 jak w przypadku kilograma. Aby uniknąć tego zamieszania, Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) używa nazw kibibi-bajt, mebi-bajt i gibi-bajt dla mocy binarnych. Używają one kilobajtów, megabajtów i gigabajtów, aby oznaczać moce 10. Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) zachowała te starsze nazwy. Co gorsza, rozmiary komputerowych pamięci masowych, takich jak dyski twarde (HDD), mierzone są w mocach dziesięciu. Tak więc dysk twardy o pojemności 500 GB to 500 x 1000 x 1000 x 1000 bajtów. To o wiele mniej niż 500GB pamięci, czyli 500 x 1024 x 1024 x1024. Większość informatyków nadal używa starych nazw i musi pamiętać, że jednostki są inne, gdy mówimy o pamięci i urządzeniach pamięci masowej.

Istnieją pewne programy i instrukcje, których komputer zawsze będzie potrzebował. Pamięć tylko do odczytu (ROM) jest pamięcią stałą, która jest używana do przechowywania tych ważnych programów sterujących i oprogramowania systemowego do wykonywania funkcji takich jak uruchamianie lub uruchamianie programów. Pamięć ROM jest nieulotna. Oznacza to, że zawartość nie jest tracona przy wyłączonym zasilaniu. Jej zawartość jest zapisywana podczas budowy komputera, ale w nowoczesnych komputerach użytkownik może ją zmieniać za pomocą specjalnego oprogramowania.

Pamięć RAM (random access memory) jest używana jako pamięć robocza systemu komputerowego. Przechowuje ona tymczasowo dane wejściowe, wyniki pośrednie, programy i inne informacje. Można ją odczytywać i/lub zapisywać. Zazwyczaj jest zmienna, co oznacza, że wszystkie dane zostaną utracone po wyłączeniu zasilania. W większości przypadków jest on ponownie ładowany z dysku twardego, który jest używany do przechowywania danych.

Pamięć nieulotna to pamięć komputera, która przechowuje zapisane informacje, gdy nie jest zasilana.
Przykłady pamięci nieulotnej obejmują:

• pamięć tylko do odczytu
• pamięć flash

Czasami może się to odnosić do pamięci masowej komputera. Są one zawsze nieulotne.
Przykłady inlcude:

• Urządzenia półprzewodnikowe wykorzystujące pamięć flash, takie jak dyski SSD (Solid State Drives) i pamięci USB flash.
• Magnetyczne komputerowe urządzenia pamięci masowej, takie jak dyski twarde (HDD), dyskietki i taśmy magnetyczne
• dyski optyczne, takie jak CD-ROM, DVD-ROM i Blu-ray
• przechowywanie papieru, takiego jak taśma papierowa i karty perforowane