Запоминающие устройства пк
 Скачать 86 Kb.
|
|
Лабораторные работы по Информатике: Устройства ПК -2 Кабаевой Г.Дж. Лабораторная работа № 4. Тема: Запоминающие устройства ПК Цель: Приобретение знаний по теме 2.2. Запоминающие устройства ПК «Виды памяти: ОЗУ, ПЗУ. Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики. Организация данных на магнитных дисках, файлы». Вспомогательный материал: презентация «Память ПК». I. Контроль знаний------------------------------------------------------------------------------------------ 1. Двоичное число 11101101 в восьмеричной системе счисления запишется в виде... варианты ответов: 1) 2118 2) 2258 3) 3558 4) 2558 2. Переведите в десятичную систему правильный ответ предыдущего задания. 3. Какую роль выполняет системный блок? 4. Какую функцию выполняет системная плата? 5. Какие элементы размещаются на системной плате? II. Решение задач----------------------------------------------------------------------------- 2.1. Открыть презентацию «Память ПК» 2.2. Составить краткий конспект по изучаемому материалу. Персональные компьютеры имеют три основных уровня памяти:
К этим уровням добавляется промежуточная буферная или кэш-память. Кроме того, многие устройства ПК имеют собственную локальную память. Для подсистемы хранимой памяти важными параметрами являются следующие:
И другие, такие как: энергонезависимость; устойчивость к внешним воздействиям; время хранения; размер и вес; удельная стоимость хранения единицы данных (цена накопителя, отнесенная к единице хранения(байту или мегабайту) и т.п. Основная память Основная память содержит оперативное (RAM- Random Access Memory) и постоянное (ROM –Read Only Memory) запоминающие устройства (ОЗУ и ПЗУ). Оперативная память: статическая и динамическая. Оперативная память может формироваться из микросхем динамического (DRAM –Dynamic Random Access Memory) или статического (SRAM – Static Random Access Memory) типа. Память статического типа обладает более высоким быстродействием, но значительно дороже DRAM. Кроме того, они отличаются низкой удельной емкостью (единицы мегабит на корпус) и высоким энергопотреблением. Поэтому статическая память используется в основном в качестве микропроцессорной и буферной (кэш – память). В динамической памяти ячейки построены на основе полупроводниковых областей с хранением зарядов, занимающих гораздо меньшую площадь, нежели схемы SRAM и практически не потребляющих энергии при хранении. Во избежание потери хранимой информации заряд постоянно нужно регенерировать, отсюда и название – динамическая. Ячейки динамической памяти по сравнению со статической имеют большее время срабатывание (ниже быстродействие), но большую удельную плотность и меньшее энергопотребление. Динамическая память используется для построения оперативных запоминающих устройств основной памяти ПК. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) ОЗУ предназначено для хранения информации (программ и данных), непосредственно участвующей в вычислительном процессе в текущий интервал времени. ОЗУ – энергозависимая память: при отключении напряжения питания информация, хранящаяся в ней, теряется. Быстродействие ОЗУ в миллионы раз больше быстродействия внешних запоминающих устройств (ВЗУ). Конструктивно элементы оперативной памяти выполняются в виде отдельных модулей памяти – небольших плат с одной или несколькими микросхемами. Эти модули вставляются в разъемы – слоты на системной плате. На СП может быть несколько групп разъемов – банков для установки модулей памяти; в один банк можно ставить лишь блоки одинаковой емкости. Модули памяти характеризуются конструктивом, емкостью, временем обращения и надежностью работы. Существуют следующие виды модулей ОЗУ: DIP – dual in line package – корпус с двухрядным расположением выводов, используются только в составе SIMM; SIMM – single in line memory module - печатные платы с односторонним краевым разъемом типа слот, встречаются только в устаревших ПК; DIMM - dual in line memory module – более современные модули памяти, емкость этих модулей – 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 Мбайт ; RIMM – rambus in line memory module – требуют интенсивного охлаждения. Типы ОЗУ: SDRAM (Synchronous DRAM) – синхронная динамическая память DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) – вариант памяти SDRAM, осуществляющий передачу информации по обоим фронтам тактового импульса, что увеличивает в 2 раза эффективную частоту по сравнению с тактовой частотой. DRDRAM (Direct Rambus DRAM – динамическая память с прямой шиной для RAM) - характеризуется высоким быстродействием. Кэш-память Кэш-память имеет несколько уровней. Уровни L1, L2, L3 – это регистровая кэш-память, высокоскоростная память сравнительно большой емкости, являющаяся буфером между оперативной памятью и микропроцессором, позволяющая увеличить скорость выполнения операций. Кэш –память недоступна для пользователя, отсюда и название «кэш» -тайник в переводе с английского. В кэш - памяти хранятся копии блоков данных тех областей оперативной памяти, к которым выполнялись последние обращения и весьма вероятны обращения в ближайшие такты работы, быстрый доступ к этим данным и позволяет сократить время выполнения очередных команд программы. Кэш – память первого уровня (L1) встроена в основное ядро МП, емкость этой памяти у МП серии Core по 32 Кб. У Pentium Pro и выше кроме кэш-памяти 1-го уровня есть и встроенная на микропроцессорную плату кэш-память 2-го уровня (L2) емкостью от 128 Кб до 2048 Кбайт. Дополнительная кэш-память 2-го уровня (L2) или 3-го (L3) уровня размещается на СП вне МП, емкость ее достигает нескольких мегабайт. Чем больше размер кэш-памяти, тем выше быстродействие,, но эта зависимость нелинейная. В современных ПК применяется кэш-память и между внешними запоминающими устройствами на дисках и оперативной памятью (емкостью 4-32 Мбайт) обычно относящаяся к 4 уровню, создается она либо в поле оперативной памяти, либо непосредственно в модуле самого внешнего запоминающего устройства. Постоянные запоминающие устройства. ПЗУ – память только для чтения, также строится на основе установленных, на материнской плате модулей и используется для хранения неизменяемой информации; загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера, некоторых драйверов базовой системы ввода-вывода (BIOS) и т.п. К ПЗУ принято относить энергонезависимые постоянные и «полупостоянные» запоминающие устройства, из которых оперативно можно только считывать информацию, запись в ПЗУ выполняется вне ПК в лабораторных условиях или при наличии специального программатора в компьютере. Устанавливаемые на системной плате ПК модули ПЗУ имеют емкость, как правило, не превышающую 128 Кбайт. Быстродействие у постоянной памяти меньшее, чем у оперативной, поэтому для повышения производительности содержимое ПЗУ копируется в ОЗУ. В настоящее время в ПК используются «полупостоянные», перепрограммируемые запоминающие устройства – флэш–память, модули или карты которых устанавливаются прямо в разъемы СП. Виртуальная память. Виртуальная память используется при недостаточной емкости ОП. Для реализации виртуальной памяти частично используется внешняя память на жестком диске. Внешние запоминающие устройства (ВЗУ). Внешние устройства можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду носителя, типу конструкции, принципу записи и считывания информации, методу доступа и т.д. В зависимости от типа носителя, все ВЗУ подразделяются:
Накопители на магнитной ленте В ПК используются только стримеры – накопители на кассетной ленте, емкостью: 340Мб, 680, 1700 Мб, 4000Мб, 8 Гб, объявлено о создании стримеров до 80 Гб и 1 Тб (IBM). Накопители на дисках более разнообразны:
В качестве запоминающей среды у них используются магнитные материалы со специальным свойством, позволяющим фиксировать два специальных направления намагниченности в которым ставится в соответствие двоичные цифры 0 и 1. Информация на магнитные диски (МД) записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей – дорожек (трек). Устройство для чтения и записи информации на магнитном диске называется дисководом. Основные характеристики :
Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Это означает Что ПК может «обратиться к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией . Размещение информации на дисках Дорожки диска разбиты на секторы. В одном секторе обычно размещается 512 байт данных. Обмен данными между НМД и ОП осуществляется последовательно кластерами. Кластер – это минимальная единица размещения информации на дисках, состоящая из двух или большего числа смежных секторов дорожки. Поэтому если необходимо разместить на диске маленький файл, например размером 20 байт, он все равно займет дисковое пространство размером в кластер (1024 байт). Сравнительные характеристики дисковых накопителей
Устройства флэш-памяти Флэш - диски – популярный и перспективный класс энергонезависимых запоминающих устройств., представляют собой устройства для долговременного хранения информации с возможностью многократной перезаписи. Стирание и запись данных осуществляется по аналогии с магнитными дисками секторами (кластерами). Конструктивных вариантов исполнения флэш-памяти существуют много. Для хранения информации в них используются микросхемы памяти с металлизацией, выполненные по технологии Flash, изобретенной в начале 80-х годов в фирме Intel. Дисками их называют условно, поскольку флэш-диски полностью эмулируют функциональные возможности магнитных дисков. III. Домашнее задание---------------------------------------------------------------------------------------------- 1. Составить описание технических параметров собственного компьютера. |