La mémoire centrale
Le processeur a besoin de stocker une multitude de donnée en mémoire. Bien qu'il ait à sa disposition la mémoire de ses registres internes, il a besoin d'une forme de mémoire qui est en mesure de garder les données assez longtemps, en ayant toutefois une vitesse d'accès plus élevée que les mémoires de masses permanentes.
C'est pourquoi la mémoire centrale, plus couramment appelé mémoire vive est essentielle au fonctionnement de tout ordinateur. Cependant, contrairement au mémoire de masse tout le contenu de la mémoire vive s'efface lorsque l'ordinateur n'est plus sous tensions. La mémoire vive est formée d'une matrice de transistors et de condensateurs pouvant stocker des centaines de millier de bits de donnés. C'est le couple condensateur-transistor qui permet de stocker chaque bit de données. Ce couple se trouve à l'intersection d'une ligne horizontale et d'une ligne verticale. C'est le condensateur qui mémorise un bit en retenant la charge de ce dernier.
Le transistor permet quant à lui de permettre ou non le passage du courant afin de décider la charge du condensateur. S'il le transistor bloque le courant le condensateur retient la valeur 0, s'il est ouvert le condensateur retient la valeur 1. En réalité, aucun programme n'accédera isolement à un bit de mémoire. Le programme accédera plutôt à un ensemble de 8 bits qu'on appelle octet. Chaque octet de la mémoire vive possède sa propre adresse permettant au processeur d'accéder par l'intermédiaire du bus au contenu de la mémoire vive. Dès que le processeur aura de besoin de modifier la valeur d'un octet, il n'aura qu'à passer la commande au contrôleur de mémoire qui modifiera immédiatement la valeur de l'octet d'une adresse précise.
Tous les octets de la mémoire vive sont directement accessibles grâce aux coordonnées des lignes de l'intersection desquels il se trouve. La mémoire vive est bien souvent nommé mémoire RAM, de l'anglais Random Access Memory qui signifie mémoire à accès direct. L'accès direct est tout le contraire de l'accès séquentiel utilisé par les bandes magnétiques. Cependant, bien que les disques durs soient à accès direct, ça n'empêche pas que l'écriture et la lecture des données de la mémoire vive sont beaucoup plus rapide. Le temps d'accès est si important pour les performances du processeur, que bien souvent la mémoire vive est la composante hors du processeur qui est la plus près de ce dernier. Un autre type de mémoire vive, la mémoire dynamique, DRAM de l'anglais Dynamic Random Access Memory, compte pour sa part une particularité spéciale. Cette mémoire doit être constamment rechargée afin d'éviter de perde ses données. La lecture et le rafraîchissement (réécriture) doit se faire à des fréquences régulières. Cet inconvénient de la mémoire dynamique, ralentis et diminue son efficacité. Cependant, vu ses composantes moins coûteuses, elle est abondamment utiliser dans les ordinateurs de nos jours.
La mémoire cache permet aussi l'amélioration des performances d'un processeur. On peut la considérer comme une mémoire intermédiaire entre la mémoire vive et le processeur. Bien entendu la vitesse d'accès à la cache plus élevée que celle à du RAM, car la mémoire cache est intégré au processeur, ce qui permet à l'UAL (unité arithmétique et logique) d'y accéder sans l'intervention du bus.
Avec la montée en flèche de la puissance des processeurs, la capacité de la mémoire vivre a dû augmenter rapidement pour continuer de suffire à sa tâche. En 1981, les ordinateurs requéraient approximativement 64 Ko (64 000 octets), aujourd'hui vingt-ans plus tard, les ordinateurs récents demandent généralement 10 000 fois plus de mémoire vive qu'en 1981, soit 64 Mo (plus de 64 millions d'octets).
Un autre type de mémoire est compris dans la mémoire centrale. La ROM, de l'anglais Read Only Memory, qui est appelé en français le mémoire morte. Cette mémoire ne peut être modifiée, et bien souvent, elle ne sert qu'au programme de démarrage de l'ordinateur qu'on appelle le BIOS (Basic Input Output System). Cette mémoire conserve toutes ses données même quand l'ordinateur est hors tension.
