Il funzionamento di qualsiasi tipo di computer si basa su un dispositivo di archiviazione in grado di archiviare informazioni, utilizzarle per i calcoli ed emetterle alla prima richiesta dell'operatore.
definizione
Un dispositivo di memorizzazione delle informazioni è un dispositivo associato ad altri elementi di un computer e in grado di percepire influenze esterne. Nei computer moderni vengono utilizzati contemporaneamente diversi tipi di prodotti simili, ognuno dei quali ha le proprie funzionalità e caratteristiche. I dispositivi di memorizzazione delle informazioni chiave sono classificati in base ai loro principi operativi, requisiti di fornitura di energia e molti altri parametri.
Azioni con memoria
Il compito principale di qualsiasi dispositivo di registrazione è la capacità di lavorare con l'operatore. Tutte le azioni sono divise in tre tipi:
- immagazzinamento. Tutte le informazioni sul registratore devono essere presenti prima di essere eliminate dall'operatore o dal computer. Esistono prodotti che possono archiviare i dati per molto tempo anche quando il computer è spento. Ecco come funzionano i dischi rigidi standard. Altri prodotti simili (RAM) contengono solo una parte dei dati in modo che l'operatore possa accedervi il più rapidamente possibile.
- ingresso. Le informazioni devono in qualche modo arrivare al dispositivo di registrazione. In questo caso, la separazione può seguire questo principio. Alcuni modelli funzionano direttamente con l'operatore. Altri sono associati ad altri elementi di archiviazione, accelerando il loro lavoro.
- conclusione. I dati ottenuti vengono visualizzati sull'interfaccia di interazione dell'utente o forniti per i calcoli su altri dispositivi di archiviazione.
Tutti i dispositivi per l'archiviazione, l'immissione e l'emissione di informazioni in un modo o nell'altro sono collegati in un'unica rete all'interno di un singolo computer. Insieme, garantiscono le sue prestazioni.
forma
La classificazione dei dispositivi di memorizzazione delle informazioni per forma di registrazione li divide in due categorie: analogici e digitali. I primi nel mondo moderno non sono praticamente utilizzati. L'esempio più vicino di un dispositivo di registrazione analogico è una cassetta per un registratore, che è stata a lungo obsoleta. Tuttavia, alcuni sviluppi sono in corso in questa direzione. Al momento, esistono già diversi prototipi di prodotti di questo tipo che non sono male in termini di capacità e velocità di funzionamento, tuttavia, rispetto ai dispositivi digitali, perdono significativamente nei costi di produzione. Un disco rigido standard per computer memorizza le informazioni sotto forma di zero e zeri. Questo è un dispositivo di registrazione digitale, come la stragrande maggioranza dei prodotti moderni di questo tipo. Il loro funzionamento si basa sul principio di mantenere lo stato fisico del mezzo in una delle due forme possibili (per il sistema binario). Oggi vengono utilizzate anche opzioni più moderne che possono utilizzare la forma ternaria o addirittura decimale del record. Ciò è stato reso possibile grazie all'utilizzo delle proprietà uniche di materiali diversi e all'avvento di nuove tecnologie per la scrittura di dati su unità. L'umanità sta gradualmente aumentando la quantità di informazioni che possono essere salvate riducendo al contempo le dimensioni del mezzo.
Stabilità di registrazione
La classificazione in base a questo indicatore divide tutti i dispositivi di archiviazione e elaborazione delle informazioni in quattro gruppi:
- Registrazioni operative (RAM). L'operatore ha l'opportunità di introdurre nuove informazioni, leggere già disponibili e lavorare direttamente con essa nel processo di funzionamento.Un esempio è la memoria ad accesso casuale di un computer. Memorizza la maggior parte dei dati costantemente richiesti, quindi non è necessario accedere costantemente al disco rigido principale. Nella maggior parte dei casi, tutte le informazioni vengono cancellate da tali supporti dopo un'interruzione di corrente.
- riscrivibile (PPPZU). Tali prodotti consentono di registrare, cancellare e reinserire i dati quasi un numero illimitato di volte. Un esempio sono i CD-RW e i dischi rigidi standard. In qualsiasi computer, tale memoria è la maggior parte, ed è su di essa che vengono archiviate quasi tutte le informazioni dell'utente.
- registrabile (PROM). Su tali dispositivi, i dati possono essere salvati solo una volta. È impossibile sovrascrivere o eliminare le informazioni, che è il principale svantaggio di tali prodotti. Un esempio sono i dischi CD-R. Nel mondo moderno è usato molto raramente.
- in piedi (ROM). Questo tipo di dispositivo salva una volta registrate le informazioni e non consente di eliminarle o modificarle in alcun modo. Un esempio è il BIOS di un computer. In esso, tutti i dati rimangono invariati e l'utente ha l'opportunità di selezionare solo altre impostazioni dall'elenco di quelle esistenti. A differenza delle EPROM, è ancora possibile aggiungere nuovi dati a tali supporti, ma di norma è necessario rimuovere completamente i vecchi. Cioè, il BIOS può essere reinstallato, ma non integrato o aggiornato.
volatilità
Perché il computer funzioni, richiede elettricità, senza la quale l'attuazione di tutte le azioni sarebbe impossibile. Tuttavia, se ogni volta dopo lo spegnimento del PC i dati su tutto il lavoro svolto venissero cancellati, il valore del computer nella nostra vita sarebbe molto inferiore. Quindi che tipo di dispositivi di conservazione degli alimenti ci sono?
