Pamięć komputerowa i jej odmiany. Rola dysku twardego

Wstęp

Pamięć komputerowa jest jedną z najważniejszych kwestii przy projektowaniu komputera, ponieważ jest najważniejszą częścią jego konstrukcji, a mianowicie pamięć komputerowa zapewnia obsługę jednej z najważniejszych funkcji współczesnego komputera - możliwości przechowywania informacji przez długi czas.

Razem z centralnym procesorem, urządzenie pamięci masowej stanowi kluczowe ogniwo.

Wszystkie komputery osobiste wykorzystują trzy rodzaje pamięci: RAM, pamięć stałą i pamięć zewnętrzną (różne urządzenia pamięci masowej).

Pamięć komputera jest również klasyfikowana według różnych kryteriów.

W artykule rozważymy pojęcia pamięci komputerowej, jej rodzaje i klasyfikacje w kontekście teoretycznym i praktycznym.

Pamięć komputera osobistego. Podstawowe koncepcje

Pamięć komputerowa (urządzenie przechowujące informacje, urządzenie przechowujące) to część komputera, fizyczne urządzenie lub nośnik służący do przechowywania danych przez określony czas. Działanie urządzenia pamięci masowej może opierać się na dowolnym efekcie fizycznym, który doprowadza system do dwóch lub więcej stabilnych stanów. W nowoczesnym technologia komputerowa często używany właściwości fizyczne półprzewodniki, gdy przepływ prądu przez półprzewodnik lub jego brak interpretujemy jako obecność sygnałów logicznych 0 lub 1. Stany stabilne określone przez kierunek namagnesowania pozwalają na wykorzystanie różnorodnych materiałów magnetycznych do przechowywania danych. Obecność lub brak ładunku w kondensatorze może być również wykorzystana jako podstawa systemu magazynowania.

Pamięć komputera zapewnia obsługę jednego z najważniejsze funkcje nowoczesny komputer - możliwość przechowywania informacji przez długi czas. Razem z centralnym procesorem, urządzenie pamięci masowej stanowi kluczowe ogniwo.

System przechowywania informacji w nowoczesnym wydaniu komputer cyfrowy w oparciu o binarny system liczbowy. Liczby, informacje tekstowe, obrazy, dźwięk, wideo i inne formy danych są reprezentowane jako sekwencje ciągów bitowych lub liczby binarne, z których każda składa się z wartości 0 i 1. Dzięki temu komputer może łatwo nimi manipulować, pod warunkiem, że system przechowywania ma wystarczającą pojemność. Na przykład, aby zapisać opowiadanie, wystarczy mieć nośnik pamięci o łącznej pojemności zaledwie około 8 milionów bitów (około 1 megabajta).

Do chwili obecnej stworzono wiele różnych urządzeń do przechowywania danych, z których wiele opiera się na wykorzystaniu różnorodnych efektów fizycznych. Uniwersalne rozwiązanie nie istnieje, każdy zawiera pewne niedociągnięcia. Dlatego systemy komputerowe są zwykle wyposażone w kilka rodzajów systemów magazynowania, których główne właściwości decydują o ich zastosowaniu i przeznaczeniu.

Najbardziej znanymi sposobami maszynowego przechowywania danych stosowanymi w komputerach osobistych są: moduły pamięć o dostępie swobodnym, dyski twarde (dyski twarde), dyskietki (dyskietki), płyty CD lub DVD, a także urządzenia pamięci flash.

Rodzaje pamięci komputerów osobistych

Pamięć komputerowa występuje w dwóch typach: wewnętrzny i zewnętrzny. Wewnętrzny pamięć składa się z mikroskopijnych komórek, z których każda ma swój własny, unikalny adres, czyli numer. Element informacji zapisywany jest w pamięci z przypisanym określonym adresem. Aby znaleźć te informacje, komputer „zagląda” do komórki i kopiuje jej zawartość do jej punktu „poleceń”. Pojemność izolatka pamięć nazywa się słowem. Zazwyczaj długość słowa w komputerze osobistym wynosi 16 cyfr binarnych, czyli bitów. Długość 8 bitów nazywana jest bajtem. Typowy duże komputery działają na słowach o długości od 32 do 128 bitów (4 do 16 bajtów), podczas gdy minikomputery operują słowami o długości od 16 do 64 bitów (2 do 8 bajtów). Mikrokomputery zazwyczaj używają słów o długości 8, 16 lub 32 bitów (odpowiednio 1, 2 lub 4 bajty).

Istnieją dwie główne klasy pamięć wewnętrzna : pamięć o dostępie swobodnym (RAM) i pamięć tylko do odczytu (ROM).

Baran działają szybko: mikroprocesor może uzyskać do nich dostęp w ciągu 10–20 ns. Typowe komercyjne moduły RAM przechowują do 256 MB (1 MB to 1 048 576 bajtów). Pamięć RAM jest niezawodna i wytrzymuje lata, wykonując miliardy operacji. RAMy pamiętają tylko to, co im ostatnio powiedziałeś; wszystko inne zostanie usunięte. Po wyłączeniu zasilania pamięć RAM traci swoją pamięć. Pamięć RAM przechowuje programy i dane podczas pracy. Pamięć RAM jest często uważana za pamięć tymczasową, ponieważ dane i programy są w niej przechowywane tylko wtedy, gdy komputer jest włączony lub do momentu naciśnięcia przycisku resetowania. Przed wyłączeniem lub naciśnięciem przycisku reset, wszelkie dane zmienione w trakcie pracy muszą zostać zapisane na urządzeniu magazynującym, które może przechowywać te informacje w sposób trwały (zwykle na dysku twardym). Po ponownym włączeniu zasilania zapisane informacje można ponownie załadować do pamięci.

Termin RAM często odnosi się nie tylko do układów tworzących urządzenia pamięci w systemie, ale obejmuje także pojęcia takie jak mapowanie logiczne i układ. Mapowanie logiczne to sposób reprezentowania adresów pamięci na faktycznie zainstalowanych chipach. Zakwaterowanie- jest to lokalizacja informacji (danych i poleceń) określonego typu pod określonymi adresami pamięci systemowej.

Jednostka centralna komputera jest podłączona do pamięci RAM. Główna pamięć RAM komponentu jest przydatna do przechowywania danych i programów działających na jednostce centralnej. W nowoczesnych komputerach pamięć RAM, podobnie jak pamięć półprzewodnikowa, jest podłączona do jednostki centralnej i wykorzystuje magistralę pamięci. Szyna pamięci nazywana jest także szyną adresową. Oprócz pamięci RAM jest też pamięć podręczna , który zawiera małe fragmenty pamięci do wykorzystania przez centralny procesor. Celem jest skrócenie czasu pobierania, a tym samym przyspieszenie procesora. Pamięć podręczna zwiększa wydajność centralnego procesora, wpływając w ten sposób na działanie komputera. Ogólnie rzecz biorąc, pamięć RAM jest najważniejszą częścią pamięci komputera. Pamięć RAM zbudowana jest ze zintegrowanych układów półprzewodnikowych.

Oczywiście im więcej pamięci RAM ma komputer osobisty, tym większa jest jego zdolność do przechowywania i wykorzystywania programów i danych w swojej pracy. Aby zwiększyć ilość pamięci RAM, stosuje się pamięć dodatkową (ExpandedMemory) na dodatkowych płytach, a także pamięć rozszerzoną (ExtendedMemory), która zwykle znajduje się bezpośrednio na płycie głównej. Podczas pracy z pamięcią dodatkową procesor uzyskuje dostęp do danych tak, jakby znajdowały się w zwykłej pamięci RAM o wielkości do 1 MB, lecz zostaje przekierowany do pamięci dodatkowej dodatkowa opłata, który może mieć pojemność kilku megabajtów. Aby pracować z rozszerzoną pamięcią, procesor musi przełączyć się z trybu rzeczywistego do trybu chronionego.

ROM pamięta to niemal na zawsze. ROMy są szczególnie przydatne do zadań wymagających ciągłego powtarzania tego samego zestawu instrukcji. ROMy zwykle działają wolniej niż RAM, ale ich pamięć jest trwała i odporna na zakłócenia. Nie wszystkie ROMy mają całkowicie trwałą pamięć. Niektóre pamięci ROM mają, że tak powiem, pamięć półtrwałą, to znaczy pamiętają (nawet po wyłączeniu zasilania) to, co im powiedziano, dopóki nie zostaną usunięte i zapisane na nowo. Kasowanie odbywa się poprzez wystawienie chipa na działanie promieni ultrafioletowych o dużej intensywności lub w inny sposób, jak w niektórych nowoczesnych układach pamięci kasująco-zapisującej.

