Käytön aikana tietokoneet tallentavat aktiivista tietoa Random Access Memory (RAM) -piireihin. RAM -sirut on kytketty tietokoneen emolevyyn ja yhdistetty tietokoneen prosessoriin etupuolen väylän kautta. Ne tarjoavat käytännössä suoran valtatien muuttujien ja ohjelmatietojen vaihtoa varten. Muistiohjain on tyypillisesti emolevyn pohjoissillalla oleva siru. Se hallitsee luku- ja kirjoitusoperaatioita järjestelmämuistilla sekä pitää RAM -muistin aktiivisena toimittamalla muistiin sähkövirtaa.
RAM on yleensä nopeampi ratkaisu kuin muut tallennustilat, kuten kiintolevyt ja optiset levyt. Yksi RAM: n haitoista on kuitenkin se, että sen on toimittava jatkuvalla tehovirralla toimiakseen. Heti kun virran tulo pysähtyy, RAM -siruihin tallennetut tiedot menetetään. Muistiohjain täyttää tämän tarpeen “päivittämällä” RAM -muistia vakionopeudella tietokoneen ollessa päällä.
“Päivityksen” aikana muistiohjain lähettää elektronisen virran pulssin RAM -sirujen kautta. RAM -muistin kautta lähetettävän virran määrä valitaan tietokoneen binääritulon ulostulojärjestelmän (BIOS) kautta. Tämä tapahtuu vähintään 64 millisekunnin välein pitäen RAM -muistin aktiivisena ja sisälle tallennetut tiedot turvassa sähkökatkoista johtuvilta häviöiltä. Ilman muistiohjainta tiedot menetetään sekunnin murto -osissa.
Muistiohjain hallitsee myös luku- ja kirjoitusoperaatioita RAM -siruille. Se valitsee sopivan demultiplekseripiirin tietojen tallentamiseen ja hakemiseen. Ajattele RAM -sirujen muistia, kuten taloja, ja demultiplekseripiiriä, kuten katuosoitetta; voidakseen “lähettää” tietoja tietylle talolle tai hakea tietoja talosta, tietokoneen on tiedettävä, mitä osoitetta käytetään. Muistiohjain toimii välittäjänä näissä toiminnoissa varmistaen, että oikeat tiedot haetaan oikeista paikoista.
Kaksikanavaisia muistiohjaimia käytetään joissakin muistityypeissä. Näissä kaksi muistiohjainta toimivat rinnakkain. Ne on sijoitettu kahteen erilliseen “väylään”, joita kutsutaan myös kanaviksi, jolloin useita luku- ja kirjoitusoperaatioita voi tapahtua samanaikaisesti. Tästä on se etu, että teoriassa väylän kokonaiskaistanleveys kaksinkertaistuu. Kuitenkin käytännössä muut järjestelmänäkökohdat, kuten väylän nopeus ja prosessorin kapasiteetti, rajoittavat tyypillisesti sitä, missä määrin teoreettista maksimikaistanleveyttä voidaan hyödyntää.