Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики

Содержание

Параметры запоминающих устройств: характеристики, параметры

Что такое цифровое запоминающее устройство?

Цифровыми запоминающими называют устройства, предназначенные для записи, хранения и считывания информации, представленной в цифровом коде. Запоминающие устройства (ЗУ) классифицируют по назначению, технологии изготовления, способу адресации, способу хранения информации и т.д.

Васильев Дмитрий Петрович

Профессор электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

По назначению запоминающие устройства подразделяют на оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ). ОЗУ обеспечивает режим записи, хранения и считывания информации в процессе ее обработки. ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации.

  • По технологии изготовления ЗУ делятся на биполярные (ТТЛ-, ТТЛШ-, ЭСЛ-, И2Л-технологии) и униполярные (n-МОП, КМОП- и другие технологии).
  • По способу адресации все ЗУ делятся на адресные и безадресные (ассоциативные). В адресных ЗУ обращение к элементам памяти производится в соответствии с их адресом, задаваемым двоичным кодом. Большинство ЗУ являются адресными.
  • В ассоциативных ЗУ считывание информации осуществляется по ее содержанию и не зависит от физических координат элементов памяти. Ассоциативные ЗУ не имеют входов адресных сигналов.

К основным параметрам ЗУ относятся информационная емкость, потребляемая мощность, время хранения информации, быстродействие и др.

  • Информационная емкость определяется числом ячеек памяти ЗУ и указывает максимальный объем хранимой информации. Если ЗУ рассчитано на хранение n чисел (слов), каждое из которых имеет от разрядов, то информационная емкость N определяется выражением N = n· m.

Так, например, если ЗУ предназначено для хранения 16 слов, каждое из которых содержит 4 разряда, то ЗУ имеет структурную организацию 16х4 и информационную емкость N = 16×4 = 64 бит. ЗУ емкостью 64 бит может быть организовано и как ЗУ 32х2 (32 слова по 2 разряда каждое). Емкость часто выражают в байтах (1 байт = 8 бит). Емкость ЗУ составляет от нескольких десятков до нескольких миллионов бит.

Потребляемая мощность — мощность, потребляемая ЗУ в установившемся режиме работы.

Время хранения информации — интервал времени, в течение которого ЗУ сохраняет информацию в заданном режиме.

Быстродействие — промежуток времени, необходимый для записи или считывания информации.

 

Основой любого ЗУ является матрица памяти (накопитель), которая состоит из n строк.

Каждая строка имеет m ячеек памяти, образующих m-разрядное слово. Соответствующие шины в матрице памяти управляются от дешифраторов строк и столбцов. Выбор требуемой ячейки памяти осуществляется с помощью дешифраторов строк и столбцов путем подачи на них соответствующих адресных сигналов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Оперативные запоминающие устройства - Микросхемы памяти

<15 <15 40 144 144К (16К*9) 4.5 ÷ 5.5 -60 ÷ 125
<1 50
256
256К (32К*8) 3.0 ÷ 5.5 -60 ÷ 125
1 50 16 16К (2К*8) 4.5 ÷ 5.5 -60 ÷ 125
<15 <1 25 1024 1M (128К*8) 3 ÷ 5.5 -60 ÷ 125
<23 <3 55 64 64К (8К*8) 4.5 ÷ 5.5 -60 ÷ 125
<1 <1 20 4096 4М (256К*16) 3 ÷ 3.6 -60 ÷ 125
<1 <1 20 4096 4М (256К*16) 3 ÷ 3.6 -60 ÷ 125
<15 <5 30 16384 16М (1М*16) 3 ÷ 3.6 -60 ÷ 125
4096 4М (512К*8) 3 ÷ 5.5 -60 ÷ 125
30 10 16384 16М (1М*16) 3 ÷ 3.6 -60 ÷ 100
30 10 16384 16М (1М*16) 3 ÷ 3.6 -60 ÷ 100
99 3 73728 72М (2М*36) 3,0 ÷ 3,6 -60 ÷ 85
20 40М (1М*40) 3,0 ÷ 5,5 -60 ÷ 125
30 10 16384 16М (1М*16) 3 ÷ 3.6 -60 ÷ 100
30 10 16384 16М (1М*16) 3 ÷ 3.6 -60 ÷ 100

Цифровые микросхемы транзисторы.

Микросхемы ТТЛ (74...).

На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5...2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.

Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.

Динамические параметры микросхем ТТЛ серии

ТТЛ серия Параметр Нагрузка
Российские Зарубежные Pпот. мВт. tзд.р. нс Эпот. пДж. Cн. пФ. Rн. кОм.
К155 КМ155 74 10 9 90 15 0,4
К134 74L 1 33 33 50 4
К131 74H 22 6 132 25 0,28
К555 74LS 2 9,5 19 15 2
К531 74S 19 3 57 15 0,28
К1533 74ALS 1,2 4 4,8 15 2
К1531 74F 4 3 12 15 0,28

При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.

Взаимная нагрузочная способность логических элементов ТТЛ разных серий

Нагружаемый
выход
Число входов-нагрузок из серий
К555 (74LS) К155 (74) К531 (74S)
К155, КM155, (74) 40 10 8
К155, КM155, (74), буферная 60 30 24
К555 (74LS) 20 5 4
К555 (74LS), буферная 60 15 12
К531 (74S) 50 12 10
К531 (74S), буферная 150 37 30

Выходы однокристальных, т. е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.

Статические параметры микросхем ТТЛ

Параметр Условия измерения К155 К555 К531 К1531
Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс. Мин. Макс.
U1вх, В
схема
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах 2 2 2 2
U0вх, В
схема
0,8 0,8 0,8
U0вых, В
схема
Uи.п.= 4,5 В 0,4 0,35 0,5 0,5 0,5
I0вых= 16 мА I0вых= 8 мА I0вых= 20 мА
U1вых, В
схема
Uи.п.= 4,5 В 2,4 3,5 2,7 3,4 2,7 3,4 2,7
I1вых= -0,8 мА I1вых= -0,4 мА I1вых= -1 мА
I1вых, мкА с ОК
схема
U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В 250 100 250
I1вых, мкА Состояние Z
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В 40 20 50
I0вых, мкА Состояние Z
схема
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В -40 -20 -50
I1вх, мкА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В 40 20 50 20
I1вх, max, мА U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В 1 0,1 1 0,1
I0вх, мА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В -1,6 -0,4 -2,0 -0,6
Iк.з., мАU1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В -18 -55 -100 -100 -60 -150

Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики

1. ПРЕЗЕНТАЦИЯ Тема: «Запоминающие устройства: классификация, принцип работы ,основные характеристики» Руководитель: Ноговицина О.В . Выполн

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение
высшего образования
«Магнитогорский государственный технический университет
им. Г.И.Носова»
(ФГБОУ ВПО «МГТУ»)
Филиал МГТУ в г. Белорецке
ПРЕЗЕНТАЦИЯ
Тема: «Запоминающие устройства: классификация,
принцип работы ,основные характеристики»
Руководитель: Ноговицина О.В .
Выполнил: Оглоблина А.И.
2017

2. Память компьютера

Память компьютера
Внутренняя
ОЗУ
ПЗУ
Кэш
Долговременная
(внешняя)
Жесткий
диск
(винчестер)
Лазерные
(оптические
) диски
Флэш-карты
Запоминающее устройство (память) компьютера предназначено для хранения данных и программ для их
обработки. Память компьютера дискретна, она состоит
из отдельных ячеек.
Исторически компьютерную память делят на внутреннюю
и внешнюю.
Внутреннюю память компьютера
составляют постоянное запоминающее
устройство (ПЗУ), оперативное
запоминающее устройство (ОЗУ)
и сверхоперативная память (кэш).

4. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

Постоянное запоминающее устройство
предназначено для чтения хранящейся в нём
информации. В ПЗУ находятся программы,
которые записываются туда на заводеизготовителе.
Они автоматически запускаются при включении
компьютера. Эти программы
предназначены для первоначальной
загрузки операционной системы. После
выключения питания компьютера
информация в ПЗУ сохраняется — это
энергонезависимое устройство.

5. Оперативная память (ОЗУ)

Вся информация, необходимая для работы
компьютера, помещается в оперативную
память.
Процессор может мгновенно обращаться к
информации, находящейся в оперативной
памяти, поэтому она называется «быстрой»
(оперативной). После выключения источника
питания вся информация, содержащаяся в
оперативной памяти, разрушается —
оперативная память энергозависима.

6. Оперативная память (ОЗУ)

ОЗУ характеризуется по двум параметрам:
объем и быстродействие.
Возможности компьютера во многом зависят от
объёма оперативной памяти: чем больше объём
памяти, тем большими возможностями по работе с
информацией обладает компьютер.
Оперативная память компьютера состоит из
большого количества ячеек, в каждой из которых
может храниться определенный объем информации,
например, один текстовый символ. В наиболее
распространённых персональных компьютерах
ёмкость ОЗУ 128-256 Мб.

7. Кэш-память

Для ускорения вычислений информация из наиболее
часто используемых участков ОЗУ помещается в
сверхбыстродействующие микросхемы памяти — кэшпамять.
Отсутствие кэш-памяти может на 20-30% снизить общую
производительность компьютера. В настоящее время
широко распространена кэш-память ёмкостью 64-512 Кб.

8. Внешняя (долговременная) память

Внешняя память предназначена для долговременного
хранения программ и данных, не используемых в
данный момент. Внешняя память, в отличие от
оперативной, является энергонезависимой.
Для работы с внешней памятью необходимо наличие:
1)Накопителя, или дисковода, — устройства,
обеспечивающего запись/считывание информации;
2) Носителя — устройства хранения информации.

9. Основные характеристики накопителей и носителей:

информационная ёмкость;
скорость обмена информацией;
надёжность хранения информации;
стоимость.

10. Магнитные диски

Магнитные диски — это круглые пластмассовые
или металлические пластины, имеющие магнитное
покрытие.
Данные хранятся на таких дисках в виде
намагниченных или не намагниченных областей.
Информация на магнитные носители может
записываться многократно.

11. Дискета

Дискета (флоппи-диск) представляет собой
тонкий и гибкий пластмассовый диск,
покрытый с двух сторон специальным
веществом и помещенный в жесткий
пластмассовый конверт. Такие диски
пользователь сам помещает в дисковод и
вынимает из него.
Большинство применяемых сейчас дискет
имеют размер 3,5 дюйма. Информационная
емкость дискеты — 1,44 Мб. На ней может быть,
например, записана книга объемом около 600
страниц или несколько качественных
графических изображений.

12. Жесткие диски (винчестеры)

Жесткие диски (винчестеры) сделаны из
стекла или металла. Жесткие диски чаще
всего
постоянно
находятся
внутри
компьютера.
Они выполняют точно такие же функции,
что и гибкие диски; однако, жесткие диски
способны хранить значительно большее
количество
информации,
быстрее
вращаются и, в отличие от гибких дисков,
их нельзя потерять, они защищены от
грязи, пыли, влаги, температуры и других
внешних
воздействий.
Наиболее
популярны сегодня диски ёмкостью 20-300
Гб.

