Η λειτουργία οποιουδήποτε τύπου υπολογιστή βασίζεται σε μια συσκευή αποθήκευσης που είναι σε θέση να αποθηκεύει πληροφορίες, να την χρησιμοποιεί για υπολογισμούς και να την εκδίδει με την πρώτη αίτηση του χειριστή.
Ορισμός
Μια συσκευή αποθήκευσης πληροφοριών είναι μια συσκευή που συνδέεται με άλλα στοιχεία ενός υπολογιστή και είναι ικανή να αντιλαμβάνεται εξωτερικές επιρροές. Στους σύγχρονους υπολογιστές, χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι παρόμοιων προϊόντων ταυτόχρονα, καθένας από τους οποίους έχει τη δική του λειτουργικότητα και χαρακτηριστικά. Οι βασικές συσκευές αποθήκευσης πληροφοριών ταξινομούνται σύμφωνα με τις αρχές λειτουργίας τους, τις απαιτήσεις παροχής ενέργειας και πολλές άλλες παραμέτρους.
Ενέργειες με μνήμη
Το κύριο καθήκον κάθε συσκευής εγγραφής είναι η δυνατότητα συνεργασίας με τον χειριστή. Όλες οι ενέργειες χωρίζονται σε τρεις τύπους:
- Αποθήκευση. Όλες οι πληροφορίες στη συσκευή εγγραφής πρέπει να υπάρχουν εκεί πριν διαγραφούν από τον χειριστή ή τον υπολογιστή. Υπάρχουν προϊόντα που μπορούν να αποθηκεύουν δεδομένα για μεγάλο χρονικό διάστημα ακόμη και όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος. Έτσι λειτουργούν οι τυπικοί σκληροί δίσκοι. Άλλα παρόμοια προϊόντα (RAM) περιέχουν μόνο ένα μέρος των δεδομένων, έτσι ώστε ο χειριστής να έχει πρόσβαση σε αυτά όσο το δυνατόν γρηγορότερα.
- Εισαγάγετε. Οι πληροφορίες πρέπει να φτάσουν με κάποιο τρόπο στη συσκευή εγγραφής. Στην περίπτωση αυτή, ο διαχωρισμός μπορεί να ακολουθήσει αυτή την αρχή. Ορισμένα μοντέλα λειτουργούν απευθείας με τον χειριστή. Άλλοι συνδέονται με άλλα στοιχεία αποθήκευσης, επιταχύνοντας την εργασία τους.
- Συμπέρασμα. Τα δεδομένα που λαμβάνονται εμφανίζονται στη διεπαφή αλληλεπίδρασης χρήστη ή παρέχονται για υπολογισμούς σε άλλες συσκευές αποθήκευσης.
Όλες οι συσκευές αποθήκευσης, εισαγωγής και εξόδου πληροφοριών με τον ένα ή τον άλλο τρόπο συνδέονται σε ένα μόνο δίκτυο μέσα σε ένα μόνο υπολογιστή. Μαζί εξασφαλίζουν την απόδοσή του.
Μορφή
Η ταξινόμηση των συσκευών αποθήκευσης πληροφοριών με τη μορφή εγγραφής τους χωρίζει σε δύο κατηγορίες: αναλογική και ψηφιακή. Τα πρώτα στον σύγχρονο κόσμο δεν χρησιμοποιούνται ουσιαστικά. Το πλησιέστερο παράδειγμα μιας αναλογικής συσκευής εγγραφής είναι μια κασέτα για μια μαγνητοσκόπια, η οποία εδώ και καιρό είναι ξεπερασμένη. Παρ 'όλα αυτά, ορισμένες εξελίξεις συνεχίζονται προς αυτή την κατεύθυνση. Προς το παρόν, υπάρχουν ήδη αρκετά πρωτότυπα προϊόντα αυτού του τύπου που δεν είναι κακή όσον αφορά την ικανότητα και την ταχύτητα λειτουργίας, ωστόσο, σε σύγκριση με τις ψηφιακές συσκευές, χάνουν σημαντικά το κόστος παραγωγής. Ένας τυπικός σκληρός δίσκος ηλεκτρονικού υπολογιστή αποθηκεύει πληροφορίες με τη μορφή αυτών και μηδενικά. Πρόκειται για μια ψηφιακή συσκευή εγγραφής, όπως η μεγάλη πλειοψηφία των σύγχρονων προϊόντων αυτού του τύπου. Η λειτουργία τους βασίζεται στην αρχή της διατήρησης της φυσικής κατάστασης του μέσου σε μία από τις δύο δυνατές μορφές (για το δυαδικό σύστημα). Σήμερα, χρησιμοποιούνται περισσότερες σύγχρονες επιλογές που μπορούν να χρησιμοποιήσουν την τριμερή ή ακόμη και δεκαδική μορφή του ρεκόρ. Αυτό κατέστη δυνατό χάρη στη χρήση των μοναδικών ιδιοτήτων διαφορετικών υλικών και την εμφάνιση νέων τεχνολογιών για την εγγραφή δεδομένων σε δίσκους. Η ανθρωπότητα αυξάνει σταδιακά το ποσό των πληροφοριών που μπορούν να σωθούν μειώνοντας το μέγεθος του μέσου.
