Внутренняя память это

Что такое внутренняя память компьютера?

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 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, 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:

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 – 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 – 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.

Видеопамять 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.

188.123.231.15 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

2. Внутренняя память

Внутренняя память – это память, расположенная на материнской плате. Внутреннюю память составляют два устройства: ОЗУ и ПЗУ.

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство ) предназначено для хранения текущих программ и текущей информации, т.е. программ и информации, с которыми в данный момент работает пользователь. В англоязычной литературе ОЗУ называют RAM (random access memory – память случайного доступа).

Основными характеристиками ОЗУ являются: объем и время доступа.

Объем ОЗУ (ед. измерения – Мбайт) – это общее количество ячеек памяти на всех кристаллах ОЗУ. В каждой ячейке может хранится либо «1» либо «0». Ячейки в кристаллах памяти объединены в блоки по 8 ячеек, и в каждый такой блок таким образом можно записать байт информации. От объема ОЗУ во многом зависит скорость работы компьютера: чем больше объем ОЗУ, тем быстрее работает компьютер.

Время доступа – время, за которое процессор может прочитать содержимое ячейки ОЗУ или записать в нее информацию. Чем меньше время доступа, тем быстрее общается процессор с ОЗУ и тем быстрее работает компьютер.

ОЗУ является энергозависимой памятью, т.е. при отключении питания оно «забывает» всю записанную в него информацию.

ПЗУ (постоянное запоминающее устройство ) – хранит программу первоначальной загрузки компьютера, информацию о системной плате и расположенных на ней устройствах, информацию о подключенных устройствах внешней памяти, текущее время др.

Эта память является энергонезависимой, т.е. при отключении питания информация в ПЗУ не стирается. Информация в ПЗУ записывается один раз и затем уже не изменяется, хотя в современных компьютерах часть ПЗУ – так называемая flash-память, может быть перезаписана. При этом пользователь лишь запускает специальную программу, периодически поставляемую производителями материнских плат, и содержимое flash-памяти обновляется. Flash–память как и все ПЗУ энергонезависима, т.к. она потребляет очень мало энергии и питается от отдельной батареи независимо от того, включен или выключен компьютер. Кроме того, содержимое еще одной части ПЗУ (CMOS-памяти), содержащей данные о конфигурации компьютера, настройках, текущем времени и др. может быть изменено пользователем вручную. Питается CMOS-память обычно от той же батареи, что и flash-память.

3. Внешняя память

Внешняя (периферийная) память – это память, расположенная вне материнской платы. На устройствах внешней памяти хранятся тексты программ, документы и другая информация. Эту память часто называют долговременной. Если необходимо работать с какой-то программой, то она сначала копируется с устройств внешней памяти в оперативную память и затем запускается. Наиболее часто внешняя память ПК представлена накопителями на гибких магнитных дисках и накопителями на жестких дисках

Накопители на гибких дисках (дискетах).

Гибкие диски позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, хранить наиболее ценную информацию с жесткого диска. Наиболее распространены гибкие диски (дискеты) размером 3,5 дюйма емкостью 1,44 Мбайт.

Накопитель на жестком диске (винчестер) – предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых программ, документов и т.д. Основными характеристиками винчестеров являются емкость и скорость работы диска. Первые винчестеры для компьютеров IBM PC/XT имели емкость 10 Мбайт, современные винчестеры имеют емкости до 50 Гигабайт и больше. Скорость работы диска определяется временем доступа к информации. Скорость обмена информацией с винчестером значительно ниже, чем с ОЗУ. Тем не менее, в сравнении с другими видами внешней памяти винчестеры имеют самое высокое быстродействие.

Накопители на оптических дисках (CD–ROM, накопители на компакт дисках) – устройство, аналогичное лазерному проигрывателю, обеспечивает ввод информации с компакт-дисков, записанных в специальном формате. Объем одного диска – 640 Мбайт.

