Što je primarno i sekundarno skladištenje?

Većina web-mjesta povezanih s računalima i uvodnih računalnih tečajeva reći će vam da postoji razlika između RAM-a i pohrane. RAM je radni prostor vašeg računala, oni će vam reći, a pohrana – obično vaš tvrdi disk – je mjesto gdje se stvari čuvaju dok ne budu potrebne. To je točno u tom kontekstu, ali inženjeri i računalni znanstvenici također govore u smislu primarne i sekundarne pohrane. U tom smislu, RAM je također skladište.

Temeljni dio vašeg računala je njegov CPU ili središnja procesorska jedinica. To je stvarni procesorski čip koji radi svoj posao, bilo da se radi o high-end čipu iz Intela ili AMD-a ili o ARM procesoru manje snage u vašem tabletu ili mobilnom telefonu koji radi na hladnjaku. Njegova je zadaća uzeti upute od programa koje pokrećete, a zatim izvršiti te upute za manipulaciju informacijama. Procesorskom čipu treba neko mjesto da obavi svoj posao i negdje gdje će zadržati informacije na kojima radi. Tu se pojavljuju vaši uređaji za pohranu podataka.

Vaše računalo sadrži dvije vrste informacija. Jedna je informacija koju procesor aktivno koristi u određenom trenutku, a druga je informacija koju samo čuvate dok vam ne bude potrebna. Tako definirate primarnu i sekundarnu pohranu: ako su informacije aktivno u upotrebi, one su u vašoj primarnoj pohrani. Ako se trenutno ne koristi, već je samo pohranjen za kasnije, nalazi se u sekundarnoj pohrani.

Možda ne razmišljate o tome na taj način, ali radna memorija vašeg sustava – njegova RAM memorija – zapravo je mjesto za pohranu U tom smislu. To je mjesto gdje vaše računalo čuva informacije i upute koje koristi upravo u ovoj minuti. Postoji i specijalizirani oblik memorije velike brzine, nazvan cache, koji je ugrađen izravno u sam čip procesora. Kada procesor učita zadani skup instrukcija ili podataka, čita i sljedeći dio i stavlja ga u ovo područje radi brzog pristupa. Povlačenje informacija iz predmemorije brže je od vraćanja na vaš tvrdi disk, pa ubrzava obradu.

Ako je primarna pohrana RAM vašeg sustava i njegova predmemorija, nećete se iznenaditi kada saznate da se svaki drugi oblik pohrane koji koristite smatra sekundarnim. Glavni dio sekundarne pohrane koju vaše računalo koristi je njegov tvrdi disk, ali USB diskovi, DVD-ROM-ovi, pa čak i mrežne usluge kao što su Dropbox ili Google Drive rade na isti način. Dvije važne stvari koje treba zapamtiti o sekundarnoj pohrani su to daje vam puno više prostora od primarnog prostora za pohranu i puno je, puno sporije.

Količina RAM-a u sustavu stalno raste, ali trenutno većina novih računala sadrži 16 GB ili manje. Predmemorija je čak i manja, na samo nekoliko megabajta svaki za Intel i5 i i7 čipove osme generacije, na primjer. Sekundarna pohrana, za usporedbu, može biti onoliko veliko koliko vam je potrebno. Konvencionalni tvrdi diskovi od 1 do 3 terabajta – jedan terabajt je 1000 GB – dovoljno su jeftini za bilo koji entuzijast za kupnju, a mrežna pohrana i mrežna pohrana ograničeni su samo vašim proračuna.

Dva su razloga zašto je primarna pohrana tako brza. Prva je njegova vlastita brzina rada, koja se mjeri u milijuntim dijelovima sekunde. Drugo je to ima izravan, brzi put podataka do procesora. Pogoni nemaju taj izravni put, pa moraju premještati informacije do procesora preko matične ploče. To je kao da putujete na posao površinskim ulicama, umjesto širokom autocestom s više traka. Nema toliko traka, ograničenja brzine su niža, a koliko god da je vaš auto i vaša vožnja dobro, nećete stići tako brzo.

