Per bilanciare prestazioni e costi la memoria del computer e' organizzata a livelli; si cerca di utilizzare memorie ad accesso piu' rapido ( e piu' costose) per i dati di accesso piu' frequente. L'unita' di memoria e' il byte, una sequenza di 8 bits, ed e' la piu' piccola quantita' di memoria indirizzabile, si parla poi di Kbyte, Mbyte, Gbyte, ove 1024 byte sono 1 kbyte, 1024 kbyte sono 1 Mbyte,1024 Mbyte 1 Gbyte, procedendo per multipli di 2, tuttavia a volte i costruttori di hard-disk lavorano a multipli di 10, 1 Megabyte e' un un milione di byte. Questa diversa nomenclatura puo' generare confusione.

• Registri : sono le memorie ad accesso piu' veloce, ce ne sono poche e sono nella CPU, contengono fra l'altro gli operandi delle istruzione effettuate della CPU.
• Cache: sono memorie veloci, organizzate a livelli, una cache di primo livello (L1) e' oggi integrata nella CPU, in genere e' di pochi Kbyte, ma puo' arrivare anche a 100; la parte dedicate ai dati e quella dedicata alle istruzioni macchina da eseguire possono avere cache separate. I dati che non sono presenti nella cache L1 vengono cercati nella cache di secondo livello (L2) che puo' arrivare al Mbyte ed oltre. Certe CPU hanno anche la cache L1 integrata. Alcuni processori hanno anche una cache L3, di terzo livello, che in genere e' sulla scheda madre.
• RAM : la memoria vera e propria, e' su integrati montati su appositi "slot" della scheda madre. I dati le istruzioni ed i programmi in esecuzione sono in RAM, quando servono vengono caricati nelle cache.
  E' facile avere oggi (2006) PC con 1 Gbyte di RAM, o anche di piu', ma piu' spesso se ne trovano 512 Mbyte. Fino a pochi anni fa la memoria era cara ed i PC avevano 128 o 256 Mb di RAM.
  La tecnologia della RAM e' cambiata molto negli ultimi anni, ed e' tuttora in evoluzione veloce, ci sono diversi tipi di memorie oggi in commercio e bisogna fare attenzione alla compatibilita' fra CPU, memoria e scheda madre.
• Memoria virtuale: il sistema operativa fa si che il computer "veda" una memoria piu' grande di quella effettiva, simulando la RAM con un file od una partizione del disco. Il sistema operativo divide la memoria in "pagine" e le pagine possono essere portate dalla RAM sul disco se occorre piu' memoria di quanta ce ne sia in realta'. Quando si usa la memoria virtuale ( si "pagina" ) le prestazioni calano notevolmente poiche' l'accesso ad disco e' molto piu' lento dell'accesso alla RAM.
• Hard Disk: mentre la RAM, le cache etc. sono memorie volatili, si cancellano a computer spento, i dischi conservano i loro dati. I dischi sono divisi in partizioni e le partizioni contengono i dati organizzati in "files" che in genere vengono visti come una struttura gerarchica ("file system").
  Sono costituiti da una pila di "piatti" in rotazione, (5400-10000 giri/minuto), coperti da uno strato magnetizzabile, sui piatti passano, per leggere e scrivere, apposite testina magnetiche.
  Un disco puo' contenere alcune centinaia di Gbyte.
• CD-ROM, DVD, nastri, floppy : sono le memorie ad accesso piu' lento e meno costoso,

In figura (da http://www.wikipedia.org) vari tipi di RAM; dall'alto: i vecchi integrati tipo DIP (dual inline package), che erano saldati sulla scheda madre, le memorie tipo SIPP (single inline package), montate su uno slot della scheda madre le SIMM (single inline memory module), memorie a 30 e 72 piedini che si usavano sulle schede madri dei 386, 486 e dei primi Pentium, le DIMM (dual in-line memory module), a 168 piedini, con un canale verso la CPU a 64 bits, utilizzate per memorie tipo SDRAM (sincrone col bus di memoria) sui Pentium. Funzionano a 3.3 volt, ed erano di 3 tipi, denominati PC-66, PC-100, PC-133, adatte a diverse velocita' del front-side bus (bus dalla CPU verso la memoria). le DDR a 2.5 Volt (sempre moduli DIMM ma a 184 piedini), che trasmettono 2 serie di dati per ciclo di clock. Ci sono diversi tipi di memorie DDR, adatte a diverse velocita' del bus di memoria: DDR-200 (PC-1600) per bus a 100 MHz ed 1.6 GB/sec; DDR-266 (PC-2100) bus a 133 MHz e 2.1 GB/sec DDR-333 (PC-2700) bus a 166 MHz e 2.7Gb/sec DDR-400 (PC-3200) bus a 200 MHz e 3.2 GB/sec Un canale di comunicazione verso le DDR trasporta 8 bit per volta, alcuni cipset utilizzano 2 o 4 canali insieme per avere piu' banda. In questi casi occorre che i diversi integrati DDR siano identici, in modo che possano veramente funzionare insieme, non si possono mischiare marche diverse.

Nel 2003 vengono introdotte le memorie di tipo DDR-2. Queste memorie fanno 4 trasferimenti per ogni ciclo di clock del bus di memoria, vanno infatti a velocita' doppia del clock, ma hanno maggior latenza rispetto alle DDR-1; ovvero trasferiscono piu' dati, ma ci mettono piu' tempo a trovarli. Usano moduli DIMM, a 240 piedini, vanno ad 1.8 Volt e sono associate ad un bus di memoria a 64 bits, trasferendo 4 bytes per volta. Queste memorie vengono prima utilizzate sulle schede grafiche, poi finiscono per sostituire le DDR-1. Nella figura a lato un modulo DDR2, che monta un dissipatore metallico. Con le memorie DDR, su certe schede madri, si utilizza la tecnologia "dual channel", che effettua contemporaneamente il trasferimento da 2 moduli DIMM, ottenendo un canale effettivo di 128 bits. In questo caso occorre che si usino coppie di moduli uguali. Ci sono diversi tipi di DDR-2 (al 2007): DDR2-400 (PC-3200) per bus a 200 MHz e 3.2 GB/sec; DDR2-533 (PC-4200) bus a 266 MHz e 4.264 GB/sec DDR2-667 (PC-5300) bus a 333 MHz e 5.336 GB/sec DDR2-800 (PC-6400) bus a 400 MHz e 6.4 GB/sec DDR2-1066 (PC-8500) bus a 533 MHz e 8.5 GB/sec

Nelle figure sotto dettagli delle RAM di tipo SIMM e di tipo DIMM.