Долговременная память компьютера википедия: Долговременная память компьютера. Запоминающие устройства

Содержание

Долговременная память компьютера. Запоминающие устройства

Компьютер служит для увеличения эффективности работы человека. Но какую бы он имел ценность, если бы не мог хранить данные? В этом ему помогает основная и внешняя (долговременная) память компьютера. И хотя главной темой статьи является вторая, для полноты картины один раздел в рамках статьи будет уделён и первой.

Что относится к основной памяти?

Она включает в себя:

  1. Оперативное запоминающее устройство. Является энергозависимым, и при выключении компьютера вся информация, которая на нем хранилась, пропадает.
  2. Постоянное запоминающее устройство. Является энергонезависимым. В нём находится информация, которая не должна меняться. Прежде всего, к ней относится конфигурация ПК и программное обеспечение, что проводит тестирование компонентных устройств, прежде чем загрузить операционную систему. Также здесь хранится одна из самых важных составляющих – базовая система ввода/вывода, известная как BIOS. Следует отметить, что ПЗУ и долговременная память компьютера имеют много общего. Но из-за разницы в важности хранимой информации их разделяют.

Внешняя память

Так называют место, где на длительном хранении находятся разнообразные данные, которые на данный момент не используются оперативной составляющей компьютера. К ним относят различные программы, результаты расчетов, тексты и прочее.

Внешняя память является энергонезависимой. Также её удобно транспортировать в случаях, когда компьютеры не являются объединёнными в локальную или глобальную сеть. Чтобы работать с внешней памятью, необходимо обзавестись накопителем. Это специальное устройство(а), что обеспечивает запись и считывание информации. Также необходимыми являются механизмы хранения – носители.

Значительным отличием долговременной памяти от оперативной является то, что у неё нет прямой связи с процессором. Это доставляет определённые неудобства в виде необходимости усложнять строение ПК. Поэтому оперативная и долговременная память компьютера работают вместе: из второй данные передаются в первую, а потом через кэш или напрямую в процессор.

Что входит во внешнюю память?

Чтобы понимать, с чем мы имеем дело, необходимо представить себе данные устройства внешней памяти. Итак, к ней относятся:

  1. Накопители на жестких магнитных дисках. Размер данных хранилищ используется как показатель объема информации, что может храниться на компьютере.
  2. Накопители на гибких магнитных дисках. Устарели. Использовались, чтобы переносить программы и документы между компьютерами.
  3. Накопители на компакт-дисках. Используются, чтобы хранить значительные объемы данных.
  4. Флеш-накопители. Применяются для хранения значительных объемов данных в малых объектах.
  5. К внешней памяти относятся все другие накопители, которые могут быть без проблем перемещены к другим компьютерам. Как правило, устарели и вышли из обращения.

Классифицируем

Запоминающие устройства делят на виды и категории. В качестве краеугольного камня принимают принципы их функционирования, эксплуатационно-технические, программные, физические и другие характеристики. Каждое устройство имеет свою технологию записи/хранения/воспроизведения цифровой информации. Основные характеристики, которые имеют важность для пользователей (по ним же можно провести классификацию):

  1. Скорость обмена данными.
  2. Информационная емкость.
  3. Надежность хранения данных.
  4. Стоимость.

Вот по таким параметрам и отличаются запоминающие устройства. Конечно, есть ещё много различных характеристик, но они будут интересны исключительно профессионалам.

Магнитные устройства

Принцип работы данных приборов базируется на хранении информации, при котором используются магнитные свойства материалов. В самих устройствах, как правило, имеются составляющие, отвечающие за чтение/запись и магнитный носитель, на котором всё хранится. Последний делят на виды в зависимости от их физико-технических характеристик и особенностей исполнения. Чаще всего выделяют ленточные и дисковые устройства. Они имеют общую технологию: так, с помощью намагничивания переменным магнитным полем наносится и считывается информация. Данные процессы обычно выполняют вдоль концентрических полей. Это специальные дорожки, что находятся по всей плоскости вращающегося носителя. Записывание осуществляется в цифровом коде.

Намагничивание совершается благодаря использованию головок чтения/записи. Они представляют собой как минимум два управляемых магнитных контура с сердечниками. На их обмотки подаётся переменное напряжение. Если его величина меняется, то это же относится и к направлению линий магнитного поля. Когда происходит этот процесс, значение бита информации меняется с 0 на 1 или с 1 на 0. Вот так устроено это устройство долговременной памяти компьютера.

Несмотря на кажущуюся сложность и медленность работы такой схемы, смеем вас заверить, что данные предположения являются неоправданными. Так, компьютер из современных жестких магнитных дисков может за отдельные моменты времени извлекать огромнейшие массивы информации. Если выводить коэффициент эффективности, то устройства внешней памяти, выпущенные в последние несколько лет, будут иметь его в сотни и тысячи раз больший, чем те, что были созданы два десятилетия назад.

Организация

Данные для операционной системы систематизируются и объединяются в секторы и дорожки. Последние в количестве сорока или восьмидесяти штук являются узкими концентрическими кольцами на диске. Каждая дорожка делится на отдельные части, которые называют секторами. Когда осуществляется чтения или запись, то всегда считывается их целое число. И это не зависит от объема информации, что запрашивается. Размер одного сектора равен 512 байтам.

Также следует ознакомиться с таким термином, как цилиндр. Так называют общее количество дорожек, с которого можно считать информацию без перемещения головок. Ячейкой размещения данных (или кластером) называют самую малую область диска, что используется операционной системой для записи файлов. Обычно под ними понимают один или несколько секторов.

О накопителях. Жесткие диски

Наибольшую важность для работы с современными компьютерами в качестве хранилищ информации для нас имеют жесткие диски. В них в одном корпусе часто объединяют непосредственно носитель, устройство чтения/записи и интерфейсную часть (часто называемую также контроллером). Вот такие приборы объединяются в специальные камеры, где они находятся на одной оси и работают с блоком головок и общим приводящим механизмом. Жесткие диски на данный момент являются наиболее вместимыми широко используемыми устройствами – сейчас мало кого сможет удивить хранилище информации на 1 или даже 10 Терабайт. Но это всё же сказывается на скорости выполнения операции. Так, когда только начинается работа, процесс считывания данных может занять не один десяток секунд. Хотя, если сравнивать с более старыми моделями, прогресс быстродействия налицо.

О накопителях: переносные устройства

Жесткие диски, как уже неоднократно подчеркивалось, могут хранить в себе значительные объемы данных, однако их перестановка с одного компьютера на другой не является легким делом. И тут на помощь приходят переносные устройства.

Это специальные механизмы, посредством которых можно без значительных проблем перебрасывать данные между разными компьютерами. Объем внешней памяти у них не такой большой, как у жестких дисков, но благодаря лёгкости транспортировки и подсоединению (а затем считыванию информации) они нашли свою нишу. Сейчас наиболее популярными являются два типа подобных устройств: флеш-накопители и оптические диски. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, но в мире уже давно наметилась тенденция на его постепенный захват первым типом приборов.

Заключение

Как видите, к долговременной памяти компьютера относится довольно много различных устройств. Все они обеспечивают хранение данных на протяжении значительного периода времени, а также возможность их извлечения.

Подытожив, можно сказать, что долговременная память компьютера полностью выполняет возложенный на неё функционал.

Эволюция памяти – от каменной до электронной / Блог компании Intel / Хабр

Тема хранения информации была актуальна во все времена — начиная с рассвета человеческой цивилизации и по сей день. Свой авторский взгляд на историю средств хранения предлагает Джереми Кук, публикующий свои статьи на сайте EETimes.

В продолжение темы об эволюции цифровой памяти я подготовил что-то вроде слайд-шоу, иллюстрирующего этот прогресс. Полный обзор истории памяти – занятие слишком утомительное, поэтому я выбрал список того, что считаю в ней основным. Приглашаю всех высказывать свое мнение о подборке в комментариях.

Письменность


Источник: Университет Чикаго

Еще не электронная и даже не механическая, письменность сама по себе была невероятным открытием. Она позволила не только общаться людям, находящимся в разных местах, но и передавать знания из поколения в поколение. Согласно исследованиям университета Чикаго, письменность появилась около 3500 до н.э. и это событие стало «началом информационной революции». По-моему, лучше и не скажешь.

Перфокарты


Иллюстрация в журнале Scientific American от 30 августа 1890 г. Источник: Wikipedia

Перфокарты громко заявили о себе при переписи населения США 1890 года; машина, изобретенная Германом Холлеритом, обработала ее результаты в течение года – людям понадобилось бы на это в 10 раз больше времени. Идею для устройства подсказали кондукторы в поездах, компостировавшие билеты пассажиров; большое влияние оказали также машины французского ткача Жозефа-Мари Жаккарда, использовавшие перфоленту для управления ткацким процессом.
Триггер


Схема триггера из патента Екклеса и Джордана, 1918 г. Источник: Wikipedia

Триггер, изобретенный в 1918 году, дает нам подсказку, как работает современная компьютерная память. Эти старомодные громоздкие устройства, способные сохранять и изменять свое состояние, зависящее от внешнего электрического сигнала, принципиально не так далеки от того, как компьютеры работают сейчас.
DRAM


MT4C1024 — интегрированный DRAM модуль производства Micron Technology. Источник: Wikipedia
DRAM (Dynamic random access memory, Динамическая память с произвольным доступом), изобретенная в 1966 году (не путать с древней монетой!), использовала конденсаторы для хранения информации. Заряженный конденсатор представлял собой единицу, разряженный – ноль. Упоминавшийся в названии термин «динамический» означал не функциональную особенность, а свойство конденсаторов со временем терять свой заряд, что вызывало необходимость в перезарядке.
SDRAM


Source: Royan/Wikipedia commons
SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory, Синхронная динамическая память с произвольным доступом) имела ограниченное применение еще в 70-х, однако заявила о себе широко только в 1993. Ранее RAM изменяла свое состояние так быстро, как было возможно, чтобы принять данные, синхронная же DRAM использовала тактовый генератор компьютера для настройки процесса хранения. Это позволило разделить данные на отдельные банки для синхронного исполнения нескольких операций с памятью одновременно.
EPROM


Первый EPROM Intel, 1971 г. Источник: Wikipedia
Дов Фроман разработал стираемую программируемую память только для чтения (EPROM, Erasable Programmable Read Only Memory) в 1971 году в Intel. Она энергонезависима, то есть содержимое памяти не уничтожается при потере питания. Эти чипы программируются с помощью электрического тока, информация стирается путем облучения ультрафиолетовым светом.
Дисковод


Источник: Michael Holley/Wikipedia
Побывавший в 1975 году на обложке журнала Popular Electronics, Altair 8800 стал первым компьютером для тысяч новоявленных компьютерных гиков. Хотя об этом компьютере можно рассказать много любопытного, в данной статье нас более всего интересует его 8-дюймовый дисковод, изображенный на фото. Согласно rwebs.net, диск мог хранить 300,000 байт. Сейчас нам странно видеть размер памяти без добавления приставки мега- или гига-, однако в то время это был приличный объем. Любопытно, что вы могли также приобрести и кассетный интерфейс, если дисковод не пришелся вам по душе.
EEPROM


Источник: Amit Bhawani
Электрически стираемая программируемая память только для чтения (EPROM, Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) появилась в 1978 году. Ее преимуществом по сравнению с EPROM стала возможность программирования и стирания данных во время использования. Имелось и одно существенное ограничение – в количестве циклов перепрограммирования. Однако в современных чипах количество циклов чтения-записи было значительно увеличено.
Жесткий диск