Существует много других видов накопителей, используемых на практике реже: накопители на магнитной ленте (стриммеры ), накопители на магнитооптических дисках, ZIP — накопители, накопители MiniDisk и др.

ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ это:

Смотреть что такое «ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ» в других словарях:

внутренняя память — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Тематики релейная защита EN internal store … Справочник технического переводчика

внутренняя память — vidinė atmintinė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. internal memory vok. innere Speichereinrichtung, f; innerer Speicher, m; interner Speicher, m rus. внутреннее запоминающее устройство, n; внутренняя память, f pranc. mémoire interne, f … Fizikos terminų žodynas

ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ — память ЭВМ, предназначенная для хранения информации, непосредственно участвующей в арифметике логич. операциях … Естествознание. Энциклопедический словарь

собственная (внутренняя) память — — [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN internal memory … Справочник технического переводчика

Память (компьютер) — НЖМД объёмом 45 Мб 1980 х годов выпуска, и 2000 х годов выпуска Модуль оперативной памяти, вставленный в материнскую плату Компьютерная память (устройство хранения информации, запоминающее устройство) часть вычислительной машины, физическое… … Википедия

Память (компьютерная) — НЖМД объёмом 45 Мб 1980 х годов выпуска, и 2000 х годов выпуска Модуль оперативной памяти, вставленный в материнскую плату Компьютерная память (устройство хранения информации, запоминающее устройство) часть вычислительной машины, физическое… … Википедия

Внутренняя сортировка — (англ. internal sort) разновидность алгоритмов сортировки или их реализаций, при которой оперативной памяти достаточно для помещения в неё сортируемого массива данных с произвольным доступом к любой ячейке и собственно для выполнения… … Википедия

ПАМЯТЬ — жен. (мнить, мнети) способность помнить, не забывать прошлого; свойство души хранить, помнить сознанье о былом. Память, относительно прошлого, то же. что заключенье, догадка и воображенье, относительно будущего. Ясновидение будущего… … Толковый словарь Даля

ПАМЯТЬ — (1) системы свойство сложной кибернетической системы накапливать в какой либо форме информацию и в зависимости от этого изменять выполняемые действия, т. е. преобразовывать информацию. Запоминание информации происходит или путём изменения… … Большая политехническая энциклопедия

Память ЭВМ — совокупность технических устройств и процессов, обеспечивающих запись, хранение и воспроизведение информации в ЭВМ. Память основная часть любой вычислительной системы или отдельной вычислительной машины, она реализуется аппаратурно в виде … Большая советская энциклопедия

  • Экстремальные ноутбуки Torex. Уважаемые фанаты защищённой техники!Представляем вашему вниманию самый лучший в 2014 году, по-настоящему защищённый Android-планшет для любителей активного отдыха и сотрудников экстренных… Подробнее Купить за 32900 руб
  • GPS навигатор GlobusGPS. GPS навигатор GlobusGPS GL-900Tiger Black Характеристики — Дисплей 16:9 5. 5”14 см, 1280 х 720 точек — Мультисенсорный экран 5 точек касаний — Процессор. MTK 6737 — Операционная… Подробнее Купить за 10090 руб
  • Датчик Humminbird «ASBP Weather Sence». Метеорологический датчик Humminbird WaetherSense Barometer показывает атмосферное давление в режиме реального времени на экране эхолота. Метеорологический датчик Humminbird WaetherSense… Подробнее Купить за 8920 руб

Другие книги по запросу «ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ» >>

Внутренняя память.

ОЗУ(Оперативно – запоминающее устройство) по английские —RAM (Random Access Memory – память с произвольным доступом, т.е. возможны чтение и запись) – устройство предназначенное для оперативной записи, хранения и считывания информации непосредственно участвующей в информационно – вычислительном процессе в текущее время.

Достоинством оперативной памяти является ее относительно высокое быстродействие, по отношению к внешней памяти, и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно. Скорость доступа или необходимое время для считывания данных в ОЗУ составляет для SIММ-модулей — 50-70 нс (50*10 -9 – 70*10 -9 сек), для совре­менных DIММ-модулей оно составляет 7-10 нс(наносекунд).

