Постоянная внутренняя память: Внутренняя память. виды памяти — Информатика, информационные технологии

Содержание

Устройства внутренней памяти — Аппаратное обеспечение компьютера — Аппаратные и программные средства ИКТ — Каталог статей

Внутренняя память компьютера

     Так как компьютер моделирует все информационные функции человека, то он должен иметь память для хранения информации. Память в компьютере используется нескольких типов,отличающихся по своему функциональному назначению. Рассмотрим память компьютера, которая по отношению к процессору является внутренней. Она является обязательной частью любого компьютера и располагается на материнской плате.

     Внутренняя память компьютера различается по типам.

     В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память.


      1. Оперативное запоминающее устройство ОЗУ  — это энергозависимый вид памяти компьютера, предназначеный для хранения информации.

     Оперативная память (RAM — Random Access Memory)  изготавливается в виде модулей памяти. Модули памяти представляют собой пластины с рядами контактов, на которых размещаются БИС ( большие интегральные схемы) памяти. 


     Модули памяти могут различаться по размеру и количеству контактов, быстродействию, информационной емкости.

     Объем (информационная емкость) оперативной памяти зависит от количества разрядов, отведенных под адрес. Объем оперативной памяти увеличивается из поколения в поколение. В современных компьютерах он составляет от 512 Мбайт до 4 Гигабайт.

      Важнейшей характеристикой модулей ОЗУ является быстродействие, которое зависит от максимально возможной частоты операций записи или считывания информации из ячеек памяти.

     Работа компьютера с пользовательскими программами начинается после того как данные будут считаны из внешней памяти в ОЗУ. ОЗУ работает синхронно с центральным процессором и имеет малое время доступа. Оперативная память сохраняет данные только при включенном питании. Отключение питания приводит к необратимой потере данных, поэтому пользователю, работающему с большими массивами данных в течение длительного времени, рекомендуют периодически сохранять промежуточные результаты на внешнем носителе.
 

ДОПОЛНИТЕЛЬНО ВИДЫ ОЗУ

   
      2. Кэш-память — очень быстрое запоминающее устройство небольшого объема, которое
используется при обмене данными между процессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

     Кэш-памятью управляет специальный контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память.

Существуют два типа кэш-памяти: внутренняя (от 8 до 64 Кбайт) — размещается внутри процессора и внешняя (от 256 Кбайт до 1 Мбайт) устанавливается на системной плате.

    

3.Специальная память

     К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память
CMOS RAM
, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды
памяти.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения.
     Содержание памяти специальным образом «зашивается” в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.
     Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой,принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера,тестирования устройств.

     Важнейшая микросхема перепрограммируемой постоянной или Flash-памятимодуль BIOS.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для: 

  • автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера;

  • загрузки операционной системы в оперативную память.

     CMOS RAM это память с невысоким быстродействием и минимальным
энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о
конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

     Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Setup — устанавливать, читается «сетап»).


Внутренняя память компьютера. Оперативная память компьютера. КЭШ память. Постоянная память (ROM).

На этой страничке мы поговорим на такие темы, как : Память компьютераКэш-памятьЗапоминающие устройстваОперативная память.

Память компьютера (ЭВМ).

Памятью ЭВМ называется совокупность устройств, служащих для запоминания, хранения и выдачи информации. Отдельные устройства, входящие в эту совокупность, называются запоминающими устройствами (ЗУ) того или иного типа. После процессора память — наиболее важный элемент ЭВМЗапоминающие устройства можно классифицировать по целому ряду параметров и признаков.

Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов – битов, объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. (Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации). Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.
Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова – два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использования ячеек памяти другой длины (например, полуслово, двойное слово).

Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации. Широко используются и более крупные производные единицы объема памяти : Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, а также, в последнее время, Терабайт и Петабайт.

Персональные компьютеры имеют четыре уровня памяти:

  • Микропроцессорная память (МПП).
  • Регистровая кэш-память.
  • Основная память (ОП).
  • Внешняя память (ВЗУ).

Запоминающие устройства.

Две важнейших характеристики памяти — это емкость и быстродействие. Быстродействие первых трех типов запоминающих устройств измеряется временем обращения к ним, а быстродействие внешних запоминающих устройств — двумя параметрами : временем доступа и скоростью считывания. 

Запоминающие устройства делятся : по типу обращения (запись и чтение и только чтение), по организации доступа (с прямым доступом, с последовательным доступом).

По типу обращения Запоминающие устройства делятся на устройства, допускающие как чтение, так и запись информации, и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), предназначенные только для чтения записанных в них данных (ROM — read only memory). Запоминающие устройства первого типа используются в процессе работы процессора для хранения выполняемых программ, исходных данных, промежуточных и окончательных результатов. В ПЗУ, как правило, хранятся системные программы, необходимые для запуска компьютера в работу, а также константы. В некоторых ЭВМ, предназначенных, например, для работы в системах управления по одним и тем же неизменяемым алгоритмам, все программное обеспечение может храниться в ПЗУ.

В Запоминающих устройствах

 с произвольным доступом (RAM — random access memory) время доступа не зависит от места расположения участка памяти (например, ОЗУ).
В Запоминающих устройствах с прямым (циклическим) доступом благодаря непрерывному вращению носителя информации (например, магнитный диск — МД) возможность обращения к некоторому участку носителя циклически повторяется. Время доступа здесь зависит от взаимного расположения этого участка и головок чтения/записи и во многом определяется скоростью вращения носителя.
В Запоминающих устройствах с последовательным доступом производится последовательный просмотр участков носителя информации, пока нужный участок не займет некоторое нужное положение напротив головок чтения/записи (например, магнитные ленты — МЛ).

Как отмечалось выше, основные характеристики запоминающих устройств — это емкость и быстродействие. Идеальное запоминающее устройство должно обладать бесконечно большой емкостью и иметь бесконечно малое время обращения. На практике эти параметры находятся в противоречии друг другу : в рамках одного типа ЗУ улучшение одного из них ведет к ухудшению значения другого.

 

На нижнем уровне находится регистровая память — набор регистров, входящих непосредственно в состав микропроцессора. Регистры программно доступны и хранят информацию, наиболее часто используемую при выполнении программы : промежуточные результаты, составные части адресов, счетчики циклов и т.д. Регистровая память имеет относительно небольшой объем (до нескольких десятков машинных слов). РП работает на частоте процессора, поэтому время доступа к ней минимально.

Например, при частоте работы процессора 2 ГГц время обращения к его регистрам составит всего 0,5 нс.

Оперативная память.

Оперативная память — устройство, которое служит для хранения информации (программ, исходных данных, промежуточных и конечных результатов обработки), непосредственно используемой в ходе выполнения программы в процессоре.

В настоящее время объем Оперативная память персональных компьютеров составляет несколько сотен или тысяч мегабайт. Оперативная память работает на частоте системной шины и требует 6-8 циклов синхронизации шины для обращения к ней. Так, при частоте работы системной шины 100 МГц (при этом период равен 10 нс) время обращения к оперативной памяти составит несколько десятков наносекунд.

Регистровая память (кэш-память).

Для заполнения пробела между Регистровой Памятью и Оперативной памятью по объему и времени обращения в настоящее время используется кэш-память, которая организована как более быстродействующая (и, следовательно, более дорогая) статическая оперативная память со специальным механизмом записи и считывания информации и предназначена для хранения информации, наиболее часто используемой при работе программы. Как правило, часть кэш-памяти располагается непосредственно на кристалле микропроцессора (внутренний кэш)

, а часть — вне его (внешняя кэш-память)Кэш-память программно недоступна. Для обращения к ней используются аппаратные средства процессора и компьютера.

На этом данную статью я заканчиваю, надеюсь, вы полностью разобрались с темами : Память компьютераКэш-памятьЗапоминающие устройстваОперативная память.

Где находится внутренняя память компьютера?

Внутренняя память компьютера

Источник: http://silverkomp.ru/vnutrennyaya_pamyat_kompyutera.html

Глава 1. Компьютер. Программное и аппаратное обеспечение

  • Постоянная память (ПЗУ, ROM ) — неизменяемая память, поставляемая вместе с компьютером, в которой хранятся программы, тестирующие компьютер сразу после его включения и загружающие операционную систему.
  • Оперативная память (ОЗУ, RAM ) — предназначена для временного хранения данных во время работы. RAM может быть объёмом в 4, 8, 16, 32, 64 Мбайт. А например для работы в среде Windows 98 необходимо не менее 16 Мбайт ОЗУ.
  • Кэш-память — (англ. cache), или сверхоперативная память. Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM.
  • Специальная память — к устройствам специальной памяти относятся перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Внешняя память

Предназначена для переноса и хранения информации. Это могут быть дискеты, лазерные диски, магнитооптические диски, винчестеры и другие устройства, выполняющие данные функции.

Внутренняя (основная) память

В состав внутренней памяти входят оперативная память, постоянная память, кэш-память и специальная память.

Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это оперативное (быстрое) запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Как работает ОЗУ?

Оперативная память состоит из ячеек , в каждой из них может храниться 1 байт информации , т.е. двоичного кода (т.е. цепочку из восьми символов»1″ или «0») и имеет адрес (т.е. порядковый номер, записанный в 16-ричном коде). Их также называют адресными ячейками.

Пример:

Внутренняя память – это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Обращение к внутренней памяти ПК осуществляется с высоким быстродействием, но она имеет ограниченный объем, определяемый системой адресации машины. Внутренняя память, в свою очередь, делится на постоянную (ПЗУ) и оперативную (ОЗУ) память.

Постоянная намять

Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации. Содержимое постоянной памяти

заполняется при изготовлении ПК и не подлежит изменению в обычных условиях эксплуатации.

В постоянной памяти хранятся часто используемые (универсальные) программы и данные, некоторые программы операционной системы, программы тестирования оборудования ПК и др. При выключении питания содержимое постоянной памяти сохраняется. Такой вид памяти называется ROM (Read Only Memory – память только для чтения), или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

Значительная часть программ, хранящихся в ROM, связана с обслуживанием ввода/вывода, поэтому ее называют ROM BIOS (Basic Input-Output System — базовая система ввода/вывода).

Для упрощения разработки новых устройств, основанных на ПЗУ, были выпущены программируемые ПЗУ, которые можно было программировать в условиях эксплуатации. Следующая разработка этой линии – стираемое программируемое ПЗУ, которое можно не только программировать в условиях эксплуатации, но и стирать с него информацию, подвергнув его воздействию сильного ультрафиолетового света в течение 15 минут.

Следующий этап – электронно-перепрограммируемое ПЗУ, с которого можно стирать информацию, прилагая к нему импульсы, и которое не нужно для этого помещать в специальную камеру, чтобы подвергнуть воздействию ультрафиолетовых лучей. Кроме того, чтобы перепрограммировать данное устройство, его не нужно вставлять в специальный аппарат для программирования, в отличие от стираемого программируемого ПЗУ.

Оперативная память

Оперативная память, или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) по объему составляющая большую часть внутренней памяти, служит для приема, хранения и выдачи информации. При выключении питания содержимое оперативной памяти в большинстве случаев теряется. Эта память называется оперативной, поскольку является самой быстродействующей запоминающей системой компьютера и работает так быстро, что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в нее. Оперативная память обозначается RAM (Random Access Memory – память с произвольным доступом). Существует два типа ОЗУ: статическое и динамическое.

Процессор имеет возможность выполнять программы только после того, как они загружены в оперативную рабочую память, т.е. в память, доступную для программ пользователя. Процессор имеет непосредственный доступ к данным, находящимся в оперативной памяти, а к внешней памяти (на гибких или жестких дисках) – через буфер, являющийся также разновидностью оперативной памяти. Работа программ, загруженных с внешнего носителя, возможна только после того, как она будет скопирована в RAM.

Однако оперативная память имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что она временная, т.е. при отключении питания оперативная память полностью очищается. При этом данные, не записанные на внешний носитель, будут утеряны. Основная задача RAM – предоставлять необходимую информацию в виде двоичных кодов по запросам процессора, т.е. данные в любой момент должны быть доступны для обработки. Оперативная память относится к категории динамической памяти: ее содержимое остается неизменным в точение короткого промежутка времени, что требует периодического обновления памяти.

Основными характеристиками микросхем памяти различных типов являются:

  • объем;
  • разрядность;
  • быстродействие;
  • временная диаграмма (циклограмма).

Объем установленной в компьютере оперативной памяти определяет, с каким программным обеспечением можно на нем работать. При недостаточном объеме оперативной памяти многие программы либо не будут работать совсем, либо будут работать крайне медленно.

Кэш-память

Кэш-память – сверхбыстродействующая память, обеспечивающая ускорение доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах. Она располагается между микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные уже содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.

CMOS-RAM

CMOS-RAM – участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Называется так в связи с тем, что эта память обычно выполняется по технологии CMOS, обладающей низким энергопотреблением. Содержимое CMOS-RAM не изменяется при выключении электропитания компьютера. Эта память располагается на контроллере периферии, для электропитания которого используются специальные аккумуляторы.

память

память в IBM PC-совместимых компьютерах – память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Эта память обычно входит в состав видеоконтроллера – электронной схемы, управляющей выводом изображения на экран монитора.

Другие статьи:

Материнская плата компьютера

Внешняя память компьютера

Содержимое ячейки Адрес ячейки
1 1 1 1 0000
0001
1 1 1 1 1 1 1 1 0002
1 1 1 1 0003
1 1 1 1 FFFF

Когда компьютер отправляет данные на хранение в оперативную память, он запоминает адреса, в которые эти данные помещены. Обращаясь к информационной ячейке, компьютер находит в ней байт данных.
Адресная ячейка оперативной памяти хранит один байт, а поскольку байт состоит из 8 битов, то в ней есть 8 битовых ячеек. Каждая такая ячейка микросхемы оперативной памяти хранит электрический заряд.

Заряды в ячейках не могут храниться долго — они «стекают». За несколько десятых долей секунды заряд в ячейки уменьшается до утраты данных.

Чтобы такого не случилось, компьютер «повторяет» информацию в каждой ячейке (подзаряжает). Это называется регенерацией оперативной памяти.

Это происходит так быстро, что мы не замечаем этого, но стоит на мгновенье отключить питание, стирается вся оперативная память и происходит «сброс» компьютера.

https://www.youtube.com/watch?v=GLmUOpkLpkE

Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 1024 Мбайт. В настоящее время появились ОЗУ до 2 Гбайт. Для несложных административных задач бывает достаточно и 32 Мбайт ОЗУ, но сложные задачи компьютерного дизайна могут потребовать от 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ.

Обычно ОЗУ исполняется на интегральных микросхемах памяти SDRAM (синхронное динамическое ОЗУ). Каждый информационный бит в SDRAM запоминается в виде электрического заряда крохотного конденсатора, образованного в структуре полупроводникового кристалла.

Из-за токов утечки такие конденсаторы быстро разряжаются, и их периодически (примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают специальные устройства. Этот процесс, как уже было сказано, называется регенерацией памяти (Refresh Memory).  Микросхемы SDRAM имеют ёмкость 16 — 256 Мбит и более.

Они устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти.

Модули памяти могут различаться между собой по размеру и количеству контактов ( DIMM , RIMM , DDR — см. рис. 1), быстродействию, информационной емкости и так далее.

Большинство современных компьютеров комплектуются модулями типа DIMM (Dual-In-line Memory Module — модуль памяти с двухрядным расположением микросхем).  В компьютерных системах на самых современных процессорах используются высокоскоростные модули Rambus DRAM (RIMM) и DDR DRAM.

Рис. 1. Модули памяти DIMM, RIMM, DDR

Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является быстродействие или паспортная частота (100, 133, 333, 400 или 800 МГц) , которая зависит от максимально возможной частоты операций записи или считывания информации из ячеек памяти. Современные модули памяти обеспечивают частоту до 800 МГц.

Модули памяти характеризуются так же такими параметрами, как информационная емкость или информационный объем. Объем памяти измеряется в байтах (количество ячеек в памяти совпадает с количеством байт) — 16, 32, 64, 128, 256, 512 или 1024 Мбайт .

Так же память характеризуется число микросхем , время доступа к данным (6 или 7 наносекунд) и число контактов (72, 168 или 184).

В персональных компьютерах объем адресуемой памяти и величина фактически установленной оперативной памяти практически всегда различаются. Хотя объем адресуемой памяти может достигать 64 Гбайт, величина фактически установленной оперативной памяти может быть значительно меньше, например, «всего» 64 Мбайт.

Оперативная память — временная, т. е. данные в ней хранятся только до выключения ПК. Для долговременного хранения информации служат дискеты, винчестеры, компакт-диски и т. п. Конструктивно элементы памяти выполнены в виде модулей, так что при желании можно сравнительно просто заменить их или установить дополнительные и тем самым изменить объем общей оперативной памяти компьютера.

Кэш-память

Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память.

При этом возможны как «попадания», так и «промахи». В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти.

Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.

Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM), более быстродействующих, дорогих и малоёмких, чем DRAM (SDRAM). Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня размером 8, 16, 32 или 64 Кбайт. Кроме того, на системной плате компьютера может быть установлен кэш второго уровня ёмкостью 256, 512, 1024 Кбайт и выше.

Постоянная память (ПЗУ)

Существует два типа памяти — память с произвольным доступом (RAM или random access memory). Это оперативная память. Ее мы только что рассмотрели, но помимо нее существует другой вид внутренней памяти — память, доступная только на чтение (ROM или read only memory). Это и есть постоянная память, или как по-другому ее называют постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

Память, доступная только на чтение используется для постоянного размещения определенных программ (например, программы начальной загрузки ЭВМ). В процессе работы компьютера содержимое этой памяти не может быть изменено.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. памяти специальным образом «зашивается» в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

ПЗУ является энергонезависимым.

В ПЗУ находятся:

  • Программа управления работой самого процессора;
  • Программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью;
  • Программы запуска и остановки ЭВМ;
  • Программы тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;
  • Информация о том, где на диске находится операционная система.

Отличия ОЗУ и ПЗУ :

  • В ОЗУ процессор записывает информацию и считывает. При выключении компьютера информация в ОЗУ стирается.
  • В ПЗУ процессор не может записывать информацию. ПЗУ предназначено только для чтения информации, записанной на заводе-изготовителе. При выключении компьютера информация сохраняется.

Специальная постоянная память

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.

К устройствам специальной памяти относятся перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры, а с другой стороны — важный модуль любой операционной системы.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера  и  загрузки операционной системы в оперативную память

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Рис 2. Микросхемы BIOS и CMOS

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up — устанавливать, читается «сетап»).

К устройствам специальной памяти относят видеопамять. память используется для хранения графической информации. память содержит данные, соответствующие текущему изображению на экране.

память (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Объем VRAM обычно составляет от 16 до 512 Мбайт.

Источник: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/7e246a27-f9a4-41f1-9edc-01c21ae4d12f/umk/text/01t07.htm

Память (подробное изложение)

Компьютер — это универсальное (многофункциональное) электронное автоматическое устройство для накопления, обработки и передачи информации. Его работа имитирует информационную деятельность человека. Это оказалось возможным благодаря наличию в составе компьютера памяти — устройств, предназначеных для хранения информации. В компьютере используется память нескольких типов, отличающихся по своему функциональному назначению и, как следствие, способами хранения информации, а также конструктивно.

Всю память ЭВМ можно разделить на

  • внутреннюю (основную) память,
  • регистры процессора,
  • внешнюю память.

Внутренняя память состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), или оперативной памяти (ОП), и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

ПЗУ

Постоянная память , или постоянное запоминающее устройство- ПЗУ(read only memory-rom),- память только для чтения. Она реализована, как уже говорилось, в виде электронных схем и служит для хранения программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов. Мы называем этот тип памяти постоянным, потому что записанная в ней информация не изменяется после выключения компьютера.

Она энергонезависима, так как хранимые в ней команды начинают выполняться при первом же импульсе тока, поступившего на контакты электронной микросхемы. (Отметим, что сохранение информации в ПЗУ после выключения компьютера не означает, что содержимое этой памяти невозможно изменить.

Существует так называемая перепрограммируемая постоянная память, для которой возможно изменение хранимой информации.)

Она реализована в виде БИС и служит для хранения программ начальной загрузки компьютера и его узлов. Мы называем этот тип памяти постоянным, потому что записанная в ней информация не изменяется после выключения компьютера. Она энергонезависима, так как хранимые в ней команды начинают выполняться при первом же импульсе тока, поступившего на контакты электронной микросхемы. (Отметим, что сохранение информации в ПЗУ после выключения компьютера не означает, что содержимое этой памяти невозможно изменить.

Существует так называемая перепрограммируемая память, для которой возможно изменение хранимой информации.)

ОЗУ

ОЗУ — быстрая, полупроводниковая, энергозависимая память. В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. ОЗУ — это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информации в ОЗУ исчезает (энергозависимость).Английское название ОЗУ — Random Access Memory (RAM),что переводится как «память с произвольным доступом».

В оперативной памяти в виде последовательности нулей и единиц хранятся как данные, так и программы. В любой момент времени доступ может осуществляться к любой произвольной ячейке, поэтому данный вид памяти называется памятью с произвольной выборкой (RAM).

Оперативная память, или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), предназначена для хранения информации, изменяющейся в ходе выполнения процессором операций по её обработке. Информацию в такую память можно записать для хранения, изменять или использовать при необходимости.

Вся информация, вводимая в компьютер и возникающая в ходе его работы, храниться в этой памяти, но только тогда, когда компьютер включен.

К основным свойствам оперативной памяти относятся: энергозависимость, дискретность структуры, адресуемость, возможность произвольного доступа. Физически для построения RAM используются микросхемы.

Память дискретна — это значит, что память состоит из некоторых «частиц». «Частица» памяти называется бит (так же как единица информации). Один бит — это двоичный разряд памяти. Он хранит двоичный код (0 или 1). Слово «бит» — сокращение от английского «binary digit» — двоичная цифра. Итак, память компьютера — это упорядоченная последовательность двоичных разрядов(бит). Эта последовательность делится на группы по 8 разрядов; каждая такая группа образует байт памяти. Следовательно, слова «бит» и «байт» обозначают не только название единицы измерения количества информации , но и структурные единицы памяти ЭВМ.

Объём памяти ЭВМ измеряется в килобайтах (1Кбайт (Кб)=1024 байт), мегабайтах (1 Мбайт (Мб)=1024Кбайт), гигабайт (1 Гбайт (Гб)=1024 Мбайт). Например, оперативная память компьютеров серии IBM PS- от 1 Мб и более.

Ячейки памяти — это группа последовательных байтов внутренней памяти, вмещающей в себя информацию, доступную для обработки отдельной командой процессора. Содержимое ячейки памяти называется машинным словом. Очевидно, разрядность ячейки памяти и размер машинного слова в битах равны разрядности процессора . У разных типов процессоров размер машинного слова бывает разным. У самых простых типов ПК (бытовых, учебных) машинное слово равно 1 байту(8 бит).

Такие машины называются восьми рядными. Двухбайтовое машинное слово (16 бит) у профессиональных ПК IBM PS/86, 286. У машин типа IBM PS/386, 486 машинное слово равно 4 байтам (32бита).Байты внутренней памяти пронумерованы . Нумерация начинается с нуля. Порядковый номер байта называется адресом байта( подобно тому как номер квартиры в доме есть адрес этой квартиры).

Принцип адресуемости памяти означает то, что любая информация заносится в память и извлекается из неё по адресам.

Адрес ячейки памяти равен адресу младшего байта (байта с наименьшим номером), входящим в ячейку. Адресация как байтов, так и ячеек памяти начинается с нуля. Адреса ячеек кратны количеству байтов в машинном слове (изменяются через 1,или через 2, или через 4). Если от типа процессора зависит объем адресуемой им оперативной памяти, то быстродействие используемой оперативной памяти, в свою очередь, во многом определяет скорость работы процессора, влияя на производительность всей системы.

Регистры — это внутренняя память процессора.

Регистров немного (у IBM PS их 14). Каждый из регистров служит своего рода черновиком, используя который процессор выполняет расчеты и сохраняет промежуточные результаты. Полученные результаты перепиваются из регистров в ячейки ОЗУ. Обмен информацией между процессорами и внутренней памятью производится машинными словами (из регистра в ячейку и обратно). Адрес ячейки, в которую направляется информация , передаваемая по шине данных, передаётся процессором по адресной шине.

Внешняя память

Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно храненить большой обьем информации. Устройство которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, или дисководом, а хранится информация на носителях.

В современных компьютерах устройства внешней памяти позволяют сохранять информацию после выключения компьютера, так как в них используется магнитный или оптический способ записи/чтения информации. В качестве носителей информации в этих случаях применяют магнитные и оптические диски.

В качестве внешней памяти используются носители информации различной информационной емкости: гибкие диски (1,44 Мбайт), жесткие диски (до 80 Гбайт), оптические диски СD-RОМ (650 Мбайт) и DVD (до 10 Гбайт). Самыми медленными из них по скорости обмена данными являются гибкие диски (0,05 Мбайт/с), а самыми быстрыми — жесткие диски (до 100 Мбайт/с).

Магнитный принцип записи

На устройствах внешней памяти (магнитных носителях), которые также называют внешним запоминающими устройствами (ВЗУ), информация также представлена в двоичном коде: состоянием намагниченных и ненамагниченных участков на дорожках ленты или диска.

Гибкие магнитные диски

Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью.

При этом магнитная головка дискавода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и производится считывание информации. Информационная емкость дискеты невелика всего 1,44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации тоже мала (составляет всего около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Жесткие магнитные диски

Жесткий магнитный диск (винчестер) представляет собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью. За счет гораздо большего числа дорожек на каждой стороне дисков и большего количества дисков информационная емкость жесткого диска может в сотни ра превышать информациооную емкость дискеты и достигать 150 Гбайт.

Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (может достигать 133мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков(до 7200 об./мин). В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы (пластины носителей, магнитные головки и пр.

), поэтому в целях сохранения информации и работоспособности жесткие диски необходимо оберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Лазерные диски

Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информции. На лазерных CD-ROM и DVD-ROM дисках хранится информация, которая была записанана них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна, что отражено во второй части их названий:ROM(read only memory-только чтение). Производятся такие диски путем штамповки и имеют серебристый цвет. Информационная емкость CD-ROM диска может достигать 650 Мбайт, а емкость DVD-ROM до 17 Гбайт

Flash-память

Flash-память-это энергозависимый вид памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Для считывания или записи информации карта памяти вставляется в специальные накопители, встроенные в мобильные устройства или подключаемые к компьютеру через usb-порт. Информационная емкость карт памяти может достигать 512 Мбайт

Источник: http://www.gm4.ru/pril/shamardin2/memorypodr.html

1. В состав внутренней памяти входят:

Оперативная память (ОЗУ, англ. –RAM, Random Access Memory память с произвольным доступом) – это быстрое ззапоминающее устройство небольшого объема, которое непосредственно связанно с центральным микропроцессором и предназначено для записи, считывания и хранения данных и программ.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ (до выключения компьютера). Доступ к элементам ОП прямой, то есть каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Основные параметры, которые характеризуют ОЗУ – это ёмкость и время обращения к памяти. ОЗУ типа DDR SDRAM (синхронная память с двойной скорость передачи данных) считается самой перспективной для ПК. На сегодня объем ОЗУ составляет от 512 Мбайт до 4 Гбайт.

Кэш-память (англ. Cash)

Компьютеру необходимо обеспечить быстрый доступ к оперативной памяти, иначе микропроцессор будет простаивать, и быстродействие компьютера уменьшится. Поэтому современные компьютеры оснащаются Кэш-памятью или сверхоперативной памятью.

При наличии Кэш-памяти данные с ОЗУ сначала переписываются в нее, а затем в регистры процессора. При повторном обращении к памяти сначала производится поиск нужных данных в Кэш-памяти и необходимые данные из Кэш-памяти переносятся в регистры, поэтому повышается быстродействие. Современные микропроцессоры имеют встроенную память, так называемый кэш первого уровня (8, 16, 32 Кбайт). Кроме того, на системной плате может быть установлен кэш второго уровня емкостью до 2 Мбайт.

Кэш-памятью управляет специальное устройство – контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предусмотреть, какие данные и команды понадобятся в ближайшее время процессору, и загружает их в кэш-память.

К устройствам специальной памяти принадлежат:

  • постоянная память (ПЗУ, ROM)

  • перепрограммированная постоянная память (Flash Memory)

  • память CMOS RAM, которая питается от батареи

  • видеопамять и др.

Постоянная память (ПЗУ. англ. ROM, Read Only Memory – память только для чтения) – энергонезависимая память, которая используется для хранения неизменных данных. С ПЗУ можно только читать.

Перепрограммированная постоянная память (Flash Memory) – которая допускает многократную перезапись ячеек памяти с дискеты.

Самая важная микросхема постоянной или Flash-памяти – модуль BIOS (англ. Basic Input/Otput System – базовая система ввода вывода) – это совокупность программ, предназначенных для тестирования устройств после включившее компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.

CMOS RAM – это память с низкой скоростью и минимальным энергопотреблением от батареи, используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера. Содержание CMOS изменяется специальной программой Setup, которая находится в BIOS.

Видеопамять (VRAM) для хранения графической информации, ее содержание доступно одновременно двум устройствам – процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране изменяется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

2. Внешняя память (ВЗУ) – для длительного хранения программ и данных, целостность которых не зависит от состояния работы компьютера. В отличие от внутренней, внешняя память не имеет непосредственной связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и, наоборот, перемещается по схеме:

В состав внешней памяти компьютера входят:

  • накопители на флопи-дисках;

  • накопители на жестких магнитных дисках

  • накопители на оптических дисках

  • флэш-память.

Накопитель на жестких магнитных дисках (англ. HDD – Hard Disk Drive), или винчестерный накопитель — это запоминающее устройство большой емкости, в котором носителями информации служат круглые алюминиевые пластины, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Рабочие поверхности пластины разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки – на сектора. Имеют большой объем памяти – до 400 Гбайт. Винчестерный накопитель связан с процессором через контролер жесткого диска.

В накопителях на оптических дисках носителем информации выступает CD-ROM (Compact Disk ReadOnly Memory – компакт-диск, из которого существует возможность только чтения). CD-ROM – прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1.2 мм, на одну сторону которого напилен слой алюминия, защищенный от повреждения слоем прозрачного лака. Информация на диске представлена в виде последовательности углублений и выступов, размещенных на спиральной дорожке. Емкость CD достигает 780 Мбайт. В связи со стремительным развитием информационных технологий, на смену технологиям CD-ROM пришли технологии CD-R и CD-RW (возможность соответственно записи и перезаписи дисков) а также технологии цифровых видеодисков DVD. DVD-диски имеют тот же размер, но вмещают данные объемом до 17 Гбайт (двухслойные, двусторонние диски).

Следующим поколением формата оптических дисков есть технология Blu-ray (Blu-ray Disc или сокращен BD). Они аналогичны CD-дискам, имеет большую информационную емкость: на один слой – 25 вместо 15 Гбайт в DVD.

Флэш-память – разновидность полупроводниковой энергонезависимой памяти. Преимуществом является отсутствие подвижной части, поэтому она более компактная, дешевая и обеспечивает более быстрый доступ. Недостатком является малый объем.

Монитор – это устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблиц, рисунков и т.п.). До недавнего времени большинство мониторов были сконструированы на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и принцип их работы был аналогичный принципу работы телевизора на базе ЭЛТ. Сегодня широкого распространения приобрели жидкокристаллические мониторы. Жидкие кристаллы – это особенное жидкое состояние некоторых органических веществ, в котором они способны образовывать пространственные структуры. Жидкие кристаллы могут изменять свою структуру и светооптические свойства под действием электрического напряжения. Современные 17-дюймовые ЖК-мониторы имеют разрешающую способность 1280*1024, занимают в 3-4 раза меньше места, и в столько же раз легче, потребляют меньше электроэнергии и не излучают электромагнитных волн.

Клавиатура – для введения информации и управления работой ПК. Наиболее распространенная клавиатура с раскладкой клавиш QWERTY («кверти»).

Компьютерная клавиатура имеет такие части:

  1. функциональные клавиши

  2. управляющие клавиши

  3. малая цифровая клавиатура

  4. алфавитно-цифровые клавиши.

Чем отличается оперативная память от постоянной

Внутренняя память компьютера делится на оперативную и постоянную. В отличие от внешней, которая представлена подключаемыми устройствами HDD, USB-флеш, SD-картами, оптическими дисками, она является одним из основных элементов системы, обеспечивающих ее работу. Устройства такого типа размещаются непосредственно на материнской плате и не требуют обращения к ним пользователя. Посмотрим, чем отличается оперативная память от постоянной.

  • Сравнение
  • Таблица

Оперативная память (RAM) – энергозависимая изменяемая память с произвольным доступом, в которой хранятся данные, обрабатываемые процессором в конкретный момент времени. Реализуется в виде оперативных запоминающих устройств и часто называется просто ОЗУ.

RAM

Постоянная память (ROM) – энергонезависимая память, хранящая неизменяемые данные. Реализуется в виде распаянных на плате микросхем, которые называются постоянными запоминающими устройствами.

ROM

ПЗУ часто путают с накопителями, на которые записывают файлы пользователи. На самом деле эта память им недоступна: в ROM записаны BIOS и другие микропрограммы, предназначенные для управления взаимодействием аппаратных элементов, а в мобильных устройствах – еще и операционная система. Технически к ПЗУ также относятся и CD-ROM, магнитные ленты, перфокарты и прочие носители с единожды размещенной информацией, однако частью системы внутренней памяти компьютера они, конечно, не являются.

Сравнение

Представьте себе, что пишете, к примеру, доклад. Чтобы прочитать статью, вы встаете, подходите к шкафу, берете книгу или журнал, несете ее за стол, ищете информацию, закрываете, несете ее обратно, ставите на полку. И так раз за разом. Медленно и неудобно, особенно если шкаф в другой комнате. А если сесть за большой свободный рабочий стол? Вот здесь у вас лежат три журнала, открытые на нужных страницах, вот здесь – том энциклопедии, там методичка, а на мониторе – браузер со ссылками на литературу. Все доступно, только руку протяни и прочитай. Точно так же в оперативной памяти хранятся файлы запущенных программ и открытых документов. По сравнению с накопителями, даже самыми перспективными, ОЗУ гораздо быстрее, время обращения измеряется в наносекундах.

Оперативная память используется в операциях компьютера после его запуска и загрузки ОС. Из ПЗУ данные считываются преимущественно во время старта системы, а приложения к ним не обращаются. Запись информации в постоянную память может быть либо фабричной (собственно ROM), либо однократно программируемой (PROM, в быту манипуляция именуется «прошивкой»).

Основное техническое отличие оперативной памяти от постоянной – энергозависимость. С отключением питания ОЗУ полностью очищается от данных, сколько бы их ни было и какими бы важными они ни казались. Каждый хотя бы раз попадал в ситуацию, когда в процессе работы за компьютером внезапно отключался свет, и тогда изменения в документе, открытые странички в браузере, проигрывающееся видео не сохранялись. Это происходит потому, что до записи новой редакции во внешнюю память она хранится в памяти оперативной, которая, будучи обесточенной, обнуляется.

Постоянная память энергонезависима. Полное отключение энергии никак не влияет на ее содержимое, поэтому программы, запускаемые из ПЗУ (BIOS, POST, ОС) требуют лишь однократной записи.

Если сравнивать, к примеру, процесс набора текста в редакторе и заливку прошивки или обновления в смартфон, заметно, в чем разница между оперативной и постоянной памятью. Символы появляются на экране сразу (задействована RAM), а во втором случае потребуется несколько минут, а иногда и часы (пишется в ROM).

В современных системах используются твердотельные динамические ОЗУ (DRAM), выполненные в виде планок с распаянными на них микрочипами и контактами. Их можно извлекать и менять на другие, допустим, большего объема. ПЗУ размещаются непосредственно на плате, замене подлежат только в целях ремонта. Оперативная память может хранить до 64 Гб информации в одном модуле, вместительность одного чипа постоянной существенно меньше – несколько Мб.

к содержанию ↑

Таблица

Оперативная памятьПостоянная память
Энергозависимая, очищается при отключении питанияЭнергонезависимая, данные сохраняются
Используется в операциях компьютера, работает с приложениямиИспользуется при старте системы, с приложениями не взаимодействует
Хранит данные об открытых документах и запущенных приложенияхХранит микропрограммы для управления комплектующими
Обеспечивает быстрое чтение и быструю записьЗапись ведется медленно
Размещается на дискретных модулях, которые подлежат заменеИнтегрирована на материнскую плату устройства
Может вместить большой объем информацииНа одном чипе размещается несколько Мб данных

Ответы на вопрос «16. Основные технические характеристики памяти и её …»

 

Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов — битов, объединённых в группы по 8 битов, которые называются байтами. Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом. Байты могут объединяться в ячейки, которые также называют словами. Для каждого компьютера характерна длина слова — два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использование ячеек другой длины (например, полуслово, двойное слово).

Как правило в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации.

Широко используются и более крупные производные еденицы объёма памяти: Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, а также, в последнее время, Теребайт и Петабайт.

Современные компьютеры имеют много разнообразных запомниающих устройств, которые отличаются между собой по назначению, временным характеристикам, объёму хранимой информации и стоимости хранения одинакового объёма информации.

Различают два вида памяти: внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя память

Оперативная память

В состав внутренней памяти входит оперативная память, кэш-память и постоянная память.

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память представляет собой множество ячеек, причём, каждая имеет свой уникальный адрес. Каждая ячейка памяти имеет объём 1 байт.

Оперативная память обладает двумя свойствами: дискретность и адресуемость.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и програм, так как когда машина выключается, всё, что находилось в ОЗУ пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Важная характеристика модулей памяти — время доступа к данным (нс).

Постоянная память

В состав внутренней памяти входит постоянная память.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержимое памяти специальным образом «зашивается» в устройство при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Важнейшей микросхема постоянной или Flash-память — модуль BIOS.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программы предназначенных для:

автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера

загрузки операционной системы в оперативную память

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки.

Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Setup — устанавливать

Внешняя память

Различные виды носителей информации, их характеристики

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных и целостность её содержимого не зависит от того, включён или выключен компьютер. В отличии от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке:

 

В состав внешней памяти компьютера входят:

§  накопители на жёстких магнитных дисках

§  накопители на компакт-дисках

§  накопители на магнитооптических копакт-дисках

§  накопители на магнитной ленте и др.

Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливают однозначное соответсвтие между двоичной информацией и ориентацией магнитных дисков.

Информация записывается по концетрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана.

Устройством памяти компьютера является.  Виды памяти компьютера: Внешняя и внутренняя память

Существует множество типов и подтипов компьютерной памяти, которые классифицируются в зависимости от роли в компьютерной системе. В этой статье мы сосредоточим свое внимание на самых основных видах компьютерной памяти.

Память является одним из самых важных компонентов, включенных в компьютерную систему, будь то ноутбуки или настольные компьютеры. Существуют различные типы компьютерной памяти, которые могут быть установлены, в зависимости от фактической потребности для функционирования и технических характеристик системы.

Память связана со многими устройствами и компонентами, которые отвечают за хранение данных и приложений на временной или постоянной основе. Это позволяет пользователю сохранять информацию и хранить ее на компьютере. Без оперативной памяти было бы сложно найти место, которое необходимо для хранения вычислений и процессов. Существуют различные типы памяти, общей характеристикой для всех типов является то, что они предназначены для задач сохранения некоторых видов данных. Каждая из них имеет свои особенности и возможности.

RAM работает в пределах компьютерной системы, отвечает за хранение данных на временной основе и делает их оперативно доступными для процессора. Информация, хранящаяся в памяти, как правило, загружается с жесткого диска компьютера, и включает в себя данные, касающиеся операционной системы и некоторых приложений. Когда система выключается, теряет всю хранимую информацию. Данные размещенные в этом типе данных, хранятся в ней только тогда, пока система работает. Когда оперативная память заполняется полностью, компьютерная система начинает подтормаживать, скорость работы замедляется. Данные могут быть получены в любом произвольном порядке. Есть два типа оперативной памяти, а именно: Static RAM (SRAM) и динамическое ОЗУ (DRAM). Когда на компьютере запускается одновременно множество программ, которые суммарно превышают возможности оперативной памяти, то те части памяти, которые не используются определенное по длительности время, сбрасываются частями в так называемую виртуальную память. Виртуальная память представляет собой специально отведенное на жестком диске пространство. Благодаря виртуальной памяти система может динамически освобождать часть оперативной памяти.

Этот тип памяти является активным, независимо от того, включена ли система или выключена. Это своего рода постоянная энергонезависимая память. Как следует из названия ‘только для чтения’, это предполагает, что содержащиеся в ней данные не могут быть изменены. Это интегрированная микросхема, которая запрограммирована важными данными, которые обязательно должны присутствовать на компьютере и выполнять необходимые функции. В качестве примера можно привести (базовая система ввода и вывода) материнской платы.

Кэш память является своего рода оперативной памятью, которую компьютерная система использует для того, чтобы получить доступ к определенным данным более оперативно, чем это позволяет RAM. Кэш-память располагается на центральном процессоре. В нее загружаются данные, которые наиболее часто используются процессором. Это исключает необходимость в системе поиска информации в больших массивах данных, расположенных в оперативной памяти, что в свою очередь приводит к более быстрому извлечению данных.

— это устройство хранения данных, использующееся для записи и хранения информации в компьютерной системе. Объем их памяти колеблется в широких пределах и пользователь волен выбирать объем носителя в зависимости от того, сколько ему необходимо объема для хранения всех своих файлов. В настоящее время жесткие диски имеют объем емкостью от 120 гигабайт до 1.5 Тб, а то и выше.

Это энергонезависимый , представляющий собой мобильные устройства для хранения и удобного переноса данных с одного компьютера на другой. В нем данные могут быть стерты и повторно запрограммированы. Имеет определенное количество циклов стирания и записи, которые может выдержать, после чего появляется тенденция потери части хранимой информации.

В данной статье мы познакомились с основными типами памяти компьютера, которые применяются для краткосрочного и долговременного хранения данных.

И снова всем, привет! Сегодня речь пойдет об оперативной памяти. Что такое оперативная память? Для чего она нужна? Как это работает? Какие виды оперативной памяти есть? На какие характеристики стоит обращать внимание при ее выборе? На эти вопросы вы найдете ответы ниже в этой статье. И давайте начнем по порядку.

Что такое оперативная память?

Оперативная память — она же RAM (Random Access Memory), ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), память, 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 вот планок, которые вставляются в специальный разъем на материнской плате.

Вот, впринципе, на первые два вопроса я и ответил. Хотя нет, с этого определения обычному человеку мало что понятно. Но мы сейчас все подробно разберем. Итак.
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. Вы можете сохранить на нем файл, отключить компьютер от сети и когда в следующий раз вы включите его снова, все останется на месте.
Энергозависимая память — это компьютерная память, которой для хранения информации нужно постоянное питание. Таковой в компьютере и является оперативная память. Что означает то, что если от нее отключить электропитание (выключить компьютер), вся хранящаяся в ней информация исчезнет. То бишь каждый раз, когда вы включаете компьютер, его оперативная память пуста.
Думаю это понятно. Следующая часть определения отвечает на следующий наш 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. И если бы процессор напрямую работал с ним, то производительность компьютера была бы очень низкой.
Оперативная память же, по сравнению с жестким диском работает намного быстрее. Если не учитывать различные кэши, то 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?

Когда вы запускаете компьютер, все необходимые данные: ядро операционной системы, драйвера, различные службы и программы автозапуска, загружаются из жесткого диска в оперативную память и уже от туда ЦП их берет 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.
Чтобы вы лучше понимали, рассмотрим простой пример создания текстового документа в Word.
Когда вы нажимаете на ярлык запуска программы, все файлы необходимые для ее работы загружаются в оперативную память и уже после этого 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. Для того, чтобы результат вашей работы сохранился на нем, его надо сохранить, нажав одноименную кнопку в Word. У всех хотя бы раз было такое, что вы пишите, пишите какой-нибудь текст и внезапно закрыли программу или компьютер выключился, а после включения его снова, ваш текст исчез. Именно потому, что оперативная память обнулилась, а вы не разу не удосужились сохранить свое творчество.
Думаю теперь вы уже понимаете что такое оперативная память, зачем она нужна и как это работает. Теперь 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. И 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;

Как можно догадаться, DDR SDRAM — это самый старый тип оперативной памяти, который сейчас встретить очень трудно. DDR4 — самый новый. На сегодняшний день самым распространенным является DDR3. Различаются эти типы памяти между собой производительностью и внешним видом.
Для того, чтобы ненароком нельзя было вставить планку с одним типом оперативной памяти в разъем, предназначенный для другого типа, на планке есть специальный ключ (пропил), а в разъеме на материнской платы в том же месте выступ. И у каждого вида памяти он разный.
Кроме того, с помощью этого ключа вы не сможете вставить модуль ОЗУ наоборот.

Основные характеристики оперативной памяти

1. Тип оперативной памяти. Вы должны знать какой тип оперативной памяти поддерживает ваша материнская: DDR, DDR2, DDR3 или DDR4. И уже от этого отталкиваться дальше.
2. Объем ОЗУ. Здесь нужно отталкиваться от ваших потребностей. Как я писал выше — в оперативную память будут помещаться все запущенные программы. Соответственно чем больше будет у вас на компьютере оперативной памяти, тем больше программ вы сможете одновременно использовать. Но все же сделаю для вас небольшую подсказку. Для простого домашнего или офисного компьютера будет достаточно 2 Гб. Для домашнего мультимедийного можно устанавливать от 4 Гб памяти. Если у вас игровой компьютер или вы часто пользуетесь «тяжелыми» профессиональными программами можно установить от 8 и больше Гб оперативной памяти.
3. Тактовая частота. Чем больше, тем лучше. Но здесь также нужно смотреть чтобы эту частоту поддерживали материнская плата и процессор. Иначе, если частота ОЗУ будет больше, чем поддерживаемая материнкой, ОЗУ будет работать на пониженных частотах что для вас будет означать переплату за ненужную производительность.
4. Тайминги. Это задержка между обращением к памяти и до момента выдачи ею нужных данных. Соответственно, чем меньше будут задержки, тем быстрее ОЗУ будет работать.

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ

ИНСТИТУТ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ

ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Информатика»

на тему «Классификация основных видов памяти персонального компьютера»

Вариант № 11

Исполнитель:

Кутепова Ольга Константиновна

специальность МиМ

группа 217

№ зачетной книжки 07маб03272

Руководитель:

Соловьева Евгения Григорьевна

Введение…………………………………………………………………..3

1. Внутренняя память персонального компьютера…………………….4

1.1. Оперативное запоминающее устройство……………………….4

1.2. Постоянное запоминающее устройство………………………..8

2. Внешняя память персонального компьютера……………………….10

Заключение…………………………………………………….………….14

Список использованной литературы……………………..………..…..15

ВВЕДЕНИЕ

Память это один из самих важных элементов персонального компьютера (ПК). Все ПК используют три вида памяти: оперативную, постоянную и внешнюю (различные накопители).

Устройство для хранения информации называют основной памятью, которая состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

В некоторых микропроцессорных системах общего назначения почти все пространство памяти является оперативным. С помощью операции записи в память записывают команды программы. Далее в ходе выполнения программы микропроцессор будет считывать из нее команды. Данные также записываются в области памяти и считываются из них. Почти все запоминающие устройства микропроцессорных систем представляют собой оперативную память. Такое название как «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро и поэтому процессору практически не нужно ждать при чтении данных из памяти или записи в нее. Поскольку в любой момент времени доступ может осуществляться к произвольно выбранной ячейке, то этот вид памяти называют еще памятью с произвольной выборкой — RAM. (Random Access Memory). Но данные, которые содержаться в оперативной памяти, сохраняются только пока компьютер включен или до нажатия кнопки сброса. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается.

Постоянная память имеет собственное название – ROM (Read Only Memory) данное название указывает на то, что ею обеспечиваются только режимы считывания и хранения и обычно содержит такую информацию, которая не должна меняться в течение длительного времени. Далее в данной работе мы более подробно рассмотрим основные виды памяти персонального компьютера.

1. ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ

Внутренняя память — это память высокого быстродействия и ограниченной емкости, она может состоять из оперативной и постоянной памяти. Принцип ее разделения такой же, как у человека. Мы обладаем некоторой информацией, которая хранится в памяти постоянно, а есть информация, которую мы помним некоторое время, либо она нужна только на тот момент, пока мы думаем над решением какой-то проблемы.

Оперативная память служит для хранения оперативной, часто изменяющейся в процессе решения задачи. При решении другой задачи в оперативной памяти будет храниться информация только для этой задачи. При отключении ЭВМ вся информация, находящаяся в оперативной памяти, в большинстве случаев стирается.

Постоянная память предназначена для хранения постоянной информации, которая не зависит от того, какая задача решается в ЭВМ. В большинстве случаев постоянной информацией являются программы решения часто используемых задач, а также некоторые управляющие программы, микропрограммы и т.д. Отключение ЭВМ и включение ее в работу не влияют на качество хранения информации.

Микросхемы основной (оперативной) памяти всегда работают медленнее процессора. Поэтому процессору часто приходится делать пустые такты, ожидая поступления данных из памяти. Чтобы частично решить эту проблему, используется память небольшого размера (порядка 128 – 512 Кб), которая выполнена на базе более скоростных (и более дорогих) микросхем памяти. Такая память называется кэшем или сверхоперативной памятью.

1.1. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM )

ОЗУ — быстрая, полупроводниковая, энергозависимая память. ОЗУ имеет сравнительно небольшой объем — обычно от 64 до 512 Мбайт, тем не менее, центральный процессор имеет оперативный (быстрый) доступ к данным, записанным в ОЗУ (на извлечение данных из ОЗУ требуется не более нескольких наносекунд). В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. Это значит, что когда мы запускаем какую-либо компьютерную программу, находящуюся на диске, она копируется в оперативную память, после чего процессор начинает выполнять команды, изложенные в этой программе. Часть ОЗУ, называемая «видеопамять», содержит данные, соответствующие текущему изображению на экране. ОЗУ — это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информация в ОЗУ исчезает, что объясняется энергозависимостью.

От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит возможность, с какими программами вы сможете на нем работать. При недостаточном количестве оперативной памяти многие программы вовсе не будут работать, либо станут работать очень медленно.

Часто для оперативной памяти используют обозначение RAM (Random Access Memory), то есть память с произвольным доступом.

Полупроводниковая оперативная память в настоящее время делится на статическое ОЗУ (SRAM) и динамическое ОЗУ (DRAM) (рис.1).

Рис. 1. Классификация ОЗУ

Динамическая оперативная память (Dynamic RAM – DRAM) используется в большинстве систем оперативной памяти ПК. Основное преимущество этого типа памяти состоит в том, что ее ячейки упакованы очень плотно, т.е. в небольшую микросхему можно упаковать много битов, а значит, на их основе можно построить память большей емкости.

Ячейки памяти в микросхеме DRAM – это крошечные конденсаторы, которые удерживают заряды. Проблемы, связанные с памятью этого типа, вызваны тем, что она динамическая, т.е. должна постоянно регенерироваться, так как в противном случае электрические заряды в конденсаторах памяти будут “стекать”, и данные будут потеряны.

Важнейшей характеристикой DRAM является быстродействие, а проще говоря, продолжительность цикла + время задержки + время доступа, где продолжительность цикла – время, затраченное на передачу данных, время задержки – начальная установка адреса строки и столбца, а время доступа – время поиска самой ячейки. Измеряется в наносекундах.

Существует тип памяти, совершенно отличный от других — статическая оперативная память (Static RAM – SRAM). Она названа так потому, что, в отличие от динамической оперативной памяти, для сохранения ее содержимого не требуется периодической регенерации. Но это не единственное ее преимущество. SRAM имеет более высокое быстродействие, чем динамическая оперативная память, и может работать на той же частоте, что и современные процессоры.

Микросхемы SRAM не используются для всей системной памяти потому, что по сравнению с динамической оперативной памятью быстродействие SRAM намного выше, но плотность ее намного ниже, а цена довольно высокая. Более низкая плотность означает, что микросхемы SRAM имеют большие габариты, хотя их информационная емкость намного меньше.

Несмотря на это, разработчики все-таки применяют память типа SRAM для повышения эффективности ПК. Но во избежание значительного увеличения стоимости устанавливается только небольшой объем высокоскоростной памяти SRAM, которая используется в качестве кэш-памяти.

В переводе слово «cache» (кэш) означает «тайный склад», «тайник». Тайна этого склада заключается в его «прозрачности» — адресуемой облас­ти памяти для программы он не добавляет. Кэш является дополнительным быс­тродействующим хранилищем копий блоков информации из основной памяти, вероятность обращения к которым в ближайшее время велика. Кэш не может хранить копию всей основной памяти, поскольку его объем во много раз меньше объема основной памяти. Он хранит лишь ограниченное количество блоков дан­ных и каталог — список их текущего соответствия областям основной памяти. Кроме того, кэшироваться может и не вся оперативная память, доступная процессору: во-первых, из-за технических ограничений может быть ограничен максимальный объем кэшируемой памяти; во-вторых, некото­рые области памяти могут быть объявлены некэшируемыми (настройкой регис­тров чипсета или процессора). Если установлено оперативной памяти больше, чем, возможно, кэшировать, обращение к некэшируемой области ОЗУ будет мед­ленным. Таким образом, увеличение объема ОЗУ, теоретически всегда благотвор­но влияющее на производительность, может снизить скорость работы опреде­ленных компонентов, попавших в некэшируемую память.

Основная память состоит из регистров. Регистр — это устройство для временного запоминания информации в оцифрованной (двоичной) форме. Запоминающим элементом в регистре является триггер — устройство, которое может находиться в одном из двух состояний, одно из которых соответствует запоминанию двоичного нуля, другое — запоминанию двоичной единицы. Триггер представляет собой крошечный конденсатор-батарейку, которую можно заряжать множество раз. Если такой конденсатор заряжен — он как бы запомнил значение «1», если заряд отсутствует — значение «0». Регистр содержит несколько связанных друг с другом триггеров. Число триггеров в регистре называется разрядностью компьютера. Производительность компьютера напрямую связана с разрядностью, которая бывает равной 8, 16, 32, 64, 128.

Виды памяти компьютера – это именно тот вопрос, изучение которого начинающие пользователи часто откладывают “на потом”. А зря. Это очень мешает правильному пониманию функционирования системы в целом, а значит вам сложнее будет найти общий язык с вашим “железным другом”. Я уверена, что изучение программной части вашего компьютера необходимо начинать с хотя бы поверхностного взгляда в металлические дебри. Поэтому сегодня мы пообщаемся о памяти вообще: какая она бывает, как классифицируется и чем она от самой себя отличается.

Начнем с самого понятного. У нас, у людей то есть, тоже есть своя память, и она тоже неодинаковая. Понятно, что она бывает зрительной, тактильной, слуховой и пр., но сейчас мы немного не об этом. С точки зрения механизмов функционирования, память бывает оперативной и долговременной. У компьютера где-то приблизительно также.

Человеческая оперативная память включается, в ситуациях, когда запоминать информацию нужно ненадолго, например, чтобы что-то сделать и сразу забыть. Такая информация хранится в наших головах от 5 часов до трех месяцев. В железе все очень похоже. Компьютерная оперативная память называется RAM (Random Access Memory) и существует для хранения информации, которая может понадобиться процессору и работающим в данный момент программам. Информация может сохраняться в такой памяти до перезагрузки компьютера или до завершения работы конкретной программы.

Постоянная память – это “запомнил на всю жизнь”. Конечно, все случайно можно забыть, но и у компьютера жесткий диск может сломаться. Постоянная память хранит информацию, которая может пригодиться в любой момент на протяжении длинных промежутков времени или всей жизни вообще. Компьютерный аналог такой памяти – жесткий диск. Он всегда намного большего, чем оперативная память объема, и всегда медленнее последней. Зато на нем можно сохранять огромнейшие объемы информации, практически не занимая полезное пространство в квартире. Как-то даже странно сравнивать, например, книжный шкаф с обычной флешкой.

Кроме распределения на постоянную и оперативную, память компьютера еще можно разделить на внутреннюю и внешнюю. Здесь все просто: все, что находится внутри системного блока – внутренняя память, все остальное, что мы покупаем отдельно, носим с собой и подключаем к разным системам (флешки, CD/ DVD диски, карты памяти и пр) – внешняя память. Об этом пойдет речь немного позже, а сегодня нас интересует, какая бывает внутренняя память компьютера, и все, что с ней может быть связано.

ROM– Read Only Memory

Ее содержимое называют BIOS. Но BIOS — это ближе к софту, сейчас мы немного не о том. Это самая постоянная память вашего компьютера. Она мало заметна внешне, но крайне важна для вашей системы. Именно она тестирует готовность всего вашего оборудования от мышки до процессора перед загрузкой ОС, запускает вашу систему, и затем передает управление Windows. Там же есть программа управления работой самого процессора и также ряд инструкций, к которым может получать непосредственный доступ его величество ЦП, минуя остальные бюрократические инстанции. Содержимое этой памяти, естественно, сохраняется при выключении питания компьютера и его нельзя стереть или удалить обычным образом. Для этого понадобится перепрошивка, специальное программное обеспечение и немного смелости, если вы решитесь делать это впервые. Точнее, возможность редактирования данных в ПЗУ зависит от его типа.

  1. ROM – это ПЗУ с масочным программированием. Данные в таких микросхемах зашиваются намертво во время изготовления микросхемы и их никак не получится изменить. Вышедшую из строя микросхему остается только выбросить. Это не самый лучший вариант – решили пользователи и перестали покупать такие микросхемы.
  2. PROM или ППЗУ (Программируемое ПЗУ) – аналогично предыдущему за исключением методики производства. В этом варианте данные записываются программным способом тоже один раз. Сути это не изменило, поэтому такие микросхемы тоже ушли в небытие.
  3. EPROM или СПЗУ (Стираемое ПЗУ) – уже лучше. Здесь уже можно стереть или записать данные, но пока только при помощи УФ-излучения. В таком варианте оченно напрягала необходимость наличия специфического оборудования. Эти микросхемы тоже уже не производятся.
  4. EEPROM или ЭСППЗУ (Электрически стираемое ППЗУ или флэш-микросхема) – данные стираем и записываем без дополнительных устройств и даже без извлечения из компьютера сколько угодно раз.

В порядке дополнительных сведений, может быть интересным то, что в технической литературе можно встретить термин “встроенное ПО” (Программное Обеспечение). Это не совсем так, поскольку встроенное ПО, это не сама микросхема, а скорее, программное обеспечение, которое в ней хранится.

СMOS – полупостоянная память

Она питается от небольшой батарейки и имеет очень низкое энергопотребление. Там хранятся некоторые системные настройки, например, дата и время, которые, как вы заметили, не сбиваются даже после выключения компьютера из сети.

Кэш-память

Это память самого высокого уровня, в какой-то степени его можно считать разновидностью оперативной памяти. Он является дополнительным звеном или неким буфером между более медленными устройствами для считывания данных (например, оперативка или жесткий диск) и процессором, но при этом никак не увеличивает адресное пространство. Он намного быстрее и дороже оперативной памяти и предназначен для хранения самой частоиспользуемой и нужной для процессора информации. Такая информация выбирается программным методом с помощью особого алгоритма и помещается в кэш, откуда ЦП будет ее брать в ближайшие такты своей работы. В первую очередь процессор обращается к кэшу, а уже потом, если нужная информация там отсутствует, наступает очередь оперативной памяти. Информация в кэше может храниться разного рода, например, там можно найти блоки обычных данных из основной памяти или какую-нибудь служебную информацию вроде, таблички текущего соответствия данных и адресов, по которым их можно найти в основной памяти. Кэш бывает трех уровней.

  1. L1 обычно живет в том же кристалле, что и ЦП. Он предназначен для хранения команд и данных обрабатываемых процессором в данный момент. Отличается тем, что доступ к ячейкам памяти осуществляется на тактовой частоте самого процессора, то есть почти без задержек. Производители изобретают для кэша разные чудеса — например, ассоциативнуя память, которая позволяет выбирать данные не по их адресам, а по содержимому. Почти индексируемый поиск в нашей ОС. Конечно, это существенно ускоряет работу системы.
  2. L2 или внешний кэш раньше монтировался в материнку возле ЦП. Теперь встраивается в процессор вместе с кэшем первого уровня. Объем его памяти значительно больше.
  3. L3 изредка можно найти на высокопроизводительных рабочих станциях, серверах и прочем мудреном оборудовании.

Характеристики кэша (если он есть) тоже обычно указаны рядом с процессором. Объемы кэша очень маленькие и в самом медленном варианте обычно достигают нескольких Мегабайт в лучшем случае. Если немножко подробнее, то процессор иногда вынужден делать пустые такты, чтобы дождаться поступления данных из гораздо более медленной оперативки. Именно в такой ситуации срабатывает кэш. Как-то так.

Регистры

У процессора тоже есть немножко супер-мега-гипер-производительной памяти. Иначе, ему было бы трудно помнить, что он делает в данный момент. Склероз, знаете ли, штука не из приятных. Если серьезно, то чаще всего в регистрах хранятся данные для арифметико-логического устройства ALU. Управляются они непосредственно компилятором, отправляющим на процессор информацию для последующей обработки. Всем, кто не программист, это помнить вовсе не обязательно.

RAM – Оперативное запоминающее устройство

Та самая оперативка. Она сразу после включения компьютера собирает множество системных файлов с жесткого диска для процессора и программ, которые по мнению системы будут выполняться в данный момент. Чем больше программ у вас в автозагрузке, тем больше процессов запускается вместе с системой, тем больше памяти им нужно, и тем медленнее включается ваш компьютер. Еще в ОЗУ хранятся данные, которые еще не были сохранены в постоянную память (на жесткий диск). Именно поэтому в момент аварийного выключения компьютера пропадает вся несохраненная информация. Чем больше объем оперативной памяти, тем больше полезной для процессора информации в ней может храниться, и тем шустрее работает вся ваша система в целом. Информация в ОЗУ постоянно изменяется по мере необходимости – новая запоминается, старая записывается на жесткий диск и выбрасывается при необходимости. Если происходит переполнение ОЗУ, компьютер начинает довольно тормозить. Частично помогает увеличение размеров файла подкачки, но, как правило, для Windows-систем это не панацея, тем более, что этот файл по умолчанию имеет динамический, то есть расширяемый при необходимости размер. Это значит, что изменение его размера «ручками» абсолютно бессмысленно. В этот файл, автоматически создаваемый системой на жестком диске или так называемую виртуальную память происходит автоматический сброс из оперативной памяти самых редко используемых в данный момент данных, чтобы немного разгрузить ее. Процессору же намного легче работать с оперативной памятью, чем с жестким диском. А для постоянного хранения информации оперативная память не подходит в силу своей дороговизны (сравните стоимость модуля оперативной памяти на 1 Гб с ценой жесткого диска емкостью, к примеру, несколько сотен ГБ), но главное – это ее энергозависимость. Информация в оперативной памяти хранится при непосредственном участии электричества и стирается в течении доли секунды после прекращения подачи питания в систему. Если за эти доли секунды успеть снять дамп (скриншот ее содержимого), то можно довольно легко сломать даже самый сложный алгоритм шифрования. Это слабое место как платных, так и бесплатных программ-шифраторов информации. Ее важная характеристика – объем и скорость доступа. Понятно, что чем больше и то, и другое — тем лучше. И один важный момент касательно объема: 32-битная система не увидит установленное в ней ОЗУ больше 3 с копейками Гб (если точнее). В 64-битных системах – и небо не предел.

Жесткий диск

Это постоянная энергонезависимая память вашей системы. Именно на жестком диске хранится вся операционная система вместе с пользовательскими данными. Редко, но бывает, что жесткий диск выходит из строя. В таком случае, восстановить систему и всю ту информацию, которая на нем хранилась, удастся только вашими молитвами. Точнее, восстановление вполне может получиться как частично, так и полностью, но сама его возможность зависит от того, что именно и как сломалось в винчестере. Новичкам, скорее всего, понадобится помощь более опытных пользователей. Здесь станет очень уместным напоминание о регулярном резервном копировании важной для вас информации.

Понятно, что жесткие диски характеризуются своим объемом, но еще одна немаловажная характеристика – это скорость вращения. Жесткий диск – это круглый магнит, который в прямом смысле этого слова приклеивает к себе информацию. Эту информацию считывают специальные неподвижные головки, которым жесткий диск вращаясь с определенной скоростью подставляет свои ячейки с хранящимися там необходимыми для чтения битами и байтами данных. Конечно, чем быстрее крутится жесткий диск, тем быстрее читается информация, тем быстрее копируются и вставляются файлы и пр. полезности. Одним словом, это полезный бонус для быстродействия вашего компьютера и комфорта работы. Если вы разберете старый хард, то все это хозяйство увидите собственными глазами. Если разберете новый, то тоже увидите, но восстановить сам диск или информацию, которая там хранилась не помогут даже молитвы.

Видеопамять

Это оперативная память, которая используется для мультимедийных нужд, а точнее – хранит изображение, выведенное в данный момент на экране вашего монитора.

Адресация памяти

В принципе – где-то в недалеком времени это станет темой для отдельной статьи, но раз уже зашел разговор о памяти… Вся память, какая бы она не была, состоит из устройства, на котором хранятся биты и байты информации и чего-нибудь, что умеет это читать. Это реализуется разными способами – информация или примагничивается (жесткий диск) к поверхности или хранится в динамической ОЗУ с помощью электричества (нет заряда – нолик, есть – единичка). Можно взять тонкую пластинку из пластика и прожечь в ней лазером определенный узор (DVD-диск). 100 лет назад были перфокарты с отверстиями в определенных местах… В данном случае способ хранения не важен, а суть в том, что любой носитель делится на множество мельчайших ячеек, в каждой из которых может храниться один бит информации (нолик или единичка). Это мельчайшая единица измерения информации, из которой в конечном итоге состоит и фильм, который вы смотрите, и музыка которую вы слушаете и все остальное, что есть в вашем компьютере. Те, в свою очередь, группируются в байты (по 8 штук). По этой причине производители “шутят” и продают вам жесткие диски емкостью на несколько десятков Гб меньше заявленной. Вот вам и 1 Гб, в котором содержится 1024 байта, а не 1000, как думают производители. А теперь немножко математики. Каждая ячейка имеет собственный номер или адрес, по которому к ней может обратиться процессор или программа, которой понадобилось то, что лежит в данной ячейке. Как раз 32-битная адресация в системах соответствующей архитектуры и делает невозможным наличие оперативной памяти больше 4 Гб (немножко памяти резервируется для жизненно необходимых потребностей). Кроме этого, есть еще разрядность процессора, которая определяет количество данных, которые могут обрабатываться одновременно. 32-битный процессор может одновременно работать с 4 байтами информации (1 байт = 8 бит), а 64-разрядный, соответственно осилит сразу 8 байт. Таким образом, 32-битный процессор с тактовой частотой 800 МГц произведет 800 млн операций в секунду (подсчет о-очень приблизительный), а память должна за ним успевать, чтобы не тратилось полезное время. Пожалуй на этом можно было бы остановиться, но все-таки напоследок я напомню еще одну классификацию. Память можно разделять на виды еще и с точки зрения реакции на возможные ошибки. Память без контроля четности совсем не будет их проверять. Память с контролем четности на каждых 8 бит данных содержит 1 бит четности, предназначенный как раз для подобных проверок. ECC – сама может найти несколько ошибочных битов, а заодно и исправить одноразрядные ошибки.

Подписывайтесь на нашу

Оперативная память (или ОЗУ – оперативное запоминающее устройство) необходима компьютеру для временного хранения данных. В магазине, на табличке с характеристиками компьютера, может указываться как RAM или ОЗУ (от англ. Random Access Memory – память с произвольным доступом).

В отличие от такого устройства хранения данных как , оперативная память обладает высокой скоростью чтения и записи. Кроме того, является энергозависимой — при отключении компьютера данные в ОЗУ не сохраняются. Но ОЗУ и не предназначен для долгого хранения информации. Для этого существуют другие устройства (жесткий диск, флешки, компакт-диски, внешние винчестеры….). Главное назначение оперативной памяти компьютера – быстрое (оперативное) чтение и запись информации, временное хранение нужных процессору данных. Дело в том, что при считывании данных с жесткого диска, они сначала передаются в ОЗУ и остаются там на то время, которое нужно процессору для ее обработки.

От объема ОЗУ и скорости его работы зависит производительность компьютера. Объем современной оперативной памяти измеряется в гигабайтах (Гб), а скорость в мегагерцах.

Физически, память представляет собой плату расширения – модуль (или планка) памяти, вставляемую в специальный слот на . Как правило, на материнской плате имеется от 2 до 4 слотов для памяти, что позволяет легко ее наращивать установкой дополнительных модулей.

Основные характеристики модуля памяти

Основными характеристиками модулей памяти, которые нужно знать , являются тип памяти, объем и частота.

Тип памяти. Сегодня, практически во всех современных компьютерах используется тип памяти DDR3. На устаревших компьютерах еще можно встретить DDR2. Модуль памяти DDR3 производительней DDR2 за счет увеличения частоты работы и применения более эффективных технологических решений. Компьютерные технологии быстро развиваются, и на смену DDR3 постепенно приходят модули DDR4, имеющие большую производительность.

Объем модуля памяти. Один модуль памяти может иметь объем от 2 до 8 Гб. Для работы в офисных программах, просмотра страниц в интернете, нетребовательных игр будет достаточно 2-4 Гб. Если же компьютер приобретается для современных игр с высоким уровнем детализации, редактирования видео, для работы в ресурсоемких программах, то понадобится от 4 Гб и выше.

Quia — Основы работы с компьютером

A B
Аппаратное обеспечение Физические компоненты компьютерной системы.
Программное обеспечение Программы или инструкции, которые говорят компьютеру, что делать.
CPU Мозг компьютера или центрального процессора.
ROM Постоянная память, встроенная в ваш компьютер. Это только чтение.
RAM Рабочая память компьютера, иногда называемая памятью с произвольным доступом.
Мегабайт Примерно миллион байт.
Gigabyte Приблизительно миллиард байт (или 1000 мегабайт).
Устройство ввода Аппаратное обеспечение, которое используется для передачи информации в компьютер.
Устройство вывода Аппаратное обеспечение, которое принимает и отображает информацию, поступающую с компьютера.
Модем Устройство, которое позволяет вашему компьютеру общаться с другими компьютерами по телефонной линии.
Монитор Видео или компьютерное устройство отображения.
Лазерный принтер Принтер, в котором используются как лазерные, так и фотографические технологии для получения высококачественной продукции.
Принтер Аппаратное обеспечение, обеспечивающее вывод на печать с компьютера.
Hard Copy Печатная копия компьютерной продукции.
Компакт-диск Диск, на который лазер записал в цифровом виде информацию, такую ​​как аудио, видео или компьютерные данные.
Жесткий диск Фиксированный магнитный носитель большой емкости для компьютерных данных.
Дискета Портативный магнитный носитель для хранения компьютерных данных, который позволяет пользователям получать произвольный доступ к информации.
Графический интерфейс пользователя Использование графических символов вместо текстовых команд для управления общими функциями компьютера, такими как копирование программ и дисков.
Значок Небольшое изображение или символ, обозначающий функцию или компонент компьютерного оборудования.
Струйный принтер Тип принтера, который формирует буквы на странице, снимая крошечные электрически заряженные капли чернил.

Компьютер: Основные термины Карточки | Quizlet

Алгоритм Специальный метод решения специфической задачи. Экран с антибликовым покрытием Фильтр, устанавливаемый поверх экрана монитора компьютера, чтобы уменьшить блики. Прикладное программное обеспечение Программное обеспечение, которое выполняет определенную функцию обработки данных = Резервное копирование или сохранение данных в безопасном месте для предотвращения потери данных в случае аварии. Bluetooth Технический отраслевой стандарт, который упрощает обмен данными между беспроводными устройствами, такими как персональные цифровые помощники, карманные компьютеры и портативные или настольные компьютеры с поддержкой беспроводной связи. Загрузка. Все, что происходит между включением компьютера, выполнением операций, необходимых для работы всех компонентов, и загрузкой операционной системы. Центральный процессор (ЦП) Мозг компьютера, который выполняет инструкции, определенные программным обеспечением. Компакт-диск (CD) AKA: Оптический диск; Переносимое и переносное устройство хранения данных с возможностью чтения-записи или только для чтения.Иногда его называют CD-ROM, CD-RW или компакт-диск. Емкость 1-8 гигабайт данных. Оптический привод необходим для чтения-записи данных с диска Cyberspace Ссылка на нефизическое пространство двоичной компьютерной коммуникации Устройство хранения данных Устройство, способное постоянно или временно хранить цифровые данные. Память для хранения данных Постоянная память, не являющаяся частью материнской платы. Использует любое подходящее устройство хранения данных. Может быть памятью только для чтения или чтения-записи Дефрагментация Реорганизация информации жесткого диска для хранения файлов в виде непрерывных единиц, а не небольших пакетов.Компьютер с небольшой фрагментацией файлов работает на более высокой скорости Цифровой видео / универсальный диск (DVD) Оптический диск, содержащий от 4,7 до 9,0 гигабайт данных в зависимости от формата. Документация Письменные материалы, сопровождающие приобретенное программное обеспечение, содержащие информацию, необходимую для надлежащего использования программного обеспечения; иногда известный как руководство Драйвер Компьютерная программа, предназначенная для преобразования данных, выводимых с одного устройства, в формат, совместимый с другим устройством. Электронная медицинская карта (EHR) Электронная медицинская карта пациента из нескольких источников, объединенная в одну основную базу данных Электронная медицинская карта (EMR) Медицинская карта пациента из одной медицинской практики, больницы или аптеки Эргономика Научное исследование рабочего места и пространства, включая факторы, влияющие на производительность труда и влияющие на здоровье работников Ethernet Относится к сети компьютеров с использованием металлических проводов или жестких проводов. Брандмауэр Аппаратное устройство или программное обеспечение, предназначенное для предотвращения несанкционированного доступа к компьютерной системе. Флэш-накопитель Твердотельное устройство хранения данных Жесткий диск Энергонезависимое запоминающее устройство, которое хранит закодированные в цифровой форме данные на быстро вращающихся жестких дисках с магнитными поверхностями.Емкость составляет примерно 100 ГБ. Устройство либо стационарно устанавливается в корпусе компьютера, либо может быть переносным. Аппаратное обеспечение Физическое оборудование, используемое компьютерной системой для обработки данных Жесткие проводные сети. Сети, соединенные металлическими проводниками или кабелями. Устройство ввода Устройство, используемое для ввода данных в компьютер. Интернет Интернет — это глобальная система взаимосвязанных компьютерных сетей, которые используют стандартный пакет Интернет-протоколов (TCP / IP) для обслуживания миллиардов пользователей по всему миру. Это сеть сетей, состоящая из миллионов частных, общественных, академических, деловых и правительственных сетей, локальных и глобальных, которые связаны широким спектром электронных, беспроводных и оптических сетевых технологий. Заявление о лицензии и разрешении на использование компьютерного программного обеспечения, защищенного авторским правом Локальная сеть (LAN) Сеть компьютеров обычно в одном офисе или здании. Магнитные диски Запоминающее устройство, в котором для записи данных используется магнитное состояние железного покрытия. Мэйнфрейм Компьютер Большая компьютерная система, способная обрабатывать огромные объемы данных. Память Относится к хранению компьютерных данных.Может быть энергозависимым (теряется при выключении компьютера) или энергонезависимым (постоянно записывается на запоминающее устройство) Микрокомпьютер Персональный или настольный компьютер Миникомпьютер Одна из четырех категорий компьютеров по размеру; больше микрокомпьютера и меньше мэйнфрейма Материнская плата Печатная плата, на которой часто расположены микросхемы ЦП, ПЗУ и ОЗУ, а также другие элементы электронных схем цифрового компьютера. Программное обеспечение сетевого интерфейса, серверы и кабельные соединения, используемые для связи компьютеров Сеть Соединение двух или более компьютеров вместе для совместного использования файлов и оборудования Операционная система (ОС) Программное обеспечение, используемое для управления компьютером и его периферийным оборудованием. Устройство вывода Устройство, используемое для вывода данных с компьютера.Включает принтеры, факсы, драйверы хранения данных, экраны и плоттеры Патч Модификация программного обеспечения для исправления недостатков программного обеспечения. Часто загружается с веб-сайта поставщика программного обеспечения или с дискет, предоставленных поставщиком Персональный компьютер (ПК) Любой компьютер, цена, размер и возможности которого делают его полезным для людей без вмешательства оператора. Personal Digital Assistant (PDA) Электронный инструмент для систематизации данных, портативный компьютеризированный персональный органайзер. Фишинг Чтобы попытаться получить финансовую или другую конфиденциальную информацию от пользователей Интернета, обычно отправляя электронное письмо, которое выглядит так, как будто оно отправлено законной организацией, обычно финансовым учреждением, но содержит ссылку на поддельный веб-сайт, который воспроизводит настоящий один.Оперативная память (RAM) Тип компьютерной памяти, в которую можно записывать и читать. RAM обычно относится к внутренней памяти компьютера. ОЗУ обычно представляет собой быструю временную область памяти, в которой хранятся данные и программы до тех пор, пока не будут сохранены или пока не будет отключено питание. Память только для чтения Постоянно хранящиеся компьютерные данные, которые нельзя перезаписать без специальных устройств. Сохраните инструкции, необходимые для запуска компьютера. Находится на материнской плате Избыточный массив независимых дисков (RAID) Схема хранения данных, в которой используется несколько жестких дисков для совместного использования или репликации данных между дисками. Сервер Компьютер с большим объемом жесткого диска, который используется для соединения других компьютеров, чтобы данные могли совместно использоваться несколькими пользователями.Компьютерная система в амбулаторном учреждении, вероятно, связана или подключена к сети с центральным сервером. Программный эквивалент компьютерной программы или программ Суперкомпьютер Самый быстрый, самый большой и самый дорогой из четырех классов компьютеров, производимых в настоящее время. Защита от перенапряжения Защита хрупкой электроники от скачков электрического напряжения, возникающих в электрических распределительных линиях Системное программное обеспечение Программное обеспечение, используемое для управления компьютером и его периферийным оборудованием. Ленточный накопитель Устройство хранения данных, использующее магнитную ленту в качестве носителя. Total Practice Management System (TPMS) Категория программного обеспечения, которое занимается всеми повседневными операциями медицинской практики. Порт универсальной последовательной шины (USB) Тип портала ввода данных или шины для компьютерных данных. Глобальная сеть (WAN) Соединение компьютеров на большой территории с целью обмена данными Подключения Wi-Fi Подключение через универсальный стандарт беспроводной сети, использующий радиоволны. Беспроводное локальное соединение (WLAN) Тип локальной сети, в которой для связи между узлами используются высокочастотные радиоволны, а не провода. Беспроводная сеть Любой тип компьютерной сети, не соединенный никакими кабелями

Классификация внутренней памяти

КЛАССИФИКАЦИЯ ВНУТРЕННЕГО ХРАНИЛИЩА

До этого момента вы узнали некоторые общие функции процессор, физические характеристики памяти и способ хранения данных во внутреннем хранилище раздел.Теперь мы объясним еще один способ классификации внутренних (основных или основных) место хранения. Это связано с различными типами памяти, используемой в процессоре: постоянная память, оперативная память, программируемая постоянная память и стираемая, программируемая, только для чтения объем памяти.

ПАМЯТЬ ТОЛЬКО ДЛЯ ЧТЕНИЯ (ПЗУ)

В большинстве компьютеров полезно иметь часто используемые инструкции, например, bootstrap (начальная загрузка системы) компьютера или других специализированных программ, постоянно хранится внутри компьютера.Память, которая позволяет нам делать это без программ и потеря данных (даже когда компьютер выключен) называется постоянной памятью. Только производитель компьютера может предоставить эти программы в ПЗУ, и после того, как они будут выполнены, они не могут быть измененный. Следовательно, вы не можете помещать какие-либо свои данные или программы в ПЗУ. Многие сложные функции, такие как процедуры для извлечения квадратных корней, переводчики для программирования языки и операционные системы могут быть помещены в память ROM. Поскольку эти инструкции проводные, (постоянные), их можно выполнить быстро и точно.Другой Преимущество ПЗУ в том, что на вашем компьютере можно заказать программы, адаптированные под его нужды. и сделать так, чтобы они были постоянно установлены в ПЗУ производителем. Такие программы называются микропрограммы или прошивка .

СЛУЧАЙНЫЙ ДОСТУП К ПАМЯТИ (RAM)

Другой вид памяти, используемый в компьютерах, называется оперативной памятью (RAM) или чтение / запись в память. Оперативная память похожа на классную доску, на которой вы можете что-то записывать. заметки, прочтите их и сотрите, когда закончите с ними.В компьютере оперативная память это рабочая память. Данные могут быть прочитаны (получены) или записаны (сохранены) в ОЗУ просто путем предоставления компьютеру адреса места, где данные хранятся или должны быть хранится. Когда данные больше не нужны, вы можете просто перезаписать их. Это позволяет вам чтобы снова использовать хранилище для чего-то другого. Сердечник, полупроводники и пузырьковые накопители — все имеют возможности произвольного доступа.

ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПАМЯТЬ ТОЛЬКО ДЛЯ ЧТЕНИЯ (PROM)

Альтернативой ПЗУ является программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ), которое можно приобрести. уже запрограммирован производителем или в пустом состоянии.Используя пустой PROM, вы можете ввести любую программу в память. Однако после того, как PROM был записан, он может никогда не изменяться или изменяться. Таким образом, у вас есть преимущество ПЗУ с дополнительными гибкость программирования памяти для удовлетворения уникальных потребностей. Основным недостатком PROM является что, если ошибка была сделана и введена в PROM, ее нельзя исправить или стереть. Также Для «прожигания» программы в ППЗУ необходимо специальное устройство.

СТИРАЕМАЯ ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПАМЯТЬ ТОЛЬКО ДЛЯ ЧТЕНИЯ (СППЗУ)

Стираемая программируемая постоянная память (EPROM) была разработана для преодоления недостаток ПРОМ.EPROM также можно приобрести у производителя пустыми и запрограммированными. локально по вашей команде / действию. Опять же, для этого требуется специальное оборудование. Большой Отличие от EPROM в том, что его можно стереть, если и когда возникнет необходимость. Данные и программы можно загружать снова и снова без разрушения содержимого СППЗУ. Они останутся там в безопасности до тех пор, пока вы не захотите перепрограммировать его, предварительно удалив СППЗУ со вспышкой ультрафиолетового света. Это в ваших интересах, потому что если ошибка при программировании EPROM не считается фатальной.EPROM может быть стерли и исправили. Кроме того, это позволяет вам гибко изменять программы, включая доработки или модификации в будущем.

Q.17 В каком типе памяти часто используются инструкции и постоянно хранятся программы внутри компьютера?
В.18 Кто предоставляет программы, хранящиеся в ПЗУ?
В.19 Можно ли изменить программы в ПЗУ?
В.20. Какое еще название имеет оперативная память (RAM)?
В.21 Как данные считываются или записываются в ОЗУ?
В.22 В каких двух состояниях можно приобрести программируемую постоянную память (PROM)?
В.23 В чем заключается главный недостаток PROM?
Q.24 Что означает EPROM?
Q.25 Как стирается EPROM?

ВТОРИЧНОЕ ХРАНЕНИЕ

Последний тип памяти, который мы здесь кратко представим, называется вторичной памятью . хранилище или вспомогательное хранилище .Это память за пределами основной части компьютер (ЦП), на котором мы храним программы и данные для будущего использования. Когда компьютер будет готов чтобы использовать эти программы и данные, они считываются во внутреннюю память. Вторичный (вспомогательный) носители данных расширяют возможности хранения компьютерной системы. Нам это нужно на двоих причины. Во-первых, поскольку внутренняя память компьютера ограничена по размеру, она не может всегда храним все нужные нам данные. Во-вторых, во вторичном хранилище данные и программы не исчезают при отключении питания.Вторичное хранилище энергонезависимо. Это означает информация теряется только в том случае, если вы, пользователь, намеренно удалите ее. Три типа Вторичное хранилище, которое мы чаще всего используем, — это магнитный диск, лента и барабан.

МАГНИТНЫЙ ДИСК

Популярность дисковых запоминающих устройств во многом обусловлена ​​их прямым доступом возможности. Практически каждая система (микро, мини и мэйнфрейм) будет иметь емкость диска. Магнитные диски напоминают пластинки фонографа (круглые пластины), покрытые намагничивающимся веществом. записывающий материал (оксид железа), но на этом их сходство заканчивается.Магнитные диски входят в много разных размеров и емкостей. Они варьируются от 3 дюймов до 4 футов в диаметр и может хранить от 2,5 до 600 миллионов символов (байтов) данных.

Они могут быть переносными в том смысле, что они являются съемными, или могут быть постоянно установлены в запоминающие устройства, называемые дисковыми накопителями или дисковыми накопителями. Они могут быть из жестких металл (жесткие диски) или гибкий пластик (гибкие диски или дискеты), как показано на рисунке 2-6.

Рисунок 2-6. — Различные типы и размеры накопителей на магнитных дисках.

Музыка хранится на грампластинке в непрерывной канавке, которая по спирали центр записи. Но на магнитном диске нет бороздок. Вместо этого данные хранятся на все диска в ряде невидимых концентрических окружностей называются дорожками. каждый дорожка имеет обозначенный номер, начинающийся с дорожки 000 на внешнем крае диска.В нумерация продолжается последовательно к центру до треков 199, 800 или любого другого наивысший номер трека. Ни один трек никогда не касается другого (рис. 2-7). Количество треков может варьироваться от 35 до 77 на поверхности гибкого диска и от 200 до более 800 на жестком диске поверхности.

Рисунок 2-7. — Расположение треков на записывающей поверхности диска.

Данные записываются в виде крошечных магнитных битов (или пятен) на поверхности диска.Восьмибитные коды обычно используются для представления данных. Каждый код представляет собой отдельную цифру, букву или особый персонаж. В главе 4 вы узнаете, как формируются коды. Когда данные читаются с диска данные на диске остаются без изменений. Когда данные записываются на диск, он заменяет любые данные, ранее сохраненные в той же области диска.

Символы хранятся на одной дорожке в виде цепочек намагниченных битов (нулей и единиц) в виде показано на рисунке 2-8.Биты 1 указывают намагниченные пятна или биты включения. 0 бит представляют немагнитные участки дорожки или биты выключения. Хотя следы становятся все меньше по мере того, как они Подойдите ближе к центру диска, каждая дорожка может содержать одинаковое количество данных потому что плотность данных больше на дорожках около центра.

Рисунок 2-8. — Строка битов, записанная на диск на одной дорожке.

Дорожка может содержать одну или несколько записей .Запись — это набор связанных данных, обрабатываемых как единое целое. Записи на дорожке разделяются промежутками, в которые не записываются данные, и каждой записи предшествует дисковый адрес . Этот адрес указывает на уникальное положение записи на дорожке и используется для прямого доступа к записи. На рисунке 2-9 показана дорожка, на которой было записано пять записей. Из-за пробелов и адресов, количество данных, которые мы можем хранить на дорожке, уменьшается по мере того, как количество записей на трек увеличивается.Записи на диске могут быть заблокированы (сгруппированы). Только один диск адрес необходим для каждого блока, и в результате возникает меньше пропусков. Мы можем использовать блокировку метод увеличения количества данных, которые мы можем хранить на одной дорожке.

Рисунок 2-9. — Записи данных по мере их записи на диск на одной дорожке.

Энергонезависимое хранилище — обзор

Носители данных — это физические устройства и элементы, которые постоянно хранят данные.

Жесткие диски — это энергонезависимые запоминающие устройства, которые используются для быстрого хранения и извлечения данных.

Энергонезависимая память — это физический носитель, на котором данные хранятся без электроэнергии. Это означает, что данные не теряются при выключении компьютера или устройства.

Форм-факторы определяют физические размеры устройства и относятся к ширине жесткого диска.

Перемычки — это разъемы, которые работают как переключатели включения / выключения для жесткого диска и используются для настройки жесткого диска в качестве основного или дополнительного жесткого диска.

В конфигурации главный / подчиненный главный — это первичный жесткий диск, установленный на компьютере, а подчиненный — вторичный жесткий диск.

Диск — это жесткий диск внутри жесткого диска, на котором данные записываются и читаются.

Дорожки представляют собой концентрические круги на диске, где данные сохраняются на магнитной поверхности диска.

Секторы — это сегменты дорожки и наименьшее физическое запоминающее устройство на диске.

Емкость диска — это объем данных, который может хранить жесткий диск.

SCSI — это стандарт, позволяющий подключать устройства в последовательном порядке.

USB позволяет подключить до 127 устройств последовательно или через концентратор USB к компьютеру.

Fibre Channel использует оптическое волокно для передачи данных с высокой скоростью. Он обычно используется в сетях SAN.

Файловые системы управляют организацией и хранением данных на устройствах хранения.

FAT — таблица размещения файлов; Файловая система FAT была разработана для использования в операционных системах DOS. FAT16 был разработан для дисков размером более 16 МБ, и долгое время это была стандартная файловая система для форматирования жестких дисков, тогда как FAT32 — это распространенная версия FAT, используемая сегодня. Он использует 32-битную таблицу распределения и поддерживает большие тома.

Virtual FAT или VFAT — это не файловая система, а драйвер файловой системы, который обрабатывает длинные имена файлов для работы с 8.3 ограничение, наложенное исходной FAT16.

NTFS — это файловая система новой технологии, более надежная и безопасная, чем другие файловые системы Microsoft.

Шифрование — это процесс кодирования файла таким образом, чтобы его не мог прочитать никто, кроме тех, кому разрешено открывать и просматривать данные.

Шифрование диска — это шифрование всего содержимого жесткого диска, дискеты или съемного диска.

Шифрование файлов — это шифрование данных, хранящихся на диске, пофайлово.

EFS используется для защиты данных на жестком диске или большом съемном диске. EFS не может использоваться для защиты данных на дискетах, потому что они не могут быть отформатированы в формате NTFS, но позволяют шифрование отдельных файлов и / или папок.

Linux — это операционная система с открытым исходным кодом, основанная на операционной системе UNIX. Он поддерживает несколько файловых систем за счет использования VFS. Некоторые из поддерживаемых операционных систем включают версии EXT.

MFS — это файловая система, используемая для хранения данных на гибких дисках емкостью 400 КБ.Он использует вилку ресурсов для хранения структурированной информации и вилку данных для хранения неструктурированных данных.

HFS заменила MFS, поддерживая большие носители информации (например, жесткие диски) и позволяя длинные имена файлов до 255 символов.

HFS Plus — это новейшая файловая система, используемая компьютерами Macintosh, которая поддерживает большие носители.

ZFS — это аббревиатура от Zettabyte File System, предназначенная для обработки больших объемов данных на компьютерах с операционной системой Sun Solaris 10.

Сетевые файловые системы и протоколы обмена файлами позволяют пользователям получать доступ и обновлять файлы на удаленных компьютерах, как если бы они находились на локальном компьютере.

UDF — это файловая система, которая используется как компакт-дисками, так и DVD-дисками, и представляет собой стандартный формат Ассоциации оптических запоминающих устройств (OSTA). Он основан на стандарте ISO-13346.

ISO-9660 был введен в качестве стандарта для носителей CD-ROM в 1988 году и обычно называется CDFS.

Разделы используются для разделения областей диска, чтобы операционная система могла отформатировать раздел и присвоить ему букву диска. Первичные разделы могут использоваться для хранения операционной системы, тогда как расширенные разделы могут использоваться для создания логических дисков, которые также могут иметь свои собственные буквы дисков.

Первый сектор на жестком диске — это загрузочный сектор или MBR, который содержит таблицу разделов с информацией о разделах, используемых на этом диске.

Кластеры — это группы из двух или более последовательных секторов на жестком диске.

Резервное пространство — это область пространства между концом файла и концом последнего кластера, используемого этими данными.

Потерянный кластер — это кластер, который был помечен как используемый, даже если он не был назначен файлу.

Загрузочные диски — это загрузочные дискеты или компакт-диски, содержащие важные файлы, необходимые для запуска компьютера.

Реестр Windows — это база данных, в которой хранится важная информация о конфигурации и инициализации системы и приложений.

Изучение различных типов аппаратных секретов памяти

В любом электронном устройстве, которое хранит данные, например в вашем компьютере, различные компоненты работают вместе для хранения памяти. Ваш жесткий диск — это ваше основное запоминающее устройство, на котором хранятся ваши рабочие файлы и личные файлы, и объем информации на нем может повлиять на скорость вашего компьютера.

К счастью, есть два других типа памяти, которые ваша система может использовать для хранения вашей информации: RAM и ROM.

Здесь мы рассмотрим электронное хранилище в целом, а затем обсудим два типа памяти. Мы сравним RAM и ROM по тому, как они похожи и чем они отличаются, чтобы помочь вам лучше понять эти быстрые, временные формы хранения.

Что такое память?

Изображение через: Freepik

Говоря об электронике, память обычно относится к любому типу электронного хранилища.Однако наиболее вероятно, что этот термин используется для обсуждения способов хранения ваших данных за пределами жесткого диска, чтобы уменьшить объем работы, которую CPU должен выполнять для регулярного доступа к этим данным.

Если ваш ЦП всегда обращается непосредственно к жесткому диску для получения этой информации, ваш компьютер может резко замедлиться, и вы можете столкнуться с проблемами производительности.

И наоборот, если вы используете такие варианты хранения, как RAM или ROM, ваша система по-прежнему имеет доступ к этим данным без недостатков, связанных с медленным временем работы.

Что такое жесткий диск?

Жесткий диск, также иногда называемый жестким диском, HD или HDD, является постоянным запоминающим устройством на вашем компьютере. Он энергонезависимый, что означает, что он будет хранить информацию независимо от того, включен он или нет. Такие вещи, как настройки вашей системы или часовой пояс, размещаются здесь на большинстве компьютеров.

Ваш жесткий диск состоит из одной или нескольких пластин, на которые магнитная головка записывает данные, и находится внутри герметичного корпуса, который может находиться внутри или снаружи вашего компьютера.

Если корпус хранится внутри, они называются внутренними жесткими дисками, они находятся внутри отсека для дисков и подключаются непосредственно к материнской плате с помощью кабеля. Внешние или внешние жесткие диски подключаются к компьютеру через порт USB и являются еще одним способом постоянного хранения данных.

У каждого компьютера есть жесткий диск, и хотя вы можете обновить стандартную модель или заменить ее, он всегда будет использоваться для хранения файлов, которые управляют вашей операционной системой, важными программами и любыми личными данными, которые вы сохраняете.

Другие типы памяти

Помимо жесткого диска, необходимого вашему компьютеру для работы, есть еще два варианта памяти. Давайте углубимся в их суть, чтобы лучше понять разницу между RAM и ROM.

Что такое оперативная память?

Изображение через: Freepik

RAM — это аббревиатура от Random Access Memory, и это следующая по значимости часть памяти, доступная на вашем компьютере после жесткого диска.

ОЗУ

контролирует ваш процессор в реальном времени и активно хранит данные и программы, которые вы используете, пока вы их используете. Информацию о оперативной памяти можно записывать, читать и стирать снова и снова в течение любого сеанса.

В отличие от вашего жесткого диска, оперативная память относится к категории энергозависимой. Это означает, что без доступа к источнику питания все, что хранится в ОЗУ, будет потеряно. Это не вариант постоянного хранения, и, хотя он намного быстрее, чем ваш традиционный жесткий диск, сохранять в ОЗУ какие-либо важные файлы или программное обеспечение небезопасно, потому что вы можете потерять его, если потеряете питание.

К счастью, люди, которые создают современные операционные системы для современных компьютеров, понимают, что оперативная память может быть непостоянной. Существует множество встроенных отказоустойчивых устройств для автоматического резервного копирования данных на жесткий диск, что помогает предотвратить потерю данных в случае автоматического выключения системы.

Хорошим примером этих процессов является то, что документ, который вы создаете в Microsoft Word или Pages, автоматически сохраняет его каждые несколько минут, и вам не нужно сохранять файл для его физического резервного копирования.

Типы RAM

RAM — это широкий термин, который охватывает два разных типа памяти: SRAM и DRAM. Вот что вам нужно знать о каждом из них.

SRAM

Другой акроним, SRAM, относится к статической RAM и работает, сохраняя некоторые данные в ячейке памяти с шестью транзисторами. Хотя SRAM невероятно быстр, он также значительно дороже, чем DRAM.

ДРАМ
DRAM

также называется динамической оперативной памятью и работает, сохраняя данные в ячейке памяти. Эти ячейки состоят из пары транзисторов и конденсаторов.

Что такое ПЗУ?

Изображение через: Freepik

Другой примечательный тип памяти на вашем компьютере — постоянная память или ПЗУ.

Как следует из названия, ПЗУ полезно только тогда, когда данные не являются динамическими, но у него есть одно преимущество перед ОЗУ — оно энергонезависимо. Это означает, что он не забудет и не потеряет какую-либо информацию при отключении питания, что делает его хорошим выбором для таких вещей, как прошивка или другие элементы, которые редко обновляются, но слишком громоздки для хранения непосредственно на жестком диске.

Традиционно данные ПЗУ добавляются при изготовлении микросхемы и поставляются вмонтированной. Однако постоянная память эволюционировала в , и теперь есть несколько опций, которые поддерживают стирание и перезапись данных на чипе.Хотя это не так эффективно, как RAM, это вариант.

Типы ПЗУ
Как и в ОЗУ, в вашей системе может существовать более одного типа ПЗУ. Вот основные детали четырех наиболее распространенных ПЗУ на основе полупроводников.

ПЗУ маски
Традиционный тип ПЗУ, это микросхема, в которую во время производства записываются данные и которая постоянно запрограммирована с этой информацией.

ПРОМ

Программируемая микросхема памяти только для чтения или ППЗУ — это микросхема, в которую записываются данные после ее установки в вашей системе. Это энергонезависимая, но настраиваемая опция.

СППЗУ

С развитием ПЗУ стала доступна стираемая программируемая постоянная память, или СППЗУ.Вы можете удалить информацию с этого чипа, подвергнув его воздействию ультрафиолетового света высокой интенсивности, чтобы затем можно было перепрограммировать данные.

EEPROM

Последний тип, электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство, или EEPROM, использует полевую электронную эмиссию для электрического стирания данных с чипа. Это наиболее эффективный вариант с возможностью чтения / записи, но также и самый дорогой.

Каковы основные различия между RAM и ROM?

Изображение через: Freepik

Понятно, что RAM и ROM — это два разных типа хранилища, и здесь мы разберем ключевые области, в которых они различаются, и то, что вам нужно знать.

Данные
Данные

RAM не хранятся в вашей системе постоянно и могут изменяться на неопределенный срок.Вы можете читать, писать, стирать и начинать заново сколько угодно раз.

И наоборот, данные ПЗУ постоянны. Хотя есть некоторые способы его изменения, эти возможности ограничены, и внесение изменений может занять много времени.

Скорость

Поскольку данные RAM непостоянны, они работают быстро. Намного быстрее, чем данные ПЗУ, что означает, что ваша система более эффективна при использовании ОЗУ по сравнению сПЗУ.

Доступ к ЦП
Одна из причин, по которой ОЗУ такая быстрая, заключается в том, что ваш ЦП подключен к прямому доступу к любым данным, хранящимся таким образом.

То же не относится к ПЗУ.

Чтобы получить доступ к информации ПЗУ, ваша система сначала скопирует эти данные в ОЗУ, а затем позволит вам их прочитать.

Размер файла и объем памяти
Данные RAM

занимают много места, но они также имеют большую емкость.С другой стороны, оперативная память занимает меньше места по размеру, а также имеет меньшую емкость для хранения.

Как это используется

RAM — это ваша основная память для временных файлов, таких как кэш процессора или модули DRAM DIMM.

ПЗУ

чаще всего используется для таких вещей, как прошивка BIOS или UEFI, метки RFID, медицинские устройства или микроконтроллеры. По сути, везде, где требуется небольшое, но постоянное хранилище памяти.

Стоимость

Из двух ПЗУ это безусловно самый доступный вариант. Из-за дополнительных возможностей ОЗУ стоит значительно дороже, чтобы добавить к вашей системе.

Популярные варианты ПЗУ

Учитывая ограниченность ПЗУ, вы можете задаться вопросом, стоит ли это типа памяти.Стоит отметить, что хотя у него нет таких возможностей, как у RAM, он не лишен своих достоинств.

Например, большинство съемных запоминающих устройств с флэш-памятью, таких как USB-накопители, твердотельные накопители или SD-карты, на самом деле являются запоминающими устройствами EEPROM. Благодаря технологическим достижениям, о которых мы упоминали ранее, эта производная от технологии «только для чтения» позволяет быстро сохранять и получать доступ к файлам, которые не хранятся непосредственно на вашем жестком диске и приводят к сбоям в работе вашей системы.

Вы также можете вносить изменения в эти диски, добавляя или удаляя файлы, хотя эти загрузки и выгрузки могут занять некоторое время.Тем не менее, это очень недорогой и жизнеспособный вариант, чтобы дать вам больше места для хранения, которое не исчезнет, ​​если ваше питание неожиданно отключится.

Окончательный приговор

Изображение через: Freepik

Если сравнить RAM и ROM, легко увидеть, что у них обоих есть свои сильные и слабые стороны. Очень важно, чтобы на вашем компьютере
были установлены оба компонента, чтобы он работал эффективно и результативно.

ROM выделяется тем, что он недорогой и дает вам постоянное решение для данных, но он также имеет ограничения в возможности изменять данные и количество раз, когда вы можете вносить изменения.

ОЗУ

более дорогостоящее, но оно также предлагает гибкость при многократном изменении данных и не налагает никаких ограничений на эти изменения. Недостатком здесь является то, что вы можете потерять эту информацию по пути, если ваша оперативная память когда-либо будет отключена от источника питания.

Правильное решение — это сочетание того и другого, которое удовлетворит объем ваших производственных потребностей и ваш бюджет.

Первичное хранилище и вторичное хранилище: в чем разница? | Решения для первичного и вторичного хранения

Хранение данных — одна из нескольких элементарных, но жизненно важных функций в нашем цифровом мире. Хранение данных определяется иерархией из четырех уровней: первичное хранилище, вторичное хранилище, третичное хранилище и автономное хранилище. Вероятно, вы больше всего знакомы с первичным и вторичным хранилищами, но что вы на самом деле знаете о них? Этот пост послужит руководством для тех, кому нужен вводный курс или курс повышения квалификации.Итак, давайте посмотрим, как сочетаются первичное и вторичное хранилище в сложном ландшафте хранения.

Опция основной памяти

Обычно первичное хранилище находится внутри компьютера. В нем временно хранятся приложения и данные, которые используются в настоящее время. Первичная память часто называется «памятью» и подразделяется на энергозависимую или энергонезависимую. Энергозависимая память, такая как ОЗУ, теряет данные, как только устройство теряет питание. Флэш-память на твердотельных накопителях (SSD) энергонезависима, поскольку данные остаются в хранилище даже после того, как вы ее выключили.Это позволяет некоторым приложениям восстанавливать несохраненную информацию в случае сбоя.

Примеры первичного хранилища

ROM
В отличие от RAM, постоянное запоминающее устройство (ROM) обеспечивает как энергонезависимую, так и постоянную первичную память. ПЗУ сохраняет свое содержимое, даже если устройство теряет питание. Вы не можете изменить данные на нем, вы можете их только прочитать. ПЗУ — более надежная форма хранения, и с нее часто будут загружаться инструкции и другие критически важные данные.

PROM
Программируемая постоянная память для чтения — это усовершенствованная форма ПЗУ, которая позволяет записывать данные, но только один раз.Подобно чистому компакт-диску или DVD-диску, PROM не содержит данных, хранящихся на микросхеме. Но после того, как вы записали в него данные, их нельзя изменить или удалить.

Кэш-память
Кэш-память, также известная как память ЦП, хранит инструкции, которые компьютерные программы часто вызывают для более быстрого доступа во время операций. Поскольку он физически ближе к процессору, чем ОЗУ, это первое место, где процессор ищет инструкции. Если ЦП находит здесь необходимые данные, он может обойти более трудоемкий процесс чтения ОЗУ или других устройств хранения.

Первичная память обеспечивает быстрый доступ к ЦП. Это позволяет активным программам обеспечивать оптимальную производительность для конечного пользователя. Помимо скорости и полезности, потеря мощности означает потерю данных. Это делает ОЗУ решением для краткосрочного хранения. Фактически, отсутствие долгосрочной жизнеспособности является движущей силой поговорки «экономьте почаще».

Из первичного хранилища во вторичное хранилище

Несмотря на различное назначение, первичное и вторичное хранилище часто работают вместе, чтобы создать идеальные условия хранения.Например, когда вы сохраняете свою работу в Word, данные файла перемещаются из основного хранилища на дополнительное устройство хранения для долгосрочного хранения. Точно так же первичное запоминающее устройство извлекает данные из вторичного источника для ускорения доступа.

Также известная как вспомогательная память, вторичная память хранит данные до тех пор, пока вы не перезапишете или не удалите их. Так что даже при выключении устройства все данные остаются нетронутыми.

Общие примеры вторичного хранилища

Жесткие диски
Жесткие диски являются вторичным стандартом хранения в современных вычислениях.Многие компьютеры объединяют жесткие диски в качестве внутренних носителей информации, и сегодня жесткие диски могут включать вращающиеся диски и твердотельные накопители (SSD). Системные администраторы часто создают избыточные массивы из нескольких жестких дисков, чтобы предотвратить случайную потерю данных. Чтобы быть уверенным, что данные выдержат бурю, они будут хранить файлы резервных копий всего на разных устройствах в разных местах для быстрого восстановления.

Оптические носители: CD и DVD — самые известные представители класса оптических носителей.Эти носители являются более эффективными преемниками 3,5-дюймовых дисководов. Вы должны были использовать их в больших количествах, чтобы хранить сколько-нибудь значительный объем данных. Оптические носители обладают исключительной скоростью чтения, емкостью и портативностью. Вот почему они до сих пор в какой-то степени используются в качестве вторичного хранилища, даже несмотря на то, что появились лучшие варианты.

Магнитная лента: Магнитная лента, которая использовалась более полувека, когда-то была самой основой систем резервного копирования. Катушки с катушкой превратились в ленточные картриджи большой емкости, которые могут похвастаться исключительной долговечностью, благодаря чему они продолжают занимать место более чем в половине современных гибридных центров обработки данных.Лента — это доступный вариант для вторичного хранилища, обеспечивающий более длительные периоды хранения и снижение требований к хранилищу.

Вторичная память названа так, потому что у нее нет прямого доступа к ЦП. В результате оно значительно медленнее, чем основное хранилище. К счастью, недостаток скорости компенсируется несколькими способами. Помимо обеспечения большего срока хранения данных, вторичное хранилище обычно в два раза дешевле по сравнению с его основным аналогом. Он также может хранить значительно больше информации.Флеш-накопитель на 8 ГБ — это приличный размер, в то время как новые компьютеры обычно имеют жесткие диски емкостью 1 ТБ. По вместимости сравнения нет.

Облако: лучшее из обоих миров

Облако быстро превратилось в предпочтительный вторичный носитель данных для многих организаций. Но с учетом сегодняшних более быстрых подключений, доступности микросервисов и других технологических достижений облако теперь все чаще и чаще используется как в качестве основного, так и дополнительного хранилища. То, как ваша организация использует облако, зависит от многих факторов, которые мы рассмотрим в следующей публикации.Наиболее очевидные преимущества облачного хранилища — это безопасность и доступность. С данными, хранящимися в облаке, вы можете рассчитывать, что ваши данные всегда будут в безопасности и доступны из любого места. Вы можете узнать больше о том, как облако может обеспечить непрерывность бизнеса, в этом посте.

Заключение

Первичное и вторичное хранилище являются неотъемлемой частью комплексной стратегии хранения. Первый обеспечивает быстрый и эффективный доступ к ресурсам. Последний предлагает решение для долгосрочного хранения огромного количества данных — документов, фотографий, видео и т. Д., — которые мы постоянно накапливаем.Иногда мы воспринимаем хранилище как должное, но без них ИТ-среда не могла бы функционировать.

В чем разница между ПЗУ и ОЗУ?

Различия между ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) и ОЗУ (оперативное запоминающее устройство):

  1. ПЗУ — это форма постоянного хранения, а ОЗУ — форма временного хранения.
  2. ПЗУ — энергонезависимая память, а ОЗУ — энергозависимая память.
  3. ПЗУ может хранить данные даже без электричества, в то время как ОЗУ требуется электричество для хранения данных.

Если вы не инопланетянин, читающий это из далекой-далекой галактики, то вы, вероятно, слышали эти термины бесчисленное количество раз — RAM и ROM . При этом RAM чаще встречается у обычных людей. Вы наверняка узнали бы о них в своем компьютерном классе или, возможно, узнаете эти термины и, по крайней мере, знаете, что они связаны с компьютерной памятью. Тем не менее, существует довольно много людей, которые не могут различить RAM и ROM и не могут объяснить, как они функционируют по-разному!

Как всегда, давайте избавимся от паутины, окружающей эти общие и полезные технические термины.

Что такое оперативная память?

Оперативная память , часто сокращенно RAM , представляет собой аппаратный элемент компьютера, в котором хранятся программы, операционные системы и данные, которые используются в настоящее время, чтобы процессор мог быстро их извлечь.

Думайте об ОЗУ как о банке памяти для компьютера. Объем многозадачности, которую вы можете выполнять, и игры, в которые вы можете играть на компьютере или телефоне, в значительной степени зависят от объема доступной оперативной памяти, а также от мощности процессора.Данные в ОЗУ непостоянны, что означает, что всякий раз, когда вы выключаете устройство, данные стираются. Это высокопроизводительный дорогостоящий компонент памяти, который используется для хранения данных о программах, выполняемых в режиме реального времени.

RAM: Оперативная память

Если вы когда-нибудь откроете свой компьютерный шкаф (компьютерную башню), вы найдете один (или два) продолговатых чипа, установленных в слот на материнской плате. Это оперативная память. В наши дни материнские платы поставляются с более чем одним слотом для оперативной памяти, что дает вам возможность увеличить объем оперативной памяти, обеспечивая лучшую скорость работы и производительность вычислений.Теперь давайте посмотрим на два основных типа оперативной памяти, доступных на рынке.

Типы ОЗУ

  1. SRAM : Статическая оперативная память (SRAM) — это тип ОЗУ, в котором данные хранятся с использованием 6-транзисторной ячейки памяти. SRAM обычно используется в качестве кэш-памяти для процессоров. Обычно он не подлежит замене конечным пользователем.
  2. DRAM : динамическая память с произвольным доступом (DRAM) — это тип оперативной памяти, в которой хранятся данные с использованием пары транзисторов и конденсаторов. DRAM сравнительно дешевле, чем SRAM, но скорость работы низкая.Их возможность замены делает их подходящими для компьютерных систем, модули памяти которых можно заменять / модернизировать.

Что такое ПЗУ?

ROM, с другой стороны, представляет собой тип памяти, где данные были предварительно записаны. Он содержит программы, которые помогают компьютеру или смартфону «загрузиться».

ПЗУ: постоянная память

Обычно называется постоянная память , ПЗУ сохраняет свое содержимое даже после выключения компьютера; поэтому в первую очередь можно включить компьютер.Будет справедливо сказать, что если бы не ПЗУ, вы бы никогда не смогли запустить свой компьютер.

В смартфонах ПЗУ обычно называют емкостью внутренней памяти. Технически он называется eMMC , что означает встроенную мультимедийную карту . Эта память обычно распаяна на основной плате смартфонов и не подлежит замене.

Давайте рассмотрим 3 основных типа ПЗУ.

Типы ПЗУ

  1. ПЗУ : Программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) — это пустая версия ПЗУ, которая может быть записана / изменена только один раз.Используя PROM, компьютерный фанат может один раз запрограммировать его с помощью специального инструмента, называемого программистом, при этом он записывает определенную программу в память, которую затем нельзя переписать.
  2. EPROM : Стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), в отличие от PROM, позволяет выполнять запись и перезапись несколько раз. Однако для стирания ранее сохраненных данных необходимы ультрафиолетовые (УФ) лучи. Микросхемы EPROM поставляются с кварцевым окном. Всякий раз, когда проходит ультрафиолетовый свет определенной частоты, он сжигает ранее сохраненные данные и, таким образом, очищает их, чтобы заполнить их другой программой.EPROM имеют низкую долговечность и со временем изнашиваются. У них обычно есть время жизни 1000 стирания.
  3. EEPROM : электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM) — это наиболее сложный тип ПЗУ, который не только позволяет перезаписывать программу несколько тысяч раз, но и делает это без специального оборудования и кондиционирования, таких как EPROM. В отличие от двух других форм ПЗУ, EEPROM позволяет программисту записывать и переписывать на него программы без специального оборудования или даже демонтажа карты ПЗУ из основной системы.

До сих пор мы обсуждали определения, работу и типы RAM и ROM памяти. Однако, поскольку оба они являются типами воспоминаний и часто звучат в некоторой степени похожими, люди обычно путают их.

Имея это в виду, давайте рассмотрим некоторые ключевые различия между RAM и ROM.

ПЗУ и ОЗУ

Сохранение данных

Это наиболее заметное различие между этими двумя формами памяти. ПЗУ — это форма энергонезависимой памяти, что означает, что она сохраняет информацию даже при выключении компьютера.ОЗУ, с другой стороны, считается энергозависимой памятью, в которой хранятся данные только до тех пор, пока компьютер включен и работает. После этого…

Внешний вид

RAM представляет собой тонкий прямоугольный чип, который можно найти вставленным в слот на материнской плате, тогда как ROM обычно представляет собой оптический привод, сделанный из магнитных лент. Кроме того, оперативная память обычно больше, чем ПЗУ.

Емкость запоминающего устройства

Когда дело доходит до компьютеров, микросхема ПЗУ обычно хранит несколько мегабайт данных (4 МБ ПЗУ в наши дни довольно распространены).Напротив, микросхема ОЗУ может хранить намного больше, измеряемую в гигабайтах. Для справки, 1 гигабайт равен 1024 мегабайту. В наши дни высокопроизводительные компьютеры поставляются с оперативной памятью 16 ГБ или даже 32 ГБ.

Скорость

RAM превосходит ROM по скорости; он получает доступ к данным намного быстрее, чем ПЗУ, и увеличивает скорость обработки компьютера. Что касается скорости чтения хранилища, ПЗУ делает это со скоростью несколько МБ / секунду, тогда как скорость чтения ОЗУ составляет несколько ГБ / секунду. При прямом сравнении ОЗУ в несколько сотен раз быстрее, чем ПЗУ.

Простота записи данных

Легче записывать данные в RAM, чем в ROM, поскольку последняя является местом для хранения очень ограниченной, хотя и чрезвычайно важной и постоянной информации. Как мы видели ранее, за исключением EEPROM, как правило, очень сложно изменить данные в памяти ROM.

Давайте проясним относительную разницу между RAM и ROM, чтобы вы могли различать между ними:

Параметр RAM ROM
Volatility 176 Энергозависимый Энергонезависимый
Физический размер микросхемы Большой Меньший
Емкость памяти Высшее Нижнее
Более низкое
Стоимость Дорого Дешевле
Сохранение данных Невозможно хранить данные без питания Может хранить данные без питания
Использование модулей первичной памяти Прошивка Первичная память 9095 , RFID t ags

В следующий раз, когда вы окажетесь в кругу компьютерных фанатов, обязательно внесите эту информацию в таблицу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *