Es el dispositivo que retiene, memoriza o almacena datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. La memoria proporciona una de las principales funciones de la computación moderna: el almacenamiento de información y conocimiento. Es uno de los componentes fundamentales de la computadoras, que interconectada a la unidad central de procesamiento (CPU, por las siglas en inglés de Central Processing Unit) y los dispositivos de entrada/salida, implementan lo fundamental del modelo de computadora de la arquitectura de von Neumann.

Las memorias RAM son aquellas que permiten accesos de lectura y escritura de datos e instrucciones por parte del procesador o cualquier otro dispositivo con capacidad para ello. Tienen la particularidad de que mantienen el dato mientras tienen energía, y lo pierden si esta falla, por lo que también se les llama Volátiles. En un principio el acrónimo bastaba para distinguirlas de las memorias ROM, módulos de memoria de sólo lectura cuyos datos se grababan en el proceso de fabricación de la memoria y que por lo tanto no perdían la información en ausencia de energía.

Las memorias RAM primeras se fabricaron con elementos toscos basados en medios magnéticos; con la aparición de los semiconductores surgieron las RAM transistorizadas. Estas se componen de una matriz  de elementos de almacenamiento (flip-flop o biestables) más una lógica combinacional de acceso. Son memorias bastante rápidas, pero limitadas en el aspecto de la integración.
 

Debido a esta limitación aparecieron las memorias RAM llamadas dinámicas, en las cuales los elementos de almacenamiento se simplifican mucho a cambio de que la persistencia del dato almacenado tiene un límite si no es reescrito con cierta periodicidad (refresco). La simplificación de la celda implica mayor capacidad de integración lo que permite fabricar memorias de mayor capacidad al mismo coste (con el mismo número de transistores), pero a cambio presentan un mayor tiempo de acceso; en parte por la necesidad de refresco, que obliga a detener todo acceso durante el tiempo que dura este proceso, y en parte por el método de acceso que varía ligeramente.
 

TIPOS DE MEMORIAS RAM:

Las dos formas principales de RAM moderna son:

1.     SRAM (Static Random Access Memory), RAM estática, memoria estática de acceso aleatorio:

·         volátiles.

·          no volátiles:

§  NVRAM (non-volatile random access memory), memoria de acceso aleatorio no volátil.

§   MRAM (magnetoresistive random-access memory), memoria de acceso aleatorio magnetorresistiva o magnética.

2.     DRAM (Dynamic Random Access Memory), RAM dinámica, memoria dinámica de acceso aleatorio.

1.     DRAM Asincrónica (Asynchronous Dynamic Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio dinámica asincrónica).

§  FPM RAM (Fast Page Mode RAM).

§   EDO RAM (Extended Data Output RAM).

2.     SDRAM (Synchronous Dynamic Random-Access Memory, memoria de acceso aleatorio dinámica sincrónica).

§  Rambus:

·         RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory).

·         XDR DRAM (eXtreme Data Rate Dynamic Random Access Memory).

·         XDR2 DRAM (eXtreme Data Rate two Dynamic Random Access Memory).

§  SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory, SDRAM de tasa de datos simple).

§   DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory, SDRAM de tasa de datos doble).

§  DDR2 SDRAM (Double Data Rate type two SDRAM, SDRAM de tasa de datos doble de tipo dos).

§   DDR3 SDRAM (Double Data Rate type three SDRAM, SDRAM de tasa de datos doble de tipo tres).

§  DDR4 SDRAM (Double Data Rate type four SDRAM, SDRAM de tasa de datos doble de tipo cuatro).

Una memoria caché es una memoria en la que se almacenas una serie de datos para su rápido acceso. Existen muchas memorias caché (de disco, de sistema, incluso de datos, como es el caso de la caché de google), pero en este tutorial nos vamos a centrar en la caché de los procesadores.
Básicamente, la memoria caché de un procesador es un tipo de memoria volátil (del tipo RAM), pero de una gran velocidad.
En la actualidad esta memoria está integrada en el procesador, y su cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantáneos. Estas instrucciones y datos son aquellas a las que el procesador necesita estar accediendo de forma continua, por lo que para el rendimiento del procesador es imprescindible que este acceso sea lo más rápido y fluido posible.

Con el objetivo de lograr un tiempo de acceso menor a los datos almacenados en distintos tipos de memorias, existen sistemas de hardware o software llamados caché, los cuales almacenan estos datos de forma duplicada. La memoria caché contenida dentro de una CPU está más cercana que la memoria RAM o memoria principal de la computadora, y es por esta razón que mejora la capacidad de procesamiento del mismo.