13. Лазерные диски

Оптический диск
Лазерные диски
В
настоящее
время
широкое распространение
получили
CD-ROM
или
лазерные диски. Запись и
считывание информации в
лазерных
дисководах
происходит с помощью
света. Поэтому лазерные
диски
иначе
называют
оптическими.
Устройство для чтения и записи
оптических дисков

14. Записывающие СD

Первое время главным недостатком компакт-диска
была невозможность записи на него в домашних
условиях.
Этот недостаток был устранен с появлением сначала
однократно записываемых дисков СD-R , а затем
дисков для многократной перезаписи СD-RW.
В последнее время на рынке появились
цифровые универсальные диски DVD объемом
до 7 Гб.
По внешнему виду и внутреннему устройству
они сильно похожи на СD: используются
аналогичные технологии нанесения на
пластиковую
основу
углублений-питов;
регистрации отраженного от металлического
покрытия сигнала и его интерпретации в виде
нулей и единиц.

16. Флэш - устройства

В последнее время большое
распространение получили флэш-карты и
другие флэш устройства. Это устройства
для долговременного хранения
информации очень мобильны и удобны.
К основным недостаткам USB флэш-накопителя
можно отнести ограниченный цикл
записи/стирания, но хранящуюся в устройстве
можно считать бесконечное количество раз.
Цикл перезаписи на сегодняшний день
ограничен от 10000 и до 100000 раз.
Чувствительны к радиации и
электростатическому разряду (обычно
наблюдается в быту, чаще всего зимой).
17
30.03.2017

Добавление запоминающих устройств в структуру VMM

  • Чтение занимает 2 мин

В этой статье

Важно!

Поддержка этой версии Virtual Machine Manager (VMM) прекращена. Рекомендуем перейти на VMM 2019.

Для управления хранилищем в System Center Virtual Machine Manager (VMM) его необходимо обнаружить и добавить в структуру хранилища VMM.

Перед началом работы

Прежде чем добавлять устройство хранения, убедитесь, что оно поддерживается.

Добавление запоминающего устройства

  1. Щелкните Структура > Хранилище > Добавить ресурсы >Запоминающие устройства.
  2. В мастере добавления ресурсов хранилища > Выбор типа поставщика выберите добавление запоминающего устройства с помощью поставщика SMI-S или SMP в соответствии с используемым устройством.
  3. В разделе Укажите область обнаружения:
    • если вы применяете поставщик SMI-S, укажите, использует ли поставщик CIMXML SMI-S или WMI SMI-S, добавьте IP-адрес или полное доменное имя, а также порт, применяемый для подключения к поставщику на удаленном сервере. Если вы используете CIMXML, можно включить протокол SSL. Затем укажите учетную запись для подключения к поставщику.
    • Если вы используете SMP, выберите поставщика из списка. Если его нет в списке, щелкните Импорт, чтобы обновить список.
  4. На странице Сбор данных VMM пытается автоматически обнаружить и импортировать сведения об устройствах хранения. Чтобы повторить попытку, нажмите кнопку Проверить поставщик.
  5. Если вы выбрали вариант использования SSL-подключения для поставщика SMI-S, обратите внимание на следующие аспекты.
    • В ходе обнаружения откроется диалоговое окно Импорт сертификата . Проверьте параметры и нажмите кнопку Импорт. По умолчанию будет проверено общее имя сертификата (CN). Это может вызвать сбой обнаружения хранилища, если имя сертификата отсутствует или не совпадает.
    • В случае сбоя обнаружения из-за имени сертификата отключите эту проверку в реестре на сервере VMM. В реестре перейдите к разделу HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/Storage Management/ и создайте новое значение DWORD — DisableHttpsCommonNameCheck. Присвойте ему значение 1.
  6. В случае успешного завершения на странице будут перечислены обнаруженные массивы хранения данных, пулы носителей, производитель, модель и емкость. По завершении процесса нажмите кнопку Далее.
  7. В разделе Выбор запоминающих устройств можно указать классификацию для каждого пула носителей. Классификации хранилищ позволяют группировать пулы носителей с аналогичными характеристиками. Затем классификацию можно назначить как хранилище для узла или кластера вместо конкретного устройства хранения. Дополнительные сведения о настройке классификаций.
  8. На странице Сводка проверьте параметры и нажмите кнопку Готово. Откроется диалоговое окно Задания. Когда задание перейдет в состояние Завершено, вы можете проверить хранилище в разделе Структура > Хранилище.

Дальнейшие действия

Выделение хранилища для группы узлов

naf-st >> Цифровая техника >> Оперативные запоминающие устройства

  • Цифровая техника

Запоминающие устройства (ЗУ) служат для приема, хранения и выдачи информации. Запоминающие устройства по выполняемым функциям делятся на оперативные и постоянные. Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) осуществляют запись, хранение и считывание информации и работают только при включенном питании, т. е. ОЗУ являются энергозависимыми. Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) хранят информацию при отключении питания, т. е. ПЗУ являются энергонезависимыми.

ОЗУ по виду хранения информации разделяются на статические и динамические. В статическом ОЗУ в качестве элемента памяти используется триггер, в динамическом - конденсатор. По-буржуйски ОЗУ называется RAM (random access memory - память с произвольным доступом). Статическое ОЗУ соответственно SRAM, динамическое DRAM.

Статическое ОЗУ

На рисунке 1 показана структура статического запоминающего устройства.



Рис. 1 - Структура статического ОЗУ

ЭП - это элемент памяти. Еще его называют запоминающим элементом (ЗЭ). Все эти элементы памяти заключены в матрице накопителя. Число элементов равно 2n, где n - целое число. Каждый конкретный ЭП хранит один бит информации и имеет свой адрес, задаваемый n-разрядным двоичным кодом. Для удобства адрес разбивают на две части (обычно одинаковые) - адрес строки и адрес столбца. В итоге получается прямоугольная матрица, содержащая 2k строк и 2m столбцов. Всего элементов памяти будет 2k+m. Поскольку число строк и число столбцов значительно больше, чем разрядность двоичного числа, между адресными входами и матрицей элементов памяти ставят дешифраторы, на рисунке обозначенные как дешифратор строк и дешифратор столбцов. Иногда в структуре микросхем ОЗУ между дешифратором столбцов и матрицей накопителя изображают ключи выбора столбцов.

Рассмотрим один из вариантов исполнения элемента памяти статического ОЗУ. Вот схемка:



Рис. 2 - Элемент памяти статического ОЗУ

Собственно элементом памяти является D-триггер, находящийся на пересечении i-й строки и j-го столбца. Для уменьшения количества выводов микросхем ОЗУ совмещают входы и выходы в них. Поэтому на схеме введен еще и электронный ключ SW. При уровнях лог. 1 на линиях i и j и при подаче сигнала разрешения записи WR=1 (от буржуйского write - записывать), в триггер записывается информация, которая поступает на вход D. При этом шина Вх./Вых. оказывается подключенной к D входу триггера через электронный ключ SW и выполняет функции входа, при снятии сигнала WR ключ подключает к шине Вх./Вых. выход триггера, и эта шина выполняет функции выхода.

Если оператива одноразрядная, то шина Вх./Вых. будет общей для всех элементов памяти. Но чаще оперативы многоразрядные и в этом случае на каждой паре линий строка-столбец располагается по n триггеров и n ключей, где n-число разрядов, а элемент "И" при этом остается один. Естественно, что каждый из ключей подключается к своей шине Вх./Вых.

Помимо режимов записи и считывания, которые определяются потенциалом на входе WR, существует режим хранения данных, в котором запись и считывание запрещены. Режим хранения имеет двоякий смысл. Во-первых, если в устройстве много микросхем ОЗУ, что характерно, то запись или считывание ведется по одной микросхеме, остальные в этом случае должны быть отключены. Во-вторых, в режиме хранения данных энергопотребление намного меньше, чем в режиме записи и считывания (рабочий режим). Для перевода оперативы в режим хранения используется сигнал CS, по-буржуйски crystal selection - выбор кристалла. Обычно для перевода в режим хранения на вход CS подается уровень лог. 1, для перевода в рабочий режим - лог. 0.

Динамическое ОЗУ

Как говорилось ранее, в динамическом ОЗУ функции элемента памяти выполняет кондер. Информация представляется электрическим зарядом, к примеру, если есть заряд на кондере, значит в элемент памяти записана лог. 1, нет заряда - лог. 0. Ну а поскольку время сохранения на кондере заряда ограничено (вследствие утечки), необходимо периодически восстанавливать записанную информацию. Этот процесс красиво зовется регенерацией. Помимо этого, для динамического ОЗУ требуется синхронизация, обеспечивающая последовательность включений функциональных узлов.

Для реализации элемента памяти динамического ОЗУ широко применяется схема, показанная на рисунке 3.



Рис. 3 - Элемент памяти динамического ОЗУ

Выбор элемента памяти производится сигналом лог. 1 на шине строки. Транзистор VT2 открывается и соединяет кондер С1 с шиной столбца. РШ - разрядная шина. Предварительно через транзистор VT1, который открывается сигналом "Такт (С)", заряжается емкость Сш до напряжения U0. Емкость Сш должна значительно превышать емкость С1.

Элемент памяти динамического ОЗУ проще, чем статического, поэтому объем памяти в динамических ОЗУ выше, чем в статических. Соответственно, при большой разрядности адреса его делят на две части. Первая называется RAS, что по-буржуйски означает row access signal - сигнал выборки строки, вторая - CAS, на буржуйском означающая column access signal - сигнал выборки столбца. Сигналы RAS и CAS сдвинуты друг относительно друга во времени, сигнал разрешения записи WR должен появляться при введении обеих частей адреса. Одновременно с WR вводится информационный сигнал. В режиме считывания информационный сигнал появляется на выходе с некоторой задержкой, относительно сигнала CAS.

На последок табличка с обозначением сигналов микросхем памяти:

Сигнал Обозначение
Адрес А
Тактовый сигнал С
Строб адреса столбца CAS
Строб адреса строки RAS
Выбор микросхемы CS
Разрешение CE
Запись WR
Считывание RD
Запись-считывание W/R
Разрешение записи WE
Разрешение по выходу OE
Данные (информация) D
Входные данные DI
Выходные данные DO
Адрес, данные; вход, выход ADIO
Данные вход, выход DIO
Регенерация REF
Программирование PR
Стирание ER
Напряжение питания Ucc
Напряжение программирования UPR
Общий вывод OV

Новости:





 

Запоминающие устройства

 

1.8.  Запоминающие устройства

 

Мы уже знаем, что для хранения 1 бита информации может быть использован триггер. Набор триггеров образует регистровое запоминающее устройство. Выпускаемые промышленностью микросхемы памяти можно классифицировать по различным признакам. По функциональному назначению микросхемы памяти подразделяют на микросхемы постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) и микросхемы оперативных запоминающих устройств (ОЗУ). Постоянные запоминающие устройства работают в режимах хранения и считывания информации. ОЗУ работают в режимах записи, хранения и считывания информации. ОЗУ применяются для хранения кодов выполняемых программ и промежуточных результатов обработки информации.

