Čo je primárne úložisko a sekundárne úložisko?

Väčšina stránok o počítačoch a úvodných počítačových kurzov vám povie, že medzi RAM a úložiskom je rozdiel. RAM je pracovný priestor vášho počítača, povedia vám, a úložisko – zvyčajne váš pevný disk – je miesto, kde sa veci uchovávajú, kým ich nebudete potrebovať. V tomto kontexte je to pravda, ale inžinieri a počítačoví vedci tiež hovoria o primárnom a sekundárnom úložisku. V tomto zmysle je RAM tiež úložisko.

Jadrom vášho počítača je jeho CPU alebo centrálna procesorová jednotka. To je skutočný procesorový čip, ktorý robí prácu, či už ide o špičkový čip od Intelu alebo AMD, alebo o chladnejší procesor ARM s nižším výkonom vo vašom tablete alebo mobilnom telefóne. Jeho úlohou je prijímať pokyny z programov, ktoré spúšťate, a potom tieto pokyny vykonávať na manipuláciu s informáciami. Čip procesora potrebuje niekde vykonávať svoju prácu a niekde uchovávať informácie, na ktorých pracuje. Tu prichádzajú do úvahy vaše úložné zariadenia.

Váš počítač obsahuje dva druhy informácií. Jednou sú informácie, ktoré procesor v danom momente aktívne využíva, a druhou sú informácie, ktoré si len uchovávate, kým nie sú potrebné. Takto definujete primárne a sekundárne úložisko: Ak sa informácie aktívne používajú, sú vo vašom primárnom úložisku. Ak sa práve nepoužíva, ale je uložený na neskôr, je v sekundárnom úložisku.

Možno o tom takto nepremýšľate, ale pracovná pamäť vášho systému – jeho RAM – je v skutočnosti úložným miestom v tomto zmysle. Je to miesto, kde váš počítač uchováva informácie a pokyny, ktoré práve v tejto chvíli používa. Existuje aj špecializovaná forma vysokorýchlostnej pamäte, nazývaná vyrovnávacia pamäť, ktorá je zabudovaná priamo do samotného procesorového čipu. Keď procesor načíta danú množinu inštrukcií alebo údajov, prečíta aj ďalšiu časť a vloží ju do tejto oblasti pre rýchly prístup. Vyťahovanie informácií z vyrovnávacej pamäte je rýchlejšie ako návrat na pevný disk, takže sa tým urýchli spracovanie.

Ak je primárnym úložiskom pamäť RAM vášho systému a jeho vyrovnávacia pamäť, neprekvapí vás, že každá iná forma úložiska, ktorú používate, sa považuje za sekundárnu. Hlavným sekundárnym ukladacím priestorom, ktorý váš počítač používa, je pevný disk, no rovnako fungujú aj USB flash disky, DVD-ROM a dokonca aj online služby ako Dropbox alebo Google Drive. Dve dôležité veci, ktoré si treba o sekundárnom úložisku zapamätať, sú to poskytuje vám oveľa viac miesta ako vaše primárne úložisko a je oveľa, oveľa pomalšie.

Množstvo pamäte RAM v systéme neustále rastie, ale v súčasnosti väčšina nových počítačov obsahuje 16 GB alebo menej. Cache je ešte menšia, napríklad len niekoľko megabajtov pre čipy Intel i5 a i7 ôsmej generácie. V porovnaní s tým sekundárne úložisko môže byť taký veľký, ako ho potrebujete. Bežné pevné disky s kapacitou 1 až 3 terabajty – terabajt je 1 000 GB – sú dostatočne lacné na Každý nadšenec si môže kúpiť a úložisko pripojené k sieti a úložisko online sú obmedzené iba vami rozpočtu.

Existujú dva dôvody, prečo je primárne ukladanie také rýchle. Prvým je jeho vlastná prevádzková rýchlosť, ktorá sa meria v milióntinach sekundy. Druhým je to má priamu, vysokorýchlostnú dátovú cestu k procesoru. Jednotky nemajú túto priamu cestu, takže musia presúvať informácie do procesora cez základnú dosku. Je to ako dochádzanie po povrchových uliciach namiesto širokej, viacprúdovej diaľnice. Nie je tu toľko pruhov, rýchlostné limity sú nižšie a bez ohľadu na to, aké dobré máte auto a ako jazdíte, tak rýchlo sa tam nedostanete.

