2.4. Долговременная (внешняя) память компьютера

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

Видео 1 — Обзор жесткого диска

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. 

        Рисунок 2 — Флеш-накопитель

        Флеш-память заключена в корпус, напоминающий по внешнему виду брелок. Интерфейс подключения к компьютеру — USB. Емкость современных флеш-накопителей достигает 128-256Гб и продолжает расти быстрыми темпами.

Долговременная память — Устройство компьютера

Для долговременного хранения информации используется долговременная (внешняя) память. Устройство, которое обеспечивает запись и считывание информации, называется накопителем, или дисководом, а хранится информация на носителях информации. Информация на носителях хранится в двоичном компьютерном коде, т. е. в форме последовательностей нулей и единиц.

Дискеты. Внутри пластмассового корпуса дискеты размещается гибкий магнитный диск. Информация на диске хранится на концентрических дорожках, на которых чередуются намагниченные и ненамагниченные участки. Намагниченный участок хранит компьютерную единицу «1», а не- намагниченный — компьютерный нуль «О»

Для записи или считывания информации дискета вставляется в дисковод, который вращает диск внутри пластмассового корпуса дискеты. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска и производится запись или считывание информации.

Так как количество дорожек невелико (го 80 на каждой стороне), информационная емкость дискеты доставляет всего 1,4 Мбайт.

Жесткие магнитные диски. Жесткий магнитный диск представляет собой несколько тонких металлических дисков, очень быстро вращающихся на одной оси и заключенных в металлический корпус (рис. 2.23). Сверхминиатюрные магнитные головки могут записывать или считывать информацию с сотен тысяч концентрических дорожек, поэтому информационная емкость жестких дисков очень велика и может достигать 400 Гбайт.

Оптические дисководы и диски. В оптических дисководах используется оптический принцип записи и считывания информации. Информация на оптическом диске хранится на одной спиралевидной дорожке (похожей по форме на раковину улитки), идущей от центра диска к периферии и содержащей чередующиеся участки с хорошей и плохой отражающей способностью.

В процессе считывания информации с оптического диска луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается. Так как поверхность оптического диска имеет участки с различной отражающей способностью, отраженный луч также меняет свою интенсивность и преобразуется в цифровой компьютерный код (отражает — компьютерная единица «1», не отражает — компьютерный нуль «О»).

Существуют два типа оптических дисков:

§     CD-диски (CD — Compact Disk, компакт-диск), на которые может быть записано до 700 Мбайт информации;

§     DVD-диски (DVD — Digital Versatile Disk, цифровой универсальный диск), которые имеют значительно большую информационную емкость (4,7 Гбайт и более), так как оптические дорожки на них имеют меньшую толщину и размещены более плотно.

CD-диск и DVD-диск

Энергонезависимая память. Энергонезависимая память (карты памяти и flash-диски) применяется для долговременного хранения информации и не требует, в отличие от оперативной памяти, подключения источника электрического напряжения (например, батарейки). Такая память не имеет движущихся частей и поэтому обеспечивает высокую сохранность данных при использовании в мобильных устройствах (портативных компьютерах, цифровых камерах и т.

д.). Информационная емкость flash-памяти может достигать 1 Гбайт и более.

Карта энергонезависимой памяти представляет собой БИС памяти, помещенную в миниатюрный плоский корпус.

 Существуют различные типы карт, которые различаются между собой формой и размером.

Для записи и считывания информации с карт памяти используются специальные адаптеры. Адаптеры встраиваются в мобильные устройства (портативные компьютеры, цифровые камеры и др.) или подключаются к настольным компьютерам с помощью USB-разъема.

Flash-диск представляет собой БИС памяти, помещенную в миниатюрный корпус. Flash-диск подключается к USB-разъему компьютера

Для предотвращения потери информации на носителях и их выхода из строя необходимо:

§     модули оперативной памяти оберегать от электростатических зарядов при установке;

§     дискеты оберегать от нагревания и сильных магнитных полей, которые могут изменить намагниченность участков поверхности диска;

§     жесткие диски оберегать от ударов при установке, которые могут привести к поломке механизма перемещения магнитных головок и повреждению поверхности магнитных дисков;

§     оптические диски оберегать от загрязнений и царапин, которые могут привести к изменению отражающей способности отдельных участков поверхности;

flash-память оберегать от неправильного отключения от компьютера.

Внешняя (долговременная) память — урок. Информатика, 7 класс.

Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объём информации (программы, документы, аудио- и видеоклипы и пр.).

Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, или дисководом, а хранится информация на носителях (например дискетах, дисках).

Магнитный принцип записи и считывания информации

В основу записи информации на жёсткий диск положено намагничивание ферромагнетиков в магнитном поле, хранение информации основывается на сохранении намагниченности, а считывание информации базируется на явлении электромагнитной индукции.

 

В процессе записи информации на гибкие и жёсткие магнитные диски головка дисковода с сердечником из магнитомягкого материала (малая остаточная намагниченность) перемещается вдоль магнитного слоя магнитожёсткого носителя (большая остаточная намагниченность).

На магнитную головку поступают последовательности электрических импульсов (последовательности логических единиц и нулей), которые создают в головке магнитное поле.

 

В результате последовательно намагничиваются (логическая единица) или не намагничиваются (логический нуль) элементы поверхности носителя.

 

При считывании информации посредством движения магнитной головки над поверхностью носителя намагниченные участки носителя вызывают в ней импульсы тока (явление электромагнитной индукции).

Последовательности таких импульсов передаются по магистрали в оперативную память компьютера.

 

Обрати внимание!

При отсутствии сильных магнитных полей и высоких температур элементы носителя могут сохранять свою намагниченность в течение долгого времени (лет, десятилетий).

Гибкие магнитные диски

Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой.

   

 

В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью.

При этом магнитная головка дисковода устанавливается на определённую концентрическую дорожку диска, на которую и производится запись или с которой производится считывание информации.

 

Обрати внимание!

Информационная ёмкость дискеты невелика и составляет всего \(1,44\) Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (составляет всего около \(50\) Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (\(360\) об/мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как такие физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Жёсткие магнитные диски

Жёсткий магнитный диск представляет собой несколько десятков дисков, размещённых на одной оси, заключённых в металлический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью.

 

За счёт гораздо большего количества дорожек на каждой из сторон дисков и большого количества дисков информационная ёмкость жёсткого диска может в сотни тысяч раз превышать информационную ёмкость дискеты и достигать \(500\) Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жёстких дисков достаточно велика (может достигать \(300\) Мбайт/с) за счёт быстрого вращения дисков (до \(7200\) об/мин).

 

В жёстких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы (пластины носителей, магнитные головки и пр.), поэтому в целях сохранения информации и работоспособности жёсткие диски необходимо оберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Источники:

https://pixabay.com/images/id-160525/

https://pixabay.com/images/id-154463/

Долговременная память компьютера. Запоминающие устройства

Персональный компьютер в основном используется для того, чтобы увеличить эффективность работы человека. Но какова была бы ценность этого устройства, если бы оно не могло хранить данные? В этом ему помогает долговременная память. Темой данного обзора будет внешняя долговременная память, но для полноты картины не лишним также будет уделить внимание основной долговременной памяти.

Что относится к основной памяти?

Основная память прежде всего включает в себя оперативное запоминающее устройство. Это энергозависимая память. При выключении компьютера вся информация, которая на ней хранилась, исчезнет. К основной памяти также относится постоянное запоминающее устройство. Оно является энергонезависимым. В нем хранится та информация, которая меняться не должна. К таковой прежде всего относится конфигурация персонального компьютера, программное обеспечение, предназначенное для проведения тестирования компонентных устройств перед загрузкой операционной системы. Здесь также хранится одна из важнейших составляющих – BIOS или базовая система ввода/вывода. Стоит отметить, что у долговременной памяти компьютера и ПЗУ имеется много общего. Но все-таки их разделяют из-за важности хранимой информации.

Внешняя память

Внешней памятью называют место, в котором на длительном хранении размещены разнообразные данные, не использующиеся в данный момент в оперативной составляющей ПК. К таким данным можно отнести тексты, различные программы, результаты расчетов и так далее. Внешняя память компьютера является энергозависимой. Ее удобно транспортировать в тех случаях, когда компьютеры не являются объединенными в глобальную или локальную сеть. Для работы с внешней памятью, пользователю придется обзавестись накопителем.

Так называют специальное устройство, которое обеспечивает запись и считывание информации. Необходимыми также являются механизмы хранения. Значительное отличие долговременной памяти компьютера от оперативной заключается в том, что у нее нет прямой связи с процессором. Это может доставить некоторые неудобства при необходимости усложнить строение персонального компьютера. По этой причине долговременная и оперативная память ПК работают вместе. Данные из первой передаются во вторую, а потом напрямую или через кэш в процессор. Что относится к внешней памяти? Чтобы понимать, с чем вам придется иметь дело, нужно представлять, что является устройствами внешней памяти.

