Kaj je primarno in sekundarno shranjevanje?

Večina spletnih mest, povezanih z računalnikom, in uvodnih računalniških tečajev vam bo povedala, da obstaja razlika med RAM-om in pomnilnikom. RAM je delovni prostor vašega računalnika, vam bodo povedali, shramba – običajno vaš trdi disk – pa je tam, kjer so stvari shranjene, dokler jih ne potrebujete. To je res v tem kontekstu, vendar inženirji in računalničarji govorijo tudi o primarnem in sekundarnem pomnilniku. V tem smislu je tudi RAM pomnilnik.

Jedro vašega računalnika je njegov CPU ali centralna procesna enota. To je dejanski procesorski čip, ki opravlja svoje delo, ne glede na to, ali gre za čip višjega razreda Intel ali AMD ali za hladnejši procesor ARM z manjšo porabo v vašem tabličnem računalniku ali mobilnem telefonu. Njegova naloga je vzeti navodila iz programov, ki jih izvajate, in nato izvesti ta navodila za manipulacijo informacij. Procesorski čip potrebuje nekje, da opravi svoje delo, in nekje, kjer hrani informacije, na katerih dela. Tu se pojavijo vaše naprave za shranjevanje.

Vaš računalnik vsebuje dve vrsti informacij. Ena so informacije, ki jih procesor v danem trenutku aktivno uporablja, druga pa so informacije, ki jih hranite, dokler jih ne potrebujete. Tako definirate primarni in sekundarni pomnilnik: če so informacije aktivno v uporabi, so v vašem primarnem pomnilniku. Če se trenutno ne uporablja, ampak je samo shranjen za pozneje, je v sekundarnem pomnilniku.

Morda ne razmišljate tako, ampak delovni pomnilnik vašega sistema – njegov RAM – je pravzaprav lokacija za shranjevanje V tem smislu. Tam vaš računalnik hrani informacije in navodila, ki jih trenutno uporablja. Obstaja tudi specializirana oblika hitrega pomnilnika, imenovana predpomnilnik, ki je vgrajena neposredno v sam procesorski čip. Ko procesor naloži dani niz navodil ali podatkov, prebere tudi naslednji del in ga postavi v to področje za hiter dostop. Potegovanje informacij iz predpomnilnika je hitrejše kot vrnitev na trdi disk, zato pospeši obdelavo.

Če je primarni pomnilnik RAM vašega sistema in njegov predpomnilnik, ne boste presenečeni, ko boste izvedeli, da se vsaka druga oblika pomnilnika, ki jo uporabljate, šteje za sekundarno. Glavni del sekundarnega pomnilnika, ki ga uporablja vaš računalnik, je njegov trdi disk, vendar pa pogoni USB, DVD-ROM-i in celo spletne storitve, kot sta Dropbox ali Google Drive, delujejo na enak način. Dve pomembni stvari, ki si ju je treba zapomniti pri sekundarnem pomnilniku, sta to daje vam veliko več prostora kot vaš primarni pomnilnik in je veliko, veliko počasnejši.

Količina RAM-a v sistemu se nenehno povečuje, vendar trenutno večina novih računalnikov vsebuje 16 GB ali manj. Predpomnilnik je še manjši, na primer za čipe Intel i5 in i7 osme generacije vsak po nekaj megabajtov. Sekundarni prostor za shranjevanje v primerjavi z je lahko tako velik, kot ga potrebujete. Običajni trdi diski od 1 do 3 terabajte – terabajt je 1000 GB – so dovolj poceni za kateri koli navdušenec za nakup, omrežno shranjevanje in spletno shranjevanje pa sta omejena le z vašim proračun.

Obstajata dva razloga, zakaj je primarno shranjevanje tako hitro. Prva je lastna hitrost delovanja, ki se meri v milijoninkah sekunde. Drugo je to ima neposredno, visokohitrostno podatkovno pot do procesorja. Pogoni nimajo te neposredne poti, zato morajo informacije prenašati v procesor prek matične plošče. To je kot vožnja po površinskih ulicah, namesto po široki avtocesti z več pasovi. Pasov ni toliko, omejitve hitrosti so nižje, in ne glede na to, kako dober sta vaš avto in vaša vožnja, ne boste prišli tako hitro.

