Какво е първично и вторично съхранение?

Повечето сайтове, свързани с компютър, и въвеждащи компютърни курсове ще ви кажат, че има разлика между RAM и памет. RAM е работното пространство на вашия компютър, те ще ви кажат, а съхранението – обикновено вашият твърд диск – е мястото, където нещата се съхраняват, докато не са необходими. Това е вярно в този контекст, но инженерите и компютърните учени също говорят по отношение на първичното и вторичното съхранение. В този смисъл RAM също е място за съхранение.

Основната част на вашия компютър е неговият процесор или централен процесор. Това е действителният процесорен чип, който върши работата, независимо дали е чип от висок клас от Intel или AMD или работещият с по-ниска мощност ARM процесор с по-ниска мощност във вашия таблет или мобилен телефон. Неговата работа е да приема инструкции от програмите, които изпълнявате, и след това да изпълнява тези инструкции, за да манипулира информацията. Процесорният чип се нуждае от място, където да върши работата си, и някъде, където да съхранява информацията, върху която работи. Тук се появяват вашите устройства за съхранение.

Вашият компютър съдържа два вида информация. Едната е информация, която се използва активно от процесора в даден момент, а другата е информация, която просто съхранявате, докато не е необходима. Ето как дефинирате основното и вторичното хранилище: Ако информацията се използва активно, тя е във вашето основно хранилище. Ако в момента не се използва, а просто се съхранява за по-късно, той е във вторично хранилище.

Може да не мислите за това по този начин, но работната памет на вашата система – нейната RAM – всъщност е място за съхранение В този смисъл. Това е мястото, където вашият компютър съхранява информация и инструкции, които използва точно тази минута. Има и специализирана форма на високоскоростна памет, наречена кеш, която е вградена направо в самия чип на процесора. Когато процесорът зареди даден набор от инструкции или данни, той също чете следващата част и я поставя в тази област за бърз достъп. Извличането на информация от кеша е по-бързо от връщането на твърдия ви диск, така че ускорява обработката.

Ако основната памет е RAM на вашата система и нейният кеш, няма да се изненадате да научите, че всяка друга форма на съхранение, която използвате, се счита за вторична. Основното вторично хранилище, което вашият компютър използва, е неговият твърд диск, но USB флаш памети, DVD-ROM и дори онлайн услуги като Dropbox или Google Drive работят по същия начин. Двете важни неща, които трябва да запомните за вторичното съхранение, са това той ви дава много повече място, отколкото основното ви хранилище, и е много, много по-бавно.

Количеството RAM в системата продължава да нараства, но в момента повечето нови компютри съдържат 16 GB или по-малко. Кешът е дори по-малък, само по няколко мегабайта всеки за чипове Intel i5 и i7 от осмо поколение, например. Вторично съхранение, за сравнение, може да бъде толкова голям, колкото ви трябва. Конвенционалните твърди дискове от 1 до 3 терабайта – един терабайт е 1000 GB – са достатъчно евтини за всеки ентусиаст да купи, а свързаното към мрежата хранилище и онлайн съхранение са ограничени само от вас бюджет.

Има две причини, поради които основното съхранение е толкова бързо. Първо е собствената му скорост на работа, която се измерва в милионни от секундата. Второто е това има директен, високоскоростен път за данни към процесора. Дисковете нямат този директен път, така че трябва да преместват информация към процесора през дънната платка. Това е като да пътувате по наземни улици, вместо по широка многолентова магистрала. Няма толкова много ленти, ограниченията на скоростта са по-ниски и колкото и да е добра колата и шофирането ви, няма да стигнете толкова бързо.

Няколко други аналогии в реалния свят може да са полезни.

• Ако правите малък ремонт около къщата си, ръката, която държи инструмент, е като RAM паметта на вашия компютър, а коланът за инструменти е кеш паметта. Ако трябва да се върнете в кутията си с инструменти или – още по-лошо – да се ровите в бараката си, за да намерите нещо, това определено ще забави ремонта ви.
  
• Ако готвите, съставките във вашия тиган са като информацията в RAM, а тези, които седят до печката ви, вече нарязани на дъската за рязане, са в кеша. В този пример съставките във вашия хладилник или шкафове ще бъдат във вторично съхранение.
  

Ако се опитвате да създадете система, която работи добре, изборът ви на вторично съхранение може да има голямо значение. Освен неустойката за производителност, която плащате от липсата на директен път към RAM, устройствата могат да варират много в необработената си производителност. Някои конвенционални твърди дискове са много по-бързи от други, а съвременните твърдотелни дискове или SSD са още по-бързи. Най-бързите устройства струват повече, така че трябва да балансирате бюджета си и нуждата си от производителност.

С конвенционалните твърди дискове данните ви се запазват физически чинии, или метални дискове, въртящи се с висока скорост. Колкото по-бърза е скоростта, толкова по-добра е производителността. Дисковете с най-ниска производителност се въртят при 5400 об/мин, по-добрите - при 7200 об/мин, а моделите от висок клас могат да достигнат 10 000 или 15 000 об/мин. Това означава, че те могат да четат данни по-бързо, след като ги намерят. Също така времето, необходимо за намиране на данните на първо място - измерване, наречено латентност - слиза. Това подобрява производителността, но не толкова, колкото преминаването към SSD.

Твърдотелните устройства нямат движещи се части, така че няма физически плочи за четене. Вместо това те използват форма на RAM, т.е енергонезависим, което означава, че не губи данните си, когато захранването се изключи. Това е много по-бързо от четенето от диск, така че SSD дисковете имат по-ниска латентност от конвенционалните твърди дискове. Те все още трябва да предават данни към вашия процесор през дънната платка, така че е по-бавно от основното съхранение, но е голямо подобрение в сравнение с обикновеното устройство.

Вашият твърд диск е основната форма на вторично хранилище на вашия компютър, но вероятно използвате други. Това може да са физически неща като DVD дискове и флаш устройства или мрежово съхранение, което поставя вашите данни на сървърите на вашата компания или на облачни сървъри някъде в интернет. Те обикновено са по-бавни, ограничен от фактори като скоростта на вашата интернет връзка или USB портовете. За устройствата с палец и DVD понякога се говори също така офлайн съхранение защото трябва физически да ги поставите, преди компютърът да може да използва техните данни. Те се използват най-добре за информация, до която нямате достъп всеки ден, поради което понякога термините „основно съхранение“ и „вторично съхранение“ се използват в различен смисъл.

В това алтернативно тълкуване на термините, основното устройство за съхранение е твърдият диск във вашия компютър, а вторичното съхранение е всичко по-бавно, като например облачно съхранение или флаш дискове, които използвате за архивирана или по-рядко използвана информация. Може също да имате високопроизводителен SSD като основно устройство за съхранение в компютъра си и голям, евтин твърд диск като вторично устройство. Бизнесът прави същото нещо в по-голям мащаб, като мрежови устройства за съхранение с по-висока и по-ниска производителност заемат мястото на отделните твърди дискове в системата на домашния потребител.