Источник: Ian Wilson/Wikipedia
Seagate произвел свой первый 5-дюймовый жесткий диск в 1980 году. С этого времени компоненты памяти начинают напоминать те, которые мы имеем сейчас, однако есть и нюансы. Скажем, в том же году IBM выпустила первый винчестер емкостью 1 Гб – он весил 550 кг.
Аудио CD


Брошюра к проигрывателю Sony CDP-101. Источник: TechHive.com
Продажи аудио CD начались в 1982. Первоначально они не предназначались для компьютеров, однако представляли собой средство хранения цифровой информации, и к 1985 году появились первые приводы CD-ROM. CD опережали свое время – лишь в начале 90-х компьютеры догнали их по объемам хранимой мультимедийной информации.
Несмотря на возраст, CD до сих пор, пусть и не так широко, используются для распространения данных. 30 лет – это огромный срок для всего цифрового.
Флеш память


Чип слева — флеш память, справа — контроллер. Источник: Wikimedia Commons
Флеш память была изобретена в 80-х и представлена публике в 1988. Технически представляя собой разновидность EEPROM, флеш память существенно превосходит предшественников по скорости. Были разработаны две разновидности, основанные на логических вентилях NAND и NOR соответственно. Технология эксплуатируется по сегодняшний день, одним из наиболее ее распространенных примеров являются карты памяти Compact Flash.
DDR SDRAM


Память Corsair DDR-400 с радиаторами. Источник: Martyn M aka Martyx/Wikipedia
Торговая ассоциация JDEC сертифицировала DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory, Синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных) в 2000 году. Как следует из названия, при определенных условиях этот тип памяти может обеспечить двойную скорость данных по сравнению с обычной SDRAM.
Вслед за DDR SDRAM последовала DDR2, представленная в 2003 и обеспечивавшая еще примерно двукратный прирост. Затем DDR3 удвоила его еще раз в 2007. Если кого-то не удовлетворяет 8-кратное увеличение, DDR4 уже не за горами; помимо удвоения скорости, она имеет более низкое рабочее напряжение.
UFS


Источник: Toshiba
JDEC опубликовала стандарт UFS (Universal Flash Storage, Универсальный флеш-накопитель) в 2012 году и обновила его в сентябре 2013. В дополнение в функциям энергосбережения, эти чипы обеспечат дуплексную пропускную способность данных 300 Мбит/с. Будет интересно посмотреть, как этот тип памяти будет развиваться в будущем.
Трехмерная память


Источник: Micron/TechWeekEurope.co.uk
Помимо DDR4 и UFS, еще один памяти у нас на горизонте – трехмерная память. Исчерпав возможности плоских чипов, мы пытаемся выжать максимум из третьего измерения. Эта перспективная технология описана в посте Janine Love.
1 ТБ USB-носитель


Источник: HardwareZone
Как я уже отмечал ранее, Kingston в 2013 году выпустил терабайтный USB-носитель. До сих пор поражаюсь плотности данных в этом устройстве размером в несколько сантиметров.
Удивительно, как далеко зашел прогресс в области памяти. Неужели и в дальнейшем мы будем наблюдать столь гигантские прорывы?

Оригинальная версия поста опубликована на сайте EETimes.

Анатомия RAM / Хабр


У каждого компьютера есть ОЗУ, встроенное в процессор или находящееся на отдельной подключенной к системе плате — вычислительные устройства просто не смогли бы работать без оперативной памяти. ОЗУ — потрясающий образец прецизионного проектирования, однако несмотря на тонкость процессов изготовления, память ежегодно производится в огромных объёмах. В ней миллиарды транзисторов, но она потребляет только считанные ватты мощности. Учитывая большую важность памяти, стоит написать толковый анализ её анатомии.

Итак, давайте приготовимся к вскрытию, выкатим носилки и отправимся в анатомический театр. Настало время изучить все подробности каждой ячейки, из которых состоит современная память, и узнать, как она работает.

Зачем же ты, RAM-ео?


Процессорам требуется очень быстро получать доступ к данным и командам, чтобы программы выполнялись мгновенно. Кроме того, им нужно, чтобы при произвольных или неожиданных запросах не очень страдала скорость. Именно поэтому для компьютера так важно ОЗУ (RAM, сокращение от random-access memory — память с произвольным доступом).

Существует два основных типа RAM: статическая и динамическая, или сокращённо SRAM и DRAM.

Мы будем рассматривать только DRAM, потому что SRAM используется только внутри процессоров, таких как CPU или GPU. Так где же находится DRAM в наших компьютерах и как она работает?

Большинству людей знакома RAM, потому что несколько её планок находится рядом с CPU (центральным процессором, ЦП). Эту группу DRAM часто называют системной памятью, но лучше её называть памятью CPU, потому что она является основным накопителем рабочих данных и команд процессора.


Как видно на представленном изображении, DRAM находится на небольших платах, вставляемых в материнскую (системную) плату. Каждую плату обычно называют DIMM или UDIMM, что расшифровывается как dual inline memory module (двухсторонний модуль памяти) (U обозначает unbuffered (без буферизации)). Подробнее мы объясним это позже; пока только скажем, что это самая известная RAM любого компьютера.

Она не обязательно должна быть сверхбыстрой, но современным ПК для работы с большими приложениями и для обработки сотен процессов, выполняемых в фоновом режиме, требуется много памяти.

Ещё одним местом, где можно найти набор чипов памяти, обычно является графическая карта. Ей требуется сверхбыстрая DRAM, потому что при 3D-рендеринге выполняется огромное количество операций чтения и записи данных. Этот тип DRAM предназначен для несколько иного использования по сравнению с типом, применяемым в системной памяти.

Ниже вы видите GPU, окружённый двенадцатью небольшими пластинами — это чипы DRAM. Конкретно этот тип памяти называется GDDR5X, о нём мы поговорим позже.


Графическим картам не нужно столько же памяти, как CPU, но их объём всё равно достигает тысяч мегабайт.

Не каждому устройству в компьютере нужно так много: например, жёстким дискам достаточно небольшого количества RAM, в среднем по 256 МБ; они используются для группировки данных перед записью на диск.


На этих фотографиях мы видим платы HDD (слева) и SSD (справа), на которых отмечены чипы DRAM. Заметили, что чип всего один? 256 МБ сегодня не такой уж большой объём, поэтому вполне достаточно одного куска кремния.

Узнав, что каждый компонент или периферийное устройство, выполняющее обработку, требует RAM, вы сможете найти память во внутренностях любого ПК. На контроллерах SATA и PCI Express установлены небольшие чипы DRAM; у сетевых интерфейсов и звуковых карт они тоже есть, как и у принтеров со сканнерами.

Если память можно встретить везде, она может показаться немного скучной, но стоит вам погрузиться в её внутреннюю работу, то вся скука исчезнет!

Скальпель. Зажим. Электронный микроскоп.


У нас нет всевозможных инструментов, которые инженеры-электронщики используют для изучения своих полупроводниковых творений, поэтому мы не можем просто разобрать чип DRAM и продемонстрировать вам его внутренности. Однако такое оборудование есть у ребят из TechInsights, которые сделали этот снимок поверхности чипа:
Если вы подумали, что это похоже на сельскохозяйственные поля, соединённые тропинками, то вы не так далеки от истины! Только вместо кукурузы или пшеницы поля DRAM в основном состоят из двух электронных компонентов:
Вместе они образуют так называемую ячейку памяти, каждая из которых содержит 1 бит данных. Очень приблизительная схема ячейки показана ниже (прощу прощения у специалистов по электронике!):
Синими и зелёными линиями обозначены соединения, подающие напряжение на МОП-транзистор и конденсатор. Они используются для считывания и записи данных в ячейку, и первой всегда срабатывает вертикальная (разрядная) линия.

Канавочный конденсатор, по сути, используется в качестве сосуда для заполнения электрическим зарядом — его пустое/заполненное состояние даёт нам 1 бит данных: 0 — пустой, 1 — полный. Несмотря на предпринимаемые инженерами усилия, конденсаторы не способны хранить этот заряд вечно и со временем он утекает.

Это означает, что каждую ячейку памяти нужно постоянно обновлять по 15-30 раз в секунду, хотя сам этот процесс довольно быстр: для обновления набора ячеек требуется всего несколько наносекунд. К сожалению, в чипе DRAM множество ячеек, и во время их обновления считывание и запись в них невозможна.

К каждой линии подключено несколько ячеек:


Строго говоря, эта схема неидеальна, потому что для каждого столбца ячеек используется две разрядные линии — если бы мы изобразили всё, то схема бы стала слишком неразборчивой.

Полная строка ячеек памяти называется страницей, а длина её зависит от типа и конфигурации DRAM. Чем длиннее страница, тем больше в ней бит, но и тем большая электрическая мощность нужна для её работы; короткие страницы потребляют меньше мощности, но и содержат меньший объём данных.

Однако нужно учитывать и ещё один важный фактор. При считывании и записи на чип DRAM первым этапом процесса является активация всей страницы. Строка битов (состоящая из нулей и единиц) хранится в буфере строки, который по сути является набором усилителей считывания и защёлок, а не дополнительной памятью. Затем активируется соответствующий столбец для извлечения данных из этого буфера.

Если страница слишком мала, то чтобы успеть за запросами данных, строки нужно активировать чаще; и наоборот — большая страница предоставляет больше данных, поэтому активировать её можно реже. И даже несмотря на то, что длинная строка требует большей мощности и потенциально может быть менее стабильной, лучше стремиться к получению максимально длинных страниц.


Если собрать вместе набор страниц, то мы получим один банк памяти DRAM. Как и в случае страниц, размер и расположение строк и столбцов ячеек играют важную роль в количестве хранимых данных, скорости работы памяти, энергопотреблении и так далее.

Например, схема может состоять из 4 096 строк и 4 096 столбцов, при этом полный объём одного банка будет равен 16 777 216 битам или 2 мегабайтам. Но не у всех чипов DRAM банки имеют квадратную структуру, потому что длинные страницы лучше, чем короткие. Например, схема из 16 384 строк и 1 024 столбцов даст нам те же 2 мегабайта памяти, но каждая страница будет содержать в четыре раза больше памяти, чем в квадратной схеме.

Все страницы в банке соединены с системой адресации строк (то же относится и к столбцам) и они контролируются сигналами управления и адресами для каждой строки/столбца. Чем больше строк и столбцов в банке, тем больше битов должно использоваться в адресе.

Для банка размером 4 096 x 4 096 для каждой системы адресации требуется 12 бит, а для банка 16 384 x 1 024 потребуется 14 бит на адреса строк и 10 бит на адреса столбцов. Стоит заметить, что обе системы имеют суммарный размер 24 бита.


Если бы чип DRAM мог предоставлять доступ к одной странице за раз, то это было бы не особо удобно, поэтому в них упаковано несколько банков ячеек памяти. В зависимости от общего размера, чип может иметь 4, 8 или даже 16 банков — чаще всего используется 8 банков.

Все эти банки имеют общие шины команд, адресов и данных, что упрощает структуру системы памяти. Пока один банк занят работой с одной командой, другие банки могут продолжать выполнение своих операций.