1. ОЗУ является энергозависимым запоминающим устройством и при выключении компьютера вся информация в ОЗУ пропадет.

2. При загрузке компьютера в ОЗУ заносится (загружается) цепочка байтов, в которых храниться операционная система.

3. В ОЗУ помещаются все запускаемые программы и данные, обрабатываемые данными программами

4. Содержимое многих ячеек памяти постоянно изменяется в процессе работы программы (пересылка данных, арифметические операции и многое другое). После загрузки новой программы содержимое ОЗУ замещается новым, а после выключения машины пропадает вовсе.

Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, который выражается числом. В настоя­щее время в процессорах Intel Pentium и некоторых других принята 32-разрядная адресация, а это означает, что всего независимых адресов может быть 2 32. Таким образом, в современных компьютерах возможна непосредственная адресация к полю памяти размером 2 32 = 4 294 967 296 байт (4,3 Гбайт). Однако это отнюдь не означает, что именно столько оперативной памяти непременно должно быть в ком­пьютере.

Оперативная память в компьютере размещается на стандартных панельках, назы­ваемых модулями. Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на материнской плате.

Конструктивно модули памяти имеют два исполнения — однорядные (SIMM-модули) и двухрядные (DIMM-модули). На компьютерах с процессорами Pentium однорядные модули можно применять только парами (количество разъемов для их установки на материнской плате всегда четное), а DIMМ-модули можно устанав­ливать по одному.

Основными характеристиками модулей оперативной памяти являются объем памяти и время доступа. SIMM-модули поставляются объемами 4,8,16,32 Мбайт, а DIMM-модули — 16,32,64,128 Мбайт и более.

Регистровая память — наиболее быстрая (ее иногда называют сверхоперативной). Она представляет собой несколько регистров общего назначения (РОН), которые размещены внутри процессора. Регистры используются при выполнении процессором простейших операций: пересылка, сложение, счет и т.д. Наилучшим вариантом было бы размещение всей памяти на одном кристалле с процессором. Однако из-за существующих технологических сложностей изготовления памяти большого объема пришлось бы большое число микросхем отправить в брак.

ПЗУ (Постоянное – запоминающее устройство) по английски ROM (Read Only Memory) – это устройство предназначенное для хранения неизменяемой информации.

Информация из ПЗУ может только считываться. При выключении питания содержимое ПЗУ сохраняется — это энергозависимая память. Модули ПЗУ имеют емкость, как правило, несколько сот килобайт. Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен. Программы, находящиеся в ПЗУ, называют «заши­тыми» — их записывают туда на этапе изготовления микросхемы. Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS — Basic Input Output System). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и диско­водом гибких дисков. Программы, входящие в BIOS, позволяют нам наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.

Работа стандартных устройств может обслуживаться программами, входящими в BIOS, но такими средствами нельзя обеспечить работу со всеми возможными устройствами. Так, например, изготовители BIOS абсолютно ничего не знают о параметрах наших жестких и гибких дисков, им не известны ни состав, ни свойства произвольной вычислительной системы. Для того чтобы начать работу с другим оборудованием, программы, входящие в состав BIOS, должны знать, где можно найти нужные параметры.

Специально для этого на материнской плате есть микросхема «энергонезависимой памяти », называемая CMOS (КМОС). От оперативной памяти она отличается тем, что ее содержимое не стирается во время выключения ком­пьютера, а от ПЗУ она отличается тем, что данные в нее можно заносить и изме­нять самостоятельно, в соответствии с тем, какое оборудование входит в состав системы. Эта микросхема постоянно подпитывается от небольшой батарейки, располо­женной на материнской плате. Заряда этой батарейки хватает на то, чтобы микро­схема не теряла данные, даже если компьютер не будут включать несколько лет. В микросхеме CMOS хранятся данные о гибких и жестких дисках, о процессоре, о некоторых других устройствах материнской платы. Тот факт, что компьютер четко отслеживает время и календарь (даже и в выключенном состоянии), тоже связан с тем, что показания системных часов постоянно хранятся (и изменяются) в CMOS. Таким образом, программы, записанные в BIOS, считывают данные о составе обо­рудования компьютера из микросхемы CMOS, после чего они могут выполнить обращение к жесткому диску, а в случае необходимости и к гибкому, и передать управление тем программам, которые там записаны.

