Kas ir primārā un sekundārā krātuve?

Lielākā daļa ar datoru saistīto vietņu un ievadkursi par datoru jums pastāstīs, ka pastāv atšķirība starp RAM un krātuvi. RAM ir jūsu datora darba vieta, viņi jums pateiks, un krātuvē — parasti jūsu cietais disks — ir vieta, kur lietas tiek glabātas, līdz tās ir vajadzīgas. Tā ir taisnība šajā kontekstā, taču inženieri un datorzinātnieki runā arī par primāro un sekundāro krātuvi. Šajā ziņā RAM ir arī krātuve.

Jūsu datora galvenais elements ir tā centrālais procesors jeb centrālais procesors. Tā ir patiesā procesora mikroshēma, kas veic darbu neatkarīgi no tā, vai tā ir Intel vai AMD augstākās klases mikroshēma, vai planšetdatorā vai mobilajā tālrunī vēsāks un mazākas jaudas ARM procesors. Tās uzdevums ir saņemt norādījumus no jūsu palaistajām programmām un pēc tam izpildīt šos norādījumus, lai manipulētu ar informāciju. Procesora mikroshēmai ir nepieciešama vieta, kur tā varētu veikt savu darbu, un vieta, kur glabāt informāciju, ar kuru tā strādā. Šeit parādās jūsu atmiņas ierīces.

Jūsu dators satur divu veidu informācija. Viena ir informācija, ko procesors konkrētajā brīdī aktīvi izmanto, bet otrs ir informācija, kuru jūs vienkārši glabājat, līdz tā ir nepieciešama. Tādā veidā jūs definējat primāro un sekundāro krātuvi: ja informācija tiek aktīvi izmantota, tā atrodas jūsu primārajā krātuvē. Ja tas pašlaik netiek izmantots, bet tikai saglabāts vēlākai lietošanai, tas atrodas sekundārajā krātuvē.

Jūs varat to nedomāt tā, bet jūsu sistēmas darba atmiņa — tās RAM — faktiski ir uzglabāšanas vieta šajā ziņā. Tā ir vieta, kur jūsu dators glabā informāciju un instrukcijas, ko tas izmanto tieši šajā brīdī. Ir arī specializēta ātrgaitas atmiņas forma, ko sauc par kešatmiņu, kas ir iebūvēta pašā procesora mikroshēmā. Kad procesors ielādē noteiktu instrukciju vai datu kopu, tas arī nolasa nākamo daļu un ievieto to šajā apgabalā ātrai piekļuvei. Informācijas izņemšana no kešatmiņas ir ātrāka nekā atgriešanās cietajā diskā, tāpēc tā paātrina apstrādi.

Ja primārā krātuve ir jūsu sistēmas RAM un tās kešatmiņa, jūs nebūsiet pārsteigts, uzzinot, ka visi citi jūsu izmantotie krātuves veidi tiek uzskatīti par sekundāriem. Galvenā datora izmantotā sekundārā krātuve ir cietais disks, taču USB diskdziņi, DVD-ROM un pat tiešsaistes pakalpojumi, piemēram, Dropbox vai Google disks, darbojas tāpat. Divas svarīgas lietas, kas jāatceras par sekundāro krātuvi, ir tās tas dod jums daudz vairāk vietas nekā jūsu primārajā krātuvē, un tas ir daudz, daudz lēnāks.

RAM apjoms sistēmā turpina pieaugt, taču pašlaik lielākajā daļā jauno datoru ir 16 GB vai mazāk. Kešatmiņa ir vēl mazāka, piemēram, tikai daži megabaiti astotās paaudzes Intel i5 un i7 mikroshēmām. Salīdzinājumam, sekundārā krātuve var būt tik liels, cik nepieciešams. Parastie cietie diski no 1 līdz 3 terabaitiem (terabaits ir 1000 GB) ir pietiekami lēti, lai jebkurš entuziasts var iegādāties, un tīklam pievienoto krātuvi un tiešsaistes krātuvi ierobežo tikai jūsu budžetu.

Ir divi iemesli, kāpēc primārā krātuve ir tik ātra. Pirmkārt, tas ir tā darbības ātrums, ko mēra sekundes miljondaļās. Otrais ir tas tam ir tiešs, ātrdarbīgs datu ceļš uz procesoru. Diskiem nav šī tiešā ceļa, tāpēc tiem ir jāpārvieto informācija uz procesoru, izmantojot mātesplati. Tas ir kā braukšana pa virszemes ielām, nevis plaša, daudzjoslu automaģistrāle. Nav tik daudz joslu, ātruma ierobežojumi ir zemāki, un, lai cik laba būtu tava mašīna un braukšana, tik ātri nenokļūsi.