Σταθερότητα εγγραφής
Η ταξινόμηση από αυτόν τον δείκτη διαιρεί όλες τις συσκευές αποθήκευσης και επεξεργασίας πληροφοριών σε τέσσερις ομάδες:
- Λειτουργικές εγγραφές (RAM). Ο χειριστής έχει την ευκαιρία να εισαγάγει νέες πληροφορίες, να τις διαβάσει ήδη διαθέσιμες και να συνεργαστεί μαζί τους άμεσα στη διαδικασία λειτουργίας.Ένα παράδειγμα είναι η μνήμη τυχαίας προσπέλασης ενός υπολογιστή. Αποθηκεύει τα περισσότερα από τα συνεχώς ζητούμενα δεδομένα, επομένως δεν χρειάζεται να έχετε πρόσβαση συνεχώς στον κύριο σκληρό δίσκο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, όλες οι πληροφορίες διαγράφονται από τέτοια μέσα μετά από διακοπή ρεύματος.
- Επαναγράψιμο (EEPROM). Αυτά τα προϊόντα σας επιτρέπουν να καταγράφετε, να διαγράφετε και να εισάγετε ξανά δεδομένα σχεδόν απεριόριστα. Ένα παράδειγμα είναι τα CD-RW και οι τυπικοί σκληροί δίσκοι. Σε οποιονδήποτε υπολογιστή, αυτή η μνήμη είναι η μεγαλύτερη και είναι πάνω της ότι αποθηκεύονται σχεδόν όλες οι πληροφορίες χρηστών.
- Δυνατότητα εγγραφής (EPROM). Σε τέτοιες συσκευές, τα δεδομένα μπορούν να αποθηκευτούν μόνο μία φορά. Είναι αδύνατο να αντικατασταθούν ή να διαγραφούν οι πληροφορίες, το οποίο αποτελεί το κύριο μειονέκτημα αυτών των προϊόντων. Ένα παράδειγμα είναι οι δίσκοι CD-R. Στον σύγχρονο κόσμο χρησιμοποιείται σπάνια.
- Μόνιμη (ROM). Αυτός ο τύπος συσκευής αποθηκεύει μία φορά τις καταγεγραμμένες πληροφορίες και δεν επιτρέπει την διαγραφή ή την αλλαγή με οποιονδήποτε τρόπο. Ένα παράδειγμα είναι το BIOS ενός υπολογιστή. Σε αυτό, όλα τα δεδομένα παραμένουν αμετάβλητα και ο χρήστης έχει την ευκαιρία να επιλέξει μόνο άλλες ρυθμίσεις από τη λίστα των υφιστάμενων. Σε αντίθεση με τα EPROM, μπορείτε να προσθέσετε νέα δεδομένα σε αυτά τα μέσα, αλλά κατά κανόνα αυτό απαιτεί την πλήρη κατάργηση του παλιού. Δηλαδή, το BIOS μπορεί να επανεγκατασταθεί, αλλά δεν έχει συμπληρωθεί ή ενημερωθεί.
