Какая часть персонального компьютера предназначена для длительного хранения информации
Примеры носителей: глиняная табличка, бумага, человеческая ДНК, $USB-Flash$ память.
Рассмотрим устройства хранения информации, называемые также запоминающими устройствами (ЗУ).
К основным параметрам запоминающих устройств относятся:
- информационная ёмкость (бит);
- потребляемая мощность;
- время хранения информации;
- быстродействие.
ЗУ делятся на внешние и внутренние устройства.
Внешние устройства хранения информации
Внешними являются устройства хранения информации, которые можно отсоединить от ПК и перенести на другой.
Главный недостаток: низкая скорость работы в отличие от внутренних устройств. Внешняя память предназначена для длительного хранения данных.
Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) уходят в прошлое. Выполнены в виде дискет двух форматов: $5.25''$ или $3.5''$. Максимальная емкость дискет формата $5.25'' – 1,2$ Мб, в настоящее время не используются. Максимальная емкость дискет формата $3,5'' – 2,88$ Мб, но самым распространенным форматом были дискеты емкостью $1,44$ Мб.
Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) являются наиболее совершенными и сложными устройствами современных ПК. Такие диски могут хранить большие объемы, которую могут передавать с большой скоростью. Несмотря на эволюцию жестких дисков, основные принципы их работы практически не изменились.
Удалённость и доступность для процессора
-
Первичная память (сверхоперативная, СОЗУ) — доступна процессору без какого-либо обращения к внешним устройствам. Данная память отличается крайне малым временем доступа и тем, что неадресуема для программиста.
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
- Буферная память (англ.buffer storage ) — память, предназначенная для временного хранения данных при обмене ими между различными устройствами или программами.
- Временная (промежуточная) память (англ.temporary (intermediate) storage ) — память для хранения промежуточных результатов обработки.
- Кеш-память (англ.cache memory ) — часть архитектуры устройства или программного обеспечения, осуществляющая хранение часто используемых данных для предоставления их в более быстрый доступ, нежели кешируемая память.
- Корректирующая память (англ.patch memory ) — часть памяти ЭВМ, предназначенная для хранения адресов неисправных ячеек основной памяти. Также используются термины relocation table и remap table.
- Управляющая память (англ.control storage ) — память, содержащая управляющие программы или микропрограммы. Обычно реализуется в виде ПЗУ.
- Разделяемая память или память коллективного доступа (англ.shared memory, shared access memory ) — память, доступная одновременно нескольким пользователям, процессам или процессорам.
- слишком большое время доступа к данным при чтении (во много раз превышает время доступа жестких дисков);
- емкость не превышает нескольких Гб, что меньше емкости современных жестких дисков.
- Реальная или физическая память (англ.real (physical) memory ) — память, способ адресации которой соответствует физическому расположению её данных;
- Виртуальная память (англ.virtual memory ) — память, способ адресации которой не отражает физического расположения её данных;
- Оверлейная память (англ.overlayable storage ) — память, в которой присутствует несколько областей с одинаковыми адресами, из которых в каждый момент доступна только одна.
- Память только для чтения (read-only memory, ROM)
- Память для чтения/записи
- Энергонезависимая память (англ.nonvolatile storage ) — память, реализованная ЗУ, записи в которых не стираются при снятии электропитания. К этому типу памяти относятся все виды памяти на ПЗУ и ППЗУ;
- Энергозависимая память (англ.volatile storage ) — память, реализованная ЗУ, записи в которых стираются при снятии электропитания. К этому типу памяти относятся память, реализованная на ОЗУ, кэш-память.
- Статическая память (англ.static storage ) — энергозависимая память, которой для хранения информации достаточно сохранения питающего напряжения;
- Динамическая память (англ.dynamic storage ) — энергозависимая память, в которой информация со временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить её периодическое восстановление (регенерацию).
Описание презентации по отдельным слайдам:
Выбранный для просмотра документ Устройство ПК - Тесты.doc
Вариант 1
Процессор – это
Устройство ПК, предназначенное для хранения информации в процессе ее обработки.
Устройство ПК, организующее процесс обработки информации.
Устройство ПК, подключаемое к системному блоку для организации ускоренного процесса ввода-вывода информации.
Программа, с помощью которой пользователь организует процесс обработки информации.
Быстродействие ПК не зависит от
Тактовой частоты.
Типа процессора.
Габаритов ПК.
Разрядности процессора.
Оперативное запоминающее устройство – это
Внешнее устройство для длительного хранения информации.
Специальное устройство, подключаемое к клавиатуре
Система, предназначенная для защиты от вирусов.
Устройство, которое используется для хранения программ и данных в процессе их обработки.
Чтобы защитить дискету размером 3,5 дюйма от записи, следует
Вставить дискету в дисковод обратной стороной.
Заклеить отверстие на дискете.
Запустить программу NOSAVE.
Открыть отверстие на дискете.
Стандартным устройством вывода является
К "внешней памяти" ПК относятся
Оперативная память.
Накопители на жестких и гибких магнитных дисках.
Постоянное запоминающее устройство.
Системный блок.
Накопитель на лазерном диске.
Механическая мышь с шариком в основании.
Адаптер персонального компьютера.
Накопитель на гибких магнитных дисках.