Весь чип, содержащий все банки и шины, упакован в защитную оболочку и припаян к плате. Она содержит электропроводники, подающие питание для работы DRAM и сигналов команд, адресов и данных.


На фотографии выше показан чип DRAM (иногда называемый модулем), изготовленный компанией Samsung. Другими ведущими производителями являются Toshiba, Micron, SK Hynix и Nanya. Samsung — крупнейший производитель, он имеет приблизительно 40% мирового рынка памяти.

Каждый изготовитель DRAM использует собственную систему кодирования характеристик памяти; на фотографии показан чип на 1 гигабит, содержащий 8 банков по 128 мегабита, выстроенных в 16 384 строки и 8 192 столбца.

Выше по рангу


Компании-изготовители памяти берут несколько чипов DRAM и устанавливают их на одну плату, называемую DIMM. Хотя D расшифровывается как dual (двойная), это не значит, что на ней два набора чипов. Под двойным подразумевается количество электрических контактов в нижней части платы; то есть для работы с модулями используются обе стороны платы.

Сами DIMM имеют разный размер и количество чипов:


На фотографии сверху показана стандартная DIMM для настольного ПК, а под ней находится так называемая SO-DIMM (small outline, «DIMM малого профиля»). Маленький модуль предназначен для ПК малого форм-фактора, например, ноутбуков и компактных настольных компьютеров. Из-за малого пространства уменьшается количество используемых чипов, изменяется скорость работы памяти, и так далее.

Существует три основных причины для использования нескольких чипов памяти на DIMM:

  • Это увеличивает объём доступного хранилища
  • В любой момент времени возможен доступ только к одному банку, поэтому благодаря работе остальных в фоновом режиме повышается производительность.
  • Шина адреса в процессоре, обрабатывающая память, шире, чем шина DRAM.

Последнее очень важно, потому что в большинстве чипов DRAM используется только 8-битная шина данных. Однако CPU и GPU в этом от них отличаются: например, CPU AMD Ryzen 7 3800X имеет два встроенных 64-битных контроллера, а в Radeon RX 5700 XT встроено восемь 32-битных контроллеров.

То есть каждому DIMM, который устанавливается в компьютер с Ryzen, потребуется восемь модулей DRAM (8 чипов x 8 бит = 64 бита). Можно подумать, что графическая карта 5700 XT будет иметь 32 чипа памяти, но у неё их только 8. Что же это нам даёт?

В чипы памяти, предназначенные для графических карт, устанавливают больше банков, обычно 16 или 32, потому что для 3D-рендеринга необходим одновременный доступ к большому объёму данных.


Один ранг и два ранга

Множество модулей памяти, «заполняющих» шину данных контроллера памяти, называется рангом, и хотя к контроллеру можно подключить больше одного ранга, за раз он может получать данные только от одного ранга (потому что ранги используют одну шину данных). Это не вызывает проблем, потому что пока один ранг занимается ответом на переданную ему команду, другому рангу можно передать новый набор команд.

Платы DIMM могут иметь несколько рангов и это особенно полезно, когда вам нужно огромное количество памяти, но на материнской плате мало разъёмов под RAM.

Так называемые схемы с двумя (dual) или четырьмя (quad) рангами потенциально могут обеспечить большую производительность, чем одноранговые, но увеличение количества рангов быстро повышает нагрузку на электрическую систему. Большинство настольных ПК способно справиться только с одним-двумя рангами на один контроллер. Если системе нужно больше рангов, то лучше использовать DIMM с буферизацией: такие платы имеют дополнительный чип, облегчающий нагрузку на систему благодаря хранению команд и данных в течение нескольких циклов, прежде чем передать их дальше.


Множество модулей памяти Nanya и один буферный чип — классическая серверная RAM

Но не все ранги имеют размер 64 бита — используемые в серверах и рабочих станциях DIMM часто размером 72 бита, то есть на них есть дополнительный модуль DRAM. Этот дополнительный чип не обеспечивает повышение объёма или производительности; он используется для проверки и устранения ошибок (error checking and correcting, ECC).

Вы ведь помните, что всем процессорам для работы нужна память? В случае ECC RAM небольшому устройству, выполняющему работу, предоставлен собственный модуль.

Шина данных в такой памяти всё равно имеют ширину всего 64 бита, но надёжность хранения данных значительно повышается. Использование буферов и ECC только незначительно влияет на общую производительность, зато сильно повышает стоимость.

Жажда скорости


У всех DRAM есть центральный тактовый сигнал ввода-вывода (I/O, input/output) — напряжение, постоянно переключающееся между двумя уровнями; он используется для упорядочивания всего, что выполняется в чипе и шинах памяти.

Если бы мы вернулись назад в 1993 год, то смогли бы приобрести память типа SDRAM (synchronous, синхронная DRAM), которая упорядочивала все процессы с помощью периода переключения тактового сигнала из низкого в высокое состояние. Так как это происходит очень быстро, такая система обеспечивает очень точный способ определения времени выполнения событий. В те времена SDRAM имела тактовые сигналы ввода-вывода, обычно работавшие с частотой от 66 до 133 МГц, и за каждый такт сигнала в DRAM можно было передать одну команду. В свою очередь, чип за тот же промежуток времени мог передать 8 бит данных.

Быстрое развитие SDRAM, ведущей силой которого был Samsung, привело к созданию в 1998 году её нового типа. В нём передача данных синхронизировалась по повышению и падению напряжения тактового сигнала, то есть за каждый такт данные можно было дважды передать в DRAM и обратно.

Как же называлась эта восхитительная новая технология? Double data rate synchronous dynamic random access memory (синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных). Обычно её просто называют DDR-SDRAM или для краткости DDR.


Память DDR быстро стала стандартом (из-за чего первоначальную версию SDRAM переименовали в single data rate SDRAM, SDR-DRAM) и в течение последующих 20 лет оставалась неотъемлемой частью всех компьютерных систем.

Прогресс технологий позволил усовершенствовать эту память, благодаря чему в 2003 году появилась DDR2, в 2007 году — DDR3, а в 2012 году — DDR4. Каждая новая версия обеспечивала повышение производительности благодаря ускорению тактового сигнала ввода-вывода, улучшению систем сигналов и снижению энергопотребления.

DDR2 внесла изменение, которое мы используем и сегодня: генератор тактовых сигналов ввода-вывода превратился в отдельную систему, время работы которой задавалось отдельным набором синхронизирующих сигналов, благодаря чему она стала в два раза быстрее. Это аналогично тому, как CPU используют для упорядочивания работы тактовый сигнал 100 МГц, хотя внутренние синхронизирующие сигналы работают в 30-40 раз быстрее.

DDR3 и DDR4 сделали шаг вперёд, увеличив скорость тактовых сигналов ввода-вывода в четыре раза, но во всех этих типах памяти шина данных для передачи/получения информации по-прежнему использовала только повышение и падение уровня сигнала ввода-вывода (т.е. удвоенную частоту передачи данных).

Сами чипы памяти не работают на огромных скоростях — на самом деле, они шевелятся довольно медленно. Частота передачи данных (измеряемая в миллионах передач в секунду — millions of transfers per second, MT/s) в современных DRAM настолько высока благодаря использованию в каждом чипе нескольких банков; если бы на каждый модуль приходился только один банк, всё работало бы чрезвычайно медленно.


Каждая новая версия DRAM не обладает обратной совместимостью, то есть используемые для каждого типа DIMM имеют разные количества электрических контактов, разъёмы и вырезы, чтобы пользователь не мог вставить память DDR4 в разъём DDR-SDRAM.
Сверху вниз: DDR-SDRAM, DDR2, DDR3, DDR4

DRAM для графических плат изначально называлась SGRAM (synchronous graphics, синхронная графическая RAM). Этот тип RAM тоже подвергался усовершенствованиям, и сегодня его для понятности называют GDDR. Сейчас мы достигли версии 6, а для передачи данных используется система с учетверённой частотой, т. е. за тактовый цикл происходит 4 передачи.


Кроме более высокой частоты передачи, графическая DRAM обеспечивает дополнительные функции для ускорения передачи, например, возможность одновременного открытия двух страниц одного банка, работающие в DDR шины команд и адресов, а также чипы памяти с гораздо большими скоростями тактовых сигналов.

Какой же минус у всех этих продвинутых технологий? Стоимость и тепловыделение.

Один модуль GDDR6 примерно вдвое дороже аналогичного чипа DDR4, к тому же при полной скорости он становится довольно горячим — именно поэтому графическим картам с большим количеством сверхбыстрой RAM требуется активное охлаждение для защиты от перегрева чипов.

Скорость битов


Производительность DRAM обычно измеряется в количестве битов данных, передаваемых за секунду. Ранее в этой статье мы говорили, что используемая в качестве системной памяти DDR4 имеет чипы с 8-битной шириной шины, то есть каждый модуль может передавать до 8 бит за тактовый цикл.

То есть если частота передачи данных равна 3200 MT/s, то пиковый результат равен 3200 x 8 = 25 600 Мбит в секунду или чуть больше 3 ГБ/с. Так как большинство DIMM имеет 8 чипов, потенциально можно получить 25 ГБ/с. Для GDDR6 с 8 модулями этот результат был бы равен 440 ГБ/с!

Обычно это значение называют полосой пропускания (bandwidth) памяти; оно является важным фактором, влияющим на производительность RAM. Однако это теоретическая величина, потому что все операции внутри чипа DRAM не происходят одновременно.

Чтобы разобраться в этом, давайте взглянем на показанное ниже изображение. Это очень упрощённое (и нереалистичное) представление того, что происходит, когда данные запрашиваются из памяти.


На первом этапе активируется страница DRAM, в которой содержатся требуемые данные. Для этого памяти сначала сообщается, какой требуется ранг, затем соответствующий модуль, а затем конкретный банк.

Чипу передаётся местоположение страницы данных (адрес строки), и он отвечает на это передачей целой страницы. На всё это требуется время и, что более важно, время нужно и для полной активации строки, чтобы гарантировать полную блокировку строки битов перед выполнением доступа к ней.

Затем определяется соответствующий столбец и извлекается единственный бит информации. Все типы DRAM передают данные пакетами, упаковывая информацию в единый блок, и пакет в современной памяти почти всегда равен 8 битам. То есть даже если за один тактовый цикл извлекается один бит, эти данные нельзя передать, пока из других банков не будет получено ещё 7 битов.

А если следующий требуемый бит данных находится на другой странице, то перед активацией следующей необходимо закрыть текущую открытую страницу (это процесс называется pre-charging). Всё это, разумеется, требует больше времени.

Все эти различные периоды между временем отправки команды и выполнением требуемого действия называются таймингами памяти или задержками. Чем ниже значение, тем выше общая производительность, ведь мы тратим меньше времени на ожидание завершения операций.

Некоторые из этих задержек имеют знакомые фанатам компьютеров названия:


Существует ещё много других таймингов и все их нужно тщательно настраивать, чтобы DRAM работала стабильно и не искажала данные, имея при этом оптимальную производительность. Как можно увидеть из таблицы, схема, демонстрирующая циклы в действии, должна быть намного шире!

Хотя при выполнении процессов часто приходится ждать, команды можно помещать в очереди и передавать, даже если память занята чем-то другим. Именно поэтому можно увидеть много модулей RAM там, где нам нужна производительность (системная память CPU и чипы на графических картах), и гораздо меньше модулей там, где они не так важны (в жёстких дисках).