Zewnętrzny Pamięć jest zwykle zlokalizowana poza centralną częścią komputera. Ponieważ pamięć zewnętrzna jest wolniejsza niż pamięć wewnętrzna, służy głównie do przechowywania informacji, których komputer nie potrzebuje pilnie. Używać pamięć zewnętrzna„stanowisko dowodzenia” komputera zwykle przenosi żądaną zawartość części pamięci zewnętrznej do pamięci wewnętrznej. Wewnętrzna pamięć ograniczona objętość, dlatego projektanci komputerów starają się przechowywać jak najwięcej informacji w pamięci zewnętrznej.

Do pamięci zewnętrznej zalicza się różne nośniki magnetyczne (taśmy, dyski), dyski optyczne. Pamięć zewnętrzna jest tańsza niż pamięć wewnętrzna, ale jej wadą jest to, że jest wolniejsza niż urządzenia pamięci wewnętrznej.

Taśmy magnetyczne Wiele osób zna kasety audio i wideo jako zewnętrzne urządzenia pamięci. Obydwa przechowują dane analogowe, tj. sygnały, które stale się zmieniają. Jest to stosunkowo tani i dość powolny nośnik.

Elastyczny dysk magnetyczny to mały, cienki i elastyczny krążek z tworzywa sztucznego z powłoką magnetyczną po jednej lub obu stronach. Pokryty dysk jest zamknięty w ochronnej tulei lub obudowie, która ma otwory umożliwiające dostęp dla głowicy odczytu/zapisu i silnika napędowego. Podobnie jak taśma magnetyczna, dyskietka może stanowić trwały zapis programu lub danych, ponieważ można ją wymazać, a jej zawartość można zmienić.

dysk twardy podobne do elastycznych, ale wykonane z mocnych i sztywnych materiałów. Może obracać się szybciej i przechowywać więcej informacji. Typowy dysk twardy Napęd do komputera osobistego ma prawie taki sam rozmiar jak stacja dyskietek, ale pojemność współczesnego dysku twardego sięga 25–50 GB, czyli tysiące razy więcej niż stacja dyskietek. Ponadto dyski twarde komunikują się z komputerem znacznie szybciej niż dyskietki. Wyszukiwanie, które na dyskietce zajmuje do kilku sekund, na dysku twardym zajmuje tylko setne sekundy. Dysk twardy w większości komputerów służy jako zewnętrzne urządzenie magazynujące bieżące nagrania i oprogramowanie.

Pamięć komputerowa występuje w dwóch typach: wewnętrzny i zewnętrzny. Wewnętrzny pamięć składa się z mikroskopijnych komórek, z których każda ma swój własny, unikalny adres, czyli numer. Element informacji zapisywany jest w pamięci z przypisanym określonym adresem. Aby znaleźć te informacje, komputer „zagląda” do komórki i kopiuje jej zawartość do jej punktu „poleceń”. Pojemność pojedynczej komórki pamięci nazywa się słowem. Zazwyczaj długość słowa w komputerze osobistym wynosi 16 cyfr binarnych, czyli bitów. Długość 8 bitów nazywana jest bajtem. Typowe duże komputery radzą sobie ze słowami o długości od 32 do 128 bitów (4 do 16 bajtów), podczas gdy minikomputery radzą sobie ze słowami o długości od 16 do 64 bitów (2 do 8 bajtów). Mikrokomputery zazwyczaj używają słów o długości 8, 16 lub 32 bitów (odpowiednio 1, 2 lub 4 bajty).

Istnieją dwie główne klasy pamięć wewnętrzna : pamięć o dostępie swobodnym (RAM) i pamięć tylko do odczytu (ROM).

Baran działają szybko: mikroprocesor może uzyskać do nich dostęp w ciągu 10-20 ns. Typowe komercyjne moduły RAM przechowują do 256 MB (1 MB to 1 048 576 bajtów). Pamięć RAM jest niezawodna i wytrzymuje lata, wykonując miliardy operacji. RAMy pamiętają tylko to, co im ostatnio powiedziałeś; wszystko inne zostanie usunięte. Po wyłączeniu zasilania pamięć RAM traci swoją pamięć. Pamięć RAM przechowuje programy i dane podczas pracy. Pamięć RAM jest często uważana za pamięć tymczasową, ponieważ dane i programy są w niej przechowywane tylko wtedy, gdy komputer jest włączony lub do momentu naciśnięcia przycisku resetowania. Przed wyłączeniem lub naciśnięciem przycisku reset, wszelkie dane zmienione w trakcie pracy muszą zostać zapisane na urządzeniu magazynującym, które może przechowywać te informacje w sposób trwały (zwykle na dysku twardym). Po ponownym włączeniu zasilania zapisane informacje można ponownie załadować do pamięci.

Oczywiście im więcej pamięci RAM ma komputer osobisty, tym większa jest jego zdolność do przechowywania i wykorzystywania programów i danych w swojej pracy. Aby zwiększyć ilość pamięci RAM, stosuje się pamięć dodatkową (Expanded Memory) na dodatkowych płytach, a także pamięć rozszerzoną (Extended Memory), która zwykle znajduje się bezpośrednio na płycie głównej. Podczas pracy z dodatkową pamięcią procesor traktuje dane tak, jakby znajdowały się w zwykłej pamięci RAM o wielkości do 1 MB, jednak przekierowywany jest do dodatkowej pamięci na dodatkowej karcie, która może mieć pojemność kilku megabajtów. Aby pracować z rozszerzoną pamięcią, procesor musi przełączyć się z trybu rzeczywistego do trybu chronionego.

Zewnętrzny Pamięć jest zwykle zlokalizowana poza centralną częścią komputera. Ponieważ pamięć zewnętrzna jest wolniejsza niż pamięć wewnętrzna, służy głównie do przechowywania informacji, których komputer nie potrzebuje pilnie. Aby skorzystać z pamięci zewnętrznej, „stanowisko dowodzenia” komputera zwykle przenosi żądaną zawartość części pamięci zewnętrznej do pamięci wewnętrznej. Pamięć wewnętrzna ma ograniczoną pojemność, dlatego projektanci komputerów starają się przechowywać jak najwięcej informacji w pamięci zewnętrznej.

dysk twardy podobne do elastycznych, ale wykonane z mocnych i sztywnych materiałów. Może obracać się szybciej i przechowywać więcej informacji. Typowy dysk twardy do komputera osobistego ma prawie taki sam rozmiar jak stacja dyskietek, ale pojemność współczesnego dysku twardego sięga 25-50 GB, czyli tysiące razy więcej niż dyskietka. Ponadto dyski twarde komunikują się z komputerem znacznie szybciej niż dyskietki. Wyszukiwanie, które na dyskietce zajmuje do kilku sekund, na dysku twardym zajmuje tylko setne sekundy. Dysk twardy w większości komputerów służy jako zewnętrzne urządzenie magazynujące bieżące nagrania i oprogramowanie.

Dysk optyczny przypomina zarówno dysk magnetyczny, jak i płytę gramofonową. Istnieją dyski CD-ROM - dyski z napisz raz, nie można ich usunąć ani nadpisać.

Później wynaleziono dyski laserowe wielokrotnego zapisu - CD-RW. Na nich, podobnie jak na nośnikach magnetycznych, zapisane informacje można usunąć i ponownie zapisać.

Dyski laserowe, takie jak dyski wideo DVD-ROM i DVD-RW, charakteryzują się największą pojemnością informacyjną spośród nośników wymiennych. Ilość przechowywanych na nich informacji może sięgać kilkudziesięciu gigabajtów. Płyty wideo zawierają pełnometrażowe filmy wideo, które można oglądać na komputerze, podobnie jak w telewizji.

Najbardziej znany i wygodny jest pamięć flash, który jest nie tylko całkowicie nieulotny, ale może również zawierać system operacyjny i niektóre aplikacje.

Pamięć komputera jest klasyfikowana według innych parametrów.

Dla dostępnych operacji na danych:

¦ Pamięć tylko do odczytu (ROM);

¦ Pamięć odczytu/zapisu.

