Glavni pomnilnik

Glavni pomnilnik današnjih računalnikov je izdelan tako, da je čas za dostop do poljubne pomnilniške besede enak in ni odvisen od prejšnjih pomnilniških dostopov. Za hitrosti izvajanja programov tako ni pomembno, kje v glavnem pomnilniku in v kakšnem zaporedju so zapisani ukazi in podatki.

Ta lastnost glavnega pomnilnika ni samoumevna. V 50. in 60. letih prejšnjega stoletja so računalniki na primer uporabljali rotirajoče magnetne bobne. Pri dostopu je bilo v skrajnem primeru treba počakati na poln obrat bobna, da se je podatek znašel pod bralno-pisalno glavo. Programerji so morali za čim večjo hitrost izvajanja programov ukaze po bobnu razvrstiti tako, da so upoštevali trajanje izvajanja ukaza in hitrost, s katero se je boben vrtel.

Danes se za izdelavo pomnilnikov z naključnim dostopom uporabljata dve tehnologiji:

• Statični RAM (SRAM): za hranjenje enega bita potrebujemo 6 tranzistorjev.
• Dinamični RAM (DRAM): za hranjenje enega bita potrebujemo le en tranzistor, a se električni naboj hitro izgublja in je vsebino pomnilnika treba nenehno osveževati (brati in prebrano znova zapisati) vsakih nekaj deset milisekund.

Statični pomnilniki SRAM so bistveno dražji od dinamičnih pomnilnikov DRAM, a so zato tudi precej hitrejši in porabijo manj električne energije. Značilnost obeh tehnologij je, da ne omogočata trajnega hranjenja podatkov, saj se po odklopu napajanja shranjena informacija izgubi.

Glavni pomnilnik je danes izdelan tako, da se več pomnilniških čipov DRAM poveže v skupen modul. Takim modulom pravimo moduli DIMM (ang. Dual-in-line memory module). Vstavimo jih v ustrezen priključek ob centralni procesni enoti na matični plošči.

Moduli DIMM omogočajo hkratni prenos 64 bitov med pomnilnikom in centralno procesno enoto. Hitrost modulov DIMM merimo v številu prenosov v sekundi. Tipične hitrosti modulov DIMM v letu 2015 so med 800 in 2133 milijoni prenosov v sekundi.

Pomnilniški modul DIMM.

Pri tem je treba opozoriti, da kadar govorimo o glavnem pomnilniku, predpone kilo, mega, giga, tera pred enoto bajt ne predstavljajo potenc števila 1000, temveč potence števila 1024 (2¹⁰). 1 kilobajt (kB) tako predstavlja 2¹⁰ = 1024 bajtov in ne 1000 bajtov. 1 megabajt (MB) predstavlja 1024 · 1024 = 1.048.576 bajtov. Zmeda lahko nastane, ker se vsepovsod drugje, npr. ko navajamo kapaciteto trdih diskov, količino prek omrežij prenesenih podatkov itd. uporablja izvorni pomen teh predpon, kot smo ga spoznali že pri fiziki. 500 gigabajten disk tako lahko hrani 500 milijard bajtov in ne 500 · 1024 · 1024 · 1024 = 536.870.912.000 bajtov.

Da bi se izognili dvoumnostim, je Mednarodna elektrotehniška komisija (IEC) leta 1998 uvedla nove merske enote kibibajt (KiB), mebibajt (MiB), gibibajt (GiB), tebibajt (TiB) in druge, kot jih prikazuje spodnja tabela.