- volatile. Questi prodotti funzionano solo quando viene fornita elettricità. Questo tipo include moduli RAM standard DRAM o SRAM.
- non volatile. I dispositivi di registrazione non richiedono alimentazione per salvare le informazioni. Un esempio è un disco rigido del computer.
Tipo di accesso
Anche i dispositivi di archiviazione sono divisi da questo indicatore. Per tipo di memoria di accesso è:
- associativo. Usato raramente. Questi prodotti includono dispositivi speciali utilizzati per aumentare la velocità di array di dati estesi.
- dritto. L'accesso completo e illimitato è offerto dai dischi rigidi che sono di questo tipo di accesso.
- coerente. Ora quasi mai usato. Precedentemente utilizzato nei nastri magnetici.
- arbitrario. Secondo questo principio, la memoria ad accesso casuale funziona, offrendo all'utente la possibilità in forma arbitraria di accedere alle informazioni più recenti con cui il sistema ha lavorato. Viene utilizzato per accelerare il computer.
esecuzione
I dispositivi progettati per memorizzare informazioni sono classificati per tipo di prestazione.
- Circuiti stampati. Questo tipo include moduli RAM e cartucce per vecchie console. Funzionano molto rapidamente, ma hanno bisogno di un costante approvvigionamento di energia, motivo per cui la loro attuale applicazione ha un ruolo ausiliario.
- Disc. Sono magnetici e ottici. Il rappresentante più popolare è il disco rigido del computer. Sono utilizzati come supporto di memorizzazione principale.
- carta. Ci sono molte opzioni Di questi ultimi, si possono notare le schede flash. In precedenza, questo tipo veniva utilizzato per la fabbricazione di schede perforate e delle loro controparti magnetiche.
- tamburo. Un esempio è un tamburo magnetico. Quasi non usato
- Cintura. Un esempio sono i nastri perforati o magnetici. Nel mondo moderno, non si verifica quasi mai.
Principio fisico
Secondo il principio fisico di funzionamento, i dispositivi di input, output, storage ed elaborazione sono suddivisi in:
- magnetico. Sono realizzati sotto forma di nuclei, dischi, nastri o carte. Un esempio è un disco rigido.Questo non è il modo più veloce per elaborare le informazioni, ma ti consente di conservare i dati per lungo tempo senza fornire energia, il che garantisce la loro popolarità attuale.
- perforazioni. Realizzato come nastri o carte. Un esempio è una vecchia scheda perforata utilizzata per registrare informazioni nei primi modelli di computer. A causa della complessità della produzione e della piccola quantità di dati memorizzati, questo principio non è praticamente in uso ora.
- ottico. CD di qualsiasi tipo. Tutti lavorano sul principio del riflesso della luce dalla loro superficie. Il laser brucia le tracce, formando sezioni diverse dalla massa totale, che consente di utilizzare lo stesso sistema di codice binario in cui uno stato del disco è indicato dall'uno e l'altro da zero.
- magnete. Dischi come MO. Sono usati raramente, ma combinano i vantaggi di entrambi i sistemi.
- Elettrostatica. Funzionano secondo il principio dell'accumulo di una carica di elettricità. Esempi sono CRT, banchi di condensatori.
- semiconduttore. Utilizzare le funzionalità degli stessi materiali per la raccolta e l'archiviazione dei dati. Ecco come funziona un'unità flash.
Tra le altre cose, ci sono dispositivi di archiviazione che funzionano secondo altri principi fisici. Ad esempio, sulla superconduttività o sul suono.
Numero di stati
L'opzione di classificazione finale per un dispositivo di archiviazione a lungo termine è il numero di stati che può supportare. Come accennato in precedenza, i media digitali funzionano modificando la loro parte fisica in base all'elettricità fornita. L'esempio più semplice: se è magnetizzato, allora questo è uguale al numero 1, in caso contrario, quindi - 0. Questo è il principio del funzionamento dei sistemi binari che può supportare solo due varianti di stato. Ora vengono utilizzati anche dispositivi che funzionano in tre o più forme. Questo apre prospettive molto ampie per l'uso di supporti di archiviazione, consente di ridurne le dimensioni, aumentando al contempo la quantità totale di informazioni archiviate.
risultati
Le vecchie unità erano molto grandi. I primissimi computer richiedevano una stanza paragonabile alle moderne palestre, e anche così funzionavano molto lentamente. I progressi non si fermano e ora i dispositivi di archiviazione, anche i più voluminosi, possono essere semplicemente messi in tasca. Ulteriore sviluppo può andare sia lungo il percorso di ricerca di nuovi materiali o modi di interagire con quelli vecchi, sia nella direzione di creare comunicazioni costanti e stabili in tutto il mondo. In questo caso, le unità ad alta capacità verranno posizionate in sale server speciali e l'utente riceverà tutti i dati utilizzando la tecnologia "cloud".
