Che cos'è l'archiviazione primaria e l'archiviazione secondaria?

La maggior parte dei siti relativi ai computer e dei corsi introduttivi al computer ti diranno che c'è una differenza tra RAM e spazio di archiviazione. La RAM è lo spazio di lavoro del tuo computer, te lo diranno, e lo spazio di archiviazione, di solito il tuo disco rigido, è il luogo in cui le cose vengono conservate fino a quando non sono necessarie. Questo è vero in quel contesto, ma anche ingegneri e scienziati informatici parlano in termini di storage primario e secondario. In questo senso, anche la RAM è memoria.

Il pezzo centrale del tuo computer è la sua CPU, o unità di elaborazione centrale. Questo è il vero chip del processore che fa il lavoro, che si tratti di un chip di fascia alta di Intel o AMD o del processore ARM a bassa potenza e più freddo nel tuo tablet o cellulare. Il suo compito è prendere istruzioni dai programmi che esegui e quindi eseguire tali istruzioni per manipolare le informazioni. Il chip del processore ha bisogno di un luogo in cui svolgere il proprio lavoro e di un luogo in cui conservare le informazioni su cui sta lavorando. È qui che entrano in gioco i tuoi dispositivi di archiviazione.

Il tuo computer contiene due tipi di informazioni. Uno sono le informazioni che vengono utilizzate attivamente dal processore in un dato momento e l'altro sono le informazioni che tieni in giro finché non sono necessarie. Ecco come definisci l'archiviazione primaria e secondaria: se le informazioni sono attivamente in uso, si trovano nell'archiviazione principale. Se non è attualmente in uso, ma è solo archiviato per dopo, è nella memoria secondaria.

Potresti non pensarla in questo modo, ma la memoria di lavoro del tuo sistema, la sua RAM, è in realtà una posizione di archiviazione in questo senso. È dove il tuo computer conserva le informazioni e le istruzioni che sta utilizzando in questo momento. Esiste anche una forma specializzata di memoria ad alta velocità, chiamata cache, integrata nel chip del processore stesso. Quando il processore carica un determinato set di istruzioni o dati, legge anche la parte successiva e la inserisce in quest'area per un accesso rapido. Estrarre le informazioni dalla cache è più veloce che tornare al disco rigido, quindi accelera l'elaborazione.

Se lo storage primario è la RAM del tuo sistema e la sua cache, non sarai sorpreso di apprendere che ogni altra forma di storage che utilizzi è considerata secondaria. Il principale elemento di archiviazione secondario utilizzato dal computer è il disco rigido, ma le chiavette USB, i DVD-ROM e persino i servizi online come Dropbox o Google Drive funzionano allo stesso modo. Le due cose importanti da ricordare sull'archiviazione secondaria sono che ti dà molto più spazio rispetto alla tua memoria principale ed è molto, molto più lento.

La quantità di RAM in un sistema continua a salire, ma attualmente la maggior parte dei nuovi computer contiene 16 GB o meno. La cache è ancora più piccola, solo pochi megabyte ciascuno per i chip Intel i5 e i7 di ottava generazione, ad esempio. 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 di acquistare e l'archiviazione collegata alla rete e l'archiviazione online sono limitati solo dal tuo bilancio.

Ci sono due ragioni per cui l'archiviazione primaria è così veloce. Il primo è la propria velocità di funzionamento, misurata in milionesimi di secondo. Il secondo è che ha un percorso dati diretto e ad alta velocità verso il processore. Le unità non hanno quel percorso diretto, quindi devono trasferire le informazioni al processore attraverso la scheda madre. È come spostarsi lungo strade di superficie, invece di un'ampia autostrada a più corsie. Non ci sono così tante corsie, i limiti di velocità sono più bassi e non importa quanto siano buone la tua auto e la tua guida, non ci arriverai così velocemente.

Potrebbero essere utili un paio di altre analogie nel mondo reale.

• Se stai facendo una piccola riparazione in casa, la mano che tiene uno strumento è come la RAM del tuo computer e la cintura degli strumenti è la cache. Se devi tornare alla tua cassetta degli attrezzi o, peggio ancora, rovistare nel tuo capannone per trovare qualcosa, rallenterà sicuramente la tua riparazione.
  
• Se stai cucinando, gli ingredienti nella tua padella sono come le informazioni nella RAM, e quelli seduti accanto alla tua stufa, già tagliati sul tagliere, sono nella cache. In questo esempio, gli ingredienti nel frigorifero o nella credenza sarebbero in un deposito secondario.
  

Se stai cercando di mettere insieme un sistema che funzioni bene, la scelta dello storage secondario può essere molto importante. A parte la penalità sulle prestazioni che paghi per non avere un percorso diretto alla RAM, le unità possono variare molto nelle loro prestazioni grezze. Alcuni dischi rigidi convenzionali sono molto più veloci di altri e le moderne unità a stato solido, o SSD, sono ancora più veloci. Le unità più veloci costano di più, quindi devi bilanciare il tuo budget e le tue esigenze di prestazioni.

Con i dischi rigidi convenzionali, i tuoi dati vengono conservati su supporto fisico piatti, o dischi di metallo, che girano ad alta velocità. Maggiore è la velocità, migliori sono le prestazioni. I dischi con le prestazioni più basse girano a 5.400 giri/min, quelli migliori a 7.200 giri/min e i modelli di fascia alta possono raggiungere i 10.000 o 15.000 giri/min. 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 - scende. Ciò migliora le prestazioni, ma non tanto quanto il passaggio a un SSD.

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, il che significa che non perde i suoi dati quando si spegne l'alimentazione. È molto più veloce della lettura da un disco, quindi Gli SSD hanno una latenza inferiore rispetto ai dischi rigidi convenzionali. Devono ancora passare i dati al tuo processore attraverso la scheda madre, quindi è più lento della memoria primaria, ma è un grande miglioramento rispetto a un'unità normale.

Il tuo disco rigido è la principale forma di archiviazione secondaria sul tuo computer, ma probabilmente ne usi altri. Questi potrebbero essere oggetti fisici come DVD e chiavette USB o dispositivi di archiviazione di rete che mettono i tuoi dati sui server della tua azienda o su server cloud da qualche parte su Internet. Di solito sono più lenti, limitato da fattori come la velocità della connessione Internet o le porte USB. A volte si parla anche di chiavette USB e DVD come archiviazione offline perché devi inserirli fisicamente prima che il computer possa utilizzare i loro dati. Sono utilizzati al meglio per le informazioni a cui non accedi quotidianamente, motivo per cui a volte i termini "archiviazione primaria" e "archiviazione secondaria" vengono utilizzati in un senso diverso.

In questa interpretazione alternativa dei termini, l'unità di archiviazione primaria è il disco rigido del computer e l'archiviazione secondaria è tutto più lento, come l'archiviazione cloud o le chiavette USB, che utilizzi per informazioni archiviate o meno utilizzate. Potresti anche avere un SSD ad alte prestazioni come dispositivo di archiviazione principale nel tuo computer e un disco rigido grande ed economico come unità secondaria. Le aziende fanno la stessa cosa su una scala più ampia, con unità di archiviazione collegate alla rete a prestazioni più elevate e inferiori che prendono il posto dei singoli dischi rigidi nel sistema di un utente domestico.