Le memorie del computer

Un computer ha bisogno di memorie di vario tipo per funzionare. I primi personal computer, realizzati all’inizio degli anni ’80, erano in grado solo di scrivere testi e di effettuare calcoli. Per queste attività non erano richieste risorse particolari, bastava un piccolo quantitativo di memoria elettronica (RAM) e un floppy disk per il caricamento dei programmi o il salvataggio dei dati. Oggi la situazione è molto diversa, i computer si sono evoluti e sono in grado di visualizzare immagini complesse e ricche di colori, o persino dei filmati. Sono impiegati anche per ascoltare musica e per comporla. Tutto questo richiede grandi risorse di memoria, impensabili fino a pochi anni fa.

Una parte della memoria del PC è di tipo elettronico, ossia formata da circuiti integrati al silicio (chip). Questa parte della memoria serve a far funzionare i programmi e a consentirci di lavorare col computer e per questo è chiamata anche memoria di sistema. Per esempio, mentre scriviamo una relazione il nostro testo è conservato nella RAM. La RAM, però, è volatile.

Questo vuol dire che se non salvassimo il nostro lavoro da qualche altra parte perderemmo tutto all’atto dello spegnimento del computer. Servono quindi anche memorie non volatili, in grado di conservare programmi e dati anche quando il computer è spento. C’è da scegliere: hard disk, floppy disk, compact disk e altro ancora. Vediamo una veloce rassegna delle memorie usate nei PC, partendo proprio da quelle al silicio.

Memoria RAM
RAM sta per Random Access Memory, memoria ad accesso casuale. Il termine casuale in questo caso vuol dire semplicemente che ciascun dato può essere scritto o letto in modo indipendente dagli altri. Si tratta di una memoria molto veloce sia nel caricare i dati che nel restituirli. Le memorie RAM moderne hanno tempi di accesso di circa 7 nanosecondi (miliardesimi di secondo). Ogni byte di informazione è memorizzato in un posto specifico, chiamato indirizzo. Una RAM assomiglia ad una gigantesca battaglia navale, dove milioni di caselle sono identificate ciascuna da un indirizzo di riga e uno di colonna.

I primi computer erano dotati di 64 KB di memoria RAM. Oggi è raro che un PC sia messo in vendita con meno di 8–16 GB di RAM, mentre i sistemi più potenti possono arrivare facilmente a 32 o 64 GB.

Le memorie RAM da installare sui computer (dette memorie di sistema) sono vendute già montate su schede (circuiti) apposite, che prendono il nome di moduli di memoria.

Fino ad oggi questi moduli sono stati prodotti in due versioni, SIMM e DIMM.

1. I moduli SIMM (Single In-Line-Memory Module) sono stati utilizzati a partire dalle motherboard per processore 80386. Successivamente sono stati costruiti anche in moduli a 72 contatti. Devono essere sempre montati in numero pari (a coppie). Attualmente i moduli SIMM non sono più prodotti.
2. I moduli DIMM (Dual In-Line Memory Module) sono stati utilizzati a partire dai Pentium. Possono essere installati anche in numero dispari e supportano capacità diverse. Oggi quasi tutta la RAM è venduta in moduli DIMM.

La memoria montata sugli attuali moduli DIMM è di tipo SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), molto veloce e affidabile. Negli ultimi anni si è passati dalle DDR3 alle DDR4 e oggi alle DDR5, introdotte dal 2021. Le DDR5 offrono frequenze di trasferimento molto più elevate (fino a 6400 MT/s e oltre), minori consumi energetici e moduli di capacità maggiore (anche oltre 128 GB).

Memoria cache
È una particolare RAM molto veloce, che accelera il trasferimento dei dati dalla memoria di sistema al microprocessore. Oggi i processori dispongono di cache L1, L2 e L3, per un totale di diversi MB.

Memorie flash
Sono un particolare tipo di RAM non volatile. Conservano i dati anche senza alimentazione e sono usate in smartphone, chiavette USB, SSD, fotocamere digitali e console di gioco.

Memoria ROM
È una memoria non volatile di sola lettura, che contiene il firmware di base per l’avvio del computer (BIOS/UEFI). Varianti della ROM sono le EPROM (cancellabili con raggi UV) e le EEPROM, che possono essere riscritte elettricamente e servono, ad esempio, per conservare il setup della scheda madre.

Tabella comparativa dei principali tipi di memoria.