Datamaskinminne og dens varianter. Harddiskens rolle

Introduksjon

Dataminne er en av de viktigste problemene i utformingen av en datamaskin, siden det er den viktigste delen av designet, nemlig dataminne gir støtte for en av de viktigste funksjonene til en moderne datamaskin - muligheten til å lagre informasjon i lang tid.

Sammen med den sentrale prosessoren er lagringsenheten nøkkelleddet.

Alle personlige datamaskiner bruker tre typer minne: RAM, permanent minne og eksternt minne (ulike lagringsenheter).

Datamaskinens minne er også klassifisert etter ulike kriterier.

I denne artikkelen vil vi vurdere begrepene dataminne, dets typer og klassifikasjoner i teoretiske og praktiske sammenhenger.


Minne til personlig datamaskin. Enkle konsepter

Datamaskinminne (informasjonslagringsenhet, lagringsenhet) er en del av en datamaskin, en fysisk enhet eller medium for lagring av data i en viss tid. Driften av en lagringsenhet kan være basert på enhver fysisk effekt som bringer systemet til to eller flere stabile tilstander. I moderne datateknologi ofte brukt fysiske egenskaper halvledere, når passering av strøm gjennom halvlederen eller dens fravær tolkes som tilstedeværelsen av logiske signaler 0 eller 1. Stabile tilstander bestemt av magnetiseringsretningen gjør det mulig å bruke en rekke magnetiske materialer for datalagring. Tilstedeværelsen eller fraværet av ladning i kondensatoren kan også brukes som grunnlag for lagringssystemet.

Datamaskinens minne gir støtte for en av de de viktigste funksjonene moderne datamaskin - evnen til å lagre informasjon i lang tid. Sammen med den sentrale prosessoren er lagringsenheten nøkkelleddet.

Informasjonslagringssystem i moderne digital datamaskin basert på det binære tallsystemet. Tall, tekstinformasjon, bilder, lyd, video og andre former for data er representert som sekvenser av bitstrenger eller binære tall, som hver består av verdiene 0 og 1. Dette gjør at datamaskinen enkelt kan manipulere dem, forutsatt at lagringssystemet har tilstrekkelig kapasitet. For å lagre en novelle er det for eksempel nok å ha en minneenhet med en total kapasitet på bare rundt 8 millioner bits (ca. 1 Megabyte).

Til dags dato er det laget mange forskjellige enheter for lagring av data, hvorav mange er basert på bruk av en rekke fysiske effekter. Universell løsning ikke eksisterer, hver inneholder visse mangler. Derfor datasystemer er vanligvis utstyrt med flere typer lagringssystemer, hvis hovedegenskaper bestemmer deres bruk og formål.

De mest kjente måtene for maskindatalagring som brukes i personlige datamaskiner er: moduler tilfeldig tilgangsminne, harddisker (harddisker), disketter (disketter), CDer eller DVDer, samt flashminneenheter.

Typer personlig datamaskinminne

Datamaskinminne kommer i to typer: internt og eksternt. Innvendig minne består av mikroskopiske celler, som hver har sin egen unike adresse eller nummer. Et informasjonselement er lagret i minnet med en bestemt adresse tildelt. For å finne denne informasjonen "ser" datamaskinen inn i cellen og kopierer innholdet til "kommando"-punktet. Kapasitet separat celle minne kalles et ord. Vanligvis er en ordlengde for en personlig datamaskin 16 binære sifre, eller bits. En lengde på 8 biter kalles en byte. Typisk store datamaskiner opererer på ord på 32 til 128 bits (4 til 16 byte) i lengde, mens minidatamaskiner håndterer ord på 16 til 64 bits (2 til 8 bytes). Mikrodatamaskiner bruker vanligvis ord med lengde 8, 16 eller 32 bits (henholdsvis 1, 2 eller 4 byte).

Det er to hovedklasser internt minne : tilfeldig tilgangsminne (RAM) og skrivebeskyttet minne (ROM).

RAM arbeid raskt: mikroprosessoren kan få tilgang til dem på 10–20 ns. Typiske kommersielle RAM-moduler lagrer opptil 256 MB (1 MB tilsvarer 1 048 576 byte). RAM er pålitelig og varer i årevis og utfører milliarder av operasjoner. RAM-er husker bare det du fortalte dem sist; alt annet er slettet. Når strømmen slås av, mister RAM-minnet. RAM lagrer programmer og data under drift. RAM er ofte tenkt på som midlertidig lagring fordi data og programmer bare lagres i den når datamaskinen er slått på eller til tilbakestillingsknappen trykkes. Før du slår av eller trykker på tilbakestillingsknappen, må alle data som endres under drift, lagres på en lagringsenhet som kan lagre informasjonen permanent (vanligvis en harddisk). Når strømmen slås på igjen, kan den lagrede informasjonen lastes inn i minnet igjen.

Begrepet RAM refererer ofte ikke bare til brikkene som utgjør minneenhetene i et system, men inkluderer også konsepter som logisk kartlegging og layout. Logisk kartlegging er en måte å representere minneadresser på de faktisk installerte brikkene. Overnatting- dette er plasseringen av informasjon (data og kommandoer) av en bestemt type på bestemte systemminneadresser.

Datamaskinens sentralenhet er koblet til RAM-en. Komponentens hoved-RAM er nyttig for lagring av data og programmer som kjører på den sentrale prosessorenheten. I moderne datamaskiner er RAM, som solid-state-minne, koblet til den sentrale prosessorenheten og bruker minnebussen. Minnebussen kalles også adressebussen. I tillegg til RAM er det også bufferminnet , som inneholder små stykker minne for bruk av sentralprosessoren. Målet er å redusere hentetiden, og dermed få fart på CPUen. Bufferminne øker ytelsen til sentralprosessoren, og påvirker dermed driften av datamaskinen. Generelt er RAM den viktigste delen av datamaskinens minne. RAM er laget av integrerte halvlederbrikker.

Selvfølgelig, jo mer RAM en personlig datamaskin har, jo større er dens evne til å romme og bruke programmer og data i arbeidet. For å øke mengden RAM brukes ekstra minne (ExpandedMemory) på tilleggskort, samt utvidet minne (ExtendedMemory), som vanligvis er plassert direkte på hovedkortet. Når du arbeider med ekstra minne, får prosessoren tilgang til data som om de var plassert i vanlig RAM på opptil 1 MB, men den omdirigeres til ekstra minne på Ekstra avgift, som kan ha en kapasitet på flere megabyte. For å jobbe med utvidet minne, må prosessoren bytte fra ekte modus til beskyttet modus.

rom han husker det nesten for alltid. ROM-er er spesielt nyttige for oppgaver som krever at det samme settet med instruksjoner gjentas om og om igjen. ROM-er fungerer vanligvis tregere enn RAM, men minnet deres er permanent og støybestandig. Ikke alle ROM-er har absolutt permanent minne. Noen ROM-er har så å si semi-permanent minne, det vil si at de husker (selv når strømmen er slått av) hva de ble fortalt til de blir slettet og skrevet om. Sletting oppnås ved å utsette brikken for ultrafiolette stråler med høy intensitet eller andre midler, som i noen moderne slette-skrive minnebrikker.

Utvendig Minnet er vanligvis plassert utenfor den sentrale delen av datamaskinen. Siden eksternt minne er tregere enn internt minne, brukes det hovedsakelig til å lagre informasjon som datamaskinen ikke trenger akutt. Å bruke eksternt minne, overfører datamaskinens "kommandopost" vanligvis det ønskede innholdet i en del av det eksterne minnet til internminnet. Indre minne begrenset i volum, så datamaskindesignere streber etter å lagre så mye informasjon som mulig i eksternt minne.

