Характеристики  запоминающих  устройств Компьютера

Характеристики  запоминающих  устройств Компьютера
I. Электронная  память
1.1 СОЗУ - сверх оперативное запоминающее устройство
1.2 ОЗУ - оперативное  запоминающее устройство
1.3 ПЗУ  - постоянное запоминающее устройство.
II. Магнитная память
2.1 Дискеты
2.2 Жесткие диски -  Винчестеры ( пакеты дисков )
III.  Оптическая память
3.1  CD R(RW)
3.2 DVD R(RW)

 I. Электронная  память

     1.1 СОЗУ - сверх оперативное запоминающее устройство

Самая быстрая память. Под быстродействием памяти подразумевается время доступа к информации. У СОЗУ это время самое маленькое.

Ячейка СОЗУ называется ТРИГГЕР(защелка с англ.) .         
ТРИГГЕР - это электрическая схема  из нескольких триодов. 
К СОЗУ   относят  внутреннюю память ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА
           ( регистры ,  внутренний КЭШ )

         Основные характеристики см. в таблице ниже

    1.2 ОЗУ - оперативное  запоминающее устройство

   Второй по быстродействию   вид памяти КОМПЬЮТЕРА.

Принцип действия основан на хранении заряда. Ячейку условно можно сравнить с конденсатором. Если ячейка содержит заряд , значит в ней  хранится  1 ;  без заряда - 0 .

Более низкое быстродействие чем у СОЗУ объясняется  необходимостью периодически восстанавливать заряд , который имеет свойство "утекать". На это тратится значительное время. Поддержка заряда ячеек на должном уровне называется циклом регенерации.

  1.3 ПЗУ  - постоянное запоминающее устройство.

Энергонезависимая память , без возможности перезаписи, ПЗУ  предназначены  только для  четения. Поэтому микросхемы ПЗУ называют ROM ( read-only-memory )
Современные ПЗУ  делают на основе  ФЛЭШ памяти.

      ------------------------------------------------------------------
      *) Прим.
 Современные  ПЗУ  можно перепрограммировать.
 То-есть  их можно перезаписывать Это так называемая ФЛЭШ память.

 Перезапись осуществляется с помощью специальной   программы. Обычным путем( удаление , редактирование файлов ) перезапись ФЛЭШ  памяти невозможна

 II. Магнитная память

Ячейка магнитно памяти - это участок  магнитной поверхности который может быть намагничен одним из  2-х способов( меняется направление магнитного поля), что соответствует хранению 0 и 1.

Характеристики  магнитной памяти:
      энергонезависимость , возможность перезаписи , низкое быстродействие.

 2.1 Дискеты
Во время работы диск находится во вращении. Головка чтения записи перемещается над поверхностью  в радиальном направлении. Таким образом, за счет этих 2-х движений любой участок поверхности  диска может оказаться под считывающей головкой.

Низкое быстродействие  магнитных дисков  объясняется , тем что доступ к данным основан на механическом движении( вращение диска и
 перемещении головки). Для получения очередной порции информации диск необходимо повернуть а головку переместить !!!  А это очень долго по сравнению с электронными процессами

Систему координат дискеты -  составляют такие понятия как сторона, дорожка и  сектор.

Сторона - верхняя или нижняя ( информация хранится с 2-х сторон)
Дорожка - кольцевой участок  на поверхности диска
Сектор  - часть дорожки , соответствующая угловому сектору.
          Размер сектора 512 байт

 2.2 Жесткие диски -  Винчестеры ( пакеты дисков )

   Представляют  собой несколько соосных дисков, вращающихся на одной оси. Блок  головок - это единая жесткая конструкция, в которой для каждого диска из пакета  имеется своя считывающая головка.

Таким образом, увеличение рабочей поверхности идет  по вертикали а не по горизонтали Диаметр дисков остается неизменным и равен 3.5 дюйма

За счет увеличения поверхности( количества дисков ) и более плотной записи емкость винчестеров  очень большая и измеряется сотнями Гигабайт.

Быстродействие винчестеров примерно во много раз выше , чем быстродействие дискет. Это объясняется более высокой частотой вращения винчестера. Частота вращения составляет  7200 тыс. об/мин.

  Пакет дисков находится в специальной вакуумной оболочке , в которой отсутствуют малейшие примеси пыли. Пыль недопустима , потому что головка располагается очень близко к поверхности диска( зазор равен нескольким микронам 10^-6 м ).Попадание пылинки под головку приведет к "Процарапыванию" магнитной  поверхности.

       Систему координат винчестера  -  составляют понятия
            Цилиндр , головка    и  сектор.

Цилиндр - это совокупность  дорожек одного радиуса на всех дисках пакета.

Головка - это номер диска в пакете и номер головки для этого диска

Сектор  - тоже что и для дискеты( часть дорожки ... )

 III.  Оптическая память

 3.1  CD R(RW)

   Ячейка  CD диска - это участок поверхности , который может иметь разную отражательную способность. Участок может отражать луч лазера или рассеивать. Одно из состояний принимается за 1  другое за 0.

Характеристики СD диска : высокая емкость , невозможность перезаписи(CD R),
       возможность перезаписи(CD RW), энергонезависимость, низкое быстродействие.

Низкое быстродействие, также  как и у магнитных дисков, объясняется механическим вращением  диска для обеспечения доступа к данным.

         Емкость старых 3.5 дюмовых CD  равнялась 650 Мбайтам

         Емкость новых( DVD )  - 17 Гбайтам. В ближайшее время ожидается
         массовая смена сарых устройств для чтения CD на новые.
        дорогие ( 500 $ )

3.2 DVD R(RW)

Это лазерные диски  со значительно большей  емкостью, чем   их  предшественники
CD – диски.
На сегодня  емкость DVD  равняется  4.7 Гбайт. В  будущем ожидается  увеличение  емкости

В остальном характеристики  DVD  такие же,  как и e CD дисков  
                невозможность перезаписи(DVD R),возможность перезаписи(CD RW), 
                энергонезависимость , низкое быстродействие.

                  Характеристики основных видов памяти.
                  ------------------------------------

Виды памяти
ЭВМ	       
Быстро-
дейст- 
вие    

[ балл]
       	      
Ём-   
кость 

[балл]	Эне 
рго 
нез 
ави 
сим 
ость

    	Воз 
можн
    
пере
за- 
писи
	Воз- 
можн.
     
смены
     
носи 
теля 
     		
Электронная	СОЗУ
(сверх-
оперативная)	10	1	НЕТ	ДА	НЕТ	К СОЗУ   относят внутреннюю
память ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА и КЭШ	
	ОЗУ
(оперативная  паямять)   	9	4	НЕТ	ДА	НЕТ	Принцип действия основан на хранении заряда.
Требуется время на подзарядку	
	ПЗУ
(постоянное запоминающее устройство)	8	2	ДА	НЕТ	НЕТ	Это  флэш-память, защищенная  от  перезаписи	
Магнитная	Диски     
(флоппи-   
 дискета)  	1	1	ДА	ДА	ДА	Доступ к данным за счет
вращения. Механическое вращение - причина низкого быстродействия	
	 Пакеты    
  дисков   
(винчестер)	3	10	ДА	ДА	НЕТ	Винч. быстрее дискеты за счет более быстрого вращения -  7200  об/мин	
Оптическая	CD  R	2	3	ДА	НЕТ	ДА	Механическое вращение обеспечивает доступ к данным и является причиной низкого  быстродействия	
	CD RW	2	3	ДА	ДА	ДА		
	DVD R	2	5	ДА	НЕТ	ДА		
	DVD RW	2	5	ДА	ДА	ДА		

В  будущем  возможно  появление  новых  видов компьютерной памяти.