Fungování jakéhokoli typu počítače je založeno na paměťovém zařízení, které je schopno ukládat informace, používat je pro výpočty a vydávat je na první žádost provozovatele.
Definice
Zařízení pro ukládání informací je zařízení spojené s jinými prvky počítače a schopné vnímat vnější vlivy. V moderních počítačích se používá několik typů podobných produktů najednou, z nichž každý má svou vlastní funkčnost a funkce. Zařízení pro ukládání klíčových informací jsou rozdělena podle jejich provozních principů, požadavků na dodávku energie a mnoha dalších parametrů.
Akce s pamětí
Hlavním úkolem každého záznamového zařízení je schopnost pracovat s operátorem. Všechny akce jsou rozděleny do tří typů:
- Skladování. Před odstraněním operátorem nebo počítačem musí být v záznamníku všechny informace. Existují produkty, které mohou ukládat data po dlouhou dobu, i když je počítač vypnutý. Takto fungují standardní pevné disky. Ostatní podobné produkty (RAM) obsahují pouze část dat, takže k nim operátor získá co nejrychlejší přístup.
- Vstoupit. Informace se musí nějak dostat do záznamového zařízení. V tomto případě může separace následovat tento princip. Některé modely pracují přímo s operátorem. Jiné jsou spojeny s dalšími prvky úložiště, což urychluje jejich práci.
- Závěr. Získaná data jsou zobrazena v uživatelském interakčním rozhraní nebo jsou poskytována pro výpočty na jiných paměťových zařízeních.
Všechna zařízení pro ukládání, vkládání a výstup informací stejným způsobem jsou připojena do jediné sítě v rámci jednoho počítače. Společně zajišťují jeho výkon.
Form
Klasifikace zařízení pro ukládání informací podle formy záznamu je rozděluje na dvě kategorie: analogovou a digitální. První v moderním světě se prakticky nepoužívá. Nejbližším příkladem analogového záznamového zařízení je kazeta pro magnetofon, která je již zastaralá. V tomto směru však stále probíhá určitý vývoj. V současné době již existuje několik prototypů produktů tohoto typu, které nejsou z hlediska kapacity a rychlosti provozu špatné, avšak ve srovnání s digitálními zařízeními výrazně ztrácejí výrobní náklady. Standardní pevný disk počítače ukládá informace ve formě těch a nul. Jedná se o digitální záznamové zařízení, stejně jako velká většina moderních produktů tohoto typu. Jejich fungování je založeno na principu udržování fyzického stavu média v jedné ze dvou možných forem (pro binární systém). V dnešní době se také používají modernější možnosti, které mohou použít ternární nebo dokonce desítkovou formu záznamu. To bylo možné díky použití jedinečných vlastností různých materiálů a příchodu nových technologií pro zápis dat na disky. Lidstvo postupně zvyšuje množství informací, které lze uložit, a zároveň zmenšuje velikost média.
Stabilita záznamu
Klasifikace podle tohoto indikátoru rozdělí všechna zařízení pro ukládání a zpracování informací do čtyř skupin:
- Provozní záznamy (RAM). Provozovatel dostane příležitost představit nové informace, přečíst si již dostupné informace a pracovat s nimi přímo v procesu fungování.Příkladem je paměť počítače s náhodným přístupem. Ukládá většinu neustále požadovaných dat, takže nemusíte mít neustále přístup na hlavní pevný disk. Ve většině případů jsou všechny informace z takového média po výpadku napájení vymazány.
- Přepisovatelné (EEPROM). Takové produkty umožňují zaznamenávat, mazat a znovu zadávat data téměř neomezeně. Příkladem jsou CD-RW a standardní pevné disky. V každém počítači je taková paměť nejvíce a je na ní uloženo téměř všechny informace o uživateli.
- Zapisovatelný (EPROM). Na takových zařízeních lze data uložit pouze jednou. Není možné přepsat nebo odstranit informace, což je hlavní nevýhoda těchto produktů. Příkladem jsou disky CD-R. V moderním světě se používá velmi zřídka.
- Permanentní (ROM). Tento typ zařízení ukládá jednou zaznamenané informace a neumožňuje je mazat nebo měnit žádným způsobem. Příkladem je BIOS počítače. V něm zůstávají všechna data beze změny a uživatel má možnost vybrat ze seznamu existujících pouze jiná nastavení. Na rozdíl od EPROM můžete na taková média stále přidávat nová data, ale zpravidla to vyžaduje úplné odstranění starých. To znamená, že BIOS lze přeinstalovat, ale nelze jej doplňovat ani aktualizovat.
Non-volatility
Aby počítač fungoval, vyžaduje elektřinu, bez níž by provedení všech akcí nebylo možné. Pokud by však pokaždé po vypnutí počítače byla vymazána data o veškeré provedené práci, byla by hodnota počítače v našem životě mnohem menší. Jaký druh zařízení pro skladování potravin tedy existuje?
