Паметта на компютъра може да се разглежда като списък с клетки, в които могат
да се поставят или четат числа. Всяка клетка има номериран "адрес" и може да
съхранява един номер. Компютърът може да бъде инструктиран да „постави числото
123 в клетката с номер 1357“ или да „добави числото, което е в клетка 1357, към
числото, което е в клетка 2468, и да постави отговора в клетка 1595“.
Информацията, съхранявана в паметта, може да представлява практически всичко.
Буквите, цифрите, дори компютърните инструкции могат да се поставят в паметта с
еднаква лекота. Тъй като процесорът не прави разлика между различните видове
информация, софтуерът е отговорен да придаде значение на това, което паметта
вижда като нищо друго освен поредица от числа.
В почти всички съвременни компютри всяка клетка с памет е настроена да съхранява
двоични числа в групи от осем бита (наречени байт). Всеки байт може да
представлява 256 различни числа (28 = 256); или от 0 до 255 или -128 до +127. За
съхраняване на по-големи числа могат да се използват няколко последователни
байта (обикновено два, четири или осем). Когато се изискват отрицателни числа,
те обикновено се съхраняват в нотация на комплемента на две. Възможни са и други
договорености, но те обикновено не се виждат извън специализирани приложения или
исторически контекст. Компютърът може да съхранява всякакъв вид информация в
паметта, ако може да бъде представена цифрово. Съвременните компютри имат
милиарди или дори трилиони байтове памет.
Процесорът съдържа специален набор от клетки с памет, наречени регистри, които
могат да се четат и записват много по-бързо от основната област на паметта.
Обикновено има между два и сто регистъра в зависимост от вида на процесора.
Регистрите се използват за най-често необходимите елементи от данни, за да се
избегне достъп до основната памет всеки път, когато са необходими данни. Тъй
като непрекъснато се работи с данни, намаляването на необходимостта от достъп до
основната памет (което често е бавно в сравнение с ALU и контролните блокове)
значително увеличава скоростта на компютъра.
RAM може да се чете и записва по всяко време, когато процесорът го командва, но
ROM е предварително зареден с данни и софтуер, които никога не се променят,
следователно CPU може да чете само от него. ROM обикновено се използва за
съхраняване на първоначалните инструкции за стартиране на компютъра. Като цяло
съдържанието на RAM се изтрива, когато захранването на компютъра е изключено, но
ROM запазва данните си за неопределено време. В компютър ROM съдържа
специализирана програма, наречена BIOS, която организира зареждането на
операционната система на компютъра от твърдия диск в RAM, когато компютърът е
включен или нулиран. Във вградени компютри, които често нямат дискови
устройства, целият необходим софтуер може да се съхранява в ROM. Софтуерът,
съхраняван в ROM, често се нарича фърмуер, тъй като той по принцип е по-скоро
хардуер, отколкото софтуер. Флаш паметта размива разликата между ROM и RAM, тъй
като запазва данните си, когато е изключена, но също така може да се презаписва.
Обикновено е много по-бавен от конвенционалните ROM и RAM, така че използването
му е ограничено до приложения, при които не е необходима висока скорост.
I / O е средство, чрез което компютърът обменя информация с външния свят. [99]
Устройствата, които осигуряват вход или изход към компютъра, се наричат
периферни устройства. На типичен персонален компютър периферните устройства
включват входни устройства като клавиатурата и мишката и изходни устройства като
дисплея и принтера. Твърди дискове, флопи дискове и оптични дискове служат както
за входни, така и за изходни устройства. Компютърните мрежи са друга форма на I
/ O. Входно-изходните устройства често са сложни компютри сами по себе си, със
собствен процесор и памет. Графичният процесор може да съдържа петдесет или
повече малки компютри, които извършват изчисленията, необходими за показване на
3D графика. [Цитиране е необходимо] Съвременните настолни компютри съдържат
много по-малки компютри, които подпомагат основния процесор при извършване на I
/ O. Дисплеят с плосък екран от ерата на 2016 г. съдържа собствена компютърна
схема.