Носії інформації, засоби зберігання даних
Пристрої зберігання інформації діляться на 2 види:
- зовнішні (периферійні) пристрої
- внутрішні пристрої
До зовнішніх пристроїв відносяться магнітні диски, CD, DVD, BD, жорсткий диск (вінчестер), а також флеш-карта. Більшість пристроїв зовнішньої пам'яті може переноситися з одного комп'ютера на інший. Головний їх недолік в тому, що вони працюють повільніше пристроїв внутрішньої пам'яті.
Зовнішня пам'ять призначена для тривалого зберігання програм і даних, і цілісність її вмісту не залежить від того, включений або вимкнений комп'ютер.
Розглянемо основні з перерахованих вище пристроїв зовнішньої пам'яті.
Гнучкий диск, дискета - пристрій для зберігання невеликих обсягів інформації, що представляє собою гнучкий пластиковий диск у захисній оболонці. Використовується для перенесення даних з одного комп'ютера на інший і для поширення програмного забезпечення.
У наш час дискети вже практично не зустрінеш, хіба що тільки у бухгалтерів, які все ще здають деякі звіти на дискетах.
CD. Оптичний носій інформації у вигляді пластикового диска з отвором в центрі, процес запису / зчитування інформації на / c який здійснюється за допомогою лазера. На диску CD промисловим способом записується інформація. Найбільшого поширення набули 5-дюймові диски CD ємністю 670 Мбайт.
CD-ROM складається з прозорої полімерної основи діаметром 12 см і товщиною 1,2 мм. Одна сторона покрита тонким алюмінієвим шаром, захищеним від пошкоджень шаром лаку. Двійкова інформація представляється послідовним чергуванням заглиблень і основного шару.
DVD представляє собою багатоцільовий цифровий диск, який зберігає від 4,7 до 17 Гбайт інформації, що цілком достатньо для повнометражного фільму. Такий обсяг здатний задовольнити будь-якого виробника комп'ютерних ігор і енциклопедій, для випуску яких зазвичай потрібно кілька CD-ROM, викликаючи незручності у користувача.
Flash карта. Пристрої, виконані на одній мікросхемі (кристалі) і не мають рухомих частин, засновані на кристалах електрично перепрограммируемой флеш-пам'яті. Фізичний принцип організації осередків флеш-пам'яті можна вважати однаковим для всіх пристроїв, як би вони не називалися. Розрізняються такі пристрої по інтерфейсу і застосовується контролера, що обумовлює різницю в ємності, швидкості передачі даних і енергоспоживанні.
До внутрішніх пристроїв зберігання інформації відносяться оперативна пам'ять, кеш-пам'ять, CMOS-пам'ять, BIOS. Головним достоїнством є висока швидкість обробки інформації. Розглянемо докладніше.
Оперативна пам'ять - пристрій, призначений для зберігання оброблюваної інформації (даних) і програм, які керують процесом обробки інформації. Конструктивно являє собою набір мікросхем, розміщених на одній невеликій платі (модуль, планка). Модуль (модулі) оперативної пам'яті вставляється у відповідний роз'єм материнської плати, дозволяючи таким чином зв'язуватися з іншими пристроями ПК.
Для того щоб будь-яка програма почала своє виконання, вона повинна бути завантажена в оперативну пам'ять. Оперативна пам'ять є енергозалежною, тобто зберігає інформацію, поки комп'ютер включений. В оперативну пам'ять програма і дані для її роботи потрапляють з інших пристроїв, завантажуються з зовнішньої пам'яті, енергонезалежних пристроїв пам'яті (жорсткий диск, компакт-диск і т.д.).
Оперативна пам'ять зберігає завантажену, виконує в даний момент програму і дані, які з її допомогою обробляються. Якщо після обробки передбачається подальше використання даних, то копію цього документа з оперативної пам'яті можна записати на одному з пристроїв зовнішньої пам'яті (наприклад, на жорсткому диску), створивши на жорсткому диску файл, який зберігає документ.
Кеш-пам'ять - пристрій, що має дуже короткий час доступу до даних. Вбудована в мікросхему надшвидка пам'ять. Зазвичай має розмір 256 або 512 Кбайт, в потужних комп'ютерах до 1Гб і більше.
У сучасних материнських платах застосовується конвеєрний кеш з блоковим доступом. У кеш-пам'яті зберігаються копії блоків даних тих областей оперативної пам'яті, до яких виконувалися останні звернення, і дуже ймовірні звернення в найближчі такти роботи - швидкий доступ до цих даних і дозволяє скоротити час виконання чергових команд програми. За принципом запису результатів в оперативну пам'ять розрізняють два типи кеш-пам'яті:
- в кеш-пам'яті «зі зворотним записом» результати операцій, перш ніж їх записати в ОП, фіксуються, а потім контролер кеш-пам'яті самостійно перезаписує ці дані в ОП;
- в кеш-пам'яті «з наскрізною записом» результати операцій одночасно, паралельно записуються і в кеш-пам'ять, і в ОП.
Використання кеш-пам'яті істотно збільшує продуктивність системи. Чим більший розмір кеш-пам'яті, тим вище швидкодія, але ця залежність нелінійна. Має місце поступове зменшення швидкості росту загальної продуктивності комп'ютера з ростом розміру кеш-пам'яті
CMOS-пам'ять призначена для тривалого зберігання даних про конфігурацію і налаштування комп'ютера (дата, час, пароль), в тому числі і коли живлення комп'ютера вимкнено. Для цього використовують спеціальні електронні схеми із середнім швидкодією, але дуже малим енергоспоживанням, що живляться від спеціального акумулятора, встановленого на материнській платі. Це полупостоянная пам'ять. Живиться від батарейки, тому зберігає інформацію і при повному відключенні живлення комп'ютера.
BIOS - постійна пам'ять, тобто пам'ять, що зберігає інформацію при відключеному харчуванні теоретично як завгодно довго, в яку дані занесені при її виготовленні. Такий вид пам'яті називається ROM. BIOS- базова система введення-виведення - містить набори груп команд, які називаються функціями, для безпосереднього управління різними пристроями ПК, їх тестування при включенні живлення і здійснення початкового етапу завантаження операційної системи комп'ютера. В BIOS міститься також програма настройки конфігурації комп'ютера - SETUP. Вона дозволяє встановити деякі характеристики пристроїв ПК. BIOS як система безпосередньо орієнтована на конкретну апаратну реалізацію комп'ютера і може бути різною навіть у однотипних комп'ютерах.