- Těkavé. Tyto výrobky fungují, pouze pokud je k nim dodávána elektřina. Tento typ zahrnuje standardní RAM moduly DRAM nebo SRAM.
- Non-volatile. Záznamová zařízení nevyžadují energii pro ukládání informací. Příkladem je pevný disk počítače.
Typ přístupu
Úložná zařízení jsou také rozdělena tímto indikátorem. Podle typu přístupové paměti je:
- Asociativní. Používá se zřídka. Tyto produkty zahrnují speciální zařízení, která se používají ke zvýšení rychlosti rozsáhlých datových polí.
- Přímo. Pevný disk, který je tohoto typu přístupu, nabízí plný a neomezený přístup.
- Konzistentní. Teď se téměř nikdy nepoužíval. Dříve používané v magnetických páskách.
- Libovolné. Podle tohoto principu funguje paměť s náhodným přístupem, která uživateli umožňuje v libovolné formě získat přístup k nejnovějším informacím, se kterými systém pracoval. Používá se k urychlení počítače.
Poprava
Zařízení určená k ukládání informací jsou klasifikována podle typu výkonu.
- Desky plošných spojů. Tento typ zahrnuje moduly RAM a kazety pro staré konzole. Pracují velmi rychle, ale potřebují neustálý přísun energie, a proto jejich současná aplikace má pomocnou roli.
- Disk. Jsou magnetické a optické. Nejoblíbenějším zástupcem je pevný disk počítače. Používají se jako hlavní úložné médium.
- Karta. Existuje spousta možností. Z nich lze zaznamenat flash karty. Dříve byl tento typ používán pro výrobu děrných karet a jejich magnetických protějšků.
- Buben. Příkladem je magnetický buben. Téměř nepoužito.
- Páska. Příkladem jsou perforované nebo magnetické pásky. V moderním světě téměř nikdy nedochází.
Fyzikální princip
Podle fyzického principu provozu se vstupní, výstupní, ukládací a zpracovávací zařízení dělí na:
- Magnetické. Jsou vyráběny ve formě jader, disků, pásek nebo karet. Příkladem je pevný disk.Toto není nejrychlejší způsob zpracování informací, ale umožňuje vám ukládat data po dlouhou dobu bez dodávky energie, což zajišťuje jejich současnou popularitu.
- Perforování. Vyrobeno jako stuhy nebo karty. Příkladem je stará děrná karta používaná k zaznamenávání informací v prvních modelech počítačů. Vzhledem ke složitosti výroby a malému množství uložených dat se tento princip prakticky nepoužívá.
- Optické. CD jakéhokoli druhu. Všichni pracují na principu odrazu světla z jejich povrchu. Laser vypaluje stopy a vytváří sekce, které se liší od celkové hmotnosti, což umožňuje použít stejný systém binárních kódů, ve kterém je jeden stav disku označen jednou a druhý nulou.
- Magnetooptický. Disky jako MO. Používají se jen zřídka, ale kombinují výhody obou systémů.
- Elektrostatický. Pracují na principu akumulace náboje elektřiny. Příkladem jsou CRT, kondenzátorové banky.
- Polovodič. K shromažďování a ukládání dat použijte funkce stejných materiálů. Takto flash disk funguje.
Mimo jiné existují úložná zařízení, která fungují podle jiných fyzikálních principů. Například na supravodivost nebo zvuk.
Počet států
Poslední možností klasifikace pro dlouhodobé úložné zařízení je počet stavů, které může podporovat. Jak bylo uvedeno výše, digitální média fungují změnou své fyzické části na základě dodávané elektřiny. Nejjednodušší příklad: je-li magnetizován, pak je roven číslu 1, pokud ne, pak - 0. Toto je princip činnosti binárních systémů, které mohou podporovat pouze dvě stavové varianty. Nyní se také používají zařízení, která pracují ve třech nebo více formách. To otevírá velmi široké vyhlídky na použití paměťových médií, umožňuje vám zmenšit jejich velikost a zároveň zvýšit celkové množství uložených informací.
Shrnutí
Staré jednotky byly velmi velké. Úplně první počítače vyžadovaly místnost srovnatelnou s moderními tělocvičnami, a přesto fungovaly velmi pomalu. Progress nestojí a nyní lze do kapsy jednoduše vložit i ta nejobsáhlejší paměťová zařízení. Další vývoj může jít jak cestou hledání nových materiálů nebo způsobů interakce se starými, tak ve směru vytváření stálé a stabilní komunikace po celém světě. V tomto případě budou velkokapacitní jednotky umístěny ve speciálních serverovnách a uživatel obdrží všechna data pomocí technologie „cloud“.