Кеш – память (Cache – тайник) – высокоскоростная ( и более дорогая) память большой емкости, позволяющая увеличить скорость выполнения операций.

Регистры кеш – памяти недоступны пользователю. В кеш – памяти хранится информация, которую микропроцессор получил, и будет использовать в ближайшие такты своей работы. Кеш – память предназначена для согласования скорости работы более медленных устройств, типа оперативной памяти, с более скоростными, например – процессором. Использование кеш – памяти увеличивает быстродействие процессора в целом.

· Внутреннюю кеш – память, расположенную на кристалле микропроцессора (время доступа 5-10нс, объем обычно не > 512Кb)

· Внешнюю кеш – память – микросхема быстрой статической памяти, как правило, устанавливается на системной плате (время доступа 15нс, объем от 256Кb до нескольких мегабайт).

· Кеш –память контроллеров дисков, которая сокращает время поиска данных на диске, но не влияет на скорость обмена между ОЗУ и МП.

В современных быстро скоростных компьютерах кеш – память располагается между микропроцессором и оперативной памятью и обеспечивает быстрый доступ микропроцессора к оперативной памяти, иначе процессор будет простаивать. Такая кеш – память называется «сверхоперативной» и имеет относительно небольшой объем от 256 Кb до нескольких мегабайт.

Предназначена для долговременного хранения информации. К ВЗУ относятся накопители на магнитной ленте (магнитофоны, стримеры), накопители на жестких дисках (винчестеры), накопители на гибких дисках, проигрыватели оптических дисков. ВЗУ по сравнению с ОЗУ имеют, в основном, больший объем памяти, но существенно меньшее быстродействие.

Стример. (англ. tape streamer) — устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1 — 2 Гбайта и больше.

Стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объём сохраняемой информации.

Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации.

Накопители на магнитных дисках. В персональном компьютере применяются два вида магнитных дисков: сменные гибкие диски (дискеты) и жесткий несъемный диск (винчестер). Винчестер – жаргонное название жесткого диска, так как первая модель жесткого диска емкостью 16Kb имела 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпадало с калибром “30/30” винтовки фирмы Winchester. Отсюда и название.

Накопители на гибких магнитных дисках – устройства хранения, позволяющие переносить информацию с одного компьютера на другой, хранить информацию, т.е. создавать архивные копии информации, содержащейся на жестком диске.

Основными параметрами гибких дисков являются: технологический размер (изме­ряется в дюймах), плотность записи (измеряется в кратных единицах) и полная емкость.

Первый компьютер IBM PC (родоначальник платформы) был выпущен в 1981 году. К нему можно было подключить внешний накопитель, использующий односто­ронние гибкие диски диаметром 5,25 дюйма. Емкость диска составляла 160 Кбайт. В следующем году появились аналогичные двусторонние диски емкостью 320 Кбайт. Начиная с 1984 года, выпускались гибкие диски 5,25 дюйма высокой плотности (1,2 Мбайт). В наши дни диски размером 5,25 дюйма не используются, и соответ­ствующие дисководы в базовой конфигурации персональных компьютеров после 1994 года не поставляются.

Гибкие диски размером 3,5 дюйма (89мм) выпускают с 1980 года. Односторонний диск обычной плотности имел емкость 180 Кбайт, двусторонний — 360 Кбайт, а двусто­ронний двойной плотности — 720 Кбайт. Затем появились диски раз­мером 3,5 дюйма высокой плотности. Они имели емкость 1440 Кбайт (1,4 Мбайт) и маркировались буквами HD (high densityвысокая плотность).

