Ce este memoria de informații externe. Tipuri de memorie externă pentru PC, caracteristicile lor și principalele caracteristici

7. Memorie– un mediu sau o parte funcțională a unui computer concepută pentru a primi, stoca și emite în mod selectiv date. Există RAM, registru, cache și memorie externă.

Funcțiile și principalele caracteristici ale memoriei interne a PC-ului

Memoria interioară- Aceasta este memoria pe care procesorul o poate accesa direct în timpul funcționării și o poate folosi imediat.

Memoria internă include:

1. RAM(RAM, English RAM, Random Access Memory - memoria cu acces aleatoriu) este un dispozitiv de stocare rapid de capacitate nu foarte mare, conectat direct la procesor si conceput pentru scrierea, citirea si stocarea programelor executabile si a datelor procesate de aceste programe.

RAM este folosită numai pentru stocarea temporară a datelor și a programelor, deoarece atunci când mașina este oprită, tot ce era în RAM se pierde. Accesul la elementele RAM este direct - asta înseamnă că fiecare octet de memorie are propria sa adresă individuală.

2. Cache(cache în limba engleză) sau memoria ultra-rapidă este o memorie foarte rapidă de volum mic care este utilizată la schimbul de date între microprocesor și RAM pentru a compensa diferența de viteză de procesare a informațiilor de către procesor și RAM oarecum mai lentă.

Memoria cache este controlată de un dispozitiv special - un controler, care, analizând programul în curs de executare, încearcă să prezică ce date și comenzi va avea cel mai probabil nevoie procesorul în viitorul apropiat și le pompează în memoria cache. În acest caz, sunt posibile atât „lovituri” cât și „rătăciri”. În cazul unei lovituri, adică dacă datele necesare sunt pompate în cache, acestea sunt preluate din memorie fără întârziere. Dacă informațiile necesare nu sunt în cache, atunci procesorul le citește direct din RAM. Raportul dintre accesări și rateuri determină eficacitatea stocării în cache.

Memoria cache este implementată pe cipuri SRAM (Static RAM), care sunt mai rapide, mai scumpe și cu o capacitate mai mică decât DRAM (SDRAM). Microprocesoarele moderne au memorie cache încorporată, așa-numita cache de prim nivel de 8, 16 sau 32 KB. În plus, pe placa de bază a computerului poate fi instalat un cache de al doilea nivel cu o capacitate de 256, 512 KB sau mai mare.

Memoria persistentă(ROM, ROM engleză, Read Only Memory - read-only memory) - memorie nevolatilă, folosită pentru a stoca date care nu vor necesita niciodată modificări. Conținutul memoriei este „conectat” în mod special în dispozitiv în timpul fabricării acestuia pentru stocare permanentă. ROM-ul poate fi doar citit.

Tipuri de memorie externă pentru PC, caracteristicile lor și principalele caracteristici.

Memorie externa(VRAM) este proiectat pentru stocarea pe termen lung a programelor și datelor, iar integritatea conținutului său nu depinde de faptul dacă computerul este pornit sau oprit. Acest tip de memorie are o capacitate mare și viteză redusă. Spre deosebire de RAM, memoria externă nu are o conexiune directă cu procesorul. Informațiile de la OSD la procesor și invers circulă aproximativ de-a lungul următorului lanț:

Memoria externă a computerului include:

1. Hard disk(unități de disc magnetice, HDD) - un tip de memorie permanentă. Spre deosebire de RAM, datele stocate pe un hard disk nu se pierd atunci când computerul este oprit, ceea ce face ca hard diskul să fie ideal pentru stocarea pe termen lung a programelor și fișierelor de date, precum și a celor mai importante programe ale sistemului de operare. Această capacitate (păstrarea informațiilor intacte și în siguranță după oprire) vă permite să scoateți un hard disk de pe un computer și să îl introduceți în altul.

Unitatea de disc, sau hard disk, este cea mai importantă componentă a unui computer. Stochează sistemul de operare, programele și datele. Fără sistemul de operare Windows, nu puteți porni computerul, iar fără programe, nu puteți face nimic odată ce acesta a fost deja pornit. Fără o bancă de date, va trebui să introduceți informații manual de fiecare dată.

2. Unitățile de disc (unități de dischetă (FDD)) sunt disponibile în două tipuri principale - pentru dischetele mari (5,25 inchi în dimensiune, uneori scrise 5,25") și pentru cele mici (3,5 inchi, 3,5"). O dischetă de cinci inchi poate stoca, în funcție de tipul său, de la 360 de informații (360 de mii de caractere) la 1,2 MB. Cardurile de trei inchi, deși mai mici, dețin mai multe informații (720 KB - 1,44 MB). În plus, cei trei inci sunt închise într-o carcasă de plastic și, prin urmare, sunt mai greu de spart sau zdrobit. Unitatea de disc standard pentru computerele moderne este unitatea de dischetă mică (3,5 inchi). De aici și numele său într-un sistem informatic - unitate de 3,5 A.

3. Unitățile laser (CD-ROM și DVD-ROM) utilizează principiul optic de citire a informațiilor.

Discurile Laser CD-ROM (CD - Compact Disk) și DVD-ROM (DVD - Digital Video Disk) stochează informații care au fost înregistrate pe ele în timpul procesului de fabricație. Este imposibil să le scrieți informații noi, ceea ce se reflectă în a doua parte a numelor lor: ROM (Real Only Memory - doar citire). Astfel de discuri sunt produse prin ștanțare și au o culoare argintie.