Устройство для обмена информацией между компьютерами с использованием телефонной сети
Главное средство взаимодействия пользователя с ПК – это
Жесткий диск и дискеты.
Клавиатура и дисплей.
Оперативная память.
Системный блок.
Дисковод - это
Устройство сопряжения ПК с линией связи.
Устройство для длительного и безопасного хранения дискет
Программа, обеспечивающая доступ к диску.
Устройство для записи и считывания информации с дискет
Вариант 2
Тактовая частота ПК влияет на
Объем оперативной памяти.
Скорость ввода информации с клавиатуры.
Скорость обработки информации.
Объем винчестера.
Материнская плата – это
Операционная система, загружаемая в ПК.
Подставка к монитору.
Плата за эксплуатацию ПК в единицу времени.
Устройство, к которому подключают основные части ПК.
Максимальный объем дискеты размером 3,5’’ равен
Из моделей микропроцессоров наиболее быстродействующим является
AMD ATHLON 2800XP
Intel Pentium 2.8 ГГц
Intel Celeron 2.6 ГГц
Intel Pentium 4 2.6 ГГц
"Жесткий диск" - это устройство для
Вывода буквенно - цифровой информации.
Диагностики составных частей ПК.
Длительного хранения информации.
Предохранения процессора ПК от повреждений
"Дисплей" - это
Вид специальной управляющей программы.
Устройство отображения символьное и графической информации.
Устройство для вывода информации на бумагу.
Устройство для ввода информации в ПК.
Сканер – это
Устройство оптического ввода изображения в ПК.
Устройство вывода графической информации на бумагу.
Оборудование для снижения излучении от ПК.
Программа визуализации трехмерной графики.
К "внешней памяти" ПК относятся
Оперативная память.
Накопители на жестких и гибких магнитных дисках.
Постоянное запоминающее устройство.
Системный блок.
Модем служит для
Преобразования цифровых сигналов в аналоговые и наоборот.
Считывания информации с листа.
Выдачи рисунков на печать.
Ввода графической информации.
Достоинством лазерного принтера по сравнению с другими типами принтеров является
Небольшие размеры.
Высокое качество печати.
Экономичность в расходе электроэнергии.
Относительная дешевизна.
Вариант 3
Из моделей микропроцессоров наиболее быстродействующим является
Intel Pentium 2.8 ГГц
AMD ATHLON 2600XP
Intel Celeron 2.8 ГГц
Intel Pentium 4 2.6 ГГц
При выключении компьютера вся информация стирается
на гибком диске
на CD-ROM диске
на жестком диске
в оперативной памяти
Накопитель на лазерном диске.
Механическая мышь с шариком в основании.
Адаптер персонального компьютера.
Накопитель на гибких магнитных дисках.
Главное средство взаимодействия пользователя с ПК – это
Жесткий диск и дискеты.
Клавиатура и дисплей.
Оперативная память.
Системный блок.
Сканер – это
Устройство вывода графической информации на бумагу.
Оборудование для снижения излучении от ПК.
Устройство оптического ввода изображения в ПК.
Программа визуализации трехмерной графики.
Чтобы защитить дискету размером 3,5 дюйма от записи, следует
Вставить дискету в дисковод обратной стороной.
Открыть отверстие на дискете.
Заклеить отверстие на дискете.
Запустить программу NOSAVE.
Материнская плата – это
Операционная система, загружаемая в ПК.
Подставка к монитору.
Плата за эксплуатацию ПК в единицу времени.
Устройство, к которому подключают основные части ПК.
Оперативное запоминающее устройство – это
Внешнее устройство для длительного хранения информации.
Устройство, которое используется для хранения программ и данных в процессе их обработки.
Специальное устройство, подключаемое к клавиатуре
Система, предназначенная для защиты от вирусов.
Максимальный объем дискеты размером 3,5’’ равен
Достоинством лазерного принтера по сравнению с другими типами принтеров является
Небольшие размеры.
Экономичность в расходе электроэнергии.
Высокое качество печати.
Относительная дешевизна.
Вариант 4
Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от …
Размера экрана дисплея
Частоты процессора
Напряжения питания
Быстроты нажатия клавиш
К "внешней памяти" ПК относятся
Оперативная память.
Накопители на жестких и гибких магнитных дисках.
Постоянное запоминающее устройство.
Системный блок.
Дисковод - это
Устройство сопряжения ПК с линией связи.
Устройство для длительного и безопасного хранения дискет
Устройство для записи и считывания информации с дискет
Программа, обеспечивающая доступ к диску.
Основной характеристикой "винчестера" является
Емкость диска.
Радиус диска
Размер диска
Диаметр диска.
Из перечисленных устройств не относится к устройствам ввода информации
Достоинством матричного принтера по сравнению с другими типами принтеров является
Высокая скорость печати
Высокое качество печати.
Отсутствие шума при печати.
Относительная дешевизна.
Стандартным устройством вывода является
Процессор – это
Устройство ПК, предназначенное для хранения информации в процессе ее обработки.
Устройство ПК, организующее процесс обработки информации.
Устройство ПК, подключаемое к системному блоку для организации ускоренного процесса ввода-вывода информации.
Программа, с помощью которой пользователь организует процесс обработки информации.
Чтобы защитить дискету размером 3,5 дюйма от записи, следует
Вставить дискету в дисковод обратной стороной.
Заклеить отверстие на дискете.
Запустить программу NOSAVE.
Открыть отверстие на дискете.
При выключении компьютера вся информация стирается
в оперативной памяти
на гибком диске
на CD-ROM диске
на жестком диске
Выбранный для просмотра документ Устройство ПК.doc
ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭВМ
В состав любой ЭВМ входят процессор, память, устройства ввода и вывода информации.
Основным компонентом компьютера является так называемый системный блок - электронное устройство, предназначенное для управления потоками информации и их обработкой с целью получения совершенно новых видов информации.
Процессор и память располагаются на материнской плате и входят в состав системного блока. Материнская плата – это устройство, к которому подключают основные части ПК. В системном блоке есть разъемы, позволяющие подключить другие дополнительные устройства.
Процессор – это центральное устройство ЭВМ, организующее процесс обработки информации (своего рода "мозг" ЭВМ). Основными характеристиками процессора являются быстродействие (число выполняемых операций в секунду) и разрядность. Разрядность характеризует объем информации, который процессор обрабатывает за одну операцию: 32-разрядный процессор за одну операцию обрабатывает 32 бита. Быстродействие компьютера зависит от марки процессора и его тактовой частоты (например, Pentium IV 3,2 ГГц).
Оперативная память (ОЗУ) – это устройство, которое используется для хранения программ и данных в процессе их обработки. Кроме оперативной памяти, у ЭВМ может быть постоянная память (ПЗУ), содержимое которой устанавливается на заводе-изготовителе и в дальнейшем не изменяется. Основной характеристикой памяти является ее объем (количество запоминаемой информации).
Внешняя память на магнитных дисках предназначена для запоминания и воспроизведения информации. Внешняя память позволяет также хранить информацию в те периоды, когда компьютер выключен.
Внешняя память на магнитных дисках устроена на тех же принципах, что и обычный магнитофон, только вместо кассет с пленкой в качестве носителя информации используются гибкие магнитные диски (дискеты) — круглая пластинка, покрытая слоем магнитного вещества, заключенная в пластмассовый корпус. Внешняя память на магнитных дисках позволяет хранить информацию отдельно от ЭВМ и переносить информацию с одной ЭВМ на другую. для чтения и записи информации на дискетах используется дисковод. Сейчас в компьютерах используются накопители для дискет размером 3,5 дюйма, вмещающие 1,44 Мбайта информации. На дискетах 3,5 дюйма имеется специальный переключатель - защёлка, разрешающая или запрещающая запись на дискету. Запись разрешена, если отверстие закрыто, а запрещена если оно открыто.
Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации. Накопители не жёстком диске отличаются друг от друга прежде всего своей ёмкостью, т.е. тем, сколько информации помещается на диске. Сейчас компьютеры в основном оснащаются винчестерами от 80 Гбайт и более. Винчестер значительно превосходит гибкие диски по емкости, надежности, скорости доступа.
В современных компьютерах широко используются дисководы CD - ROM (накопитель на лазерном диске), которые работают с компакт-дисками. Емкость компакт-диска 700 Мбайт. Также существуют CD-RW, которые позволяют не только считывать информацию с компакт-диска, но и записывать. Для фильмов используется DVD-ROM.
Устройства ввода и вывода обеспечивают ввод информации в память ЭВМ и выдачу ее наружу, т. е. обмен информацией с внешним миром.
Клавиатура предназначена для передачи информации от человека к ЭВМ и похожа на клавиатуру обычной пишущей машинки.
"Мышь" также предназначена для передачи информации от человека к ЭВМ. "Мышь" — это небольшая коробочка, которую человек может перемещать по плоскости стола и которая при этом перемещении посылает сигналы в ЭВМ. Мышь бывает двух- и трехкнопочная. Существуют "бесхвостые" мыши, работающие на инфракрасных лучах.
Сканер (устройство оптического ввода) – устройство, позволяющее вводить в компьютер изображения, представленные в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий и другой графической информации.
Монитор (дисплей) компьютера предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Грубо говоря, монитор – это обычный телевизор, изображение на котором строит ЭВМ. Мониторы бывают цветными и монохромными (черно-белыми). Изображение на экране строится из отдельных точек (пикселей). Чем больше этих точек, тем выше качество изображения на экране. Для хранения изображения используется специальная память — видеопамять.
Печатающее устройство (принтер) предназначено для передачи информации от ЭВМ к человеку в виде текстов и изображений, напечатанных на бумаге.
Наибольшее распространение в работе с ПК получили принтеры трех типов: матричные, струйные и лазерные. Матричные принтеры – это самые дешевые аппараты, обеспечивающие удовлетворительное качество печати. Высокое качество печати ныне обеспечивают струйные принтеры, которые особенно удобны для вывода цветных изображений. Однако струйные принтеры требуют более тщательного ухода за собой. Лазерные принтеры стоят дороже матричных и струйных, однако обладают и рядом преимуществ по сравнению с ними. Во-первых, лазерный принтер дает наилучшее (близкое к типографскому) качество печати. Во-вторых, скорость печати у лазерных принтеров в 4-5 раз выше, чем у матричных и струйных.
Если персональную ЭВМ через модем подключить к обычной телефонной сети, то она сможет обмениваться информацией с другими ЭВМ. При передаче информации по телефону модем превращает цифровые сигналы в аналоговые (последовательности звуковых сигналов разного тона). При приеме модем проделывает обратное преобразование.
Функции памяти
Компьютерная память обеспечивает поддержку одной из функций современного компьютера, — способность длительного хранения информации. Вместе с центральным процессором запоминающее устройство являются ключевыми звеньями так называемой архитектуры фон Неймана, — принципа, заложенного в основу большинства современных компьютеров общего назначения.
Первые компьютеры использовали запоминающие устройства исключительно для хранения обрабатываемых данных. Их программы реализовывались на аппаратном уровне в виде жёстко заданных выполняемых последовательностей. Любое перепрограммирование требовало огромного объёма ручной работы по подготовке новой документации, перекоммутации, перестройки блоков и устройств и т. д. Использование архитектуры фон Неймана, предусматривающей хранение компьютерных программ и данных в общей памяти, коренным образом переменило ситуацию.
Любая информация может быть измерена в битах и потому, независимо от того, на каких физических принципах и в какой системе счисления функционирует цифровой компьютер (двоичной, троичной, десятичной и т. п.), числа, текстовая информация, изображения, звук, видео и другие виды данных можно представить последовательностями битовых строк или двоичными числами. Это позволяет компьютеру манипулировать данными при условии достаточной ёмкости системы хранения (например, для хранения текста романа среднего размера необходимо около одного мегабайта).
К настоящему времени создано множество устройств, предназначенных для хранения данных, основанных на использовании самых разных физических эффектов. Универсального решения не существует, у каждого имеются свои достоинства и свои недостатки, поэтому компьютерные системы обычно оснащаются несколькими видами систем хранения, основные свойства которых обуславливают их использование и назначение.
Содержание
Устройства хранения информации
Устройства долговременного хранения информации являются важной составной частью персонального компьютера и представляют собой весьма разнообразный ассортимент. Их можно классифицировать по различным признакам: по конструктивному исполнению, по виду носителя информации, по многоразовости записи данных, по формату записи и способу чтения данных, по типу интерфейса передачи данных и т.д.
Один из вариантов классификации устройств хранения информации (по типу носителя [22]) приведен на рис. 33.
Первый накопитель на магнитной ленте (модель IBM 726) появился в 1953 г. Плотность записи составляла 100 символов на дюйм, скорость 75 дюймов в секунду. Носители информации на магнитной ленте по внешнему виду похожи на магнитофонные кассеты и бобины. Отсюда и их название. Для сохранения данных на персональном компьютере используются кассетные накопители на магнитной ленте (КНМЛ). Устройство, предназначенное для записи и считывания данных с КНМЛ, называется стримером . Сами же КНМЛ принято называть картриджами для стримера . Накопители на магнитной ленте относятся к устройствам с последовательным доступом к данным. Иными словами, поиск начала файла для его считывания или поиск начала свободного места для записи файла осуществляется примерно так же, как и поиск фонограмм на аудио/видео кассете – методом последовательного просмотра. Для описания характеристик ВЗУ в дальнейшем будем использовать следующие понятия:
емкость – максимально возможный объем хранимой информации (Мбайт, Гбайт);
время доступа – средний временной интервал, в течение которого накопитель находит требуемые данные (мс);
скорость обмена данными: передача и запись данных (Кбайт/сек, Мбайт/сек, Гбайт/сек).
Характеристики типичных представителей современных стримеров:
среднее время доступа к данным: 30 – 45 сек;
скорость передачи данных: 165 – 330 Мбайт/мин.
Характеристики одного из современных картриджей для стримеров (модель 24Gb dds-3):
число полных перезаписей – 100;
скорость записи 1 Мбайт/сек (до 2 Мбайт/сек при компрессии 2:1);
вместимость (ёмкость) картриджа – 12 Гбайт данных без использования компрессии или до 24 Гбайт при применении сжатия данных.
Дисковые ВЗУ . В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Изобретение позволило создать новый тип памяти – дисковые запоминающие устройства , которые имеют более разнообразный ряд моделей по сравнению с накопителями на магнитной ленте.
К дисковым ВЗУ, используемым в составе ПК, можно отнести:
накопители на жестких магнитных дисках;
накопители на гибких магнитных дисках;
накопители на оптических компакт-дисках (CD – Compact Disk, DVD – Digital Video Disk);
накопители на магнитооптических дисках.
Практически все представители дисковых запоминающих устройств по конструктивному исполнению разделяются на внутренние (встраиваемые непосредственно в системный блок или в устройства быстрой установки в системный блок – Mobil Rack) и внешние (подключаемые к системному блоку через внешние интерфейсы, например, через порт USB).
Накопитель на жестком диске (HDD – Hard Disk Drive). Первый жесткий диск имел диаметр 24 дюйма, вмещал 5 Мбайт данных и стоил несколько десятков тысяч долларов. Первые ЗУ на дисках появились в машинах IBM 305 и RAMAC-650. Последняя имела пакет, состоящий из 50 металлических дисков с магнитным покрытием, которые вращались со скоростью 1200 об/мин. На поверхности диска размещалось 100 дорожек для записи данных, по 10000 знаков каждая. В 1957 г. в модели IBM 350 RAMAC впервые появилась ЗУ на основе алюминиевых намагниченных дисков диаметром 61 см. В 1962 г. фирма IBM выпустила первые устройства внешней памяти со съемными дисками.
Накопитель на жестком диске (винчестер) предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером. Первые накопители такого класса рассчитывались на два диска по 30 Мбайт каждый. Емкость таких накопителей обозначалась 30/30, подобно калибру охотничьего ружья «Винчестер». Современные винчестеры для ПК имеют емкость десятки Гбайт. Среднее время доступа к данным: чтение – 8.5 мс, запись – 8.8 мс. Внешний вид встраиваемого различными способами в системный блок винчестера представлен на рис. 35.
Накопители на дискетах (FDD – Floppy Disk Drive). В 1971 г. коллектив фирмы IBM под руководством Алана Шугарта выпускает первый восьмидюймовый гибкий магнитный диск емкостью 80 Кбайт. Дискета диаметром 5,25 дюйма появилась в 1976 г. Говорят, что ее размеры соответствуют размерам салфеток для коктейля, которыми пользовались разработчики, обсуждавшие детали нового проекта в одном из бостонских баров. В настоящее время наиболее распространены дискеты размером 3,5 дюйма (89 мм), имеющие емкость 1,44 Мбайт. Среднее время доступа к данным – 84 мс. Скорость вращения диска – 300 об/мин. Скорость передачи данных – 63 Кбайт/сек. Дискеты позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно на ПК, делать архивные копии информации, содержащейся на жестком диске [3]. Для работы с данными на дискетах переназначено специальное устройство часто называемое дисковод (рис. 36). Перед первым использованием дискеты необходимо форматировать (разметить).
Оптические запоминающие устройства. В настоящее время растущей популярностью у владельцев персональных компьютеров пользуются накопители на оптических дисках. В 1982 г. появились музыкальные оптические компакт-диски, которые пришли на смену виниловым пластинкам. Фирмы Sony и Philips сыграли ведущую роль при разработке первой спецификации цифровых компакт-дисков и устройств CD - ROM – Compact Disk Read Only Memory для чтения больших объемов информации с оптических (лазерных) дисков, изготовляемых методом литья под давлением со специального шаблона, называемого «мастер–диском». Скорость считывания информации в современных CD-ROM составляет 24х и выше (х – 150 Кбайт/сек). Емкость оптического диска – 650 (700) Мбайт. Усилиями альянса этих же фирм в 1990 г. появилась возможность записывать CD непосредственно на ПК. Современные компьютеры все чаще комплектуются устройствами для DVD ( Digital Versatile Disk , рис. 38). Емкость DVD-дисков измеряется в Гбайт. В 1997 г. появились однократно записываемые диски DVD - R , а в 1998 г. разработан первый стандарт перезаписываемых DVD дисков. Обратите внимание, что аббревиатура для оптических носителей схожа с названием обслуживающих их устройств (приводов).
В том случае, если устройство позволяет не только читать, но и записывать информацию на оптический диск, оно обозначается одним из следующих способов:
CD-R, DVD - R ( R – Recordable) – возможность однократной записи или дозаписи (мультисессия);
CD-RW, DVD - RW ( RW – ReWritable) – возможность многократной перезаписи.
Накопители на магнитооптических дисках . Магнитооптические накопители CD - MO ( Compact Disk - Magneto Optical ) сохраняют информацию на специальных носителях, сочетающих свойства магнитного и оптического дисков, с помощью переменного магнитного поля и луча лазера [10]. В настоящее время выпускаются дисководы для МО носителей размером 3,5 и 5,25 дюймов. Эти диски могут быть одно – либо двусторонними. Двухсторонние диски позволяют хранить до 5,2 Гбайт данных.
Магнитооптические носители отличаются высокими скоростью и степенью надежности: срок хранения информации на них достигает 100 лет. Производителями магнитооптических дисководов являются такие известные фирмы, как Fujitsu , Olympus , Sony и др. МО-накопители достаточно дороги, поэтому применяются, главным образом, на предприятиях, занимающихся обработкой графики, монтажом видео, издательской деятельностью и т.д. Магнитооптические дисководы также могут служить средством для резервного копирования данных. Ниже представлены характеристики одного из современных магнитооптических накопителей MO 1.3 Gb Fujitsu (рис. 39):
время доступа 23 мс;
носители – диски 3.5 дюйма емкостью 1.3 Гбайт, 640, 540, 230 и 128 Мбайт;
скорость вращения при использовании дисков – от 3214 до 4558 об/мин.;
скорость передачи данных до 5.92 Мбайт/сек, записи данных – до 1.5 Мбайт/сек, чтения данных – до 4.5 Мбайт/сек;
время загрузки/выгрузки диска: загрузка дисков – от 8 до 12 сек, выгрузка дисков – 4 сек (для всех дисков);
корректно работает под управлением операционных систем: DOS 6.x, Windows 3.1/3.11, 95/98, NT 4.0, OS/2.
Особо следует остановиться на устройствах хранения информации, использующих в качестве носителя данных Flash память . Флэш-память — разновидность электростатического программируемого постоянного запоминающего устройства. Ее полное название Flash Erase EEPROM ( Electronically Erasable Programmable ROM ) можно перевести как «быстро электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство». Другими словами, флэш-память – это энергонезависимая (т.е. не потребляющая энергии при хранении данных) перезаписываемая (т.е . данные можно стереть и записать заново при помощи электрического тока) память, содержимое которой можно быстро стереть ( Flash Erase ). Первые образцы флэш-памяти были разработаны компанией Toshiba еще в 1984 г. [18]. Наибольшей популярностью флэш-память начала пользоваться только в последние годы с появлением цифровых фото и видео камер. Сейчас флэш-память с каждым годом все активнее применяется для хранения и переноса данных, и, несомненно, этот рынок будет активно развиваться в ближайшее время. Сегодня производители выпускают накопители на флэш-памяти двух основных типов: карты Compact Flash ( CF ), SmartMedia ( SM ), MultiMedia Card ( MMC ), SecureDigital ( SD ), Memory Stick PRO ( MS PRO ), Memory Stick ( MS ) и xD - Picture ( xD ), для работы с которыми необходим соответствующий флэш-накопитель (картридер) и USB -флэш-память (так называемые USB -«ключи»). Последняя «самодостаточна» и не требует применения дополнительных устройств (рис. 40).
Основными характеристиками перечисленных устройств являются быстродействие и емкость флэш-памяти. Проведенные тесты [18] продемонстрировали, что быстродействие флэш-памяти сильно варьируется и зависит от ее типа – разница может достигать 10 раз!
В табл. 9 устройства Flash -памяти распределены по убыванию характеристик быстродействия.
Сравнительная характеристика Flash- карт
В этом разделе рассмотрены основные носители данных и устройства долговременного хранения информации наряду с которыми пользователи персональных компьютеров могут применять и другие ВЗУ: Jaz Drive, ORB Drive, CLIK! PC Card Drive и т.п.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологовПолучите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ Устройство ПК - Презентация.ppsx
«Как закрыть гештальт: практики и упражнения»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Читайте также:
-
(процессорная или регистровая память) — регистры, расположенные непосредственно в АЛУ; — кэш, используемый процессором для уменьшения среднего времени доступа к компьютерной памяти. Разделяется на несколько уровней, различающихся скоростью и объёмом (например, L1, L2, L3).
Положение структур данных, расположенных в основной памяти, в этой классификации неоднозначно. Как правило, их вообще в неё не включают, выполняя классификацию с привязкой к традиционно используемым видам ЗУ. [2]
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
Видеолекции для
профессионалов
Внутренние устройства хранения информации
Внутренними являются устройства хранения информации, непосредственно встроенные в системную плату ПК.
Главное достоинство: является скорость обработки информации.
Оперативная память (Random Access Memory – RAM, Оперативное Запоминающее Устройство – ОЗУ) – устройство хранения информации и программ, которые управляют процессом обработки информации.
Информация хранится в оперативной памяти только во время работы ПК (пока компьютер включен).
Кэш-память (Cash) – устройство хранения информации с очень коротким временем доступа к данным, встроенное в микросхему. Стандартный размер $256$ Кб или $512$ Кб, в мощных компьютерах до $1$Гб и выше.
CMOS-память (Complementary Metal – Oxide Semiconductor) – устройство для длительного хранения информации о конфигурации и настройке ПК (например, о дате, времени, паролях), в том числе и при выключенном питании ПК. Выполнена в виде специальной электронной схемы со средним быстродействием и очень низким энергопотреблением. Питается $CMOS$-память от специального аккумулятора (батарейки), который установлен на материнской плате. Это полупостоянная память.
BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода-вывода) – постоянная память, в которую данные занесены при ее изготовлении.
$BIOS$ содержит функции для управления устройствами ПК, их тестирования при включении питания и осуществления начального этапа загрузки операционной системы ПК. В $BIOS$ содержится также программа настройки конфигурации компьютера, с помощью которой можно установить некоторые характеристики устройств ПК.
Долговременная (внешняя) память — это энергонезависимая память, предназначенная для длительного хранения информации.
Процессор не имеет прямого доступа к содержимому внешней памяти. Чтобы процессор мог обработать данные из долговременной памяти, они должны быть сначала загружены в оперативную память. В настоящее время к основным устройствам долговременной памяти относятся жесткие магнитные диски, накопители на оптических дисках, устройства флеш-памяти. Ранее для длительного хранения информации использовались также магнитные ленты, дискеты, магнито-оптические диски.
Основным устройством внешней памяти является жесткий магнитный диск (рисунок 1). Внутри жесткого диска находятся одна или несколько пластин, насаженных на общий шпиндель. Данные обычно записываются на обеих сторонах каждой пластины, хотя в некоторых жестких дисках производители наряду с двухсторонними пластинами могут использовать и односторонние. Запись и чтение информации осуществляются с помощью головок чтения/записи. Под пластинами располагается двигатель, который вращает их с достаточно большой скоростью. Скорость вращения пластин измеряется в оборотах в минуту (rpm). Первые жесткие диски имели скорость вращения 3600 rpm. В современных жестких дисках скорость вращения возросла до 7200, 10 000 и 15 000 оборотов в минуту.
Рисунок 1 - Жесткий диск
В процессе записи цифровая информация, хранящаяся в оперативной памяти, преобразуется в переменный электрический ток, который поступает на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля. После прекращения действия внешнего поля на поверхности диска образуются зоны остаточной намагниченности. Перед использованием жесткого диска необходимо выполнить операцию его форматирования.
Форматирование включает в себя три этапа.
1. Низкоуровневое форматирование диска. При этом процессе на жестком диске создаются физические структуры: дорожки, секторы, управляющая информация. Этот процесс выполняется заводом-изготовителем на пластинах, которые не содержат еще никакой информации.
2. Разбиение на разделы. Этот процесс разбивает жесткий диск на логические диски (С:, D: и т. д.). Эту функцию выполняет операционная система.
3. Высокоуровневое форматирование. Этот процесс также выполняется операционной системой и зависит от ее типа. При высокоуровневом форматировании создаются логические структуры, ответственные за правильное хранение файлов, а также, в некоторых случаях, системные загрузочные файлы в начале диска.
Жесткие диски изначально создавались в качестве внутренних устройств и не были предназначены для резервного копирования и переноса информации с одного компьютера на другой. Около 20 лет назад самым распространенным устройством, предназначенным для этих целей, были дискеты (гибкие магнитные диски). Однако их емкость по современным меркам была очень мала (1,44 Мбайт), поэтому на смену им пришли оптические диски CD (компакт-диски), позволяющие хранить достаточно большие объемы информации (650-800 Мбайт) и намного превосходящие дискеты по степени надежности. Для работы с компакт-дисками на компьютере необходимо наличие специального привода (оптического накопителя).
Обзор жесткого диска представлен на видео 1:
Обзор жесткого диска.MTS
Различают диски «только для чтения» (CD-ROM), изготавливаемые промышленным способом, для однократной записи (CD-R) и для многократной записи (CD-RW). Диски последних двух типов предназначены для записи на специальных пишущих оптических накопителях. Все типы дисков имеют одинаковую структуру хранения информации. Данные с помощью луча красного лазера записываются на спиральную дорожку, идущую от центра диска к его периферии. Вдоль дорожки располагаются углубления, называемые питами (pit — «углубление»). На записываемых дисках питы имитируются темными пятнами специального регистрирующего слоя, получившимися в результате нагрева нужного участка лазером. Чередованием углублений и промежутков между ними и кодируется любая информация.
Диски DVD имеют более высокую плотность записи данных, чем CD-диски. Существуют диски, на которых запись информации производится в два слоя. В зависимости от указанных выше параметров DVD-диски могут иметь объем 4,7 Гб или 8,5 Гб. Все компакт-диски (и CD, и DVD) имеют одинаковую структуру хранения информации. Скорость чтения/записи оптических приводов измеряется в единицах, кратных базовой скорости (обозначается 16х, 24х, 48х и т. д.). Для приводов CD базовая скорость равна 150 Кб/с, для DVD — 1,385 Мб/с.
Blu-ray (Blu-ray Disc) является названием формата оптического диска следующего поколения. В Blu-Ray для записи и чтения данных вместо красного лазера, который используется в DVD и CD-ROM, применен синий лазер. У синего лазера длина волны значительно меньше длины волны красного лазера. Это позволяет сделать толщину дорожки данных тоньше, что приводит к значительному увеличению емкости носителя. Формат был разработан для обеспечения возможности записи, перезаписи и воспроизведения видео высокого разрешения (HD-video), а также для хранения больших объемов данных. Емкость нового формата — от 25 до 50 Гб.
По устройству флеш-память (flash-память) напоминает микросхему динамической энергозависимой памяти, в которой вместо конденсаторов в ячейках памяти установлены транзисторы. При подаче напряжения транзистор принимает одно из фиксированных положений — закрытое или открытое. Он остается в этом положении до тех пор, пока на него не будет подан новый электрический заряд, изменяющий его состояние. Таким образом, последовательность логических нулей и единиц формируется в этом типе памяти подобно статической памяти: закрытые для прохождения электрического тока ячейки распознаются как логические единицы, открытые — как логические нули.
USB flash drive (флеш-накопитель, рисунок 2) — устройство на основе флеш-памяти для хранения и переноса данных с одного компьютера на другой.
Компью́терная па́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.
В персональных компьютерах «памятью» часто называют один из её видов — динамическая память с произвольным доступом (DRAM), — которая в настоящее время используется в качестве ОЗУ персонального компьютера.
Задачей компьютерной памяти является хранение в своих ячейках состояния внешнего воздействия, запись информации. Эти ячейки могут фиксировать самые разнообразные физические воздействия (см. ниже). Они функционально аналогичны обычному электромеханическому переключателю и информация в них записывается в виде двух чётко различимых состояний — 0 и 1 («выключено»/«включено»). Специальные механизмы обеспечивают доступ (считывание, произвольное или последовательное) к состоянию этих ячеек.
Процесс доступа к памяти разбит на разделённые во времени процессы — операцию записи (сленг. прошивка, в случае записи ПЗУ) и операцию чтения, во многих случаях эти операции происходят под управлением отдельного специализированного устройства — контроллера памяти.
Также различают операцию стирания памяти — занесение (запись) в ячейки памяти одинаковых значений, обычно 0016 или FF16.
Наиболее известные запоминающие устройства, используемые в персональных компьютерах: модули оперативной памяти (ОЗУ), жёсткие диски (винчестеры), дискеты (гибкие магнитные диски), CD- или DVD-диски, а также устройства флеш-памяти.
Физические основы функционирования
В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям. В современной компьютерной технике часто используются физические свойства полупроводников, когда прохождение тока через полупроводник или его отсутствие трактуются как наличие логических сигналов 0 или 1. Устойчивые состояния, определяемые направлением намагниченности, позволяют использовать для хранения данных разнообразные магнитные материалы. Наличие или отсутствие заряда в конденсаторе также может быть положено в основу системы хранения. Отражение или рассеяние света от поверхности CD, DVD или Blu-ray-диска также позволяет хранить информацию.
Назначение
Готовые работы на аналогичную тему
Стримеры – устройства, предназначенные для записи информации на магнитную ленту. По принципу действия стримеры очень похожи на кассетный магнитофон: данные записываются на магнитную ленту, которая протягивается мимо головок. Возможности технологии сильно ограничены физическими свойствами носителя по емкости и по скорости.
Недостатки использования стримера:
Оптические диски.
CD (Compact Disc) – оптический носитель информации. Стандартный объем $700$ Мб. Запись и считывание информации осуществляется с помощью лазера.
DVD (Digital Versatile Disk) – оптический многоцелевой цифровой диск. Существуют односторонние и однослойные $DVD$ (стандартный объем $4,7$ Гб), а также двухсторонние или двухслойные диски с удвоенным объемом (объем увеличивается в $4$ раза и составляет более $17$ Гбайт).
BD (Blu-Ray Disc) – оптический носитель цифровых данных, который используется для записи и хранения информации и позволяет хранить видео высокой чёткости с повышенной плотностью.
Магнитно-оптический диск СD-MO (Compact Disk – Magneto Optical) – носитель информации, который сочетает свойства оптических и магнитных накопителей. Ёмкость диска от $128$ Мб до $2,6$ Гб.
Flash-карты – устройства, состоящие из одной микросхемы и не имеющие подвижных частей. Принцип работы основан на использовании кристаллов электрически перепрограммируемой флэш-памяти.
Физический принцип организации ячеек флэш-памяти одинаков для всех существующих устройств, как бы они ни назывались. Отличаются устройства интерфейсом и используемым контроллером, которые обусловливают разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении.
Multimedia Card (MMC) и Secure Digital (SD) выходят из использования из-за небольшой емкости ($64$ Мб и $256$ Мб соответственно) и низкой скорости работы.
SmartMedia – основной формат для карт широкого использования (от банковских и проездных в метро до удостоверений личности). Выполнены в виде тонких пластинок весом $2$ гр и имеют открытые контакты. Для таких размеров имеют относительно значительную емкость (до $128$ Мбайт) и скорость передачи данных (до $600$ Кб/с), которые обусловили их проникновение в сферу цифровой фотографии и $MP3$-устройств.
USB Flash Drive – последовательный интерфейс $USB$ с пропускной способностью $12$ Мбит/с или его современный вариант $USB \ 2.0$ с пропускной способностью до $480$ Мбит/с.
PC Card (PCMCIA ATA) – карточка флэш-памяти для компактных ПК. Существует 4 формата карточек $PC \ Card: \ Type \ I, \ Type \ II, \ Type \ III \ и \ CardBus$, которые отличаются размерами, разъемами и рабочим напряжением. Емкость карточек достигает $4$ Гб, скорость обмена данными с жестким диском – $20$ Мбит/с.
Miniature Card (MC)– карточка флэш-памяти для карманных ПК, мобильных телефонов и цифровых камер. Стандартная емкость – $64$ Мб и больше.
Приведенный список не является полным, т.к. существуют большое количество самых разнообразных устройств хранения информации. Здесь приведены наиболее часто используемые.
Организация адресного пространства
Метод доступа
-
(англ.sequential access memory, SAM ) — ячейки памяти выбираются (считываются) последовательно, одна за другой, в очерёдности их расположения. Вариант такой памяти — стековая память. (англ.random access memory, RAM ) — вычислительное устройство может обратиться к произвольной ячейке памяти по любому адресу.
Классификация типов памяти
Следует различать классификацию памяти и классификацию запоминающих устройств (ЗУ). Первая классифицирует память по функциональности, вторая же — по технической реализации. Здесь рассматривается первая — таким образом, в неё попадают как аппаратные виды памяти (реализуемые на ЗУ), так и структуры данных, реализуемые в большинстве случаев программно.
Доступные операции с данными
Память на программируемых и перепрограммируемых ПЗУ (ППЗУ и ПППЗУ) не имеет общепринятого места в этой классификации. Её относят либо к подвиду памяти «только для чтения» [1] , либо выделяют в отдельный вид.
Также предлагается относить память к тому или иному виду по характерной частоте её перезаписи на практике: к RAM относить виды, в которых информация часто меняется в процессе работы, а к ROM — предназначенные для хранения относительно неизменных данных. [1]