Тайминги памяти можно настраивать — они не заданы жёстко в самой DRAM, потому что все команды поступают из контроллера памяти в процессоре, который использует эту память. Производители тестируют каждый изготавливаемый чип и те из них, которые соответствуют определённым скоростям при заданном наборе таймингов, группируются вместе и устанавливаются в DIMM. Затем тайминги сохраняются в небольшой чип, располагаемый на плате.


Даже памяти нужна память. Красным указано ПЗУ (read-only memory, ROM), в котором содержится информация SPD.

Процесс доступа к этой информации и её использования называется serial presence detect (SPD). Это отраслевой стандарт, позволяющий BIOS материнской платы узнать, на какие тайминги должны быть настроены все процессы.

Многие материнские платы позволяют пользователям изменять эти тайминги самостоятельно или для улучшения производительности, или для повышения стабильности платформы, но многие модули DRAM также поддерживают стандарт Extreme Memory Profile (XMP) компании Intel. Это просто дополнительная информация, хранящаяся в памяти SPD, которая сообщает BIOS: «Я могу работать с вот с такими нестандартными таймингами». Поэтому вместо самостоятельной возни с параметрами пользователь может настроить их одним нажатием мыши.

Спасибо за службу, RAM!


В отличие от других уроков анатомии, этот оказался не таким уж грязным — DIMM сложно разобрать и для изучения модулей нужны специализированные инструменты. Но внутри них таятся потрясающие подробности.

Возьмите в руку планку памяти DDR4-SDRAM на 8 ГБ из любого нового ПК: в ней упаковано почти 70 миллиардов конденсаторов и такое же количество транзисторов. Каждый из них хранит крошечную долю электрического заряда, а доступ к ним можно получить за считанные наносекунды.

Даже при повседневном использовании она может выполнять бесчисленное количество команд, и большинство из плат способны без малейших проблем работать многие годы. И всё это меньше чем за 30 долларов? Это просто завораживает.

DRAM продолжает совершенствоваться — уже скоро появится DDR5, каждый модуль которой обещает достичь уровня полосы пропускания, с трудом достижимый для двух полных DIMM типа DDR4. Сразу после появления она будет очень дорогой, но для серверов и профессиональных рабочих станций такой скачок скорости окажется очень полезным.

См. также:

Виды памяти в психологии. Долговременная и кратковременная память :: SYL. ru

Каждый человек в течение всей своей жизни накапливает определенную информацию, опыт и знания, необходимые ему в различных сферах его деятельности. Все это возможно благодаря памяти. Без нее человечество никогда не достигло бы прогресса и до сих пор оставалось бы на уровне первобытнообщинного строя. Память – это одна из важнейших функций нашего сознания. Что же означает это понятие? Каковы основные виды памяти в психологии? С какими ее нарушениями может столкнуться человек, и как их исправить?

Понятие и функции памяти

Память – это способность сознания человека накапливать, сохранять, а также воспроизводить полученные некогда знания, навыки, информацию о нашем мире. В различных формах она присуща всем живым организмам. Однако у людей, по сравнению с остальными существами, память находится на самом высшем уровне развития.

Различные типы памяти способствуют тому, что человек может не только овладевать некими сведениями, но и повторять и воспроизводить всевозможные действия. Память позволяет нам переноситься мыслями в прошлое, заново переживать эмоции и волнения, которые мы когда-то испытали. Эта функция человеческой психики обеспечивает связь прошлого, настоящего и будущего, делает возможным обучение и личностное развитие.

Память способствует координации работы различных подсистем нашей психики. С ее помощью человек способен добиваться цели, поставленной перед собой, благодаря запоминанию и воспроизведению в нужный момент необходимой информации.

К основным функциям памяти относится способность накапливать и сохранять полученные знания в течение длительного промежутка времени. Также она необходима для воспроизведения информации с максимальной точностью.

Классификация видов памяти в психологии

К свойственным, помимо человека, и другим организмам относятся генетическая и механическая память. Первая из них хранится в генотипе живого организма и передается по наследству. На нее невозможно оказать никакого влияния известными нам методами. Механическая память представляет собой способность к обучению, основанную на повторениях, без осмысления и осознания действий.

В зависимости от того, какой из органов чувств принимает наибольшее участие в процессе запоминания, выделяют следующие типы памяти: слуховую, зрительную и осязательную. По продолжительности хранения информации она делится на долгосрочную и кратковременную.

Также классификация видов памяти производится по типу мышления человека. Согласно ей, выделяют ассоциативную, логическую, опосредованную память.

Первый вид представляет собой процесс усваивания информации за счет построения некой цепочки ассоциаций. Так, например, когда человек изучает иностранный язык, то или иное слово может показаться по произношению похожим на русское. Таким образом, запомнить его будет намного легче.

Логическая память построена на смысловой взаимосвязи различных элементов, которые необходимо запомнить. Поняв причинно-следственные зависимости, человек легко усвоит необходимую ему информацию.

Опосредованная память основывается на сопоставлении новых знаний с уже имеющимся у человека жизненным опытом. Она включает в себя и логическую, и ассоциативную память.

От того, насколько целенаправленно происходит усваивание информации человеком, выделяют такие виды памяти в психологии, как произвольную и непроизвольную. В первом случае знания фиксируются случайно, автоматически. Непроизвольная память же предполагает целенаправленную концентрацию внимания человека для сохранения необходимой информации.

Качества и индивидуальные особенности нашей памяти

У каждого человека память развита по-своему. Для кого-то не составит труда быстро запомнить довольно большой объем информации, кому-то же сложно выучить даже короткое стихотворение.

В психологии выделяются следующие качества памяти: объем, точность, длительность, быстрота запоминания и готовность к воспроизведению. Все они развиты у конкретного человека в разной степени.

Объем памяти представляет собой способность индивида одновременно сохранять и держать в голове значительное количество информации. Согласно научным данным, люди не используют на 100% свой мозг, и память наша также задействована не на полную силу. В наше сознание может вместиться информации гораздо больше, чем в самый современный компьютер, но мало кто реализует на практике свои потенциальные возможности.

Точность памяти позволяет человеку воспроизводить максимально достоверно усвоенную информацию. Очень часто с течением времени часть данных может стереться из нашего сознания или исказиться. Точность воспроизведения же обеспечивает их надежную сохранность в неизменном виде.

Длительность памяти позволяет удерживать необходимую информацию в голове определенное время. Так, например, студенту, выучившему все билеты перед сессией, важно не забыть их до того момента, пока он не сдаст экзамены. После этого же удерживать информацию в памяти для него не имеет смысла.

Быстрота запоминания также является одной из важнейших характеристик памяти. Она определяется количеством времени, необходимым для того, чтобы усвоить ту или иную информацию. Некоторым студентам, к примеру, нужно учить весь семестр, чтобы успешно сдать сессию. Другим же достаточно прочитать материал на один раз перед самым экзаменом.

Готовность к воспроизведению характеризуется способностью человека быстро вспомнить необходимую информацию. Для кого-то это совсем несложно, кому-то же требуется время, чтобы постепенно отыскать в глубинах своей памяти то, что ему нужно.

Понятие и особенности зрительной памяти

Зрительная память характеризуется тем, что человек в состоянии запоминать увиденные им лица, текст, различные предметы. При необходимости вспомнить что-либо перед ним возникают некие образы, которые формирует наше сознание. Людям, у которых этот вид памяти развит в большей степени, легче усваивать информацию при зрительном контакте с предметом познания.

Особенности памяти этого вида состоят в том, что в процессе запоминания наш мозг преобразует и трансформирует исходные данные. При этом мелкие, неважные детали могут вовсе опускаться, а что-то более крупное и привлекающее внимание, наоборот, выделяться и преувеличиваются. Наше сознание способно представлять увиденную информацию в виде схем и рисунков, которые легче сохранить в памяти.

Зрительная память не у всех людей развита одинаково. Кто-то с легкостью опишет предмет, который он видел пару секунд, другой же человек, даже внимательно рассматривая ту или иную вещь, упустит потом важные моменты, рассказывая о ней.

Особенности слуховой памяти

Многим людям гораздо легче запомнить информацию на слух, нежели при зрительном контакте. Так, при разучивании стихотворения некоторым детям необходимо, чтобы родители сначала несколько раз прочитали им его. Слуховая память – это способность человека запоминать и усваивать, сохранять и впоследствии воспроизводить звуковую информацию.

Каждый человек в той или иной степени обладает слуховой памятью. Кто-то с легкостью дословно воспроизведет мельком услышанную им информацию. Кому-то же это дается труднее. Но даже если, внимательно прослушав лекцию, вы из нее ничего не запомнили, не стоит думать, что данный вид памяти вам совершенно не свойственен. Возможно, ваш мозг просто не хочет воспринимать информацию, которая вам не интересна, ведь в разговоре с товарищем практически каждый запомнит, о чем именно он вам рассказывал.

Кратковременная память

Выделяя виды памяти в психологии, чаще всего в первую очередь упоминают долговременную и кратковременную память. Последняя представляет собой способ хранения информации в течение небольшого промежутка времени, как правило, от 20 до 30 секунд. Очень часто с ней сравнивается физическая память компьютера.

Кратковременная память сохраняет обобщенный образ предмета, который воспринял человек. Она акцентируется на самых основных и выделяющихся чертах, наиболее запоминающихся элементах. Кратковременная память функционирует без предварительной установки на запоминание. Однако при этом она направлена на воспроизведение только что полученной информации.

Основным показателем, характеризующим кратковременную память, является ее объем. Он определяется количеством единиц информации, которые человек будет способен воспроизвести с абсолютной точностью через 20-30 секунд после того, как некие данные один раз были представлены перед ним. Чаще всего объем кратковременной памяти людей варьируется в промежутке между 5 и 9 единицами.

Информация удерживается в кратковременной памяти за счет повторения. Данные сканируются нашим мозгом с помощью зрения, а затем проговариваются внутренней речью. После этого начинает работать кратковременная слуховая память. При отсутствии повторения сохраненные элементы со временем забываются либо вытесняются вновь поступившими данными.

Долговременная память

Способность человека хранить информацию в течение очень долгого, иногда ограниченного лишь продолжительностью нашей жизни, промежутка времени называется долговременной памятью. Она предполагает наличие у людей возможности в любой необходимый момент вспомнить и воспроизвести то, что когда-то прочно поселилось в сознании.

Человек в состоянии неограниченное количество раз рассказывать без утраты смысла и всех мельчайших деталей информацию, хранящуюся в долгосрочном хранилище памяти. Систематические повторения позволяют удерживать в голове данные все дольше и дольше.

Функционирование долгосрочной памяти связано с такими процессами, как мышление и сила воли. Они необходимы для того, чтобы отыскать в глубинах сознания некогда сохраненную информацию. Для того чтобы данные перешли в долговременную память, нужна четкая установка на запоминание, а также систематические повторения.

У всех людей этот вид памяти развит в различной степени. Чем лучше долговременная память, тем большее количество единиц информации способен запомнить человек при меньшем числе повторений.

Способность забывать как функция памяти

Многими людьми способность забывать рассматривается, как недостаток, и даже нарушение памяти, от которого хотелось бы избавиться. Действительно, мало кому понравится в нужный момент не суметь вспомнить важную информацию. Однако на самом деле способность забывать нам крайне необходима.