Существует четыре типа микросхем ПЗУ: ROM (Read Only Memory) – постоянные запоминающие устройства; PROM (Programmable ROM) – программируемые постоянные запоминающие устройства; EPROM (Erasable PROM) - перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства с ультрафиолетовым стиранием информации; EEPROM (Electrically Erasable PROM) - перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства с электронным стиранием информации, также называемые flash ROM.

В зависимости от элемента памяти (ЭП) микросхемы ОЗУ подразделяют на статические и динамические. В статических ОЗУ элементом памяти является триггер на биполярных или полевых транзисторах. В динамических ОЗУ элементом памяти является конденсатор, в качестве которого обычно используется затвор полевого транзистора.

На принципиальных схемах обычно используют обозначения выводов микросхемы в соответствии с сигналами, присутствующими на этих выводах: А – адрес, С – тактовый, ST – строб, CAS – выбор адреса столбца, RAS – выбор адреса строки, CS – выбор кристалла, E – разрешение, WR – запись, RD – считывание, WR/RD – запись-считывание, OE – разрешение выхода, D – данные (информация), DI – входные данные, DO – выходные данные, REF – регенерация, PR – программирование, ER – стирание, UPR – напряжение программирования, UCC  –  напряжение питания,0V – общий.

Рассмотрим обобщенную структурную схему запоминающего устройства, приведенную на рисунке 1.62. Матрица накопителя имеет m строк и n столбцов. На пересечении строки и столбца располагается элемент памяти. Матрица накопителя, имеющая m строк и n столбцов, имеет m·n ячеек памяти. Для выборки строк и столбцов используют дешифраторы или демультиплексоры.

 

В запоминающих устройствах статического типа в качестве элементов памяти используют триггеры на биполярных или полевых транзисторах. Большее быстродействие имеют устройства на биполярных транзисторах. В качестве запоминающего элемента микросхем памяти статического типа может быть использован, например, D-триггер, снабженный специальным входом разрешения.

Для устойчивой работы микросхемы памяти при записи и чтении информации необходимо сигналы подавать в определенной последовательности и с допустимыми временными задержками. Микросхемы памяти характеризуются различными динамическими (временными) параметрами. Длительность сигнала обозначают tw(B), а интервал между сигналами tREC(B), где B – обозначение сигнала. Для сигнала CS эти записи имеют вид:  tw(CS), tREC(CS). Время установления одного сигнала относительно другого tSU(B-C)  определяется как интервал времени между началами двух сигналов на разных входах микросхемы, где В – обозначение сигнала, состояние которого изменяется первым, а С – обозначение сигнала, состояние которого изменяется в конце временного интервала. Время установления сигнала выборки микросхемы относительно сигналов адреса запишется в виде tSU(A-CS). Время сохранения одного сигнала после другого  tV(B-C) определяется как интервал времени между окончаниями двух сигналов на разных входах микросхемы, например tV(CS-A) – время сохранения сигналов адреса после снятия сигнала выборки микросхемы. Важными динамическими  параметрами микросхем памяти являются время выборки адреса tA(A) и время выборки tA(CS) (часто обозначается tCS) сигнала CS.

По режиму доступа микросхемы статических ОЗУ подразделяются на тактируемые и нетактируемые (асинхронные). Тактируемые микросхемы ОЗУ при каждом обращении к любой ячейке памяти требуют подачи импульса на вход CS. Сигналы разрешения выхода, записи-считывания могут быть поданы импульсом или уровнем.

Широкое распространение получили КМДП-микросхемы статических ОЗУ следующих серий К537, КМ1603, К581, К188, К176, К561.  Большинство микросхем имеют питающее напряжение 5 В. Микросхемы памяти К561 допускают напряжение питания от 6 до 12 вольт. Микросхемы серии К176 имеют питающее напряжение 9В. В серии К537 имеется более 20 микросхем, отличающихся информационной емкостью, быстродействием и потребляемой мощностью. Среди микросхем этой серии имеются тактируемые и асинхронные. 

На рисунке 1.63 приведено условное обозначение микросхемы КР537РУ3. При CS=1 (микросхема не выбрана) выход D0 находится в высоимпедансном состоянии, а сигналы на адресных входах, входе DI и входе WR/RD могут быть любыми. Такой режим работы микросхемы называют режимом хранения. В режиме чтения на входе CS должен быть сигнал логического нуля, на входе WR/RD сигнал логической единицы, на адресных входах установлен адрес необходимой ячейки памяти, а на выходе D0 в этом случае будет содержимое ячейки памяти. Сигнал на входе DI в режиме чтения может быть любым. В режиме записи на входе CS должен быть сигнал логического нуля, на входе WR/RD сигнал логического нуля, на адресных входах установлен адрес необходимой ячейки памяти, а на входе DI данные, которые необходимо записать. Выход D0 находится в высокоимпедансном состоянии.

 Запоминающий  элемент памяти динамического типа имеет существенно меньше  радиотехнических элементов (транзисторы, конденсаторы, резисторы) и следовательно можно на одном кристалле разместить значительно больше запоминающих элементов по сравнению с их числом для памяти статического типа. Микросхемы памяти динамического типа имеют существенно меньшее быстродействие.  Время доступа к ячейке памяти динамического типа  60-70 нс, а время доступа к ячейке памяти микросхем статического типа около 2  нс. Микросхемы памяти статического типа  в компьютерах используют для так называемой кэш-памяти.

Рассмотрим  принцип хранения и регенерации информации в ОЗУ динамического типа. На рисунке 1.64 приведена схема, позволяющая понять принцип записи и регенерации информации в ОЗУ динамического типа. Данное запоминающее устройство содержит m строк по n разрядов каждая. Запоминающим элементом памяти динамического типа является конденсатор. В реальных устройствах конденсатор образован емкостью затвор-исток транзистора VТ2. Если конденсатор заряжен, то транзистор VТ2 будет открыт, и такое состояние ассоциируется  с логическим нулем. Если конденсатор разряжен, то транзистор VТ2 будет закрыт, и это соответствует логической единице. Конденсатор с течением времени разряжается, так как электронные ключи VТ1, VТ3 не являются идеальными. В природе нет также идеального конденсатора. По этой  причине необходимо конденсатор периодически подзаряжать, если он был заряжен.

Пусть на входе запись «V» уровень логического нуля, а конденсатор С1 был заряжен. Для восстановления заряда конденсатора необходимо периодически  читать информацию. Рассмотрим разряд D0. Подадим напряжение логической единицы на линию выборки очередной строки, например, строки А0. В  этом случае транзисторы VТ1, VТ3 открываются, транзистор VТ2  также

открыт, так как мы рассматриваем случай, когда конденсатор С1 заряжен. Резистор R0, канал транзистора VТ3 и канал транзистора VТ2 образуют делитель напряжения, подаваемого от источника питания. На линии чтения Q0 будет в этом случае  напряжение логического нуля  (выходное напряжение мало). Напряжение логического нуля подается на нижний вход элемента DD1.4, следовательно, на выходе элемента DD1.4 будет напряжение логического нуля.  На выходе элемента DD1.2 будет напряжение логической единицы, так как на верхнем входе этого элемента  в рассматриваемый момент времени напряжение логического нуля (на входе V логический нуль). Конденсатор С1 заряжается по цепи: выход элемента DD1.2 (логическая единица), через канал открытого транзистора VТ1, конденсатор С1, общий провод, минус источника питания.

Пусть конденсатор С1 разряжен. В этом случае на линии чтения будет напряжение, почти равное напряжению источника питания, то есть  напряжение логической единицы. Это напряжение подается на нижний  по схеме вход элемента DD1.4. На верхнем входе этого элемента в рассматриваемый  момент времени  напряжение логической единицы, так как на вход запись V подано напряжение логического нуля. На выходе элемента DD1.4 будет логическая единица, а на выходе логического элемента DD1.2 будет напряжение логического нуля и конденсатор С1 будет оставаться разряженным (конденсатор может заряжаться только по следующей цепи: выход элемента DD1.2, канал открытого  транзистора VТ1, конденсатор С1, общий провод,  минус источника). Таким образом, периодически читая информацию, мы обеспечиваем ее сохранность. Для записи информации на входе D0 устанавливают логический нуль, или логическую единицу, на вход «V» подают напряжение логической единицы и выбирают строку, в которой находится необходимая ячейка памяти.

Занесение информации в микросхемы ПЗУ осуществляется либо при их изготовлении, либо потребителем. Микросхемы, информацию в которые заносит потребитель, называют программируемыми (ППЗУ). Программирование микросхем ПЗУ осуществляется с помощью специального устройства, называемого программатором микросхем. Микросхемы ПЗУ, допускающие неоднократное программирование, называются репрограммируемыми ПЗУ (РПЗУ). По способу стирания информации в РПЗУ микросхемы подразделяют на микросхемы с ультрафиолетовым стиранием информации (СППЗУ) и со стиранием электрическим сигналом (ЭСПЗУ).

Рассмотрим однократно программируемые пользователем микросхемы ПЗУ с пережигаемыми перемычками. На рисунке 1.65 показан фрагмент запоминающего устройства, имеющего n слов по 4 двоичных разряда каждое. Слово выбирается переключателем SA1. В ПЗУ записаны следующие четырехразрядные слова: в строке X(n-3) – 1010, в строке X(n-2) –1000, и в строке X(n-1) –1111. Для записи слова 1000 в строке X(n-2) необходимо поочередно на короткое время (десятые доли секунды) закоротить резисторы R2, R1, R0.

В качестве примера ПЗУ с пережигаемыми перемычками рассмотрим микросхему К155РЕ3, условное обозначение которой приведено на рисунке  1.66.

Упрощенная функциональная схема микросхемы К155РЕ3 приведена на рисунке 1.67. Логические элементы DD1.0-DD1.7 имеют выход с открытым коллектором. С выхода элемента DD1.0 на его вход подключается цепочка резистор R1.2, стабилитрон VD1, резистор R1.1, транзистор VT1, необходимая при программировании микросхемы. Для остальных логических элементов DD1.1-DD1.7 эти цепочки на функциональной схеме не показаны. При программировании на выход микросхемы  через  ограничительный резистор  сопротивлением

390 Ом подается напряжение 10-15 В, в результате чего пробивается стабилитрон VD1 и открывается транзистор VT1. Открывшийся транзистор закорачивает резистор R0 и перемычка в эмиттерной цепи транзистора необходимой ячейки памяти перегорает (для пережигания перемычки на время программирования увеличивают питающее напряжение).

