Memoria del computer

La memoria del computer è un'area di memorizzazione temporanea. Essa contiene i dati e le istruzioni di cui l'unità centrale di elaborazione (CPU) ha bisogno. Prima che un programma possa essere eseguito, il programma viene caricato dalla memoria nella memoria. Ciò consente alla CPU di accedere direttamente al programma del computer. La memoria è necessaria in tutti i computer.

Un computer è di solito un dispositivo elettronico digitale binario. Binario significa che ha solo due stati. On o Off. Zero o Uno. In un computer digitale binario i transistor vengono utilizzati per accendere e spegnere l'elettricità. La memoria del computer è costituita da molti transistor.

Ogni impostazione on/off nella memoria del computer è chiamata cifra binaria o bit. Un gruppo di otto bit è chiamato byte. Un byte è costituito da due bocconcini di quattro bit ciascuno. Gli informatici hanno composto le parole bit e byte. La parola bit è l'abbreviazione di cifra binaria. Prende bi da binario e aggiunge la t da cifra. Una collezione di bit è stato chiamato un morso. Gli informatici hanno cambiato l'ortografia in byte per evitare confusione. Quando gli informatici hanno avuto bisogno di una parola per mezzo byte, hanno pensato che morsicare, come in mezzo morso, sarebbe stata una parola divertente da scegliere.

Caratteri in memoria

Un byte di memoria viene utilizzato per memorizzare un codice per rappresentare un carattere come un numero, una lettera o un simbolo. Otto bit possono memorizzare 256 codici diversi. Questo è stato pensato abbastanza e un byte è stato fissato a otto bit. Questo permette di memorizzare dieci cifre decimali, 26 lettere minuscole, 26 lettere maiuscole e molti simboli. I primi computer usavano sei bit per un byte. Questo dava loro 64 codici diversi. Questi computer non avevano lettere minuscole.

Gli informatici hanno dovuto concordare quale codice avrebbe rappresentato ogni carattere. La maggior parte dei computer moderni utilizza l'ASCII, il codice standard americano per lo scambio di informazioni. Nell'ASCII ogni codice è composto da otto bit - qualsiasi combinazione di 0 e 1 - e forma un solo carattere. La lettera A è indicata dal codice 0100000001.

Per consentire l'uso di tutti i diversi caratteri in tutte le lingue del mondo, i computer moderni hanno bisogno di più di 256 caratteri diversi. Un altro sistema di codice chiamato Unicode consente di utilizzare 1.112.064 caratteri diversi, utilizzando da uno a quattro byte per ogni carattere.

Indirizzo di memoria

La CPU del computer può accedere ad ogni singolo byte. Utilizza un indirizzo per ogni byte. Gli indirizzi della memoria del computer partono da zero e salgono fino al numero più grande che il computer può utilizzare. I computer più vecchi erano limitati nella quantità di memoria che potevano indirizzare. I computer a 32 bit possono indirizzare fino a 4GB di memoria. I computer moderni utilizzano 64 bit e possono indirizzare fino a 18.446.744.744.073.709.551.616 byte = 16 exabyte di memoria.

I numeri che usano i computer possono diventare molto grandi. Per facilitarne l'uso si può utilizzare l'unità K (per kilobyte) o Ki (per kibibyte). Nella memoria del computer, i numeri sono due. Un Kibibyte è due alla potenza di 10, cioè 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 e scritto come ²¹⁰ = 1024 byte. Per esempio, 64 Kibibyte, scritti come 64KiB o 64KB, di memoria è uguale a 65.536 byte (1.024 × 64 = 65.536). Per capacità di memoria maggiori, si usano le unità megabyte (MB) o mebibyte (MiB) e gigabyte (GB) o gibibibyte (GiB). Un megabyte di memoria del computer significa ²²⁰ byte o 1024KB, cioè 1.048.576 byte. Un gibibibyte significa ^{230 byte} o 1024MB.