Если на секунду представить, что человек хранил бы в своей голове абсолютно все, и ни одна даже самая малейшая деталь не ускользала бы из нашего сознания, насколько перегруженной оказалась бы в итоге наша память? Помимо этого, есть множество неприятных и страшных событий, которые хочется поскорее забыть. Наше сознание устроено таким образом, что пытается стереть из памяти весь негатив. Люди стараются помнить только хорошее и поменьше думать о плохом.

Способность забывать позволяет человеку концентрироваться на самых важных вещах и сохранять в своем сознании только действительно необходимую информацию. Благодаря этой функции наша физическая память защищена от перегрузок. Однако не во всех случаях представление людей о нужных сведениях совпадают с выбором таковых нашим мозгом. Подобные ситуации создают для нас проблемы и неудобства, и человек жалуется, что у него плохая память.

Необходимо помнить, что даже люди с феноменальной памятью обладают способностью забывать ненужную, лишнюю информацию. Без этой способности мозг работал бы очень медленно, как перегруженный компьютер. При этом у человека часто возникали бы нервные расстройства и всевозможные проблемы с памятью.

Нарушение памяти: виды и причины

Причины нарушения памяти довольно разнообразны. В первую очередь к таковым относятся травмы и поражения головного мозга, а также заболевания других органов, отражающиеся на общем состоянии человека. Частое злоупотребление алкоголем, никотином, наркотиками, систематический прием сильных лекарственных средств могут привести к нарушению памяти. Причиной этой проблемы является также неправильный образ жизни человека, наличие постоянных стрессов, хроническое недосыпание и переутомление. Многие люди с возрастом начинают замечать, что у них стала плохая память. Если проблемы с памятью, вызванные неблагоприятными жизненными факторами, устранить довольно легко, то нарушения, спровоцированные серьезными травмами, очень сложно поддаются лечению.

Как и виды памяти в психологии, ее расстройства также многообразны. Они подразделяются на несколько групп. К первой относятся амнезии. Это заболевание характеризуется нарушением способности индивида хранить, запоминать и воспроизводить информацию. Иногда человек не может вспомнить события, которые происходили до получения травмы. В некоторых случаях он, наоборот, прекрасно помнит далекое прошлое, но не способен воспроизвести то, что случилось с ним пару минут назад.

Ко второй группе относятся частичные нарушения памяти. Они делятся на гипомнезию, то есть снижение памяти, и гипермнезию – заболевание, характеризующееся чрезмерным повышением способностей сохранять информацию.

Третья группа включает в себя нарушения, связанные с искажением информации или ложными воспоминаниями. Заболевания такого рода носят название парамнезии. Люди могут присваивать себе чужие мысли и действия, смешивают в своем сознании прошлое и настоящее, считают реальностью вымышленные события.

Столкнувшись с любым из перечисленных нарушений памяти, человеку необходимо незамедлительно обратиться за помощью к специалистам. Вовремя начатое лечение во многих случаях делает начавшиеся изменения обратимыми.

Как развить память?

У каждого из нас свои особенности памяти. Кому-то легче дается усвоение информации на слух, кто-то же обязательно должен видеть перед глазами объект запоминания. Для некоторых людей не представляет сложности выучить длинные стихотворения, кому-то для этого требуется приложить немалые усилия. Различные особенности людей не являются нарушениями, и каждый при желании может усовершенствовать свою способность сохранять и воспроизводить информацию.

Существует несколько советов, с помощью которых развитие памяти станет более доступным каждому человеку. Прежде всего, нужно знать, что мозг запоминает быстрее ту информацию, которая нам интересна. Также важным фактором является полное сосредоточение внимания на изучаемом объекте. Чтобы быстрее что-то запомнить, нужно создать вокруг себя среду, которая способствовала бы максимальной концентрации. К примеру, готовясь к экзамену, можно выключить компьютер и телефон, попросить родственников не шуметь и не отвлекать вас.

Быстрее запоминать помогают ассоциации. Научившись строить их, сопоставлять то, что необходимо усвоить, с уже знакомыми понятиями, вы существенно облегчите процесс запоминания.

Немаловажным считается умение человека систематизировать полученную информацию. Сознание преобразует исходные данные в схемы и графики, которые проще и быстрее запомнить.

Развитие памяти человека невозможно без повторения. Чтобы информация со временем не забывалась, ее необходимо периодически повторять, вновь и вновь возвращаться к ней.

Упражнения для улучшения памяти

Существует множество упражнений для развития и тренировки нашей памяти. Многие из них можно применять в повседневной жизни, они не требуют специальной подготовки и наличия определенных книг и пособий.

Очень большого внимания заслуживает тренировка зрительной памяти. Приведем несколько примеров упражнений на ее развитие. Можете открыть любую картинку, посмотреть на нее несколько секунд, затем закрыть глаза и мысленно постараться вспомнить все, что вам удастся. Затем откройте глаза и проверьте себя.

Еще одним вариантом упражнений развития зрительной памяти является игра в карандаши. Вы можете взять несколько карандашей, бросить их на стол в случайном порядке, посмотреть на них пару секунд, а затем, не подглядывая, воспроизвести увиденное на другом конце стола. Если у вас все получается слишком легко, можно увеличить количество карандашей.

Для развития слуховой памяти будет очень полезным читать книги вслух. Однако делать это нужно с выражением, избегая монотонного чтения. Разучивание стихотворений также поспособствует улучшению слуховой памяти. Даже пара выученных четверостиший в день существенно повысят возможности вашей памяти. Можно попробовать запомнить и через некоторое время воспроизвести про себя разговор незнакомцев или услышанную в маршрутке новую для вас песню.

Для развития памяти постарайтесь каждый вечер вспоминать события прожитого дня в мельчайших деталях. Причем делать это нужно в обратной последовательности, то есть, начиная с вечера и заканчивая пробуждением.

Для того чтобы ваша память как можно дольше вас не подводила, необходимо полноценно питаться, отдыхать, избегать стрессов и негативных эмоций. Помнить все невозможно, поэтому даже если вы что-то забыли, постарайтесь отнестись к этому с юмором и не зацикливаться на проблемах.

Что такое оперативная память компьютера?

Снова привет! Сегодня речь пойдет об оперативной памяти. Разберемся с тем: что такое оперативная память, для чего она нужна и как работает. Также расскажу какие виды оперативной памяти есть и на какие характеристики стоит обращать внимание при ее выборе. Будет позновательно и интересно. Начнем.

Что такое оперативная память?

Оперативная память — она же RAM (Random Access Memory), ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), оперативка — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.

Физически модуль оперативной памяти воплощен в виде таких планок, которые вставляются в специальный разъем на материнской плате:

Так, в принципе, на первые два вопроса я ответил. Хотя нет, с этого определения обычному человеку мало что понятно. Разберем подробнее.

В компьютере есть несколько видов памяти: энергоНЕзависимая и энергозависимая или временная.

Энергонезависимая память представляет из себя любое устройство памяти, которое может хранить данные независимо от того подается на него питание или нет. В компьютере таковым является жесткий диск или SSD. Вы можете сохранить на нем файл, отключить компьютер от сети и при следующем включении все останется на месте.

Энергозависимая память — это компьютерная память, которой для хранения информации необходимо постоянное питание. Таковой памятью в компьютере и является оперативная. Это означает, что если перестать подавать на нее электропитание (выключить компьютер), вся хранящаяся в ней информация исчезнет. То бишь каждый раз, когда вы включаете компьютер, его оперативная память пуста.

Думаю, это понятно. Вторая часть определения отвечает на следующий вопрос.

Для чего нужна оперативная память?

Справедливым будет вопрос: зачем в компьютере кроме жесткого диска, на котором данные сохраняются независимо от того подается на него питание или нет, нужна еще дополнительная, столь ненадежная вещь как оперативная память?

Дело в том, что в сравнении со скоростью работы центрального процессора, скорость чтения и записи на жесткий диск очень маленькая. Если бы процессор напрямую работал с ним, производительность компьютера была бы очень низкой.

Оперативная память, по сравнению с жестким диском работает намного быстрее. Если не учитывать различные кэши, ОЗУ будет самым быстрым элементом в устройстве компьютера, после центрального процессора.

Таким образом, оперативная память нужна для увеличения производительности компьютера, за счет того, что дает возможность последнему быстрее получать необходимые данные.

Как это все работает?

При запуске компьютера, все необходимые данные (ядро операционной системы, драйвера, различные службы и программы автозапуска) загружаются из жесткого диска в оперативную память откуда ЦП и берет их на обработку. Результаты своей работы процессор также возвращает в оперативную память, а не на жесткий диск. Каждая программа, каждое открытое вами окно любой программы на компьютере находится в оперативной памяти. С ней центральный процессор и работает. И только тогда, когда вы сохраняете какие-то результаты своей работы, они записываются на жесткий диск.

Для лучшего понимания рассмотрим простой пример с созданием текстового документа в Word.

При нажатии на ярлык запуска программы, все файлы необходимые для ее работы загружаются в оперативную память после чего появляется окно редактора на мониторе компьютера. Когда вы начинаете писать текст он тоже находится в оперативной памяти, просто так на жестком диске вы его не найдете. Чтобы сохранить на нем результат вашей работы, необходимо нажать одноименную кнопку в Word. У всех хотя бы раз было такое, что вы пишете, пишете какой-нибудь текст и случайно закрываете программу или компьютер выключился, а после повторного включения, ваша работа исчезает. Это происходит именно потому, что оперативная память обнулилась, а вы ниразу не удосужились сохранить свое творчество.

Думаю, теперь вы понимаете, что такое оперативная память, зачем она нужна и как это работает. Давайте перейдем к более практичным вещам. А именно — рассмотрим виды оперативной памяти и основные ее характеристики.

Виды (типы) оперативной памяти

В наше время оперативная память может быть двух типов: статической (SRAM) и динамической (DRAM). Статические ОЗУ по сравнению с динамическими являются более быстрыми из-за своей технологии производства, но в то же время и более дорогими. Такой тип зачастую используется в качестве кэш-памяти процессора. Для массового производства модулей оперативной памяти используют технологию DRAM. Существует несколько типов такой памяти. Те, которые сейчас можно встретить:

  • DDR SDRAM — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) первого поколения;
  • DDR2 SDRAM — второе поколение DDR SDRAM;
  • DDR3 SDRAM — третье поколение DDR SDRAM;
  • DDR4 SDRAM — четвертое поколение DDR SDRAM;
  • DDR5 SDRAM — пятое поколение DDR SDRAM;

Как можно догадаться, DDR SDRAM — самый старый тип оперативной памяти, который сейчас встретить очень трудно. DDR5 — самый новый, который в продаже пока отсутствует, но уже выпущены тестовые образцы. На сегодняшний день самым распространенным является DDR4. Различаются эти типы памяти между собой производительностью и внешним видом.

Чтобы ненароком нельзя было вставить планку с одним типом оперативной памяти в разъем, предназначенный для другого, в группе контактов есть специальный ключ (пропил), а в разъеме на материнской плате в том же месте выступ. У каждого вида памяти он разный.

Кроме того, с помощью этого ключа вы не сможете вставить модуль ОЗУ наоборот.