Eksternt minne inkluderer forskjellige magnetiske medier (bånd, disker), optiske disker. Eksternt minne er billigere enn internminne, men ulempen er at det er tregere enn interne minneenheter.

Magnetbånd Mange mennesker er kjent med lyd- og videokassetter som eksterne minneenheter. Begge lagrer analoge data, dvs. signaler som endres kontinuerlig. Dette er et relativt billig og ganske tregt medium.

Fleksibel magnetisk disk er en liten, tynn og fleksibel plastskive med magnetisk belegg på en eller begge sider. Den belagte disken er innelukket i en beskyttende hylse eller et skall som har åpninger for tilgang til lese-/skrivehodet og drivmotoren. Som magnetbånd kan en diskett danne en permanent registrering av et program eller data fordi den kan slettes og innholdet kan endres.

HDD ligner på fleksibel, men laget av sterke og stive materialer. Den kan snurre raskere og holde mer informasjon. Typisk harddisk En stasjon for en personlig datamaskin er nesten like stor som en diskettstasjon, men kapasiteten til en moderne harddisk når 25–50 GB, det vil si tusenvis av ganger mer enn en diskettstasjon. I tillegg kommuniserer harddisker med datamaskinen din mye raskere enn disketter. Et søk som tar opptil flere sekunder på en diskett tar bare hundredeler av et sekund på en harddisk. Harddisken i de fleste datamaskiner fungerer som en ekstern lagringsenhet for gjeldende opptak og applikasjonsprogramvare.

Datamaskinminne kommer i to typer: internt og eksternt. Innvendig minne består av mikroskopiske celler, som hver har sin egen unike adresse eller nummer. Et informasjonselement er lagret i minnet med en bestemt adresse tildelt. For å finne denne informasjonen "ser" datamaskinen inn i cellen og kopierer innholdet til "kommando"-punktet. Kapasiteten til en individuell minnecelle kalles et ord. Vanligvis er en ordlengde for en personlig datamaskin 16 binære sifre, eller bits. En lengde på 8 biter kalles en byte. Typiske store datamaskiner håndterer ord på 32 til 128 bits (4 til 16 byte) i lengde, mens minidatamaskiner håndterer ord på 16 til 64 bits (2 til 8 bytes) lange. Mikrodatamaskiner bruker vanligvis ord med lengde 8, 16 eller 32 bits (henholdsvis 1, 2 eller 4 byte).

Det er to hovedklasser internt minne : tilfeldig tilgangsminne (RAM) og skrivebeskyttet minne (ROM).

RAM arbeid raskt: mikroprosessoren kan få tilgang til dem på 10-20 ns. Typiske kommersielle RAM-moduler lagrer opptil 256 MB (1 MB tilsvarer 1 048 576 byte). RAM er pålitelig og varer i årevis og utfører milliarder av operasjoner. RAM-er husker bare det du fortalte dem sist; alt annet er slettet. Når strømmen slås av, mister RAM-minnet. RAM lagrer programmer og data under drift. RAM er ofte tenkt på som midlertidig lagring fordi data og programmer bare lagres i den når datamaskinen er slått på eller til tilbakestillingsknappen trykkes. Før du slår av eller trykker på tilbakestillingsknappen, må alle data som endres under drift, lagres på en lagringsenhet som kan lagre informasjonen permanent (vanligvis en harddisk). Når strømmen slås på igjen, kan den lagrede informasjonen lastes inn i minnet igjen.

Begrepet RAM refererer ofte ikke bare til brikkene som utgjør minneenhetene i et system, men inkluderer også konsepter som logisk kartlegging og layout. Logisk kartlegging er en måte å representere minneadresser på de faktisk installerte brikkene. Overnatting- dette er plasseringen av informasjon (data og kommandoer) av en bestemt type på bestemte systemminneadresser.

Datamaskinens sentralenhet er koblet til RAM-en. Komponentens hoved-RAM er nyttig for lagring av data og programmer som kjører på den sentrale prosessorenheten. I moderne datamaskiner er RAM, som solid-state-minne, koblet til den sentrale prosessorenheten og bruker minnebussen. Minnebussen kalles også adressebussen. I tillegg til RAM er det også bufferminnet , som inneholder små stykker minne for bruk av sentralprosessoren. Målet er å redusere hentetiden, og dermed få fart på CPUen. Bufferminne øker ytelsen til sentralprosessoren, og påvirker dermed driften av datamaskinen. Generelt er RAM den viktigste delen av datamaskinens minne. RAM er laget av integrerte halvlederbrikker.

Selvfølgelig, jo mer RAM en personlig datamaskin har, jo større er dens evne til å romme og bruke programmer og data i arbeidet. For å øke mengden RAM brukes ekstra minne (Expanded Memory) på tilleggskort, samt utvidet minne (Extended Memory), som vanligvis er plassert direkte på hovedkortet. Når du arbeider med ekstra minne, behandler prosessoren data som om de var plassert i vanlig RAM på opptil 1 MB, men den omdirigeres til ekstra minne på et ekstra kort, som kan ha en kapasitet på flere megabyte. For å jobbe med utvidet minne, må prosessoren bytte fra ekte modus til beskyttet modus.

rom han husker det nesten for alltid. ROM-er er spesielt nyttige for oppgaver som krever at det samme settet med instruksjoner gjentas om og om igjen. ROM-er fungerer vanligvis tregere enn RAM, men minnet deres er permanent og støybestandig. Ikke alle ROM-er har absolutt permanent minne. Noen ROM-er har så å si semi-permanent minne, det vil si at de husker (selv når strømmen er slått av) hva de ble fortalt til de blir slettet og skrevet om. Sletting oppnås ved å utsette brikken for ultrafiolette stråler med høy intensitet eller andre midler, som i noen moderne slette-skrive minnebrikker.

Utvendig Minnet er vanligvis plassert utenfor den sentrale delen av datamaskinen. Siden eksternt minne er tregere enn internt minne, brukes det hovedsakelig til å lagre informasjon som datamaskinen ikke trenger akutt. For å bruke eksternt minne, overfører datamaskinens "kommandopost" vanligvis ønsket innhold i en del av det eksterne minnet til internminnet. Internt minne er begrenset i kapasitet, så datamaskindesignere streber etter å lagre så mye informasjon som mulig i eksternt minne.

Eksternt minne inkluderer forskjellige magnetiske medier (bånd, disker), optiske disker. Eksternt minne er billigere enn internminne, men ulempen er at det er tregere enn interne minneenheter.

Magnetbånd Mange mennesker er kjent med lyd- og videokassetter som eksterne minneenheter. Begge lagrer analoge data, dvs. signaler som endres kontinuerlig. Dette er et relativt billig og ganske tregt medium.

Fleksibel magnetisk disk er en liten, tynn og fleksibel plastskive med magnetisk belegg på en eller begge sider. Den belagte disken er innelukket i en beskyttende hylse eller et skall som har åpninger for tilgang til lese-/skrivehodet og drivmotoren. Som magnetbånd kan en diskett danne en permanent registrering av et program eller data fordi den kan slettes og innholdet kan endres.

HDD ligner på fleksibel, men laget av sterke og stive materialer. Den kan snurre raskere og holde mer informasjon. En typisk harddiskstasjon for en personlig datamaskin er nesten like stor som en diskettstasjon, men kapasiteten til en moderne harddisk når 25-50 GB, det vil si tusenvis av ganger mer enn en diskett. I tillegg kommuniserer harddisker med datamaskinen din mye raskere enn disketter. Et søk som tar opptil flere sekunder på en diskett tar bare hundredeler av et sekund på en harddisk. Harddisken i de fleste datamaskiner fungerer som en ekstern lagringsenhet for gjeldende opptak og applikasjonsprogramvare.

Optisk plate ligner både en magnetskive og en grammofonplate. Det finnes CD-ROM-plater - plater med skrive en gang, kan de ikke slettes eller overskrives.

Senere ble overskrivbare laserplater oppfunnet - CD-RW. På dem, som på magnetiske medier, kan lagret informasjon slettes og registreres på nytt.

Laserplater som DVD-ROM og DVD-RW videoplater har størst informasjonskapasitet blant flyttbare medier. Mengden informasjon som er lagret på dem kan nå titalls gigabyte. Videoplater inneholder videofilmer i full lengde som kan sees på en datamaskin, akkurat som på TV.

Den mest kjente og praktiske er flashminne, som ikke bare er fullstendig ikke-flyktig, men kan også inneholde et operativsystem og noen applikasjonsprogrammer.

Datamaskinens minne er klassifisert i henhold til andre parametere.

For tilgjengelige dataoperasjoner:

¦ Skrivebeskyttet minne (ROM);

¦ Lese/skrive minne.

Av energiavhengighet:

¦ Ikke-flyktig minne;

¦ Flyktig minne:

Statistisk minne (flyktig minne, som bare trenger å opprettholde forsyningsspenningen for å lagre informasjon);

Dynamisk minne (flyktig minne der informasjon blir ødelagt over tid, og i tillegg til å levere strøm, er det nødvendig å gjenopprette den med jevne mellomrom).

Av prøvetakingsrekkefølge:

¦ med sekvensiell tilgang (SAM) - når minneceller velges (leses) sekvensielt, etter hverandre, i rekkefølgen etter plassering;

¦ tilfeldig tilgang (RAM) - når dataenhet kan få tilgang til en vilkårlig minnecelle på hvilken som helst adresse.

Av hensikt:

¦ Bufferminne- minne designet for midlertidig lagring av data ved utveksling mellom ulike enheter eller programmer;

¦ Midlertidig (mellomliggende) minne - minne for lagring av mellombehandlingsresultater;

¦ Bufferminne er en del av enhetens eller programvarearkitekturen som lagrer ofte brukte data for å gjøre dem tilgjengelige raskere. rask tilgang, i stedet for bufret minne;

¦ Korrigerende minne er en del av datamaskinens minne designet for å lagre adressene til defekte hovedminneceller osv.

Av organisere et programmatisk tilgjengelig adresseområde:

¦ Ekte eller fysisk hukommelse- minne, hvis adresseringsmetode tilsvarer den fysiske plasseringen av dataene;

¦ Virtuelt minne er minne hvis adresseringsmetode ikke reflekterer den fysiske plasseringen til dataene;

¦ Overleggsminne er minne der det er flere områder med samme adresser, hvorav kun ett er tilgjengelig om gangen.

Av avstand og tilgjengelighet for sentralprosessoren:

¦ Primærminne er tilgjengelig for sentralprosessoren uten tilgang til eksterne enheter. Dette er prosessorregistre (prosessor eller registerminne) og prosessorbuffer (hvis noen);

¦ Sekundært minne er tilgjengelig for sentralprosessoren ved direkte adressering gjennom adressebussen (adresserbart minne) eller gjennom andre pinner.

På denne måten, hovedminnet (minne beregnet for lagring av gjeldende data og kjørbare programmer) og inngangs-/utgangsporter (spesielle adresser gjennom tilgang som interaksjon med annet utstyr er realisert);

¦ Tertiært minne er bare tilgjengelig gjennom ikke-trivielle handlingssekvenser. Dette inkluderer alle typer eksternt minne tilgjengelig via I/O-enheter.

Datamaskinminne er en av de viktigste problemene innen datadesign, siden det gir støtte for en av de viktigste funksjonene til en moderne datamaskin – muligheten til å lagre informasjon i lang tid.

Et av hovedelementene i en datamaskin som gjør at den kan fungere normalt er minne.

Alle personlige datamaskiner bruker tre typer minne: RAM, permanent minne og eksternt minne (ulike lagringsenheter).

Det interne minnet til en datamaskin er hvor informasjonen den arbeider med lagres. Eksternt minne (ulike stasjoner) er designet for langtidslagring av informasjon. Datamaskinminne gir støtte for en av de viktigste funksjonene til en moderne datamaskin - muligheten til å lagre informasjon i lang tid. Sammen med den sentrale prosessoren er lagringsenheten nøkkelleddet.

Her skal vi også snakke om hvordan BIOS-oppsettprogrammer kan se ut. For nå vil vi snakke om "standard" programmer som er innebygd i selve BIOS. 1.1. Datamaskinens oppstartsprosess Så, la oss prøve å forstå essensen av prosessene som oppstår når systemet starter. Disse prosessene, i samsvar med alle innstillinger, initieres av BIOS-program. Oppdage enheter Umiddelbart etter at du har slått på eller startet datamaskinen på nytt, utføres et søk etter videoadapteren som er installert i systemet. Dette ble gjort av den enkle grunn at uten en videoadapter vil datamaskinen ikke kunne vise informasjon på skjermen i det hele tatt, og det videre arbeidet med å presentere resultatene av selvdiagnose vil være helt meningsløst. Vanligvis, hvis videosystemet ikke kan initialiseres, slutter datamaskinen å fungere og produserer en feillyd. La oss anta at videoadapteren er oppdaget. I dette tilfellet initialiseres det, hvoretter et bilde vises på skjermen, som kan inneholde informasjon om videoadapteren som er installert i systemet, mengden minne, samt noen andre detaljer (for eksempel logoen til skjermadapterprodusenten kan vises). Fastsettelse av skjermkort skjer enda tidligere enn å bestemme type prosessor og installert RAM. Men hvis prosessoren ikke er installert i det hele tatt eller ikke kan brukes, vil ikke systemet kunne vise et bilde på skjermen eller signalisere med lyd. Etter at videoadapteren er initialisert, bestemmes prosessortypen. På dette stadiet er klokkefrekvensen også satt i samsvar med BIOS-innstillingene. Informasjon om type prosessor vises på skjermen, for eksempel slik: Pentium IV ved 2600 MHz. Oppstartsprogrammet bestemmer deretter typen og mengden RAM som er installert i systemet. Etter dette skjer minnetesting. Informasjon om resultatene av disse prosessene vises også på skjermen. Deretter starter initialisering og verifisering av enheter koblet til IDE-kontrollerne. Dette kan være harddisker, CD- eller DVD-stasjoner og andre lagringsenheter. Informasjon om disse stasjonene er vanligvis hentet fra BIOS-innstillingene. Hvis auto-deteksjon av stasjoner er spesifisert i innstillingene (Auto-verdi), vil systemet prøve å oppdage dem automatisk - dette vil imidlertid kreve litt mer tid. Etter de beskrevne trinnene, kontrollerer datamaskinens oppstartsprogram diskettstasjonen, hvis den er installert. For å gjøre dette sender kontrolleren flere kommandoer til diskstasjonen, og systemet venter på svaret. Deretter starter søket og sjekker utvidelseskortene som er koblet til systemet, som kan være plassert enten i PCI-spor, og i busskontakter av andre typer - ISA, AMR, CNR osv. Et slikt kort kan være et internt modem, lydkort, videoopptakskort, TV-mottaker eller FM-mottakerkort osv. Noen av disse kortene (f.eks. en SCSI-kontroller) kan ha sin egen BIOS. I dette tilfellet kan kontrollen overføres til henne for en stund.