К ней относятся:

— накопители на жестких магнитных дисках. Размер данных хранилищ используется в качестве показателя объема информации, которая может храниться на персональном компьютере.
— накопители на гибких магнитных дисках: считаются устаревшими устройствами, ранее использовались для переноса информации и программ между компьютерами.
— накопители на дисках: использовались для хранения значительных объемов информации.
— флэш-накопители: используются для хранения значительных объемов данных в небольших объектах. Также к внешней памяти относятся все остальные накопители, которые могут без проблем перемещаться от компьютера к компьютеру.

Классификация

Все запоминающие устройства делятся на категории и виды. В качестве краеугольного камня принимают принципы их функционирования, программные, эксплуатационно-технические, физические и прочие характеристики. Каждое устройство обладает своей технологией записи/хранения/воспроизведения цифровой информации. Основными характеристиками, которые имеют значение для пользователей, являются:

— информационная емкость;
— скорость обмена данными;
— надежность хранения информации;

— стоимость.

Именно по таким параметрам запоминающие устройства отличаются друг от друга. Конечно, существует еще множество различных характеристики, но интересны они будут скорее всего только профессионалам.

Магнитные устройства

Принцип работы устройств данного типа основан на хранении информации, при котором используются магнитные свойства материалов. Как правило, в самих устройствах имеются составляющие, отвечающие за чтение и запись информации на магнитный носитель, на котором все и хранится. Данные носители могут отличаться в зависимости от особенностей исполнения и физико-технических характеристик. Как правило используются дисковые и ленточные устройства. Они имеют общую технологию. Так, например, за счет намагничивания переменным магнитным полем информация наносится и считывается.

Обычно данные процессы выполняются вдоль концентрических полей. Так называют специальные дорожки, которые находятся во всей плоскости вращающегося носителя. Запись информации осуществляется в цифровом коде. Для совершения намагничивания используются головки чтения и записи, которые представляют собой два управляемых магнитных контура с сердечниками. На обмотки данных контуров подается переменное напряжение.

Если величина данного напряжения будет изменяться, то это же относится и к направлению линий магнитного поля. Когда данный процесс происходит, значение бита информации меняется с единицы на ноль, или наоборот. Вот каким образом устроена долговременная память компьютера. Несмотря на низкую скорость работы и кажущуюся сложность такой схемы, можно смело сказать, что все предположения являются неоправданными. Таким образом, за отдельные моменты времени компьютер из современных жестких магнитных дисков может извлекать огромные массивы информации. Если вывести коэффициент эффективности такой системы, то устройства внешней памяти, выпущенные в последние годы, будут демонстрировать значение в сотни и тысячи раз превосходящее аналогичный показатель у устройств, выпущенных пару десятилетий назад.

Организация

Данные для операционной системы систематизируются и объединяются в дорожки и секторы. Дорожки в количестве восьмидесяти или сорока штук являются узкими концентрическими кольцами на диске. Каждая дорожка может быть разделена на отдельные части, которые также называют секторами. При осуществлении чтения или записи, всегда считывается целое количество секторов. Причем вне зависимости от объема запрашиваемой информации. Размер одного сектора составляет 512 байт. Следует также ознакомится с таким понятием, как цилиндр. Этим термином называют общее количество дорожек, с которого без перемещения головок можно считать информацию. Под ячейкой для размещения данных понимают самую малую область диска, которая используется операционной системой для записи файлов. Под ними обычно понимают один или несколько секторов.

Накопители. Жесткие диски

При работе с современными компьютерными системами наибольшую важность имеют такие устройства, как жесткие диски. В них в одном корпусе, как правило, объединены непосредственно сам носитель информации, интерфейсная часть или контролер и устройство чтения/записи. Данные приборы объединяются в специальные камеры. Здесь они находятся на одной оси и работают с блоком головок и общим приводящим механизмом. На данный момент жесткие диски являются наиболее вместимыми и широко используемыми устройствами. Сегодня никого уже не удивляет хранилище объемом 1 или 10 Тб. Однако данный параметр все-таки сказывается на скорости выполнения операций. Процесс считывания данных с такого носителя может занимать не один десяток секунд. Если сравнивать с более старыми моделями накопителей, прогресс быстродействиям все-таки виден налицо.

Переносные устройства

Как уже неоднократно подчеркивалось ранее, жесткие диски могут хранить в себе значительные объемы информации. Однако процесс их перестановки с одного персонального компьютера на другой – дело довольно непростое. В этом случае на помощь придут переносные устройства. Они представляют собой специальные механизмы, с помощью которых можно без особых проблем переносить данные между различными персональными компьютерами. Конечно, данные устройства имеют не такой большой объем внешней памяти, как жесткие диски. Но они все же смогли найти свою нишу благодаря легкости транспортировки и подключения. Сегодня наибольшей популярностью пользуются два типа подобных устройств: это оптические диски и флэш-накопители. У каждого из этих накопителей имеются свои недостатки и преимущества.

Внешняя (долговременная) память — информатика, уроки

Тема: Внешняя (долговременная) память.

 

Тип урока: Урок изучение нового материала.

Цели урока:

• Познакомит учащихся с устройствами внешней памяти;
• Познакомить учащихся с принципами работы внешних устройств;
• Развитие интереса учащихся к познанию нового.

План урока:

1. Организационный момент.
2. Изучение нового материала.
3. Постановка домашнего задания.
4. Подведение итогов.

 

Ход урока

1. Организационный момент.
2. Изучение нового материала.

Внешняя (долговременная) память – это место длительного хранения данных, не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. 

Внешняя память в отличии от оперативной является энергозависимой, но не имеет прямой связи с процессором.

Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства обеспечивающего запись или считывание информации) и устройства хранения – носителя.

Виды накопителей:

• накопители на гибких магнитных дисках;
• накопители на жестких магнитных дисках;
• накопители CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW.

Виды носителей:

• гибкие магнитные диски;
• жесткие магнитные диски;
• диски CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW.

Гибкие диски (дискеты)

Гибкие диски используют для транспортировки небольших объемов данных между удаленными компьютерами. Гибкий диск помещен в пластмассовый корпус. В центре имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которой производится запись или считывание информации. Информационная емкость 1,44 Мб. Дискету можно защищать от записи, переключив предохранительную защелку. Дискеты требуют аккуратного обращения.

Жесткий диск (винчестер)

Жесткий диск – это единый агрегат, содержащий пакет дисков на металлической или стеклянной основе с магнитным покрытием, пакет магнитных головок, и контроллер, управляющий операциями чтения и записи. За счет большого количества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость дисков очень велика, измеряется в Гб. В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы, поэтому они требуют бережного отношения.

Лазерные диски

Компакт-диск, изготовлен из полимера и покрыт металлической пленкой. Информация считывается именно с этой металлической пленки, которая покрывается полимером, защищающим данные от повреждения.

Закодированная информация наносится на диск лазерным лучом, который создает на поверхности микроскопические впадины, разделяемые плоскими участками. Цифровая информация представляется чередованием впадин (кодирование нуля) и отражающих свет островков (кодирование единицы).

Существуют CD-R и DVD-R диски (R-recordable, записываемый) на которые информацию можно записывать, но только один раз.

 

1. Постановка домашнего задания

§4, п.4.1 + записи в тетради

 

1. Подведение итогов

Задать вопросы ученикам:

1. Что такое графический способ записи алгоритма?
2. Что используется при графическом описании алгоритма?
3. Чем обозначается направление выполнения алгоритма?

Просмотр содержимого документа
«Внешняя (долговременная) память »

10 класс УРОК 2

Тема: Внешняя (долговременная) память.

Тип урока: Урок изучение нового материала.

Цели урока:

• Познакомит учащихся с устройствами внешней памяти;

• Познакомить учащихся с принципами работы внешних устройств;

• Развитие интереса учащихся к познанию нового.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Изучение нового материала.

3. Постановка домашнего задания.

4. Подведение итогов.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Изучение нового материала.

Внешняя (долговременная) память – это место длительного хранения данных, не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера.

Внешняя память в отличии от оперативной является энергозависимой, но не имеет прямой связи с процессором.

Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства обеспечивающего запись или считывание информации) и устройства хранения – носителя.

Виды накопителей:

• накопители на гибких магнитных дисках;

• накопители на жестких магнитных дисках;

• накопители CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW.

Виды носителей:

• гибкие магнитные диски;

• жесткие магнитные диски;

• диски CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW.

Гибкие диски (дискеты)

Гибкие диски используют для транспортировки небольших объемов данных между удаленными компьютерами. Гибкий диск помещен в пластмассовый корпус. В центре имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которой производится запись или считывание информации. Информационная емкость 1,44 Мб. Дискету можно защищать от записи, переключив предохранительную защелку. Дискеты требуют аккуратного обращения.

Жесткий диск (винчестер)

Жесткий диск – это единый агрегат, содержащий пакет дисков на металлической или стеклянной основе с магнитным покрытием, пакет магнитных головок, и контроллер, управляющий операциями чтения и записи. За счет большого количества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость дисков очень велика, измеряется в Гб. В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы, поэтому они требуют бережного отношения.

Лазерные диски

Компакт-диск, изготовлен из полимера и покрыт металлической пленкой. Информация считывается именно с этой металлической пленки, которая покрывается полимером, защищающим данные от повреждения.