I numeri sono multipli di due. Per questo motivo un kilobyte di memoria è di 1024 byte e non di 1000 come nel caso del chilogrammo. Per cercare di evitare questa confusione la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) usa i nomi kibibibyte, mebibyte e gibibibyte per i poteri binari. Usano i nomi kilobyte, megabyte e gigabyte per indicare potenze di 10. Il Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) ha mantenuto i nomi più vecchi. A peggiorare la situazione, le dimensioni della memoria dei computer, come gli hard disk (HDD), si misurano in potenze di dieci. Quindi un disco da 500 GB è di 500 x 1000 x 1000 x 1000 x 1000 byte. Questo è molto meno di 500GB di memoria che è 500 x 1024 x 1024 x 1024 x1024. La maggior parte degli scienziati informatici usano ancora i vecchi nomi e devono ricordare che le unità sono diverse quando si parla di memoria e dispositivi di memorizzazione.

Memoria di sola lettura

Ci sono alcuni programmi e istruzioni di cui il computer avrà sempre bisogno. La memoria di sola lettura (ROM) è la memoria permanente che viene utilizzata per memorizzare questi importanti programmi di controllo e software di sistema per eseguire funzioni come l'avvio o l'avvio di programmi. La ROM è non volatile. Ciò significa che il contenuto non viene perso quando l'alimentazione viene spenta. Il suo contenuto viene scritto quando il computer è costruito, ma nei computer moderni, l'utente può modificarne il contenuto utilizzando un software speciale.

Memoria ad accesso casuale

La memoria ad accesso casuale (RAM) viene utilizzata come memoria di lavoro di un sistema informatico. Essa memorizza temporaneamente i dati di input, i risultati intermedi, i programmi e altre informazioni. Può essere letta e/o scritta. Di solito è volatile, il che significa che tutti i dati andranno persi quando si spegne l'alimentazione. Nella maggior parte dei casi viene caricato di nuovo dal disco rigido che viene utilizzato come memoria dati.

Memoria non volatile

La memoria non volatile è la memoria del computer che mantiene le informazioni memorizzate quando non è alimentata.
Esempi di memoria non volatile includono:

memoria di sola lettura
memoria flash

A volte può riferirsi alla memoria del computer. Questi sono sempre non volatili.
Esempi inlcude:

Dispositivi a stato solido che utilizzano la memoria flash, come le unità a stato solido (SSD) e le unità flash USB.
Dispositivi di memorizzazione magnetica per computer come hard disk (HDD), floppy disk e nastro magnetico
dischi ottici come CD-ROM, DVD-ROM e Blu-ray
conservazione della carta, come il nastro di carta e le schede perforate

Le unità a stato solido sono un esempio di memorizzazione non volatile.

Domande e risposte

D: Che cos'è la memoria del computer?

R: La memoria del computer è un'area di archiviazione temporanea che contiene dati e istruzioni a cui l'Unità di elaborazione centrale (CPU) può accedere.

D: Come si esegue un programma?

R: Prima che un programma possa essere eseguito, deve essere caricato dalla memoria in modo che la CPU possa accedervi direttamente.

D: Che cos'è l'elettronica digitale binaria?

R: L'elettronica digitale binaria è quando i transistor vengono utilizzati per accendere e spegnere l'elettricità in un computer, creando due stati - On o Off, Zero o Uno.

D: Cosa sono i bit e i byte?

R: Una singola impostazione on/off nella memoria del computer è chiamata cifra binaria o bit. Un gruppo di otto bit è chiamato byte.

D: Da dove provengono le parole bit e byte?

R: Le parole bit e byte sono state inventate dagli informatici: "bit" deriva dalla combinazione di "bi" da binario e "t" da cifra, mentre "byte" è stato cambiato da "bite" per evitare confusione.

D: Che cos'è un nibble?

R: Un nibble è la metà di un byte, composto da quattro bit ciascuno. È stato chiamato così perché si pensava che fosse la metà di un boccone.

D: Chi ha inventato la parola nibble?

R: La parola nibble è stata creata dagli informatici quando avevano bisogno di un termine appropriato per la metà di un byte.