Дискета изготавливается из гибкого пластика (лавсана) и покрыта ферромагнитным слоем. Дискета тщательно защищена от внешних воздействий пластмассовой кассетой, которая предохраняет поверхность диска от пыли и механических повреждений.

Дискета имеет две прорези: центральное отверстие для соединения с дисководом и широкое окно внизу диска, закрытое шторкой и предназначенное для записи и считывания информации.

На стороне, противоположной шторке, расположены два отверстия: одно сквозное, а другое со специальным переключателем. Если переключатель открывает отверстие, это означает, что информацию с диска можно только считывать. Если отверстие перекрыто переключателем, это означает что информацию на диск можно и записывать и считывать.

Основными параметрами гибких дисков являются: технологический размер (изме­ряется в дюймах), плотность записи (измеряется в кратных единицах) и полная емкость. В основном сейчас используются 3х-дюймовые диски объемом 1,44 Mb, хотя на такую дискету можно сбросить до 2,88Mb информации, при условии использования специального драйвера. Для обращения к гибким дискам используют латинские обозначения A: и B:.

Дисковод – устройство, предназначенное для записи и чтения информации с гибкого диска. Дискета вставляется в дисковод и как только будет получена команда на чтение или запись информации диск приводится во вращение. Во время работы головка механически контактирует с поверхностью диска. В остальное время диск не вращается.

В настоящее время гибкие диски практически не используются для хранения информации.

Накопители на жестких магнитных дисках – устройства, предназначенные для постоянного хранения информации, которая более или менее часто используется при работе с компьютером. Это устройства с несменным носителем. Устройство жесткого диска очень похоже конструктивно на устройство гибкого диска. Однако жесткий диск хранит гораздо больший объем информации и скорость обмена данными у жесткого диска гораздо больше, чем те же параметры у гибких дисков. Поэтому жесткий диск может включать в себя несколько пластин из сплавов алюминия или керамики, покрытых ферромагнитным слоем, и запись информации производит не одна, а несколько головок, собранных в единый блок. Пакет дисков вращается со скоростью 10000 об/мин поэтому механический контакт между головками и дисками отсутствует – каждая головка плавает на расстоянии 0,13 – 0,15 мкр от поверхности диска. Любое проникновение в такой механизм мельчайших частиц, выведет его из строя. Поэтому жесткие диски заключены в герметичный корпус.

Доступный в настоящее время уровень технологий позволяет создавать жесткие диски объемом более 900Gb. На современном компьютере может стоять от одного до четырех жестких дисков. Первый жесткий диск обозначается латинской буквой С:.

Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно-логическое устройство — контроллер жесткого диска. В прошлом оно представляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному из свободных слотов материнской платы. В настоящее время функции контроллеров дисков выполняют микросхемы, размещенные е на системной плате, хотя некоторые виды высокопроизводительных контроллеров жестких дисков по-прежнему постав­ляются на отдельной плате.

К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производительность.Емкость дисков зависит от технологии их изготовления. Производительность — показатель скорости внутренней передачи данных (до 30-60 Мбайт/с).

Кроме скорости передачи данных с производительностью диска напрямую связан параметр среднего времени доступа. Он определяет интервал времени, необходимый для поиска нужных данных, и зависит от скорости вращения диска. Для дисков, вращающихся с частотой 5400 об/мин, среднее время доступа составляет 9-10 мкс, для дисков с частотой 7200 об/мин — 7-8 мкс. Изделия более высокого уровня обеспечивают среднее время доступа к данным 5-6 мкс.

Накопители на оптических дисках СD-ROM( Compact Disk Read – Only – Memory) – компакт-диск с информацией только для чтения. Он представляет собой обычный «лазерный» диск и поставляется фирмой изготовителем с уже записанной на нем информацией. Термином обозначается, как сам компакт-диск, так и устройство для его чтения. Главное достоинство компакт диска: сочетание небольшой стоимости с большим объемом информации, высокой скорости считывания и высокой степенью надежности. Благодаря большой емкости от 250Mb до 1,5Gb компакт – диски служат отличным средством хранения больших объемов информации.

