หน่วยความจำคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ

คำว่า "หน่วยความจำ" สามารถใช้กับอะไรก็ได้ในคอมพิวเตอร์ที่จัดเก็บข้อมูล แม้จะเป็นการชั่วคราวก็ตาม หน่วยความจำคอมพิวเตอร์หลายประเภทใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกัน แม้ว่าการใช้งานทั่วไปจะทำให้อุปกรณ์เหล่านี้เล่นเพื่อประโยชน์สูงสุดของแต่ละรายการ แต่ก็สามารถใช้แทนกันได้อย่างสับสน โดยพื้นฐานแล้ว สิ่งใดที่คอมพิวเตอร์สามารถเขียนข้อมูลและอ่านในภายหลังได้จะนับเป็นหน่วยความจำ

ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ (ฮาร์ดไดรฟ์หรือ HDD สำหรับระยะสั้น) เป็นหน่วยความจำระยะยาวของคอมพิวเตอร์ นี่คือที่ที่คุณจัดเก็บเอกสาร เพลง เกม และไฟล์อื่นๆ ในขณะที่คุณไม่ได้ใช้งาน
ภายในฮาร์ดไดรฟ์ทำงานเหมือนแผ่นเสียง มีจานหมุน และแขนที่มี "หัว" ที่แตะส่วนต่างๆ ของจานเพื่ออ่านหรือเขียนถึงพวกเขา ในบันทึก ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในยอดและร่องของร่อง ข้อมูลฮาร์ดไดรฟ์จะถูกเก็บไว้ในขั้วของพื้นที่เล็ก ๆ
ฮาร์ดดิสก์สามารถจัดเก็บข้อมูลได้จำนวนมาก: ไดรฟ์ที่ใหญ่ที่สุดในขณะนี้สามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากกว่า 2 เทราไบต์ น่าเสียดายที่การออกแบบต้องอาศัยการเคลื่อนไหวทางกล ดังนั้นจึงค่อนข้างช้าและมีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลว ฮาร์ดดิสก์สมัยใหม่สามารถเข้าถึงข้อมูลที่เก็บไว้ได้ประมาณ 70 เมกะไบต์ต่อวินาที

Random-Access Memory (RAM) เป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด ชื่อหมายถึงความจริงที่ว่าหน่วยความจำประเภทนี้สามารถเข้าถึงข้อมูลใด ๆ ได้ตลอดเวลาด้วยความเร็วเท่ากัน ซึ่งตรงกันข้ามกับหน่วยความจำอย่างเทปที่ต้องพันกับข้อมูล หรือฮาร์ดไดรฟ์ที่ต้องหมุนไป RAM เป็นหน่วยความจำประเภทที่เร็วที่สุด และใช้เพื่อป้อนข้อมูลไปยัง "สมอง" ของ CPU ของคอมพิวเตอร์ โปรแกรมหรือเอกสารจะถูกเก็บไว้ในแรมในขณะที่กำลังใช้งานอยู่เท่านั้น เช่น หน่วยความจำระยะสั้นในสมองของมนุษย์ ใน RAM ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในสถานะของวงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือตัวเก็บประจุหลายพันตัว โครงสร้างนี้อนุญาตให้ RAM เข้าถึงข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 3,200 เมกะไบต์ต่อวินาที ข้อมูลจะหายไปโดยไม่มีแหล่งจ่ายไฟทำให้หน่วยความจำ "ระเหย" นี้

หน่วยความจำแฟลชเป็นหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มชนิดหนึ่งที่ไม่ลบเลือน กล่าวคือ มีความเสถียรแม้ไม่มีพลังงาน หน่วยความจำแฟลชเก็บข้อมูลในทรานซิสเตอร์แบบ Floating-gate หลายพันตัว โดยแต่ละตัวมีความต้านทานกระแสไฟที่เปลี่ยนแปลงได้ แม้ว่าจะไม่เร็วเท่า RAM แต่หน่วยความจำแฟลชก็มีข้อดีคือมีความทนทานอย่างเหลือเชื่อ เมมโมรี่การ์ดสามารถทนต่อการใช้งานที่หนักหน่วง หรือแม้แต่การแช่ในน้ำ ทำให้หน่วยความจำแฟลชเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานแบบพกพา เช่น "thumb drives" หน่วยความจำของกล้อง และเครื่องเล่น MP3 หน่วยความจำแฟลชค่อนข้างช้า หน่วยความจำแฟลชความเร็วสูงยังคงอ่านได้เพียง 22 เมกะไบต์ต่อวินาที

คอมพิวเตอร์จำนวนมากใช้เทปเป็นสื่อบันทึกข้อมูล เทปมีลักษณะและทำงานเหมือนกับเทปเสียง: มีหลอดริบบิ้นแม่เหล็ก และข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในขั้วที่เปลี่ยนแปลงของผ้าหมึก องค์กรขนาดใหญ่ใช้เทปโดยเฉพาะเพื่อการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวที่เสถียร แม้ว่าฮาร์ดไดรฟ์จะมีปัญหาด้านกลไก และ RAM ต้องการแหล่งจ่ายไฟที่สม่ำเสมอ เทปสามารถเก็บไว้ในตู้ได้นานหลายปีและเก็บรักษาข้อมูลเดิมไว้ ข้อเสียคือต้องม้วนเทป (กรอไปข้างหน้าหรือกรอกลับ) ไปยังข้อมูลที่ต้องการก่อนที่จะอ่าน ซึ่งใช้เวลามาก เมื่อพบส่วนที่ถูกต้องของริบบอนแล้ว เทปสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้เร็วพอๆ กับฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่

CDROM ย่อมาจาก Compact Disk Read-Only Memory และยังคงเป็นรูปแบบยอดนิยมสำหรับการจัดเก็บข้อมูลแบบพกพา ดิสก์ CDROM นั้นอ่านในลักษณะเดียวกับบันทึก (หรือฮาร์ดไดรฟ์) มาก: พวกมันถูกหมุน และแสงเลเซอร์จะอ่านค่ายอดและรางในพื้นผิวอลูมิเนียมของดิสก์ ซีดีมีความทนทานพอสมควร แต่ความเร็วนั้นช้ามากเมื่อเทียบกับหน่วยความจำประเภทอื่น ไดรฟ์ CDROM ที่เร็วที่สุดในตลาดอ่านได้น้อยกว่า 8 เมกะไบต์ต่อวินาที

สิ่งที่ทำให้เกิดความสับสนที่สุดอย่างหนึ่งเกี่ยวกับหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ก็คือหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์นั้นสามารถใช้แทนกันได้เป็นส่วนใหญ่ เป็นไปได้ที่จะใช้ RAM เป็นฮาร์ดไดรฟ์ หรือฮาร์ดไดรฟ์เป็นที่เก็บข้อมูลแบบพกพา และในสถานการณ์พิเศษ นี่เป็นเรื่องปกติ ตัวอย่างเช่น แล็ปท็อปใหม่บางรุ่นใช้หน่วยความจำแฟลชแทนฮาร์ดไดรฟ์ "โซลิดสเตตไดรฟ์" เหล่านี้ทนทานกว่าฮาร์ดไดรฟ์ทั่วไปมาก แต่ความเร็วในการถ่ายโอนจะช้ากว่า หลายบริษัทผลิตฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ในกรณี ทำหน้าที่เสมือนว่าเป็นหน่วยความจำแฟลช