Przez zależność energetyczna:

¦ Pamięć nieulotna;

¦ Pamięć ulotna:

Pamięć statystyczna (pamięć ulotna, która do przechowywania informacji potrzebuje jedynie podtrzymania napięcia zasilania);

Pamięć dynamiczna (pamięć ulotna, w której informacje z biegiem czasu ulegają zniszczeniu i oprócz zasilania konieczne jest ich okresowe przywracanie).

Przez kolejność pobierania próbek:

¦ z dostępem sekwencyjnym (SAM) - gdy komórki pamięci są wybierane (odczytywane) sekwencyjnie, jedna po drugiej, według kolejności ich lokalizacji;

¦ dostęp swobodny (RAM) - kiedy urządzenie komputerowe może uzyskać dostęp do dowolnej komórki pamięci pod dowolnym adresem.

Przez zamiar:

¦ Pamięć buforowa- pamięć przeznaczona do tymczasowego przechowywania danych podczas ich wymiany pomiędzy różnymi urządzeniami lub programami;

¦ Pamięć tymczasowa (pośrednia) - pamięć do przechowywania wyników przetwarzania pośredniego;

¦ Pamięć podręczna to część architektury urządzenia lub oprogramowania, która przechowuje często używane dane, aby szybciej je udostępniać. szybki dostęp, zamiast pamięci podręcznej;

¦ Pamięć korekcyjna to część pamięci komputera przeznaczona do przechowywania adresów uszkodzonych komórek pamięci głównej itp.

Przez organizowanie programowo dostępnej przestrzeni adresowej:

¦ Prawdziwe lub Pamięć fizyczna- pamięć, której sposób adresowania odpowiada fizycznej lokalizacji jej danych;

¦ Pamięć wirtualna to pamięć, której metoda adresowania nie odzwierciedla fizycznej lokalizacji jej danych;

¦ Pamięć nakładkowa to pamięć, w której znajduje się kilka obszarów o tych samych adresach, z których tylko jeden jest dostępny w danym momencie.

Przez oddalenie i dostępność dla centralnego procesora:

¦ Pamięć podstawowa jest dostępna dla centralnego procesora bez dostępu do urządzeń zewnętrznych. Są to rejestry procesora (procesor lub pamięć rejestrów) i pamięć podręczna procesora (jeśli istnieje);

¦ Pamięć dodatkowa jest dostępna dla procesora centralnego poprzez bezpośrednie adresowanie poprzez szynę adresową (pamięć adresowalna) lub poprzez inne piny.

W ten sposób pamięć główna (pamięć przeznaczona do przechowywania danych bieżących i programów wykonywalnych) oraz porty wejścia/wyjścia (specjalne adresy, poprzez które realizowany jest dostęp do interakcji z innymi urządzeniami);

¦ Pamięć trzeciorzędna jest dostępna jedynie poprzez nietrywialne sekwencje działań. Dotyczy to wszystkich typów pamięci zewnętrznej dostępnych za pośrednictwem urządzeń we/wy.

Pamięć komputera jest jednym z najważniejszych zagadnień w projektowaniu komputerów, ponieważ zapewnia obsługę jednej z najważniejszych funkcji współczesnego komputera - możliwości przechowywania informacji przez długi czas.

Jednym z głównych elementów komputera pozwalającym mu normalnie funkcjonować jest pamięć.

Wszystkie komputery osobiste wykorzystują trzy rodzaje pamięci: RAM, pamięć stałą i pamięć zewnętrzną (różne urządzenia pamięci masowej).

Pamięć wewnętrzna komputera to miejsce, w którym przechowywane są informacje, z którymi pracuje. Pamięć zewnętrzna (różne dyski) przeznaczona jest do długotrwałego przechowywania informacji. Pamięć komputera zapewnia obsługę jednej z najważniejszych funkcji współczesnego komputera – możliwości przechowywania informacji przez długi czas. Razem z centralnym procesorem, urządzenie pamięci masowej stanowi kluczowe ogniwo.

Tutaj porozmawiamy również o tym, jak mogą wyglądać programy konfiguracyjne BIOS-u. Na razie porozmawiamy o „standardowych” programach wbudowanych w sam BIOS. 1.1. Proces uruchamiania komputera Spróbujmy więc zrozumieć istotę procesów zachodzących podczas uruchamiania systemu. Procesy te, zgodnie ze wszystkimi ustawieniami, inicjowane są przez programu BIOS. Wykrywanie urządzeń Natychmiast po włączeniu lub ponownym uruchomieniu komputera następuje wyszukiwanie karty wideo zainstalowanej w systemie. Zrobiono to z prostego powodu: bez karty wideo komputer w ogóle nie będzie w stanie wyświetlić informacji na ekranie, a jego dalsza praca nad prezentacją wyników autodiagnostyki będzie zupełnie pozbawiona sensu. Zwykle, jeśli nie można zainicjować systemu wideo, komputer przestaje działać i emitowany jest dźwięk błędu. Załóżmy, że karta wideo została wykryta. W tym przypadku następuje inicjalizacja, po czym na ekranie pojawia się obraz, który może zawierać informacje o karcie graficznej zainstalowanej w systemie, ilości jej pamięci, a także inne szczegóły (na przykład logo może zostać wyświetlony producent karty wideo). Określenie karty wideo następuje jeszcze wcześniej niż określenie typu procesora i zainstalowanej pamięci RAM. Jeśli jednak procesor w ogóle nie zostanie zainstalowany lub nie będzie można go używać, system nie będzie mógł wyświetlić obrazu na ekranie ani zasygnalizować dźwiękiem. Po zainicjowaniu karty wideo określany jest typ procesora. Na tym etapie jego częstotliwość taktowania jest również ustawiana zgodnie z ustawieniami BIOS-u. Na ekranie wyświetlana jest informacja o typie procesora, np. tak: Pentium IV przy 2600 MHz. Następnie program startowy określa typ i ilość pamięci RAM zainstalowanej w systemie. Następnie następuje testowanie pamięci. Na ekranie wyświetlana jest także informacja o wynikach tych procesów. Następnie rozpoczyna się inicjalizacja i weryfikacja urządzeń podłączonych do kontrolerów IDE. Mogą to być dyski twarde, napędy CD lub DVD i inne urządzenia pamięci masowej. Informacje o tych dyskach są zwykle pobierane z ustawień BIOS-u. Jeżeli w ustawieniach określono automatyczne wykrywanie dysków (wartość Auto), system będzie próbował je wykryć automatycznie - zajmie to jednak nieco więcej czasu. Po wykonaniu opisanych czynności program startowy komputera sprawdza stację dyskietek, jeśli jest zainstalowana. W tym celu kontroler wysyła do napędu kilka poleceń, a system czeka na jego odpowiedź. Następnie rozpoczyna się wyszukiwanie i sprawdza karty rozszerzeń podłączone do systemu, które mogą znajdować się albo w gniazda PCI oraz w złączach magistrali innych typów - ISA, AMR, CNR itp. Taka płytka może być modemem wewnętrznym, kartą dźwiękową, kartą przechwytywania wideo, tunerem TV lub kartą tunera FM itp. Niektóre z tych płytek (np. kontroler SCSI) może mieć własny BIOS. W takim przypadku kontrolę można na chwilę przekazać jej.

Każdemu urządzeniu zewnętrznemu w komputerze przypisany jest obwód elektroniczny ( kontroler lub adapter ), który to kontroluje. Niektóre kontrolery (na przykład kontroler dysku) mogą sterować wieloma urządzeniami jednocześnie.

2) Wszystkie kontrolery i adaptery współdziałają z procesorem i pamięcią RAM za pośrednictwem szkielet systemu transmisja danych zwana magistralą. Opona – płyta systemowa udostępniająca informacje wejścia-wyjścia. Cechą charakterystyczną autobusu jest prędkość wymiany.

Główne typy magistrali (ułożone według poprawy wydajności): ISA, EISA, VESA, PCI, AGP. Złącza to „gniazda” standardu PCI. Narodził się około 10 lat temu i dziś jest głównym standardem gniazd połączeniowych dodatkowe urządzenia. Gniazda PCI są zazwyczaj najkrótsze biały, podzielony swego rodzaju „zworeczką” na dwie nierówne części. Wcześniej w gnieździe PCI instalowana była także karta graficzna, teraz do tego celu wykorzystywane jest złącze AGP (Advanced Graphic Port). Jest to specjalny slot, który jest szybszy pod względem przepustowości. Pozostałe sloty nie są instalowane w nowych komputerach.