Nekaj ​​drugih analogij iz resničnega sveta bi lahko bilo koristno.

• Če delate manjša popravila okoli svoje hiše, je roka, ki drži orodje, kot RAM vašega računalnika, vaš pas za orodje pa je predpomnilnik. Če se boste morali vrniti v svojo škatlo z orodjem ali – še huje – pobrskati po svoji lopi, da bi našli nekaj, bo to zagotovo upočasnilo vaše popravilo.
  
• Če kuhate, so sestavine v vaši ponvi kot informacije v RAM-u, tiste, ki sedijo poleg vašega štedilnika, že razrezane na deski za rezanje, pa so v predpomnilniku. V tem primeru bi bile sestavine v vašem hladilniku ali omarah v sekundarnem skladišču.
  

Če poskušate sestaviti sistem, ki deluje dobro, je lahko vaša izbira sekundarnega pomnilnika zelo pomembna. Poleg izgube zmogljivosti, ki jo plačate, ker nimate neposredne poti do RAM-a, pogoni se lahko zelo razlikujejo glede na surovo zmogljivost. Nekateri običajni trdi diski so veliko hitrejši od drugih, sodobni pogoni SSD ali SSD pa so še hitrejši. Najhitrejši pogoni stanejo več, zato morate uravnotežiti svoj proračun in potrebo po zmogljivosti.

Z običajnimi trdimi diski so vaši podatki fizični krožnikiali kovinski diski, ki se vrtijo z veliko hitrostjo. Večja kot je hitrost, boljša je zmogljivost. Najnižje zmogljivi diski se vrtijo pri 5.400 vrt./min, boljši pri 7.200 vrt./min, vrhunski modeli pa lahko dosežejo 10.000 ali 15.000 vrt./min. To pomeni, da lahko hitreje berejo podatke, ko jih najdejo. Tudi čas, potreben za iskanje podatkov na prvem mestu – meritev, ki se imenuje latenca - gre dol. To izboljša zmogljivost, vendar ne toliko kot prehod na SSD.

Pogoni SSD nimajo gibljivih delov, zato ni fizičnih plošč za branje. Namesto tega uporabljajo obliko RAM-a, ki je nehlapljivo, kar pomeni, da ne izgubi svojih podatkov, ko se napajanje izklopi. To je veliko hitreje kot branje z diska, torej SSD diski imajo manjšo zamudo kot običajni trdi diski. Še vedno morajo posredovati podatke vašemu procesorju prek matične plošče, zato je počasnejši od primarnega pomnilnika, vendar je velik napredek v primerjavi z običajnim pogonom.

Vaš trdi disk je glavna oblika sekundarnega pomnilnika v vašem računalniku, vendar verjetno uporabljate druge. To so lahko fizične stvari, kot so DVD-ji in palični pogoni, ali omrežno shranjevanje, ki vaše podatke shrani na strežnike vašega podjetja ali na strežnike v oblaku nekje na internetu. Ti so običajno počasnejši, omejeno z dejavniki, kot so hitrost vaše internetne povezave ali vrata USB. O pogonih Thumb in DVD-jih včasih govorijo tudi kot shranjevanje brez povezave ker jih morate fizično vstaviti, preden lahko računalnik uporabi njihove podatke. Najbolje jih je uporabiti za informacije, do katerih nimate dostopa vsak dan, zato se včasih izraza "primarni prostor" in "sekundarni prostor" uporabljata v drugačnem pomenu.

V tej nadomestni razlagi izrazov je primarna pomnilniška enota trdi disk v vašem računalniku, sekundarni pomnilnik pa je vse počasneje, kot je shranjevanje v oblaku ali palični pogoni, ki uporabljate za arhivirane ali manj uporabljene informacije. Morda imate tudi visoko zmogljiv SSD kot primarno napravo za shranjevanje v računalniku in velik in poceni trdi disk kot sekundarno enoto. Podjetja počnejo isto stvar v večjem obsegu, saj omrežno priključene pomnilniške enote višje in nižje zmogljivosti zavzamejo mesto posameznih trdih diskov v sistemu domačega uporabnika.