Основные характеристики оперативной памяти

  • Тип оперативной памяти. DDR3 или DDR4. Первый и второй тип в новых устройствах уже не встречается, а пятый — еще.
  • Объем ОЗУ. Как писалось выше — в оперативную память будут помещаться все запущенные программы. Соответственно, чем больше и чем более ресурсоемкое ПО будет использоваться на ПК, тем больший объем оперативки необходим. Как небольшой ориентир: простому домашнему или офисному компьютеру достаточно 4 Гб. Для домашнего мультимедийного можно устанавливить 8 Гб памяти. А игровой или профессиональной машине с «тяжелыми» программами по типу видеоредакторов для комфортной работы необходимо 16 и больше Гб оперативной памяти.
  • Тактовая частота. Но нужно смотреть чтобы эту частоту поддерживали материнская плата и процессор. Иначе, если частота ОЗУ будет больше, чем поддерживаемая материнкой, память будет работать на пониженных частотах что для будет означать переплату за неиспользуемую производительность.
  • Тайминги. Это задержка между обращением к памяти и до момента выдачи ею нужных данных. Соответственно, чем меньше будут задержки, тем быстрее ОЗУ будет работать.

Итог

На этом и закончу. Я постарался изложить основную информацию по оперативной памяти компьютера, которой будет достаточно обычному пользователю для понимания того, что такое оперативная память, для чего она нужна и как работает, основные ее характеристики. В комментариях вы можете задать мне вопросы если вам что то не понятно.

Предыдущая запись
Что такое кэш браузера и как его очистить? Следующая запись
Как сделать подпись с картинкой в Thunderbird

 

Метки ЖелезоКомпьютер

Оперативная память компьютера. Простыми словами

В этой статье я расскажу об оперативной памяти ПК, кто ещё не знает, что это такое обязательно расскажу. Проведем сравнение её с обычной памятью, выявим разницу и поговорим о принципах работы.

Так же научимся правильно подбирать оперативную память для своего компьютера, подскажу, сколько её нужно добавить для нужного результата.

Что такое оперативная память компьютера?

Итак, оперативная память – это временная память компьютера.

То есть если говорить простым языком – это устройство, которое записывает временные файлы, данные, которые вы вводите здесь и сейчас.

Вы когда-нибудь задумывались, где сохраняется текст, который вы, к примеру, только что ввели в worde или блокноте? Если попробуете найти этот текст до того, как нажали кнопку «сохранить», его нельзя будет нигде обнаружить, потому что его пока ещё как бы не существует, но ведь вы его видите, вот он перед вами на экране, а не найдете вы его именно потому что, он сохраняется именно во временной памяти – оперативной памяти.

Принцип работы этой памяти достаточно прост, она варьируется, как только вы нажали включения компьютера и тут же пошли записи всех посещенных вами мест, папок на ПК, можете иногда заметить что при первом открытии папки или файла это занимает некоторое время, а при повторном нажатии папка открывается моментально, ну или на порядок быстрее, потому что это действие было временно сохранено на оперативную память. Поэтому чем больше объем такой памяти, тем лучше. Но как только вы выключили компьютер, временная память очищается безвозвратно. А обычная память компьютера, которая расположена на жестком диске, как вам уже известно, никуда не девается, пока вы сами ее не очистите в этом их ключевая особенность отсюда и понятие – временная память.

Таким образом, так называемая оперативка хранит в себе все временные файлы и процессы с которыми в данный момент работает процессор. Тем самым снижая нагрузку с процессора не затрачивая его ресурсы на обработку одной и той же операции – этот процесс и будет ускорением вашего компьютера.

Обозначаться оперативная память может несколькими аббревиатурами:

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство

RAM – Random Access Memory.

А фактически – это небольшая плата с микрочипами, которая подключена к материнской плате внутри вашего компьютера.

Я не буду забивать вам голову подробными техническими характеристиками, а расскажу о том, что вам нужно понимать для обыденного пользователя.

А знать вам для этого достаточно тип поддерживаемой оперативной памяти и ее объем.

На данный момент достаточно знать два типа оперативки: DDR2 и DDR3.

Формат DDR2 вы сможете встретить, если захотите апгрейдить старый компьютер, потому что новые ПК оснащены форматами планок DDR3.

Число слотов под такие платы внутри компьютера будет варьироваться в среднем от 2 до 8 в зависимости от модели материнской платы.

Кроме типа оперативки нужно обязательно знать о ее объеме памяти. Измеряется этот объем в Гб (гигабайтах) (в современных компьютерах), раньше были не такие большие объемы и измерялись в Мб (мегабайтах).

Стандартные значения планок 1Гб, 2Гб, 4 Гб, 8 Гб, естественно, чем больше, тем лучше.

Хоть сборкой таких плат и занимается не малое количество производителей, они имеют одинаковые размеры.

Как проверить, сколько оперативной памяти в моем компьютере?

Чтобы посмотреть, сколько памяти стоит на вашем ПК достаточно нажать правой кнопкой мышки на значок «мой компьютер» и выбрать в выпадающем меню раздел свойства. Перед вами откроется окно в котором вы найдете строчку: Установленная память (ОЗУ) – напротив, будет указан объем.

Так же можно установить на компьютер одну из программ Everest или CPU-Z , запустив их можно узнать практически все данные об установленном «железе»

Если вы все-таки решили приобрести дополнительный объем памяти для своего компьютера, то рекомендую просто разобрать системный блок, снять старую планку или несколько, пойти с ними в магазин, где можно приобрести компьютер, там же, скорее всего, продаются и такие детали для них, дать продавцу и сказать, что нужна такая же, но большего объема.

Либо можно забить в интернете модель своей материнской платы (указан при покупке ПК) и посмотреть совместимые модели планок оперативки, но будьте готовы, что вам придется читать еще и о тактовой частоте (не рекомендую этот вариант)

При появлении дополнительных вопросов пищите в комментариях, будем разбираться вместе.

Загрузка...

долговременная память | Факты, типы, продолжительность и вместимость

Введение

Долговременная память - это хранение информации на длительное время. Долговременная память - это заключительный этап обработки памяти. Информация, хранящаяся в долговременной памяти, сохраняется дольше, чем кратковременная память. Долговременная память со временем слабеет, и ее легче вспомнить.

Наш сознательный разум может не осознавать информацию, хранящуюся в долговременной памяти. Но эту информацию можно легко и точно вспомнить.Примеры долговременной памяти - это воспоминания о важном событии из далекого прошлого или навыки езды на велосипеде, приобретенные кем-то в детстве.

Некоторые вещи легко становятся частью долговременной памяти, в то время как другим может потребоваться постоянная практика, чтобы сохранять их надолго. Это также варьируется от человека к человеку. Некоторые люди могут запоминать сложные вещи с небольшими трудностями или без них, в то время как другие могут с трудом запоминать более простую и повседневную информацию.

Долговременная память обычно определяется в отличие от кратковременной памяти.Краткосрочные воспоминания длятся всего 18-30 секунд, в то время как долгосрочные воспоминания могут длиться месяцами, годами или даже десятилетиями. Объем долговременной памяти неограничен в отличие от кратковременной и рабочей памяти. Многие исследования показали, что разные типы долговременных воспоминаний хранятся в разных частях мозга.

Типы долговременной памяти

Долгосрочные делятся на множество типов. Обсудим все типы по очереди.

Явная память

Явная память обычно относится ко всем воспоминаниям и информации, которые могут быть вызваны сознательно. Кодирование явных воспоминаний осуществляется в гиппокампе, но они хранятся где-то в височной доле мозга. Медиальная височная доля также участвует в этом типе памяти, а повреждение MTL связано с плохой явной памятью.

Другое имя, используемое для явной памяти, - это декларативная память. Явная или декларативная память делится на два типа: эпизодическая и семантическая.

  1. Эпизодическая память
    • Эпизодическая память хранит информацию о событиях, происходящих в жизни человека.Это относится к знанию времени и места, а также деталей событий. Некоторыми примерами эпизодической памяти могут быть воспоминания 1 -го -го дня вашего брака или воспоминания о поездке в другую страну и обо всех событиях, которые там произошли.
  2. Семантическая память
    • Семантическая память отвечает за хранение фактической информации, такой как значение слов или общие знания о вещах. Пример семантической памяти - знать, что Юпитер - самая большая планета Солнечной системы. Семантическая память предполагает сознательное мышление. Было обнаружено очень мало различий в кодировании семантической информации у взрослых и молодых людей.

Неявная память

Неявная память - это противоположность декларативной памяти. Это относится к движению тела при использовании предметов. Примером неявной памяти может быть езда на велосипеде. В имплицитную память вовлечены несколько областей мозга, которые включают базальные ганглии, теменные и затылочные области.Этот тип памяти в значительной степени не зависит от гиппокампа. Письмо, верховая езда, вождение автомобиля и плавание - все это примеры неявной памяти, поскольку они не декларативны.

  1. Оперативная память л
    • Процедурная память - это память о моторных навыках, которая отвечает за умение делать что-то. Эта память автоматическая, то есть работает на бессознательном уровне. Процедурные воспоминания не декларативны и извлекаются автоматически для процедур, связанных с моторикой. Например, езда на велосипеде - это разновидность процедурной памяти.
  2. Ассоциативная память
    • Ассоциативная память обычно относится к хранению и извлечению определенной информации посредством ассоциации. Приобретение этого типа памяти осуществляется с помощью двух типов кондиционирования. Одно - это классическое обусловливание, а другое - оперантное обусловливание. Классическое обусловливание относится к процессу обучения, в котором стимулы и поведение связаны.С другой стороны, оперантное обусловливание - это процесс обучения, в котором новое поведение развивается в соответствии с последствиями.
  3. Неассоциативный
    • Неассоциативная память относится к обучению новому поведению, главным образом, посредством многократного воздействия одного типа стимулов. Новое поведение подразделяется на привыкание и сенсибилизацию. Привыкание - это уменьшение реакции на повторяющиеся стимулы, в то время как сенсибилизация - это усиленная реакция на повторяющиеся стимулы.
  4. Грунтовка
    • Исследования показали, что воздействие определенных раздражителей влияет на реакцию человека на стимулы, которые предъявляются позже. Это влияние предыдущей памяти на новую информацию мы называем затравкой.

Разница между краткосрочной и долгосрочной памятью

Считается, что долговременные воспоминания отличаются от кратковременных воспоминаний большей продолжительностью. Но разница между этими двумя типами зависит от их определения кем-то.Четкое определение обоих типов воспоминаний на первом этапе различения между ними.

Эти воспоминания различаются двумя фундаментальными аспектами. Первый - это продолжительность, а второй - ограничения емкости блока. Между продолжительностью воспоминаний такого типа огромная разница. Долгосрочная память длится месяцы и годы, в то время как краткосрочная память, как считается, сохраняется всего на несколько секунд. Также есть разница в емкости. Кратковременная память хранит лишь крошечный бит информации.С другой стороны, считается, что объем долговременной памяти неограничен.

Физиологически процесс установления долговременной памяти отличается от кратковременной памяти. Это связано с изменением структуры нейронов, то есть долговременной потенциацией. Создаются и укрепляются новые нейронные сети. Нейроны общаются друг с другом через синапсы. Высвобождение нейротрансмиттеров в синаптических щелях усиливает связь между клетками. Этот процесс не происходит во время создания краткосрочных воспоминаний.В отличие от кратковременной памяти, долговременные воспоминания забываются только в случае наложения новой нейронной сети на старую.

Кратковременные воспоминания можно превратить в долговременные посредством консолидации, процесса, включающего репетицию и объединение информации. Кратковременная память основана на визуальном и акустическом кодировании, в то время как долговременная память кодируется семантически.