Устроен диск достаточно просто. На его поверхность нанесен тонкий слой отражающего вещества (алюминиевая или золотая фольга), на котором можно различить тончайшую спиралевидную дорожку, идущую от центра витками к внешней грани. На дорожке расположены микроуглубления, с помощью которых кодируется информация. Если быть более точным, то она кодируется чередованием углублений и промежутков между ними углубления не отражают свет, а промежутки между углублениями его отражают. Отражение от ровного места дает «1», а от впадины – «0».

CD-R (CD-Recoder записывающий CD) – устройство для однократной записи компакт-дисков. Для записи своего компакт — диска на таком устройстве необходим специальный пустой компакт – диск. информация на такой диск записывается лазерным лучом. В процессе записи луч нагревает участки пластика, который темнеет и перестает пропускать свет к отражающему слою, образуя тем самым последовательность отражающих и не отражающих свет участков диска для кодирования информации. На диск CD-R можно записывать информацию только один раз и перезаписать ее уже не возможно. Для записи дисков CD-R необходимо установить специальное программное обеспечение, которое обычно поставляется вместе с устройством для записи.

Диски CD-RW (CD- Rewritable – перезаписываемый CD) – устройство, которое позволяет многократно записывать и стирать информацию с компакт – диска. Диски CD –RW считываются только на новых универсальных устройствах CD – ROM, рассчитанных на работу с различными носителями, эти диски при чтении наиболее «капризны», так как изменение отражательных свойств у них намного меньше, чем у CD –R или CD – ROM.

DVD (Digital Versatile Disc, цифровой многоцелевой, или универсальный, диск) – это оптические диски большой емкости, которые применяются для хранения полнометражных фильмов, музыки высокого качества, компьютерных программ.

Существует несколько вариантов DVD, отличающихся по емкости: односторонние и двухсторонние, однослойные и двухслойные.

Односторонние однослойные DVD имеют емкость 4,7 Гбайт информации, двухслойные – 8,5 Гбайт; двухсторонние однослойные вмещают 9,4 Гбайт, двухслойные – 17 Гбайт.

Помимо чтения данных с DVD со скоростью порядка 1,2 Мбайт/с, накопители DVD способны читать обычные CD-ROM со скоростью, примерно соответствующей 8–10-скоростным приводам CD-ROM.

В настоящее время уже массово эксплуатируются устройства DVD, позволяющие записывать и перезаписывать данные.

Магнитооптические диски (ZIP) — запись на такой диск производится под высокой температурой намагничиванием активного слоя, а считывание — лучом лазера. Эти диски удобны для хранения информации, но оборудование стоит дорого.Емкость такого диска до 20,8 Мб,время доступа от 15 до 150 мс,скорость считывания информации до 2000 Кб/сек.

Flash- память — разновидность полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти.

Она может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально — около миллиона циклов). Причина в том, что для записи в память необходимо сначала стереть участок памяти, а участок может выдержать лишь ограниченное число стираний.

Преимуществом флэш-памяти над оперативной является её энергонезависимость – при выключении энергии содержимое памяти сохраняется.

Преимуществом флэш-памяти над жёсткими дисками, CD- и DVD-дисками является отсутствие движущихся частей. Поэтому флэш-память более компактна, дешева (с учётом стоимости устройств чтения-записи) и обеспечивает более быстрый доступ.

Благодаря своей компактности, дешевизне и низкому энергопотреблению флешпамять широко используется в цифровых портативных устройствах — фото- и видеокамерах, диктофонах, MP3-плеерах, КПК, мобильных телефонах. Кроме того, она используется для хранения встроенного программного обеспечения в различных устройствах (маршрутизаторах, мини АТС, принтерах, сканерах, модемax), различных контроллерах.

Также в последнее время широкое распространение получили USB флеш-накопители («флешка». USBдрайв, USBдиск), практически вытеснившие дискеты и CD.