Aby uprościć podłączenie urządzeń, obwody elektroniczne składają się z kilku modułów - tablice elektroniczne. Na płycie głównej komputera - układowy (matczyny) – znajduje się procesor, koprocesor, pamięć RAM i magistrala. Obwody sterujące zewnętrznymi urządzeniami komputerowymi (kontrolerami lub adapterami) umieszczone są na osobnych płytkach wsuwanych w standardowe złącza (sloty) na płycie głównej. „Gniazdo” do instalacji procesora: każdy procesor ma swój własny typ płyty głównej, który zwykle jest niekompatybilny z innymi procesorami. Nie da się więc zamontować w gnieździe procesora PentiumIII Procesor AMD K7. I wzajemnie.

Tak więc obecnie na rynku dostępne są trzy płyty główne, dla instalacja trzech różne klasy procesory:

Płyty ze złączem Slot 1 przeznaczone są dla procesorów od Intela. Typ złącza – szczelinowe (długie gniazdo szczelinowe).

Płyty ze złączem Socket-370 przeznaczone są do montażu nowych procesorów Celeron firmy Intel (częstotliwość od 400 MHz). Typ złącza: gniazdo kwadratowe.

płyty ze złączem Super Socket 7 (Socket A) przeznaczone są dla „alternatywnych” procesorów firm AMD, Cyrix, IBM i innych. Typ złącza: gniazdo kwadratowe.

Jednym z kontrolerów obecnych we wszystkich komputerach jest kontroler portu We/Wy

Typy portów:

równolegle (LPT1-LPT4), zwykle podłącza się do nich drukarki i skanery;

szeregowe porty asynchroniczne (COM1-COM4), mysz, modem itp. są do nich podłączone;

port gier – do podłączenia joysticka;

Port USB (USB 2) - nowość - port o najwyższej prędkości I/O, do niego podłączane są nowe modele drukarek, skanerów, modemów, monitorów itp....

Port urządzenia - chip lub zarezerwowany obszar adresów RAM:
- zawierający jeden lub więcej rejestrów wejścia/wyjścia; I
- umożliwia połączenie urządzenia peryferyjne komputera do zewnętrznych magistrali procesora.

©2015-2019 strona
Wszelkie prawa należą do ich autorów. Ta witryna nie rości sobie praw do autorstwa, ale zapewnia bezpłatne korzystanie.
Data utworzenia strony: 22.07.2016

Rodzaje pamięci komputerowych to właśnie kwestia, którą początkujący użytkownicy często odkładają na później. Ale na próżno. To znacznie zakłóca prawidłowe zrozumienie funkcjonowania systemu jako całości, co powoduje, że trudniej będzie Ci znaleźć wspólny język ze swoim „żelaznym przyjacielem”. Jestem pewien, że studiowanie oprogramowania komputera musi rozpocząć się przynajmniej od powierzchownego spojrzenia na metalową dżunglę. Dlatego dzisiaj porozmawiamy ogólnie o pamięci: jaka jest, jak jest klasyfikowana i czym różni się od siebie.

Zacznijmy od najbardziej oczywistego. To znaczy my, ludzie, też mamy swoją pamięć i to też nie jest to samo. Oczywiste jest, że może to być wizualne, dotykowe, słuchowe itp., Ale teraz nie o tym mówimy. Z punktu widzenia funkcjonujących mechanizmów pamięć może mieć charakter operacyjny i długotrwały. Komputer jest mniej więcej taki sam.

Ludzka pamięć RAM aktywuje się w sytuacjach, gdy musisz zapamiętać informacje przez krótki czas, na przykład, aby coś zrobić i natychmiast o tym zapomnieć. Informacje takie przechowywane są w naszych głowach od 5 godzin do trzech miesięcy. Sprzętowo wszystko jest bardzo podobne. Komputerowa pamięć o dostępie swobodnym nazywana jest RAM (pamięć o dostępie swobodnym) i służy do przechowywania informacji, których może potrzebować procesor i aktualnie uruchomione programy. Informacje mogą być przechowywane w takiej pamięci do czasu ponownego uruchomienia komputera lub zakończenia działania określonego programu.

Pamięć trwała jest „zapamiętywana na całe życie”. Oczywiście możesz zapomnieć o wszystkim przez przypadek, ale komputer twardy dysk może pęknąć. Pamięć trwała przechowuje informacje, które mogą być przydatne w dowolnym momencie przez długi okres czasu lub przez całe życie. Komputerowym odpowiednikiem takiej pamięci jest dysk twardy. Jest zawsze znacznie większa niż pojemność pamięci RAM i zawsze wolniejsza od tej drugiej. Można na nim jednak przechowywać ogromne ilości informacji, praktycznie nie zajmując użytecznej przestrzeni w mieszkaniu. Jakoś dziwnie jest porównywać na przykład regał ze zwykłym dyskiem flash.

Oprócz podziału na stałą i RAM, pamięć komputera można również podzielić na wewnętrzną i zewnętrzną. Tutaj wszystko jest proste: wszystko, co jest w środku Jednostka systemowa– pamięć wewnętrzna, wszystko inne, co kupujemy osobno, nosimy ze sobą i podłączamy do różnych systemów (pendrive, napędy CD/DVD, karty pamięci itp.) – pamięć zewnętrzna. O tym porozmawiamy nieco później, a dziś interesuje nas, jaki rodzaj wewnętrznej pamięci komputera istnieje i wszystko, co można z nią połączyć.

ROM – pamięć tylko do odczytu

Jego zawartość nazywa się BIOS. Ale BIOS jest bliżej oprogramowania, teraz trochę o tym mówimy. To najtrwalsza pamięć Twojego komputera. Nie jest to zauważalne na zewnątrz, ale jest niezwykle ważne dla Twojego systemu. To ona testuje gotowość całego Twojego sprzętu od myszy po procesor przed załadowaniem systemu operacyjnego, uruchamia Twój system, a następnie przesyła Zarządzanie Windowsem. Istnieje również program do kontrolowania pracy samego procesora, a także szereg instrukcji, do których Jego Wysokość CPU może uzyskać bezpośredni dostęp, omijając inne biurokratyczne władze. Zawartość tej pamięci jest w naturalny sposób zachowywana po wyłączeniu komputera i nie można jej usunąć ani usunąć w normalny sposób. Będzie to wymagało flashowania, specjalnego oprogramowanie i trochę odwagi, jeśli zdecydujesz się to zrobić po raz pierwszy. Dokładniej, możliwość edycji danych w pamięci ROM zależy od jej typu.

ROM to zamaskowany ROM. Dane w takich mikroukładach są przesyłane na stałe podczas produkcji mikroukładów i nie można ich w żaden sposób zmienić. Pozostaje tylko wyrzucić uszkodzony mikroukład. To nie jest najlepsza opcja - użytkownicy zdecydowali i przestali kupować takie mikroukłady.
PROM lub PROM (Programowalny ROM) - podobny do poprzedniego, z wyjątkiem metody produkcji. W tej opcji dane są rejestrowane programowo raz też. Nie zmieniło to istoty, więc takie mikroukłady również odeszły w zapomnienie.
Lepszy jest EPROM lub EPROM (kasowalna pamięć ROM). Tutaj możesz już usuwać lub zapisywać dane, ale na razie tylko za pomocą promieniowania UV. W tej wersji potrzeba specyficznego sprzętu była bardzo irytująca. Te mikroukłady również nie są już produkowane.
EEPROM lub EEPROM (elektrycznie kasowalny PROM lub chip flash) - kasujemy i zapisujemy dane bez dodatkowych urządzeń, a nawet bez wyjmowania ich z komputera tyle razy, ile to konieczne.

Tytułem dodatkowej informacji interesujące może być to, że w literaturze technicznej można spotkać się z terminem „oprogramowanie wbudowane” (Software). Nie jest to do końca prawdą, ponieważ oprogramowanie układowe to nie sam chip, ale raczej zapisane na nim oprogramowanie.

CMOS - pamięć półtrwała

Zasilany jest małą baterią i zużywa bardzo mało energii. Niektóre są tam przechowywane Ustawienia systemowe, na przykład data i godzina, które, jak zauważyłeś, nie gubią się nawet po wyłączeniu komputera z sieci.

Pamięć podręczna

To jest pamięć o mnie samej wysoki poziom, w pewnym stopniu można go uznać za rodzaj pamięci RAM. Jest to dodatkowe łącze lub swego rodzaju bufor pomiędzy wolniejszymi urządzeniami do odczytu danych (np. pamięcią RAM czy dyskiem twardym) a procesorem, jednak w żaden sposób nie zwiększa przestrzeni adresowej. Jest znacznie szybsza i droższa od pamięci RAM i przeznaczona jest do przechowywania najczęściej używanych i niezbędnych dla procesora informacji. Ta informacja została wybrana metoda programowa za pomocą specjalnego algorytmu i jest umieszczany w pamięci podręcznej, skąd procesor będzie go pobierał w kolejnych cyklach swojej pracy. Przede wszystkim procesor uzyskuje dostęp do pamięci podręcznej i dopiero wtedy, jeśli niezbędne informacje brakuje, kolej na pamięć RAM. Informacje w pamięci podręcznej mogą być przechowywane różnego rodzaju, na przykład można znaleźć bloki zwykłych danych z pamięci głównej lub innej oficjalna informacja jak tablice aktualnej korespondencji danych i adresów, gdzie można je znaleźć w pamięci głównej. Istnieją trzy poziomy pamięci podręcznej.

L1 zwykle żyje na tej samej kości co procesor. Przeznaczony jest do przechowywania poleceń i danych aktualnie przetwarzanych przez procesor. Różni się tym, że dostęp do komórek pamięci odbywa się z częstotliwością zegara samego procesora, czyli prawie bez opóźnień. Producenci wymyślają różne cuda dla pamięci podręcznej - na przykład pamięć skojarzeniową, która pozwala wybierać dane nie według ich adresów, ale według ich zawartości. Prawie indeksowane wyszukiwanie w naszym systemie operacyjnym. Oczywiście znacznie przyspiesza to działanie systemu.
Pamięć podręczna L2 lub zewnętrzna pamięć podręczna była montowana na płycie głównej w pobliżu procesora. Teraz wbudowany w procesor wraz z pamięcią podręczną pierwszego poziomu. Jego pojemność pamięci jest znacznie większa.
L3 można czasami znaleźć na wysokowydajnych stacjach roboczych, serwerach i innym wyrafinowanym sprzęcie.

Charakterystyka pamięci podręcznej (jeśli występuje) jest również zwykle wskazana obok procesora. Rozmiary pamięci podręcznej są bardzo małe i w najwolniejszej wersji zwykle osiągają w najlepszym przypadku kilka megabajtów. Mówiąc bardziej szczegółowo, procesor jest czasami zmuszony do wykonywania pustych cykli w oczekiwaniu na przybycie danych ze znacznie wolniejszej pamięci RAM. W tej sytuacji uruchamiana jest pamięć podręczna. Coś takiego.

Rejestry

Procesor ma także trochę super-mega-hiperwydajnej pamięci. W przeciwnym razie trudno byłoby mu przypomnieć sobie, co robi w tej chwili. Wiadomo, że stwardnienie rozsiane nie jest przyjemną rzeczą. A tak na serio, rejestry najczęściej przechowują dane dla jednostki arytmetyczno-logicznej ALU. Są one kontrolowane bezpośrednio przez kompilator, który wysyła informację do procesora w celu późniejszego przetworzenia. Kto nie jest programistą, nie musi o tym pamiętać.

RAM – pamięć o dostępie swobodnym

Ten sam agent. Natychmiast po włączeniu komputera zbiera wiele pliki systemowe z dysku twardego do procesora i programów, które według systemu będą w tej chwili uruchomione. Jak więcej programów masz przy starcie, im więcej procesów uruchamia się w systemie, tym więcej pamięci potrzebują i tym wolniej włącza się komputer. W pamięci RAM przechowywane są także dane, które nie zostały jeszcze zapisane w pamięci stałej (dysku twardym). Dlatego w tej chwili wyłączenie awaryjne Wszystkie niezapisane informacje na komputerze zostaną utracone. Im większa ilość pamięci RAM, tym więcej informacji przydatnych dla procesora można w niej zapisać i tym szybciej działa cały system. Informacje w pamięci RAM stale się zmieniają w miarę potrzeb - nowe informacje są zapamiętywane, stare informacje są zapisywane na dysku twardym i w razie potrzeby usuwane. Jeśli pamięć RAM zostanie zapełniona, komputer zacznie znacznie zwalniać. Zwiększenie rozmiaru pliku stronicowania częściowo pomaga, ale z reguły w przypadku systemów Windows nie jest to panaceum, zwłaszcza że plik ten domyślnie ma rozmiar dynamiczny, czyli w razie potrzeby rozmiar rozszerzalny. Oznacza to, że ręczna zmiana jego rozmiaru jest całkowicie pozbawiona sensu. W tym pliku, tworzonym automatycznie przez system na dysku twardym lub tzw. pamięci wirtualnej, najczęściej używane dane są automatycznie resetowane z pamięci RAM, aby ją trochę odciążyć. Procesorowi znacznie łatwiej jest pracować z pamięcią RAM niż z twardy dysk. A do trwałego przechowywania informacji pamięć RAM nie nadaje się ze względu na jej wysoki koszt (porównaj koszt modułu RAM o pojemności 1 GB z ceną dysku twardego o pojemności na przykład kilkuset GB), ale najważniejsze jest jego zmienność. Informacje w pamięci RAM są zapisywane przy bezpośrednim udziale prądu i usuwane w ciągu ułamka sekundy po zaprzestaniu zasilania systemu. Jeśli uda Ci się zrobić zrzut ekranu (zrzut ekranu jego zawartości) w tych ułamkach sekundy, możesz dość łatwo złamać nawet najbardziej skomplikowany algorytm szyfrowania. Ten słabość zarówno płatne, jak i bezpłatne programy do szyfrowania informacji. Jego ważnymi cechami są wielkość i szybkość dostępu. Oczywiste jest, że im więcej obu, tym lepiej. I jeden ważny punkt odnośnie woluminu: system 32-bitowy nie zobaczy w nim zainstalowanych więcej niż 3 GB RAM (dokładniej). W systemach 64-bitowych nie ma ograniczeń.

dysk twardy

Jest to trwała, nieulotna pamięć systemu. To właśnie na dysku twardym przechowywany jest cały system operacyjny wraz z danymi użytkownika. Jest to rzadkie, ale zdarza się, że dysk twardy ulega awarii. W takim przypadku przywrócenie systemu i wszystkich informacji, które były w nim zapisane, będzie możliwe tylko dzięki twoim modlitwom. Mówiąc dokładniej, przywrócenie może być możliwe częściowo lub całkowicie, ale jego możliwość zależy od tego, co dokładnie i jak zepsuło się na dysku twardym. Początkujący będą prawdopodobnie potrzebować pomocy bardziej doświadczonych użytkowników. Przypominamy o regularności kopia zapasowa ważne informacje dla Ciebie.

Oczywiste jest, że dyski twarde charakteryzują się pojemnością, ale inną ważną cechą jest prędkość obrotowa. Dysk twardy to okrągły magnes, który dosłownie przykleja do siebie informacje. Informacje te odczytywane są przez specjalne, stałe głowice, do których dysk twardy, obracając się z określoną prędkością, zastępuje swoje komórki niezbędnymi do odczytu bitami i bajtami przechowywanych tam danych. Oczywiście im szybciej obraca się dysk twardy, tym szybciej odczytywane są informacje, tym szybciej pliki i inne przydatne rzeczy są kopiowane i wklejane. Jednym słowem jest to przydatny bonus za szybkość komputera i komfort pracy. Jeśli rozbierzesz stary dysk twardy, zobaczysz cały ten sprzęt na własne oczy. Jeśli rozbierzesz nowy, również go zobaczysz, ale nawet modlitwy nie pomogą przywrócić samego dysku ani przechowywanych na nim informacji.

Pamięć wideo

Jest to pamięć RAM, która służy potrzebom multimedialnym, a dokładniej przechowuje obraz aktualnie wyświetlany na ekranie Twojego monitora.

Adresowanie pamięci

W zasadzie – gdzieś w niedalekiej przyszłości stanie się to tematem osobnego artykułu, ale skoro już o pamięci mowa… Każda pamięć, jakakolwiek by nie była, składa się z urządzenia, na którym zapisywane są bity i bajty informacji zapisane i coś, co wie, jak je odczytać. Realizuje się to na różne sposoby — informacje są albo magnesowane (na dysku twardym) na powierzchni, albo przechowywane dynamiczną pamięć RAM korzystanie z energii elektrycznej (bez opłat - zero, opłata - jeden). Możesz wziąć cienką plastikową płytkę i wypalić na niej określony wzór (DVD) za pomocą lasera. 100 lat temu istniały karty dziurkowane z dziurami w niektórych miejscach... w tym przypadku Sposób przechowywania nie jest ważny, ale chodzi o to, że każdy nośnik jest podzielony na wiele maleńkich komórek, z których każda może przechowywać jeden bit informacji (zero lub jedynkę). Jest to najmniejsza jednostka informacji, z której składa się ostatecznie oglądany film, słuchana muzyka i wszystko inne na komputerze. Te z kolei grupowane są w bajty (po 8 sztuk). Z tego powodu producenci „żartują” i sprzedają Państwu dyski twarde o pojemności kilkudziesięciu GB mniejszej niż deklarowana. Tutaj masz 1 GB, który zawiera 1024 bajty, a nie 1000, jak myślą producenci. A teraz trochę matematyki. Każda komórka ma własny numer lub adres, pod którym może uzyskać do niego dostęp procesor lub program potrzebujący tego, co znajduje się w tej komórce. To właśnie adresowanie 32-bitowe w systemach o odpowiedniej architekturze sprawia, że nie można mieć więcej niż 4 GB pamięci RAM (niewielka ilość pamięci jest zarezerwowana na potrzeby życiowe). Do tego dochodzi jeszcze pojemność bitowa procesora, która określa ilość danych, które mogą być przetwarzane jednocześnie. Procesor 32-bitowy może jednocześnie pracować z 4 bajtami informacji (1 bajt = 8 bitów), a procesor 64-bitowy może obsłużyć jednocześnie 8 bajtów. Zatem 32-bitowy procesor z częstotliwość zegara 800 MHz wykona 800 milionów operacji na sekundę (obliczenia są bardzo przybliżone), a pamięć musi za tym nadążać, aby nie marnować przydatnego czasu. Być może moglibyśmy na tym poprzestać, ale na koniec przypomnę jeszcze jedną klasyfikację. Pamięci można podzielić na typy także ze względu na reakcję na ewentualne błędy. Pamięć bez parzystości w ogóle ich nie sprawdzi. Pamięć parzystości zawiera 1 bit parzystości na każde 8 bitów danych, specjalnie na potrzeby takich kontroli. Samo ECC potrafi znaleźć kilka błędnych bitów i jednocześnie skorygować błędy jednobitowe.

Zapisz się do naszego

Pamięć komputera osobistego. Pamięć przeznaczona jest do przechowywania programów i danych, z którymi bezpośrednio współpracuje procesor. Składa się z komórek, których lokalizacja jest określona przez unikalny adres. Oprócz danych tymczasowych, które zależą od tego, w czym robi komputer obecnie, musi znać i stale pamiętać pewne standardowe programy i dane. Rozwiązanie problemów związanych z przechowywaniem różnego rodzaju informacji i niezawodnym funkcjonowaniem komputera osobistego doprowadziło do zastosowania kilku rodzajów pamięci wewnętrznej i zewnętrznej

Pamięć wewnętrzna RAM przeznaczona jest do przechowywania informacji i realizowana jest za pomocą zestawu układów scalonych zainstalowanych na płycie głównej. Moduły pamięci to płytki z rzędami styków, na których umieszczone są duże zintegrowane układy pamięci. Pamięć o dostępie swobodnym (RAM) Pamięć tylko do odczytu (ROM) Pamięć podręczna

Pamięć urządzenia pamięci o dostępie swobodnym przechowuje tymczasowe informacje, które zmieniają się w miarę wykonywania przez mikroprocesor różnych operacji. Ten rodzaj pamięci zapewnia dostęp w dowolnym momencie do dowolnej losowo wybranej komórki pamięci. Właściwość ta znajduje odzwierciedlenie w angielskiej nazwie operacyjnej pamięć RAM(Pamięć o dostępie swobodnym - pamięć o dostępie swobodnym). Nie wolno nam zapominać, że pamięć RAM jest urządzeniem ulotnym, tj. po wyłączeniu zasilania komputera wszystkie informacje znajdujące się w pamięci RAM zostają usunięte. Pamięć RAM charakteryzuje się dużą szybkością i stosunkowo małą objętością. W przypadku nowoczesnych komputerów zakres pojemności pamięci wynosi 16 - 512 MB. Baran

Pamięć ROM przechowuje informacje zapisane u producenta i musi pozostać niezmieniona przez długi czas. Stała informacja zawiera podstawowe programy systemowe, które uruchamiają się automatycznie po włączeniu komputera. Komputer może czytać i wykonywać programy z pamięci stałej, ale nie może ich zmieniać ani dodawać nowych. Pamięć ROM przeznaczona jest wyłącznie do odczytu informacji. Ta właściwość pamięci trwałej wyjaśnia często używaną angielską nazwę ROM (Read Only Memory). Pamięć ROM jest również realizowana w postaci układów scalonych. Różnica polega na tym, że te chipy są nieulotne. Wyłączenie zasilania nie powoduje utraty danych. Istnieją dwa główne typy mikroukładów Pamięć ROM, jednorazowo programowalne (po nagraniu nie można zmienić zawartości pamięci) i programowalne wielokrotnie. ROM

Pamięć podręczna Aby zwiększyć wydajność komputera i skoordynować pracę urządzeń o różnych prędkościach, współczesny komputer wykorzystuje inny rodzaj pamięci - pamięć podręczną (od angielskiego cache - kryjówka, magazyn). Pamięć podręczna to pośrednie urządzenie magazynujące lub bufor. Służy do wymiany danych pomiędzy mikroprocesorem a pamięcią RAM, pomiędzy pamięcią RAM a zewnętrznym urządzeniem magazynującym. Korzystanie z pamięci podręcznej zmniejsza liczbę dostępów do twardy dysk do odczytu i zapisu, ponieważ przechowuje dane, do których wielokrotny dostęp ze strony procesora nie wymaga powtarzania procesu odczytu ani innego przetwarzania informacji. Istnieją dwa rodzaje pamięci podręcznej: wewnętrzna (od 8 do 64 KB), umieszczona wewnątrz procesora i zewnętrzna (od 256 KB do 1 MB), która jest instalowana na komputerze płyta główna. pamięć RAM mikroprocesora Napędy zewnętrzne

Pamięć zewnętrzna Pamięć zewnętrzna przeznaczona jest do długotrwałego przechowywania programów i danych. Zewnętrzne urządzenia pamięci (dyski) są urządzeniami nieulotnymi, wyłączenie zasilania nie powoduje utraty danych. Mogą być wbudowane w jednostkę systemową lub wykonane w postaci niezależnych jednostek podłączonych do jednostki systemowej poprzez jej porty. Ważną cechą pamięci zewnętrznej jest jej objętość. Ilość pamięci zewnętrznej można zwiększyć dodając nowe dyski. Nie mniej ważnymi cechami pamięci zewnętrznej są czas dostępu do informacji i szybkość wymiany informacji. Parametry te zależą od urządzenia odczytującego informacje i organizacji rodzaju dostępu do nich.

Najpopularniejszymi nośnikami danych są elastyczne dyski magnetyczne NGMD, czyli dyskietki. Najpopularniejsze dyskietki to dyskietki 3,5" (calowe), (3-calowe). Dyskietki nazywane są elastycznymi, ponieważ plastikowy krążek znajdujący się wewnątrz tulei ochronnej w rzeczywistości się wygina. Dlatego też tuleja ochronna wykonana jest z twardego plastiku. Dysk jest pokryta z wierzchu specjalną warstwą magnetyczną zapewniającą przechowywanie danych. Informacje zapisywane są po obu stronach dysku wzdłuż ścieżek tworzących koncentryczne okręgi. Każda ścieżka jest podzielona na sektory. Gęstość zapisu danych zależy od gęstości ścieżek na dysku powierzchni, czyli ilości ścieżek na powierzchni dysku, a także od gęstości zapisu informacji na ścieżce. Dla dyskietek 3,5" obowiązują standardy DD, HD i ED, objętość zapisywanych informacji wynosi od 720 KB do 2,88 MB. Najpopularniejsze są dyskietki HD 3,5". Jako nośnik danych dyskietki same w sobie są już prawie przestarzałe, a ich mała objętość, niska prędkość odczytu/zapisu i zawodność sprawiają, że ich użycie jest nieopłacalne.

Dysk twardy Twarde dyski magnetyczne, zwane inaczej „dyskami twardymi”, są istotnym elementem komputera osobistego. Istnieją różne wersje pochodzenia nazwy „Winchester”. Według jednego z nich pierwsze dyski twarde wypuszczono na rynek w oddziale IBM w małym miasteczku Winchester. Dysk twardy to kilka aluminiowych płytek pokrytych warstwą magnetyczną, które wraz z mechanizmem odczytu i zapisu są zamknięte w hermetycznie zamkniętej obudowie wewnątrz jednostki systemowej. Dyski twarde mają przewagę nad stacjami dyskietek pod dwoma głównymi względami: pojemnością dyski twarde znacznie wyższe i wahają się od kilkuset megabajtów do setek gigabajtów; prędkość wymiany informacji jest 10 razy większa. Aby uzyskać dostęp do dysku twardego, użyj nazwy określonej łacińską literą C:. Jeżeli zainstalowany jest drugi dysk twardy, przypisuje się mu następującą literę alfabetu łacińskiego D: . Komputer zapewnia taką możliwość, korzystając ze specjalnego programu systemowego warunkowo podziel jeden dysk na kilka. Takie dyski, które nie istnieją jako oddzielne urządzenie fizyczne, ale stanowią jedynie część jednego dysk fizyczny nazywane są dyskami logicznymi.

CD-ROM Napędy CD-ROM. Płyty kompaktowe, które były używane w sprzęcie audio, zostały zmodyfikowane do użytku w komputerach PC i obecnie stały się integralną częścią nowoczesnych komputerów. Jest to doskonały nośnik danych, bardziej kompaktowy, wygodny i tańszy niż dysk twardy. Został zaprojektowany jako urządzenie wewnętrzne i ma rozmiar dysku 5,25 cala. Zwykle zarządzane poprzez IDE, Interfejs SCSI lub kartę dźwiękową. Tarcza wykonana jest z poliwęglanu, który jest jednostronnie pokryty warstwą odblaskową (wykonaną z aluminium lub złota). Nagrywanie odbywa się za pomocą wiązki lasera, która wypala naprzemienne zagłębienia w powierzchni warstwy metalu. Główną cechą jest prędkość przesyłania danych. Jednostką odczytu jest prędkość odczytu z taśmy magnetycznej. Szybkość odczytu kolejnych urządzeń jest wielokrotnością tej prędkości i waha się od 150 KB. /sek. Do 6 -7 MB. /sek. Jakość odczytu charakteryzuje się stopą błędu i jest oceną prawdopodobieństwa zniekształcenia bitu informacyjnego podczas jego odczytu. Ten parametr odzwierciedla zdolność urządzenia do korygowania błędów odczytu/zapisu. Średni czas dostępu to czas potrzebny dyskowi na znalezienie niezbędnych danych na nośniku. Waha się od 400 do 80 ms.

DVD-ROM DVD (Digital Video Disk) – dyski zastępujące CD-ROM, pierwotnie przeznaczone do użytku domowego. Różnią się tym, że mogą pomieścić objętość danych wielokrotnie większą niż możliwości płyt CD (od 4,7 do 17 GB). Poziom jakości dźwięku i obrazu zapisanego na płycie DVD jest zbliżony do jakości studyjnej. Napędy DVD wykorzystują węższą wiązkę lasera niż CD-ROMy, dzięki czemu grubość warstwy ochronnej dysku została zmniejszona o połowę, co doprowadziło do pojawienia się płyt dwuwarstwowych.

Pamięć flash Pamięć flash, wprowadzona na rynek pod koniec lat 80. XX wieku (Intel), należy do klasy elektrycznie kasowalnych, programowalnych urządzeń pamięci tylko do odczytu. Jednak usuwa jednocześnie cały obszar komórek: blok lub cały chip. Zapewnia to szybsze zapisywanie informacji lub, jak to się nazywa, inaczej Tej procedury, programowanie pamięci. Aby uprościć tę procedurę, w chipie znajdują się specjalne bloki, które sprawiają, że zapis jest „przejrzysty” (podobnie jak zapis w konwencjonalnej pamięci) dla środowiska sprzętowego i programowego.

Różne rodzaje pamięć flash Przenośny napęd DVD-ROM; może być używany zarówno po podłączeniu do komputera jako DVD-ROM, jak i jako odtwarzacz DVD po podłączeniu do telewizora. DISK STENO jest po prostu autonomiczny zewnętrzne USB Napęd CDRW 2.0 w połączeniu z 6-formatowym czytnikiem kart. Może odczytywać informacje z sześciu głównych typów kart flash, może być również używany jako zewnętrzny dysk zapisu. Napęd ZIPPro. Może wykonywać proste zadania, które sprowadzają się do przesyłania niewielkich ilości danych służbowych i dużych ilości danych rozrywkowych, takich jak muzyka, filmy i gry.

Karty flash do albumów cyfrowych Nixvue Po zapełnieniu karty pamięci (używanej na przykład w aparacie cyfrowym) dane z tej karty można skopiować do albumu cyfrowego; Istnieje możliwość drukowania zdjęć bez użycia komputera. OLYMPUS CAMEDIA MXD 512 Px. Obraz D Karta Karta pamięć, przeznaczona do długotrwałego (kilkadziesiąt lat) przechowywania danych w przypadku braku źródła zasilania. Stosuje się w aparaty cyfrowe i inne urządzenia. Pamięć USB Zasoby dysku — do 1000 cykli ponownego zapisu. Gwarantowany okres przechowywania danych wynosi do 10 lat. Mądry. Media Flash Card Karta pamięci przeznaczona do długotrwałego przechowywania danych. Stosowana w aparatach cyfrowych i innych urządzeniach Compact Flash Card Karta pamięci przeznaczona do długotrwałego (kilkadziesiąt lat) przechowywania danych w przypadku braku źródła. Stosowany w aparatach cyfrowych, komputerach kieszonkowych i innych urządzeniach. Karta pamięci SD. Karta pamięci; stosowany w odtwarzaczach MP3, aparatach cyfrowych, urządzeniach PDA, smartfonach i innych urządzeniach.

Pamięć (komputer)

Moduł RAM włożony do płyty głównej

Pamięć komputera (Urządzenie pamięci masowej, Urządzenie pamięci) – część komputera, fizyczne urządzenie lub nośnik służący do przechowywania danych wykorzystywanych w obliczeniach przez określony czas. Pamięć, podobnie jak procesor, jest stałą częścią komputera od lat czterdziestych XX wieku.

Na poziomie codziennym słowo „pamięć” ma węższe znaczenie - półprzewodnikowa pamięć o dostępie swobodnym (RAM), używana jako pamięć RAM w komputerze osobistym (karta pamięci lub moduł pamięci). Jednak pojęcie pamięci jest znacznie szersze.

Pamięć komputerowa zawsze miała strukturę hierarchiczną i wymagała użycia kilku urządzeń pamięci masowej o różnych charakterystykach.

Najbardziej znanymi środkami maszynowego przechowywania danych stosowanymi w komputerach osobistych są: moduły RAM, dyski twarde (dyski twarde), dyskietki (dyskietki magnetyczne) czy pamięć flash.

Funkcje pamięci

Pamięć komputera zapewnia obsługę jednej z funkcji współczesnego komputera - możliwości przechowywania informacji przez długi czas. Razem z centralnym procesorem, urządzenie pamięci masowej stanowi kluczowy element tak zwanej architektury von Neumanna, która leży u podstaw większości nowoczesnych komputerów. ogólny cel.

Pierwsze komputery wykorzystywały urządzenia pamięci masowej wyłącznie do przechowywania przetworzonych danych. Ich programy zostały zaimplementowane na poziomie sprzętowym w postaci ściśle określonych sekwencji wykonywalnych. Jakiekolwiek przeprogramowanie wymagało ogromnej ilości ręcznej pracy związanej z przygotowaniem nowej dokumentacji, ponownym podłączeniem, przebudową bloków i urządzeń itp. Zastosowanie architektury von Neumanna, która przewiduje przechowywanie programów komputerowych i danych w pamięci współdzielonej, radykalnie zmieniło sytuację.

Do chwili obecnej stworzono wiele różnych urządzeń do przechowywania danych, z których wiele opiera się na wykorzystaniu różnorodnych efektów fizycznych. Nie ma uniwersalnego rozwiązania, każde ma pewne wady. Dlatego systemy komputerowe są zwykle wyposażone w kilka rodzajów systemów przechowywania danych, których główne właściwości decydują o ich zastosowaniu i przeznaczeniu.

Fizyczne podstawy funkcjonowania

Pamięć tylko do odczytu, ROM to rodzaj pamięci przeznaczonej do przechowywania i odczytu danych, które nigdy się nie zmieniają. Dane są zapisywane w pamięci ROM podczas procesu produkcyjnego, więc użytkownik nie może ich zmienić. Najpopularniejsze ROMy wykonane na obwody scalone(LSI, VLSI) i optyczne CD-ROMy i DVD-ROM.

Programowalna pamięć tylko do odczytu PROM to rodzaj pamięci, w której dane mogą być zapisywane lub zmieniane poprzez wystawienie nośnika pamięci na działanie pól elektrycznych, magnetycznych i/lub elektromagnetycznych (w tym ultrafioletu i innych), często pod kontrolą specjalny program. Istnieją pamięci EPROM jednorazowego zapisu i pamięci EPROM kasowalne. EPROM, kasowalna pamięć PROM ), w tym:

Elektrycznie programowalna pamięć ROM (EPROM) Elektrycznie zmieniana pamięć tylko do odczytu, EAROM )
Programowalna pamięć ROM kasowalna elektrycznie (EEPROM) elektrycznie kasowana programowalna pamięć tylko do odczytu pamięć flash), różny wysoka prędkość dostęp i możliwość szybkiego usunięcia danych
Przez zależność energetyczną

Pamięć holograficzna(Język angielski) przechowywanie holograficzne) - jako nośnik zapisu i przechowywania wykorzystywana jest przestrzenna informacja graficzna wyświetlana w postaci struktur interferencyjnych.

Pamięć matrycy(Język angielski) przechowywanie matrycy) - rodzaj pamięci, której elementy (komórki) są ułożone w taki sposób, że można do nich dotrzeć wzdłuż dwóch lub więcej współrzędnych.

Pamięć wieloblokowa(Język angielski) pamięć wielokolumnowa) to rodzaj pamięci RAM zorganizowanej z kilku niezależnych bloków, które umożliwiają jednoczesny dostęp do nich, co zwiększa jej przepustowość. Często używany jest termin „interliving” (kalka z angielskiego). przekładać- przeplot) i można je znaleźć w dokumentacji niektórych firm „pamięć wielokanałowa” (ang. Wielokanałowy).

Pamięć wielowejściowa(Język angielski) wieloportowa pamięć masowa) - urządzenie pamięciowe umożliwiające niezależny dostęp z kilku kierunków (wejść), a żądania obsługiwane są według ich priorytetu.

Pamięć wielopoziomowa(Język angielski) pamięć wielopoziomowa) - organizacja pamięci składająca się z kilku poziomów urządzeń pamięci masowej różne cechy i postrzegane przez użytkowników jako całość. Pamięć wielopoziomowa charakteryzuje się organizacją stronicową, która zapewnia „przejrzystość” wymiany danych pomiędzy pamięciami różnych poziomów.

Pamięć zarządzana bezpośrednio (RAM).(Język angielski) Magazyn online) - pamięć bezpośrednio dostępna dla procesora centralnego w danym momencie.

Pamięć obiektowa(Język angielski) przechowywanie obiektów) - pamięć, której system zarządzania koncentruje się na przechowywaniu obiektów. Ponadto każdy obiekt charakteryzuje się rodzajem i wielkością zapisu.

Pamięć nakładki(Język angielski) Nakładane miejsce do przechowywania) - rodzaj pamięci z wywoływanym nakładaniem inny czas moduły oprogramowania.

Pamięć działanie równoległe (Język angielski) przechowywanie równoległe) - rodzaj pamięci, w którym można uzyskać dostęp do wszystkich obszarów wyszukiwania jednocześnie.

Możliwość ponownego ładowania pamięci sterującej(Język angielski) pamięć kontrolną z możliwością ponownego ładowania) – rodzaj pamięci przeznaczony do przechowywania mikroprogramów sterujących i umożliwiający wielokrotną zmianę treści – automatycznie lub pod kontrolą operatora komputera.

Przenośna pamięć(Język angielski) przechowywanie nośników danych) – rodzaj pamięci archiwalnej, w której dane przechowywane są na nośniku przenośnym. Nie ma do nich bezpośredniego dostępu z poziomu komputera.

Pamięć sekwencyjna(Język angielski) przechowywanie sekwencyjne) - rodzaj pamięci, w której dane są zapisywane i odtwarzane sekwencyjnie - cyfra po cyfrze.

Pamięć procesora, pamięć procesora(Język angielski) pamięć procesora) - pamięć będąca częścią procesora i przeznaczona do przechowywania danych bezpośrednio zaangażowanych w wykonywanie operacji realizowanych przez jednostkę arytmetyczno-logiczną i urządzenie sterujące.

Pamięć z wbudowaną logiką, pamięć funkcjonalna(Język angielski) logika w pamięci) - rodzaj pamięci zawierającej wbudowane udogodnienia przetwarzanie logiczne(transformacja) danych, np. ich skalowanie, konwersja kodów, nakładanie pól itp.

Pamięć robocza (pośrednia).(Język angielski) magazyn roboczy (pośredni). ):

Część pamięci komputera przeznaczona do przechowywania tymczasowych zbiorów danych.

Pamięć do tymczasowego przechowywania danych.

Prawdziwa pamięć(Język angielski) prawdziwy magazyn) – cała fizyczna pamięć komputera, w tym pamięć główna i zewnętrzna, dostępna dla procesora centralnego i przeznaczona do przechowywania programów i danych.

Zarejestruj pamięć(Język angielski) przechowywanie rejestru) - rodzaj pamięci składający się z rejestrów ogólnego przeznaczenia i rejestrów zmiennoprzecinkowych. Z reguły jest on w całości zawarty w procesorze.

Wolna (dostępna) pamięć(Język angielski) wolna przestrzeń) - obszar lub przestrzeń pamięci, którą można aktualnie przeznaczyć na załadowanie programu lub zapis danych.

Pamięć semantyczna(Język angielski) przechowywanie semantyczne) - rodzaj pamięci, w której dane są przechowywane i zapisywane zgodnie z określoną strukturą cech pojęciowych.

Wspólna pamięć(Język angielski) możliwość współdzielenia pamięci) - rodzaj pamięci, z której może korzystać jednocześnie kilka procesorów.

Chroniona pamięć, chroniona pamięć(Język angielski) magazyn chroniony) - rodzaj pamięci, która ma wbudowane zabezpieczenia przed nieuprawnionym dostępem do którejkolwiek jej komórki.

Pamięć o dostępie szeregowym(Język angielski) pamięć o dostępie sekwencyjnym) - rodzaj pamięci, w której kolejność adresowanych do nich komunikatów wejściowych i próbek danych odpowiada kolejności, w jakiej zorganizowane są ich zapisy. Główną metodą wyszukiwania danych w tego typu pamięci jest sekwencyjne wyliczanie rekordów.

Pamięć o dostępie bezpośrednim, pamięć o dostępie swobodnym (RAM)(Język angielski) Pamięć o dostępie swobodnym, RAM) - rodzaj pamięci, w której kolejność adresowanych do nich komunikatów wejściowych i próbek danych nie jest zależna od kolejności uporządkowania ich zapisów ani od ich lokalizacji.

Pamięć oparta na słowach(Język angielski) pamięć zorganizowana słownie) - rodzaj pamięci, w której adresowanie, zapisywanie i odczytywanie danych odbywa się nie bajt po bajcie, ale słowo po słowie.

Pamięć statyczna(Język angielski) przechowywanie statyczne) - rodzaj pamięci, w której pozycja danych i ich wartość nie zmieniają się podczas przechowywania i odczytu. Odmianą tego typu pamięci jest statyczna pamięć RAM.

Pamięć strony(Język angielski) pamięć strony) - pamięć podzielona na identyczne obszary - strony. Wymiana z taką pamięcią odbywa się poprzez strony.

Kontroluj pamięć(Język angielski) kontrolować przechowywanie) - pamięć zawierająca programy sterujące lub mikroprogramy. Zwykle realizowane w formie pamięci ROM.

Różne typy pamięci mają różne zalety, dlatego większość nowoczesnych komputerów korzysta z wielu typów urządzeń pamięci masowej.