Μη μεταβλητότητα
Για να λειτουργεί ο υπολογιστής, απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια, χωρίς την οποία δεν θα ήταν δυνατή η εφαρμογή όλων των ενεργειών. Ωστόσο, αν κάθε φορά μετά την απενεργοποίηση του υπολογιστή τα δεδομένα για όλες τις εργασίες που έγιναν διαγράφηκαν, τότε η αξία του υπολογιστή στη ζωή μας θα ήταν πολύ μικρότερη. Τι είδους συσκευές αποθήκευσης τροφίμων υπάρχουν εκεί;
- Πτητικό. Αυτά τα προϊόντα λειτουργούν μόνο όταν παρέχεται ηλεκτρική ενέργεια σε αυτά. Αυτός ο τύπος περιλαμβάνει τυπικές μονάδες RAM DRAM ή SRAM.
- Μη πτητικές. Οι συσκευές εγγραφής δεν χρειάζονται ενέργεια για την αποθήκευση πληροφοριών. Ένα παράδειγμα είναι ένας σκληρός δίσκος του υπολογιστή.
Τύπος πρόσβασης
Οι συσκευές αποθήκευσης διαιρούνται επίσης από αυτόν τον δείκτη. Ανά τύπο μνήμης πρόσβασης είναι:
- Συνεταιριστική. Χρησιμοποιείται σπάνια. Αυτά τα προϊόντα περιλαμβάνουν ειδικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για την αύξηση της ταχύτητας των εκτεταμένων συστοιχιών δεδομένων.
- Άμεση. Πλήρης και απεριόριστη πρόσβαση προσφέρεται από σκληρούς δίσκους που είναι αυτού του τύπου πρόσβασης.
- Συνεπής. Τώρα σχεδόν ποτέ δεν χρησιμοποιείται. Προηγουμένως χρησιμοποιείται σε μαγνητικές ταινίες.
- Αυθεντικό. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, λειτουργεί μνήμη τυχαίας προσπέλασης, παρέχοντας στον χρήστη την ευκαιρία σε αυθαίρετη μορφή να έχει πρόσβαση στις πιο πρόσφατες πληροφορίες με τις οποίες συνεργάστηκε το σύστημα. Χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση του υπολογιστή.
Εκτέλεση
Οι συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για την αποθήκευση πληροφοριών ταξινομούνται ανά τύπο απόδοσης.
- Πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Αυτός ο τύπος περιλαμβάνει μονάδες RAM και κασέτες για παλιές κονσόλες. Λειτουργούν πολύ γρήγορα, αλλά χρειάζονται συνεχή παροχή ενέργειας, γι 'αυτό και η τρέχουσα εφαρμογή τους έχει βοηθητικό ρόλο.
- Δίσκος. Είναι μαγνητικά και οπτικά. Ο πιο δημοφιλής εκπρόσωπος είναι ο σκληρός δίσκος του υπολογιστή. Χρησιμοποιούνται ως το κύριο μέσο αποθήκευσης.
- Κάρτα. Υπάρχουν πολλές επιλογές. Από αυτές, μπορούν να σημειωθούν κάρτες flash. Προηγουμένως, αυτός ο τύπος χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή των διάτρητων καρτών και των μαγνητικών ομολόγων τους.
- Τραγούδι. Ένα παράδειγμα είναι ένα μαγνητικό τύμπανο. Σχεδόν δεν χρησιμοποιείται.
- Ταινία. Ένα παράδειγμα είναι διάτρητοι ή μαγνητικές ταινίες. Στον σύγχρονο κόσμο, σχεδόν ποτέ δεν συμβαίνει.
Φυσική αρχή
Σύμφωνα με τη φυσική αρχή της λειτουργίας, οι συσκευές εισόδου, εξόδου, αποθήκευσης και επεξεργασίας χωρίζονται σε:
- Μαγνητική. Κατασκευάζονται με τη μορφή πυρήνων, δίσκων, ταινιών ή καρτών. Ένα παράδειγμα είναι ένας σκληρός δίσκος.Αυτός δεν είναι ο γρηγορότερος τρόπος επεξεργασίας των πληροφοριών, αλλά σας επιτρέπει να αποθηκεύετε δεδομένα για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να τροφοδοτείτε ενέργεια, γεγονός που εξασφαλίζει την τρέχουσα δημοτικότητά τους.
- Διάτρηση. Κατασκευασμένα ως κορδέλες ή κάρτες. Ένα παράδειγμα είναι μια παλιά κάρτα διάτρησης που χρησιμοποιείται για την καταγραφή πληροφοριών στα πρώτα μοντέλα υπολογιστών. Λόγω της πολυπλοκότητας της κατασκευής και της μικρής ποσότητας των αποθηκευμένων δεδομένων, αυτή η αρχή δεν χρησιμοποιείται ουσιαστικά τώρα.
- Οπτική. CDs οποιουδήποτε είδους. Όλοι αυτοί εργάζονται πάνω στην αρχή της αντανάκλασης του φωτός από την επιφάνεια τους. Το λέιζερ καίει τις διαδρομές, σχηματίζοντας τμήματα που διαφέρουν από τη συνολική μάζα, πράγμα που σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε το ίδιο σύστημα δυαδικού κώδικα στο οποίο μία κατάσταση του δίσκου υποδεικνύεται από το ένα και το άλλο από το μηδέν.
- Μαγνητο-οπτικό. Δίσκοι όπως το MO. Χρησιμοποιούνται σπάνια, αλλά συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα και των δύο συστημάτων.
- Ηλεκτροστατικό. Εργάζονται με βάση την αρχή της συσσώρευσης χρέωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Παραδείγματα είναι τα CRT, οι τράπεζες πυκνωτών.
- Ημιαγωγός. Χρησιμοποιήστε τα χαρακτηριστικά των ίδιων υλικών για τη συλλογή και αποθήκευση δεδομένων. Έτσι λειτουργεί η μονάδα flash.
Μεταξύ άλλων, υπάρχουν συσκευές αποθήκευσης που λειτουργούν σύμφωνα με άλλες φυσικές αρχές. Για παράδειγμα, σε υπεραγωγιμότητα ή ήχο.
Αριθμός κρατών
Η τελική επιλογή ταξινόμησης για μια μακροπρόθεσμη συσκευή αποθήκευσης είναι το πόσα κράτη μπορεί να υποστηρίξει. Όπως προαναφέρθηκε, τα ψηφιακά μέσα λειτουργούν αλλάζοντας το φυσικό τους μέρος με βάση την παρεχόμενη ηλεκτρική ενέργεια. Το απλούστερο παράδειγμα: αν είναι μαγνητισμένο, τότε αυτό είναι ίσο με τον αριθμό 1, αν όχι, τότε - 0. Αυτή είναι η αρχή της λειτουργίας δυαδικών συστημάτων που μπορούν να υποστηρίξουν μόνο δύο παραλλαγές κατάστασης. Τώρα χρησιμοποιούνται συσκευές που λειτουργούν σε τρεις ή περισσότερες μορφές. Αυτό ανοίγει πολύ ευρείες προοπτικές για τη χρήση μέσων αποθήκευσης, σας επιτρέπει να μειώσετε το μέγεθός τους, αυξάνοντας παράλληλα το συνολικό ποσό των αποθηκευμένων πληροφοριών.
Περίληψη
Οι παλιές μονάδες ήταν πολύ μεγάλες. Οι πρώτοι υπολογιστές χρειάζονταν ένα δωμάτιο συγκρίσιμο με τα σύγχρονα γυμναστήρια, και ακόμη κι έτσι εργάζονταν πολύ αργά. Η πρόοδος δεν σταματάει και τώρα οι συσκευές αποθήκευσης, ακόμα και οι πιο ογκώδεις, μπορούν απλά να τοποθετηθούν στην τσέπη σας. Η περαιτέρω εξέλιξη μπορεί να γίνει τόσο κατά μήκος της πορείας αναζήτησης νέων υλικών ή τρόπων αλληλεπίδρασης με τους παλαιούς όσο και προς την κατεύθυνση της δημιουργίας σταθερών και σταθερών επικοινωνιών σε όλο τον κόσμο. Σε αυτήν την περίπτωση, οι μονάδες υψηλής χωρητικότητας θα βρίσκονται σε ειδικά δωμάτια διακομιστή και ο χρήστης θα λαμβάνει όλα τα δεδομένα χρησιμοποιώντας την τεχνολογία "cloud".