Закодированная информация наносится на диск лазерным лучом, который создает на поверхности микроскопические впадины, разделяемые плоскими участками. Цифровая информация представляется чередованием впадин (кодирование нуля) и отражающих свет островков (кодирование единицы).

Существуют CD-R и DVD-R диски (R-recordable, записываемый) на которые информацию можно записывать, но только один раз.

1. Постановка домашнего задания

§4, п.4.1 + записи в тетради

1. Подведение итогов

Задать вопросы ученикам:

1. Что такое графический способ записи алгоритма?

2. Что используется при графическом описании алгоритма?

3. Чем обозначается направление выполнения алгоритма?

2

Оперативная память. Долговременная память — презентация онлайн

1. Оперативная память Долговременная память

ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ
Оперативная память представляет собой множество
ячеек.
Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес.
Нумерация ячеек начинается с нуля.
Каждая ячейка памяти имеет объем 1 байт.
Максимальный объем адресуемой памяти равен
произведению количества ячеек N на 1 байт.
Номер ячейки
Ячейки
1 073 741 823
10101010
…
…
2
10111001
1
10111111
0
10101010

3. Объем оперативной памяти

• Vоп=Vяч* N
Объем оперативной памяти = объем
одной ячейки * количество ячеек.
Например, для N=1073741824
Vоп=1байт*1073741823= 1Гбайт

4. Внешняя память —

Внешняя память для долговременного хранения информации.
Внешняя память энергонезависима и позволяет
сохранять большой объем информации.
Под внешней памятью подразумевают обычно как
устройства чтения/записи информации – накопители
(дисководы), так и устройства, где непосредственно
хранится информация – носители информации.
Как правило, для каждого носителя информации
существует свой накопитель.

5. Классификация носителей:

1. Магнитные носители
Гибкие магнитные диски;
Жесткие магнитные диски;
Магнитные ленты.
2. Оптические носители
CD и DVD
3. Энергозависимые

6.

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

8. Жесткие магнитные диски (винчестер)

Винчестер является
обязательным
компонентом современного
компьютера (HDD – Hard
Disk Drive) – представляет
собой группу дисков,
имеющих магнитное
покрытие и вращающихся
с высокой скоростью.
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

12. Лазерные (оптические) диски: CD — Compact Disk (компакт диск) и DVD — Digital Video Disk (цифровой диск)

Лазерные (оптические) диски: CD Compact Disk
(компакт диск) и
DVD — Digital Video Disk (цифровой диск)

13. Классификация лазерных дисков:

1.Без возможности записи CD-ROM
(Compact Disk Read Only Memory) и DVDROM (Digital Video Disk Read Only
Memory) ;
2.С однократной записью и многократным
чтением CD-R и DVD-R;
3.С многократной записью CD-RW и DVDRW (RW – Re Writable).
• Объем CD диска =
700 Мбайт
Объем DVD диска
= 4,7 Гбайт или 8,5
Гбайт

15. 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.
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.
Универсальный
картридер
Для считывания и записи
информации карта памяти
вставляется в специальные
накопители (картридеры),
встроенные в мобильные
устройства или подключаемые к
компьютеру через USB-порт.
Тип
Емкость
носител носител Опасные воздействия
я
я
1,44 Мб
Магнитные поля, нагревание,
физическое воздействие
Жесткий диск
До 1 Тбайта
Удары, изменение
пространственной ориентации в
процессе работы
CD-ROM
650-800
Мбайт
DVD-ROM
4,7 Гбайт, 8,5
Гбайт
Устройства
на основе
flash-памяти
до 128 Гбайт
Дискета
Царапины, загрязнение
Перенапряжение питания

Оперативная память.

Долговременная память

Что же такое компьютерная память?

Само понятие «память» ассоциируется у нас с памятью человека. Так и есть - память компьютера похожа на нашу память.

Мы способны помнить какие-то события всю жизнь, например, такие как дата рождения, порода любимой собаки, таблица умножения, а есть такие события, которые мы помним всего лишь некоторое время, например, когда звоним в справочную службу, чтобы узнать нужный номер телефона.

Так же и у компьютера есть две памяти:

Долговременная память — это память, где информация хранится долго. И только сам пользователь, если решит, что эта информация ему больше не нужна — может удалить.

И оперативная память, где информация хранится только до тех пор, пока компьютер включен.

Но все же понятия «память человека» и «память компьютера» отличаются между собой. Потому что работа компьютера зависит от заложенной в нем программы, а человек — сам управляет своими действиями.

Давайте разберемся с этими видами памяти более подробно, и начнем мы с оперативной памяти.

Данная память представляет собой последовательность ячеек, в которых может находиться (храниться) двоичный код, состоящий из восьми знаков.

Что касается нумерации ячеек, то она начинается с нуля.

Если же мы хотим, вычислить объем оперативной памяти компьютера, то для этого нам нужно количество информации, которая хранится в каждой ячейке, умножить на количество ячеек.

Количество информации, которая хранится в одной ячейке, равно. Если мы будем знать количество ячеек оперативной памяти, то с легкость можем рассчитать объем оперативной памяти компьютера. Например:

Тогда объем оперативной памяти компьютера равен количество информации, хранящейся в каждой ячейке, умноженное на количество ячеек, т. е.:

Оперативную память строят на модулях памяти. Эти модули представляют собой плоские пластины, на которых расположены электрические контакты. По бокам пластины размещаются большие интегральные схемы памяти, которые еще называют БИС.

Модули такой памяти устанавливаются в специальные разъемы, которые располагаются на системной плате.

Современные модули памяти имеют информационную емкость 2 или 4 Гигабайта.

С оперативной памятью мы немного разобрались, теперь давайте поговорим о долговременной памяти.

Как уже говорилось, долговременная память — это такая память, где информация хранится до тех пор, пока пользователь сам ее не удалит. Иногда эту память называют внешней.

Такая память может храниться на различных устройствах. К таким устройствам относятся:

- винчестер, еще его называют жесткий магнитный диск;

- оптические диски, например DVD;

- Flash-память, flash-диски;

- а также дискеты, которые иначе называют гибкие магнитные диски. Но они уже не используются в современных технологиях, т.к. у них маленькая информационная емкость.

Винчестер представляет собой несколько десятков тонких металлических дисков, которые помещены в металлический корпус и вращаются вокруг одной оси, и притом очень быстро.

Что касается информации, то она хранится в сегментах дисковой памяти, так называемых дорожках. Они состоят из нескольких участков, которые либо намагниченные, либо не намагниченные.

Если сравнить эти участки с компьютерным двоичным кодом, то намагниченному участку соответствует компьютерная единица, а не намагниченному — компьютерный ноль.

Если же мы записываем или считываем информацию с винчестера, то сверхминиатюрная магнитная головка устанавливается на определенную дорожку и начинает запись или считывание нужной нам информации. Такие головки могут считывать или записывать информацию более чем с сотни тысяч концентрических дорожек. Именно поэтому, емкость жестких дисков может достигать нескольких терабайт.

Так в процессе считывания информации с оптического диска луч лазера, который находится в дисководе, попадает на поверхность вращающегося диска и отражается.

Следовательно, поверхность диска на каждом участке отражается по-разному, если отражает — то это у нас намагниченный участок и ему соответствует компьютерная единица, и если не отражает — то это не намагниченный участок и ему соответствует компьютерный ноль.

И как вы уже поняли, то на диске информация хранится на одной дорожке, которая начинается от центра и идет к периферии, если внимательно посмотреть, то можно заметить, что дорожка по своей форме похожа на раковину улитки.

Рассмотрим устройство оптических дисков.

Оптические диски бывают различных типов, например, СD, CD-RW, DVD, DVD-RW и Blu-ray.

Как вы уже знаете, информационная емкость СD и CD-RW дисков небольшая, всего лишь 700 Мегабайт. А вот DVD и DVD-RW имеют гораздо больше памяти для записи, чем СD и CD-RW диски. Их информационный объем достигает до 4,7 Гигабайт.

На СD-RW и DVD-RW информацию можно перезаписывать, а на CD-R и DVD-R - нельзя.

Но что касается Blu-ray дисков, то у них информационная емкость огромная, по сравнению с предыдущими дисками. Информационная емкость Blu-ray диска зависит от количества слоев на диске. Он может быть однослойный, двухслойным, трехслойном и т.д.

Например, если же у нас Blu-ray диск — однослойный, то его память равна 25 Гигибайт, если же двухслойный, то 50 Гигабайт, трехслойный — 100 Гигабайт и т.д.

Это мы рассмотрели устройства, относящиеся к магнитной долговременной памяти и к оптической долговременной памяти, Но существует еще одна память — это энергонезависимая долговременная память. К такой памяти относятся карты flash-памяти и flash-диски.

Карты flash-памяти и flash-диски называют энергонезависимыми, потому что они используют энергию только для записи и считывания информации, а для хранения — нет.

Также данные устройства по своему строению немного проще, чем предыдущие, они не имеют никаких движущихся частей, поэтому они более надежны и компактны.

За счет своей компактности и низкому потреблению энергии flash-память используется в цифровых фото- и видеокамерах, MP3-плеерах, мобильных телефонах и т.д.

