プライマリ ストレージとセカンダリ ストレージとは?

ほとんどのコンピューター関連のサイトや入門コンピューター コースでは、RAM とストレージには違いがあることがわかります。 RAM はコンピュータの作業領域であり、ストレージ (通常はハード ドライブ) は、必要になるまで保存される場所です。その文脈ではそれは真実ですが、エンジニアやコンピューター科学者は、プライマリ ストレージとセカンダリ ストレージの観点からも話します。その意味で、RAM もストレージです。

すべてがどこかで起こる

コンピューターのコア部分は、その CPU または中央処理装置です。 Intel や AMD のハイエンド チップであれ、タブレットや携帯電話の低消費電力 ARM プロセッサであれ、実際に機能するのはプロセッサ チップです。その仕事は、実行するプログラムから指示を受け取り、それらの指示を実行して情報を操作することです。プロセッサ チップには、作業を行う場所と、作業中の情報を保持する場所が必要です。そこで、ストレージ デバイスの出番です。

プライマリおよびセカンダリ ストレージ デバイス

お使いのコンピュータには、2 種類の情報が含まれています . 1 つは、特定の瞬間にプロセッサによってアクティブに使用されている情報であり、もう 1 つは、必要になるまで保持している情報です。これが、プライマリ ストレージとセカンダリ ストレージを定義する方法です。情報がアクティブに使用されている場合、それはプライマリ ストレージにあります。現在使用されておらず、後で使用するために保管されている場合は、セカンダリ ストレージにあります。

RAM はストレージの場所です

そうは思わないかもしれませんが、システムのワーキング メモリ (RAM) は実際にはストレージの場所です この意味で。これは、コンピューターが現在使用している情報と指示を保持する場所です。また、プロセッサ チップ自体に組み込まれている、キャッシュと呼ばれる特殊な形式の高速メモリもあります。プロセッサーが特定の命令またはデータのセットをロードするとき、次の部分も読み取り、高速アクセスのためにこの領域に配置します。キャッシュから情報を取得すると、ハード ドライブに戻るよりも高速になるため、処理が高速化されます。

プライマリ ストレージとセカンダリ ストレージ

プライマリ ストレージがシステムの RAM とそのキャッシュである場合、使用する他のすべての形式のストレージがセカンダリと見なされることを知っても驚くことはありません。コンピューターが使用する主要な二次ストレージはハード ドライブですが、USB サム ドライブ、DVD-ROM、さらには Dropbox や Google ドライブなどのオンライン サービスも同様に機能します。セカンダリ ストレージについて覚えておくべき 2 つの重要な点は、プライマリ ストレージよりもはるかに多くの容量が得られることと、はるかに低速であることです。

物を保管する部屋

システム内の RAM の量は増加し続けていますが、現在、ほとんどの新しいコンピューターには 16GB 以下が搭載されています。キャッシュはさらに小さく、たとえば、第 8 世代の Intel i5 および i7 チップでは、それぞれわずか数メガバイトです。それに比べて、セカンダリ ストレージは必要なだけ大きくすることができます . 1 から 3 テラバイト (1 テラバイトは 1,000 GB) の従来のハード ドライブは、愛好家なら誰でも購入できるほど安価であり、ネットワーク接続ストレージとオンライン ストレージは予算によってのみ制限されます。

速度差が大きい

プライマリ ストレージが非常に高速である理由は 2 つあります。 1 つ目は、100 万分の 1 秒単位で測定される独自の動作速度です。 2 つ目は、プロセッサへの直接的な高速データ パスがあることです。 .ドライブにはその直接的な経路がないため、マザーボードを介してプロセッサに情報を移動する必要があります。これは、複数車線の広い高速道路ではなく、一般道路に沿って通勤するようなものです。車線はそれほど多くなく、制限速度は低く、車と運転がどんなに優れていても、それほど速くは到着しません。

いくつかの類推

他のいくつかの現実世界の類推が役に立つかもしれません.