Varētu būt noderīgas dažas citas reālās pasaules analoģijas.

• Ja veicat nelielu remontu savā mājā, roka, kas tur rīku, ir kā datora operatīvā atmiņa, un jūsu instrumentu josta ir kešatmiņa. Ja jums ir jāatgriežas savā darbarīku kastē vai, vēl ļaunāk, jārakņojas savā šķūnī, lai kaut ko atrastu, tas noteikti palēninās jūsu remontu.
  
• Ja gatavojat ēdienu, pannā esošās sastāvdaļas ir līdzīgas informācijai RAM, un sastāvdaļas, kas atrodas blakus plīts, jau ir sagrieztas uz griešanas dēļa, atrodas kešatmiņā. Šajā piemērā sastāvdaļas jūsu ledusskapī vai skapjos būtu sekundārajā krātuvē.
  

Ja mēģināt izveidot sistēmu, kas darbojas labi, sekundārās krātuves izvēlei var būt liela nozīme. Neatkarīgi no veiktspējas soda, ko maksājat par to, ka jums nav tieša ceļa uz RAM, disku neapstrādātā veiktspēja var ievērojami atšķirties. Daži parastie cietie diski ir daudz ātrāki nekā citi, un mūsdienu cietvielu diskdziņi jeb SSD ir vēl ātrāki. Ātrākie diski maksā vairāk, tāpēc jums ir jāsabalansē savs budžets un nepieciešamība pēc veiktspējas.

Izmantojot parastos cietos diskus, jūsu dati tiek glabāti fiziski šķīvjivai metāla diski, kas griežas lielā ātrumā. Jo lielāks ātrums, jo labāka veiktspēja. Viszemākās veiktspējas diski griežas pie 5400 apgr./min, labākie ar 7200 apgr./min, bet augstākās klases modeļi var sasniegt 10 000 vai 15 000 apgr./min. Tas nozīmē, ka viņi var ātrāk nolasīt datus, tiklīdz tos ir atraduši. Arī laiks, kas nepieciešams datu atrašanai pirmajā vietā – mērījums sauc latentums - Iet uz leju. Tas uzlabo veiktspēju, bet ne tik daudz kā pāreja uz SSD.

Cietvielu diskdziņiem nav kustīgu daļu, tāpēc nav fizisku šķīvju, ko lasīt. Tā vietā viņi izmanto RAM veidu, kas ir nepastāvīgs, kas nozīmē, ka tas nezaudē savus datus, kad barošana tiek izslēgta. Tas ir daudz ātrāk nekā lasīšana no diska SSD diskiem ir mazāks latentums nekā parastajiem cietajiem diskiem. Viņiem joprojām ir jānosūta dati uz jūsu procesoru, izmantojot mātesplati, tāpēc tas ir lēnāks nekā primārā krātuve, taču tas ir liels uzlabojums salīdzinājumā ar parasto disku.

Cietais disks ir galvenais sekundārās atmiņas veids jūsu datorā, taču jūs, iespējams, izmantojat citus. Tās var būt fiziskas lietas, piemēram, DVD un diskdziņi, vai tīkla krātuve, kas ievieto jūsu datus jūsu uzņēmuma serveros vai mākoņa serveros kaut kur internetā. Tie parasti ir lēnāki, ko ierobežo tādi faktori kā interneta savienojuma ātrums vai USB porti. Par diskdziņiem un DVD dažreiz tiek runāts arī par bezsaistes krātuve jo tie ir fiziski jāievieto, lai dators varētu izmantot to datus. Tos vislabāk izmantot informācijai, kurai ikdienā nepiekļūstat, tāpēc dažreiz termini “primārā krātuve” un “sekundārā krātuve” tiek lietoti atšķirīgā nozīmē.

Šajā alternatīvajā terminu interpretācijā primārā krātuves vienība ir datora cietais disks, un sekundārā krātuve ir viss lēnāks, piemēram, mākoņkrātuve vai īkšķi. jūs izmantojat arhivētai vai mazāk izmantotai informācijai. Jums var būt arī augstas veiktspējas SSD kā galvenā datora atmiņas ierīce un liels, lēts cietais disks kā sekundārā ierīce. Uzņēmumi dara to pašu plašākā mērogā, ar augstākas un zemākas veiktspējas tīklam pievienotām krātuves vienībām, kas aizvieto atsevišķus cietos diskus mājas lietotāja sistēmā.