Există discuri CD-R și DVD-R (R - inregistrabile) care au culoarea aurie. Informațiile de pe astfel de discuri pot fi scrise, dar o singură dată. Pe discurile CD-RW și DVD-RW (RW - ReWritable), care au o nuanță „platină”, informațiile pot fi înregistrate de mai multe ori.

4. Unități de bandă magnetică (streamere) și unități de disc amovibile

Streamer (streamer de bandă în engleză) - un dispozitiv pentru salvarea unor cantități mari de informații. Suporturile utilizate aici sunt casete cu bandă magnetică cu o capacitate de 1 - 2 GB sau mai mult.

Streamerele vă permit să înregistrați o cantitate imensă de informații pe o casetă mică cu bandă magnetică. Instrumentele de compresie hardware încorporate în unitatea de bandă vă permit să comprimați automat informațiile înainte de a le înregistra și să le restaurați după ce le citiți, ceea ce crește cantitatea de informații stocate.

Dezavantajul streamerelor este viteza relativ scăzută de înregistrare, căutare și citire a informațiilor. Momentan, streamerele sunt depășite și, prin urmare, sunt folosite foarte rar în practică.

Memoria externă (ERAM) este concepută pentru stocarea pe termen lung a programelor și datelor, iar integritatea conținutului acesteia nu depinde de pornirea sau oprirea computerului. Acest tip de memorie are o capacitate mare și viteză redusă. Spre deosebire de RAM, memoria externă nu are o conexiune directă cu procesorul. Informațiile de la OSD la procesor și invers circulă aproximativ de-a lungul următorului lanț:

Memoria externă a computerului include:

hard disk-uri;

Unităţi de dischete;

Unități CD;

Unități de bandă magnetică (streamere);

Unități de disc magnetic-optice;

HDD

Hard disk (unități de disc magnetice, HDD) este un tip de memorie permanentă. Spre deosebire de RAM, datele stocate pe un hard disk nu se pierd atunci când computerul este oprit, ceea ce face ca hard diskul să fie ideal pentru stocarea pe termen lung a programelor și fișierelor de date, precum și a celor mai importante programe ale sistemului de operare. Această capacitate (păstrarea informațiilor intacte și în siguranță după oprire) vă permite să scoateți un hard disk de pe un computer și să îl introduceți în altul.

Când porniți computerul, BIOS-ul efectuează un POST (Power On Self Test) și verifică dacă există o dischetă în unitate. Dacă nu există, acesta merge pe hard disk și copiază un program scurt numit „boot memory” de pe hard disk în RAM. Apoi transferă controlul computerului către un program de pornire, care supraveghează încărcarea sistemului de operare. Odată ce sistemul este pornit, programul de pornire este șters din memorie, transferând controlul computerului către sistemul de operare complet încărcat.

Hard disk-urile sunt foarte fiabile pentru stocarea unor cantități mari de informații și date. În interiorul unui hard disk sigilat se află unul sau mai multe discuri inflexibile acoperite cu particule de metal. Fiecare disc are un cap (un mic electromagnet) încorporat într-un braț articulat care se deplasează peste disc în timp ce acesta se rotește. Capul magnetizează particulele de metal, determinându-le să se alinieze pentru a reprezenta cele și zerourile numerelor binare. Motoarele care mișcă discul și pârghia sunt de obicei supuse uzurii. Numai capul poate evita uzura, deoarece nu intră niciodată în contact cu suprafața discului.

O altă funcție a unui hard disk este simularea RAM. Folosind secțiuni ale hard diskului ca memorie virtuală, Windows poate rula mai multe programe. Dezavantajul memoriei virtuale este că este lentă în comparație cu memoria obișnuită. Dacă setați mai multe, computerul va încetini.

Hard disk-ul este un dispozitiv mecanic din computer și poate cauza mai multe probleme decât dispozitivele electronice. De fapt, este foarte fiabil. Discurile sunt colectate în camere curate în care aerul este filtrat constant și particulele de praf sunt îndepărtate. Hard disk-urile sunt asamblate din material sensibil magnetic. Înainte ca discurile să fie scoase din cameră, acestea sunt ambalate și sigilate. Dacă îți deschizi hard disk-ul din curiozitate, poți să-i spui la revedere. Pentru a preveni acest lucru, nu faceți niciodată acest lucru - nu le puteți deschide.

Noile hard disk-uri trebuie formatate înainte de utilizare. Acest proces constă în așezarea traseelor concentrice magnetice și ruperea lor în sectoare mici, ca bucăți dintr-o prăjitură. Fiți atenți: dacă datele au fost scrise pe hard disk, formatarea le va distruge complet.

Datorită numărului mult mai mare de piste de pe fiecare parte a discurilor și a numărului mare de discuri, capacitatea de informare a unui hard disk poate fi de sute de mii de ori mai mare decât capacitatea de informare a unei dischete și poate ajunge la 150-200 GB . Viteza de scriere și citire a informațiilor de pe hard disk este destul de mare (poate ajunge la 133 MB/s) datorită rotației rapide a discurilor (până la 7200 rpm).

