Устройства памяти компьютера. Носители информации.

По форме записанной информации выделяют только две большие группы: аналоговые и цифровые запоминающие устройства.

Аналоговые запоминающие устройства предназначены для запоминания и временного хранения уровней аналоговых сигналов. Аналоговый компьютер (используется для автоматического контроля над производственными процессами и в научной деятельности, т.к он чутко реагируют на изменение параметров физической среды).

Цифровые запоминающие устройства — устройства, предназначенные для записи, хранения и считывания информации, представленной в цифровом коде.

По устойчивости записи и возможности перезаписи ЗУ делятся на:

Постоянные ЗУ (ПЗУ), содержание которых не может быть изменено конечным пользователем (например, CD-ROM). ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации. ·

Записываемые ЗУ, в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз (например, CD-R). ·

Многократно перезаписываемые ЗУ (например, CD-RW, FLASH). ·

Оперативные ЗУ (ОЗУ) обеспечивает режим записи, хранения и считывания информации в процессе её обработки.

Быстрые, но дорогие ОЗУ (SRAM) строят на триггерах, более медленные, но дешёвые разновидности ОЗУ — динамические ЗУ (DRAM) строят на конденсаторах. В обоих видах ЗУ информация исчезает после отключения от источника тока.

Память (memory) предназначена для хранения данных и программ их обработки. Различают следующие виды памяти компьютера: внутреннюю и внешнюю. Встроенная в компьютер и непосредственно управляемая им память называется внутренней. Она разделяется на постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, или ROM - Read Only Memory - память только для чтения) и оперативную память (RAM - Random Access Memory).

Оперативной памятью называется программно-адресуемая память, быстродействие которой соизмеримо с быстродействием процессора. В ней хранятся исполняемые в данный момент программы и оперативно необходимые для этого данные. Недостатком оперативной памяти является ее энергозависимость, т.е. при выключении компьютера все содержимое оперативной памяти стирается. Объем оперативной памяти является одной из важнейших характеристик компьютера.

Постоянная память (ПЗУ - постоянное запоминающее устройство) обычно содержит такую информацию, которая не должна меняться в ходе выполнения микропроцессором различных программ. Постоянная память имеет также название ROM (Read Only Memory), которое указывает на то, что обеспечиваются только режимы считывания и хранения. Постоянная память энергонезависима, т.е. может сохранять информацию и при отключенном питании. В ПЗУ компьютера хранится базовая система ввода-вывода (BIOS - Basic Input Output System), которая состоит из программы тестирования памяти и периферийного оборудования компьютера, а также программы запуска операционной системы.

Кэш-память (cache memory -память немедленного доступа) является «посредником» между процессором и оперативной памятью. В ней хранятся наиболее часто используемые участки оперативной памяти. За счет того, что время доступа процессора к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, среднее время доступа к памяти значительно уменьшается.

Внешней памятью называются энергонезависимые средства памяти на сменных носителях (магнитные диски, магнитные ленты, перфоленты и другие носители информации: оптические диски, магнито-оптические диски), предназначенные для хранения больших массивов данных. Для хранения архивов, переноса информации с одного компьютера на другой широко используются гибкие магнитные диски (FDD - Floppy Disk Drive). Для работы с ними в системный блок встроен накопитель информации на гибких магнитных дисках (НГМД - дисковод).

Гибкие магнитные диски (дискеты) представляют собой тонкие пластиковые диски, покрытые специальным магнитным материалом и запечатанные в пластиковую обложку. Магнитный материал на диске способен надолго запомнить одно из двух состояний намагниченности, соответствующих двоичным цифрам: 0 или 1. Для считывания или записи информации дискеты вставляются в дисковод. Диск в работающем дисководе вращается, а вдоль радиуса диска около его поверхности перемещается магнитная головка. Информация на дискетах записывается концентрическими кольцами - дорожками, располагаясь небольшими порциями фиксированной длины - секторами.

Функции внешней несменной памяти компьютера, предназначенной для долговременного и энергонезависимого хранения информации выполняют жесткие магнитные диски. Часто их называют винчестерами. Они представляют собой малогабаритный пакет из нескольких жестких магнитных дисков, вращающихся с высокой скоростью на одной оси и размещенных в герметичном корпусе вместе с головками чтения-записи. Информация располагается дорожками и секторами, при этом группа дорожек на всех дисках винчестера, расположенных на одинаковом расстоянии от их общей оси, называется цилиндром. Считывание и запись информации осуществляются сразу несколькими магнитными головками одновременно со всех дисков пакета.

В качестве устройств внешней памяти большой емкости все большее распространение получают оптические диски, или CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory – компакт-диск, предназначенный только для чтения). Изначально компакт-диск был создан для хранения аудиозаписей в цифровом виде, однако в дальнейшем стал широко использоваться как носитель для хранения любых данных (файлов) в двоичном виде (т.н. CD-ROM — англ. Compact Disc Read Only Memory, компакт-диск только с возможностью чтения, или КД-ПЗУ — «Компакт-диск, постоянное запоминающее устройство»). В дальнейшем появились компакт-диски не только с возможностью чтения однократно занесённой на них информации, но и с возможностью их записи и перезаписи (CD-R, CD-RW).

DVD первоначально расшифровывалось как Digital Video Disk. Несмотря на название, на DVD-диски можно записывать всё, что угодно, - от музыки до данных. Поэтому в последнее время всё чаще встречается и другая расшифровка этого названия — Digital Versatile Disk, в вольном переводе означающая «цифровой универсальный диск». Главное отличие DVD-дисков от CD-дисков – это объём информации, который может быть записан на таком носителе. На DVD-диск может быть записано от 4.7 до 13, и даже до 17 Gb. Достигается это несколькими способами. Во-первых, для чтения DVD-дисков используется лазер с меньшей длиной волны, чем для чтения CD-дисков, что позволило существенно увеличить плотность записи. Во-вторых, стандартом предусмотрены так называемые двухслойные диски, у которых на одной стороне данные записаны в два слоя, при этом один слой полупрозрачный, и второй слой читается «сквозь» первый. Это позволило записывать данные на обе стороны DVD-дисков, и таким образом удваивать их ёмкость, что иногда и делается.

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray — синий луч и disc — диск; написание blu вместо blue — намеренное) — формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Первый прототип нового носителя был представлен в октябре 2000 года. Современный вариант представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошёл весной 2006 года.

Flash-память – это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Устройства на основе flash-памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах.

Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный корпус. Для записи или считывания информации накопители подключаются к компьютеру через USB-порт.

В последнее время используются внешние жесткие диски.