Pár ďalších analógií z reálneho sveta môže byť užitočných.

• Ak robíte malú opravu okolo svojho domu, ruka, ktorá drží nástroj, je ako pamäť RAM vášho počítača a váš opasok s nástrojom je vyrovnávacia pamäť. Ak sa musíte vrátiť k svojej skrinke s náradím alebo – čo je ešte horšie – hrabať sa vo svojej kôlni, aby ste niečo našli, určite to spomalí vašu opravu.
  
• Ak varíte, ingrediencie vo vašej panvici sú ako informácie v pamäti RAM a tie, ktoré sedia vedľa sporáka, už nakrájané na doske, sú vo vyrovnávacej pamäti. V tomto príklade by prísady vo vašej chladničke alebo skrinkách boli v sekundárnom sklade.
  

Ak sa snažíte zostaviť systém, ktorý funguje dobre, na výbere sekundárneho úložiska môže veľmi záležať. Okrem pokuty za výkon, ktorú platíte za to, že nemáte priamu cestu k RAM, disky sa môžu veľmi líšiť v ich surovom výkone. Niektoré konvenčné pevné disky sú oveľa rýchlejšie ako iné a moderné pevné disky alebo SSD sú ešte rýchlejšie. Najrýchlejšie disky stoja viac, takže musíte vyvážiť svoj rozpočet a potrebu výkonu.

S konvenčnými pevnými diskami sú vaše dáta fyzicky uložené tanierealebo disky z kovu, ktoré sa otáčajú vysokou rýchlosťou. Čím vyššia rýchlosť, tým lepší výkon. Najslabšie disky sa točia rýchlosťou 5 400 otáčok za minútu, lepšie 7 200 otáčok za minútu a špičkové modely dokážu dosiahnuť 10 000 alebo 15 000 otáčok. To znamená, že môžu čítať údaje rýchlejšie, keď ich nájdu. Taktiež čas potrebný na nájdenie údajov na prvom mieste – meranie tzv latencia - ide dole. To zlepšuje výkon, ale nie toľko ako prechod na SSD.

Jednotky SSD nemajú žiadne pohyblivé časti, takže neexistujú žiadne fyzické platne na čítanie. Namiesto toho používajú formu pamäte RAM, ktorá je neprchavý, čo znamená, že po vypnutí napájania nestratí svoje údaje. Je to oveľa rýchlejšie ako čítanie z disku SSD disky majú nižšiu latenciu ako bežné pevné disky. Stále musia odovzdávať dáta vášmu procesoru cez základnú dosku, takže je to pomalšie ako primárne úložisko, no oproti bežnému disku je to veľké zlepšenie.

Váš pevný disk je hlavnou formou sekundárneho úložiska v počítači, ale pravdepodobne používate aj iné. Môžu to byť fyzické veci, ako sú disky DVD a flash disky alebo sieťové úložiská, ktoré ukladajú vaše údaje na servery vašej spoločnosti alebo na cloudové servery niekde na internete. Tie sú zvyčajne pomalšieobmedzená faktormi, ako je rýchlosť vášho internetového pripojenia alebo porty USB. Niekedy sa tiež hovorí o jednotkách palca a DVD offline úložisko pretože ich musíte fyzicky vložiť, aby počítač mohol použiť ich údaje. Najlepšie sa používajú pre informácie, ku ktorým nemáte prístup každý deň, a preto sa niekedy výrazy „primárne úložisko“ a „sekundárne úložisko“ používajú v inom zmysle.

V tejto alternatívnej interpretácii pojmov je primárna úložná jednotka pevný disk vo vašom počítači a sekundárne úložisko je všetko pomalšie, ako napríklad cloudové úložisko alebo flash disky, ktoré ktoré používate na archivované alebo menej používané informácie. Môžete mať tiež vysokovýkonný SSD ako primárne úložné zariadenie v počítači a veľký, lacný pevný disk ako sekundárnu jednotku. Firmy robia to isté vo väčšom meradle, pričom výkonnejšie a nižšie výkonné sieťové úložné jednotky nahradia jednotlivé pevné disky v systéme domáceho používateľa.