Пам'ять (докладний виклад)

Комп'ютер - це універсальний (багатофункціональний) електронне автоматичне пристрій для накопичення, обробки і передачі інформації. Його робота імітує інформаційну діяльність людини. Це виявилося можливим завдяки наявності в складі комп'ютера пам'яті - пристроїв, призначених для зберігання інформації. У комп'ютері використовується пам'ять кількох типів. відрізняються за своїм функціональним призначенням і, як наслідок, способами зберігання інформації, а також конструктивно.

Всю пам'ять ЕОМ можна розділити на

  • внутрішню (основну) пам'ять,
  • регістри процесора,
  • зовнішню пам'ять.

Внутрішня пам'ять складається з оперативного пристрою, що запам'ятовує (ОЗУ). або оперативної пам'яті (ОП), і постійного пам'яті (ПЗУ).

Постійна пам'ять. або постійний запам'ятовуючий пристрій-ПЗУ (read only memory-rom), - пам'ять тільки для читання. Вона реалізована, як уже говорилося, у вигляді електронних схем і служить для зберігання програм початкового завантаження комп'ютера і тестування його вузлів. Ми називаємо цей тип пам'яті постійним, тому що записана в ній інформація не змінюється після виключення комп'ютера. Вона енергонезавісима, так як збережені в ній команди починають виконуватися при першому ж імпульсі струму, що надійшов на контакти електронної мікросхеми. (Відзначимо, що збереження інформації в ПЗУ після виключення комп'ютера не означає, що вміст цієї пам'яті неможливо змінити. Існує так звана перепрограмувальна постійна пам'ять, для якої можлива зміна інформації, що зберігається.)

Вона реалізована у вигляді БІС і служить для зберігання програм початкового завантаження комп'ютера і його вузлів. Ми називаємо цей тип пам'яті постійним, тому що записана в ній інформація не змінюється після виключення комп'ютера. Вона енергонезавісима, так як збережені в ній команди починають виконуватися при першому ж імпульсі струму, що надійшов на контакти електронної мікросхеми. (Відзначимо, що збереження інформації в ПЗУ після виключення комп'ютера не означає, що вміст цієї пам'яті неможливо змінити. Існує так звана перепрограмувальна пам'ять, для якої можлива зміна інформації, що зберігається.)

ОЗУ - швидка, напівпровідникова, енергозалежна пам'ять. У ОЗУ зберігаються виконується в даний момент програма і дані, з якими вона безпосередньо працює. ОЗУ - це пам'ять, яка використовується як для читання, так і для запису інформації. При відключенні електроживлення інформації в ОЗУ зникає (енергозалежність) .Англійское назву ОЗУ - Random Access Memory (RAM), що перекладається як "пам'ять з довільним доступом".

В оперативній пам'яті у вигляді послідовності нулів та одиниць зберігаються як дані, так і програми. У будь-який момент часу доступ може здійснюватися до будь-якої довільної осередку, тому даний вид пам'яті називається пам'яттю з довільною вибіркою (RAM). Оперативна пам'ять, або оперативний пристрій (ОЗУ), призначена для зберігання інформації, що змінюється в ході виконання процесором операцій по її обробці. Інформацію в таку пам'ять можна записати для зберігання, змінювати або використовувати при необхідності. Вся інформація, що вводиться в комп'ютер і виникає в ході його роботи, зберігатися в цій пам'яті, але тільки тоді, коли комп'ютер включений.

Пам'ять дискретна - це значить, що пам'ять складається з деяких "частинок". "Частка" пам'яті називається біт (так само як одиниця інформації). Один біт - це двійковий розряд пам'яті. Він зберігає двійковий код (0 або 1). Слово "біт" - скорочення від англійського "binary digit" - двійкова цифра. Отже, пам'ять комп'ютера - це впорядкована послідовність двійкових розрядів (біт). Ця послідовність ділиться на групи по 8 розрядів; кожна така група утворює байт пам'яті. Отже, слова "біт" і "байт" позначають не тільки назва одиниці вимірювання кількості інформації. але і структурні одиниці пам'яті ЕОМ.