Т.к. современные технологии развиваются, то на смену дискетам и CD дискам пришли USB-диски, именно поэтому некоторые фирмы перестали выпускать компьютеры с дисководом гибких дисков.

На данный момент ассортимент USB flash-накопителей очень велик. Они отличаются между собой формой, емкостью и быстродействием.

типов долговременной памяти, продолжительность и емкость

Психологи часто говорят о разных типах памяти. Долговременные воспоминания — это тип относительно прочной памяти. Эти воспоминания отличает то, что они, как правило, стабильны и могут длиться долгое время — часто годами.

Долговременная память — это хранение информации в течение длительного периода. Если вы можете вспомнить что-то, что произошло больше, чем несколько мгновений назад, независимо от того, произошло ли это несколько часов назад или десятилетия назад, то это долговременная память.Некоторые важные вещи, которые нужно знать о долговременной памяти:

• Долговременные воспоминания часто находятся за пределами сознательного разума . Эта информация в значительной степени находится за пределами нашего понимания, но может быть вызвана в рабочую память для использования при необходимости. Некоторые воспоминания относительно легко вспомнить, в то время как к другим получить доступ гораздо труднее.
• Не все долговременные воспоминания равны . В то время как одни воспоминания приходят в голову быстро, другие более слабые и могут потребовать подсказок или напоминаний, чтобы сосредоточить внимание на них.Информация, которая имеет большее значение, приводит к более сильному воспоминанию. Обычно вы можете вспомнить важные события, такие как день свадьбы, с гораздо большей ясностью и подробностями, чем менее памятные дни.
• Воспоминания, к которым часто обращаются, становятся сильнее, и их легче вспомнить . Доступ к этим воспоминаниям снова и снова укрепляет нейронные сети, в которых закодирована информация, что упрощает ее запоминание. Воспоминания, которые не вспоминаются часто, могут иногда ослабевать или даже быть потеряны или заменены другой информацией.

Продолжительность и емкость долговременной памяти

В процессе ассоциации и репетиции содержимое кратковременной памяти может превратиться в долговременную память. Долговременные воспоминания могут длиться от нескольких дней до многих десятилетий.

Есть ряд факторов, которые могут повлиять на то, как долго информация хранится в долговременной памяти. Во-первых, важную роль может сыграть способ кодирования памяти. Если вы были очень внимательны и бдительны, когда у вас был опыт, тогда воспоминания, вероятно, будут намного более яркими.

Количество обращений к памяти также может влиять на силу и продолжительность памяти. Неудивительно, что воспоминания, которые вам нужно вспоминать, часто остаются и становятся намного сильнее. Вот почему повторение информации снова и снова во время учебы способствует лучшему запоминанию на экзамене.

Типы долговременной памяти

Долговременную память обычно делят на два типа — явную и неявную.

• Явные воспоминания , также известные как декларативные воспоминания, включают в себя все воспоминания, доступные в сознании.Явную память можно разделить на эпизодическую память (конкретные события) и семантическую память (знания о мире).
• Неявные воспоминания — это в основном бессознательные воспоминания. Этот тип памяти включает в себя процедурную память, которая включает в себя воспоминания о движениях тела и о том, как использовать объекты в окружающей среде. Как водить машину или пользоваться компьютером — примеры процедурной памяти.

Как меняются долговременные воспоминания

Модель обработки информации в памяти характеризует человеческую память так же, как и компьютер.Информация поступает в краткосрочную память (временное хранилище), а затем часть этой информации передается в долговременную память (относительно постоянное хранилище), во многом подобно информации, сохраняемой на жестком диске компьютера.

Когда требуется информация, она вызывается из этого долговременного хранилища с использованием сигналов окружающей среды, что очень похоже на доступ к сохраненной папке на вашем компьютере. Однако эти сохраненные воспоминания можно изменить.

Изменение запросов к памяти

Недавние исследования показывают, что воспоминания не сохраняются в статическом состоянии, а затем извлекаются с полной ясностью.Исследователи обнаружили, что воспоминания трансформируются каждый раз, когда к ним обращаются.

Нейроны сначала кодируют воспоминания в коре и гиппокампе. Каждый раз, когда вызывается воспоминание, оно перекодируется аналогичным, но не идентичным набором нейронов.

Доступ к воспоминаниям часто помогает сделать их сильнее, но исследования показали, что это перекодирование может повлиять на то, как запоминается информация. Тонкие детали могут измениться, а некоторые аспекты памяти могут быть усилены, ослаблены или даже полностью потеряны в зависимости от того, какие нейроны активированы.

Воспоминания не высечены в камне

Воспоминания могут быть на удивление хрупкими и подверженными изменениям, дезинформации и вмешательству. Эксперт по памяти Элизабет Лофтус продемонстрировала, как легко могут возникнуть ложные воспоминания. В одном из своих самых известных экспериментов ей удалось убедить 25% участников поверить в ложное воспоминание о том, что они когда-то были потеряны в торговом центре в детстве.

Почему долговременная память так подвержена этим неточностям? В некоторых случаях люди упускают важные детали о событиях.Чтобы заполнить эти недостающие пробелы в информации, мозг иногда выдумывает детали, которые кажутся имеющими смысл. В других случаях старые воспоминания могут мешать формированию новых, из-за чего трудно вспомнить, что на самом деле произошло.

Слово Verywell

Долговременная память играет жизненно важную роль в повседневной жизни, позволяя создать основу из информации и памяти, которая позволит вам жить своей жизнью. Хотя легко думать о воспоминаниях как о чем-то похожем на файлы на компьютере, исследования показали, что долговременная память долговечна, но подвержена ошибкам.

Компьютерная память | Britannica

Самыми ранними запоминающими устройствами были электромеханические переключатели или реле ( см. компьютеров: первый компьютер) и электронные лампы ( см. компьютеров: первые машины с хранимой программой). В конце 1940-х годов первые компьютеры с хранимыми программами использовали ультразвуковые волны в ртутных трубках или заряды в специальных электронных лампах в качестве основной памяти. Последние были первой оперативной памятью (RAM). ОЗУ содержит ячейки памяти, к которым можно получить прямой доступ для операций чтения и записи, в отличие от памяти с последовательным доступом, такой как магнитная лента, в которой к каждой ячейке в последовательности необходимо обращаться до тех пор, пока не будет найдена требуемая ячейка.

Существует два основных типа полупроводниковой памяти. Статическое ОЗУ (SRAM) состоит из триггеров, бистабильной схемы, состоящей из четырех-шести транзисторов. Как только триггер сохраняет бит, он сохраняет это значение до тех пор, пока в нем не будет сохранено противоположное значение. SRAM обеспечивает быстрый доступ к данным, но имеет относительно большой физический размер. Он используется в основном для небольших объемов памяти, называемых регистрами в центральном процессоре компьютера (ЦП), и для быстрой «кэш-памяти». Динамическое ОЗУ (DRAM) хранит каждый бит в электрическом конденсаторе, а не в триггере, используя транзистор в качестве переключателя для заряда или разряда конденсатора.Поскольку в ней меньше электрических компонентов, ячейка памяти DRAM меньше SRAM. Однако доступ к его значению происходит медленнее, и, поскольку конденсаторы постепенно теряют заряды, сохраненные значения должны перезаряжаться примерно 50 раз в секунду. Тем не менее, DRAM обычно используется для основной памяти, потому что микросхема того же размера может содержать в несколько раз больше DRAM, чем SRAM.

Ячейки памяти в ОЗУ имеют адреса. Обычно ОЗУ объединяют в «слова» от 8 до 64 бит или от 1 до 8 байтов (8 бит = 1 байт).Размер слова — это, как правило, количество бит, которое может быть передано за раз между основной памятью и ЦП. Каждое слово и обычно каждый байт имеет адрес. Микросхема памяти должна иметь дополнительные схемы декодирования, которые выбирают набор ячеек памяти, которые находятся по определенному адресу, и либо сохраняют значение по этому адресу, либо выбирают то, что там хранится. Основная память современного компьютера состоит из нескольких микросхем памяти, каждая из которых может содержать многие мегабайты (миллионы байтов), и еще одна схема адресации выбирает соответствующий чип для каждого адреса.Кроме того, DRAM требует, чтобы схемы обнаруживали сохраненные значения и периодически их обновляли.

Для доступа к данным основной памяти требуется больше времени, чем процессору для работы с ними. Например, доступ к памяти DRAM обычно занимает от 20 до 80 наносекунд (миллиардных долей секунды), но арифметические операции ЦП могут занимать всего наносекунду или меньше. Есть несколько способов преодоления этого несоответствия. ЦП имеют небольшое количество регистров, очень быструю SRAM, в которой хранятся текущие инструкции и данные, с которыми они работают.Кэш-память — это большой объем (до нескольких мегабайт) быстрой SRAM на микросхеме ЦП. Данные и инструкции из основной памяти передаются в кэш, и, поскольку программы часто демонстрируют «локальность ссылки», то есть они некоторое время выполняют одну и ту же последовательность инструкций в повторяющемся цикле и оперируют наборами связанных данных — ссылки на память могут быть перенесены в быстрый кеш после того, как значения будут скопированы в него из основной памяти.

