Tại sao máy tính phải có bộ nhớ chính?

Máy chính (khối hệ thống) của máy tính cấu tạo gồm bộ xử lý trung tâm (central processing unit) và bộ lưu trữ bên trong (gồm RAM và ROM). Bộ xử lí trung tâm khi vận hành thì trước hết phải lấy được số liệu, vận hành xong thì phải lưu trữ số liệu. Tốc độ vận hành của bộ xử lý trung tâm rất nhanh, nó đòi hỏi bộ phận lưu trữ và lấy số liệu cũng phải hoạt động nhanh. Nếu bộ phận lưu trữ và lấy số liệu (truy cập) có tốc độ vận hành chậm thì bộ xử lý trung tâm phải thường xuyên dừng lại để chờ. Như vậy thì tính ưu việt của máy tính nhanh chóng xử lý số liệu không còn phát huy được nữa. Bộ nhớ chính RAM chính là bộ phận mà bộ xử lý lưu trữ và lấy số liệu. Bộ nhớ chính có thời gian lưu trữ từ 0,05 micrô giây đến 0,2 micrô giây, nó có khả năng đáp ứng nhu cầu lưu trữ và lấy số liệu của bộ vi xử lý.

Giờ đây bộ nhớ chính trong máy tính được chế tạo bằng vật liệu bán dẫn. Người ta thường quen gọi bộ nhớ chính là RAM (random access memory) - bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên hay trực tiếp (còn gọi là bộ nhớ truy cập bất kỳ). Những số liệu và thông tin dữ liệu lưu trữ trong bộ nhớ này có thể nạp vào và lấy ra bất kỳ lúc nào cần. Nhưng khi nguồn điện mất thì số liệu và tin đều mất theo. Bộ nhớ chỉ đọc ROM lại là một bộ nhớ thuộc loại khác. Nó có dung lượng nhỏ hơn RAM.

Người sử dụng khi chọn mua máy thường quan tâm đến số lượng và chất lượng của RAM. Đó là một trong những tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá tính năng của máy tính. Trước kia dung lượng của RAM trong máy vi tính chỉ khoảng 640 kB (1 kB = 1024 B) thì năm 1998 máy vi tính sản xuất ra có dung lượng bộ nhớ chính khoảng 64 MB (1 MB = 1024 kB), tốc độ truy cập cũng phải khoảng 0,01 μs (micro giây, 1 μs = một phần triệu giây).1

Trong bộ nhớ chính lại còn có những bộ nhớ nhỏ gọi là bộ phận lưu trữ, và thường thì không gọi chúng là bộ nhớ chính. Bộ phận lưu trữ này nằm trong bộ nhớ chính dùng để tính toán và lưu trữ số liệu, tốc độ truy cập số liệu của chúng cũng rất nhanh. Thế nhưng số lượng bộ phận lưu trữ trong bộ nhớ chính quá ít, lượng lưu trữ cũng không nhiều, chỉ có thể tạm thời lưu trữ một số kết quả trung gian trong khi tính toán.