- Внутрішня пам'ять
- Постійна пам'ять
- зовнішня пам'ять
- Жорсткі магнітні диски
- Накопичувачі на компакт-дисках і DVD
Пам'ять комп'ютера побудована з двійкових запам'ятовуючих елементів - бітів, об'єднаних в групи по 8 бітів, які називаються байтами. Всі байти пронумеровані. Номер байта називається його адресою. Байти можуть об'єднуватися в осередки, які також називають словами. Для кожного комп'ютера характерна довжина слова - два, чотири або вісім байтів. Це не виключає використання осередків іншої довжини (наприклад, півслова, подвійне слово).
Як правило в одному машинному слові може бути представлене або одне ціле число, або одна команда. Однак, допускаються змінні формати подання інформації.
Широко використовуються і більш великі похідні одиниці об'єму пам'яті: Кілобайт, Мегабайт, Гігабайт, а також, останнім часом, Теребайт і Петабайт.
Сучасні комп'ютери мають багато різноманітних запомніающіх пристроїв, які відрізняються між собою за призначенням, тимчасовим характеристикам, обсягом інформації, що зберігається і вартості зберігання однакового обсягу інформації.
Розрізняють два види пам'яті: внутрішню і зовнішню.
Внутрішня пам'ять
Оперативна пам'ять
До складу внутрішньої пам'яті входить оперативна пам'ять, кеш-пам'ять і постійна пам'ять.
Оперативна пам'ять (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory - пам'ять з довільним доступом) - це швидке пристрій не дуже великого обсягу, безпосередньо пов'язане з процесором і призначене для запису, зчитування і зберігання виконуваних програм і даних, які обробляються цими програмами.
Оперативна пам'ять є безліч осередків, причому, кожна має свою унікальну адресу. Кожна комірка пам'яті має об'єм 1 байт.
Оперативна пам'ять володіє двома властивостями: дискретність і адресується.
Оперативна пам'ять використовується тільки для тимчасового зберігання даних і програм, так як коли машина вимикається, все, що знаходилося в ОЗУ пропадає. Доступ до елементів оперативної пам'яті прямий - це означає, що кожен байт пам'яті має свій індивідуальний адресу.
Важлива характеристика модулів пам'яті - час доступу до даних (нс).
Постійна пам'ять
До складу внутрішньої пам'яті входить постійна пам'ять.
Постійна пам'ять (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory - пам'ять тільки для читання) - незалежна пам'ять, використовується для зберігання даних, які ніколи не вимагатимуть зміни. Вміст пам'яті спеціальним чином "зашивається" у пристрій при його виготовленні для постійного зберігання. З ПЗУ можна тільки читати.
Перш за все в постійну пам'ять записують програму керування роботою самого процесора. У ПЗУ знаходяться програми управління дисплеєм, клавіатурою, принтером, зовнішньою пам'яттю, програми запуску і зупинки комп'ютера, тестування пристроїв.
Найважливішою мікросхема постійної або Flash-пам'ять - модуль BIOS.
BIOS (Basic Input / Output System - базова система введення-виведення) - сукупність програми призначених для:
- автоматичного тестування пристроїв після включення живлення комп'ютера
- завантаження операційної системи в оперативну пам'ять
Різновид постійного ЗУ - CMOS RAM.
CMOS RAM - це пам'ять з невисокою швидкодією і мінімальним енергоспоживанням від батарейки.
Використовується для зберігання інформації про конфігурацію і склад устаткування комп'ютера, а також про режими його роботи.
Вміст CMOS змінюється спеціальною програмою Setup, що знаходиться в BIOS (англ. Setup - встановлювати
зовнішня пам'ять
Різні види носіїв інформації, їх характеристики
Зовнішня пам'ять (ВЗУ) призначена для тривалого зберігання програм і даних і цілісність її вмісту не залежить від того, включений або вимкнений комп'ютер. На відміну від оперативної пам'яті, зовнішня пам'ять не має прямого зв'язку з процесором. Інформація від ВЗУ до процесору і навпаки циркулює приблизно за такою ланцюжку:
До складу зовнішньої пам'яті комп'ютера входять:
- накопичувачі на жорстких магнітних дисках
- накопичувачі на компакт-дисках
- накопичувачі на магнітооптичних копакт-дисках
- накопичувачі на магнітній стрічці і ін.
Спосіб запису двійкової інформації на магнітному середовищі називається магнітним кодуванням. Він полягає в тому, що магнітні домени шикуються уздовж доріжок в напрямку прикладеного магнітного поля своїми північними і південними полюсами. Зазвичай встановлюють однозначне соответсвтіе між двійковою інформацією й орієнтацією магнітних дисків.
Інформація записується по концетріческім доріжках (треках), які діляться на сектори. Сектор зберігає мінімальну порцію інформації, яка може бути записана на диск або зчитана.
Жорсткі магнітні диски
Накопичувач на жорстких магнітних дисках (англ. HDD - Hard Drive Disk) або вінчестер - це найбільш масове запомніающее пристрій великої ємності, в якому носіями інформації є круглі алюмінієві пластини - плоттери, обидві поверхні яких покриті шаром магнітного матеріалу. Використовується для зберігання інформації - програм і даних.
Робочі поверхні плотерів розділені на кільцеві концентрованій доріжки, а доріжки - на сектори. Головки зчитування-запису разом з їх несучою конструкцією і дисками укладені в герметично закритий корпус, званий модулем даних. При установці модуля даних на дисковод він автоматично з'єднується з системою, підкачувати охолоджене повітря. Поверхня плотера має магнітне покриття товщиною лише в 1,1 мкм, а також шар змащення для запобігання голівці при опусканні і підйомі на ходу. При обертанні плотера над ним утворюється повітряний шар, який забезпечує повітряну подушку для зависання головки на висоті 0,5 мкм над поверхнею диска.
Вінчестер пов'язаний з процесором через контролер жорсткого диска. Всі сучасні накопичувачі забезпечуються вбудованим кешем, який суттєво підвищує їх продуктивність.
Накопичувачі на компакт-дисках і DVD
СD-ROM складається з прозорої полімерної основи діаметром 12 см і товщиною 1,2 мм. Одна сторона покрита тонким аллюмінієвую шаром захищеним від пошкодження шаром лаку. Двійкова інформація представляється послідовним чергуванням заглиблень (pits - ямки) і основного шару (land - земля)
На одному дюймі (2,54 см) по радіусу диска розміщується 16 тисяч доріжок з інформацією.
Ємність CD до 780 Мбайт.
Переваги CD-ROM:
- при малих фізичних розмірах CD-ROM мають високу інформаційної ємністю, що позволяеть використовувати їх в довідкових системах і в навчальних комплексах з багатим ілюстративним матеріалом
- счітиваеніе інформації з CD відбувається з високою швидкістю, порівнянної зі швидкістю роботи вінчестера
- CD прості й зручні в роботі, практично не зношуються
- на CD-ROM невозмножно випадково стерти інформацію
- вартість зберігання даних (в розрахунку на 1 МБайт) низька
На відміну від магнітних дисків, компакт-диски мають не безліч кільцевих, а одну - спіральну, як у грамплатівок. У зв'язку з цим кутова швидкість обертання диска не постійна. Вона зменшується в процесі просування читаючої головки до центру диска.
Для роботи з CD-ROM потрібно підключити до комп'ютера накопичувач CD-ROM (CD-ROM Drive), в якому диски змінюються як в звичайному програвачі.
Ділянки CD, на яких записані символи "0" і "1" відрізняються коефіцієнтом відбиття лазерного променя, що посилається накопичувачем CD-ROM. Ці відмінності уловлюються фотоелементом і загальний сигнал перетвориться у відповідну послідовність нулів і одиниць.
Згодом на зміну CD-ROM прийшли цифрові відеодиски - DVD. Ці диски мають той же розмір, що і звичайні CD, але вміщають 4,7 Гбайта даних. На таких дисках випускаються відеофільми відмінної якості, мультимедійні ігри та багато іншого.