Hard disk-urile folosesc elemente destul de fragile și miniaturale (plate media, capete magnetice etc.), prin urmare, pentru a păstra informațiile și performanța, hard disk-urile trebuie protejate de șocuri și schimbări bruște de orientare spațială în timpul funcționării.

Unități de dischetă

Unitățile de disc (unități de dischetă (FDD)) sunt disponibile în două tipuri principale - pentru dischetele mari (5,25 inchi în dimensiune, uneori scrise 5,25") și pentru cele mici (3,5 inchi, 3,5"). O dischetă de cinci inchi poate stoca, în funcție de tipul său, de la 360 de informații (360 de mii de caractere) la 1,2 MB. Cardurile de trei inchi, deși mai mici, dețin mai multe informații (720 KB - 1,44 MB). În plus, cei trei inci sunt închise într-o carcasă de plastic și, prin urmare, sunt mai greu de spart sau zdrobit. Unitatea de disc standard pentru computerele moderne este unitatea de dischetă mică (3,5 inchi). De aici și numele său într-un sistem informatic - unitate de 3,5 A.

Unitatea de 5 inchi este situată în partea din față a unității de sistem a computerului și arată ca un slot cu o pârghie de blocare în care este introdusă și blocată discheta. Unitatea de 3 inchi are un slot mai mic (cu 2 inchi) și în loc de zăvor are un buton.

O unitate de dischetă este mai asemănătoare cu o unitate de bandă magnetică decât cu un hard disk. Capul acestuia intră în contact fizic cu discheta și magnetizează astfel suprafața, protejată de praf printr-o clapă mobilă care se retrage automat atunci când discul este introdus în unitate.

Unitățile de dischetă furnizează date sistemului printr-un cablu conectat la un conector de pe placa de bază. Este diferit de controlerul IDE folosit pentru hard disk și viteza de transfer a datelor este mult mai mică.

Unitățile de dischetă devin din ce în ce puțin utilizate, dar încă necesare. Acestea sunt folosite numai pentru transferul de cantități mici de date de la un computer la altul, precum și pentru pornirea de urgență a computerului. Unitățile CD-ROM sunt modalitatea principală de distribuire a noului software, dar nu sunt necesare computerului pentru a efectua funcții de procesare a datelor.

Discuri magnetice flexibile. Două tipuri principale

O dischetă sau o dischetă este un mediu de informații mici, care este un disc flexibil din plastic într-o carcasă de protecție (din plastic). Folosit pentru a transfera date de la un computer la altul și pentru a distribui software.

În centrul dischetei există un dispozitiv pentru prinderea și rotirea discului în interiorul carcasei de plastic. Discheta este introdusă în unitatea de disc, care rotește discul cu o viteză unghiulară constantă.

În acest caz, capul magnetic al unității de disc este instalat pe o anumită pistă concentrică a discului, pe care sunt scrise informații sau din care sunt citite informații. Capacitatea de informare a unei dischete moderne este mică și se ridică la doar 1,44 MB. Viteza de scriere și citire a informațiilor este, de asemenea, mică (doar aproximativ 50 KB/s) din cauza rotației lente a discului (360 rpm).

Pentru a păstra informațiile, discurile magnetice flexibile trebuie protejate de expunerea la câmpuri magnetice puternice (de exemplu, nu așezați un telefon mobil lângă o dischetă) și de căldură, deoarece astfel de efecte fizice pot duce la demagnetizarea suportului și la pierdere. De informații.

În prezent, cele mai răspândite sunt dischetele cu următoarele caracteristici: diametru 3,5 inchi (89 mm), capacitate 1,44 MB, număr de piste 80, număr de sectoare pe piste 18 (Dischetele cu diametrul de 5,25" sunt acum foarte rar folosite. , astfel încât capacitatea lor nu depășește 1,2 MB și, în plus, sunt fabricate din material mai puțin durabil).Discheta este instalată într-o unitate de dischetă, este fixată automat în ea, după care mecanismul de unitate se rotește până la o rotație. viteza de 360 pe minut.Discheta in sine se roteste in unitate,capetele magnetice raman stationare.Discheta se roteste numai cand este accesata.Unitatea este conectata la procesor printr-un controler de discheta.

Recent, au apărut dischete de trei inci care pot stoca până la 3 GB de informații. Sunt fabricate folosind noua tehnologie Nano2 și necesită hardware special pentru citire și scriere, care nu este încă inclus în pachetul standard la achiziționarea unui PC.

Dispozitiv de dischetă

Dischetele variază ca dimensiune și capacitate. După dimensiune, împărțirea se face în dischete cu diametrul de 5,25” („semnul - inch) și dischete cu diametrul de 3,5”. În ceea ce privește capacitatea - dischete cu densitate dublă (în engleză double density, abreviere - DD) și densitate mare (abreviere - HD).

O dischetă de 5,25 inchi constă dintr-un manșon de protecție din plastic care conține un disc de plastic acoperit magnetic. Acest disc este subțire și se îndoaie ușor - de aceea dischetele sunt numite dischete. Desigur, nu puteți îndoi discheta, iar acest lucru este împiedicat de manșonul de protecție. Discheta are două găuri - una mare în centru și una mică lângă ea. Orificiul mare este proiectat pentru a permite discului magnetic să se rotească în interiorul plicului.

Acest lucru este realizat de un motor din interiorul unității. Interiorul plicului de protecție este acoperit cu scame, care colectează praful de pe discul magnetic în timp ce acesta se rotește. Orificiul mic este folosit pentru a număra rotațiile discului în interiorul unității. Plicul are o fantă longitudinală pe ambele părți prin care este vizibil un disc cu un strat magnetic. Prin acest slot, un cap magnetic din interiorul unității atinge discul și scrie sau citește date de pe acesta. Datele sunt scrise pe ambele părți ale discului. Nu atingeți niciodată suprafața discului magnetic cu degetele! Făcând acest lucru, îl puteți strica prin zgâriere sau uns. Dacă întoarceți discheta cu fanta în fața dvs., cu eticheta în sus, veți vedea un mic decupaj dreptunghiular în partea dreaptă sus a plicului. Dacă îl acoperiți cu bucăți de hârtie lipicioasă (de obicei vândute cu dischete), discul va fi protejat la scriere. De obicei, această decupare ar trebui să fie liberă; ar trebui să fie sigilată numai pe dischete cu date importante.

Structura unei dischete de 3,5" este ușor diferită. Manșonul său de protecție este din plastic dur, astfel încât o astfel de dischetă este mai dificil de îndoit sau spart. Discul magnetic nu este vizibil, deoarece nu există găuri deschise. Există o fantă pentru accesul capului magnetic la suprafața discului, dar este acoperit cu un zăvor. zăvorul este ținut închis de un arc.Nu este nevoie să îl deschideți cu mâna pentru a evita deteriorarea discului magnetic. unitate, zăvorul se deschide automat. Există un mic zăvor pe dischetă pentru protecție la scriere. Îl veți vedea în partea din stânga sus a plicului pentru dischetă dacă țineți discheta cu zăvorul mare în fața dvs., cu eticheta în fața în jos. Poziția în jos pentru zăvorul de scriere este normală, în această stare discheta nu este protejată la scriere. Pentru a preveni scrierea datelor pe dischetă, glisați zăvorul în sus, ceea ce va deschide un mic orificiu pătrat în dischetă .

Metoda de înregistrare pe dischetă

Metoda de înregistrare a informațiilor binare pe un mediu magnetic se numește codare magnetică. Constă în faptul că domeniile magnetice din mediu sunt aliniate de-a lungul căilor în direcția câmpului magnetic aplicat cu polii lor nord și sud. De obicei, se stabilește o corespondență unu-la-unu între informațiile binare și orientarea domeniilor magnetice.

Informațiile sunt înregistrate de-a lungul pistelor concentrice (piese), care sunt împărțite în sectoare. Numărul de piese și sectoare depinde de tipul și formatul dischetei. Un sector stochează cantitatea minimă de informații care pot fi scrise sau citite de pe disc. Capacitatea sectorului este constantă și se ridică la 512 octeți.

Un scriitor de CD-ROM poate înregistra orice tip de informație - muzică, imagini sau text. Există discuri care pot fi înregistrate pe care puteți scrie informații o singură dată (CD-R). Există însă și discuri reinscriptibile (CD-RW), sunt mai scumpe, dar vă permit să ștergeți informații și să adăugați informații noi. Cu toate acestea, dacă inscripționați muzică pe un CD reinscriptibil, o puteți asculta doar pe un computer, dar discul reinscriptibil poate fi redat pe orice CD player.

Principiul optic de înregistrare și citire a informațiilor.

Unitățile laser CD-ROM și DVD-ROM utilizează principiul optic de înregistrare și citire a informațiilor.

În procesul de înregistrare a informațiilor pe discuri laser, se folosesc diverse tehnologii pentru a crea suprafețe cu coeficienți de reflectare diferiți: de la simpla ștanțare până la modificarea reflectivității zonelor suprafeței discului cu ajutorul unui laser puternic. Informațiile de pe un disc laser sunt înregistrate pe o pistă în formă de spirală (ca pe un disc de gramofon), care conține secțiuni alternative cu reflectivitate diferită.

În procesul de citire a informațiilor de pe discurile laser, un fascicul laser instalat în unitatea de disc cade pe suprafața discului rotativ și este reflectat. Deoarece suprafața discului laser are zone cu coeficienți de reflexie diferiți, fasciculul reflectat își modifică și intensitatea (0 sau 1 logic). Apoi, impulsurile de lumină reflectată sunt convertite folosind fotocelule în impulsuri electrice și transmise pe autostradă către RAM.

Sub rezerva stocării adecvate (în cazurile în poziție verticală) și a funcționării (fără a provoca zgârieturi sau contaminare), mediile optice pot reține informații timp de zeci de ani.

Unități și discuri laser

Unitățile laser (CD-ROM și DVD-ROM) utilizează principiul optic al citirii informațiilor.

Capacitatea de informare a unei unități CD-ROM poate ajunge la 650-700 MB, iar viteza de citire a informațiilor într-o unitate CD-ROM depinde de viteza de rotație a discului. Primele unități CD-ROM au fost cu o singură viteză și au oferit viteze de citire a informațiilor de 150 KB/s. În prezent, sunt utilizate pe scară largă unitățile CD-ROM cu 52 de viteze, care oferă o viteză de citire a informațiilor de 52 de ori mai mare (până la 7,8 MB/s).

DVD-urile au o capacitate de informare mult mai mare (până la 17 GB) în comparație cu CD-urile. În primul rând, sunt folosite lasere cu lungimi de undă mai scurte, ceea ce permite ca pistele optice să fie plasate mai dens. În al doilea rând, informațiile de pe DVD-uri pot fi înregistrate pe două fețe, cu două straturi pe o parte.

Prima generație de unități DVD-ROM a furnizat viteze de citire a informațiilor de aproximativ 1,3 MB/s. În prezent, unitățile DVD-ROM cu 16 viteze ating viteze de citire de până la 21 MB/s.

Pentru înregistrarea și rescrierea pe discuri se folosesc unități speciale CD-RW și DVD-RW, care au un laser destul de puternic care vă permite să modificați reflectivitatea suprafețelor în timpul procesului de înregistrare. Aceste unități vă permit să scrieți și să citiți informații de pe discuri la viteze diferite. De exemplu, marcarea unei unități CD-RW „40x12x48” înseamnă că discurile CD-R sunt scrise cu o viteză de 40x, discurile CD-RW sunt scrise cu o viteză de 12x, iar discurile CD-RW sunt citite cu o viteză de 48x.

Unități de bandă magnetică (streamere) și unități de disc amovibile

Recent, au devenit din ce în ce mai utilizate dispozitivele de stocare pe discuri amovibile, care permit nu numai creșterea cantității de informații stocate, ci și transferul de informații între computere. Volumul discurilor amovibile variază de la sute de MB la câțiva gigaocteți.

Calculatorul servește la creșterea eficienței muncii umane. Dar ce valoare ar avea dacă nu ar putea stoca date? În aceasta, el este ajutat de principalul și extern (pe termen lung) Și, deși subiectul principal al articolului este al doilea, pentru a completa imaginea, o secțiune din articol va fi dedicată primei.

La ce se referă memoria principală?

Include:

Memorie cu acces aleator. Este volatil și atunci când computerul este oprit, toate informațiile stocate pe acesta se pierd.
Este nevolatil. Conține informații care nu ar trebui modificate. În primul rând, include configurația PC și software-ul, care testează dispozitivele componente înainte de a încărca sistemul de operare. Tot acolo este stocată una dintre cele mai importante componente - sistemul de bază de intrare/ieșire, cunoscut sub numele de BIOS. Trebuie remarcat faptul că ROM-ul și computerul au multe în comun. Dar din cauza diferenței de importanță a informațiilor stocate, acestea sunt separate.

Memorie externa

Acesta este numele unui loc în care sunt stocate diverse date pentru stocare pe termen lung, care în prezent nu este utilizat de componenta operațională a computerului. Acestea includ diverse programe, rezultate de calcul, texte etc.

Memoria externă este nevolatilă. De asemenea, este convenabil de transportat în cazurile în care computerele nu sunt conectate la o rețea locală sau globală. Pentru a lucra cu memorie externă, trebuie să obțineți o unitate. Acesta este un dispozitiv(e) special(e) care asigură înregistrarea și citirea informațiilor. De asemenea, sunt necesare mecanismele de stocare - media.

O diferență semnificativă între memoria pe termen lung și RAM este că nu are o conexiune directă cu procesorul. Acest lucru provoacă anumite inconveniente sub forma necesității de a complica structura PC-ului. Prin urmare, RAM-ul computerului și memoria de lungă durată funcționează împreună: din a doua, datele sunt transferate în primul și apoi prin cache sau direct către procesor.

Ce este inclus în memoria externă?

Pentru a înțelege cu ce avem de-a face, trebuie să ne imaginăm aceste dispozitive de memorie externă. Deci, include:

Unități de hard disk. Dimensiunea este folosită ca măsură a cantității de informații care pot fi stocate pe un computer.
Dispozitivele de stocare sunt învechite. Folosit pentru a transfera programe și documente între computere.
Unități CD. Folosit pentru a stoca cantități semnificative de date.
Unități flash. Folosit pentru a stoca cantități semnificative de date în obiecte mici.
Memoria externă include toate celelalte unități care pot fi mutate cu ușurință pe alte computere. De regulă, acestea sunt depășite și ieșite din circulație.

Clasifica

Dispozitivele de stocare sunt împărțite în tipuri și categorii. Principiile de funcționare a acestora, operaționale și tehnice, software, fizice și alte caracteristici sunt luate ca piatră de temelie. Fiecare dispozitiv are propria tehnologie pentru înregistrarea/stocarea/redarea informațiilor digitale. Principalele caracteristici care sunt importante pentru utilizatori (pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de acestea):

Viteza schimbului de date.
Capacitate de informare.
Fiabilitatea stocării datelor.
Preț.

Aceștia sunt parametrii care diferențiază dispozitivele de stocare. Desigur, există mult mai multe caracteristici diferite, dar vor fi de interes exclusiv pentru profesioniști.

Dispozitive magnetice

Principiul de funcționare al acestor dispozitive se bazează pe stocarea informațiilor, care utilizează proprietățile magnetice ale materialelor. Dispozitivele în sine au, de regulă, componente responsabile de citire/scriere și un suport magnetic pe care este stocat totul. Acesta din urmă este împărțit în tipuri în funcție de caracteristicile lor fizice și tehnice și de caracteristicile de design. Cele mai comune tipuri sunt dispozitivele cu bandă și disc. Au o tehnologie comună: astfel, folosind magnetizarea cu un câmp magnetic alternant, informația este aplicată și citită. Aceste procese sunt de obicei efectuate de-a lungul câmpurilor concentrice. Acestea sunt piste speciale care sunt situate de-a lungul întregului plan al purtătorului rotativ. Înregistrarea se realizează în cod digital.

Magnetizarea se realizează prin utilizarea capetelor de citire/scriere. Ele reprezintă cel puțin două circuite magnetice controlate cu miezuri. Înfășurările lor este furnizată o tensiune alternativă. Dacă amploarea sa se schimbă, atunci același lucru este valabil și pentru direcția liniilor câmpului magnetic. Când are loc acest proces, valoarea bitului de informație se modifică de la 0 la 1 sau de la 1 la 0. Acesta este modul în care funcționează dispozitivul de memorie pe termen lung al acestui computer.

În ciuda complexității și lentei aparente a unei astfel de scheme, îndrăznim să vă asigurăm că aceste presupuneri sunt nejustificate. Astfel, un computer poate extrage cantități enorme de informații de pe hard diskurile magnetice moderne în anumite momente de timp. Dacă calculăm coeficientul de eficiență, atunci cei lansati în ultimii ani îl vor avea de sute și mii de ori mai mare decât cele create acum două decenii.

Organizare

Datele pentru sistemul de operare sunt organizate și combinate în sectoare și piste. Acestea din urmă, în număr de patruzeci sau optzeci, sunt inele concentrice înguste pe disc. Fiecare piesă este împărțită în părți separate numite sectoare. Când se efectuează o citire sau o scriere, un număr întreg este întotdeauna citit. Și asta nu depinde de cantitatea de informații solicitate. Dimensiunea unui sector este de 512 octeți.

De asemenea, ar trebui să vă familiarizați cu termenul de cilindru. Acesta este numele pentru numărul total de piese din care informațiile pot fi citite fără a mișca capetele. O celulă de locație a datelor (sau cluster) este cea mai mică zonă a unui disc care este utilizată de sistemul de operare pentru a scrie fișiere. De obicei, ele înseamnă unul sau mai multe sectoare.

Despre dispozitivele de stocare. Hard disk-uri

Hard disk-urile sunt de cea mai mare importanță pentru noi atunci când lucrăm cu computere moderne ca facilități de stocare a informațiilor. Ele combină adesea mediile de stocare, dispozitivul de citire/scriere și partea de interfață (denumită adesea și controler) într-un singur pachet. Astfel de dispozitive sunt combinate în camere speciale, unde sunt situate pe aceeași axă și funcționează cu un bloc de cap și un mecanism de antrenare comun. Hard disk-urile sunt în prezent cele mai încăpătoare dispozitive utilizate pe scară largă - acum puțini oameni pot fi surprinși de stocarea informațiilor de 1 sau chiar 10 terabytes. Dar acest lucru încă afectează viteza operației. Deci, atunci când lucrul tocmai începe, procesul de citire a datelor poate dura mai mult de zeci de secunde. Deși, în comparație cu modelele mai vechi, progresul performanței este evident.

Despre stocare: dispozitive portabile

Hard disk-urile, așa cum s-a subliniat în mod repetat, pot stoca cantități semnificative de date, dar mutarea lor de la un computer la altul nu este o sarcină ușoară. Și aici vin în ajutor dispozitivele portabile.

Acestea sunt mecanisme speciale prin care puteți transfera date între diferite computere fără probleme semnificative. Capacitatea lor de memorie externă nu este la fel de mare ca cea a hard disk-urilor, dar datorită ușurinței de transport și conectare (și apoi citirea informațiilor), și-au găsit nișa. Acum, cele mai populare sunt două tipuri de astfel de dispozitive: unități flash și Fiecare dintre ele are propriile avantaje și dezavantaje, dar în lume există de multă vreme o tendință spre preluarea treptată a acestuia de către primul tip de dispozitiv.

Concluzie

După cum puteți vedea, memoria pe termen lung a unui computer include destul de multe dispozitive diferite. Toate oferă stocarea datelor pe o perioadă semnificativă de timp, precum și capacitatea de a le recupera.

Pentru a rezuma, putem spune că memoria pe termen lung a unui computer îndeplinește pe deplin funcționalitatea care i-a fost atribuită.

Apariția computerului și, în consecință, a informațiilor virtuale stocate pe diverse medii electronice a dus la faptul că avem nevoie din ce în ce mai mult de facilități de stocare a informațiilor. De aceea au fost inventate mediile externe pentru stocarea și schimbul de informații, cu ajutorul cărora datele pot fi transferate pe un computer personal.

Astfel, totul poate fi împărțit în două părți:

Memorie electronică (internă) proprie;

PC găzduit pe medii terță parte.

Unitățile interne se numesc hard disk-uri sau unități fixe; sunt încorporate și sunt de obicei numite hard disk-uri.

De regulă, volumul de date de pe mediile terță parte este de multe ori mai mare decât volumul care este stocat direct pe computer. De obicei, toate programele și fișierele sunt copiate acolo, accesul la care nu este necesar în mod constant, în timp ce hard disk-ul este destinat stocării permanente a informațiilor necesare: programe ale sistemului de operare, documente, programe de aplicație și așa mai departe.

În prezent, memoria externă a computerului este reprezentată de un număr mare de gadgeturi diferite, dar primul său reprezentant a fost discheta, care a devenit deja un lucru din trecut sau, mai simplu, o dischetă obișnuită. Aceste dischete se potrivesc în unitatea computerului și au o capacitate de stocare de 1,44 megaocteți.

Dezvoltarea multimedia a dus la apariția și dezvoltarea altor medii externe, cu ajutorul cărora datele (de obicei muzică, filme, jocuri) intră într-un computer personal. O astfel de memorie externă a computerului se numește disc compacte laser (Compact Disks). Datele sunt înregistrate pe ele în formă digitalizată. Și dacă sunt concepute pentru a scrie date o singură dată, se numesc CD-ROM, în timp ce discurile care sunt concepute pentru a scrie și rescrie date de mai multe ori se numesc CD-RW. Capacitatea unui CD laser standard variază de la 690 la două mii de megaocteți.

Memoria externă a computerului este citită de pe discuri laser folosind unități CD-ROM, care pot fi interne sau externe.

Discurile DVD au o capacitate mai mare, destinate în mare parte înregistrării și transmiterii de filme. Împărțirea în ROM și RW, precum și citirea datelor din acestea, are loc conform principiului CD-urilor.

Există un alt tip, în prezent, cel mai popular tip de transfer de date - memoria externă a computerului, care se numește memorie flash. În acest caz, datele sunt scrise pe microcircuite, ceea ce asigură cea mai mare siguranță a datelor, precum și o viteză mare de citire și scriere a informațiilor. Unitățile flash de astăzi au câștigat o popularitate imensă nu numai ca gadget de computer, ci și pe telefoane mobile, camere și alte echipamente care necesită un dispozitiv pentru înregistrarea datelor primite. Ele vin în diferite tipuri de dimensiuni și pot avea și capacități diferite, de până la câteva zeci de gigaocteți.

Memoria externă a computerului, care vă permite în prezent să stocați cele mai mari volume, se numește hard disk-uri externe. Volumul acestora poate ajunge la câțiva teraocteți, iar fiabilitatea stocării datelor este adecvată. Astfel de hard disk-uri sunt conectate la un computer folosind porturi USB. În plus, dispozitivul lor permite nu numai să acționeze ca o stocare a datelor suplimentare, ci și să acționeze (atunci când este conectat în mod constant la un computer) ca o extensie a memoriei computerului în sine. Astfel, fișierele necesare întregii funcționări a sistemului pot fi stocate acolo. Aceasta, de exemplu, este RAM externă.

Progresul nu stă pe loc, iar media externă se îmbunătățește constant. Volumul de date este în creștere, confortul și fiabilitatea acestora cresc. Cu toate acestea, merită întotdeauna să ne amintim că orice echipament se poate defecta în orice moment. De aceea, toate informațiile importante stocate pe computer ar trebui duplicate.

Memoria externă (pe termen lung).

Funcția principală a memoriei externe a unui computer este capacitatea de a stoca pe termen lung o cantitate mare de informații (programe, documente, clipuri audio și video etc.). Este apelat un dispozitiv care oferă înregistrarea/citirea informațiilor dispozitiv de stocare, sau unitate disc, iar informațiile sunt stocate pe mass-media(de exemplu, dischete).

Principiul magnetic al înregistrării și citirii informațiilor.În unitățile de discuri magnetice floppy (FMD) și unitățile de disc magnetice (HDD) sau hard disk-urile, înregistrarea informațiilor se bazează pe magnetizarea feromagneților într-un câmp magnetic, stocarea informațiilor se bazează pe conservarea magnetizării, iar citirea informațiilor se bazează pe asupra fenomenului de inducție electromagnetică.

În procesul de înregistrare a informațiilor pe discuri magnetice flexibile și dure, capul de antrenare cu un miez din material magnetic moale (magnetizare reziduală scăzută) se deplasează de-a lungul stratului magnetic al mediului magnetic dur (magnetizare reziduală ridicată). Capul magnetic primește secvențe de impulsuri electrice (secvențe de cele și zerouri logice), care creează un câmp magnetic în cap. Ca urmare, elementele suprafeței purtătorului sunt magnetizate secvenţial (cel logic) sau nu magnetizate (zero logic).

În absența câmpurilor magnetice puternice și a temperaturilor ridicate, elementele purtătoare își pot păstra magnetizarea pentru o lungă perioadă de timp (ani și decenii).

La citirea informațiilor când capul magnetic se mișcă peste suprafața purtătorului, zonele magnetizate ale purtătorului provoacă impulsuri de curent în acesta (fenomenul inducției electromagnetice). Secvențele de astfel de impulsuri sunt transmise pe autostradă către memoria RAM a computerului.

Discuri magnetice flexibile. Discurile magnetice flexibile sunt plasate într-o carcasă de plastic. Acest mediu de stocare se numește dischetă. În centrul dischetei există un dispozitiv pentru prinderea și rotirea discului în interiorul carcasei de plastic. Discheta este introdusă în unitatea de disc, care rotește discul cu o viteză unghiulară constantă.

În acest caz, capul magnetic al unității de disc este instalat pe o anumită pistă concentrică a discului, pe care sunt scrise informații sau din care sunt citite informații. Capacitatea de informare a dischetei este mică și este de doar 1,44 MB. Viteza de scriere și citire a informațiilor este, de asemenea, mică (doar aproximativ 50 KB/s) din cauza rotației lente a discului (360 rpm).

Pentru a păstra informațiile, discurile magnetice flexibile trebuie protejate de expunerea la câmpuri magnetice puternice și căldură, deoarece astfel de efecte fizice pot duce la demagnetizarea suportului și pierderea de informații.

Discuri magnetice dure. Un disc magnetic dur este format din câteva zeci de discuri plasate pe o axă, închise într-o carcasă metalică și care se rotesc cu o viteză unghiulară mare (Fig. 4.6).

Datorită numărului mult mai mare de piste de pe fiecare parte a discurilor și a numărului mare de discuri, capacitatea de informare a unui hard disk poate fi de sute de mii de ori mai mare decât capacitatea de informare a unei dischete și poate ajunge la 150 GB. Viteza de scriere și citire a informațiilor de pe hard disk este destul de mare (poate ajunge la 133 MB/s) datorită rotației rapide a discurilor (până la 7200 rpm).

Orez. 4.6. Disc magnetic dur

Principiul optic de înregistrare și citire a informațiilor. Unitățile laser CD-ROM și DVD-ROM utilizează principiul optic de înregistrare și citire a informațiilor.

Sub rezerva stocării adecvate (în cazurile în poziție verticală) și a funcționării (fără a provoca zgârieturi sau contaminare), mediile optice pot reține informații timp de zeci de ani.

Unități și discuri laser. Unitățile laser (CD-ROM și DVD-ROM - Fig. 4.7) folosesc principiul optic al citirii informațiilor.

Discurile Laser CD-ROM (CD - Compact Disk) și DVD-ROM (DVD - Digital Video Disk) stochează informații care au fost înregistrate pe ele în timpul procesului de fabricație. Este imposibil să le scrieți informații noi, ceea ce se reflectă în a doua parte a numelor lor: ROM (Read Only Memory). Astfel de discuri sunt produse prin ștanțare și au o culoare argintie.

Capacitatea de informare a unei unități CD-ROM poate ajunge la 650 MB, iar viteza de citire a informațiilor într-o unitate CD-ROM depinde de viteza de rotație a discului. Primele unități CD-ROM au fost cu o singură viteză și au oferit viteze de citire a informațiilor de 150 KB/s. În prezent, sunt utilizate pe scară largă unitățile CD-ROM cu 52 de viteze, care oferă o viteză de citire a informațiilor de 52 de ori mai mare (până la 7,8 MB/s).

Orez. 4.7. CD-ROM și DVD-ROM

Prima generație de unități DVD-ROM a furnizat viteze de citire a informațiilor de aproximativ 1,3 MB/s. În prezent, unitățile DVD-ROM cu 16 viteze ating viteze de citire de până la 21 MB/s.

Există discuri CD-R și DVD-R (R - inregistrabile) care au culoarea aurie. Informațiile de pe astfel de discuri pot fi scrise, dar o singură dată. Pe discurile CD-RW și DVD-RW (RW - ReWntable, rewritable), care au o nuanță „platină”, informațiile pot fi înregistrate de mai multe ori.

Pentru înregistrarea și rescrierea pe discuri se folosesc unități speciale CD-RW și DVD-RW, care au un laser destul de puternic care vă permite să modificați reflectivitatea suprafețelor în timpul procesului de înregistrare. Aceste unități vă permit să scrieți și să citiți informații de pe discuri la viteze diferite. De exemplu, o unitate CD-RW etichetată „40x12x48” înseamnă că discurile CD-R sunt scrise cu viteză de 40x, discurile CD-RW sunt scrise cu viteză de 12x, iar discurile CD-RW sunt citite cu viteză de 48x.

Memorie flash. Memoria flash este un tip de memorie nevolatilă care permite scrierea și stocarea datelor pe cipuri. Cardurile de memorie flash (Fig. 1.8) nu conțin piese mobile, ceea ce asigură o siguranță ridicată a datelor atunci când sunt utilizate în dispozitive mobile (computere portabile, camere digitale etc.).

Orez. 4.8. Carduri de memorie flash

Memoria flash este un cip găzduit într-un pachet plat miniatural. Pentru a citi sau scrie informații, cardul de memorie este introdus în unități speciale încorporate în dispozitivele mobile sau conectate la un computer printr-un port USB. Capacitatea de informare a cardurilor de memorie poate ajunge la 512 MB.

Dezavantajele memoriei flash includ faptul că nu există un singur standard și diferiți producători produc carduri de memorie care sunt incompatibile între ele ca dimensiune și parametri electrici.

Întrebări de luat în considerare

1. Care sunt regulile de bază pentru stocarea și utilizarea diferitelor tipuri de medii de stocare?

Sarcini practice

4.4. Alcătuiește un tabel comparativ cu principalii parametri ai dispozitivelor de stocare a informațiilor (capacitate, viteza de schimb, fiabilitatea stocării informațiilor, costul stocării unui megaoctet).