Устройства для постоянного хранения и переноса информации

Кэш-память

Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как "попадания", так и "промахи". В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.

Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM), более быстродействующих, дорогих и малоёмких, чем DRAM (SDRAM). Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня размером 8, 16 или 32 Кбайт. Кроме того, на системной плате компьютера может быть установлен кэш второго уровня ёмкостью 256, 512 Кбайт и выше.

Энергонезависимая память (CMOS-память, Complementary Metal-Oxid-Semicondactor)

К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Различные параметры конфигурации компьютера, например количество и тип дисковых накопителей, тип видеоадаптера, наличие сопроцессора и некоторые другие данные, хранятся в так называемой CMOS-памяти. Микросхема CMOS-памяти также содержит обыкновенные электронные часы. Благодаря ним в любой момент можно узнать текущую дату и время. Чтобы при отключении питания компьютера содержимое CMOS-памяти не стиралось, и часы продолжали отсчитывать время, микросхема CMOS-памяти питается от специальной маленькой батарейки или аккумулятора, которые также находятся на системной плате.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

ПЗУ - постоянное запоминающее устройство (BIOS - Basic Input/Output System)

Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке:

В состав внешней памяти компьютера входят:

· накопители на жёстких магнитных дисках;

· накопители на гибких магнитных дисках;

· накопители на компакт-дисках;

· накопители на магнито-оптических компакт-дисках;

· накопители на магнитной ленте (стримеры) и др.

· Разновидности дисков:

- жесткие, или фиксированные, встроенные в системный блок компьютера и обычно называемые ВИНЧЕСТЕР, однако в последнне время начали продаваться внешние накопители на жестких магнитных дисках - внешние винчестеры.

- Гибкие диски - называемые чаще дискетами - это уменьшенное подобие жёсткого диска, но, в отличие от диска, дискета - это сменный носитель. Если жёсткий диск постоянно находится в вашем компьютере, то дискету можно использовать на любом компьютере, а также передавать от одного пользователя другому. Для работы с гибкими дисками в каждом ПК предусмотрен дисковод.

В настоящее время наиболее распространенными являются дискеты диаметром 3,5 дюйма. Объем такой дискеты - 1,44 Мбайта информации. Дискета 3,5” вмещает в себя порядка 150-200 страниц текста и обычно используется для хранения и переноса небольших документов.

- оптические диски компакт-диски (CD) -используются практически во всех современных персональных компьютерах. Такие ПК имеют соответствующие дисководы CD-ROM. CD-R (Recordable) - диски дешевы в производстве и содержат до 700 Мбайт информации.

CD-R (Record) –диск для однократной записи – высокая надежность, скорость записи.

CD-RW – диск для перезаписи (гарантия 1000 раз) могут считываться только на относительно новых (>16x) устройствах CD-ROM.

- DVD диски - расшифровывается аббревиатура DVD как digital versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск. Внешне DVD-диски похожи на CD и в них используется тот же принцип записи информации, но благодаря усовершенствованию технологии, емкость таких дисков во много раз больше, чем емкость CD-диска. Самые простые DVD-диски (однослойные и односторонние) имеют емкость 4,9 Гб. Для чтения таких дисков нужны специальные DVD-приводы.

- Магнитооптические диски – внешне выглядят как увеличенные в толщину дискеты 3,5”. В отличие от оптической технологии CD-дисков и DVD-дисков в магнитооптических носителях поверхность не прожигается лазером, а поляризуется, что позволяет изменять данные непосредственно на носителе. Ёмкость магнитооптических дисков составляет от десятков Мбайт до нескольких сотен Мбайт. Для их использования в ПК необходим специальный дисковод. Магнитооптические диски обладают высокой надёжностью, но из-за относительной дороговизны аппаратных решений они менее популярны у пользователей ПК.

- Накопители на магнитной ленте (стримеры) и накопители на сменных дисках

Стример (англ. tape streamer) — устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1 — 2 Гбайта и больше.

Стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объём сохраняемой информации.

Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации.

- Жесткие диски - предназначены для долговременного хранения информации (в отличиие от ОП). Если в ОП данные и программы загружаются автоматически, то данные на диск пользователь должен записывать сам, выдавая соответствующие команды.

Дата добавления: 2017-01-14