На конец 2008 г. основным недостатком, не позволяющим устройствам на базе флеш памяти вытеснить с рынка жёсткие диски, является высокое соотношение цена/объём, превышающее этот параметр у жестких дисков в 2‑3 раза. В связи с этим и объёмы флеш накопителей не так велики. Многие фирмы уже заявили о выпуске накопителей объёмом 256 ГБ и более. Например, в ноябре 2009 года компания OCZ предложила SSD накопитель ёмкостью 1 Тб и 1,5 млн. циклов перезаписи.

Ещё один недостаток устройств на базе флеш памяти по сравнению с жёсткими дисками — как ни странно, меньшая скорость. Несмотря на то, что производители флэш накопителей заверяют, что скорость этих устройств выше скорости винчестеров, в реальности она оказывается ощутимо ниже. Конечно, флэш накопитель не тратит подобно винчестеру время на разгон, позиционирование головок и т. п. Но время чтения, а тем более записи, ячеек флеш памяти, используемой в современных накопителях, больше. Что и приводит к значительному снижению общей производительности. Справедливости ради следует отметить, что последние модели флэш накопителей и по этому параметру уже вплотную приблизились к винчестерам. Однако, эти модели пока слишком дороги

Порты бывают входными и выходными, универсальными (ввод — вывод), они служат для обеспечения обмена информацией ПК с внешними, не очень быстрыми устройствами. Информация, поступающая через порт, направляется в МП, а потом в ОП. Выделяют два вида портов:

последовательный — обеспечивает побитный обмен информацией, обычно к такому порту подключают модем;

параллельный — обеспечивает побайтный обмен информацией, к такому порту подключают принтер. Современные ПК обычно оборудованы 1 параллельным и 2 последовательными портами.

ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА

Основными характеристиками памяти являются объем, время доступа и плотность записи информации . Объем памяти определяется максимальным количеством информации, которая может быть помещена в эту память, и выражается в килобайтах, мегабайтах, гигабайтах. Время доступа к памяти (секунды) представляет собой минимальное время, достаточное для размещения в памяти единицы информации. Плотность записи информации (бит/см 2 ) представляет собой количество информации, записанной на единице поверхности носителя.

ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА

Внутренняя память компьютера состоит из двух частей: оперативного запоминающего устройства (ОЗУ ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ ). Они располагаются на материнской плате.В состав внутренней памяти входят оперативная память. кэш–память и специальная память .

Процессор компьютера может работать только с теми данными, которые хранятся в ячейках его оперативной памяти.

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Aссess 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.

Рассмотрим принципиальную схему её организации.

Оперативная память — это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные.

Память можно представить наподобие листа из тетради в клеточку. В каждой клетке может храниться в данный момент только одно из двух значений: нуль или единица. В ячейку можно записать только 0 или 1, то есть 1 бит информации. Такая ячейка так и называется — «бит».

машинное слово длиной 16 бит

Объём оперативной памяти зависит от количества разрядов, отведённых под адрес. В настоящее время принята 32-разрядная адресация, а это означает, что всего независимых адресов может быть 2 32. 2 32 =4294967296 байт. Объём оперативной памяти увеличивается из поколения в поколение. В современных компьютерах её объём достигает 2 Гбайт.

Рассмотрим физический принцип действия оперативной памяти. С этой точки зрения различают динамическую память (DRAM ) и статистическую память (SRAM ).

