Podczas pracy komputery przechowują aktywne dane w układach pamięci o dostępie swobodnym (RAM). Układy RAM są podłączane do płyty głównej komputera i połączone z procesorem komputera za pośrednictwem magistrali FSB. Zapewniają one zasadniczo bezpośrednią drogę do wymiany zmiennych i danych programu. Kontroler pamięci to układ, który zwykle znajduje się na mostku północnym płyty głównej. Zarządza operacjami odczytu i zapisu z pamięci systemowej, wraz z utrzymywaniem aktywnej pamięci RAM poprzez zasilanie pamięci prądem elektrycznym.
Pamięć RAM jest zazwyczaj szybszym rozwiązaniem niż inne rodzaje pamięci masowej, takie jak dyski twarde i dyski optyczne. Jednak jedną z wad pamięci RAM jest to, że musi być zasilana stałym przepływem energii, aby mogła działać. Gdy tylko dopływ mocy ustanie, informacje przechowywane w układach pamięci RAM są tracone. Kontroler pamięci spełnia tę potrzebę, „odświeżając” pamięć RAM ze stałą szybkością, gdy komputer jest włączony.
Podczas „odświeżania” kontroler pamięci wysyła impuls prądu elektronicznego przez układy pamięci RAM. Ilość prądu przesyłanego przez pamięć RAM jest wybierana przez system binarnego wejścia i wyjścia komputera (BIOS). Dzieje się to co najmniej co 64 milisekundy, dzięki czemu pamięć RAM i przechowywane w niej dane są chronione przed utratą z powodu przerw w zasilaniu. Bez kontrolera pamięci Twoje dane zostałyby utracone w ułamku sekundy.
Kontroler pamięci zarządza również operacjami odczytu i zapisu w układach pamięci RAM. Działa w celu wyboru odpowiedniego obwodu demultipleksera do przechowywania i wyszukiwania danych. Pomyśl o pamięci w układach RAM, takich jak domy, i o obwodzie demultipleksera, jak o adresie ulicznym; aby „przesłać” informacje do określonego domu lub pobrać informacje z tego domu, komputer musi wiedzieć, jakiego adresu użyć. Kontroler pamięci działa jako pośrednik w tych operacjach, zapewniając, że właściwe informacje są pobierane z właściwych lokalizacji.
W niektórych typach pamięci używane są dwukanałowe kontrolery pamięci. Na nich działają dwa kontrolery pamięci. Są one umieszczone na dwóch oddzielnych „magistralach”, zwanych również kanałami, co umożliwia jednoczesne wykonywanie wielu operacji odczytu i zapisu. Zaletą jest to, że teoretycznie całkowita przepustowość magistrali jest podwojona. Jednak w praktyce inne względy systemowe, takie jak szybkość magistrali i moce procesorów, zazwyczaj ograniczają zakres, w jakim można wykorzystać teoretyczną maksymalną przepustowość.