El funcionament de qualsevol tipus d’ordinador es basa en un dispositiu d’emmagatzematge capaç d’emmagatzemar informació, utilitzar-la per a càlculs i emetre-la a primera petició de l’operador.
Definició
Un dispositiu d’emmagatzematge d’informació és un dispositiu associat a altres elements d’un ordinador i capaç de percebre influències externes. En els equips moderns, s'utilitzen diversos tipus de productes similars alhora, cadascun dels quals té la seva pròpia funcionalitat i característiques. Els dispositius clau d’emmagatzematge d’informació es classifiquen segons els seus principis de funcionament, els requisits d’aprovisionament d’energia i molts altres paràmetres.
Accions amb memòria
La tasca principal de qualsevol dispositiu d’enregistrament és la capacitat de treballar amb l’operador. Totes les accions es divideixen en tres tipus:
- Emmagatzematge. Tota la informació de la gravadora ha d'estar allà abans de ser eliminada per l'operador o l'ordinador. Hi ha productes que poden emmagatzemar dades durant molt de temps, fins i tot quan l’ordinador està apagat. Així és com funcionen els discs durs estàndard. Altres productes similars (RAM) només contenen una part de les dades perquè l’operador tingui accés al més ràpidament possible.
- Entra. La informació ha d’arribar d’alguna manera al dispositiu d’enregistrament. En aquest cas, la separació pot seguir aquest principi. Alguns models funcionen directament amb l’operador. D’altres s’associen a altres elements d’emmagatzematge, accelerant el seu treball.
- Conclusió. Les dades obtingudes es mostren a la interfície d'interacció amb l'usuari o es proporcionen càlculs a altres dispositius d'emmagatzematge.
Tots els dispositius d’emmagatzematge, entrada i sortida d’informació d’una manera o altra estan connectats a una sola xarxa dins d’un sol equip. En conjunt, asseguren el seu rendiment.
Formulari
La classificació dels dispositius d’emmagatzematge d’informació segons el formulari d’enregistrament els divideix en dues categories: analògica i digital. Els primers del món modern pràcticament no s’utilitzen. L’exemple més proper d’un dispositiu d’enregistrament analògic és un casset per a un gravador de cintes, que ja s’havia desfasat. Tot i això, hi ha alguns avenços en aquesta direcció. Actualment, ja hi ha diversos prototips de productes d’aquest tipus que no són dolents quant a la capacitat i la velocitat de funcionament, però, en comparació amb els dispositius digitals, perden significativament en els costos de producció. Un disc dur ordinador estàndard emmagatzema informació en forma d’uns i zeros. Es tracta d’un dispositiu d’enregistrament digital, com la gran majoria de productes moderns d’aquest tipus. El seu funcionament es basa en el principi de mantenir l’estat físic del medi en una de les dues formes possibles (per al sistema binari). Avui en dia, també s’utilitzen opcions més modernes que poden utilitzar la forma ternària o fins i tot decimal del registre. Això va ser possible gràcies a l’ús de les propietats úniques de diferents materials i l’adveniment de noves tecnologies per escriure dades en discs. La humanitat augmenta gradualment la quantitat d’informació que es pot guardar alhora que redueix la mida del mitjà.
Estabilitat de registre
La classificació segons aquest indicador divideix tots els dispositius d’emmagatzematge i processament d’informació en quatre grups:
- Enregistraments operatius (RAM). L’operador té l’oportunitat d’introduir nova informació, llegir ja disponible i treballar directament amb aquesta directament en el procés de funcionament.Un exemple és la memòria d’accés aleatori d’un ordinador. Emmagatzema la majoria de les dades sol·licitades constantment, de manera que no cal accedir constantment al disc dur principal. En la majoria dels casos, tota la informació s’esborra d’aquests suports després d’una interrupció d’energia.
- Reescriptible (EEPROM). Aquests productes permeten gravar, esborrar i tornar a introduir dades gairebé un nombre il·limitat de vegades. Un exemple són CD-RW i discs durs estàndard. En qualsevol ordinador, la memòria és la més elevada i és on es guarden gairebé tota la informació de l’usuari.
- Gravable (EPROM) En aquests dispositius, les dades només es poden desar una vegada. És impossible sobreescriure o eliminar informació, que és l’inconvenient principal d’aquests productes. Un exemple són els discos CD-R. Al món modern s’utilitza molt rarament.
- Permanent (ROM). Aquest tipus de dispositiu guarda una vegada la informació enregistrada i no permet que se suprimeixi o canviï de cap manera. Un exemple és la BIOS d’un ordinador. En ell, totes les dades es mantenen sense canvis i l’usuari té l’oportunitat de seleccionar només la resta de configuracions de la llista d’existents. A diferència dels EPROM, encara podeu afegir dades noves a aquests suports, però, per regla general, això requereix la supressió completa dels antics. És a dir, la BIOS es pot reinstal·lar, però no es pot complementar ni actualitzar.
