Билет 4. Организация и основные характеристики памяти компьютера.

В процессе работы компьютера программы, исходные данные, а также промежуточные и окончательные результаты необходимо где-то хранить и иметь возможность обращаться к ним. Для этого в составе компьютера имеются различные запоминающие устройства, которые называют памятью.

Важными характеристиками компьютерной памяти являются:

• объём (ёмкость)– максимальное количество хранимой в ней информации. Для измерения объёма памяти используются такие единицы как байты, килобайты, мегабайты, гигабайты.

• быстродействие (время доступа) – время, необходимое для чтения из памяти или записи в память минимальной порции информации. Время доступа к памяти измеряется в наносекундах (миллиардных долях секунды).

• надёжность сохранности информации.

Виды компьютерной памяти:

Внутренняя память:

• оперативная память RAM (Random Access Memory- память с произвольным доступом) – это электронное устройство для временного хранения информации.

Оперативная память состоит из ячеек. Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес. Чтобы взять информацию из ячейки или поместить её туда, надо указать адрес ячейки. Содержимое ячеек во время работы компьютера постоянно меняется: при записи в ячейку информации прежнее содержимое ячейки исчезает (стирается), а при чтении содержимое ячейки не стирается, а лишь переносится в другую ячейку копия информации. Информация в ячейках представляет собой последовательность из 0 и 1. Такое представление информации называется двоичным кодом.

Оперативная память – память высокого быстродействия и ограниченного объёма (до 1024 Мб). При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается.

• постоянная память ROM (Read Only Memory–память только для чтения) – электронное устройство для долговременного хранения постоянной информации, которая необходима для начальной загрузки компьютера.

Эта информация, записана на предприятии - изготовителе, она неизменна в течение длительного времени. Постоянная информация включает программы, которые автоматически запускаются при включении компьютера. Эти программы предназначены для проверки исправности компьютера и первоначальной загрузки операционной системы, содержат специальные инструкции, детализирующие выполнение компьютерных операций. Компьютер может читать или исполнять программы из постоянной памяти, но он не может изменять их и добавлять новые. Постоянная память предназначена только для считывания информации. Это энергонезависимая память.

• кэш-память служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости. Она является промежуточным запоминающим устройством, или буфером. Кэш-память используется при обмене данными между процессором и оперативной памятью, а так же между оперативной и внешней памятью. Использование этого типа памяти сокращает число обращений к жёсткому диску за данными.

Внешняя память компьютера предназначена для долговременного хранения большого объёма информации (программ, документов, аудио- и видеоклипов и т.д.) Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).

В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и накопителях на жёстких магнитных дисках (НЖМД или винчестерах), в основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а в лазерных дисководах - оптический принцип.

Основные виды внешних носителей информации.

• Г ибкие магнитные диски (дискеты, флоппи-диски).

Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый защитный корпус.

Дискета вставляется в дисковод - вращающийся диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определённую концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.

Информационная ёмкость дискеты составляет 1,44 Мбайт.

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как это может привести к размагничиванию носителя и потере информации.

• Ж ёсткие магнитные диски.

Жёсткие магнитные диски представляют собой несколько десятков, размещённых на одной оси, заключённых в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. За счёт множества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная ёмкость жёстких дисков может в десятки тысяч раз превышать информационную ёмкость дискет и достигать 80 Гбайт.

Чтобы сохранить информацию и работоспособность жёстких дисков, необходимо оберегать их от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

• Л азерные дисководы и диски.

Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках СD (CD - Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD - Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отражённого луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значение 0 или 1.

На CD-диске может быть записано до 700 Мбайт информации, на DVD-диске – 4 Гбайта и более.

Для сохранности информации лазерные диски надо предохранять от механических повреждений (царапин), от загрязнения.

F lash-память. Flash-память представляет собой микросхему, помещённую в миниатюрный корпус. Такая память энергонезависима, она не имеет движущихся частей, и обеспечивает высокую сохранность данных при использовании в мобильных устройствах (портативных компьютерах, цифровых камерах). Её информационная ёмкость может достигать 2 Гбайт и более.

Для предотвращения потери информации на flash-диске и выхода его из строя необходимо оберегать flash-память от неправильного отключения от компьютера.