Cada vez que se accede por vez primera a determinado dato, este es almacenado en caché, posteriormente al intentar leer el mismo dato se recurrirá a la información almacenada en caché, ahorrando tiempo de acceso. La memoria caché se renueva, por lo tanto, a todo momento.

Los discos duros y otros dispositivos de almacenamiento también hacen utilización de estos métodos, ya sea por hardware y/o por software mediante el sistema operativo, el cual destina cierta parte de su memoria RAM al almacenamiento  de información proveniente de estos dispositivos. Las grabadoras de CD /DVD poseen una memoria caché que va almacenando los datos previamente a ser grabados en discos ópticos, e incluso algunos programas brindan un caché extra para evitar aún más la inutilización de los discos.

La forma en que un bloque se coloca en memoria caché puede ser directa, asociativa, o asociativa por conjuntos, su extracción es por demanda o con pre búsqueda, su reemplazo puede ser aleatorio o FIFO (el primero que entra es el primero que sale). La actualización de la memoria RAM puede ser inmediata o aplazada.

TIPOS DE MEMORIAS CACHE

Hay tres tipos diferentes de memoria caché para procesadores: 

Caché de 1er nivel (L1): 
Esta caché está integrada en el núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad que este. La cantidad de memoria caché L1 varía de un procesador a otro, estando normalmente entra los 64KB y los 256KB. Esta memoria suele a su vez estar dividida en dos partes dedicadas, una para instrucciones y otra para datos.

Caché de 2º nivel (L2): 
Integrada también en el procesador, aunque no directamente en el núcleo de este, tiene las mismas ventajas que la caché L1, aunque es algo más lenta que esta. La caché L2 suele ser mayor que la caché L1, pudiendo llegar a superar los 2MB. A diferencia de la caché L1, esta no está dividida, y su utilización está más encaminada a programas que al sistema. 

Caché de 3er nivel (L3): 
Es un tipo de memoria caché más lenta que la L2, muy poco utilizada en la actualidad. En un principio esta caché estaba incorporada a la placa base, no al procesador, y su velocidad de acceso era bastante más lenta que una caché de nivel 2 o 1, ya que si bien sigue siendo una memoria de una gran rapidez (muy superior a la RAM, y mucho más en la época en la que se utilizaba), depende de la comunicación entre el procesador y la placa base. Para hacernos una idea más precisa de esto, imaginemos en un extremo el procesador y en el otro la memoria RAM. Pues bien, entre ambos se encuentra la memoria caché, más rápida cuanto más cerca se encuentre del núcleo del procesador (L1). Las memorias caché son extremadamente rápidas (su velocidad es unas 5 veces superior a la de una RAM de las más rápidas), con la ventaja añadida de no tener latencia, por lo que su acceso no tiene ninguna demora... pero es un tipo de memoria muy cara. Esto, unido a su integración en el procesador (ya sea directamente en el núcleo o no) limita bastante el tamaño, por un lado por lo que encarece al procesador y por otro por el espacio disponible. En cuanto a la utilización de la caché L2 en procesadores multinucleares, existen dos tipos diferentes de tecnologías a aplicar. Por un lado está la habitualmente utilizada por Intel, que consiste en que el total de la caché L2 está accesible para ambos núcleos y por otro está la utilizada por AMD, en la que cada núcleo tiene su propia caché L2 dedicada solo para ese núcleo. La caché L2 apareció por primera vez en los Intel Pentium  Pro, siendo incorporada a continuación por los Intel Pentium II, aunque en ese caso no en el encapsulado del procesador, sino externamente (aunque dentro del procesador)

La memoria secundaria o auxiliar es en un ordenador el conjunto de dispositivos que permiten almacenar datos complementarios a aquellos que se archivan en la memoria principal.

Funciona como un dispositivo complementario y suele ubicarse por fuera del ordenador, como uno o más periféricos que cuentan con espacio adicional para almacenar más datos que los que entran en el disco duro de la computadora. Si bien a menudo se trata de memorias más lentas o con menor capacidad, son una buena opción de complemento a la hora de ampliar la disponibilidad de espacio de un ordenador cualquiera.   

Si se habla de memoria auxiliar, puede hacerse referencia a los antiguos diskettes, un disco o CD-ROM, DVDs, unidades de memoria flash, discos Zip y otras alternativas. Cada una de ellas presenta diversas características que la adecuan a uno u otro propósito. Además, en la mayoría de los casos pueden adquirirse con distintos tamaños, de acuerdo con las necesidades del usuario.