Что является ячейкой

Микроконденсатор, способный накапливать заряд на своих обкладках

1. Заряды ячеек рассеиваются в пространстве и их приходится всё время подзаряжать, чтобы не утратить данные. Процесс подзарядки называется регенерацией и осуществляется несколько десятков раз в секунду. При этом происходит непроизвольный расход ресурсов вычислительной системы. 2. Запись данных происходит медленно

Это экономически доступный вид памяти и поэтому наиболее распространённый

В основной оперативной памяти

Триггер, хранящий состояние включен/ выключен

Технологически сложнее и дороже

Оба вида запоминающих микросхем успешно конкурируют между собой, поскольку ни одна из них не является идеальной. С одной стороны, статистическая память значительно проще в эксплуатации, так как не требует регенерации, и приближается по быстродействию к процессорным микросхемам. С другой стороны, она имеет меньший информационный объём и большую стоимость (в самом деле, изготовление конденсатора значительно проще, чем триггерной схемы и требует на кремниевой пластине гораздо меньше места), сильнее нагревается при работе. На практике в данный момент выбор микросхем для построения ОЗУ всегда решается в пользу динамической памяти. И все же быстродействующая статистическая память в современном компьютере тоже обязательно есть – кэш-память.

Вышерассмотренное физическое устройство оперативной памяти определяет её третье свойство – энергозависимость . Так как и конденсаторы, и триггеры хранят информацию, закодированную с помощью электрического сигнала, следовательно, его отсутствие ведёт к потере информации. Это значит, что ОЗУ используется для временного хранения данных и программ, так как когда машина выключается (пропадает источник электрических сигналов), всё, что находилось в данной памяти, пропадает.

И, наконец, оперативную память конструктивно представляет собой набор микросхем, размещенных на одной небольшой плате (модуль, планка). Модули памяти представляют собой пластины с рядами контактов, на которых размещаются БИС памяти. Модули памяти могут различаться между собой по размеру и количеству контактов(SIMM или DIMM), быстродействию, информационной емкости и так далее. Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является быстродействие . которое зависит от максимально возможной частоты операций записи или считывания информации их ячеек памяти. Модули вставляются в соответствующие разъёмы на материнской плате. Такая конструкция облегчает процесс замены или наращивания памяти. Количество модулей зависит от нужного вам объёма ОЗУ.

Как вам уже известно, важнейшей характеристикой компьютера является скорость обработки информации, которая зависит от быстродействия процессора. Но, если «быстрый» процессор будет работать с «медленной» памятью небольшого объёма, то большую часть своего времени он будет простаивать. Поэтому объём оперативной памяти и скорость её работы также очень влияют на работоспособность компьютерной системы.

Для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств с различным быстродействием современный компьютер использует ещё один вид — кэшпамять .

Кэш (англ. сaсhe), 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 менее быстродействующей ОЗУ.

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. 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.

Для постоянного хранения информации используется постоянное запоминающее устройство. где хранятся данные, не требующие вмешательства пользователя и необходимые для корректной работы компьютера. Она включает в себя программы: запуска и остановки ЭВМ; тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков; управления работой процессора, дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью. А также содержит информацию о месторасположении на диске операционной системы.

Компьютер может читать или исполнять программы из постоянной памяти, но он не может изменять их и добавлять новые. Постоянная память предназначена только для считывания информации. Это свойство постоянной памяти объясняет часто используемое английское название.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory – память только для чтения) – энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения пользователем и необходимы для корректной работы компьютера.

Содержание памяти специальным образом «зашивается» в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Микросхема ПЗУ устанавливается так, что её память занимает нужные адреса. Поэтому процессор, когда начинает свою работу, попадает в постоянную память, заготовленную для него заранее. Из ПЗУ можно только читать информацию.

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

СMOS RAM – это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки, расположенная на материнской плате.

Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы. Заряда батарейки хватает на несколько лет. Наличие этого вида памяти позволяет отслеживать время м календарь, даже если компьютер выключен. Таким образом, программы, записанные в ПЗУ, считывают информацию о составе оборудования компьютера из микросхемы CMOS, после чего выполняют тестирование устройств ПК.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) – энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого.

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 постоянной памяти – модуль BIOS.

BIOS (Basiс Input/Output System – базовая система ввода–вывода) – совокупность программ, предназначенных для: тестирования устройств, загрузки операционной системы в оперативную память, управление устройствами компьютера.

Для хранения графической информации используется видеопамять.

Видеопамять (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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *