Память компьютера Память компьютера
 Скачать 6.5 Mb.
|
Память компьютераПамять компьютера1. Внешняя память жесткие диски (винчестеры) флэш-память лазерные диски (CD, DVD) дискеты магнитная лента 2. Внутренняя память 1. Внутренняя памятьВнутренняя памятьОперативная память ОЗУ = оперативное запоминающее устройство RAM = random access memory (с произвольным доступом) более 256 Мб Постоянная память ПЗУ = постоянное запоминающее устройство ROM = read only memory (только для чтения) 64 Кб – микросхема BIOS (программы для тестирования и запуска компьютера, обращения к оборудованию) Оперативная память
Оперативная память представляет собой последовательность пронумерованных, начиная с нуля, ячеек. В каждой ячейке может храниться двоичный код, длиной восемь знаков. Оперативная память Объем оперативной памяти компьютера можно определить по формуле: Iозу = Iяч * N где: Iяч – количество информации, хранящейся в ячейке N – количество ячеек Оперативная память Пример: В компьютере количество ячеек памяти равно 1 073 741 824 Количество информации в каждой ячейке, Iяч = 8 битов = 1 байт Тогда информационный объём оперативной памяти данного компьютера равен: Iоп = Iяч* N = 1 байт * 1 073 741 824 = 1 073 741 824 байтов/1024 = 1 048 576 Кбайт/1024 = 1024 Мбайт = 1 Гбайт Оперативная память Оперативная память изготавливается в виде Модули памяти устанавливаются в специальные разъёмы на системной плате компьютера модулей памяти Внутренняя память
Оперативная память Постоянная память Характеристики памятиОбъем (емкость) ПЗУ: 64 Кбайт ОЗУ: от 256 Мбайт до 16 Гбайт ЖМД: от 250 Гбайт до 4 Тбайт Быстродействие (время доступа) – время, необходимое для чтения минимальной порции данных ОЗУ: около 10 нс Flash: около 2 мс ЖМД: около 4 мс Доступ
последовательный – данные могут передаваться только в определенной последовательности (магнитная лента) Кэш-памятьКэш-память (cache – тайник, запас) – быстродействующая память, расположенное между процессором и ОЗУ. Проблема – тактовая частота работы процессора значительно выше, чем тактовая частота ОЗУ, процессор «простаивает», ожидая данные. кэш-память ОЗУ Чтение из ОЗУ – сначала в кэш. Если нужная ячейка уже есть в кэше, она берется из кэша (быстро). медленно быстро Кэш-памятьувеличение скорости работы, если часто нужны одни и те же ячейки неэффективно, если все время нужны разные ячейки Многоступенчатое кэширование: процессор ядро ОЗУ L1 L2 64 Кб 128 Кб…4Мб L1 быстрее L2! 2. Внешняя памятьДискетыГМД = гибкий магнитный диск, floppy disk 5,25’’ (дюйма) 3,5’’ разрешение записи Форматирование – разметка, нанесение секторов и дорожек. 1,44 Мбайт 300 об/мин ДискетыПравила работы: Нельзя:
вставлять деформированную дискету вручную открывать защитную шторку вносить в электромагнитные поля вынуть дискету Гибкие магнитные диски (дискета, флоппи-диск)Информационная ёмкость дискеты невелика и составляет всего 1.44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин). У гибкого диска 2 стороны по 80 дорожек. На каждой дорожке по 18 секторов. Объем одного сектора = 512 байт. Объем диска = 2*80*18*512=1,44 Мбайт Винчестер является обязательным компонентом современного компьютера (HDD – Hard Disk Drive) – представляет собой группу дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. ВинчестерыЕмкость: до 4 Тбайт Частота вращения: 7200 об/мин, 10000 об/мин Подключение: IDE, SATA внешние винчестеры ЖМД = жесткий магнитный диск HDD = hard disk drive Долговременная память Жёсткий магнитный диск Первый накопитель на жестких дисках IBM 350 Disk File разработан в 1955 году. Накопитель емкостью 5 Мбайт состоял из 50 дисков диаметром 24 дюйма, вращавшихся со скоростью 1200 об/мин. Размер накопителя был сравним с двумя современными двухкамерными холодильниками. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (около 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (7200 об./мин). Объем жестких дисков может достигать 1 Тбайта Долговременная память Оптический диск Поверхность оптического диска имеет участки с различной отражающей способностью. Луч лазера дисковода падает на поверхность диска, отражается и преобразуется в цифровой компьютерный код (отражает – 1, не отражает – 0). Лазерные (оптические) диски: CD -Compact Disk (компакт диск) и DVD - Digital Video Disk (цифровой диск)Классификация лазерных дисков:Без возможности записи CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) и DVD-ROM (Digital Video Disk Read Only Memory) ; С однократной записью и многократным чтением CD-R и DVD-R; С многократной записью CD-RW и DVD-RW (RW – Re Writable). Лазерные CD-дискиЗвуковые CD (compact disk) диаметр 12 см 74-80 минут звука CD-ROM, CD-R, CD-RW: 650-700 Мбайт CD-ROM – только чтение CD-R (болванка) – однократная запись CD-RW – многократная запись мини-CD (-R, -RW) диаметр 8 см 24 минуты звука, 210 Мбайт надежность, долговечность низкая стоимость скорость чтения и записи ниже, чем у винчестеров DVD-дискиDVD-ROM – только чтение DVD-R, DVD+R – однократная запись DVD-RW, DVD+RW – многократная запись (1000 циклов) DVD-RAM – многократная запись (100000 циклов) однослойные односторонние 4,7 Гбайт двухсторонние 9,4 Гбайт двухслойные односторонние 8,5 Гбайт двухсторонние 17,1 Гбайт DVD = Digital Versatile Disk или Digital Video Disk лазер с меньшей длиной волны Объем CD диска = 700 МбайтОбъем CD диска = 700 Мбайт Объем DVD диска = 4,7 Гбайт или 8,5 Гбайт HD DVD-дискиHD DVD = High Definition DVD (высокой четкости) разработка: Toshiba совместно с NEC и Sanyo поддерживают: Microsoft, Intel Blu-ray диски высокой плотностиBlu-ray Disc = Blue ray Disc, BD (blue ray – синий луч лазера) BD-ROM, BD-R, BD-RE (перезаписываемые)
Flash – диски (карты)Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Флэш-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Микросхемы флэш-памяти могут содержать миллиарды ячеек, каждая из которых хранит 1 бит информации. Автор: Доронина Екатерина Валерьевна, МКОУ СОШ № 1, Г. Коркино КАРТЫ ФЛЭШ-ПАМЯТИ Информационная емкость карт флэш-памяти может достигать 128 Гбайт. Информация записанная на флэш-память, может очень долго храниться (от 20 до 100 лет). Флэш-память компактнее и потребляет значительно меньше энергии (примерно в 10-20 раз), чем магнитные и оптические дисководы. Для считывания и записи информации карта памяти вставляется в специальные накопители (картридеры), встроенные в мобильные устройства или подключаемые к компьютеру через USB-порт. Универсальный картридер Флэш-памятьФлэш-диски (до 64 Гб) Флэш-карты (до 64 Гб) не требуют питания для хранения высокая скорость компактность высокая цена за 1 Гбайт изнашивание при стирании и записи (100000 циклов) Фото: полностью заполнять, потом все стирать. Не редактируйте файлы на флэш-диске! ! Долговременная память Энергонезависимая память Flash-диск изнутри: 1. USB-разъём. 2. Микроконтроллер. 3. Контрольные точки. 4. Микросхема Flash-памяти. 5. Кварцевый резонатор. 6. Светодиод. 7. Переключатель «защита от записи». 8. Место для дополнительной микросхемы памяти. Долговременная память Энергонезависимая память Карта flash-памяти представляет собой большую интегральную схему (БИС), помещенную в миниатюрный плоский корпус. Для считывания информации с карт памяти используются специальные адаптеры.
SSD-диски (solid-state drive)На основе микросхем памяти (до 1 Тб) не шумят высокая скорость чтения и записи небольшой вес малая чувствительность к магнитным полям высокая цена за 1 Гбайт изнашивание при стирании и записи (100000 циклов) (ноутбуки, нетбуки, телефоны, планшеты) СтримерыСтример (streamer) – устройство для резервного копирования данных c винчестера на магнитную ленту. емкость до 4 Тбайт дешевая магнитная лента надежность высокая скорость (до 160 Мб/с) последовательный доступ к данным («перематывать» в нужное место) низкая скорость поиска только для потока данных (весь винчестер или папка), крайне сложно работать с отдельными файлами Производители: Hewlett Packard, Sony, IBM Сравнение типов внешней памяти
По максимальной емкости:
По максимальной скорости (чтения): Опасные воздействияДискеты (ГМД = гибкие магнитные диски):
Опасные воздействияВинчестеры (ЖМД = жесткие магнитные диски):
CD, DVD-диски: царапины, грязь Flash-диски: сбои питания, отсоединение во время записи |