I sistemi di calcolo possono immagazzinare dati in due tipi di memoria: la memoria di lavoro (interna) e la memoria di massa (esterna). Le memorie di lavoro contengono dati temporanei e sono costituite da RAM (Random Access Memory, memoria ad accesso casuale) integrate, montate direttamente sulla scheda principale del computer oppure su schede aggiuntive (espansioni), inserite nella principale mediante appositi connettori. Una RAM integrata contiene oltre un milione di circuiti elementari a transistor, il cui stato (binario) può essere imposto mediante comandi elettrici. In assenza di comandi, le RAM statiche mantengono i propri dati inalterati finché l'integrato viene alimentato (cioè finché riceve energia elettrica da un generatore); nelle RAM dinamiche, invece, i dati devono essere periodicamente letti e riscritti per non essere persi (questa operazione, detta "rinfresco", deve essere eseguita a intervalli che non superino i due millisecondi).
Le memorie ROM (Read-Only Memory, memoria di sola lettura) contengono circuiti elementari il cui stato, fissato in fase di costruzione, non può essere variato mediante comandi esterni. Su queste memorie, non cancellabili, sono raccolti comandi, dati e programmi necessari al corretto funzionamento del computer. Le RAM, dunque, possono essere scritte ripetutamente, ma si cancellano quando il computer viene spento; il contenuto delle ROM invece può essere soltanto letto, ma è permanente. Entrambe le memorie sono collegate alla CPU.
Le memorie di massa non risiedono sulla scheda principale del computer. Le più diffuse immagazzinano i dati in forma di alterazioni dello stato magnetico di un supporto sensibile, come il nastro di un registratore o, più comunemente, un disco rivestito da un sottile strato di materiale magnetico, come il floppy disk o l'hard disk. Nella maggior parte dei grandi sistemi di calcolo vengono impiegate unità di memoria con banchi di nastri magnetici. I floppy disk possono contenere dalle centinaia di migliaia a oltre un milione di byte. Gli hard disk (dischi rigidi o dischi fissi), capaci di contenere da parecchi milioni a oltre un miliardo di byte, non possono essere estratti dal loro alloggiamento nel circuito che li pilota e che contiene i dispositivi di lettura e scrittura. I CD-ROM, che impiegano tecnologie ottiche simili a quelle dei compact disc (CD) per riproduzioni audio, permettono di raggiungere capacità di memoria di diversi miliardi di byte.
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