2.3 หน่วยความจำหลัก

      หน่วยความจำหลัก (Main Memory) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการเก็บข้อมูลและคำสั่งที่ได้รับจากหน่วยรับข้อมูลและเก็บผลลัพธ์ที่ผ่านการประมวลผลแล้ว ขณะที่เปิดเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งาน บางครั้งอาจเรียกว่า หน่วยเก็บข้อมูลหลัก (Primary Storage)

      หน่วยความจำหลักทำงานควบคู่ไปกับซีพียูและช่วยให้การทำงานของซีพียูมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ซึ่งซีพียูจะทำหน้าที่นำคำสั่งจากหน่วยความจำหลักมาแปลงความหมายแล้วกระทำตาม เมื่อเสร็จก็จะนำผลลัพธ์มาเก็บไว้ในหน่วยความจำหลัก โดยซีพียูจะกระทำตามขั้นตอนเช่นนี้เป็นวงรอบเรื่อยไปอย่างรวดเร็ว เรียกการทำงานลักษณะนี้ว่า วงรอบคำสั่ง (Execution Cycle) โดยวงรอบการทำงานของซีพียูนั้นทำงานเร็วมาก หากไม่มีที่เก็บหรือพักข้อมูลและความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลที่มีขนาดเพียงพอ จะทำให้การประมวลผลช้าลงตามไปด้วย โดยทั่วไปหน่วยความจำหลักแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังต่อไปนี้

      1) หน่วยความจำหลักแบบแก้ไขได้ (Random Acess Memory : RAM) เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า แรม เป็นหน่วยความจำที่จัดเก็บข้อมูลในขณะที่ซีพียูกำลังประมวลผล หรือเมื่อเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้น หน่วยความจำประเภทนี้ต้องอาศัยกระแสไฟฟ้าในการทำงานเพื่อไม่ให้ข้อมูลสูญหาย ซึ่งอาจเรียกว่า หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ (Volatile Memory) หากเกิดกระแสไฟฟ้าดับ หรือปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ข้อมูลที่อยู่ในหน่วยความจำจะถูกลบไป แรมสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด ดังนี้

    1. แรมหลัก (Main RAM) ใช้เก็บข้อมูลและคำสั่ง หรือโปรแกรมในระหว่างการทำงานของซีพียู โดยซีพียูสามารถเข้าถึงข้อมูลและคำสั่งในแรมอย่างรวดเร็ว ซึ่งหากผู้ใช้ต้องการใช้ข้อมูลในภายหลัง ผู้ใช้ต้องย้ายข้อมูลจากแรมไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำสำรอง เช่น ฮาร์ดดิสก์ แฟลชไดรฟ์ เป็นต้น โดยการสั่งคำสั่งบันทึกจากโปรแกรมที่ใช้งาน
    2. แรมวีดิทัศน์ (Video RAM) ใช้เก็บข้อมูลสำหรับจอภาพ ทำให้สามารถส่งภาพไปที่จอภาพได้เร็วขึ้น นิยมใข้กับการเล่นเกมและงานด้านกราฟฟิก เพื่อช่วยให้ภาพปรากฏที่หน้าจออย่างรวดเร็ว โดยปกติแล้ว การวัดขนาดของหน่วยความจำ นิยมวัดโดยใช้หน่วยนับเป็นไบต์ (Byte) ซึ่งอาจเทียบได้เท่ากับตัวอักษร 1 ตัว โดยคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดหน่วยความจำที่ใหญ่มาก จะทำงานได้เร็วมากขึ้น ซึ่งหน่วยวัดที่มีขนาดใหญ่ขึ้น มีดังนี้

            1        Byte (ไบต์)       =                           1        ตัวอักษร

            1        KB (กิโลไบต์)     =                       1,024       ตัวอักษร(ประมาณ 1 พันตัวอักษร)

            1        MB (เมกะไบต์)   =                 1,048,576       ตัวอักษร(ประมาณ 1 ล้านตัวอักษร)

            1        GB (กิกะไบต์)    =           1,073,741,824        ตัวอักษร(ประมาณ 1 พันล้านตัวอักษร)

      ปัจจุบันขนาดหน่วยความจำหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลนั้นมีขนาดตั้งแต่ 256 MB , 512 MB , 1 GB , 2 GB , 4 GB เป็นต้น

      2) หน่วยความจำหลักแบบอ่านอย่างเดียว (Read Only Memory : ROM) เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า รอม เป็นหน่วยความจำที่บริษัทผู้ผลิตติดตั้งชุดคำสั่งที่ใช้ในการเริ่มต้นการทำงานหรือชุดคำสั่งที่สำคัญของระบบคอมพิวเตอร์ โดยรอมมีคุณสมบัติในการเก็บข้อมูลไว้ตลอดโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าเลี้ยง นั่นคือ เมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว และเปิดเครื่องใหม่ข้อมูลในรอมก็ยังอยู่เหมือนเดิม แต่ผู้ใช้จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงหรือเพิ่มเติมชุดคำสั่งในรอมได้ ชุดคำสั่งที่ติดตั้งในรอมอย่างถาวรมาตั้งแต่การผลิตของบริษัท เรียกว่า เฟิร์มแวร์ (Firmware) ปัจจุบันรอมมีอยู่หลายชนิด บางชนิดมีความสามารถเพิ่มเติมชุดคำสั่งด้วยโปรแกรมพิเศษ ชนิดของรอมที่นิยมใช้ในปัจจุบันได้แก่ Mark ROM , PROM , EPROM และ EEPROM