For hver ekstern enhet i datamaskinen er det en elektronisk krets ( kontroller eller adapter ), som kontrollerer den. Noen kontrollere (for eksempel en diskkontroller) kan kontrollere flere enheter samtidig.

2) Alle kontrollere og adaptere samhandler med prosessoren og RAM via systemets ryggrad dataoverføring kalt en buss. Dekk – et systemkort som gir input/output-informasjon. Bussens karakteristikk er utvekslingshastigheten.

Hovedbusstyper (ordnet etter ytelsesforbedring): ISA, EISA, VESA, PCI, AGP. Koblinger er "spor" i PCI-standarden. Den ble født for rundt 10 år siden og er i dag hovedstandarden for tilkoblingsspor ekstra enheter. PCI-spor er vanligvis de korteste hvit, delt av en slags "jumper" i to ulike deler. Tidligere ble det også installert et skjermkort i PCI-sporet, nå brukes AGP-kontakten (Advanced Graphic Port) til dette formålet. Dette er en spesiell spilleautomat som er raskere når det gjelder gjennomstrømning. De resterende sporene er ikke installert på nye datamaskiner.

For å forenkle tilkoblingen av enheter består de elektroniske kretsene av flere moduler - elektroniske tavler. På hovedkortet til datamaskinen - systemisk (mor) – prosessoren, koprosessoren, RAM og buss er lokalisert. Kretser som kontrollerer eksterne datamaskinenheter (kontrollere eller adaptere) er plassert på separate kort satt inn i standardiserte kontakter (spor) på hovedkortet. "Socket" for å installere en prosessor: hver prosessorformfaktor har sin egen type hovedkort, som vanligvis er uforenlig med andre prosessorer. Så det er umulig å installere en PentiumIII-prosessor i sokkelen AMD prosessor K7. Og vice versa.

Så, i dag er det tre hovedkort på markedet, for installasjon av tre ulike klasser prosessorer:

kort med spor 1-kontakt er designet for prosessorer fra Intel. Kontakttype – spor (lang sporlignende stikkontakt).

kort med Socket-370-kontakt er designet for å installere nye Celeron-prosessorer fra Intel (frekvens fra 400 MHz). Kontakttype: firkantet stikkontakt.

kort med en Super Socket 7 (Socket A)-kontakt er designet for "alternative" prosessorer fra AMD, Cyrix, IBM og andre. Kontakttype: firkantet stikkontakt.

En av kontrollerene som finnes i alle datamaskiner er portkontroller I/O

Porttyper:

parallelle (LPT1-LPT4), skrivere og skannere er vanligvis koblet til dem;

serielle asynkrone porter (COM1-COM4), en mus, modem, etc. er koblet til dem;

spillport – for å koble til en joystick;

USB-port (USB 2) - en nylig utvikling - en port med høyeste I/O-hastighet, nye modeller av skrivere, skannere, modemer, skjermer osv. er koblet til den...

Enhetsport - brikke eller reservert område med RAM-adresser:
- som inneholder ett eller flere inn-/utgangsregistre; Og
- slik at du kan koble til periferiutstyr datamaskin til eksterne prosessorbusser.


©2015-2019 nettsted
Alle rettigheter tilhører deres forfattere. Dette nettstedet krever ikke forfatterskap, men tilbyr gratis bruk.
Opprettelsesdato for side: 2016-07-22

Typer dataminne er akkurat spørsmålet som nybegynnere ofte utsetter å studere "til senere." Men til ingen nytte. Dette forstyrrer i stor grad den korrekte forståelsen av hvordan systemet fungerer som helhet, noe som betyr at det vil være vanskeligere for deg å finne gjensidig språk med din "jernvenn". Jeg er sikker på at å studere programvaredelen av datamaskinen din må begynne med i det minste et overfladisk blikk inn i metalljungelen. Derfor vil vi i dag snakke om minne generelt: hvordan det er, hvordan det er klassifisert og hvordan det skiller seg fra seg selv.

La oss starte med det mest åpenbare. Vi, mennesker, det vil si, har også vårt eget minne, og det er heller ikke det samme. Det er klart at det kan være visuelt, taktilt, auditivt osv., men nå snakker vi ikke om det. Fra et synspunkt av fungerende mekanismer, kan minne være operativt og langsiktig. Datamaskinen er omtrent den samme.

Human RAM aktiveres i situasjoner der du trenger å huske informasjon i kort tid, for eksempel for å gjøre noe og umiddelbart glemme det. Slik informasjon lagres i hodene våre fra 5 timer til tre måneder. I maskinvare er alt veldig likt. Datamaskinens tilfeldige tilgangsminne kalles RAM (Random Access Memory) og eksisterer for å lagre informasjon som prosessoren og programmer som kjører for øyeblikket kan trenge. Informasjon kan lagres i slikt minne til datamaskinen startes på nytt eller til et spesifikt program avsluttes.

Permanent minne er "husket for livet." Selvfølgelig kan du glemme alt ved et uhell, men datamaskin hardt disken kan gå i stykker. Permanent minne lagrer informasjon som kan være nyttig når som helst over lange perioder eller gjennom hele livet. Dataanalogen til slikt minne er en harddisk. Den er alltid mye større enn RAM-kapasiteten, og alltid tregere enn sistnevnte. Men på den kan du lagre enorme mengder informasjon, praktisk talt uten å ta opp nyttig plass i leiligheten. Det er på en eller annen måte til og med rart å sammenligne for eksempel en bokhylle med en vanlig flash-stasjon.

I tillegg til fordelingen i permanent og RAM, kan datamaskinens minne også deles inn i internt og eksternt. Alt er enkelt her: alt som er inni systemenhet– internminne, alt annet som vi kjøper separat, har med oss ​​og kobler til forskjellige systemer (flash-stasjoner, CD/DVD-stasjoner, minnekort osv.) – eksternt minne. Om det vi vil snakke litt senere, og i dag er vi interessert i hva slags internt datamaskinminne det er, og alt som kan kobles til det.

ROM – Skrivebeskyttet minne

Innholdet kalles BIOS. Men BIOS er nærmere programvare, nå snakker vi litt om det. Dette er datamaskinens mest permanente minne. Det er ikke merkbart eksternt, men er ekstremt viktig for systemet ditt. Det er hun som tester beredskapen til alt utstyret ditt fra musen til prosessoren før du laster inn operativsystemet, starter systemet ditt og deretter overfører Windows-administrasjon. Det er også et program for å kontrollere driften av selve prosessoren og også en rekke instruksjoner som Hans Majestet CPU kan få direkte tilgang til, utenom andre byråkratiske myndigheter. Innholdet i dette minnet beholdes naturlig når datamaskinen er slått av og kan ikke slettes eller slettes på vanlig måte. Dette vil kreve blinking, spesielt programvare og litt mot hvis du bestemmer deg for å gjøre dette for første gang. Mer presist, muligheten til å redigere data i ROM avhenger av typen.

  1. ROM er en maskert ROM. Dataene i slike mikrokretser er fastkoblet under produksjonen av mikrokretsen og kan ikke endres på noen måte. Det eneste som gjenstår er å kaste den mislykkede mikrokretsen. Dette er ikke det beste alternativet - brukerne bestemte seg og sluttet å kjøpe slike mikrokretser.
  2. PROM eller PROM (Programmerbar ROM) - lik den forrige, bortsett fra produksjonsmetoden. I dette alternativet blir data registrert programmatisk en gang også. Dette endret ikke essensen, så slike mikrokretser forsvant også inn i glemselen.
  3. EPROM eller EPROM (Erasable ROM) er bedre. Her kan du allerede slette eller skrive data, men foreløpig kun ved hjelp av UV-stråling. I denne versjonen var behovet for spesifikt utstyr svært irriterende. Disse mikrokretsene produseres heller ikke lenger.
  4. EEPROM eller EEPROM (Elektrisk slettbar PROM eller flash-brikke) - vi sletter og skriver data uten ekstra enheter og til og med uten å fjerne dem fra datamaskinen så mange ganger som nødvendig.

Som tilleggsinformasjon kan det være interessant at du i faglitteraturen kan finne begrepet "innebygd programvare" (programvare). Dette er ikke helt sant, siden fastvaren ikke er selve brikken, men snarere programvaren som er lagret på den.

CMOS - semi-permanent minne

Den drives av et lite batteri og har svært lavt strømforbruk. Noen er lagret der systeminnstillinger, for eksempel dato og klokkeslett, som, som du la merke til, ikke kommer på avveie selv etter at du har slått av datamaskinen fra nettverket.

Bufferminnet

Dette er minnet om meg selv høy level, til en viss grad kan det betraktes som en type RAM. Det er en ekstra kobling eller en slags buffer mellom tregere enheter for lesing av data (for eksempel RAM eller harddisk) og prosessoren, men den øker ikke adresseplassen på noen måte. Det er mye raskere og dyrere enn RAM og er designet for å lagre den mest brukte og nødvendige informasjonen for prosessoren. Denne informasjonen er valgt programmatisk metode ved hjelp av en spesiell algoritme og plasseres i hurtigbufferen, hvorfra CPU vil ta den i de neste syklusene av arbeidet. Først av alt får prosessoren tilgang til hurtigbufferen, og først da, hvis nødvendig informasjon mangler der, er det RAM sin tur. Informasjon i cachen kan lagres av ulike typer, for eksempel kan du finne blokker med vanlige data fra hovedminnet eller noe annet offisiell informasjon som nettbrett med gjeldende korrespondanse av data og adresser der de kan finnes i hovedminnet. Det er tre nivåer av cache.

  1. L1 lever vanligvis på samme die som CPU. Den er designet for å lagre kommandoer og data som behandles av prosessoren. Det skiller seg ved at tilgang til minneceller utføres ved klokkefrekvensen til selve prosessoren, det vil si nesten uten forsinkelser. Produsenter oppfinner forskjellige mirakler for cachen - for eksempel assosiativt minne, som lar deg velge data ikke etter adressene, men etter innholdet. Nesten indeksert søk i operativsystemet vårt. Dette gjør selvfølgelig systemet betydelig raskere.
  2. L2 eller ekstern cache pleide å være montert på hovedkortet i nærheten av CPU. Nå innebygd i prosessoren sammen med cachen på første nivå. Minnekapasiteten er mye større.
  3. L3 kan av og til finnes på høyytelses arbeidsstasjoner, servere og annet sofistikert utstyr.

Karakteristikkene til cachen (hvis noen) er også vanligvis angitt ved siden av prosessoren. Cache-størrelsene er veldig små og når i den tregeste versjonen vanligvis flere megabyte i beste fall. I litt mer detalj blir prosessoren noen ganger tvunget til å gjøre tomme sykluser for å vente på at data kommer fra den mye tregere RAM-en. Det er i denne situasjonen at cachen utløses. Noe sånt som dette.

Registrerer

Prosessoren har også noe super-mega-hyper-ytelse minne. Ellers ville det være vanskelig for ham å huske hva han gjør for øyeblikket. Sklerose, du vet, er ikke en hyggelig ting. Seriøst, registre lagrer oftest data for den aritmetiske logiske enheten ALU. De styres direkte av kompilatoren, som sender informasjon til prosessoren for påfølgende behandling. Alle som ikke er programmerere trenger ikke å huske dette.

RAM – Random Access Memory

Den samme operatøren. Rett etter å ha slått på datamaskinen samler hun mange systemfiler fra harddisken til prosessoren og programmer som systemet tror vil kjøre i øyeblikket. Hvordan flere programmer du har under oppstart, jo flere prosesser som starter med systemet, jo mer minne trenger de, og jo tregere slås datamaskinen på. RAM lagrer også data som ennå ikke er lagret i permanent minne (harddisk). Det er derfor i øyeblikket nødstans All ulagret informasjon på datamaskinen går tapt. Jo større mengde RAM, jo mer informasjon som er nyttig for prosessoren kan lagres i den, og jo raskere fungerer hele systemet. Informasjon i RAM endres stadig etter behov – ny informasjon huskes, gammel informasjon skrives til harddisken og forkastes når det er nødvendig. Hvis RAM-en blir full, begynner datamaskinen å sakte ned ganske mye. Å øke størrelsen på personsøkingsfilen hjelper delvis, men for Windows-systemer er dette som regel ikke et universalmiddel, spesielt siden denne filen som standard har en dynamisk størrelse, det vil si en utvidbar størrelse om nødvendig. Dette betyr at det er helt meningsløst å endre størrelsen manuelt. I denne filen, automatisk opprettet av systemet på harddisken eller det såkalte virtuelle minnet, blir de mest sjelden brukte dataene automatisk tilbakestilt fra RAM-en for å avlaste den litt. Det er mye lettere for prosessoren å jobbe med RAM enn med harddisk. Og for permanent lagring av informasjon er RAM ikke egnet på grunn av den høye kostnaden (sammenlign prisen på en 1 GB RAM-modul med prisen på en harddisk med en kapasitet på for eksempel flere hundre GB), men det viktigste er dens volatilitet. Informasjon i RAM lagres med direkte deltagelse av elektrisitet og slettes i løpet av et brøkdel sekund etter at strømforsyningen til systemet er stoppet. Hvis du klarer å ta en dump (et skjermbilde av innholdet) på disse brøkdelene av et sekund, kan du ganske enkelt bryte selv den mest komplekse krypteringsalgoritmen. Dette svakhet både betalte og gratisr. Dens viktige egenskaper er volumet og tilgangshastigheten. Det er klart at jo mer av begge, jo bedre. Og en viktig poeng Når det gjelder volumet: et 32-bits system vil ikke se mer enn 3 GB RAM installert i det (for å være mer presis). På 64-bits systemer er himmelen grensen.

HDD

Dette er systemets permanente, ikke-flyktige minne. Det er på harddisken at hele operativsystemet lagres sammen med brukerdata. Det er sjelden, men det hender at en harddisk svikter. I dette tilfellet vil det være mulig å gjenopprette systemet og all informasjon som ble lagret på det bare med dine bønner. Mer presist kan restaurering godt være mulig enten delvis eller fullstendig, men selve muligheten avhenger av nøyaktig hva og hvordan den brøt i harddisken. Nybegynnere vil sannsynligvis trenge hjelp fra mer erfarne brukere. En påminnelse til regelmessig backup viktig informasjon for deg.

Det er tydelig at harddisker er preget av sin kapasitet, men en annen viktig egenskap er rotasjonshastigheten. En harddisk er en rund magnet som bokstavelig talt fester informasjon til seg selv. Denne informasjonen leses av spesielle faste hoder, som harddisken, som roterer med en viss hastighet, erstatter cellene sine med bitene og bytene med data som er lagret der som er nødvendige for lesing. Jo raskere harddisken spinner, jo raskere leses informasjonen, jo raskere kopieres og limes filer og andre nyttige ting. Kort sagt, dette er en nyttig bonus for hastigheten på datamaskinen og komforten i arbeidet ditt. Hvis du tar fra hverandre den gamle harddisken, vil du se alt dette utstyret med egne øyne. Hvis du tar den nye fra hverandre, vil du også se den, men selv bønner vil ikke hjelpe å gjenopprette selve disken eller informasjonen som ble lagret der.

Videominne

Dette er RAM, som brukes til multimediebehov, eller mer presist, det lagrer bildet som vises på skjermen på skjermen.

Minneadressering

I prinsippet - et sted i nær fremtid vil dette bli et tema for en egen artikkel, men siden vi allerede snakker om minne... Alt minne, uansett hva det er, består av en enhet hvor biter og bytes med informasjon er lagret og noe som vet hvordan det skal leses. Dette implementeres på forskjellige måter – informasjon enten magnetiseres (harddisk) til overflaten eller lagres i dynamisk RAM bruker strøm (ingen kostnad - null, ladning - en). Du kan ta en tynn plastplate og brenne et bestemt mønster (DVD) inn i den med en laser. For 100 år siden var det hullkort med hull på visse steder... I i dette tilfellet Lagringsmetoden er ikke viktig, men poenget er at ethvert medium er delt inn i mange bittesmå celler, som hver kan lagre en bit informasjon (en null eller en en). Det er den minste informasjonsenheten som til slutt utgjør filmen du ser, musikken du hører på og alt annet på datamaskinen din. Disse er på sin side gruppert i byte (8 stykker hver). Av denne grunn "tuller" produsentene og selger harddisker med en kapasitet på flere titalls GB mindre enn deklarert. Her har du 1 GB, som inneholder 1024 byte, og ikke 1000, slik produsentene tror. Og nå litt matematikk. Hver celle har eget nummer eller adressen der den kan nås av en prosessor eller et program som trenger det som er i denne cellen. Det er nettopp 32-bits adressering i systemer med tilsvarende arkitektur som gjør det umulig å ha mer enn 4 GB RAM (litt minne er reservert for vitale behov). I tillegg kommer også prosessorbitkapasiteten, som bestemmer mengden data som kan behandles samtidig. En 32-bits prosessor kan samtidig jobbe med 4 byte med informasjon (1 byte = 8 biter), og en 64-bits prosessor kan håndtere 8 byte på en gang. Dermed en 32-bits prosessor med klokkefrekvens 800 MHz vil utføre 800 millioner operasjoner per sekund (beregningen er svært omtrentlig), og minnet må følge med slik at nyttig tid ikke går til spille. Kanskje vi kunne stoppet her, men likevel, til slutt vil jeg minne deg på en klassifisering til. Hukommelse kan også deles inn i typer med tanke på reaksjon på mulige feil. Minne uten paritet vil ikke sjekke dem i det hele tatt. Paritetsminne inneholder 1 paritetsbit for hver 8. bit med data, spesielt for slike kontroller. ECC kan selv finne flere feilbiter, og samtidig korrigere enkeltbitsfeil.


Abonner på vår

Minne til personlig datamaskin. Minne er laget for å lagre programmer og data som prosessoren arbeider direkte med. Den består av celler hvis plassering bestemmes av en unik adresse. I tillegg til midlertidige data, som bestemmes av hva datamaskinen gjør i for tiden, han må kjenne til og stadig huske noen standardprogrammer og data. Å løse problemene med å lagre ulike typer informasjon og pålitelig funksjon av en personlig datamaskin har ført til bruk av flere typer internt og eksternt minne

Internt minne RAM er designet for å lagre informasjon og implementeres ved hjelp av et sett med brikker installert på hovedkortet. Minnemoduler er plater med rader med kontakter som store integrerte minnekretser er plassert på. Random access memory (RAM) Skrivebeskyttet minne (ROM) Bufferminne

Minnet til minneenheten med tilfeldig tilgang lagrer midlertidig informasjon som endres etter hvert som mikroprosessoren utfører forskjellige operasjoner. Denne typen minne gir tilgang til enhver tilfeldig valgt minnecelle når som helst. Denne egenskapen gjenspeiles i det engelske navnet på operasjonen RAM-minne(Random Access Memory - Random Access Memory). Vi må ikke glemme at RAM er en flyktig enhet, det vil si at når datamaskinen er slått av, slettes all informasjon i RAM. RAM er preget av høy hastighet og relativt lite volum. For moderne datamaskiner er minnekapasiteten 16 - 512 MB. RAM

ROM-minnet lagrer informasjon som er registrert hos produsenten; den må forbli uendret i lang tid. Konstant informasjon inkluderer grunnleggende systemprogrammer som starter automatisk når du slår på datamaskinen. Datamaskinen kan lese eller kjøre programmer fra permanent minne, men den kan ikke endre dem eller legge til nye. ROM-minne er kun beregnet for lesing av informasjon. Denne egenskapen til vedvarende minne forklarer det ofte brukte engelske navnet ROM (Read Only Memory). ROM-minne er også implementert i form av integrerte kretser. Forskjellen er at disse brikkene er ikke-flyktige. Å slå av strømmen resulterer ikke i tap av data. Det er to hovedtyper av mikrokretser ROM-minne, en gang programmerbar (etter opptak kan ikke innholdet i minnet endres) og gjentatte ganger programmerbar. rom

Cache-minne For å øke datamaskinens ytelse og koordinere driften av enheter med forskjellige hastigheter, bruker en moderne datamaskin en annen type minne - cache-minne (fra engelsk cache - skjulested, lager). Bufferminne er en mellomlagringsenhet eller buffer. Den brukes ved utveksling av data mellom mikroprosessoren og RAM, mellom RAM og en ekstern lagringsenhet. Bruk av cache-minne reduserer antall tilganger til harddisk for lese-skriving, siden den lagrer data, gjentatt tilgang som fra prosessorens side ikke krever gjentagelse av leseprosessen eller annen informasjonsbehandling. Det er to typer hurtigbufferminne: internt (fra 8 til 64 KB), plassert inne i prosessoren, og eksternt (fra 256 KB til 1 MB), som er installert på hovedkortet. mikroprosessor RAM Eksterne stasjoner

Eksternt minne Eksternt minne er designet for langtidslagring av programmer og data. Eksterne minneenheter (stasjoner) er ikke-flyktige; å slå av strømmen fører ikke til tap av data. De kan bygges inn i systemenheten eller lages i form av uavhengige enheter koblet til systemenheten gjennom portene. En viktig egenskap ved eksternt minne er volumet. Mengden eksternt minne kan økes ved å legge til nye stasjoner. Ikke mindre viktige egenskaper ved eksternt minne er tilgangstiden til informasjon og hastigheten på informasjonsutvekslingen. Disse parametrene avhenger av enheten for lesing av informasjon og organiseringen av typen tilgang til den.

NGMD Fleksible magnetiske disker, eller disketter, er de vanligste lagringsmediene. De mest populære fleksible diskene er 3,5" (tommer), (3-tommer). Diskene kalles fleksible fordi plastskiven som sitter inne i beskyttelseshylsen faktisk bøyer seg. Derfor er beskyttelseshylsen laget av hardplast. Disken er dekket på toppen med et spesielt magnetisk lag som gir datalagring. Informasjon registreres på begge sider av disken langs spor som er konsentriske sirkler. Hvert spor er delt inn i sektorer. Tettheten av dataregistrering avhenger av tettheten til sporene på overflate, dvs. antall spor på overflaten av disken, og også på tettheten av informasjonsregistrering langs sporet. Det er DD-, HD- og ED-standarder for 3,5"-disketter, volumet av registrert informasjon er fra 720 KB til 2,88 MB. De vanligste er 3,5" HD-disketter. Som lagringsmedium er disketter nesten utdaterte selv, lite volum, lav lese-/skrivehastighet og upålitelighet gjør bruken ulønnsom.

HDD Hardmagnetiske disker, eller "harddisker", er en viktig komponent i en personlig datamaskin. Det er forskjellige versjoner av opprinnelsen til navnet "Winchester". Ifølge en av dem ble de første harddiskene utgitt på en IBM-avdeling i den lille byen Winchester. En harddisk er flere aluminiumsplater belagt med et magnetisk lag, som sammen med lese- og skrivemekanismen er innelukket i en hermetisk forseglet boks inne i systemenheten. Harddisker har fordeler fremfor diskettstasjoner på to hovedmåter: kapasitet harddisk betydelig høyere og varierer fra flere hundre megabyte til hundrevis av gigabyte; hastigheten på informasjonsutvekslingen er 10 ganger høyere. For å få tilgang til harddisken, bruk navnet spesifisert med den latinske bokstaven C:. Hvis en ekstra harddisk er installert, blir den tildelt følgende bokstav i det latinske alfabetet D: . Datamaskinen gir muligheten, ved hjelp av en spesiell systemprogram betinget dele en disk i flere. Slike disker som ikke eksisterer som en separat fysisk enhet, men representerer bare en del av en fysisk disk, kalles logiske disker.

CD ROM CD-ROM-stasjoner. Compact-plater, som ble brukt til lydutstyr, ble modifisert for bruk i PC-er og har nå blitt en integrert del av moderne datamaskiner. Det er et utmerket lagringsmedium, mer kompakt, praktisk og billigere enn en harddisk. Den er utformet som en intern enhet og har en 5,25" stasjonsstørrelse. Vanligvis administrert via IDE, SCSI-grensesnitt eller lydkort. Skiven er laget av polykarbonat, som er belagt på den ene siden med et reflekterende lag (laget av aluminium eller gull). Opptak utføres ved hjelp av en laserstråle som brenner vekslende fordypninger i overflaten av metalllaget. Hovedkarakteristikken er dataoverføringshastigheten. Leseenheten er lesehastigheten fra et magnetbånd. Lesehastigheten til påfølgende enheter er et multiplum av dette og varierer fra 150 KB. /sek. Opptil 6-7 MB. /sek. Lesekvaliteten er preget av feilraten og er et estimat på sannsynligheten for forvrengning av en informasjonsbit når den leses. Denne parameteren gjenspeiler enhetens evne til å korrigere lese-/skrivefeil. Gjennomsnittlig tilgangstid er tiden det tar før stasjonen finner de nødvendige dataene på mediet. Varierer fra 400 til 80 ms.

DVD-ROM DVD (Digital Video Disk) - plater som vil erstatte CD-ROM, ble opprinnelig utviklet for hjemmevideo. De skiller seg ut ved at de kan lagre et datavolum mange ganger større enn CD-er (fra 4,7 til 17 GB). Nivået på lyd- og bildekvalitet som er lagret på DVD er nær studiokvalitet. DVD-stasjoner bruker en smalere laserstråle enn CD-ROM-er, så tykkelsen på platens beskyttende lag ble redusert med det halve, noe som førte til utseendet til tolagsplater.

Flash-minne Flash-minne, introdusert på slutten av 1980-tallet (Intel), er medlem av en klasse av elektrisk slettbare programmerbare skrivebeskyttede minneenheter. Imidlertid sletter den et helt område med celler på en gang: en blokk eller hele brikken. Dette gir raskere registrering av informasjon eller, som det ellers heter denne prosedyren, minneprogrammering. For å forenkle denne prosedyren er det inkludert spesielle blokker i brikken som gjør opptaket "transparent" (likt opptak i et konvensjonelt minne) for maskinvare- og programvaremiljøet.

Forskjellige typer flash-minne Bærbar DVD-ROM-stasjon; kan brukes både når den er koblet til en datamaskin som en DVD-ROM, og som en DVD-spiller når den er koblet til en TV. DISK STENO er ​​intet mindre enn autonom ekstern USB 2. 0 CDRW-stasjon kombinert med en 6-format kortleser. Kan lese informasjon fra seks hovedtyper flash-kort, kan også brukes som ekstern skrivestasjon. ZIP Pro-stasjon. Den kan utføre enkle oppgaver som koker ned til å overføre små mengder arbeidsdata og store mengder underholdningsdata, som musikk, filmer og spill.

Nixvue Digital Album Flash Cards Når et minnekort (som brukes for eksempel i et digitalkamera) er fullt, kan data fra det kortet kopieres til et digitalt album; Det er mulig å skrive ut bilder uten datamaskin. OLYMPUS CAMEDIA MXD 512 P x. D-bilde Kort Kort minne, designet for langsiktig (tivis av år) datalagring i fravær av en strømkilde. Brukt i digitale kameraer og andre enheter. USB-blits Drive Resource - opptil 1000 omskrivingssykluser. Den garanterte datalagringsperioden er opptil 10 år. Smart. Media Flash Card Et minnekort designet for langsiktig datalagring. Brukes i digitale kameraer og andre enheter Compact Flash Card Minnekort designet for langsiktig (tivis av år) lagring av data i fravær av en kilde. Brukes i digitale kameraer, lommedatamaskiner og andre enheter SD-minnekort Minnekort; brukes i MP3-spillere, digitale kameraer, PDAer, smarttelefoner og andre enheter.

Minne (datamaskin)

RAM-modul satt inn i hovedkortet

Datamaskinens minne (Oppbevarings enhet, Minneenhet) - del av en datamaskin, en fysisk enhet eller medium for lagring av data brukt i beregninger for en viss tid. Minne, som CPU, har vært en konstant del av datamaskinen siden 1940-tallet.

På det daglige nivået har ordet "minne" en smalere betydning - semiconductor random access memory (RAM), brukt som RAM på en personlig datamaskin (minnebrikke eller minnemodul). Imidlertid er begrepet minne mye bredere.

Dataminne har alltid hatt en hierarkisk struktur og innebærer bruk av flere lagringsenheter med ulike egenskaper.

De mest kjente måtene for maskindatalagring som brukes i personlige datamaskiner er: RAM-moduler, harddisker (harddisker), disketter (magnetiske disketter) eller flashminne.

Minnefunksjoner

Datamaskinminne gir støtte for en av funksjonene til en moderne datamaskin - muligheten til å lagre informasjon i lang tid. Sammen med den sentrale prosessoren er lagringsenheten nøkkelelementet i den såkalte von Neumann-arkitekturen, prinsippet som ligger til grunn for de fleste moderne datamaskiner. generelt formål.

De første datamaskinene brukte lagringsenheter utelukkende til å lagre behandlede data. Programmene deres ble implementert på maskinvarenivå i form av strengt definerte kjørbare sekvenser. Enhver omprogrammering krevde en enorm mengde manuelt arbeid for å forberede ny dokumentasjon, retilkobling, restrukturering av blokker og enheter osv. Bruken av von Neumann-arkitektur, som sørger for lagring av dataprogrammer og data i delt minne, endret situasjonen radikalt.

Til dags dato er det laget mange forskjellige enheter for lagring av data, hvorav mange er basert på bruk av en rekke fysiske effekter. Det er ingen universell løsning; hver inneholder visse mangler. Derfor er datasystemer vanligvis utstyrt med flere typer lagringssystemer, hvis hovedegenskaper bestemmer bruken og formålet.

Fysisk grunnlag for funksjon

Kun Les minne, ROM er en type lagringsminne designet for å lagre og lese data som aldri endres. Data skrives til ROM under produksjonsprosessen, så det kan ikke endres av brukeren. De vanligste ROM-ene laget på integrerte kretser(LSI, VLSI) og optisk CD-ROM-er og DVD-ROM.

Programmerbart skrivebeskyttet minne, PROM er en type minne der data kan skrives eller endres ved å eksponere lagringsmediet for elektriske, magnetiske og/eller elektromagnetiske (inkludert ultrafiolette eller andre) felt, ofte under kontroll spesialprogram. Det finnes EPROM-er som kan skrives én gang og slettbare EPROM-er. EPROM, Erasable PROM ), gjelder også:

  • Elektrisk programmerbar ROM (EPROM) Elektrisk endrebar skrivebeskyttet minne, EAROM )
  • Elektrisk slettbar programmerbar ROM (EEPROM) Elektrisk slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne flashminne), annerledes høy hastighet tilgang og muligheten til å raskt slette data

    Ved energiavhengighet

    Holografisk minne(Engelsk) holografisk lagring) - romlig grafisk informasjon vist i form av interferensstrukturer brukes som opptaks- og lagringsmedium.

    Matriseminne(Engelsk) matriselagring) - en type minne hvis elementer (celler) er ordnet på en slik måte at de kan nås langs to eller flere koordinater.

    Multi-blokk minne(Engelsk) multibunk minne) er en type RAM organisert fra flere uavhengige blokker som gir samtidig tilgang til dem, noe som øker gjennomstrømningen. Begrepet «interliving» (kalkerpapir fra engelsk) brukes ofte. interleave- interleave) og kan finnes i dokumentasjonen til noen selskapers "multi-channel memory" (eng. Multikanal).

    Minne med flere innganger(Engelsk) multiport lagringsminne) - en minneenhet som tillater uavhengig tilgang fra flere retninger (innganger), og forespørsler behandles i prioritert rekkefølge.

    Minne på flere nivåer(Engelsk) minne på flere nivåer) - en minneorganisasjon som består av flere nivåer av lagringsenheter med ulike egenskaper og sett av brukerne som helhet. Flernivåminne er preget av en sideorganisering, som sikrer "gjennomsiktighet" av datautveksling mellom minner på forskjellige nivåer.

    Direkte administrert (RAM) minne(Engelsk) lagring på nett) - minne direkte tilgjengelig for sentralprosessoren på et gitt tidspunkt.

    Objektorientert minne(Engelsk) gjenstandslagring) - minne, hvis styringssystem er fokusert på lagring av objekter. Dessuten er hvert objekt preget av typen og størrelsen på posten.

    Overlegg minne(Engelsk) overleggbar lagring) - en type minne med overlapping kalt inn annen tid programvaremoduler.

    Hukommelse parallell handling (Engelsk) parallell lagring) - en type minne der alle søkeområder kan nås samtidig.

    Oppladbart kontrollminne(Engelsk) oppladbar kontrolllagring) - en type minne designet for å lagre kontrollmikroprogrammer og tillate flere endringer av innhold - automatisk eller under kontroll av datamaskinoperatøren.

    Flyttbart minne(Engelsk) databærerlagring) - en type arkivminne der data lagres på et flyttbart medium. Det er ingen direkte tilgang til dem fra datamaskinen.

    Sekvensielt minne(Engelsk) sekvensiell lagring) - en type minne der data skrives og hentes sekvensielt - siffer for siffer.

    CPU-minne, prosessorminne(Engelsk) prosessorlagring) - minne, som er en del av prosessoren og er beregnet på å lagre data direkte involvert i utførelsen av operasjoner implementert av den aritmetisk-logiske enheten og kontrollenheten.

    Minne med innebygd logikk, funksjonelt minne(Engelsk) logikk i minnet) - en type minne som inneholder innebygde fasiliteter logisk behandling(transformasjon) av data, for eksempel skalering av data, konvertering av koder, overliggende felt, etc.

    Arbeids (mellom) minne(Engelsk) fungerende (mellom) lagring ):

    • En del av datamaskinens minne beregnet for lagring av midlertidige datasett.
    • Minne for midlertidig lagring av data.

    Ekte minne(Engelsk) ekte lagring) - alt fysisk minne på en datamaskin, inkludert hovedminne og eksternt minne, tilgjengelig for sentralprosessoren og beregnet for lagring av programmer og data.

    Registrer minne(Engelsk) registrere lagring) - en type minne som består av generelle registre og flyttallregistre. Som regel er den inneholdt i prosessoren.

    Ledig (tilgjengelig) minne(Engelsk) ledig plass) - et område eller plass av minne som for øyeblikket kan tildeles for å laste et program eller skrive data.

    Semantisk minne(Engelsk) semantisk lagring) - en type minne der data lagres og avskrives i samsvar med en viss struktur av konseptuelle funksjoner.

    Delt minne(Engelsk) delbar lagring) - en type minne som kan brukes samtidig av flere prosessorer.

    Beskyttet minne, beskyttet minne(Engelsk) beskyttet lagring) - en type minne som har innebygde midler for beskyttelse mot uautorisert tilgang til noen av cellene.

    Seriell tilgangsminne(Engelsk) sekvensiell tilgangslagring) - en type minne der sekvensen av inngangsmeldinger og dataeksempler adressert til dem tilsvarer sekvensen der postene deres er organisert. Hovedmetoden for å søke etter data i denne typen minne er sekvensiell oppregning av poster.

    Direkte tilgangsminne, tilfeldig tilgangsminne (RAM)(Engelsk) Random Access Memory, RAM) - en type minne der sekvensen av inngangsmeldinger og dataeksempler adressert til dem ikke avhenger av sekvensen som postene deres er organisert i eller deres plassering.

    Ordbasert minne(Engelsk) ordorganisert minne) - en type minne der adressering, registrering og henting av data utføres ikke byte for byte, men ord for ord.

    Statisk minne(Engelsk) statisk lagring) - en type minne der posisjonen til data og deres verdi ikke endres under lagring og lesing. En variant av denne typen minne er statisk RAM.

    Sideminne(Engelsk) sideminne) - minne delt inn i identiske områder - sider. Utveksling med slikt minne utføres av sider.

    Kontroller minne(Engelsk) kontroll lagring) - minne som inneholder kontrollprogrammer eller mikroprogrammer. Vanligvis implementert i form av ROM.

    Ulike typer minne har forskjellige fordeler, og det er grunnen til at de fleste moderne datamaskiner bruker flere typer lagringsenheter.