На рисунке 1.68 приведена схема простого программатора для микросхем К155РЕ3. Переключателями SA0-SA4  задается адрес требуемой ячейки памяти размером 8 бит. Логические элементы DD1.1, DD1.2, резистор R4, конденсатор C1 образуют одновибратор, формирующий импульс записи. Длительность импульса определяется сопротивлением резистора R4 и емкостью конденсатора C1. Кнопка SA5 находится в положении,  соответствующем выбранной микросхеме. В этом случае светодиод HL1 отображает записанную в разряде D1 информацию. При нажатии на кнопку SA5 выходы программируемой микросхемы оказываются закрытыми, транзистор VT4 на короткое время закрывается, а транзисторы  VT1-VT3 – открываются. На вывод 16 программируемой микросхемы подается повышенное напряжение. Кроме этого повышенное напряжение подается на один из выходов микросхемы, который подключается с помощью перемычки П1.

В репрограммируемых ПЗУ элементом памяти является специальный полевой транзистор с плавающим затвором. В зависимости от того имеет, или не имеет затвор заряд, ячейке памяти могут быть поставлены в соответствие либо логическая единица, либо логический нуль, причем любое из этих состояний может сохраняться в отсутствии питающего напряжения десятки тысяч часов.

На рисунке 1.69 схематически изображен полевой транзистор с плавающим затвором с индуцированным каналом p-типа. Если плавающий затвор не имеет заряда, сопротивление между выводами стока и истока транзистора большое. При программировании между истоком и подложкой прикладывается большое импульсное напряжение, в результате чего электроны проходят через тонкий слой диэлектрика и накапливаются в затворе. Между стоком и истоком транзистора образуется канал p-типа.

На рисунке 1.70,а  показано схематически устройство полевого транзистора с плавающим и управляющим затворами с каналом n-типа, а на рисунке 1.70,б – стокозатворные характеристики этого транзистора для двух случаев (кривая 1 для случая отсутствия заряда на плавающем затворе, для кривой 2 плавающий затвор имеет отрицательный заряд). Выбрав напряжение считывания так, как показано на рисунке 1.70,б, получаем ячейку памяти для хранения 1 бита информации.

На рисунке 1.71 приведена схема, поясняющая принцип хранения информации в ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием информации. Выборка необходимой строки в данном ПЗУ осуществляется подачей сигнала логического нуля на соответствующую строку. Пусть сигнал логического нуля подан на строку Ai и плавающий затвор транзистора VT2 имеет отрицательный заряд. В этом случае открывается транзистор VT1, а так как транзистор VT2 открыт, то на резисторе Rj будет напряжение логической единицы.

На рисунке 1.72 показан фрагмент запоминающего устройства с полевыми транзисторами с плавающим и управляющим затворами. Выборка строки осуществляется сигналом логической единицы. При такой организации запоминающего устройства отрицательный заряд на плавающем затворе соответствет хранению логической единицы.

На рисунке 1.73 приведен фрагмент запоминающего устройства, в котором адресация необходимой ячейки памяти производится с помощью дешифратора строк DCX и дешифратора столбцов DCY. В селекторе происходит выделение необходимого числа разрядов на одну ячейку памяти, и сигналы с селектора поступают на устройство ввода-вывода УВВ.

Микросхема К573РФ2 с ультрафиолетовым стиранием информации, условное обозначение которой приведено на рисунке 1.74, имеет емкость 2 килобайта и допускает 100 циклов программирования. Имеются 4 модификации этой микросхемы: РФ21, РФ22, РФ23, РФ24. Микросхемы РФ21, РФ22 имеют емкость 1К х 8 бит. На адресную линию А10 для микросхемы РФ21 подают логический нуль, а для микросхемы РФ22 – логическую единицу. Микросхемы РФ23, РФ24 имеют емкость 2К х 4 бит. В этих микросхемах используются все адресные линии. В микросхеме РФ23 для ввода-вывода данных используют линии 11, 13, 14, 16, а в микросхеме РФ24 – линии 10, 11, 13, 16.

Напряжение программирования 25 В на микросхему К573РФ2 и ее модификации подают постоянным уровнем. Считывание информации из микросхемы производится в асинхронном режиме доступа к накопителю, при котором сигналы на входы CS и OE подаются уровнями. Указанные сигналы можно подавать и в форме импульсов [29].

В таблице 1.4 приведены режимы программирования (записи), считывания и хранения записанной информации для микросхемы К573РФ2.

                                                                                                Таблица 1.4

Сигнал

Запись

Считывание

Хранение

CS

1*

0

1

OE

1

0

X

UPR, В

25

5

5

DIO

DI

DO

Z

 

* - сигнал действует в течение 50 мс.

 

 

Что такое запоминающее устройство?

Обновлено: 16.08.2021, Computer Hope

Альтернативно именуемое цифровым хранилищем , хранилищем , хранилищем или хранилищем , устройство хранения - это любое оборудование, способное хранить информацию временно или постоянно. На рисунке показан пример внешнего вторичного запоминающего устройства Drobo.

Есть два типа запоминающих устройств, используемых с компьютерами: первичное запоминающее устройство, такое как ОЗУ, и вторичное запоминающее устройство, такое как жесткий диск.Вторичное хранилище может быть съемным, внутренним или внешним.

Примеры компьютерных хранилищ

Сегодня существует три типа носителей, используемых для хранения компьютерных данных: магнитное хранилище, оптическое хранилище и твердотельное хранилище. Ниже приведен полный список всех компьютерных хранилищ, использованных в процессе эволюции компьютера.

Магнитные запоминающие устройства

Сегодня магнитное хранилище - один из наиболее распространенных типов хранилищ, используемых в компьютерах. Эта технология используется в основном на жестких дисках очень большого размера или гибридных жестких дисках.

Оптические запоминающие устройства

Другой распространенный тип запоминающего устройства - это оптическое запоминающее устройство, в котором в качестве метода чтения и записи данных используются лазеры и свет.

Твердотельные накопители

Твердотельное хранилище (флэш-память) заменило большинство магнитных и оптических носителей, поскольку оно становится дешевле, поскольку является более эффективным и надежным решением.

Онлайн и облако

Хранение данных в Интернете и в облачном хранилище становится популярным, поскольку людям требуется доступ к своим данным с нескольких устройств.

Хранение бумаги

Ранние компьютеры не имели метода использования какой-либо из вышеперечисленных технологий для хранения информации, и им приходилось полагаться на бумагу. Сегодня эти формы хранения используются или встречаются редко. На картинке показан пример того, как женщина вводит данные на перфокарту с помощью машины для перфокарт.

Примечание

Печатная копия считается формой хранения на бумаге, хотя ее нелегко использовать для ввода данных обратно в компьютер без помощи OCR.

Зачем нужна память на компьютере?

Без запоминающего устройства компьютер не может сохранять или запоминать какие-либо настройки или информацию и будет считаться «тупым» терминалом.

Несмотря на то, что компьютер может работать без запоминающего устройства, он сможет только просматривать информацию, если он не подключен к другому компьютеру, у которого есть возможности хранения. Даже такая задача, как просмотр веб-страниц в Интернете, требует хранения информации на вашем компьютере.

Почему так много разных запоминающих устройств?

По мере развития компьютеров технологии, используемые для хранения данных, тоже, с повышенными требованиями к пространству для хранения. Поскольку людям нужно все больше и больше места, они хотят его быстрее, дешевле и хотят брать его с собой, необходимо изобретать новые технологии.Когда разрабатываются новые устройства хранения, по мере того, как люди переходят на эти новые устройства, старые устройства больше не нужны и перестают использоваться.

Например, когда перфокарты впервые использовались в ранних компьютерах, магнитные носители, используемые для гибких дисков, были недоступны. После выпуска дискет их заменили приводы CD-ROM, которые были заменены приводами DVD, которые были заменены флэш-накопителями. Первый жесткий диск от IBM стоил 50 000 долларов, был всего 5 МБ, большим и громоздким.Сегодня у нас есть смартфоны, емкость которых в сотни раз больше по гораздо меньшей цене, которую мы можем носить в кармане.

Каждое усовершенствование устройств хранения данных дает компьютеру возможность хранить больше данных, а также быстрее сохранять и получать к ним доступ.

Что такое место хранения?

При сохранении чего-либо на компьютере он может запросить место хранения , в котором сохраняется информация о местоположении. По умолчанию большая часть информации сохраняется на жестком диске вашего компьютера.Если вы хотите переместить информацию на другой компьютер, сохраните ее на съемном запоминающем устройстве, например на USB-накопителе.

Какие устройства хранения используются сегодня?

Большинство упомянутых выше запоминающих устройств больше не используются в современных компьютерах. Большинство компьютеров сегодня в основном используют SSD для хранения информации, а также возможность использовать USB-накопители и доступ к облачному хранилищу. Большинство настольных компьютеров и некоторые ноутбуки оснащены дисководом, способным читать и записывать компакт-диски и DVD.

Какое запоминающее устройство имеет наибольшую емкость?

Для большинства компьютеров самым большим запоминающим устройством является жесткий диск или твердотельный накопитель. Однако сетевые компьютеры также могут иметь доступ к более крупным хранилищам с большими ленточными накопителями, облачными вычислениями или устройствами NAS. Ниже приведен список устройств хранения от наименьшей емкости до наибольшей емкости.

Примечание

Многие устройства хранения доступны с разной емкостью. Например, с развитием жестких дисков их объем памяти увеличился с 5 МБ до нескольких терабайт.Таким образом, приведенный ниже список предназначен только для того, чтобы дать общее представление о разнице в размерах каждого устройства хранения, от наименьшей до наибольшей. Из списка есть исключения.

  1. Перфокарта
  2. Перфолента
  3. Дискета
  4. Застежка-молния
  5. CD
  6. DVD
  7. Диск Blu-ray
  8. Флэш-привод
  9. Жесткий диск / SSD
  10. Ленточный накопитель
  11. NAS / облачное хранилище

Запоминающие устройства устройства ввода и вывода?

Устройства

Storge не получают ввод напрямую от пользователя и не отображают вывод пользователю.Итак, если думать об устройстве ввода или вывода таким образом, запоминающее устройство не является устройством ввода-вывода.

Однако, если углубиться в архитектуру компьютера, устройство ввода-вывода - это любое устройство, которое получает ввод и вывод от процессора и памяти компьютера. Итак, поскольку многие устройства хранения, такие как жесткий диск, напрямую взаимодействуют с ЦП и памятью, они считаются устройствами ввода-вывода.

Кончик

Мы обнаружили, что для пользователей менее запутанно называть любое устройство, способное хранить и считывать информацию, «запоминающее устройство», диск, диск, привод или носитель, а не устройство ввода-вывода.

Как получить доступ к запоминающим устройствам?

Доступ к запоминающему устройству на вашем компьютере зависит от операционной системы, которая используется на вашем компьютере, и от того, как она используется. Например, в Microsoft Windows вы можете использовать файловый менеджер для доступа к файлам на любом устройстве хранения. Microsoft Windows использует проводник в качестве файлового менеджера по умолчанию. На компьютерах Apple Finder считается файловым менеджером по умолчанию.

Какое последнее запоминающее устройство?

Одной из самых последних технологий устройств хранения, которые будут представлены, является NVMe, при этом SSD и облачное хранилище также являются недавно разработанными устройствами хранения.Кроме того, старые технологии, такие как жесткие диски и ленточные накопители, всегда разрабатывают новые методы, позволяющие устройствам хранить больше данных.

Условия для компакт-дисков, Облако, Условия для дисковода гибких дисков, Условия для жестких дисков, Условия для оборудования, Устройство ввода-вывода, IPOS, Условия использования памяти, Энергонезависимая, Оптановая память, Постоянное хранилище, Удаленное хранилище, SAN, Условия на магнитной ленте

Что такое FDD (дисковод гибких дисков)?

Обновлено: 30.04.2020 компанией Computer Hope

Дисковод гибких дисков , также называемый FDD или FD для краткости, представляет собой компьютерный дисковод, который позволяет пользователю сохранять данные на съемные дискеты.Хотя 8-дюймовые дисководы впервые стали доступны в 1971 году, первыми использовавшимися настоящими дисководами были дисководы для гибких дисков 5 1/4 дюйма, которые позже были заменены дисководами для гибких дисков 3 1/2 дюйма.

Дискета размером 5 1/4 дюйма могла хранить от 360 КБ до 1,2 МБ данных, а дискета 3 1/2 дюйма могла хранить от 360 КБ до 1,44 МБ данных. Для гибких дисков обоих размеров предел хранения данных зависел от двух факторов.

  • Диск односторонний или двусторонний
  • Обычный диск или диск высокой плотности

Пример каждого из различных дисководов гибких дисков показан ниже.Как показано, размер дисковода гибких дисков и используемых дискет со временем уменьшился.

Какая буква у флоппи-дисковода?

Если в компьютере установлен дисковод для гибких дисков, буква, связанная с ним, - A:. Вы можете найти диск A: в «Мой компьютер» или в проводнике.

Почему в моем компьютере нет дисковода гибких дисков?

Внутренние дисководы гибких дисков больше не поддерживаются современными операционными системами, и на них не хватает места для того, что людям нужно сегодня.Из-за этих ограничений все современные компьютеры больше не оснащены дисководом для гибких дисков. Если вам нужно прочитать старую дискету, вы можете приобрести дисковод для гибких дисков, который подключается к порту USB, и использовать его в качестве внешнего дисковода.

Что пришло на смену гибким дискетам и дисководам?

Сегодня из-за своей минимальной емкости компьютеры больше не оснащены дисководами для гибких дисков. Сейчас мало кто производит дисководы для гибких дисков. На смену этой технологии пришли CD-R, DVD-R и флеш-накопители.

A :, B :, разъем Berg, компьютерные сокращения, извлечение, кабель гибкого диска, дискета, термины дисковода гибких дисков, запоминающее устройство

Что такое SSD (твердотельный накопитель)?

Обновлено: 30.06.2020, Computer Hope

Сокращение от твердотельного накопителя . , SSD. - это носитель, который использует энергонезависимую память для хранения данных и доступа к ним. В отличие от жесткого диска, SSD не имеет движущихся частей, что дает ему такие преимущества, как более быстрое время доступа, бесшумная работа, более высокая надежность и более низкое энергопотребление.На картинке показан пример SSD производства Crucial.

По мере снижения стоимости твердотельные накопители стали подходящей заменой стандартного жесткого диска как в настольных, так и в портативных компьютерах. Твердотельные накопители также являются отличным решением для нетбуков, неттопов и других приложений, которым не требуется много места для хранения.

Примечание

SSD также может быть сокращен от твердотельного диска , хотя он не использует дисковый механизм.

Какие существуют типы твердотельных накопителей?

Существует несколько типов твердотельных накопителей с разной скоростью и типом подключения, в том числе 2.5 дюймов, mSATA, M.2 и PCIe. В следующем разделе кратко рассматривается каждый тип.

  • mSATA : Сокращенно от Mini-SATA, эти твердотельные накопители имеют очень маленький форм-фактор, другой тип подключения и являются пустой печатной платой, в отличие от своих 2,5-дюймовых аналогов. Они немного быстрее, чем 2,5-дюймовые твердотельные накопители. и часто используются в ноутбуках и нетбуках; устройства, где пространство является проблемой.
  • M.2 : Как и mSATA, эти диски представляют собой голую печатную плату. Существенные различия заключаются в том, что они представлены как в версиях SATA, так и в версиях PCIe, а также имеют разную длину и ширину, что обеспечивает большую гибкость. Кроме того, твердотельные накопители M.2 могут поддерживать NVMe, а mSATA и 2,5 дюйма - нет.
  • PCIe : это самые быстрые и дорогие твердотельные накопители. Как следует из названия, они используют слот PCIe (тот же слот, что и ваша видеокарта). Они предлагают скорость примерно в четыре раза выше, чем у стандартного диска SATA.
  • Каковы скорости разных твердотельных накопителей?

    Твердотельные накопители

    традиционно использовали соединение SATA, теоретическая максимальная скорость передачи которого составляет 750 МБ в секунду. Твердотельные накопители нового поколения подключаются к разъему PCIe материнской платы, обеспечивая скорость до 1,5 ГБ в секунду. Стандарт подключения PCIe M.2, представленный в 2014 году, обеспечивает максимальную реальную пропускную способность около 4 ГБ / с.

    История SSD

    Устройства, похожие на твердотельные накопители, которые мы используем сегодня, начали выпускаться в 1970-х годах.Ранние твердотельные накопители использовали технологии ядра и DRAM для хранения информации. Например, Dataram выпустила первый твердотельный накопитель под названием BULK CORE в 1976 году. Это громоздкое устройство могло хранить только 2 МБ данных. Первым полупроводниковым хранилищем SSD был StorageTek STC 4305, выпущенный в 1978 году, способный хранить 45 МБ данных и стоивший 400 000 долларов.

    Флэш-память

    была представлена ​​позже и получила дальнейшее развитие в 1980-х годах, открыв путь к выпуску первого коммерческого твердотельного накопителя на основе флэш-памяти, выпущенного SunDisk в 1991 году.Твердотельный накопитель SunDisk представлял собой PCMCIA объемом 20 МБ и стоил около 1000 долларов. Позже SanDisk (ранее SunDisk) выпустила первый SSD с интерфейсами PATA в 1998 году.

    С момента первого выпуска твердотельных накопителей были внесены существенные улучшения, цены снизились, а емкость хранилища для домашних компьютеров увеличилась до более 4 ТБ.

    Аббревиатуры компьютеров, термины, связанные с оборудованием, гибридный жесткий диск, NVMe, твердотельное устройство, твердотельная память, запоминающее устройство

    Профессиональные решения для хранения данных, Офисное хранилище данных - NeweggBusiness

    Жесткие диски (HDD)
    Жесткие диски для настольных ПК

    Внутренние жесткие диски для настольных ПК бывают разной емкости, некоторые из них предлагают до 4 терабайт (ТБ).Что касается скорости, они могут варьироваться от 5400 об / мин на нижнем уровне до 15000 об / мин. Между этими двумя скоростями 7200 об / мин считается хорошей средней.

    В последние годы твердотельные накопители (SSD) стали популярной альтернативой жестким дискам для пользователей, которым нужна более высокая скорость передачи данных. Однако преимущество жестких дисков в том, что они доступны с большей емкостью и предлагают больше гигабайт дискового пространства за доллар.

    Жесткие диски для ноутбуков

    Жесткие диски для портативных компьютеров иногда обозначаются как 2.5-дюймовые жесткие диски. Но на самом деле их размеры составляют 3,9 дюйма (длина) × 2,7 дюйма (ширина), а толщина немного варьируется. Жесткие диски ноутбуков обычно имеют скорость 5400 или 7200 об / мин.

    Некоторые 2,5-дюймовые жесткие диски имеют скорость вращения 10 000 об / мин и выше, но они, как правило, рекламируются как жесткие диски корпоративного класса, а не как жесткие диски для портативных компьютеров.

    Внешние жесткие диски

    Внешние жесткие диски - отличное решение для резервного копирования и обмена большими объемами данных.Они могут быть разной мощности, размеров и типов подключения. Наиболее распространенным типом подключения внешних жестких дисков является USB, за которым следуют eSATATM и FireWire® (IEEE 1394). Многие внешние жесткие диски могут получать питание только от основного разъема данных, но для некоторых может потребоваться отдельный источник питания.

    Сетевое хранилище (NAS)

    Сетевой накопитель - это тип внешнего жесткого диска, который подключается непосредственно к сети, а не к компьютеру.Накопители NAS имеют специализированное оборудование и программное обеспечение, которое позволяет им действовать как файловые серверы для всей сети, чтобы пользователи могли хранить файлы и обмениваться ими друг с другом. Многие устройства NAS имеют возможность расширения и позволяют использовать собственные жесткие диски, чтобы вы могли масштабировать емкость в соответствии с потребностями вашей сети.

    Оптическая память

    Термин «оптическое хранилище» описывает любой тип хранилища данных, которое можно читать и записывать с помощью лазера. Это включает, помимо прочего, компакт-диски, DVD-диски и диски Blu-ray ™.С точки зрения емкости и скорости оптические носители могут сильно различаться. NeweggBusiness перечисляет максимальную емкость для трех наиболее распространенных стандартов оптических накопителей ниже.

    Blu-ray
    • 25 ГБ (однослойный)
    • 50 ГБ (двухслойный)
    • 128 ГБ (BDXL ™)
    DVD
    • 4,7 ГБ (однослойный)
    • 8,7 ГБ (двухслойный)
    • 9.4 ГБ (двусторонняя, однослойная)
    CD
    Твердотельные накопители (SSD)
    Внутренние твердотельные накопители

    Внутренние твердотельные накопители - это популярная альтернатива жестким дискам, поскольку они обычно имеют более высокую скорость передачи данных, работают почти бесшумно, не вибрируют и мало нагреваются. Однако они предлагают меньше места для хранения на доллар по сравнению с жесткими дисками. Кроме того, емкость внутренних твердотельных накопителей обычно меньше, чем у жестких дисков.Есть некоторые внутренние твердотельные накопители, которые предлагают несколько терабайт дискового пространства, но обычно они относятся к категории корпоративных твердотельных накопителей.

    Корпоративные твердотельные накопители

    Твердотельные накопители для настольных компьютеров и ноутбуков отлично подходят для общих офисных задач, но они не оптимизированы для центров обработки данных и серверов. Для этих целей лучше подойдут твердотельные накопители корпоративного уровня. Некоторые из ключевых различий между корпоративными и потребительскими твердотельными накопителями включают увеличенное среднее время наработки на отказ (MTBF), большую выносливость при устойчивых рабочих нагрузках, возможность выполнять проверку ошибок без ущерба для производительности и доступность при больших емкостях.

    Ленточные накопители

    По сравнению с жесткими дисками и твердотельными накопителями, ленточные накопители - это немного более старая технология хранения данных. В ленточных накопителях для хранения данных используются съемные картриджи с магнитной лентой. Этот способ хранения имеет два преимущества. Во-первых, картриджи с магнитной лентой имеют низкую стоимость из расчета на 1 ГБ, а во-вторых, их скорость передачи данных может превышать скорость передачи данных на оптических носителях.

    Хотя это более зрелый метод хранения данных, ленточные носители все еще активно развиваются и поддерживаются.Последний стандарт ленточных носителей известен как linear tape-open 6 (LTO-6) и обеспечивает максимальную скорость передачи данных до 400 Мбит / с.

    Флэш-память
    Карты флэш-памяти

    Существует множество различных стандартов карт памяти, каждый из которых имеет разную емкость. Некоторые стандарты карт памяти могут иметь толщину всего миллиметра. Благодаря своему размеру и портативности они являются отличным решением для хранения данных для обмена файлами. Некоторые устройства, такие как цифровые фотоаппараты и MP3-плееры, используют карты памяти для хранения медиафайлов, которые впоследствии будут воспроизведены или перенесены на компьютер.

    Флэш-накопители USB
    USB-накопители

    - это съемные устройства хранения данных, такие как карты памяти, за исключением того, что они подключаются к USB-портам и не нуждаются в кардридерах. Удобные и портативные, они доступны в различных объемах и размерах. Поскольку им не требуются устройства чтения карт, они являются отличным решением для хранения данных для обмена файлами.

    Что такое запоминающее устройство

    Запоминающее устройство - это разновидность аппаратного обеспечения, которое также известно как запоминающее устройство, носитель данных, цифровое запоминающее устройство или носитель данных, которое может хранить информацию временно или постоянно.Как правило, он используется для хранения, переноса и извлечения файлов данных. Он может использоваться как внутри, так и снаружи компьютерной системы, сервера или любого сопоставимого вычислительного устройства для хранения информации.

    Для любого вычислительного устройства запоминающее устройство является одним из основных компонентов, который доступен в нескольких структурах и размерах в зависимости от требований и функциональных возможностей. За исключением аппаратного микропрограммного обеспечения, он хранит практически все приложения для обработки данных на компьютере. Запоминающее устройство доступно в различных форм-факторах; например, компьютерное устройство включает в себя различные носители информации, такие как жесткий диск, RAM, кэш.У них также есть оптические дисководы и внешние USB-накопители. Для хранения данных доступны два типа запоминающих устройств: первичные и вторичные.

    Первичные запоминающие устройства: Они подходят для внутреннего устройства компьютера и очень быстрые с точки зрения доступа к файлам данных. ОЗУ и кэш-память являются примерами основных запоминающих устройств.

    Вторичные запоминающие устройства: Жесткий диск, запоминающие устройства USB и оптический дисковод являются примерами вторичных запоминающих устройств, которые предназначены для постоянного хранения данных.По сравнению с первичными устройствами хранения они обладают большой емкостью.

    Зачем нужна память на компьютере?

    Компьютер без запоминающего устройства будет считаться тупым терминалом. Он не может хранить или хранить какую-либо информацию или настройки, если у него нет запоминающего устройства. Хотя ваш компьютер может работать без носителя, вы можете только просматривать или читать информацию на нем, если только компьютер, подключенный к другому компьютеру, не имеет возможности хранения.Кроме того, требуется запоминающее устройство для хранения информации о таких задачах, как просмотр веб-страниц.

    Что такое место хранения?

    Когда вы храните информацию любого типа на компьютере или других подобных устройствах, он может запросить у вас место хранения, в котором вы хотите сохранить эту информацию. По умолчанию на жестком диске вашего компьютера хранятся различные типы данных. Если вы хотите переместить эту информацию на другое устройство, вам необходимо перенести ее на другой носитель, например, на USB-накопитель, который позволяет перенести ее на любой другой компьютер.

    Почему так много разных запоминающих устройств?

    Поскольку использование компьютеров быстро растет, технологии, используемые для хранения данных, также увеличиваются день ото дня из-за более высокой потребности в емкости хранилища. Необходимо изобретать новые технологии, поскольку использование запоминающих устройств увеличивается день ото дня, и люди хотят брать их с собой. По мере изобретения новых запоминающих устройств люди заменяют старое устройство новым запоминающим устройством. Таким образом, потребность в старых устройствах отпадает, и они перестают использоваться.

    Приводы CD-ROM заменили их с введением дискет, а CD-ROM были заменены приводами DVD. Тогда флешки предназначены для замены DVD-приводов. Стоимость первого жесткого диска от IBM, содержащего всего 5 МБ, составила 50 000 долларов. В наше время у нас есть смартфоны с большим объемом памяти по меньшей цене, которые также можно легко унести в кармане. Более того, каждое усовершенствование запоминающего устройства позволяет компьютерной системе хранить большой объем данных, включая быстрый доступ к ним.

    Примеры компьютерных хранилищ

    Магнитные запоминающие устройства

    В настоящее время магнитные хранилища обычно основаны на гибридных жестких дисках или жестких дисках очень большого размера.

    Ниже приведен список магнитных запоминающих устройств:

    • Дискета для гибких дисков: Привод гибких дисков (FDD) позволяет пользователям сохранять данные на съемные дискеты. FDD были заменены другими устройствами хранения, такими как передача файлов по сети и USB.
    • Жесткий диск: Жесткий диск (HDD) используется для постоянного хранения данных, так как это энергонезависимое запоминающее устройство компьютера, напрямую подключенное к контроллеру диска на материнской плате компьютера.Обычно он устанавливается внутри компьютера, называемого вторичным запоминающим устройством.
    • Магнитная карта: Магнитная карта - это карта, которая может содержать информацию о человеке, например коды доступа для входа в охраняемые здания или доступное распознавание по кредитной карте.
    • SuperDisk: Корпорация Imation разработала технологию дискового хранения. SuperDisk также известен как LS-240 и LS-120. Накопитель был наиболее популярен среди OEM-компьютеров и мог хранить до 120 МБ (мегабайт) на одном диске.Позже он был способен хранить 240 МБ, а также был обратно совместим с дисками 1,44 МБ.
    • Кассета с лентой: Лента - это прямоугольный плоский контейнер, в котором можно хранить данные. По сравнению с другими носителями, он дешевле и обычно используется для резервного копирования огромных объемов данных.
    • Zip-дискета: Zip-дисковод - это аппаратное устройство хранения данных, которое является усовершенствованной версией дискеты. Его функции как дискеты и стандартные 1.44-дюймовый дисковод для гибких дисков, разработанный Iomega. Он стал очень популярным в конце 1990-х годов и был способен хранить данные, которые были невозможны с обычными гибкими дисками.

    Оптические запоминающие устройства

    Другой тип запоминающих устройств представлен ниже:

    • Диск Blu-ray
    • Диск CD-ROM
    • CD-R и CD-RW диск.
    • Диск DVD-R, DVD + RW, DVD + R и DVD-RW.

    Устройства флэш-памяти

    Флэш-память

    дешевле и портативна.Благодаря тому, что решение стало более надежным и эффективным, большинство магнитных и оптических носителей были заменены на устройства флэш-памяти.

    • Флэш-накопитель: Флэш-накопитель USB - это портативное запоминающее устройство, используемое для хранения данных, также известное как флеш-накопитель, флэш-накопитель, накопитель данных, брелок-накопитель. Они подключаются к компьютеру через порт USB и часто размером с человеческий палец.
    • Карта памяти: Карта памяти обычно используется в цифровых камерах, принтерах, MP3-плеерах, КПК, цифровых видеокамерах, игровых консолях и карманных компьютерах.Самым распространенным форматом карт памяти на протяжении многих лет был CompactFlash, но сегодня это CFexpress, SD, MicroSD и XQD.
    • Compact Flash (CF): Compact Flash - это тип флэш-памяти, который обычно используется в цифровых фотоаппаратах, КПК и других портативных устройствах. Это устройство хранения с 50-контактным разъемом, способное хранить данные размером от 2 МБ до 128 ГБ.
    • 2: M.2 - твердотельный накопитель, представленный в 2014 г. Существует два типа устройств M.2; SATA M.2 и PCIe M.2.
    • MultiMediaCard: MultiMediaCard или MMC - это интегральная схема, которая используется в автомобильных радиоприемниках, принтерах, КПК, MP3-плеерах и цифровых камерах. Он действует как внешнее хранилище данных. MMCP (MMCplus) и MMCM (MMCmobile / MMCmicro) являются разновидностями карты MMC.
    • SDHC-карта (Secure Digital High Capacity): В ней используются новые технологии и улучшенная версия стандартной SD-карты. Он не имеет обратной совместимости с устройствами формата SD и может хранить данные в диапазоне от 4 ГБ до 32 ГБ.
    • NVMe (Non-Volatile Memory Express): Это спецификация устройства, разработанная для центров обработки данных и стандартизирующая способ подключения таких устройств, как SSD, к шине PCI Express компьютера, представленная Intel в 2007 году.
    • Sony Memory Stick: Sony Memory Stick - это семейство карт флэш-памяти, впервые представленных Sony в октябре 1998 года. Они предназначены для хранения цифровых данных в фотоаппаратах и ​​других продуктах Sony.
    • Карта SmartMedia: Карта SmartMedia - это карта памяти, разработанная Toshiba, также известная как карта для твердотельных гибких дисков.
    • Карта xD-Picture Card (карта EXtreme Digital Picture Card): Карта xD-Picture Card - это карта флэш-памяти, представленная Olympus и Fuji в 2002 году. В 2003 , до появления карты Mini SD, карты xD были самыми маленькими картами флэш-памяти, доступными на рынке. Версии H и M / M + карты xD-Picture Card имели емкость до 2 ГБ, а исходная версия - до 512 МБ.
    • SSD: SSD - это носитель данных, похожий на жесткий диск (HDD).Даже без питания он может поддерживать сохраненные данные в постоянном состоянии. Он имеет более высокую надежность, бесшумную работу, более низкое энергопотребление и более быстрое время доступа, поскольку в нем нет движущихся частей, в отличие от жесткого диска.
    • SD-карта: SD-карта, расшифровывается как Secure Digital Card, чаще всего используется с электроникой, которая предназначена для обеспечения большой емкости памяти при небольшом размере. Он часто используется в небольших портативных устройствах, таких как сотовые телефоны, цифровые фотоаппараты, цифровые видеокамеры, mp3-плееры и т. Д.Его используют более 400 марок электронных устройств.

    Онлайн и облачное хранилище

    Потребность в хранении данных в Интернете и в облачном хранилище быстро возрастает.

    • Облачное хранилище: Облачное хранилище - это модель облачных вычислений, которая передает и хранит данные в удаленных системах хранения, где поставщик облачных вычислений управляет, поддерживает и предоставляет данные пользователям по сети. Он предлагает пользователям надежность, конфиденциальность, долговечность и «доступ к данным в любое время».
    • Сетевой носитель: Сетевой носитель используется в компьютерной сети, такой как Интернет, так как это любой звук, видео, изображения или текст.

    Хранение бумаги

    Изначально компьютеры не могли хранить данные на каких-либо технологиях хранения, таких как устройства флэш-памяти, оптические запоминающие устройства; им приходилось полагаться на бумагу. В наше время метод хранения данных на бумаге используется или встречается редко.

    • Перфокарта: Перфокарта также известна как карты Холлерита или карты IBM, которые могут хранить данные в виде небольших перфорированных отверстий.Это простой лист бумаги, который широко использовался для ввода данных в первые компьютеры.
    • OMR: Обозначает оптическое распознавание меток или оптическое считывание меток. Это метод извлечения данных от людей путем идентификации определенных отметок в документе, таких как флажки и поля для заполнения на печатных формах. Обычно процесс OMR выполняется путем сканирования, которое обнаруживает отражение или передачу с помощью листа бумаги. Эта технология обеспечивает преимущества для таких приложений, как бюллетени, карточки ответов, опросы и анкеты, поскольку для их быстрой и точной обработки требуется большое количество заполненных вручную форм.

    Какие устройства хранения используются сегодня?

    Несмотря на то, что существуют различные запоминающие устройства, большинство запоминающих устройств, описанных выше, сегодня не используются. В наше время большинство компьютеров в основном используют SSD для хранения данных, включая флеш-накопители и облачные хранилища. Некоторые ноутбуки и большинство настольных компьютеров используют дисковод, который может читать и записывать компакт-диски и DVD.

    Запоминающие устройства устройства ввода и вывода?

    Устройства хранения не считаются устройствами ввода и вывода; однако у них есть возможность пересылать и получать информацию в форме хранения данных, эти устройства не являются устройствами ввода или вывода.Эти устройства будет более подходящим рассматривать как устройство хранения, а не устройства ввода или вывода, поскольку они способны считывать и хранить данные.

    Какое последнее запоминающее устройство?

    NVMe, сокращение от Non-Volatile Memory Express, является одной из самых последних технологий устройств хранения. Облачное хранилище и твердотельные накопители также становятся недавно разработанными устройствами хранения. Кроме того, некоторые старые технологии устройств хранения, такие как ленточные накопители и жесткие диски, также вводят новые технологии для хранения большого количества данных.

    Как получить доступ к запоминающим устройствам?

    Доступ к запоминающему устройству на компьютере или ноутбуке зависит от операционной системы, которая используется в системе. Например, если вы используете Microsoft Windows, вы можете использовать Windows Explorer на компьютере, который является его файловым менеджером по умолчанию. Чтобы открыть проводник Windows, вам нужно дважды щелкнуть значок «Мой компьютер», отображаемый на экране рабочего стола, или вы можете использовать комбинацию клавиш «Окно» + E. Кроме того, Finder считается файловым менеджером по умолчанию на компьютерах Apple.

    Какое запоминающее устройство имеет наибольшую емкость?

    SSD или жесткий диск является самым большим запоминающим устройством для большинства компьютеров. Кроме того, компьютеры с сетевыми подключениями могут иметь возможность доступа к более крупным хранилищам с помощью облачных вычислений, устройств NAS или облачных вычислений.

    Хотя доступно несколько устройств хранения с разной емкостью, например, когда был разработан жесткий диск, его емкость составляла всего 5 МБ. Но теперь он может хранить данные размером до нескольких терабайт.Потому что с развитием жесткого диска его емкость для хранения была увеличена.


    Что такое компьютерное устройство хранения данных?

    В компьютерах

    используются различные устройства хранения данных, которые классифицируются двумя способами: во-первых, сохраняют ли они данные при отсутствии электричества, а во-вторых, насколько они близки к процессору (ЦП). Оба типа хранилища необходимы на всех компьютерах. В персональном компьютере память не сохраняет данные, когда электричество отключено, но когда она включена, она обеспечивает быстрый доступ к открытым файлам.Однако накопитель позволяет постоянно хранить данные, поэтому они становятся доступными каждый раз при включении компьютера.

    Первая классификация хранения компьютерных данных - это энергозависимая и энергонезависимая память. Примером энергозависимого хранилища является память (RAM), в которой данные хранятся только до тех пор, пока на устройство не отключится электричество. ОЗУ позволяет вашему компьютеру открывать несколько файлов и мгновенно получать доступ к любому из них. Некоторые другие примеры энергозависимых запоминающих устройств - это калькуляторы.

    Компьютерные устройства хранения данных также классифицируются по удаленности от процессора или ЦП. Ближайшее хранилище - это память или ОЗУ. Это единственный вид хранилища данных, который напрямую обращается к ЦП. Память включает регистры процессора и кэш процессора, но они включены в модуль памяти.

    Память - это энергозависимое хранилище, поэтому любая информация, которая попадает в память, должна быть записана на основное запоминающее устройство для постоянного хранения.Поскольку данные передаются из памяти на запоминающее устройство, оно считается вторичным хранилищем.

    Для большинства персональных компьютеров вторичное хранилище является основным устройством хранения данных. Все данные хранятся на жестком или твердотельном накопителе; файлы, фотографии, программы, музыка и фильмы, которые пользователь хочет сохранить. Съемные внешние носители, такие как флэш-накопители, компакт-диски и DVD с возможностью чтения и записи, также являются вторичным хранилищем. Однако компьютер не может работать без накопителя. Накопитель также содержит всю информацию, необходимую компьютеру для работы.

    Третичное хранилище - это компьютерное хранилище данных, которое использует съемные носители, такие как ленточный накопитель, и использует робота для извлечения данных. Это редко используется в личных приложениях.

    Обычно жесткий диск или твердотельный накопитель называют накопителем. Поскольку память энергозависима, ее трудно представить как запоминающее устройство. А поскольку персональные компьютеры редко используют третичное хранилище, накопитель является основным и часто единственным энергонезависимым устройством хранения данных на компьютере.Узнайте больше о разнице между жесткими дисками и твердотельными дисками.

    12 различных типов запоминающих устройств / дисков, используемых в компьютерных системах

    В компьютерах используются различные запоминающие устройства и носители для чтения и записи данных. Без постоянного или временного хранилища компьютер не работал бы должным образом.

    Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

    Большинство машин были бы совершенно бесполезны без места для хранения цифровых данных.В конце концов, все, от операционной системы до программ и отдельных файлов, существует в хранилище.

    В первые дни компьютерной памяти использовались магнитная лента и дискеты. Сейчас все чаще используются такие вещи, как жесткие диски, твердотельные накопители, облачные хранилища и т. Д.

    В целом типы запоминающих устройств можно разделить на две большие категории:

    Для компьютеров доступно около десятка типов постоянной памяти. С другой стороны, временная память часто ограничивается оперативной памятью (RAM) и кэш-памятью.

    Каждый тип запоминающего устройства или памяти имеет свои преимущества и недостатки. Важно понять, какие варианты доступны сегодня на рынке, и решить, какие решения подходят для данного компьютера.

    Рассмотрим следующие устройства хранения, используемые в компьютерных системах, начиная с постоянных запоминающих устройств:

    Типы устройств постоянного хранения

    Типы магнитных накопителей

    1. Жесткий диск

    Жесткий диск (HDD) - это энергонезависимый носитель данных.Энергонезависимые данные остаются на данном устройстве до тех пор, пока они не будут перезаписаны или удалены.

    В жестких дисках электромагнит создает положительные или отрицательные заряды на поверхности диска. Заряды создают двоичный код, считываемый, когда вращающийся диск и рычаг привода работают вместе.

    Данные считываются по концентрическим кругам, называемым дорожками, и секторами, называемыми клиньями. В настоящее время жесткие диски продолжают использоваться регулярно, но их популярность снижается.

    Жесткие диски

    обладают рядом преимуществ, включая большую емкость хранения и общую низкую стоимость, поэтому они в основном используются для резервного копирования и архивирования.

    Альтернативные формы хранения часто стоят дороже для аналогичных емкостей. В наши дни двухтерабайтный жесткий диск может стоить 50 долларов или меньше.

    Однако жесткие диски

    включают в себя механические части, поэтому они со временем изнашиваются и подвержены внезапной потере данных в результате ударного повреждения. Многие жесткие диски обладают высокой скоростью чтения / записи, но сегодня доступны и другие более быстрые типы хранилищ.

    Механические жесткие диски

    имеют вращающуюся головку, поэтому на жестких дисках вы увидите такие характеристики, как 7,5 тыс. Об / мин или 10 тыс. Об / мин (оборотов в минуту).

    Типичная емкость хранилища: от 500 ГБ до 4+ ТБ

    2. Магнитная лента

    Система Eckert-Mauchly UNIVAC I первоначально использовала магнитную ленту еще в 1951 году. Как ни удивительно, магнитная лента используется до сих пор и постоянно совершенствуется.

    Данные записываются на магнитную ленту различными способами, которые выходят за рамки этого описания.

    Однако можно записывать данные на магнитную ленту по ее длине или ширине. На данный момент магнитная лента используется в академических областях и во множестве других ситуаций, например, в системах хранения резервных копий.Для чтения магнитной ленты требуется специальное оборудование.

    Обычному потребителю магнитная лента может показаться устаревшей технологией. Исследователи продолжают разрабатывать магнитную ленту для коммерческого использования.

    Лента

    отличается большей емкостью хранения, чем жесткие диски, и более надежной, чем жесткие диски.

    Они имеют аналогичную общую стоимость по сравнению с аналогичными жесткими дисками. Фактически, некоторые аналитики предсказывают, что использование магнитной ленты будет продолжать расти и расширяться.Лента может заменить жесткие диски в коммерческих условиях в будущем.

    3. Дискеты

    Вообще говоря, дискеты существовали как устройства хранения с 1971 по 1999 год. Дисководы, необходимые для чтения дискет, больше не входят в состав обычных компьютеров.

    В некоторых случаях поиск работающего дисковода гибких дисков за пределами промышленных предприятий может оказаться сложной задачей.

    Тем не менее, гибкие диски полагались на магнитные диски, которые можно было читать и записывать с помощью головок чтения / записи.Для доступа к данным на дискетах требуются различные двигатели и дисковод для гибких дисков.

    В прошлом гибкие диски были доступными и относительно быстрыми. Они хорошо дополняли основное запоминающее устройство компьютера и обычно использовались для загрузки компьютера (например, старые компьютеры, использующие операционную систему MSDOS, могли загружаться с дискеты).

    На большинстве гибких дисков содержится менее двух мегабайт данных. К сожалению, на гибких дисках не хватает места на 240 МБ.

    Хотя гибкие диски используются в промышленных условиях, потребители часто считают их устаревшими и устаревшими по сравнению с жесткими дисками. На протяжении многих лет производились дискеты различных размеров.

    Типы флэш-накопителей

    4. SSD (твердотельный накопитель)

    Твердотельные накопители полагаются на флэш-память NAND для обеспечения невероятной скорости чтения / записи. Транзисторы соединены последовательно на данной печатной плате, что означает, что в SSD отсутствуют движущиеся части. По этой причине доступ к данным возможен немедленно, без особого шума или перегрева.

    Операционная система компьютера обращается к накопителю, а твердотельные накопители бывают как внутренней, так и внешней конфигурации. Более высокая скорость чтения / записи приводит к сокращению времени загрузки, более быстрой операционной системе и другим преимуществам.

    Обычно твердотельные накопители стоят дороже, чем жесткие диски с аналогичной емкостью. Однако их нельзя превзойти по скорости чтения / записи или долговечности.

    Твердотельные накопители

    ухудшают качество памяти после миллионов операций записи, но они не подвержены повреждениям, как жесткие диски.

    Кроме того, они тише жестких дисков и имеют меньший форм-фактор. Портативные устройства обеспечивают более длительное время автономной работы благодаря немеханической функции, что всегда является желаемым результатом.

    Типичная емкость хранилища: от 120 ГБ до 1+ ТБ

    5. Флэш-накопитель USB

    Как и твердотельные накопители, флэш-накопители USB используют флэш-память NAND. Эти устройства предназначены для портативных карманных хранилищ.

    Они подключаются к USB-порту компьютера и обладают высокой скоростью чтения / записи.Говоря простым языком, флешки лучше всего использовать в качестве ультрапортативных запоминающих устройств.

    Флэш-накопители

    - отличное решение для быстрого перемещения файлов с одного устройства на другое. Они также часто используются в качестве устройств резервного копирования для больших объемов данных.

    Преимущества USB-накопителей говорят сами за себя. Эти устройства чрезвычайно портативны и не имеют движущихся частей, поэтому данные находятся в безопасности.

    Кроме того, на рынке доступны различные емкости хранения, хотя емкости более 256 ГБ встречаются редко.

    Не помогает то, что флэш-накопители стоят дороже по сравнению с жесткими дисками, которые имеют гораздо большую емкость по более низкой цене. Такие карты памяти служат для самых разных целей, и никогда не помешает держать их под рукой.

    Типичная емкость хранилища: от 8 ГБ до 256 ГБ (максимум 2 ТБ)

    6. SD-карта Карты SD

    основаны на флэш-памяти и предназначены для портативных устройств, таких как фотоаппараты, смартфоны и т. Д. Большинство ноутбуков и многие смартфоны оснащены устройствами чтения карт SD.

    Для выбора размера производители предлагают полноразмерные карты SD, miniSD и microSD различной емкости.

    Полноразмерные SD-карты часто устанавливаются в настольные ПК и ноутбуки. Камеры, смартфоны или планшеты часто поддерживают карты miniSD или microSD.

    SD-карты

    классифицируются по скорости чтения / записи, которая может варьироваться от 12,5 мегабайт в секунду до 3938 МБ / с.

    Как и USB-накопители, SD-карты портативны, и их легко положить в карман. Меньшие емкости доступны по конкурентоспособным ценам по сравнению с флэш-накопителями и другой памятью.

    Их лучше всего использовать в качестве хранилища портативных устройств или для передачи файлов между устройствами. В противном случае карты большей емкости стоят гораздо дороже, и они не подходят для запуска программ или операционных систем на компьютерах. Лучшее решение для портативных устройств и хранилищ может быть недоступно.

    Типичная емкость хранилища: от 2 ГБ до 32 ГБ и более

    Типы оптических накопителей

    7. CD Компакт-диски

    (CD) известны как оптические запоминающие устройства.На дисках есть микроскопические ямки и неровности, которые дисковые накопители читают как двоичные данные.

    При работе в дисководе оптических дисков компакт-диски вращаются с постоянной скоростью. Лазер скользит по поверхности диска, чтобы прочитать двоичные данные.

    Оптическая линза считывает эти данные и отправляет их на используемый компьютер или портативный компьютер. В зависимости от типа диска компакт-диски могут быть доступны только для чтения или чтения / записи.

    Компакт-диски

    обычно содержат аудио и другие небольшие объемы данных. Емкость хранилища ограничена 700 МБ, поэтому они не подходят для хранения видео высокой четкости.

    К счастью, компакт-диски стоят очень мало денег и занимают очень мало места. Они склонны к появлению царапин, из-за которых диск становится нечитаемым, что приводит к проблемам с надежностью.

    Сегодня не все компьютеры и ноутбуки оснащены оптическим дисководом. Доступны лучшие варианты дискового хранилища.

    Типичная емкость хранилища: 700 МБ

    8. DVD

    Конечно, DVD выглядят как компакт-диски, потому что они идентичны по размеру. Однако все DVD имеют спиральную дорожку с большей емкостью данных, чем компакт-диски.

    В приводе DVD используется более тонкий лазер для чтения данных из-за более высокой плотности. По сути, DVD работают точно так же, как компакт-диски, но с большей емкостью хранения. Двухуровневая структура - это процесс с DVD, который еще больше увеличивает емкость хранилища.

    Большие объемы данных, включая видео стандартной четкости, можно без проблем хранить на DVD.

    Сегодня средний DVD содержит 4,7 ГБ данных для чтения / записи. DVD были вытеснены дисками BluRay, поэтому их часто считают устаревшими.

    Несмотря на это, DVD-диски доступны по цене и имеют приличную емкость. Компьютеры десятилетней давности по умолчанию обычно оснащались DVD-приводом. Это не обязательно так в 2020 году, поэтому следует избегать DVD без крайней необходимости.

    Типичная емкость хранилища: 4,7 ГБ

    9. Диски BluRay

    Король оптических накопителей - это диск BluRay. Опять же, диски BluRay выглядят как стандартные CD или DVD. Еще больше данных упаковано в спиральные дорожки диска.

    Еще более специализированный фиолетовый лазер считывает двоичные данные с поверхности диска. Диски BluRay, как DVD-диски, оснащены технологией многоуровневой обработки для увеличения емкости.

    Имея это в виду, BluRay может иметь емкость от 25 до 128 ГБ, хотя наиболее популярные размеры емкости - 25 ГБ (однослойный) или 50 ГБ (двухслойный).

    Диски

    BluRay стоят дороже, чем CD и DVD, но должны считаться золотым стандартом оптических носителей.

    На BluRay можно загрузить несколько фильмов высокой четкости и другие данные.Основываясь только на емкости, диски BluRay имеют больше смысла, чем другие решения для оптических носителей. Накопители BluRay не входят в стандартную комплектацию всех компьютеров, но их покупка и установка вполне доступны.

    Типичная емкость хранилища: от 25 ГБ до 128 ГБ

    Интернет-хранилище

    10. Облачное хранилище

    Cloud Storage полагается на данные, хранящиеся на серверах, всегда доступных через Интернет.

    Данные могут храниться на нескольких серверах для обеспечения 100% бесперебойной работы и надежности.Для доступа к облачному хранилищу компьютеру необходим доступ к Интернету и поставщик облачного хранилища.

    Такие компании, как Amazon, Google и другие, предлагают решения для облачных хранилищ. Данные всегда доступны и синхронизируются с сервера на отдельные устройства. Облачные данные практически всегда доступны через Интернет.

    Поскольку облачное хранилище теоретически доступно всегда, это удобно. Компьютер с подключением к Интернету должен получить доступ к данным в течение нескольких секунд.

    Местоположение не имеет значения с облачным хранилищем, а быстрое соединение означает мгновенный доступ.

    Однако облачное хранилище обычно предлагается как услуга и стоит больше денег в зависимости от общих потребностей в хранении данных.

    Недоступные подключения к Интернету делают облачное хранилище бесполезным, а общая безопасность такого хранилища иногда вызывает сомнения (хотя существуют службы облачного хранилища, которые также предлагают шифрование данных).

    Виды временного хранения

    11. RAM (оперативная память)

    В отличие от ранее описанных устройств хранения, RAM - это энергозависимые данные.Данные, хранящиеся в ОЗУ, постоянно сменяются и исчезают после отключения питания.

    ЦП компьютера обращается к ОЗУ, которая действует как посредник между ЦП и энергонезависимыми запоминающими устройствами.

    В противном случае компьютер работал бы слишком медленно, полагаясь только на энергонезависимую память. Любые данные, хранящиеся в ОЗУ, быстро становятся доступными для ЦП, действуя как рабочая память ЦП.

    RAM напрямую влияет на производительность данного компьютера.Большинству компьютеров требуется 8 ГБ ОЗУ для быстрой и бесперебойной работы.

    Иногда для интенсивного использования требуется 16 ГБ или более. ОЗУ довольно дорогое по сравнению с другими типами хранилищ, но служит неоценимой цели.

    Качественный модуль RAM улучшает производительность ПК и увеличивает скорость загрузки в различных приложениях.

    12. Кэш-память Процессоры

    имеют кэш-память, встроенную в процессорную микросхему. Кэш-память быстрее ОЗУ, но имеет гораздо меньшую емкость.

    В общем, такая память хранит программные инструкции и аналогичные данные, к которым ЦП должен обращаться немедленно.

    Эта конкретная установка позволяет компьютеру работать быстрее и более эффективно обрабатывать задачи. Кэш-память обрабатывает минутные вычислительные инструкции в наносекундах.

    Какие типы запоминающих устройств обычно используются сегодня?

    В современном мире одни устройства хранения встречаются чаще, чем другие.

    RAM и кэш-память составляют основные части компьютера.Твердотельные накопители начали заменять жесткие диски во многих компьютерах из-за скорости и надежности.

    Кроме того, облачное хранилище продолжает постепенно входить в уравнение, особенно для корпоративного использования. Обычные потребители по-прежнему используют USB-накопители и SD-карты для портативности.

    И наоборот, гибкие диски практически вымерли, за исключением крайних случаев промышленного использования.

    CD и даже DVD остаются редкостью по сравнению с дисками BluRay. Магнитная лента существовала более 50 лет назад, но остается популярной в академических и коммерческих кругах.

    Со временем обязательно появятся новые формы запоминающих устройств. На данный момент производители продолжают развивать и совершенствовать существующие устройства хранения данных для увеличения емкости и надежности.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *