Khoa học máy tính trí nhớ dài hạn là gì Các loại bộ nhớ máy tính. Bộ nhớ chính là gì?

Máy tính góp phần nâng cao hiệu quả làm việc của con người. Nhưng nó sẽ có giá trị gì nếu không thể lưu trữ dữ liệu? Trong việc này, anh ấy được giúp đỡ bởi cái chính và cái bên ngoài (lâu dài) Và mặc dù chủ đề chính của bài viết là phần thứ hai, nhưng để hoàn thiện bức tranh, một phần trong bài viết sẽ được dành cho phần đầu tiên.

Bộ nhớ chính đề cập đến điều gì?

Nó bao gồm:

Bộ nhớ truy cập tạm thời. Nó dễ bay hơi và khi tắt máy tính, tất cả thông tin lưu trữ trên đó sẽ bị mất.
Nó không dễ bay hơi. Nó chứa thông tin không nên thay đổi. Trước hết, nó bao gồm cấu hình PC và phần mềm kiểm tra các thiết bị thành phần trước khi tải hệ điều hành. Đây cũng là nơi lưu trữ một trong những thành phần quan trọng nhất - hệ thống đầu vào/đầu ra cơ bản, được gọi là BIOS. Cần lưu ý rằng ROM và máy tính có nhiều điểm chung. Nhưng do sự khác biệt về tầm quan trọng của thông tin được lưu trữ nên chúng bị tách biệt.

Bộ nhớ ngoài

Đây là tên của nơi lưu trữ nhiều dữ liệu khác nhau để lưu trữ lâu dài, hiện không được sử dụng bởi thành phần hoạt động của máy tính. Chúng bao gồm các chương trình khác nhau, kết quả tính toán, văn bản, v.v.

Bộ nhớ ngoài không dễ bay hơi. Nó cũng thuận tiện để vận chuyển trong trường hợp máy tính không được kết nối với mạng cục bộ hoặc toàn cầu. Để làm việc với bộ nhớ ngoài, bạn cần có một ổ đĩa. Đây là (các) thiết bị đặc biệt cung cấp chức năng ghi và đọc thông tin. Cũng cần thiết là cơ chế lưu trữ - phương tiện truyền thông.

Sự khác biệt đáng kể giữa bộ nhớ dài hạn và RAM là nó không có kết nối trực tiếp với bộ xử lý. Điều này gây ra những bất tiện nhất định dưới dạng nhu cầu làm phức tạp cấu trúc của PC. Do đó, RAM và bộ nhớ dài hạn của máy tính hoạt động cùng nhau: từ dữ liệu thứ hai được truyền sang bộ nhớ thứ nhất, sau đó qua bộ đệm hoặc trực tiếp đến bộ xử lý.

Bộ nhớ ngoài bao gồm những gì?

Để hiểu những gì chúng ta đang giải quyết, chúng ta cần tưởng tượng những thiết bị bộ nhớ ngoài này. Vì vậy, nó bao gồm:

Ổ đĩa cứng. Kích thước được sử dụng làm thước đo lượng thông tin có thể được lưu trữ trên máy tính.
Các thiết bị lưu trữ đã lỗi thời. Được sử dụng để chuyển các chương trình và tài liệu giữa các máy tính.
Ổ đĩa CD. Được sử dụng để lưu trữ một lượng lớn dữ liệu.
Ổ đĩa flash. Được sử dụng để lưu trữ lượng dữ liệu đáng kể trong các đối tượng nhỏ.
Bộ nhớ ngoài bao gồm tất cả các ổ đĩa khác có thể dễ dàng di chuyển sang các máy tính khác. Theo quy định, chúng đã lỗi thời và không được lưu hành.

Phân loại

Thiết bị lưu trữ được chia thành các loại và loại. Các nguyên tắc hoạt động, vận hành và kỹ thuật, phần mềm, vật lý và các đặc tính khác của chúng được lấy làm nền tảng. Mỗi thiết bị đều có công nghệ riêng để ghi/lưu trữ/phát thông tin số. Các đặc điểm chính quan trọng đối với người dùng (chúng cũng có thể được phân loại theo chúng):

Tốc độ trao đổi dữ liệu.
Năng lực thông tin.
Độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu.
Giá.

Đây là những thông số phân biệt các thiết bị lưu trữ. Tất nhiên, có nhiều đặc điểm khác nhau hơn, nhưng chúng sẽ chỉ được các chuyên gia quan tâm.

Thiết bị từ tính

Nguyên lý hoạt động của các thiết bị này dựa trên cơ sở lưu trữ thông tin, sử dụng đặc tính từ tính của vật liệu. Bản thân các thiết bị, theo quy luật, có các bộ phận chịu trách nhiệm đọc/ghi và một phương tiện từ tính để lưu trữ mọi thứ. Loại thứ hai được chia thành các loại tùy thuộc vào đặc tính vật lý và kỹ thuật cũng như tính năng thiết kế của chúng. Các loại phổ biến nhất là thiết bị băng và đĩa. Họ có một công nghệ chung: do đó, sử dụng từ hóa với từ trường xen kẽ, thông tin sẽ được áp dụng và đọc. Các quá trình này thường được thực hiện dọc theo các trường đồng tâm. Đây là những rãnh đặc biệt nằm dọc theo toàn bộ mặt phẳng của sóng mang quay. Việc ghi âm được thực hiện bằng mã kỹ thuật số.

Từ hóa được thực hiện thông qua việc sử dụng đầu đọc/ghi. Chúng đại diện cho ít nhất hai mạch từ được điều khiển có lõi. Một điện áp xoay chiều được cung cấp cho cuộn dây của chúng. Nếu cường độ của nó thay đổi thì hướng của các đường sức từ cũng thay đổi. Khi quá trình này xảy ra, giá trị của bit thông tin sẽ thay đổi từ 0 thành 1 hoặc từ 1 thành 0. Đây là cách thiết bị bộ nhớ dài hạn của máy tính này hoạt động.

Bất chấp sự phức tạp và chậm chạp rõ ràng của kế hoạch như vậy, chúng tôi dám đảm bảo với bạn rằng những giả định này là không chính đáng. Do đó, máy tính có thể trích xuất lượng thông tin khổng lồ từ các đĩa từ cứng hiện đại tại những thời điểm cụ thể. Nếu chúng ta tính hệ số hiệu quả, thì những cái được phát hành trong vài năm gần đây sẽ lớn hơn hàng trăm, hàng nghìn lần so với những cái được tạo ra cách đây hai thập kỷ.

Tổ chức

Dữ liệu cho hệ điều hành được tổ chức và kết hợp thành các cung và rãnh. Cái sau, đánh số bốn mươi hoặc tám mươi, là những vòng đồng tâm hẹp trên đĩa. Mỗi track được chia thành các phần riêng biệt gọi là các cung. Khi việc đọc hoặc ghi được thực hiện, một số nguyên luôn được đọc. Và điều này không phụ thuộc vào lượng thông tin được yêu cầu. Kích thước của một cung là 512 byte.

Bạn cũng nên làm quen với thuật ngữ hình trụ. Đây là tên của tổng số rãnh mà từ đó thông tin có thể được đọc mà không cần di chuyển đầu. Ô vị trí dữ liệu (hoặc cụm) là vùng nhỏ nhất của đĩa được hệ điều hành sử dụng để ghi tệp. Thông thường chúng có nghĩa là một hoặc nhiều lĩnh vực.

Về thiết bị lưu trữ. Đĩa cứng

Ổ cứng có tầm quan trọng lớn nhất đối với chúng ta khi làm việc với máy tính hiện đại làm phương tiện lưu trữ thông tin. Chúng thường kết hợp phương tiện lưu trữ, thiết bị đọc/ghi và phần giao diện (thường còn được gọi là bộ điều khiển) trong một gói. Các thiết bị như vậy được kết hợp thành các buồng đặc biệt, nơi chúng nằm trên cùng một trục và hoạt động với khối đầu và cơ cấu truyền động chung. Ổ cứng hiện là thiết bị có dung lượng được sử dụng rộng rãi nhất - hiện nay ít người có thể ngạc nhiên trước khả năng lưu trữ thông tin lên tới 1 hoặc thậm chí 10 terabyte. Nhưng điều này vẫn ảnh hưởng đến tốc độ hoạt động. Vì vậy, khi công việc mới bắt đầu, quá trình đọc dữ liệu có thể mất hơn chục giây. Mặc dù vậy, khi so sánh với các mẫu cũ hơn, sự tiến bộ về hiệu suất là rõ ràng.

Về lưu trữ: Thiết bị di động

Ổ cứng, như đã được nhấn mạnh nhiều lần, có thể lưu trữ lượng dữ liệu đáng kể, nhưng việc di chuyển chúng từ máy tính này sang máy tính khác không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Và đây là lúc các thiết bị di động ra tay giải cứu.

Đây là những cơ chế đặc biệt mà qua đó bạn có thể truyền dữ liệu giữa các máy tính khác nhau mà không gặp vấn đề gì đáng kể. Dung lượng bộ nhớ ngoài của chúng không lớn bằng ổ cứng nhưng nhờ dễ dàng vận chuyển và kết nối (sau đó là đọc thông tin) nên chúng đã tìm được chỗ đứng cho mình. Hiện nay, phổ biến nhất là hai loại thiết bị như vậy: ổ đĩa flash và Mỗi loại đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, nhưng trên thế giới từ lâu đã có xu hướng dần dần bị loại thiết bị đầu tiên tiếp quản.

Phần kết luận

Như bạn có thể thấy, bộ nhớ dài hạn của máy tính bao gồm khá nhiều thiết bị khác nhau. Tất cả đều cung cấp khả năng lưu trữ dữ liệu trong một khoảng thời gian đáng kể cũng như khả năng truy xuất dữ liệu đó.

Tóm lại, chúng ta có thể nói rằng bộ nhớ dài hạn của máy tính thực hiện đầy đủ chức năng được giao cho nó.

Bài học "Bộ nhớ ngẫu nhiên và dài hạn" ở lớp 8. Bài học kéo dài 1 giờ. Theo chương trình của N.D. Ugrinovich (34 giờ). Phụ lục: kiểm tra chủ đề cuối bài về khả năng nắm vững tài liệu và trình bày.
Theo Tiêu chuẩn Giáo dục Liên bang mới của Tiểu bang, chủ đề này dành cho lớp bảy.

Tải xuống:

Xem trước:

Để sử dụng bản xem trước bản trình bày, hãy tạo tài khoản Google và đăng nhập vào tài khoản đó: https://accounts.google.com

Chú thích slide:

RAM máy tính và bộ nhớ dài hạn

RAM Số ô Thông tin trong ô 1 073 741 823 11111111 …… .. …… .. 4 00000000 3 11110000 2 00001111 1 10101010 0 01010101 RAM là một chuỗi các ô được đánh số, bắt đầu từ 0 ek. Mỗi ô có thể lưu trữ một mã nhị phân dài 8 ký tự.

RAM Dung lượng RAM máy tính có thể được xác định theo công thức: I op = I cell * N trong đó: I cell là lượng thông tin chứa trong ô N là số ô Ví dụ: Trong máy tính, số lượng ô nhớ là 1.073.741.824 Lượng thông tin trong mỗi ô, ô I = 8 bit = 1 byte Khi đó dung lượng thông tin của RAM máy tính này bằng: I op = I cell * N = 1 byte * 1.073.741.824 = 1.073.741.824 byte/1024 = 1.048.576 KB/1024 = 1024 MB = 1 GB

RAM RAM được sản xuất dưới dạng các module bộ nhớ được lắp đặt trong các đầu nối đặc biệt trên bo mạch chủ máy tính của các module bộ nhớ

Bộ nhớ dài hạn Đĩa cứng Đĩa quang Thẻ nhớ (bộ nhớ flash) Đĩa flash Đĩa mềm

Bộ nhớ dài hạn Đĩa cứng từ tính

Bộ nhớ dài hạn Đĩa quang Bề mặt của đĩa quang có các vùng có độ phản xạ khác nhau. Chùm tia laser của ổ đĩa chiếu xuống bề mặt đĩa, bị phản xạ và chuyển thành mã số máy tính (phản xạ - 1, không phản xạ - 0).

Bộ nhớ dài hạn Bộ nhớ không thay đổi Đĩa flash từ bên trong: 1. Đầu nối USB. 2. Vi điều khiển. 3. Điểm kiểm tra. 4. Chip bộ nhớ flash. 5. Bộ cộng hưởng thạch anh. 6. Đèn LED. 7. Công tắc bảo vệ ghi. 8. Không gian cho chip nhớ bổ sung.

Bộ nhớ dài hạn Bộ nhớ không thay đổi Thẻ nhớ flash là một mạch tích hợp lớn (LSI) được đặt trong một gói phẳng thu nhỏ. Bộ điều hợp đặc biệt được sử dụng để đọc thông tin từ thẻ nhớ.

Bài tập về nhà SGK, §§ 2.2.4, 2.2.5, câu hỏi kiểm tra miệng, task 2.1, 2.2 viết vào vở.

http://great.az/index.php?newsid=8153 http://lib.rus.ec/b/331980/read http://www.ru.all.biz/g672155/ Tài nguyên:

Xem trước:

Bài học về chủ đề: “Trí nhớ ngẫu nhiên và dài hạn. lớp 8"

Loại bài học: làm quen với tài liệu mới.

Loại bài học: hỗn hợp.

Khi vào bài học, học sinh phải
biết:

Các thành phần chính của máy tính, thành phần của đơn vị hệ thống;

Nguyên lý mô-đun xương sống của cấu trúc máy tính;

Thiết bị đầu vào và đầu ra;

Mục đích và đặc điểm chính của bộ xử lý;

Mục đích và thiết kế của bo mạch hệ thống.

có thể :

Xác định đặc tính của các thiết bị máy tính chính;

Nêu ngắn gọn những ý chính của bài học;

Nêu rõ câu trả lời của bạn.

Mục tiêu bài học:
- lặp lại chủ đề “Bộ xử lý và bo mạch chủ”;
- đưa ra khái niệm về trí nhớ hoạt động và trí nhớ dài hạn;

Biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tế.

Mục tiêu bài học:

giáo dục:giới thiệu cho học sinh các loại bộ nhớ máy tính; giới thiệu các khái niệm “bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên”, “bộ nhớ dài hạn”, “bộ nhớ bất biến”, mở rộng hiểu biết về các thiết bị máy tính.

giáo dục: hình thành văn hóa thông tin.

đang phát triển: phát triển tư duy, trí nhớ, sự chú ý.

Khi nghiên cứu chủ đề này, học sinh phải

biết:

Mục đích của RAM máy tính và bộ nhớ dài hạn;

Đặc điểm của các loại bộ nhớ máy tính khác nhau;

Thiết bị RAM và bộ nhớ dài hạn của máy tính.

có thể:

Tính toán khối lượng thông tin của RAM;

So sánh khối lượng thông tin của các phương tiện truyền thông khác nhau.

Trong các buổi học:

1.Điểm tổ chức:
- chào hỏi, báo cáo của người trực ca về những người vắng mặt.

2.Cập nhật kiến thức, kiểm tra bài tập về nhà:
- Khảo sát trực diện:

1. Mục đích của bộ xử lý trong máy tính là gì?

(Trả lời: Bộ xử lý là thiết bị thực hiện mọi phép tính số học, logic và điều khiển các thiết bị máy tính khác).

2. Đặc điểm nào của bộ xử lý ảnh hưởng đến hiệu suất của nó?

(câu trả lời: Hiệu suất của bộ xử lý phụ thuộc vào tần số xung nhịp và độ sâu bit).

3. Mục đích của bo mạch chủ là gì?

(Trả lời: Bo mạch chủ là một thiết bị phần cứng máy tính. Nó chứa tất cả các hệ thống máy tính chính).

4. Những gì được cài đặt trên bo mạch hệ thống?

(trả lời: bộ xử lý, bảng bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM), bộ nhớ chỉ đọc (ROM), bus - một bộ dây dẫn qua đó tín hiệu được trao đổi giữa các thiết bị bên trong của máy tính)

5. Trên bo mạch hệ thống có những đầu nối nào?

(câu trả lời: đầu nối để cài đặt bộ xử lý và mô-đun RAM, đầu nối để kết nối các thiết bị (khe cắm) bổ sung, đầu nối để kết nối các thiết bị bên ngoài).

Kiểm tra trực quan bài tập về nhà.

3. Nghiên cứu tài liệu mới.

Khẩu hiệu bài học: “Đừng sợ khi bạn không biết: thật đáng sợ khi bạn không muốn biết”

Các bạn ơi hôm nay bài học chúng ta sẽ làm quen với các loại bộ nhớ máy tính(trang 1). Chính khái niệm “trí nhớ” gắn liền với trí nhớ của con người. Đúng vậy - bộ nhớ máy tính cũng giống như bộ nhớ của con người. Một người có thể nhớ một số sự kiện trong suốt cuộc đời của mình, nhưng anh ta không nhớ được lâu một số thông tin, chỉ khi có nhu cầu về nó.(bạn có thể yêu cầu học sinh đưa ra 2-3 ví dụ về thông tin mà một người lưu giữ trong trí nhớ trong thời gian dài và thông tin cần thiết trong thời gian rất ngắn).

Máy tính cũng có bộ nhớ dài hạn, nơi thông tin được lưu trữ vĩnh viễn cho đến khi người dùng xóa nó đi nếu không cần thiết. Và có RAM, nơi lưu trữ thông tin miễn là máy tính được bật. Khi tắt máy tính, mọi thông tin trong RAM sẽ bị xóa.

Chưa hết, sự khác biệt giữa bộ nhớ con người và bộ nhớ máy tính là rất lớn - công việc của máy tính phụ thuộc vào chương trình được nhúng trong đó và một người kiểm soát hành động của chính mình.

Vì vậy, hãy tìm hiểu cách hoạt động của RAM máy tính.(trang 2).

ĐẬPlà một chuỗi các ô được đánh số bắt đầu từ số 0. Mỗi ô RAM có thể lưu trữ mã nhị phân dài 8 ký tự.

(slide 3) Tập I op RAM máy tính có thể được xác định nếu lượng thông tin tôi du thuyền , được lưu trữ trong mỗi ô, nhân với N - số lượng ô.

Tôi op = Tôi ô * N

Lượng thông tin được lưu trữ trong mỗi ô, tôi du thuyền = 8 bit = 1 byte. Biết được số lượng cell RAM, bạn có thể tính được dung lượng RAM trên máy tính của mình. Ví dụ số ô là 1.073.741.824 thì:

Tôi op = Tôi di động * N = 1 byte * 1.073.741.824 = 1.073.741.824 byte/1024 = 1.048.576 KB/1024 = 1024 MB = 1 GB

(trang 4) RAM được sản xuất dưới dạng mô-đun bộ nhớ, là những tấm có các tiếp điểm điện, ở hai bên có đặt các mạch tích hợp lớn (LSI). Các mô-đun bộ nhớ được lắp vào các khe đặc biệt trên bo mạch chủ máy tính.

Được sử dụng để lưu trữ thông tin lâu dàibộ nhớ dài hạn (bên ngoài).Trên các phương tiện như vậy, thông tin được lưu trữ dưới dạng mã nhị phân,những thứ kia. dưới dạng chuỗi số 0 và số 1.

Các thiết bị bộ nhớ dài hạn bao gồm:(trang 5)

Đĩa từ cứng (ổ cứng);

Đĩa quang (CD, DVD);

Bộ nhớ flash, đĩa flash;

Cho đến gần đây, đĩa từ dẻo (đĩa mềm) đã được sử dụng, nhưng do dung lượng thông tin nhỏ (1,44 MB) nên chúng đã trở thành dĩ vãng.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các thiết bị này.

(trang 6)

Đĩa từ cứng- nhiều đĩa kim loại mỏng quay rất nhanh trên một trục được bọc trong một vỏ kim loại. Thông tin trên đĩa được lưu trữ trên các rãnh đồng tâm, trên đó các vùng từ hóa và không từ hóa xen kẽ nhau. Phần được từ hóa lưu trữ đơn vị máy tính 1, và phần không được từ hóa lưu trữ số 0 của máy tính. Để ghi hoặc đọc thông tin, đầu từ của ổ đĩa được lắp trên một rãnh đồng tâm cụ thể của đĩa và thông tin được ghi hoặc đọc.

(trang 7)

Đĩa quang học.Thông tin trên đĩa quang được lưu trữ trên một rãnh hình xoắn ốc duy nhất chạy từ tâm đĩa đến ngoại vi và chứa các vùng phản xạ kém và phản xạ tốt xen kẽ.

Trong quá trình đọc thông tin từ đĩa quang, một chùm tia laser lắp trong ổ đĩa rơi xuống bề mặt đĩa quay và bị phản xạ. Do bề mặt đĩa quang có các vùng có độ phản xạ khác nhau nên chùm tia phản xạ cũng thay đổi cường độ và được chuyển đổi thành mã máy tính kỹ thuật số (phản xạ - 1, không phản xạ - 0).

Có một số loại đĩa quang:

đĩa CD và đĩa CD-RW. Chúng có thể lưu trữ tới 700 MB thông tin;

Đĩa DVD và DVD-RW. Dung lượng của các đĩa như vậy là 4,7 GB.

Đĩa CD và DVD không thể ghi lại được. Thông tin được ghi lại trên chúng một lần. Thông tin có thể được ghi vào đĩa CD-RW và DVD-RW nhiều lần (nhưng với số lần giới hạn).

(trang 8)

Bộ nhớ không bay hơi - thẻ bộ nhớ flash và đĩa flash. Chúng không yêu cầu kết nối với nguồn điện áp và không có bộ phận chuyển động, do đó chúng đảm bảo tính bảo mật dữ liệu cao.

Thẻ nhớ flash là một mạch tích hợp lớn (LSI) được đặt trong một gói phẳng thu nhỏ. Để ghi và đọc thông tin từ thẻ nhớ, người ta sử dụng các bộ điều hợp đặc biệt (tích hợp trong thiết bị di động hoặc kết nối với máy tính bằng đầu nối USB).

(trang 9)

Đĩa flash Nó là LSI bộ nhớ, được đặt trong một hộp thu nhỏ và được kết nối với đầu nối USB của máy tính.

4. Cố định vật liệu.

Chúng tôi đã làm quen với các loại bộ nhớ máy tính. Bây giờ chúng ta hãy củng cố kiến thức bạn đã đạt được trên lớp thông qua bài kiểm tra. Chúng tôi ngồi xuống máy tính, mở bài kiểm tra “Kiểm tra dấu hiệu”, bài kiểm tra “Trí nhớ ngẫu nhiên và dài hạn”.(Họ làm bài trên máy tính. Thi bằng chương trình “Sign” giúp tiết kiệm thời gian và nhận điểm ngay. Ngoài ra, sau khi làm bài xong, các em thấy tất cả đáp án đúng và có thể tự kiểm tra).

phụ lục 1 .

5. Tóm tắt bài học.

Ghi bài tập về nhà, chấm điểm.

Điểm được đưa ra dựa trên kết quả bài kiểm tra, có tính đến công việc của từng học sinh trong bài học.

(trang 10) Bài tập về nhà: Sách giáo khoa N.D. Ugrinovich. Khoa học máy tính và CNTT. lớp 8. §§ 2.2.4, 2.2.5, thi vấn đáp, task 2.1, 2.2 viết vào vở.

(slide 11) Cảm ơn bài học!

Văn học đã qua sử dụng: N.D. Ugrinovich. Khoa học máy tính và CNTT. lớp 8

Các đặc điểm chính của bất kỳ loại bộ nhớ nào là:

Dung lượng bộ nhớ là lượng thông tin tối đa có thể được lưu trữ trong bộ nhớ này. (được đo bằng kilobyte, megabyte, gigabyte)..
Thời gian truy cập bộ nhớ- đây là thời gian tối thiểu đủ để lưu trữ một đơn vị thông tin trong bộ nhớ (thường được đo bằng nano giây).
Mật độ ghi thông tin là lượng thông tin được ghi trên một đơn vị bề mặt phương tiện.

Bộ nhớ trong của máy tính

Bộ nhớ chỉ đọc- bộ nhớ chỉ đọc (ROM) không ổn định.

Loại bộ nhớ này nằm trên bo mạch chủ và được sử dụng để lưu trữ thông tin thường không thay đổi trong quá trình hoạt động của máy tính, chẳng hạn như phần sụn để kiểm tra các thành phần máy tính và giai đoạn khởi động đầu tiên của hệ điều hành (BIOS). Trong tất cả các loại bộ nhớ trong, nó là loại chậm nhất

Bộ nhớ truy cập tạm thời- bộ nhớ khả biến được sử dụng để lưu trữ tạm thời các lệnh và dữ liệu cần thiết cho bộ xử lý để thực hiện các hoạt động hiện tại.

Về mặt vật lý, RAM được xây dựng trên chip DRAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động). Tốc độ truy cập của DRAM thấp hơn tốc độ truy cập của bộ nhớ tĩnh dựa trên chip SRAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh).

Sau khi tắt máy, nội dung trong RAM bị “zero”.

Bộ nhớ đệm

Bộ nhớ đệm là một thành phần của bộ xử lý. Đây là bộ nhớ cực nhanh được xây dựng vật lý trên chip SRAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh). Bộ đệm lưu trữ nội dung của các ô RAM được sử dụng thường xuyên nhất cũng như các phần của chương trình mà bộ xử lý có nhiều khả năng truy cập nhất

Bộ nhớ máy tính dài hạn (bên ngoài)

Bộ nhớ ngoài là một bộ nhớ không thay đổi được thiết kế để lưu trữ thông tin lâu dài.

Bộ xử lý không có quyền truy cập trực tiếp vào nội dung của bộ nhớ ngoài. Để bộ xử lý xử lý dữ liệu từ bộ nhớ dài hạn, trước tiên nó phải được tải vào RAM.

Các thiết bị chính của trí nhớ dài hạn bao gồm:

Đĩa từ- thiết bị bộ nhớ ngoài chính

Trước khi sử dụng ổ cứng, bạn phải định dạng nó. Hoạt động định dạng bao gồm ba giai đoạn:

định dạng đĩa cấp thấp(cấu trúc vật lý được tạo: rãnh, cung, thông tin điều khiển);
phân vùng(quá trình chia ổ cứng thành các ổ logic (C:, D:, v.v.);
định dạng cấp cao(Các cấu trúc logic được tạo ra có nhiệm vụ lưu trữ các tệp, cũng như trong một số trường hợp, các tệp khởi động hệ thống ở đầu đĩa).

Để tăng độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu, cũng như tăng tốc độ đọc/ghi thông tin khi làm việc với khối lượng dữ liệu lớn, mảng nhiều đĩa - mảng RAID - được sử dụng.

Đĩa quang học

đĩa CD(tiếng Anh Compact Disc, CD) là phương tiện lưu trữ quang học, quá trình ghi và đọc thông tin được thực hiện bằng tia laser.
đĩa DVD(Tiếng Anh: Digital Versatile Disc - đĩa đa năng kỹ thuật số) - một phương tiện lưu trữ quang học có cấu trúc bề mặt làm việc dày đặc hơn đĩa CD.
Blu-ray(Đĩa Blu-ray) là tên của định dạng đĩa quang thế hệ tiếp theo.

Bộ nhớ flash

Nguyên lý hoạt động của bộ nhớ flash dựa trên công nghệ bán dẫn. Sự thay đổi điện tích ("ghi" và "xóa") của một vùng bị cô lập ("túi") xảy ra khi đặt một điện áp giữa cổng và nguồn của vùng này. Bộ nhớ flash cho phép bạn ghi và đọc dữ liệu tương đối nhanh chóng và lưu giữ dữ liệu đó sau khi tắt nguồn.

Sau khi nghiên cứu chủ đề này, bạn sẽ học được:

Bộ nhớ máy tính là gì và nó liên quan như thế nào đến bộ nhớ con người;
- đặc điểm của trí nhớ là gì;
- tại sao bộ nhớ máy tính được chia thành bên trong và bên ngoài;
- cấu trúc và tính năng của bộ nhớ trong là gì;
- các loại bộ nhớ ngoài máy tính phổ biến nhất hiện có và mục đích của chúng là gì.

Mục đích và đặc điểm chính của trí nhớ

Trong quá trình hoạt động của máy tính, các chương trình, dữ liệu ban đầu cũng như kết quả trung gian và kết quả cuối cùng phải được lưu trữ ở đâu đó và có thể truy cập chúng. Với mục đích này, máy tính chứa nhiều thiết bị lưu trữ khác nhau gọi là bộ nhớ. Thông tin được lưu trữ trong thiết bị lưu trữ bao gồm nhiều ký hiệu khác nhau (số, chữ cái, ký hiệu), âm thanh, hình ảnh được mã hóa bằng số 0 và 1.

Bộ nhớ máy tính là một tập hợp các thiết bị để lưu trữ thông tin.

Trong quá trình phát triển công nghệ máy tính, con người, dù cố ý hay vô tình, đã cố gắng thiết kế và tạo ra nhiều thiết bị lưu trữ thông tin kỹ thuật khác nhau theo hình ảnh giống với trí nhớ của chính họ. Để hiểu rõ hơn về mục đích và khả năng của các thiết bị lưu trữ máy tính khác nhau, chúng ta có thể rút ra sự tương tự với cách thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ con người.

Một người có thể lưu trữ tất cả thông tin về thế giới xung quanh trong trí nhớ của mình không và liệu anh ta có cần nó không? Ví dụ, tại sao bạn phải nhớ tên của tất cả các thị trấn và làng mạc trong vùng của bạn, khi, nếu cần, bạn có thể sử dụng bản đồ của khu vực đó và tìm mọi thứ mà bạn quan tâm? Không cần phải nhớ giá vé tàu trên các tuyến khác nhau vì đã có dịch vụ thông tin cho việc này. Và có bao nhiêu bảng toán học khác nhau, nơi tính giá trị của một số hàm phức tạp! Để tìm kiếm câu trả lời, bạn luôn có thể tham khảo sách tham khảo thích hợp.

Thông tin mà một người liên tục lưu trữ trong bộ nhớ trong của mình có đặc điểm là khối lượng nhỏ hơn nhiều so với thông tin tập trung trong sách, phim, băng video, đĩa và các phương tiện vật chất khác. Chúng ta có thể nói rằng phương tiện vật chất được sử dụng để lưu trữ thông tin tạo thành bộ nhớ ngoài của một người. Để sử dụng thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ ngoài này, một người phải dành nhiều thời gian hơn so với việc thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ của chính mình. Nhược điểm này được bù đắp bằng việc bộ nhớ ngoài cho phép bạn lưu trữ thông tin trong một khoảng thời gian không xác định và có thể được nhiều người sử dụng.

Có một cách khác để con người lưu trữ thông tin. Một đứa trẻ vừa mới sinh ra đã mang trong mình những nét bên ngoài và một phần tính cách được thừa hưởng từ cha mẹ. Đây được gọi là bộ nhớ di truyền. Trẻ sơ sinh có thể làm được rất nhiều việc: thở, ngủ, ăn... Người sành sinh học sẽ ghi nhớ những phản xạ vô điều kiện. Loại bộ nhớ trong này của con người có thể được gọi là vĩnh viễn, không thay đổi.

Nguyên tắc phân chia bộ nhớ tương tự được sử dụng trong máy tính. Tất cả bộ nhớ máy tính được chia thành bên trong và bên ngoài. Tương tự như bộ nhớ của con người, bộ nhớ trong của máy tính nhanh nhưng có dung lượng hạn chế. Làm việc với bộ nhớ ngoài đòi hỏi nhiều thời gian hơn, nhưng nó cho phép bạn lưu trữ lượng thông tin gần như không giới hạn.

Bộ nhớ trong bao gồm một số phần: RAM, bộ nhớ vĩnh viễn và bộ nhớ đệm. Điều này là do các chương trình được bộ xử lý sử dụng có thể được chia thành hai nhóm: sử dụng tạm thời (hiện tại) và sử dụng vĩnh viễn. Các chương trình và dữ liệu tạm thời chỉ được lưu trữ trong RAM và bộ nhớ đệm khi máy tính còn bật. Sau khi tắt nó, phần bộ nhớ trong được phân bổ cho chúng sẽ bị xóa hoàn toàn. Một phần khác của bộ nhớ trong, được gọi là bộ nhớ vĩnh viễn, không khả biến, tức là các chương trình và dữ liệu ghi trong đó luôn được lưu trữ, bất kể máy tính bật hay tắt.

Bộ nhớ ngoài Máy tính, tương tự như cách một người thường lưu trữ thông tin trong sách, báo, tạp chí, băng từ, v.v., cũng có thể được tổ chức trên nhiều phương tiện vật chất khác nhau: trên đĩa mềm, trên ổ cứng, trên băng từ, trên đĩa laser (máy compact). -đĩa).

Việc phân loại các loại bộ nhớ máy tính theo mục đích sử dụng được thể hiện trong hình 18.1.

Hãy xem xét các đặc điểm và khái niệm chung cho tất cả các loại bộ nhớ.

Có hai thao tác bộ nhớ phổ biến - đọc (đọc) thông tin từ bộ nhớ và ghi vào bộ nhớ để lưu trữ. Địa chỉ được sử dụng để truy cập vào vùng nhớ.

Khi đọc một đoạn thông tin từ bộ nhớ, một bản sao của nó sẽ được chuyển sang một thiết bị khác, nơi nó thực hiện một số hành động nhất định: các con số tham gia vào tính toán, các từ được sử dụng để tạo văn bản, một giai điệu được tạo ra từ âm thanh, v.v. đọc, thông tin không biến mất và được lưu trữ trong cùng vùng bộ nhớ đó cho đến khi thông tin khác được ghi vào vị trí của nó.

Cơm. 18.1. Các loại bộ nhớ máy tính

Khi ghi (lưu) các thông tin, dữ liệu trước đó được lưu trữ tại vị trí này sẽ bị xóa. Thông tin mới được ghi lại sẽ được lưu trữ cho đến khi một thông tin khác được ghi vào vị trí của nó.

Hoạt động đọc và ghi có thể so sánh với quy trình phát lại và ghi âm mà bạn biết trong cuộc sống hàng ngày, được thực hiện bằng máy ghi băng cassette thông thường. Khi bạn nghe nhạc, bạn đang đọc thông tin được lưu trữ trên băng. Tuy nhiên, thông tin trên băng không biến mất. Nhưng sau khi thu âm một album mới của ban nhạc rock yêu thích của bạn, thông tin trước đó được lưu trên băng sẽ bị ghi đè và mất vĩnh viễn.

Đọc (đọc) thông tin từ bộ nhớ là quá trình lấy thông tin từ một vùng bộ nhớ tại một địa chỉ nhất định.

Ghi (lưu) thông tin vào bộ nhớ là quá trình đưa thông tin vào bộ nhớ tại một địa chỉ lưu trữ nhất định.

Phương pháp truy cập thiết bị bộ nhớ để đọc hoặc ghi thông tin được gọi là truy cập. Liên quan đến khái niệm này là một tham số bộ nhớ như thời gian truy cập hoặc tốc độ bộ nhớ - thời gian cần thiết để đọc từ bộ nhớ hoặc ghi một phần thông tin tối thiểu vào nó. Rõ ràng, để biểu thị bằng số của tham số này, các đơn vị thời gian được sử dụng: mili giây, micro giây, nano giây.

Thời gian truy cập hoặc hiệu suất bộ nhớ là thời gian cần thiết để đọc từ bộ nhớ hoặc ghi một phần thông tin tối thiểu vào bộ nhớ.

Một đặc điểm quan trọng của bất kỳ loại bộ nhớ nào là dung lượng của nó, còn được gọi là dung lượng. Tham số này hiển thị lượng thông tin tối đa có thể được lưu trữ trong bộ nhớ. Các đơn vị sau được sử dụng để đo kích thước bộ nhớ: byte, kilobyte (KB), megabyte (MB), gigabyte (GB).

Dung lượng (dung lượng) của bộ nhớ là lượng thông tin tối đa được lưu trữ trong đó.

Bộ nhớ trong

Đặc điểm đặc trưng của bộ nhớ trong so với bộ nhớ ngoài là tốc độ cao và dung lượng hạn chế. Về mặt vật lý, bộ nhớ trong của máy tính được thể hiện bằng các mạch tích hợp (chip), được đặt trong các giá đỡ (ổ cắm) đặc biệt trên bo mạch. Bộ nhớ trong càng lớn thì vấn đề càng phức tạp và máy tính có thể giải quyết càng nhanh.

Bộ nhớ chỉ đọc lưu trữ thông tin rất quan trọng đối với hoạt động bình thường của máy tính. Đặc biệt, nó chứa các chương trình cần thiết để kiểm tra các thiết bị chính của máy tính cũng như tải hệ điều hành. Rõ ràng, những chương trình này không thể thay đổi được, vì bất kỳ sự can thiệp nào sẽ ngay lập tức khiến việc sử dụng máy tính sau này không thể thực hiện được. Vì vậy, chỉ được phép đọc thông tin được lưu trữ vĩnh viễn ở đó. Thuộc tính này của bộ nhớ vĩnh viễn giải thích tên tiếng Anh thường được sử dụng của nó là Bộ nhớ chỉ đọc (ROM) - bộ nhớ chỉ đọc.

Tất cả thông tin được ghi trong bộ nhớ vĩnh viễn sẽ được lưu giữ ngay cả sau khi tắt máy tính, vì các vi mạch không dễ bay hơi. Việc ghi thông tin vào bộ nhớ vĩnh viễn thường chỉ xảy ra một lần - trong quá trình nhà sản xuất sản xuất chip tương ứng.

Bộ nhớ chỉ đọc là thiết bị lưu trữ lâu dài các chương trình và dữ liệu.

Có hai loại chip bộ nhớ chỉ đọc chính: lập trình một lần (sau khi ghi, nội dung bộ nhớ không thể thay đổi) và lập trình nhiều lần. Việc thay đổi nội dung của bộ nhớ lập trình được thực hiện bằng tác động điện tử.

RAM lưu trữ thông tin cần thiết để thực thi các chương trình trong phiên làm việc hiện tại: dữ liệu ban đầu, lệnh, kết quả trung gian và kết quả cuối cùng. Bộ nhớ này chỉ hoạt động khi bật nguồn máy tính. Sau khi tắt nó, nội dung của RAM sẽ bị xóa vì vi mạch là thiết bị dễ bay hơi.

RAM là thiết bị lưu trữ các chương trình và dữ liệu được bộ xử lý xử lý trong phiên làm việc hiện tại.

Thiết bị RAM cung cấp các chế độ để ghi, đọc và lưu trữ thông tin, đồng thời có thể truy cập vào bất kỳ ô nhớ nào vào bất kỳ lúc nào. RAM thường được gọi là RAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên).

Nếu cần lưu trữ kết quả xử lý trong thời gian dài, bạn nên sử dụng một số loại thiết bị lưu trữ ngoài.

GHI CHÚ!
Khi bạn tắt máy tính, mọi thông tin trong RAM sẽ bị xóa.

RAM có đặc điểm là tốc độ cao và dung lượng tương đối thấp.

Chip RAM được gắn trên bảng mạch in. Mỗi bảng như vậy được trang bị các tiếp điểm nằm dọc theo cạnh dưới, số lượng tiếp điểm có thể là 30, 72 hoặc 168 (Hình 18.2). Để kết nối với các thiết bị máy tính khác, bo mạch như vậy được lắp cùng với các điểm tiếp xúc của nó vào một đầu nối (khe) đặc biệt trên bo mạch hệ thống nằm bên trong bộ phận hệ thống. Bo mạch chủ có một số khe cắm cho các mô-đun bộ nhớ, tổng dung lượng của chúng có thể nhận một số giá trị cố định, chẳng hạn như 64, 128, 256 MB trở lên.

Cơm. 18.2. Vi mạch RAM (chip)

Bộ nhớ đệm (tiếng Anh cache - nơi cất giấu, nhà kho) có tác dụng tăng hiệu suất máy tính.

Bộ nhớ đệm được sử dụng khi trao đổi dữ liệu giữa bộ vi xử lý và RAM. Thuật toán hoạt động của nó cho phép bạn giảm tần suất truy cập của bộ vi xử lý vào RAM và do đó, tăng hiệu suất máy tính.

Có hai loại bộ nhớ đệm: bộ nhớ trong (8-512 KB), nằm trong bộ xử lý và bộ nhớ ngoài (từ 256 KB đến 1 MB), được cài đặt trên bo mạch chủ.

Bộ nhớ ngoài

Mục đích của bộ nhớ ngoài máy tính là lưu trữ lâu dài bất kỳ loại thông tin nào. Tắt nguồn máy tính không xóa bộ nhớ ngoài. Dung lượng của bộ nhớ này lớn hơn hàng nghìn lần so với bộ nhớ trong. Ngoài ra, nếu cần thiết, nó có thể được “mở rộng” giống như bạn có thể mua thêm một kệ sách để đựng sách mới. Nhưng việc truy cập bộ nhớ ngoài mất nhiều thời gian hơn. Cũng như việc một người dành nhiều thời gian để tìm kiếm thông tin trong sách tham khảo hơn là tìm kiếm trong bộ nhớ của chính mình, tốc độ truy cập (truy cập) vào bộ nhớ ngoài cũng lớn hơn đáng kể so với RAM.

Cần phân biệt giữa khái niệm phương tiện lưu trữ và thiết bị bộ nhớ ngoài.

Phương tiện là một vật thể có khả năng lưu trữ thông tin.

Thiết bị bộ nhớ ngoài (ổ đĩa) là một thiết bị vật lý cho phép đọc và ghi thông tin vào phương tiện thích hợp.

Phương tiện lưu trữ trong bộ nhớ ngoài của máy tính hiện đại là đĩa từ hoặc đĩa quang, băng từ và một số loại khác.

Dựa vào kiểu truy cập thông tin, thiết bị bộ nhớ ngoài được chia thành hai loại: thiết bị truy cập trực tiếp (ngẫu nhiên) và thiết bị truy cập tuần tự.

Ở các thiết bị truy cập trực tiếp (ngẫu nhiên), thời gian truy cập thông tin không phụ thuộc vào vị trí của nó trên phương tiện truyền thông. Trong các thiết bị truy cập nối tiếp tồn tại sự phụ thuộc như vậy.

Hãy xem xét các ví dụ quen thuộc với mọi người. Thời gian cần thiết để truy cập một bài hát trên băng cassette phụ thuộc vào vị trí ghi âm. Để nghe nó, trước tiên bạn phải tua lại băng cassette về nơi bài hát được ghi. Đây là một ví dụ về truy cập tuần tự vào thông tin. Thời gian truy cập vào một bài hát trên bản ghi máy hát không phụ thuộc vào việc bài hát này là bài hát đầu tiên hay cuối cùng trên đĩa. Để nghe bản nhạc yêu thích của bạn, chỉ cần cài đặt bộ thu âm của đầu phát vào một vị trí nhất định trên đĩa nơi bài hát được ghi hoặc cho biết số của nó trên trung tâm âm nhạc. Đây là một ví dụ về truy cập trực tiếp vào thông tin.

Ngoài các đặc điểm bộ nhớ chung được giới thiệu trước đó, các khái niệm về mật độ ghi và tốc độ trao đổi thông tin cũng được sử dụng cho bộ nhớ ngoài.

Mật độ ghi được xác định bởi lượng thông tin được ghi trên một đơn vị chiều dài rãnh ghi. Đơn vị của mật độ ghi là bit trên milimet (bit/mm). Mật độ ghi phụ thuộc vào mật độ của các rãnh trên bề mặt, tức là số lượng rãnh trên bề mặt đĩa.

MẬT ĐỘ ghi là lượng thông tin được ghi trên một đơn vị chiều dài bản nhạc.

Tỷ giá trao đổi thông tin phụ thuộc vào tốc độ đọc hoặc ghi nó vào phương tiện, do đó, được xác định bởi tốc độ quay hoặc chuyển động của phương tiện này trong thiết bị. Dựa trên phương pháp ghi và đọc, các thiết bị bộ nhớ ngoài (ổ đĩa) được chia tùy theo loại phương tiện thành từ tính, quang học và điện tử (bộ nhớ flash). Hãy xem xét các loại phương tiện lưu trữ bên ngoài chính.

Đĩa từ mềm

Một trong những phương tiện lưu trữ phổ biến nhất là đĩa mềm (đĩa mềm) hoặc đĩa mềm. Hiện nay, các đĩa mềm có đường kính ngoài 3,5" (inch) hay 89 mm được sử dụng phổ biến, thường gọi là 3 inch. Đĩa được gọi là linh hoạt vì bề mặt làm việc của chúng được làm bằng vật liệu đàn hồi và được đặt trong một ống bọc bảo vệ cứng. Để truy cập Bề mặt từ tính của đĩa trong phong bì bảo vệ có cửa sổ được đóng bằng rèm.

Bề mặt của đĩa được phủ một lớp từ tính đặc biệt. Lớp này cung cấp khả năng lưu trữ dữ liệu được biểu diễn dưới dạng mã nhị phân. Sự hiện diện của phần từ hóa trên bề mặt được mã hóa là 1, phần vắng mặt - là 0. Thông tin được ghi trên cả hai mặt của đĩa trên các rãnh là các vòng tròn đồng tâm (Hình 18.3). Mỗi ca khúc được chia thành các lĩnh vực. Các rãnh và các cung là các vùng từ hóa của bề mặt đĩa.

Chỉ có thể làm việc với đĩa mềm (ghi và đọc) nếu nó có dấu từ tính trên các rãnh và cung. Quy trình chuẩn bị sơ bộ (phân vùng) đĩa từ được gọi là định dạng. Với mục đích này, một chương trình đặc biệt được bao gồm trong phần mềm hệ thống để định dạng đĩa.

Cơm. 18.3. Đánh dấu bề mặt đĩa mềm

Định dạng đĩa là quá trình đánh dấu từ tính một đĩa thành các rãnh và các cung.

Một thiết bị được gọi là ổ đĩa mềm hoặc ổ đĩa mềm (FMD) được thiết kế để hoạt động với đĩa mềm từ tính. Ổ đĩa mềm thuộc nhóm ổ đĩa truy cập trực tiếp và được cài đặt bên trong đơn vị hệ thống.

Đĩa mềm được đưa vào khe ổ đĩa, sau đó màn trập sẽ tự động mở và đĩa quay quanh trục của nó. Khi chương trình tương ứng truy cập vào nó, đầu ghi/đọc từ tính được lắp đặt phía trên khu vực của đĩa nơi thông tin cần được ghi hoặc đọc từ đó. Với mục đích này, bộ truyền động được trang bị hai động cơ bước. Một động cơ quay đĩa bên trong vỏ bảo vệ. Tốc độ quay càng cao thì thông tin được đọc càng nhanh đồng nghĩa với tốc độ trao đổi thông tin càng tăng. Động cơ thứ hai di chuyển đầu ghi/đọc dọc theo bán kính của bề mặt đĩa, xác định một đặc tính khác của bộ nhớ ngoài - thời gian truy cập thông tin.

Phong bì bảo vệ có cửa sổ bảo vệ ghi âm đặc biệt. Cửa sổ này có thể được mở hoặc đóng bằng thanh trượt. Để bảo vệ thông tin trên đĩa khỏi bị thay đổi hoặc xóa, cửa sổ này sẽ được mở. Trong trường hợp này, việc ghi vào đĩa mềm trở nên không thể thực hiện được và chỉ còn khả năng đọc từ đĩa.

Để chỉ đĩa được cài đặt trong ổ đĩa, các tên đặc biệt được sử dụng dưới dạng chữ cái Latinh có dấu hai chấm. Việc có dấu hai chấm sau chữ cái cho phép máy tính phân biệt tên ổ đĩa với chữ cái, vì đây là quy tắc chung. Ổ đĩa để đọc thông tin từ đĩa 3 inch được đặt tên là A: hoặc đôi khi là B:.

Hãy nhớ các quy tắc làm việc với đĩa mềm.

1. Không dùng tay chạm vào bề mặt làm việc của đĩa.
2. Không đặt đĩa gần từ trường mạnh, chẳng hạn như nam châm.
3. Không để đĩa tiếp xúc với nhiệt.
4. Nên sao chép nội dung của đĩa mềm đề phòng trường hợp đĩa bị hỏng hoặc hỏng.

Các công nghệ sử dụng thêm tính năng nén thông tin (đĩa ZIP) trong quá trình ghi có thể làm tăng đáng kể dung lượng lưu trữ trên đĩa từ.

Đĩa từ cứng

Một trong những thành phần thiết yếu của máy tính cá nhân là đĩa từ cứng. Chúng là một bộ đĩa kim loại hoặc gốm (gói đĩa) được phủ một lớp từ tính. Các đĩa cùng với một khối đầu từ được lắp đặt bên trong một hộp ổ đĩa kín, thường được gọi là ổ cứng. Ổ đĩa cứng (hard drive) là ổ đĩa truy cập trực tiếp.

Thuật ngữ “Winchester” xuất phát từ tên tiếng lóng của mẫu ổ cứng 16 KB đầu tiên (IBM, 1973), có 30 rãnh ghi trong 30 cung, trùng hợp ngẫu nhiên với cỡ nòng 30"/30" của cuộc săn lùng Winchester nổi tiếng. súng trường.

Các tính năng chính của ổ cứng:

♦ ổ cứng thuộc loại phương tiện có khả năng truy cập thông tin ngẫu nhiên;
♦ để lưu trữ thông tin, ổ cứng được chia thành các rãnh và các khu vực;
♦ để truy cập thông tin, một động cơ truyền động quay chồng đĩa, động cơ còn lại lắp các đầu đọc vào nơi thông tin được đọc/ghi;
♦ Kích thước ổ cứng phổ biến nhất là đường kính ngoài 5,25 và 3,5 inch.

Đĩa từ cứng là một thiết bị rất phức tạp với cơ chế đọc/ghi có độ chính xác cao và bảng điện tử điều khiển hoạt động của đĩa. Để bảo toàn thông tin và chức năng của ổ cứng, cần phải bảo vệ chúng khỏi những va chạm, va đập bất ngờ.

Các nhà sản xuất ổ cứng đã tập trung nỗ lực tạo ra những ổ cứng có dung lượng, độ tin cậy, tốc độ truyền dữ liệu cao hơn và ít tiếng ồn hơn. Có thể xác định các xu hướng chính sau đây trong sự phát triển của đĩa từ cứng:

♦ phát triển ổ cứng cho các ứng dụng di động (ví dụ, ổ cứng 1 inch, 2 inch cho máy tính xách tay);
♦ phát triển các lĩnh vực ứng dụng không liên quan đến máy tính cá nhân (TV, VCR, ô tô).

Để truy cập vào ổ cứng, hãy sử dụng tên được chỉ định bằng bất kỳ chữ cái Latinh nào, bắt đầu bằng C:. Nếu ổ cứng thứ hai được cài đặt, nó sẽ được gán chữ cái sau của bảng chữ cái Latinh D:, v.v. Để thuận tiện, hệ điều hành cung cấp khả năng, bằng cách sử dụng một chương trình hệ thống đặc biệt, có điều kiện chia một đĩa vật lý thành nhiều phần độc lập, gọi là đĩa logic. Trong trường hợp này, mỗi phần của một đĩa vật lý được gán tên logic riêng, cho phép bạn truy cập chúng một cách độc lập: C:, D:, v.v.

Đĩa quang học

Phương tiện quang học hoặc laser- Đây là những đĩa trên bề mặt có thông tin được ghi lại bằng tia laser. Những chiếc đĩa này được làm bằng vật liệu hữu cơ với một lớp nhôm mỏng được phun lên bề mặt. Những đĩa như vậy thường được gọi là CD hoặc CD. Đĩa laser hiện là phương tiện lưu trữ phổ biến nhất. Với kích thước (đường kính - 120 mm) tương đương với đĩa mềm (đường kính - 89 mm), dung lượng của một đĩa CD hiện đại lớn hơn khoảng 500 lần so với đĩa mềm. Dung lượng đĩa laser khoảng 650 MB, tương đương với việc lưu trữ thông tin văn bản của khoảng 450 cuốn sách hoặc một file âm thanh kéo dài 74 phút.

Không giống như đĩa từ, đĩa laser có một rãnh duy nhất theo hình xoắn ốc. Thông tin trên một rãnh xoắn ốc được ghi lại bằng một chùm tia laze mạnh, đốt cháy các vết lõm trên bề mặt đĩa và là sự xen kẽ của các chỗ lõm và chỗ phình ra. Khi đọc thông tin, các phần lồi phản chiếu ánh sáng của chùm tia laser yếu và được coi là một (1), các phần lõm sẽ hấp thụ chùm tia và do đó, được coi là bằng 0 (0).

Phương pháp đọc thông tin không tiếp xúc bằng chùm tia laser quyết định độ bền và độ tin cậy của đĩa compact. Giống như đĩa từ, đĩa quang là thiết bị có khả năng truy cập thông tin ngẫu nhiên. Đĩa quang được gán một tên - chữ cái tự do đầu tiên của bảng chữ cái Latinh không được sử dụng cho tên đĩa cứng.

Có hai loại ổ đĩa (ổ đĩa quang) để làm việc với đĩa laser:

♦ một đầu đọc CD chỉ có thể đọc thông tin được ghi vào đĩa trước đó. Đây chính là lý do cho tên gọi của ổ đĩa quang CD-ROM (từ tiếng Anh Compact Disk Read Only Memory - CD chỉ đọc). Việc không thể ghi thông tin trong thiết bị này được giải thích là do nó chứa nguồn bức xạ laser yếu, công suất của nó chỉ đủ để đọc thông tin;
♦ ổ đĩa quang, cho phép bạn không chỉ đọc mà còn ghi thông tin vào đĩa CD. Nó được gọi là CD-RW (Có thể ghi lại). Thiết bị CD-RW có tia laser khá mạnh cho phép bạn thay đổi độ phản xạ của diện tích bề mặt trong quá trình ghi đĩa và đốt cháy các vết lõm cực nhỏ trên bề mặt đĩa dưới lớp bảo vệ, từ đó ghi trực tiếp vào ổ đĩa máy tính.

DVD, giống như CD, lưu trữ dữ liệu bằng cách đặt các đường gờ (rãnh) dọc theo các rãnh xoắn ốc trên bề mặt kim loại phản chiếu được phủ nhựa. Tia laser được sử dụng trong đầu ghi/đầu đọc DVD tạo ra các rãnh nhỏ hơn, cho phép tăng mật độ ghi dữ liệu.

Sự ra đời của một lớp mờ, trong suốt với ánh sáng có bước sóng này và phản chiếu ánh sáng có bước sóng khác, giúp tạo ra các đĩa hai lớp và hai mặt, do đó tăng dung lượng của đĩa ở cùng kích thước. Đồng thời, kích thước hình học của DVD và CD là như nhau, điều này giúp tạo ra các thiết bị có khả năng phát và ghi dữ liệu trên cả CD và DVD. Nhưng hóa ra đây không phải là giới hạn. DVD sử dụng công nghệ nén dữ liệu phức tạp để ghi video và âm thanh, giúp có thể lưu trữ lượng thông tin lớn hơn vào ít không gian hơn.

Băng từ tính

Băng từ là một phương tiện tương tự như phương tiện được sử dụng trong băng cassette trong máy ghi băng gia dụng. Một thiết bị cung cấp chức năng ghi và đọc thông tin từ băng từ được gọi là bộ truyền phát (từ tiếng Anh suối - luồng, luồng; luồng). Ổ băng từ là một thiết bị có khả năng truy cập thông tin tuần tự và có đặc điểm là tốc độ ghi và đọc thông tin thấp hơn nhiều so với ổ đĩa.

Mục đích chính của các bộ truyền phát là tạo ra các kho lưu trữ dữ liệu, sao lưu và lưu trữ thông tin đáng tin cậy. Nhiều ngân hàng lớn, công ty thương mại, doanh nghiệp thương mại chuyển những thông tin quan trọng vào băng từ vào cuối kỳ lập kế hoạch và lưu trữ băng cassette trong kho lưu trữ. Ngoài ra, thông tin từ ổ cứng được ghi định kỳ trên băng cassette để sử dụng trong trường hợp ổ cứng bị hỏng ngoài ý muốn, khi cần khẩn trương khôi phục thông tin lưu trữ trên đó.

Bộ nhớ flash

Bộ nhớ flash đề cập đến một loại bộ nhớ điện tử không ổn định. Nguyên lý hoạt động của bộ nhớ flash tương tự như nguyên lý hoạt động của các module RAM máy tính.

Sự khác biệt chính là nó không dễ bay hơi, nghĩa là nó lưu trữ dữ liệu cho đến khi bạn tự xóa dữ liệu đó. Khi làm việc với bộ nhớ flash, các thao tác tương tự được sử dụng như với các phương tiện khác: ghi, đọc, xóa (xóa).

Bộ nhớ flash có tuổi thọ sử dụng hạn chế, điều này phụ thuộc vào lượng thông tin được ghi lại và tần suất cập nhật của nó.

Đặc điểm so sánh

Theo quy định, các máy tính hiện đại có bộ nhớ ngoài bao gồm: ổ cứng, ổ đĩa mềm 3,5 inch, CD-ROM và bộ nhớ flash. Cần nhớ rằng đĩa và băng từ rất nhạy cảm với từ trường. Đặc biệt, việc đặt một nam châm mạnh gần chúng có thể phá hủy thông tin được lưu trữ trên phương tiện được liệt kê. Vì vậy, khi sử dụng các phương tiện từ tính cần đảm bảo khoảng cách giữa chúng với các nguồn từ trường.

Bảng 18.1 cung cấp sự so sánh về dung lượng bộ nhớ của các thiết bị bộ nhớ hiện đại phổ biến nhất và phương tiện lưu trữ đã thảo luận trước đó.

Bảng 18.1. Đặc điểm so sánh của các thiết bị bộ nhớ
máy tính cá nhân, tháng 8 năm 2006

Câu hỏi và bài tập kiểm tra

1. Dung lượng của đĩa mềm 3,5 inch là 1,44 MB. Một đĩa laser có thể chứa 650 MB thông tin. Xác định cần bao nhiêu đĩa mềm để lưu trữ thông tin từ một đĩa laser.

2. Đường kính của đĩa mềm được tính bằng inch. Tính kích thước của đĩa mềm theo cm (1 inch = 2,54 cm).

3. Cần có 1 byte bộ nhớ để ghi một ký tự. Trong một cuốn sổ vuông gồm 18 tờ, chúng ta viết một ký tự vào mỗi ô. Có thể lưu trữ bao nhiêu sổ ghi chép trên một đĩa mềm với dung lượng bộ nhớ 1,44 MB?

4. Xác định dung lượng bộ nhớ cần thiết để lưu trữ 2 triệu ký tự. Cần bao nhiêu đĩa 1,44 MB để ghi thông tin này?

5. Ổ cứng của bạn có dung lượng 2,1 GB. Thiết bị nhận dạng giọng nói nhận biết thông tin với tốc độ tối đa 200 chữ cái mỗi phút. Mất bao lâu để lấp đầy 90% dung lượng lưu trữ của ổ cứng?

6. Mục đích của các thiết bị lưu trữ trong máy tính là gì?

7. Bạn biết những loại bộ nhớ nào và sự khác biệt chính của chúng là gì?

8. Tại sao phải sử dụng bộ nhớ ngoài khi làm việc trên máy tính cá nhân?

9. Bản chất của việc đọc và ghi thông tin vào bộ nhớ là gì?

10. Bạn biết đặc điểm nào chung của tất cả các loại trí nhớ?

11. Bộ nhớ trong của máy tính có đặc điểm gì?

12. Trí nhớ vĩnh viễn có đặc điểm gì?

13. RAM có những đặc điểm gì?

14. Bộ nhớ đệm có những đặc điểm gì?

15. Nêu đặc điểm nổi bật của bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài của máy tính.

16. Bạn biết đặc điểm cụ thể nào của bộ nhớ ngoài?

17. Hãy liệt kê các phương tiện truyền thông mà bạn biết đến từ thời xa xưa cho đến ngày nay. Sắp xếp chúng theo thứ tự thời gian.