Nekoliko drugih analogija iz stvarnog svijeta moglo bi biti korisno.

• Ako radite mali popravak u svojoj kući, ruka koja drži alat je poput RAM-a vašeg računala, a vaš pojas s alatom je cache. Ako se morate vratiti svojoj kutiji s alatima ili – što je još gore – prekapati po svojoj šupi kako biste nešto pronašli, to će svakako usporiti vaš popravak.
  
• Ako kuhate, sastojci u vašoj tavi su poput informacija u RAM-u, a oni koji sjede pored vašeg štednjaka, već izrezani na dasci za rezanje, nalaze se u predmemoriji. U ovom primjeru, sastojci u vašem hladnjaku ili ormarima bili bi u sekundarnom skladištu.
  

Ako pokušavate sastaviti sustav koji dobro radi, vaš izbor sekundarne pohrane može biti vrlo važan. Osim kazne za performanse koju plaćate jer nemate direktan put do RAM-a, pogoni se mogu jako razlikovati u svojim sirovim performansama. Neki konvencionalni tvrdi diskovi su mnogo brži od drugih, a moderni SSD diskovi su još brži. Najbrži diskovi koštaju više, tako da morate uskladiti svoj proračun i potrebu za performansama.

Uz konvencionalne tvrde diskove, vaši podaci ostaju fizički pladnjevi, ili metalni diskovi koji se vrte velikom brzinom. Što je veća brzina, to su bolje performanse. Diskovi najslabijeg učinka vrte se pri 5400 o/min, bolji pri 7200 okr/min, a vrhunski modeli mogu doseći 10 000 ili 15 000 o/min. To znači da mogu brže čitati podatke nakon što ih pronađu. Također, vrijeme potrebno za pronalaženje podataka na prvom mjestu – mjerenje tzv latencija - ide dolje. To poboljšava performanse, ali ne toliko kao prelazak na SSD.

Solid state diskovi nemaju pokretne dijelove, tako da nema fizičkih ploča za čitanje. Umjesto toga, oni koriste oblik RAM-a koji je nepostojan, što znači da ne gubi svoje podatke kada se napajanje isključi. To je mnogo brže od čitanja s diska, dakle SSD diskovi imaju manje kašnjenje od konvencionalnih tvrdih diskova. I dalje moraju prosljeđivati ​​podatke vašem procesoru putem matične ploče, tako da je sporiji od primarne pohrane, ali je veliko poboljšanje u odnosu na obični pogon.

Vaš tvrdi disk je glavni oblik sekundarne pohrane na vašem računalu, ali vjerojatno koristite druge. To mogu biti fizičke stvari kao što su DVD-ovi i fleš diskovi ili mrežna pohrana koja stavlja vaše podatke na poslužitelje vaše tvrtke ili na poslužitelje u oblaku negdje na internetu. To su obično sporije, ograničen čimbenicima kao što su brzina vaše internetske veze ili USB priključci. Thumb pogoni i DVD-ovi također se ponekad govore kao izvanmrežna pohrana jer ih morate fizički umetnuti prije nego što računalo može iskoristiti njihove podatke. Najbolje ih je koristiti za informacije kojima ne pristupate svakodnevno, zbog čega se ponekad pojmovi "primarna pohrana" i "sekundarna pohrana" koriste u drugačijem smislu.

U ovom alternativnom tumačenju pojmova, primarna jedinica za pohranu je tvrdi disk u vašem računalu, a sekundarna pohrana je sve sporije, kao što je pohrana u oblaku ili fleš diskovi, koji koristite za arhivirane ili manje korištene informacije. Također možete imati SSD visokih performansi kao primarni uređaj za pohranu na računalu i veliki, jeftin tvrdi disk kao sekundarnu jedinicu. Poduzeća rade istu stvar u većoj skali, s jedinicama za pohranu veće i niže performanse spojene na mrežu koje zauzimaju mjesto pojedinačnih tvrdih diskova u sustavu kućnog korisnika.