Każdy komputer potrzebuje pamięci RAM (Random Acces Memory- pamięć o swobodnym dostępu) do której ładuje aktualnie używane dane, tak aby były one błyskawicznie dostępne dla procesora. RAM jest dużo szybsza od pamięci masowych, takich jak dyski twarde, napędy CD-ROM. Jednak w przeciwieństwie do tych typów pamięci dane zawarte w RAM giną po wyłączeniu komputera – a więc RAM do pracy wymaga stałego źródła zasilania. RAM to układy scalone osadzone na niewielkich plastikowych płytkach, zwanych modułami pamięci. Przez lata parametry jak i ich wygląd znacznie się zmienił. Poniżej przedstawiona została charakterystyka modułów pamięci zaczynając od najstarszych a kończąc na obecnie dostępnych w sprzedaży.
Pamięć RAM
Pamięć ROM
Pamięć ROM zwaną EPROM . Pamięć ta jest pamięcią stała co oznacza że po wytłoczeniu komputera pamięć ta nie ginie. Przechowuje ona podstawowe testy diagnostyczne mikrokomputera (POST - Power On Self Test) oraz oprogramowanie obsługujące urzą dzenia wejścia/wyjścia, dołączone do mikrokomputera (tzw. BIOS). Umieszczona jest w podstawe, dzięki czemu istnieje możliwość zmiany jej pojemności. Oczywiście o fakcie zmiany pojemności pamięci EPROM, musi być powiadomiony system, poprzez zmianę położenia odpowiedniej zworki na płycie głównej. Pamięć możemy również programować za pomocą odpowiedniego programu zwanego SETUP.
Pamięć Cache
Ze względu na bardzo dużą szybkość działania współczesnych procesorów, w komputerach PC stosowana jest szybka pamięć podręczna (Cache Memory), służą do często używanych danych, stanowiąca bufor pomiędzy wolną dynamiczną pamięcią operacyjną, a szybkim procesorem. Wszystkie obecnie produkowane procesory (Pentium) wyposażone są w wewnętrzną pamięć Cache o pojemności kilku, kilkunastu kilobajtów. Pamięć oznaczana jest symbolem L1. Ponadto na płytach umieszcza się tzw pamięć zewnętrzną Cache )zwaną LP2). Do tego celu wykorzystuje się bardzo szybkie pamięci statyczne RAM o niewielkiej pojemności (256K-1m.) i o krótkim czasie dostępu kilkunastu nanosekund). Obecnie produkuje się specjalne, scalone kontrolery, które sterują pracą pamięci podręcznej.
Działanie kontrolera pamięci podręcznej wyjaśnimy na przykładzie odczytu danych przez procesor z pamięci operacyjnej: żądanie odczytu danych przez procesor jest przechwytywane przez kontroler, który sprawdza czy dane ,które procesor chce odczytać znajdują się w pamięci podręcznej. W sytuacji trafienia (Cache Hit), kontroler przesyła te dane do procesora, bez konieczności czytania ich z wolnej pamięci operacyjnej, a tym samym, bez konieczności wprowadzania cykli niegotowo¶ci. W przypadku chybienia, kontroler odczytuje dane z pamięci operacyjnej, przesyła je do procesora oraz jednoczenie wpisuje je do pamięci podręcznej. Liczba trafień do całkowitej liczby odczytów jest większa niż 90%, co oznacza że ponad 90% odczytów jest dokonywanych z pamięci podręcznej, a tylko 10% ze znacznej wolniejszej pamięci głównej. Pozwala to wydatnie zwiększyć szybko¶ć pracy komputera