No volatilitat
Perquè l’ordinador funcioni, necessita electricitat, sense la qual la implementació de totes les accions seria impossible. Tanmateix, si cada cop després d’apagar el PC es borraven les dades de tota la feina feta, el valor de l’ordinador a la nostra vida seria molt menor. Quins tipus de dispositius d’emmagatzematge d’aliments hi ha?
- Volàtil. Aquests productes funcionen només quan hi ha subministrament d’electricitat. Aquest tipus inclou mòduls RAM standard DRAM o SRAM.
- No volàtil. Els dispositius de gravació no requereixen energia per a desar la informació. Un exemple és el disc dur de l’ordinador.
Tipus d'accés
Els dispositius d'emmagatzematge també es divideixen en aquest indicador. Per tipus de memòria d’accés és:
- Associativa. S'utilitza poques vegades. Aquests productes inclouen dispositius especials que s’utilitzen per augmentar la velocitat d’extenses matrius de dades.
- Directe. Els discos durs d'aquest tipus d'accés els ofereixen accés complet i il·limitat.
- Consistent. Ara gairebé mai no s’utilitza. Anteriorment utilitzada en cintes magnètiques.
- Arbitrària. Segons aquest principi, la memòria d’accés aleatori funciona, proporcionant a l’usuari l’oportunitat de forma arbitrària d’accedir a la informació més recent amb la qual treballava el sistema. S’utilitza per accelerar l’ordinador.
Execució
Els dispositius dissenyats per emmagatzemar informació es classifiquen segons el tipus de rendiment.
- Plaques de circuit imprès. Aquest tipus inclou mòduls RAM i cartutxos de consoles antigues. Funcionen molt ràpidament, però necessiten un subministrament constant d’energia, és per això que la seva aplicació actual té un paper auxiliar.
- Disc. Són magnètics i òptics. El representant més popular és el disc dur de l’ordinador. S’utilitzen com a mitjà d’emmagatzematge principal.
- Fitxa. Hi ha moltes opcions. D'aquests últims, es poden destacar les targetes flash. Anteriorment, aquest tipus s’utilitzava per a la fabricació de targetes perforades i els seus homòlegs magnètics.
- Tambor. Un exemple és un tambor magnètic. Gairebé no s’utilitza.
- Cinta Un exemple són cintes perforades o magnètiques. Al món modern, gairebé mai es produeix.
Principi físic
Segons el principi físic de funcionament, els dispositius d'entrada, sortida, emmagatzematge i processament es divideixen en:
- Magnètic. Estan fets en forma de nuclis, discos, cintes o targetes. Un exemple és un disc dur.Aquesta no és la manera més ràpida de processar informació, però permet emmagatzemar dades durant molt de temps sense subministrar energia, cosa que assegura la seva popularitat actual.
- Perforació. Fet com a cintes o targetes. Un exemple és una targeta de perforació antiga usada per gravar informació en els primers models d’ordinador. Degut a la complexitat de fabricació i a la petita quantitat de dades emmagatzemades, aquest principi pràcticament no s’utilitza ara.
- Ptica. CDs de qualsevol tipus. Tots ells treballen en el principi de reflexió de la llum des de la seva superfície. El làser crema les pistes, formant seccions que difereixen de la massa total, la qual cosa permet utilitzar el mateix sistema de codi binari en què un estat del disc està indicat per un i l’altre per zero.
- Magneto-òptica. Discos com MO. Rarament s’utilitzen, però combinen els avantatges d’ambdós sistemes.
- Electrostàtica. Funcionen amb el principi d’acumular una càrrega d’electricitat. En són exemples CRT, bancs condensadors.
- Semiconductor. Utilitzeu les funcions dels mateixos materials per a la recollida i emmagatzematge de dades. Així és com funciona una unitat flash.
Entre altres coses, hi ha dispositius d’emmagatzematge que funcionen segons altres principis físics. Per exemple, sobre superconductivitat o so.
Nombre d’estats
L’última opció de classificació per a un dispositiu d’emmagatzematge a llarg termini és quants estats pot suportar. Com s'ha esmentat anteriorment, els mitjans digitals funcionen canviant la seva part física en funció de l'electricitat subministrada. L’exemple més senzill: si es magnetitza, aquest és igual al número 1, si no, llavors - 0. Aquest és el principi del funcionament de sistemes binaris que només poden suportar dues variants d’estat. Ara també s’utilitzen dispositius que funcionen en tres o més formes. Això obre perspectives molt àmplies d’ús de suports d’emmagatzematge, permet reduir-ne la mida, tot augmentant la quantitat total d’informació emmagatzemada.
Resum
Els discs antics eren molt grans. Els primers ordinadors requerien una habitació comparable als gimnasos moderns i, tot i així, funcionaven molt lentament. El progrés no es queda parat i ara es poden posar a la butxaca els dispositius d’emmagatzematge, fins i tot els més voluminosos. El desenvolupament més avançat pot anar tant pel camí de la recerca de nous materials com per interactuar amb els antics i cap a la creació de comunicacions constants i estables a tot el món. En aquest cas, les unitats d’alta capacitat se situaran en sales especials de servidors i l’usuari rebrà totes les dades mitjançant la tecnologia “núvol”.
