Pada dasarnya, CPU hanya dapat menyimpan data dan instruksi di register yang berukuran kecil sehingga tidak dapat menyimpan semua informasi yang dibutuhkan untuk keseluruhan proses program, maka untuk mengatasi hal ini CPU harus dilengkapi dengan alat penyimpan yang berkapasitas lebih besar yaitu memori utama. Disebut juga memori internal.
Unit ini dapat dibayangkan sebagai sekumpulan kotak-kotak yang masing-masing dapat menyimpan sepenggal informasi baik berupa data maupun instruksi. Tiap-tiap lokasi dari kotak ditunjukkan oleh suatu alamat (address), yaitu berupa nomor yang menunjukkan lokasi tertentu dari kotak memori.
Perbedaan MEMORY dengan STORAGE

Ilustrasi Perbedaan Antara Memori dengan Storage
Pada umumnya masyarakan kebingungan membedakan istilah memory dan storage, terutama saat mendistribusikan masing-masing istilah tersebut. Sementara itu istilah memory menunjukan pada jumlah instalasi RAM dalam komputer, sedangkan istilah storage menunjukan pada jumlah kapasitas hard disk. Untuk menjabarkan secara umum, maka dapat digambarkan dengan sebuah kantor dengan sebuah meja kerja dan sebuah kabinet file. maka kabinet file mewakili hard disk komputer, dengan kapasitas penyimpanan yang tinggi. Meja kerja mewakili memory, dengan akses cepat dan mudah dicari atau dijangkau, seperti saat sedang mengerjakan dokumen tertentu pada saat tertentu.
Perbedaan penting lainnya adalah sifat penyimpanan informasi, dimana storage tetap akan menyimpan informasi selama komputer hidup maupun mati. Sedangkan memori, hanya dapat mempertahankan informasi pada saat komputer nyala saja. Oleh sebab itu, banyak saran untuk sering-sering menekan CTRL+S untuk menyimpan perubahan-perubahan dokumen yang sedang dikerjakan.
Salah satu tips mengelola dokumen tidak hanya dengan terbiasa menyimpan setiap perubahan data, antisipasi terbaik juga diperlukan, seperti melengkapi komputer Anda dengan cadangan power (UPS), agar saat terjadi pemadaman listrik Anda masih mempunyai kesempatan untuk mengamankan arsip Anda.
RAM (Random Access Memory)
Semua data dan program yang dimasukkan melalui input device akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, khususnya RAM, yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram.
Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian utama, yaitu:
- Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.
- Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.
- Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan.
- Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.
Data input akan ditampung terlebih dahulu di input storage, bila data berupa program, maka akan dipindahkan ke program storage, bila berbentuk data biasa, maka akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari pengolahan juga ditampung terlebih dahulu di working storage dan bila akan ditampilkan ke output device seperti monitor atau printer misalnya, maka hasil tersebut dipindahkan ke output storage.
Memori komputer terbagi atas 16 blok dengan fungsi-fungsi khusus yang sebagian besar adalah sebagai RAM (Random Access Memory) yang berfungsi sebagai penyimpan bagi hasil pengolahan pada komputer itu sendiri. Untuk lebih jelasnya diberikan pembagian fungsi pada blok memori ini secara kasar pada tabel berikut:
Pembagian blok memori IBM PC
| Block | Fungsi |
|-------|-----------------------|
| 1 | RAM |
| 2 | RAM |
| 3 | RAM |
| 4 | RAM |
| 5 | RAM |
| 6 | RAM |
| 7 | RAM |
| 8 | RAM |
| 9 | RAM |
| A | EXTENDED VIDEO MEMORI |
| B | EXTENDED VIDEO MEMORI |
| C | PERLUASAN ROM |
| D | FUNGSI LAIN |
| E | FUNGSI LAIN |
| F | BIOS & BASIC |
ROM (Read Only Memory)

Bios
ROM hanya dapat dibaca. ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk keperluan kontrol tertentu, dan bootstrap program, penanaman ini sering dikenal dengan istilah Embedded Systems.
Isi dari ROM (firmware) tidak boleh hilang atau rusak karena bila terjadi demikian, maka sistem komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh sebab itu ROM dirancang untuk tugas khusus (spesific purpose) dan tidak dapat dimodifikasi (permanen). Salah satu contoh dari ROM adalah Bios.
Saat ini, perkembangan ROM kian pesat, varian jenisnya memberikan pengalaman baru, seperti:
- EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang.
- EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.
CACHE Memory
Sebelumnya kita menggunakan analogi dari sebuah ruangan dengan sebuah meja kerja dan sebuah kabinet file untuk memahami hubungan antara memory pokok dan hard disk komputer. Jika memory seperti meja kerja yang menampung file kerja anda agar mudah dicapai, maka gambaran cache memory seperti sebuah papan bulletin yang menampung kertas-kertas yang anda kembalikan sewaktu-waktu. Jika memerlukan informasi pada papan bulletin, anda dapat dengan mudah mencapai dan menemukannya.
Chace memory terdapat satu paket pada teknologi CPU saat ini, sehingga jika kita melihatnya lebih dalam pada DIE (isi CPU), maka akan tampak blok bagian chace:

Mapping CPU Die