Большая часть времени доступа к DRAM уходит на декодирование адреса для выбора соответствующих ячеек памяти.Свойство локальности ссылки означает, что последовательность адресов памяти будет часто использоваться, а быстрая DRAM предназначена для ускорения доступа к последующим адресам после первого. Синхронная DRAM (SDRAM) и EDO (расширенный вывод данных) — два таких типа быстрой памяти.

Энергонезависимая полупроводниковая память, в отличие от SRAM и DRAM, не теряет свое содержимое при отключении питания. Некоторые энергонезависимые запоминающие устройства, такие как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), не подлежат перезаписи после изготовления или записи.Каждая ячейка памяти микросхемы ПЗУ имеет либо транзистор для 1 бита, либо ни одного транзистора для 0 бита. ПЗУ используются для программ, которые являются важными частями работы компьютера, таких как программа начальной загрузки, которая запускает компьютер и загружает его операционную систему, или BIOS (базовая система ввода / вывода), которая обращается к внешним устройствам в персональном компьютере (ПК).

EPROM (стираемое программируемое ПЗУ), EAROM (электрически изменяемое ПЗУ) и флэш-память — это типы энергонезависимой памяти, которые можно перезаписывать, хотя перезапись занимает гораздо больше времени, чем чтение.Таким образом, они используются в качестве памяти специального назначения, запись в которую требуется редко — например, если они используются для BIOS, они могут быть изменены для исправления ошибок или обновления функций.

Разница между памятью и хранилищем

Память (RAM) и хранилище необходимы для работы компьютера. Они оба хранят данные, разница в том, как долго хранятся данные.

Основное различие между компьютерной памятью и хранилищем состоит в том, что в памяти хранятся данные краткосрочно для немедленного доступа.Моментальные операции компьютера выполняются с использованием краткосрочного доступа к данным — загрузки приложений, просмотра веб-страниц или редактирования электронной таблицы. Память — это энергозависимое хранилище, а это означает, что при выключении компьютера данные исчезают. Подробнее о том, что делает RAM, читайте здесь.

Хранилище (жесткий диск или твердотельный накопитель) хранит данные в течение длительного времени для постоянного доступа. Это компонент, который обращается к вашим файлам, приложениям и операционной системе и хранит их.Накопитель является энергонезависимым, что означает, что данные сохраняются, даже если вы выключите компьютер. Подробнее о твердотельных накопителях читайте здесь. Память и хранилище работают в тандеме с процессором (ЦП) вашего компьютера для доступа и использования данных.

Эти три компонента работают вместе, чтобы отображать нужную программу и файл, а также записывать изменения.

1. На запоминающем устройстве постоянно хранятся программы и файлы.
2. Когда запрашиваются данные, например, вы открываете файл, процессор обращается к накопителю и передает долгосрочные данные (сохраненный файл) в память для краткосрочного доступа.
3. По мере продолжения работы с файлом или при переключении на другую программу, например электронную почту, процессор обращается к данным из хранилища при первом запросе или из памяти после их передачи с накопителя, чтобы показать вам, что вы просили.

Из-за того, как ваша система получает доступ к данным, скорость вашей памяти и накопителя играет большую роль в том, насколько быстро ваш процессор может преобразовывать данные в разные типы данных и из них и делать их пригодными для использования.Поскольку более медленные компоненты памяти и хранилища могут создавать узкие места для данных, лучше обновить один или оба компонента. Если ваша система кажется медленной, не отвечает или вялой по сравнению с тем, как вы ее впервые купили, мы рекомендуем обновить память, хранилище или и то, и другое для оптимального прироста производительности.

Как работает память компьютера?

Как работает память компьютера? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 1 февраля 2021 г.

Ваша память похожа на память слона … или она больше похожа на решето? Вы часто слышите, как люди сравнивают себя с одной из этих вещей, но вы почти никогда не слышал, чтобы кто-то сказал, что их память похожа на компьютер. Это отчасти потому, что человеческий мозг и памяти компьютера сильно отличаются цели и действуют совершенно по-разному. Но это также отражает тот факт, что там, где мы, люди, часто с трудом запоминаем имена, лица, и даже день недели, компьютерные воспоминания — это самое близкое к совершенству памяти.Как именно эти «замечательные» памятники «действительно работают? Давайте посмотрим внимательнее!

Фото: микросхема памяти компьютера, подобная этому, является примером Интегральная схема. Это означает, что это миниатюрная коллекция из тысяч электронных деталей (обычно называемые компонентами), созданный на крошечном кремниевом чипе размером с ноготь мизинца. Это 1-гигабитный Микросхема флеш-памяти NAND с карты памяти USB.

Что такое память?

Иллюстрация: Компьютеры запоминают вещи совсем не так, как человеческий мозг, хотя это можно запрограммировать компьютер так, чтобы он запоминал вещи и распознавал закономерности, как мозг используя так называемые нейронные сети.Историческая иллюстрация анатомии мозга около 1543 года, сделанная Яном Стефаном ван Калькаром, который тесно работал с анатомом-первопроходцем Андреасом Везалием.

Основная цель памяти — человеческой или машинной — состоит в том, чтобы вести учет информация за определенный период времени. Одна из действительно заметных особенностей человеческая память такова, что она очень хорошо умеет забывать. Это звучит как серьезный дефект, пока вы не решите, что мы можем только заплатить внимание сразу ко многим вещам. Другими словами, забвение — это, скорее всего, умный тактика, разработанная людьми, которая помогает нам сосредоточиться на вещах, которые актуальны и важны в бесконечном беспорядке наших повседневная жизнь — способ сосредоточиться на том, что действительно важно.Забывая это все равно, что вытаскивать старый хлам из шкафа, чтобы освободить место для нового.

Компьютеры не запоминают и не забывают вещи так, как это делает человеческий мозг. Компьютеры работают в двоичном формате (более подробно поясняется в рамке). ниже): они либо что-то знают, либо не делайте этого — и как только они научатся, за исключением каких-то катастрофических неудачи, они обычно не забывают. Люди разные. Мы можем распознать объект («Я где-то раньше видел это лицо») или уверены, что мы что-то знаем («Я помню, как Немецкое слово для вишни, когда я учился в школе «), не обязательно уметь вспомни их.В отличие от компьютеров, люди могут забыть … вспомнить … забыть … вспомнить … заставляя память казаться более как искусство или магия, чем наука или техника. Когда умные люди мастерские приемы, которые позволяют им запоминать тысячи кусочков информации, их прославляют как великих волшебников, хотя то, что они достигли, гораздо менее впечатляет, чем что-либо пятидолларовая флеш-карта USB может сделать!

Рекламные ссылки

Два типа памяти

У человеческого мозга и компьютеров есть одна общая черта: разные типы объем памяти.Человеческая память фактически разбита на кратковременную «рабочую». память (о вещах, которые мы недавно видели, слышали или обрабатывали с помощью нашего мозг) и долговременная память (факты, которые мы узнали, события, которые мы опыт, вещи, которые мы знаем, как делать, и так далее, что мы обычно нужно помнить гораздо дольше). Типичный компьютер также имеет два разных типа памяти.

Есть встроенная основная память (иногда называемая внутренней памятью), сделанная вверх кремниевых чипов (интегральных схем).Он может хранить и извлекать данные (компьютеризированная информация) очень быстро, поэтому они используются, чтобы помочь компьютеру обработать то, над чем он сейчас работает. Как правило, внутренняя память энергозависимая , что означает, что она забывает свое содержимое, как только включается питание. выключен. Вот почему в компьютерах также есть так называемые вспомогательные устройства . память (или хранилище), которая запоминает вещи даже при отключении питания. В типичном ПК или ноутбуке вспомогательная память обычно обеспечивается жестким диском или флэш-память.Вспомогательный память также называется внешней памятью , потому что в старых, больших компьютеров, обычно он размещался на совершенно отдельной машине подключен к основному компьютерному блоку кабелем. Подобным образом современные ПК часто имеют подключаемое дополнительное хранилище в виде USB-флеш-накопителя. карты памяти, карты памяти SD (которые подключаются к таким устройствам, как цифровые камеры), подключать жесткие диски, CD / DVD-диски, перезаписывающие устройства и т. д.

Фото: Эти два жестких диска являются примерами вспомогательной памяти компьютера.Слева у нас есть жесткий диск PCMCIA объемом 20 ГБ от iPod. Справа — жесткий диск на 30 ГБ от ноутбука. Жесткий диск емкостью 30 ГБ может вместить примерно в 120 раз больше информации, чем микросхема флэш-памяти 256 МБ на нашей верхней фотографии. Смотрите больше подобных фотографий в нашем основная статья о жестких дисках.

На практике различие между основной и вспомогательной памятью может немного размыться. Компьютеры имеют ограниченный объем оперативной памяти (обычно где-то между 512 МБ и 4 ГБ на современном компьютере).Чем больше у них есть, тем быстрее они могут обрабатывать информацию и тем быстрее выполнять задачи. Если компьютеру нужно хранить больше места, чем есть в его основной памяти, он может временно переместить менее важные вещи из основной памяти на свой жесткий диск в так называемой виртуальной памяти , чтобы освободить место. Когда это произойдет, вы услышите щелчок жесткого диска на очень высокой скорости, поскольку компьютер считывает и записывает данные туда и обратно между своей виртуальной памятью и своей реальной (основной) памятью.Поскольку для доступа к жестким дискам требуется больше времени, чем к микросхемам памяти, использование виртуальной памяти — гораздо более медленный процесс, чем использование основной памяти, и это действительно замедляет работу вашего компьютера. По сути, именно поэтому компьютеры с большим объемом памяти работают быстрее.

Внутренняя память

Фото: Большинство микросхем памяти двухмерные, с транзисторами (электронными переключателями), хранящими информацию, размещенными в плоской сетке. Напротив, в этой трехмерной стековой памяти транзисторы расположены как вертикально, так и горизонтально, поэтому больше информации может быть упаковано в меньшее пространство.Фото любезно предоставлено Исследовательский центр НАСА в Лэнгли (NASA-LaRC).

RAM и ROM

Микросхемы, составляющие внутреннюю память компьютера, бывают двух основных видов. известная как RAM (оперативная память) и ROM (постоянная память) . Чипы RAM запоминают только вещи пока компьютер включен, поэтому они используются для хранения всего компьютер работает в очень короткие сроки. Микросхемы ПЗУ, на С другой стороны, запомните вещи независимо от того, включено питание или нет. Они информация предварительно запрограммирована на заводе и используется для хранения такие вещи, как BIOS компьютера (базовая система ввода / вывода, управляет такими фундаментальными вещами, как экран и клавиатура компьютера).RAM и ROM — не самые полезные имена в мире, как мы вскоре выясним, так что не волнуйтесь, если они звучат сбивающе с толку. Просто помни этот ключевой момент: основная память внутри компьютера состоит из двух типов чипа: временный, изменчивый вид, который запоминает только питание включено (RAM) и постоянное, энергонезависимое, которое запоминает, включено или выключено питание (ROM).

Рост RAM

Сегодняшние машины имеют гораздо больше оперативной памяти, чем ранние домашние компьютеры. В этой таблице показаны типичные объемы оперативной памяти для компьютеров Apple, от оригинального Apple I (выпущенного в 1976 году) до смартфона iPhone 12 (выпущенного более четырех десятилетий спустя) с примерно В полмиллиона раз больше оперативной памяти! Это грубые сравнения, основанные на идее, что KB означает около 1000 байт, МБ означает около миллиона байт, а ГБ означает около миллиарда.Фактически, КБ, МБ и ГБ могут быть немного неоднозначными, поскольку в информатике 1 КБ на самом деле равен 1024 байтам. Не беспокойтесь об этом: это действительно не сильно меняет эти сравнения.)

Год	Станок	Обычное ОЗУ	~ × Apple I
1976	Яблоко I	8KB	1
1977	Яблоко] [	24 КБ	3
1980	Apple III	128 КБ	16
1984	Macintosh	256 КБ	32
1986	Mac Plus	1 МБ	125
1992	Mac LC	10 МБ	1250
1996	PowerMac	16 МБ	2000
1998	iMac	32 МБ	4000
2007	iPhone	128 МБ	16000
2010	iPhone 4	512 МБ	64000
2016	iPhone 7	3 ГБ	375000
2020	iPhone 12	4 ГБ	500000

Фото: Apple] [имела базовую память 4 КБ с возможностью расширения до 48 КБ.В то время это казалось огромным объемом, но современный смартфон имеет примерно в 60 000 раз больше оперативной памяти, чем его предшественник с 48 КБ. В 1977 году обновление ОЗУ 4K для Apple] [стоило колоссальных 100 долларов, что соответствует 1 доллару за 41 байт; сегодня легко найти 1 ГБ менее чем за 10 долларов, поэтому за 1 доллар можно купить более 100 МБ — примерно в 25 миллионов раз больше памяти за ваши деньги!

Произвольный и последовательный доступ

Здесь все может немного запутаться. RAM имеет имя random доступ к , потому что (теоретически) компьютер так же быстро читать или записывать информацию из любой части микросхемы памяти RAM, как из любого Другие.(Кстати, это относится и к большинству микросхем ПЗУ, которые можно сказать, это примеры энергонезависимых микросхем RAM!) Жесткие диски также, в широком смысле, устройства с произвольным доступом, потому что это требует примерно за одно и то же время считывать информацию из любой точки диска.

Изображение: 1) Произвольный доступ: жесткий диск может читать или записывать любую информацию за более или менее одинаковое время, просто путем сканирования головки чтения-записи вперед и назад по вращающемуся диску. 2) Последовательный доступ: ленточный накопитель должен перематывать ленту назад или вперед, пока она не окажется в нужном положении, прежде чем он сможет читать или записывать информацию.

Однако не все виды компьютерной памяти имеют произвольный доступ. Раньше это было обычным делом для компьютеров, чтобы хранить информацию на отдельных машинах, известных как ленточные накопители, используя длинные катушки с магнитной лентой (например, гигантские версии музыкальных кассеты в старых кассетных плеерах Sony Walkman). Если компьютер хотел получить доступ к информации, ему пришлось перемотать назад или продвигайтесь по ленте, пока она не достигнет точки, на которой хотел — точно так же, как вам нужно было перемотать ленту вперед и назад для возрастов, чтобы найти трек, который вы хотите сыграть.Если бы лента была прямо на начало, но информация, которую требовал компьютер, была в самом конце, была большая задержка в ожидании катушки ленты вправо точка. Если лента оказалась в нужном месте, компьютер мог получить доступ к нужной информации практически мгновенно. Ленты — пример последовательного доступа : информация хранится последовательно, и сколько времени требуется для чтения или записи часть информации зависит от того, где лента находится по отношению к к головке чтения-записи (магнит, который считывает и записывает информацию с ленты) в любой момент.

Фото: Последовательный доступ в действии: это операторский терминал мэйнфрейма IBM System / 370, датируемого 1981 годом. Вы можете видеть, как на заднем плане кружится блок из пяти ленточных накопителей, а за ними — шкафы, заполненные хранящимися лентами. Если компьютеру нужно было прочитать какие-то действительно старые данные (скажем, прошлогоднюю ведомость заработной платы или резервную копию данных, сделанную несколько дней назад), оператор-человек должен был найти нужную ленту в шкафу, а затем «смонтировать» его в привод) прежде, чем машина смогла его прочитать! Мы до сих пор говорим о «монтировании» дисков и приводов, даже когда все, что мы имеем в виду, — это заставить компьютер распознавать некоторую часть своей памяти, которая в данный момент не активна.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

DRAM и SRAM

ОЗУ

бывает двух основных разновидностей: DRAM (динамическое ОЗУ), и SRAM (статическая RAM) . DRAM является менее дорогим из двух и имеет более высокую плотность (упаковывает больше данных в меньшее пространство), чем SRAM, поэтому он используется для большую часть внутренней памяти ПК, игровых консолей и т. д. SRAM быстрее и потребляет меньше энергии, чем DRAM, и, учитывая его большую стоимость и меньшая плотность, с большей вероятностью будет использоваться в меньших, временные «рабочие воспоминания» (кеши), которые являются частью внутренняя или внешняя память компьютера.Он также широко используется в портативных гаджетах, таких как как сотовые телефоны, где минимизация энергопотребления (и максимизация время автономной работы) чрезвычайно важно.

Различия между DRAM и SRAM связаны с тем, как они построены. из основных электронных компонентов. Оба типа ОЗУ энергозависимы, но DRAM также динамический (для этого требуется питание через него время от времени, чтобы память оставалась свежей), где SRAM находится статический (точно так же не требует «обновления»).DRAM — это более плотный (хранит больше информации на меньшем пространстве), потому что использует всего один конденсатор и один транзистор для хранения каждого бита (двоичный разряда) информации, где для SRAM требуется несколько транзисторов для каждого немного.

ROM

Фото: старомодная микросхема СППЗУ на 32K, датируемая 1986 годом. Вы можете стереть и перепрограммировать их, только направив ультрафиолетовый свет через маленькое круглое окошко!

Как и RAM, ROM также бывает разных видов — и, чтобы запутать, не все из них строго только для чтения.Флэш-память, которую вы найдете на картах памяти USB и карты памяти цифровых фотоаппаратов на самом деле представляют собой своего рода ПЗУ, в котором информация почти бесконечно, даже когда питание выключено (как в обычном ПЗУ), но все еще можно относительно легко перепрограммировать, когда это необходимо (подробнее вроде обычная оперативка). Технически говоря, флэш-память представляет собой тип EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ), что означает, что информация может быть сохранена или стерта относительно легко, просто пропуская электрический ток через память.Хммм, вы можете подумать, не вся ли память работает таким образом … пропуская через нее электричество? Да! Но название действительно является исторической ссылкой на тот факт, что стираемые а перепрограммируемое ПЗУ раньше работало иначе. Еще в 1970-х годах наиболее распространенная форма Стираемое и перезаписываемое ПЗУ было EPROM (стираемое программируемое ПЗУ). Микросхемы EPROM приходилось стирать относительно трудоемким и неудобным методом их предварительного удаления из схемы. а затем облучали их мощным ультрафиолетовым светом.Представьте, что вам приходилось проходить через этот долгий процесс каждый раз, когда вы хотели сохранить новый набор фотографий. на карту памяти цифровой камеры.

Гаджеты, такие как мобильные телефоны, модемы и беспроводные маршрутизаторы, часто хранить свое программное обеспечение не в ПЗУ (как и следовало ожидать), а в флэш-память. Это означает, что вы можете легко обновить их с помощью новой прошивки . (относительно постоянное программное обеспечение, хранящееся в ПЗУ) при каждом обновлении происходит в результате процесса, называемого «миганием». Как вы могли заметили, копировали ли вы когда-либо большие объемы информации на флеш-память памяти или обновили прошивку маршрутизатора, флэш-память и перепрограммируемое ПЗУ работает медленнее, чем обычная оперативная память и запись занимает больше времени, чем чтение.

Вспомогательная память

Самыми популярными видами вспомогательной памяти, используемыми в современных ПК, являются жесткие диски, CD / DVD ROM и твердотельные накопители (SSD) , которые похожи только на жесткие диски они хранят информацию на больших объемах флэш-памяти вместо вращающихся магнитных дисков.

Фото: 3,5-дюймовая дискета была самой популярной формой вспомогательной памяти. в 1980-х и 1990-х годах — это были флешки своего времени! Внутри жесткого пластикового защитного футляра находится хрупкий вращающийся круг из магнитного материала — это дискета.Вы можете увидеть это, если аккуратно сдвинете шторку вверху.

Но за долгую и увлекательную историю вычислительной техники люди использовали всевозможные другие устройства памяти, большинство из которых хранят информацию путем намагничивания вещей. Флоппи-дисководы (популярны примерно с конца 1970-х до середины 1990-х годов) информация о дискетах. Это были маленькие тонкие круги из пластика, покрытые магнитным материалом, вращающиеся внутри прочных пластиковых корпусов, размер которых постепенно уменьшался с 8 дюймов до 5.25 дюймов, до окончательного популярного размера около 3,5 дюймов. Zip-накопители были похожи, но хранили гораздо больше информации в сильно сжатом формате. образуют внутри массивные патроны. В 1970-х и 1980-х годах микрокомпьютеры (предшественники современных ПК) часто хранят информацию, используя кассеты , точно такие же, как те, которые люди использовали тогда для играет музыку. Вы можете быть удивлены, узнав, что большие компьютерные отделы по-прежнему широко используют ленты для поддержки данных сегодня, во многом потому, что этот метод настолько прост и недорого.Неважно, что ленты работают медленно и последовательно, когда вы используете их для резервного копирования, потому что обычно вы хотите чтобы копировать и восстанавливать данные очень систематическим образом — и время не всегда так важно.

Фото: Память в том виде, в котором она была в 1954 году. Этот блок памяти с магнитным сердечником размером с шкаф (слева), ростом со взрослого человека, он состоял из отдельных цепей (в центре), содержащих крошечные кольца из магнитного материала (феррита), известные как сердечники (справа), которые можно было намагничивать или размагничивать для хранения или стирания информации.Поскольку любое ядро ​​могло быть прочитано или записано так же легко, как и любое другое, это была форма оперативной памяти. Фотографии любезно предоставлены Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Если заглянуть еще дальше во времени, компьютеры 1950-х и 1960-х годов записывали информацию о магнитопроводы (маленькие кольца из ферромагнетика) и керамический материал), в то время как даже более ранние машины хранили информацию, используя реле (переключатели, подобные тем, которые используются в телефонных цепях) и вакуумные лампы (немного похожие на миниатюрные версии электронно-лучевых трубок) используется в телевизорах старого образца).

Как память хранит информацию в двоичном формате

Фотографии, видео, текстовые файлы или звук, компьютеры хранят и обрабатывают все виды информации. в виде цифр или цифр. Вот почему их иногда называют цифровыми компьютерами. Людям нравится работать с числами в десятичной системе счисления (с основанием 10) (с десятью разными цифрами от 0 до 9). Компьютеры же работают по совершенно другой системе счисления. называется двоичным кодом на основе всего двух чисел: нуля (0) и единицы (1).В десятичной системе столбцы чисел соответствуют единицам, десяткам, сотням, тысячам и так далее. шаг влево — но в двоичном формате одни и те же столбцы представляют степени двойки (два, четыре, восемь, шестнадцать, тридцать два, шестьдесят четыре и т. д.). Итак десятичное число 55 в двоичном формате становится 110111, что составляет 32 + 16 + 4 + 2 + 1. Вам нужно намного больше b inary dig его (также называемый битами ) для хранения числа. С помощью восьми битов (также называемых байтом ) вы можете сохранить любое десятичное число от 0 до 255 (00000000–11111111 в двоичном формате).

Одна из причин, по которой людям нравятся десятичные числа, в том, что у нас есть 10 пальцы. У компьютеров нет 10 пальцев. Вместо этого у них есть тысячи, миллионы или даже миллиарды электронных переключателей, называемых транзисторы. Транзисторы сохраняют двоичные числа при возникновении электрических токов. проходя через них, включайте и выключайте их. При включении транзистора сохраняется единица; выключить это хранит ноль. Компьютер может хранить десятичные числа в своей памяти, выключив целый ряд транзисторов в двоичной схеме, как будто кто-то держит поднял серию флагов.Число 55 похоже на поднятие пяти флагов и удерживая один из них в следующем порядке:

Произведение: 55 в десятичной форме равно (1 × 32) + (1 × 16) + (0 × 8) + (1 × 4) + (1 × 2) + (1 × 1) = 110111 в двоичном формате. Внутри компьютера нет флагов, но он может хранить номер 55 с шестью транзисторами, включенными или выключенными по той же схеме.

Так что хранить числа легко. Но как ты можешь добавить, вычитать, умножать и делить, используя только электрический ток? Ты должны использовать умные схемы, называемые логическими вентилями, которые вы можете прочитать все об этом в нашей статье о логических воротах.

Краткая история памяти компьютера

Изображение: оригинальный жесткий диск IBM из ее патента 1954/1964 года. Вы можете увидеть несколько вращающихся дисков, выделенных красным, в большом блоке памяти справа. Изображение из патента США 3 134 097: машина для хранения данных Луи Д. Стивенса и др., IBM, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Вот лишь несколько избранных вех в развитии компьютерной памяти; для большей картины, пожалуйста, ознакомьтесь с нашей подробной статьей об истории компьютеров.

• 1804: Жозеф Мари Жаккард использует карты с дырочками для управления ткацкими станками. Перфокарты, как их называют, выжили как важная форма компьютерной памяти до начала 1970-х годов.
• 1835: Джозеф Генри изобретает реле, электромагнитный переключатель, который использовался в качестве памяти во многих ранних компьютерах до того, как в середине 20 века были разработаны транзисторы.
• , 19 век: Чарльз Бэббидж зарисовывает планы сложных зубчатых компьютеров со встроенной механической памятью.
• 1947: Трое американских физиков, Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли, разрабатывают транзистор — крошечное переключающее устройство, которое составляет основу большинства современных компьютерных запоминающих устройств.
• 1949: Ан Ван подает патент на память на магнитных сердечниках.
• 1950-е: Рейнольд Б. Джонсон из IBM изобретает жесткий диск, о чем было объявлено публике 4 сентября 1956 года.
• 1967: Уоррен Далзил из IBM разрабатывает дисковод для гибких дисков.
• 1960-е: Джеймс Т. Рассел изобретает оптический CD-ROM, работая в Battelle Memorial Institute.
• 1968: Роберт Деннард из IBM получает патент на память DRAM.
• 1981: Инженеры Toshiba Фудзио Масуока и Хисакадзу Иидзука подали патент на флэш-память.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Возможно, вам понравятся эти другие статьи на нашем сайте по схожей тематике:

Книги

Общие сведения

Расширение памяти ПК

• PC Mods for the Evil Genius от Джима Аспинуолла.McGraw-Hill Professional, 2006. Простое введение в превращение базового ПК во что-то более интересное.
• Создайте свой собственный компьютер, Гэри Маршалл. Haynes, 2012. Простое иллюстрированное руководство по сборке ПК, написанное в знакомом стиле Haynes.
• ПК All-in-One для чайников Марка Л. Чемберса. John Wiley & Sons, июнь 2010 г. Введение в стиле для чайников, охватывающее все аспекты ПК, от использования Windows и установки простых приложений, таких как Excel, до полномасштабного обновления памяти.

Статьи

Патенты

Это гораздо более подробные технические описания того, как работает память:

• Патент США 2708722: Устройство управления передачей импульсов, созданное Ан Вангом. 17 мая 1955 года. Оригинальный магнитопровод памяти.
• Патент США 3134097: машина для хранения данных Луи Д. Стивенса, Уильяма А. Годдарда и Джона Дж. Лайнотта. 19 мая 1964 года. Оригинальный патент IBM на жесткий диск, первоначально поданный десятью годами ранее (24 декабря 1954 года).
• Патент США 3,503,060: Устройство хранения на магнитных дисках с прямым доступом, Уильям А.Годдард и Джон Дж. Лайнотт, IBM. 24 марта 1970 г. Один из более поздних патентов IBM на жесткий диск («DASD»), включающий в себя довольно многое из более раннего патента США 3 134 097. Этот очень подробный — вы можете почти построить жесткий диск, внимательно следя за ним!
• Патент США 3 387 286: Память на полевых транзисторах Роберта Деннарда, IBM. 4 июня 1968 г. Ключевыми компонентами памяти DRAM являются ячейки памяти для хранения отдельных битов информации, каждая из которых состоит из одного полевого транзистора и одного конденсатора, как объясняется здесь в исходном патенте.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2010, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2010/2020) Компьютерная память. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-computer-memory-works.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Разница между краткосрочной и долгосрочной памятью

Основное различие между краткосрочной и долгосрочной памятью состоит в том, что в краткосрочной памяти данные хранятся временно, в то время как в долгосрочной памяти данные хранятся постоянно. Кроме того, кратковременная память энергозависима, а долговременная память энергонезависима.

Память — это компонент компьютера, в котором хранятся данные и информация. Есть два типа памяти: кратковременная память и долговременная память. Данные в кратковременной памяти исчезают при выключении устройства, поэтому данные являются временными. Кроме того, данные доступны только в течение короткого времени. С другой стороны, данные в долговременной памяти не стираются при выключении устройства. Данные являются постоянными, и к ним можно получить доступ в течение длительного времени.

Основные зоны покрытия

1.Что такое краткосрочная память
— определение, использование
2. Что такое долговременная память
— определение, использование
3. Разница между краткосрочной и долгосрочной памятью
— Сравнение основных различий

Ключевые термины

Кратковременная память, Долговременная память, Операционная система

Что такое кратковременная память

Данные в краткосрочной памяти являются временными.Другими словами, данные стираются при выключении устройства. Этот тип памяти называется энергозависимой памятью. Следовательно, данные недоступны в долгосрочной перспективе. Оперативная память (RAM) является примером краткосрочной памяти. Когда компьютер выполняет вычисления, ОЗУ временно сохраняет данные. Кроме того, он хранит входные данные, непосредственные результаты программы и другую информацию.

Рисунок 1: RAM

Размер ОЗУ — мегабайты (МБ) или гигабайты (ГБ).Это важный фактор, определяющий скорость устройства. Больше оперативной памяти увеличивает производительность устройства. Некоторые пользователи добавляют к своим компьютерам дополнительную оперативную память для повышения производительности.

Что такое долговременная память

Данные в долговременной памяти постоянны. Другими словами, данные не стираются при выключении устройства. Этот тип памяти известен как энергонезависимая память. Следовательно, данные доступны в течение длительного времени. Жесткий диск является примером долговременной памяти.

Рисунок 2: Жесткий диск

Жесткий диск состоит из одной или нескольких пластин, и данные записываются на него с помощью магнитной головки.Он может хранить такие данные, как изображения, музыку, видео, текстовые документы или файлы. В нем также хранятся файлы операционной системы и программ. Последние жесткие диски могут иметь размер от нескольких гигабайт (ГБ) до терабайт (ТБ).

Обычно жесткие диски являются внутренними, но они также могут иметь внешние жесткие диски, которые могут увеличить доступный размер диска. Твердотельный накопитель (SSD) является альтернативой жестким дискам. Он быстрее обычного жесткого диска.

Разница между краткосрочной и долгосрочной памятью

Определение

Кратковременная память — это тип памяти в компьютере, который позволяет временно хранить данные.Долговременная память — это тип памяти в компьютере, который позволяет постоянно хранить данные.

Тип памяти

Кратковременная память энергозависима. Данные будут удалены при выключении устройства. Долговременная память энергонезависима. Таким образом, данные не стираются при выключении устройства.

Функциональность

Кратковременная память хранит данные временно. В долговременной памяти данные хранятся постоянно.

Скорость

Обычно кратковременная память быстрее долговременной.

Примеры

RAM является примером краткосрочной памяти. Жесткий диск — это пример долговременной памяти.

Заключение

Память — это компонент компьютера для хранения данных и информации. Разница между краткосрочной и долгосрочной памятью заключается в том, что в краткосрочной памяти данные хранятся временно, в то время как в долгосрочной памяти данные хранятся постоянно.

Ссылка:

1. Прасад, Саи Шива Хари. «Рабочая память в компьютере». LinkedIn SlideShare, 4 ноя.2015 г., доступно здесь.
2. «Что такое жесткий диск?» Computer Hope, 1 апреля 2018 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Ram chip» Автор Laserlicht — Собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Жесткий диск (11644419853)» Уильям Варби из Лондона, Англия — Жесткий диск (CC BY 2.0) через Commons Wikimedia

В чем разница между памятью и хранилищем?

Один из самых запутанных наборов терминов в повседневном использовании компьютера — «Память» и «Хранилище».«Люди часто используют один термин, когда имеют в виду другое. Это может сбивать с толку, потому что и память, и хранилище измеряются в одних и тех же единицах: байтах, килобайтах, мегабайтах и ​​т. Д. Это потому, что и память, и хранилище — это места для хранения ваших данных, но они делают с ними разные вещи.

Два компонента, к которым относятся «память» и «хранилище», — это ОЗУ и жесткий диск.

Память известна как RAM . Это часть вашего компьютера, которую он использует, когда он включен.Ваш компьютер хранит все, о чем думает, в оперативной памяти. Если вы запускаете программу, она находится в оперативной памяти. Если вы просматриваете веб-страницу, она находится в оперативной памяти. ОЗУ содержит все, что в настоящее время происходит с вашим компьютером. А когда оперативная память находится в компьютере, на который не подается питание, оперативная память пуста. Просто ждет, о чем подумать.

Чем больше памяти у вашего компьютера, тем больше он может одновременно думать. Больше оперативной памяти позволяет использовать более сложные программы и их больше.

Хранение ’относится к долгосрочному хранению. Все, что ваш компьютер знает, но о чем не думает, находится в хранилище, записанном на Hard Disk Drive (HDD) . Это постоянный тип хранилища: жесткие диски могут быть отключены от сети и содержать ту же информацию, что и при подключении или включении. На самом деле ничего не меняется на жестком диске: он снимается с жесткого диска в ОЗУ / Память. Пока он находится в памяти, вы, как пользователь, можете его изменить. Когда вы сохраняете информацию, она отправляется обратно на жесткий диск в другой версии.

Больше места на жестком диске позволяет хранить больше вещей на вашем компьютере. Однако это редко влияет на производительность вашего компьютера. Компьютер с 1 гигабайтом оперативной памяти будет работать с одинаковой скоростью независимо от того, имеет ли он 2 гигабайта памяти или 2000 гигабайт.

Посетите The Nerds: Проблемы с аппаратным обеспечением компьютера? Приходите в нашу мастерскую по ремонту компьютеров в Сакраменто или в одно из других наших мест в Калифорнии и Орегоне, чтобы починить ваш компьютер сегодня! Проблемы с программным обеспечением? Мы можем помочь вам и в этом, независимо от вашего местоположения, с помощью нашей онлайн-службы ремонта компьютеров.

Нравится? У нас есть еще!

Зарегистрируйтесь ниже, чтобы оставаться в курсе и получать больше подобного контента в будущем!

Спасибо!

Вы успешно присоединились к нашему списку подписчиков.

политика конфиденциальности

Хранение | Введение в психологию

Глоссарий

Модель Аткинсона-Шиффрина (A-S): модель памяти , которая утверждает, что мы обрабатываем информацию через три системы: сенсорная память, кратковременная память и долговременная память

автоматическая обработка: кодирование информационных деталей, таких как время, пространство, частота и значение слов

декларативная память: тип долговременной памяти о фактах и ​​событиях, с которыми мы сталкиваемся лично

обработка, требующая усилий: кодирование информации, требующее усилий и внимания

эпизодическая память: тип декларативной памяти, которая содержит информацию о событиях, которые мы лично пережили, также известная как автобиографическая память

явная память: воспоминаний, которые мы сознательно пытаемся вспомнить и вспомнить

неявная память: воспоминаний, которые не являются частью нашего сознания

память: система или процесс, который хранит то, что мы узнаем, для будущего использования

консолидация памяти: активная репетиция для перемещения информации из кратковременной памяти в долговременную память

процедурная память: тип долговременной памяти для выполнения умелых действий, например, как чистить зубы, как водить машину и как плавать

извлечение: акт извлечения информации из долговременной памяти и обратно в сознательное осознание

эффект самоотнесения: склонность человека лучше запоминать информацию, относящуюся к нему самому, по сравнению с материалом, который имеет меньшее личное значение

семантическая кодировка: ввод слов и их значения

семантическая память: тип декларативной памяти о словах, концепциях, языковых знаниях и фактах

сенсорная память: хранение кратких сенсорных событий, таких как образы, звуки и вкусы

Кратковременная память (STM): (также рабочая память) хранит около семи битов информации до того, как она будет забыта или сохранена, а также информация, которая была извлечена и используется

хранилище: создание постоянной записи информации

.