Об'єм пам'яті ЕОМ вимірюється в кілобайтах (1Кбайт (КБ) = 1024 байт), мегабайтах (1 Мбайт (Мб) = 1024Кбайт), гігабайт (1 Гбайт (Гб) = 1024 Мбайт). Наприклад, оперативна пам'ять комп'ютерів серії IBM PS- від 1 Мб і більше.

Регістри - це внутрішня пам'ять процесора.

Основною функцією зовнішньої пам'яті комп'ютера є здатність довготривалого зберігання великого обьем інформації. Пристрій яке забезпечує запис / зчитування інформації, називається накопичувачем, або дисководом, а зберігається інформація на носіях. У сучасних комп'ютерах пристрої зовнішньої пам'яті дозволяють зберігати інформацію після виключення комп'ютера, так як в них використовується магнітний або оптичний спосіб запису / читання інформації. В якості носіїв інформації в цих випадках застосовують магнітні та оптичні диски. Як зовнішня пам'ять використовуються носії інформації різної інформаційної ємності: гнучкі диски (1,44 Мбайт), жорсткі диски (до 80 Гбайт), оптичні диски СD-RОМ (650 Мбайт) і DVD (до 10 Гбайт). Найповільнішими з них за швидкістю обміну даними є гнучкі диски (0,05 Мбайт / с), а найшвидшими - жорсткі диски (до 100 Мбайт / с).

На пристроях зовнішньої пам'яті (магнітних носіях), які також називають зовнішнім запам'ятовують (ВЗУ), інформація також представлена ​​в двійковому коді: станом намагнічених і ненамагніченого ділянок на доріжках стрічки або диска.

Гнучкі магнітні диски поміщаються в пластмасовий корпус. Такий носій інформації називається дискетою. У центрі дискети є пристосування для захоплення і забезпечення обертання диска всередині пластмасового корпусу. Дискета вставляється в дисковод, який обертає диск з постійною кутовою швидкістю. При цьому магнітна головка діскавода встановлюється на певну концентричну доріжку диска, на яку і проводиться зчитування інформації. Інформаційна ємність дискети невелика всього 1,44 Мбайт. Швидкість запису і зчитування інформації теж мала (становить всього близько 50 Кбайт / с) через повільне обертання диска (360 об. / Хв). З метою збереження інформації гнучкі магнітні диски необхідно оберігати від впливу сильних магнітних полів і нагрівання, так як фізичні впливу можуть призвести до розмагнічування носія і втрати інформації.

Жорсткий магнітний диск (вінчестер) являє собою кілька десятків дисків, розміщених на одній осі, укладених в металевий корпус і обертаються з великою кутовою швидкістю. За рахунок набагато більшої кількості доріжок на кожній стороні дисків і більшої кількості дисків інформаційна місткість жорсткого диска може в сотні ра перевищувати інформаціооную ємність дискети і досягати 150 Гбайт. Швидкість запису і зчитування інформації з жорстких дисків досить велика (може досягати 133мбайт / с) за рахунок швидкого обертання дисків (до 7200 об. / Хв). У жорстких дисках використовуються досить крихкі і мініатюрні елементи (пластини носіїв, магнітні головки та ін.), Тому з метою збереження інформації і працездатності жорсткі диски необхідно оберігати від ударів і різких змін просторової орієнтації в процесі роботи.

Лазерні дисководи використовують оптичний принцип читання інформціі. На лазерних CD-ROM і DVD-ROM дисках зберігається інформація, яка була запісанана них в процесі виготовлення. Запис на них нової інформації неможлива, що відображено в другій частині їх назв: ROM (read only memory-тільки читання). Виробляються такі диски шляхом штампування і мають сріблястий колір. Інформаційна ємність CD-ROM диска може досягати 650 Мбайт, а ємність DVD-ROM до 17 Гбайт

Flash-пам'ять-це енергозалежний вид пам'яті, що дозволяє записувати і зберігати дані в мікросхемах. Flash-пам'ять являє собою мікросхему, вміщену в мініатюрний плоский корпус. Для зчитування або запису інформації карта пам'яті вставляється в спеціальні накопичувачі, вбудовані в мобільні пристрої або підключаються до комп'ютера через usb-порт. Інформаційна ємність карт пам'яті може досягати 512 Мбайт