• 家の周りで小さな修理をしている場合、工具を持っている手はコンピュータの RAM のようなものであり、工具ベルトはキャッシュのようなものです。工具箱に戻らなければならない場合や、さらに悪いことに、何かを見つけるために小屋をかき回さなければならない場合は、間違いなく修理が遅くなります.
  
• 料理をしている場合、フライパンの材料は RAM の情報のようなものであり、コンロのそばにあり、まな板の上ですでに切り分けられているものはキャッシュに入っています。この例では、冷蔵庫や食器棚にある食材は二次貯蔵庫になります。
  

セカンダリ ストレージはすべて同じように作成されているわけではありません

優れたパフォーマンスを発揮するシステムを構築しようとしている場合、セカンダリ ストレージの選択は非常に重要です。 RAM へのダイレクト パスがないことによるパフォーマンスの低下は別として、ドライブの本来のパフォーマンスはさまざまです。 .一部の従来のハード ドライブは他のドライブよりもはるかに高速であり、最新のソリッド ステート ドライブ (SSD) はさらに高速です。最速のドライブはより多くの費用がかかるため、予算とパフォーマンスの必要性のバランスを取る必要があります。

ハード ドライブの回転速度

従来のハード ドライブでは、データは物理的なプラッターに保存されます 、または高速で回転する金属の円盤。 速度が速いほど、パフォーマンスが向上します .最もパフォーマンスの低いディスクは 5,400 rpm で回転し、より良いディスクは 7,200 rpm で回転し、ハイエンド モデルは 10,000 または 15,000 rpm に達することがあります。つまり、一度見つけたデータをより迅速に読み取ることができます。また、最初にデータを見つけるのに必要な時間 – latency と呼ばれる測定値 - 低下する。これによりパフォーマンスは向上しますが、SSD に切り替えるほどではありません。

ソリッドステートの利点

ソリッド ステート ドライブには可動部品がないため、読み取る物理的なプラッターはありません。代わりに、不揮発性の RAM を使用します。 つまり、電源を切ってもデータが失われません。これはディスクから読み取るよりもはるかに高速であるため、SSD は従来のハード ドライブよりもレイテンシが低くなります。 .マザーボードを介してプロセッサにデータを渡す必要があるため、プライマリ ストレージよりも低速ですが、通常のドライブよりも大幅に改善されています。

クラウド ストレージとオフライン ストレージ

ハード ドライブはコンピューターの主要な二次記憶装置ですが、他のものも使用している可能性があります。これらは、DVD やサム ドライブなどの物理的なものである場合もあれば、データを会社のサーバーやインターネット上のどこかのクラウド サーバーに置くネットワーク ストレージである場合もあります。 これらは通常遅い 、インターネット接続の速度や USB ポートなどの要因によって制限されます。サム ドライブや DVD は、オフライン ストレージと呼ばれることもあります。 コンピュータがデータを利用する前に、物理的に挿入する必要があるためです。日常的にアクセスしない情報に使用するのが最適です。そのため、「プライマリ ストレージ」と「セカンダリ ストレージ」という用語が異なる意味で使用されることがあります。

プライマリおよびセカンダリ ストレージ デバイスの別の見方

この用語の別の解釈では、プライマリ ストレージ ユニットはコンピュータのハード ドライブであり、セカンダリ ストレージは、クラウド ストレージやサム ドライブなど、アーカイブされた情報やあまり使用されない情報のために使用する低速のすべてのものです。> .また、コンピューターのプライマリ ストレージ デバイスとして高性能 SSD を使用し、セカンダリ ユニットとして大容量で安価なハード ドライブを使用することもできます。企業は、ホーム ユーザーのシステム内の個々のハード ドライブの代わりに高性能および低性能のネットワーク接続ストレージ ユニットを使用して、大規模に同じことを行います。