Кодировка памяти

и ее типы

Кодирование памяти относится к изменению сенсорных стимулов или информации таким образом, чтобы ее можно было сохранять и извлекать. Информация проходит этот процесс, чтобы стать частью длительного хранения. Правильно закодированную информацию очень легко вспомнить. Существует три основных типа кодирования памяти: визуальное, акустическое и семантическое.

Визуальное кодирование - это преобразование визуального стимула для хранения информации в мозгу. Эта информация сначала сохраняется в визуально-пространственном блокноте. Затем он временно сохраняется в рабочей или графической памяти перед хранением в долговременной памяти.

Акустическое кодирование относится к кодированию акустической информации для понимания акустических аспектов события.Это обработка звуков, слов и другой слуховой информации для сохранения этой информации в долговременной памяти. Важной частью акустической информации является фонологическая петля.

Информация, имеющая конкретное значение или контекст, обрабатывается способом, который называется семантическим кодированием. Понятия, идеи и термины - вот некоторые примеры семантической информации. Семантически закодированную информацию относительно легко получить. Существуют также некоторые другие типы кодирования памяти, которые могут включать тактильное кодирование и т. Д.

Емкость и продолжительность долговременной памяти

Итак, сколько информации может храниться в мозгу в форме долговременной памяти? И сколько времени? Что ж, это зависит от нескольких факторов. Вообще говоря, ученые считают, что человеческий мозг может хранить неограниченное количество в течение времени, которое может превышать десятилетия.

Первый фактор, влияющий на продолжительность долговременной памяти, - это способ кодирования памяти. Оптимально закодированные воспоминания хранятся намного дольше, чем воспоминания с поверхностной обработкой.Другой фактор - извлечение памяти. Количество обращений к конкретной памяти играет важную роль в укреплении памяти. Вероятно, это причина для лучшего поиска информации, которая повторяется и практикуется снова и снова. Если вы уделяете внимание и сосредотачиваетесь на информации, она остается в мозгу надолго.

Считается, что объем долговременной памяти не имеет ограничений. Согласно некоторым исследованиям, верхний предел размера зрительной и акустической долговременной памяти не был достигнут.Нам может быть сложно кодировать детали многих событий, но при определенных условиях человеку удается сосредоточиться и попытаться закодировать информацию.

Изменения в долговременных воспоминаниях

Долговременные воспоминания не хранятся постоянно в исходном состоянии. Воспоминания подвержены изменениям, вмешательству, а также дезинформации. Воспоминания трансформируются каждый раз, когда их подтягивают. В процессе кодирования нейроны сначала кодируют воспоминания в гиппокампе и коре головного мозга.Всякий раз, когда извлекается память, она перекодируется похожими нейронами, но не идентичными предыдущим.

Перекодирование воспоминаний оказывает большое влияние на их хранение. Детали памяти могут измениться из-за перекодирования. Некоторые аспекты долговременной памяти могут усиливаться или ослабляться в зависимости от типов активированных нейронов. Эти воспоминания подвержены неточностям, потому что люди иногда упускают детали событий. Затем мозг подбирает детали, чтобы заполнить недостающие пробелы.В некоторых случаях старые воспоминания могут влиять на формирование новых воспоминаний. Это может привести к изменению воспоминаний или кодированию ложных воспоминаний.

Физиологические аспекты долговременной памяти

Ранее считалось, что только кора головного мозга хранит долгосрочную информацию. Теперь мы знаем, что они хранятся в разных частях мозга и других частях нервной системы в зависимости от их типа. Воспоминания не локализованы, а хранятся в схемах.Некоторые типы воспоминаний могут храниться по всему телу, потому что рецепторы химических веществ в мозгу находятся повсюду.

Когда нейротрансмиттеры активируются в мозгу, процесс, называемый хемотаксисом, передает сообщение каждой части тела. Эта связь осуществляется в основном через кровь и спинномозговую жидкость. Таким образом, некоторая память может также сохраняться в мышцах. Люди, перенесшие трансплантацию органов, сообщали об эмоциональных реакциях и чувствах на определенные события, которых у них никогда раньше не было.

Потеря долговременной памяти

Потеря долговременной памяти связана с трудностями при воспроизведении информации. Это также может быть признаком серьезных проблем, таких как деменция.

Признаки и симптомы

Вот некоторые признаки и симптомы потери долговременной памяти.

  • Забыть о ранних событиях
  • Путаница имен и мест
  • Чрезмерная раздражительность и перепады настроения
  • Забывание простых и простых слов
  • Заблудиться в ранее знакомых местах
  • Неисправность при вызове подробностей событий
  • Больше времени на выполнение знакомых задач

Причины потери памяти

Есть много причин потери долговременной памяти.Эти причины можно разделить на обратимые и необратимые. Обратимые причины можно лечить. Примеры этих причин включают:

  • Депрессия и тревога
  • Дефицит витамина B-12
  • Гидроцефалия
  • Проблемы с психическим здоровьем

В некоторых случаях потеря долговременной памяти может быть результатом травмы головного мозга. Причины поражения головного мозга:

  • Спирт
  • Инфекции головного мозга
  • Опухоли головного мозга
  • Ход
  • Кислородная недостаточность
  • Злоупотребление наркотиками

Необратимые причины долговременной памяти включают болезнь Альцгеймера и деменции.Болезнь Альцгеймера вызывает потерю памяти, трудности с пониманием, рассуждением и суждением. Деменция также является большой проблемой в развитых странах. Его первый симптом - кратковременная потеря памяти, за которой следует потеря долговременной памяти.

Диагностика

Сбор анамнеза пациентов - первый шаг в диагностике потери долговременной памяти. Этот анамнез должен включать историю болезни, семейный анамнез и историю приема лекарств.

Второй шаг в диагностике этого состояния - физический осмотр.Медицинский осмотр может включать проверку на мышечную слабость, повреждение мозга и дефицит витаминов. Иногда для диагностики этого состояния проводится комплексное нейропсихологическое тестирование.

Лечение

Существуют различные методы лечения этого состояния в зависимости от основной причины. Если основная причина может быть легко устранена, то она устраняется. В противном случае при таких состояниях, как болезнь Альцгеймера, врач прописывает ингибиторы холинэстеразы и частичные антагонисты N-метил-D-аспартата (NMDA).В некоторых случаях также могут помочь регулярные упражнения, полноценный сон и здоровое питание.

Способы улучшения долговременной памяти

Внимание

Внимание - важное требование для улучшения долговременной памяти. Активно следите за представленной информацией, чтобы сделать ее частью долговременной памяти. Студентам следует держаться подальше от отвлекающих факторов, таких как телевизор, музыка, смартфоны.

Спокойной ночи-сна

Известно, что качественный сон оптимизирует нейронные процессы мозга.Медленноволновой сон показал важную роль в консолидации долговременных воспоминаний. Недостаток сна снижает способность мозга кодировать новые воспоминания в дневное время. Всегда рекомендуется оптимальный сон 7-8 часов в день.

Упражнение

Известно, что упражнения активизируют мышцы и поддерживают правильную работу сердца, что положительно влияет на умственные способности. Упражнения усиливают химические вещества и нейротрансмиттеры, которые позволяют мозгу усваивать концепции и превращать их в долговременную память.

Извлечение

Известно, что извлечение - одна из лучших стратегий для преобразования краткосрочных воспоминаний в долгосрочные. Получение информации о сдаче тестов - отличная стратегия для учащихся, позволяющая получить больше результатов на экзамене. Извлечение позволяет обрабатывать информацию на гораздо более глубоком уровне, чем обработка краткосрочной памяти. Воспоминания, которые не восстанавливаются и не вызываются, ослабевают и иногда заменяются другой информацией.

Визуализация

Воображение и визуализация относятся к объединению изображений со словами для повышения прочности нейронной связи. Студенты получают большую пользу от визуализации концепций и информации. Эта ассоциация приводит к значительному улучшению хранения и извлечения долговременных воспоминаний.

Роль транскрипции генов

Формирование долговременной памяти требует синтеза новой информационной РНК (рибонуклеиновой кислоты). В процессе обучения и после него наблюдается повышенная экспрессия некоторых генов. Были идентифицированы факторы транскрипции и механизмы передачи сигнала, которые управляют процессом образования мРНК.Эпигенетические модификации критически важны для хранения в памяти, потому что они играют роль в регуляции транскрипции. Формирование памяти также требует молекулярных процессов для регуляции транскрипции нейронов.

Влияние некоторых лекарств на долговременную память

Наркотики, такие как кокаин и марихуана, в значительной степени повреждают нейроны. Седативные препараты и бензодиазепины, которые расслабляют сознание и стимулируют, также плохо влияют на память.

Некоторые препараты используются как добавки для памяти.Фосфатидилсерин используется для лечения неврологических заболеваний, заболеваний, вызывающих повреждение головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера. Эти препараты улучшают когнитивные способности и способности человека к памяти. Они используются в качестве мощных ускорителей для улучшения познания.

Влияние алкоголя на долговременную память

Употребление алкоголя в основном связано с разрушением гиппокампа и нервных клеток. Нервные клетки, отвечающие за кодирование, хранение и извлечение памяти, разрушаются.Чрезмерное количество алкоголя влияет на слизистую оболочку желудка, что вызывает язвы и другие желудочно-кишечные проблемы.

Алкоголь также во многих отношениях влияет на тиамин. Во-первых, это ухудшает правильное потребление тиамина, так как алкоголики чаще пропускают приемы пищи. Тиамин превращает определенные углеводы в глюкозу. Наш мозг использует глюкозу только для удовлетворения своих энергетических потребностей. Когда тиамин становится недостаточным, происходит неправильное преобразование углеводов в глюкозу. Это может привести к повреждению мозга.

Сводка

Долговременная память - это информация, хранящаяся в мозгу в течение длительного времени, которую можно легко вызвать.

Долговременные воспоминания делятся на явные и неявные.

Явные или декларативные воспоминания - это воспоминания, которые можно вспомнить сознательно. К ним относятся воспоминания, связанные с некоторыми событиями, называемыми эпизодическими воспоминаниями, и воспоминания о некоторых фактах, называемые семантическими воспоминаниями.

Неявные воспоминания связаны с некоторыми навыками, которым овладевает человек.Их нельзя вспомнить сознательно. К ним относятся такие навыки, как верховая езда, письмо, устная речь, плавание и т. Д.

Долговременные воспоминания длятся гораздо дольше, чем краткосрочные, и имеют неограниченный объем памяти.

Долговременные воспоминания кодируются тремя способами.

  • Визуальное кодирование включает преобразование визуальных стимулов или информации
  • Акустическое кодирование включает аудиоинформацию
  • Семантическое кодирование включает концепции и идеи

Объем долговременной памяти зависит от того, как она закодирована, и от того, сколько раз она была оценена или вызвана.

Воспоминания не сохраняются в исходном виде. Они претерпевают определенные изменения при кодировании и перекодировании воспоминаний.

Долговременные воспоминания не хранятся в одной конкретной области мозга. Скорее, они хранятся в виде цепей по всей нервной системе.

Потеря долговременной памяти проявляется в различных нарушениях памяти. Пациент имеет ряд признаков и симптомов. Причин потери памяти может быть несколько.

Емкость долговременной памяти также можно увеличить несколькими способами.

Список литературы

  • Миллер, Джордж А. (1956). «Магическое число семь, плюс-минус два: некоторые ограничения нашей способности обрабатывать информацию» (PDF). Психологический обзор. 63 (2): 81–97. CiteSeerX 10.1.1.308.8071 . DOI : 10,1037 / h0043158 . PMID 13310704 .
  • Гольдштейн, Э.Брюс, 1941- (2015). Когнитивная психология: соединение разума, исследований и повседневного опыта (4-е изд.). Нью-Йорк: обучение Cengage. ISBN 978-1285763880 . OCLC 885178247 .
  • Гольдштейн, Э. Брюс, 1941- (2015). Когнитивная психология: соединение разума, исследований и повседневного опыта (4-е изд.). Нью-Йорк: обучение Cengage. ISBN 978-1285763880 . OCLC 885178247 .
  • Atkinson, R.C .; Шиффрин, Р. (1968). Глава: Человеческая память: Предлагаемая система и процессы управления ею. Психология обучения и мотивации. 2 . С. 89–195. DOI : 10,1016 / s0079-7421 (08) 60422-3 . ISBN 9780125433020 .
  • Baddeley, AD (1966). «Влияние акустического и семантического сходства на долговременную память последовательностей слов».Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии. 18 (4): 302–309. DOI : 10.1080/14640746608400047 . PMID 5956072 .
  • Baddeley, AD; Хитч, G.J.L (1974). "Рабочая память". Q J Exp Psychol. 18 (4): 302–9. DOI : 10.1080/14640746608400047 . PMID 5956072 .
  • Baddeley A (ноябрь 2000 г.). «Эпизодический буфер: новая составляющая рабочей памяти?». Trends Cogn. Sci. (Рег. Ред.). 4 (11): 417–423. DOI : 10. 1016 / S1364-6613 (00) 01538-2 . PMID 11058819 .

Источник изображения

Долговременная память | Факты, типы, резюме и ключевые аспекты

Долговременная память состоит из всего, что вы помните, что произошло более нескольких минут назад.Долгосрочные воспоминания могут длиться несколько дней или даже лет. Объем долговременной памяти может быть неограниченным. Это система постоянного хранения, управления и извлечения информации, которую можно использовать в дальнейшем.

Типы долговременной памяти

> Явная память (декларативная память)
> Неявная память (недекларативная память)


Явная память : она также известна как декларативная память. Декларативная память - это память событий, фактической информации, данных и общих знаний.Мы сознательно осознаем наши явные воспоминания и можем декларировать их словесно. Мы можем передать такие воспоминания себе и другим, говоря. Умение понимать концепцию математики, вспоминать, что вы делали вчера, и вспоминать события - примеры декларативной памяти. Эти воспоминания кодируются энторинальной корой, гиппокампом и периринальной корой, но хранятся в височной коре. Пациенты с амнезией и повреждением височной доли хуже справляются с явными обучающими тестами по сравнению со здоровыми людьми.Это показывает, что височная доля участвует в явном обучении.


Явная память подразделяется на:
• Семантическую память
• Эпизодическую память


Семантическая память содержит общую фактическую информацию, такую ​​как значение слов и знания, относящиеся к нашему миру. Семантическая память не зависит от контекстной памяти; Таким образом, у пожилых людей и молодых людей не наблюдается большой разницы в семантической памяти. Он включает:
• Концепция книги
• Понимание умножения
• Ваши знания о гражданской войне
• Значение слова «память»


Эпизодическая память состоит из наших воспоминаний о личных прошлых переживаниях, которые произошли в определенное время и в определенном месте. Эпизодическая память состоит из личных фактов и переживаний. Эпизодическая память требует контекстно-зависимой памяти, поэтому у пожилых людей эпизодическая память хуже, чем у молодых. Сюда входят:
• Воспоминания о вашем первом поцелуе
• Воспоминание о том, что произошло на последнем баскетбольном матче, на котором вы присутствовали
• Воспоминание о последней трапезе, которую вы ели
• Вспомните, когда вы впервые встретили своего мужа
• Вспомните чье-то имя


Мы используем эпизодическая память, когда мы вспоминаем определенный опыт или события, которые у нас были в нашей жизни.


Неявная память (процедурная память): Это память о выполнении определенных типов действий (двигательные навыки). В этой памяти хранится информация о том, как выполнять определенные процедуры; например, разговор, ходьба и езда на велосипеде. Неявная память рассматривается как бессознательная или недекларативная память. Этот тип памяти кодируется и хранится в полосатом теле и других частях базальных ганглиев.

Виртуальная память в операционной системе

Виртуальная память

- это схема распределения памяти, в которой вторичная память может быть адресована, как если бы она была частью основной памяти.Адреса, которые программа может использовать для обращения к памяти, отличаются от адресов, которые система памяти использует для идентификации физических мест хранения, а адреса, созданные программой, автоматически преобразуются в соответствующие машинные адреса.
Размер виртуальной памяти ограничен схемой адресации компьютерной системы, а объем вторичной памяти доступен не по фактическому количеству ячеек основной памяти.

Это метод, который реализуется с использованием как аппаратного, так и программного обеспечения.Он отображает адреса памяти, используемые программой, называемые виртуальными адресами, в физические адреса в памяти компьютера.

  1. Все ссылки на память внутри процесса являются логическими адресами, которые динамически преобразуются в физические адреса во время выполнения. Это означает, что процесс можно переключать в основную память и выгружать из нее, так что он занимает разные места в основной памяти в разное время в ходе выполнения.
  2. Процесс может быть разбит на несколько частей, и эти части не обязательно должны постоянно находиться в основной памяти во время выполнения.Сочетание динамической трансляции адресов во время выполнения и использования таблицы страниц или сегментов позволяет это.

Если эти характеристики присутствуют, то нет необходимости, чтобы все страницы или сегменты присутствовали в основной памяти во время выполнения. Это означает, что требуемые страницы необходимо загружать в память всякий раз, когда это необходимо. Виртуальная память реализуется с помощью разбивки на страницы по запросу или сегментации по запросу.


Пейджинг по запросу:
Процесс загрузки страницы в память по запросу (всякий раз, когда происходит сбой страницы) известен как пейджинг по запросу.
Процесс включает в себя следующие шаги:

  1. Если ЦП пытается обратиться к странице, которая в настоящее время недоступна в основной памяти, он генерирует прерывание, указывающее на ошибку доступа к памяти.
  2. ОС переводит прерванный процесс в состояние блокировки. Для продолжения выполнения ОС должна занести в память требуемую страницу.
  3. ОС будет искать нужную страницу в логическом адресном пространстве.
  4. Требуемая страница будет перенесена из логического адресного пространства в физическое адресное пространство.Алгоритмы замены страниц используются для принятия решения о замене страницы в физическом адресном пространстве.
  5. Таблица страниц будет соответственно обновлена.
  6. Сигнал будет отправлен в CPU, чтобы продолжить выполнение программы, и он вернет процесс в состояние готовности.

Следовательно, всякий раз, когда происходит сбой страницы, операционная система выполняет эти шаги, и требуемая страница помещается в память.


Преимущества:

  • В основной памяти может храниться больше процессов: поскольку мы собираемся загрузить только некоторые страницы любого конкретного процесса, остается место для большего количества процессов.Это приводит к более эффективному использованию процессора, поскольку более вероятно, что по крайней мере один из более многочисленных процессов будет находиться в состоянии готовности в любой конкретный момент времени.
  • Процесс может быть больше, чем вся основная память: снято одно из самых фундаментальных ограничений в программировании. Процесс, размер которого превышает основную память, может быть выполнен из-за разбивки на страницы по запросу. Сама ОС по мере необходимости загружает страницы процесса в основную память.
  • Он обеспечивает более высокий уровень мультипрограммирования за счет использования меньшего объема доступной (первичной) памяти для каждого процесса.

Время обслуживания ошибки страницы:
Время, затраченное на обслуживание ошибки страницы, называется временем обслуживания ошибки страницы. Время обслуживания ошибки страницы включает время, затраченное на выполнение всех шести вышеуказанных шагов.

Пусть время доступа к основной памяти: m
Время обслуживания ошибки страницы составляет: с
Частота ошибок страницы: p
Тогда эффективное время доступа к памяти = (p * s) + (1-p) * m
 

Обмен:

Замена процесса означает удаление всех его страниц из памяти или их пометку, чтобы они были удалены обычным процессом замены страниц.Приостановка процесса гарантирует, что он не будет запущен, пока он выгружен. Некоторое время спустя система возвращает процесс из вторичного хранилища в основную память. Когда процесс занят обменом страниц между собой, такая ситуация называется перегрузкой.

Thrashing:

В любой момент времени только несколько страниц любого процесса находятся в основной памяти, и поэтому в памяти может поддерживаться больше процессов. Кроме того, экономится время, поскольку неиспользуемые страницы не загружаются и не выгружаются из памяти.Однако ОС должна уметь управлять этой схемой. В устойчивом состоянии практически вся основная память будет занята страницами процесса, так что процессор и ОС имеют прямой доступ к как можно большему количеству процессов. Таким образом, когда ОС вводит одну страницу, она должна выбросить другую. Если он выбрасывает страницу непосредственно перед тем, как использовать, то ему просто нужно будет получить эту страницу снова почти сразу. Слишком много этого приводит к состоянию, называемому взбучиванием. Система тратит большую часть своего времени на обмен страницами, а не на выполнение инструкций.Так что необходим хороший алгоритм замены страниц.

На данной диаграмме начальная степень многопрограммирования до некоторой степени (lamda), загрузка ЦП очень высока, а системные ресурсы используются на 100%. Но если мы еще больше увеличим степень многопрограммирования, загрузка ЦП резко упадет, и система будет тратить больше времени только на замену страниц, а время, необходимое для завершения выполнения процесса, увеличится. Такая ситуация в системе называется перебивкой.

Причины взлома:

  1. Высокая степень мультипрограммирования : Если количество процессов в памяти продолжает увеличиваться, то количество кадров, выделенных каждому процессу, будет уменьшено. Таким образом, каждому процессу будет доступно меньшее количество кадров. Из-за этого отказ страницы будет происходить чаще, и больше процессорного времени будет тратиться на простую замену страниц и их использование, а использование будет продолжать снижаться.

    Например:
    Пусть количество свободных кадров = 400
    Случай 1 : Количество процессов = 100
    Тогда каждый процесс получит 4 кадра.

    Случай 2 : Количество процессов = 400
    Каждый процесс получит 1 кадр.
    Случай 2 - это условие перегрузки, когда количество процессов увеличивается, количество кадров на процесс уменьшается. Следовательно, процессорное время будет расходоваться только на замену страниц.

  2. Отсутствие кадров : Если процесс имеет меньшее количество кадров, тогда меньше страниц этого процесса сможет находиться в памяти и, следовательно, потребуется более частая подкачка и выгрузка. Это может привести к взбучке.Следовательно, каждому процессу должно быть выделено достаточное количество кадров, чтобы предотвратить перегрузку.

Восстановление взлома:

  • Не позволяйте системе переходить в режим перегрузки, указав долгосрочному планировщику не переносить процессы в память после порогового значения.
  • Если система уже находится в режиме перегрузки, то дайте среднему расписанию команду приостановить некоторые процессы, чтобы мы могли восстановить систему после перегрузки.


Автор статьи: Aakansha yadav

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас.Ознакомьтесь со всеми важными концепциями теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по доступной для студентов цене и подготовьтесь к работе в отрасли.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *