Działanie dowolnego typu komputera opiera się na urządzeniu pamięci masowej, które może przechowywać informacje, wykorzystywać je do obliczeń i wydawać na pierwsze żądanie operatora.
Definicja
Urządzenie do przechowywania informacji to urządzenie związane z innymi elementami komputera i zdolne do postrzegania wpływów zewnętrznych. W nowoczesnych komputerach używanych jest jednocześnie kilka rodzajów podobnych produktów, z których każdy ma swoją funkcjonalność i funkcje. Urządzenia do przechowywania kluczowych informacji są klasyfikowane zgodnie z ich zasadami działania, wymaganiami dotyczącymi dostaw energii i wieloma innymi parametrami.
Działania z pamięcią
Głównym zadaniem każdego urządzenia rejestrującego jest umiejętność współpracy z operatorem. Wszystkie działania są podzielone na trzy typy:
- Przechowywanie. Wszystkie informacje na rejestratorze muszą być tam przed usunięciem przez operatora lub komputer. Istnieją produkty, które mogą przechowywać dane przez długi czas, nawet gdy komputer jest wyłączony. Tak działają standardowe dyski twarde. Inne podobne produkty (RAM) zawierają tylko część danych, dzięki czemu operator uzyskuje do nich dostęp tak szybko, jak to możliwe.
- Enter. Informacje muszą jakoś dotrzeć do urządzenia nagrywającego. W takim przypadku separacja może być zgodna z tą zasadą. Niektóre modele współpracują bezpośrednio z operatorem. Inne są powiązane z innymi elementami pamięci, przyspieszając ich pracę.
- Wniosek. Uzyskane dane są wyświetlane w interfejsie interakcji użytkownika lub udostępniane do obliczeń innym urządzeniom pamięci masowej.
Wszystkie urządzenia do przechowywania, wprowadzania i wysyłania informacji w taki czy inny sposób są podłączone do jednej sieci w ramach jednego komputera. Razem zapewniają jego działanie.
Formularz
Klasyfikacja urządzeń do przechowywania informacji według formy zapisu dzieli je wszystkie na dwie kategorie: analogową i cyfrową. Pierwsze we współczesnym świecie praktycznie nie są używane. Najbliższym przykładem analogowego urządzenia nagrywającego jest kaseta do magnetofonu, która od dawna jest nieaktualna. Niemniej jednak w tym kierunku trwają pewne zmiany. W chwili obecnej istnieje już kilka prototypów produktów tego typu, które nie są złe pod względem wydajności i szybkości działania, jednak w porównaniu z urządzeniami cyfrowymi znacznie tracą koszty produkcji. Standardowy dysk twardy komputera przechowuje informacje w postaci zer i jedynek. Jest to cyfrowe urządzenie rejestrujące, podobnie jak zdecydowana większość nowoczesnych produktów tego typu. Ich działanie opiera się na zasadzie utrzymania stanu fizycznego medium w jednej z dwóch możliwych form (dla układu binarnego). Obecnie stosuje się także bardziej nowoczesne opcje, które mogą wykorzystywać trójskładnikową, a nawet dziesiętną formę zapisu. Było to możliwe dzięki zastosowaniu unikalnych właściwości różnych materiałów i pojawieniu się nowych technologii zapisywania danych na dyskach. Ludzkość stopniowo zwiększa ilość informacji, które można zapisać, jednocześnie zmniejszając rozmiar nośnika.
Stabilność nagrywania
Klasyfikacja według tego wskaźnika dzieli wszystkie urządzenia do przechowywania i przetwarzania informacji na cztery grupy:
- Nagrania operacyjne (RAM). Operator ma możliwość wprowadzenia nowych informacji, przeczytania już dostępnych i pracy z nimi bezpośrednio w procesie funkcjonowania.Przykładem jest pamięć o swobodnym dostępie komputera. Przechowuje większość stale żądanych danych, więc nie musisz stale uzyskiwać dostępu do głównego dysku twardego. W większości przypadków wszystkie informacje są usuwane z takich mediów po awarii zasilania.
- Wielokrotnego zapisu (EEPROM). Takie produkty umożliwiają rejestrowanie, usuwanie i ponowne wprowadzanie danych prawie nieograniczoną liczbę razy. Przykładem jest CD-RW i standardowe dyski twarde. Na każdym komputerze taka pamięć jest najbardziej i to na niej przechowywane są prawie wszystkie informacje o użytkowniku.
- Nagrywalny (EPROM). Na takich urządzeniach dane można zapisać tylko raz. Nie ma możliwości zastąpienia lub usunięcia informacji, co jest główną wadą takich produktów. Przykładem są dyski CD-R. We współczesnym świecie stosuje się go niezwykle rzadko.
- Stałe (ROM). Ten typ urządzenia zapisuje raz zapisane informacje i nie pozwala na ich usunięcie lub zmianę w jakikolwiek sposób. Przykładem jest BIOS komputera. W nim wszystkie dane pozostają niezmienione, a użytkownik ma możliwość wybrania tylko innych ustawień z listy istniejących. W przeciwieństwie do EPROM-ów nadal możesz dodawać nowe dane do takich nośników, ale z reguły wymaga to całkowitego usunięcia starego. Oznacza to, że BIOS można zainstalować ponownie, ale nie można go uzupełniać ani aktualizować.
Brak zmienności
Aby komputer działał, wymaga prądu, bez którego realizacja wszystkich działań byłaby niemożliwa. Jeśli jednak za każdym razem po wyłączeniu komputera dane dotyczące całej wykonanej pracy zostaną usunięte, wartość komputera w naszym życiu byłaby znacznie mniejsza. Jakie są rodzaje urządzeń do przechowywania żywności?
- Lotny. Produkty te działają tylko wtedy, gdy dostarczana jest do nich energia elektryczna. Ten typ obejmuje standardowe moduły RAM DRAM lub SRAM.
- Nielotny. Urządzenia rejestrujące nie wymagają zasilania do zapisywania informacji. Przykładem jest dysk twardy komputera.
Rodzaj dostępu
Urządzenia pamięci są również podzielone przez ten wskaźnik. Według rodzaju pamięci dostępowej jest:
- Asocjacyjny. Używany rzadko. Produkty te obejmują specjalne urządzenia, które służą do zwiększania prędkości rozległych macierzy danych.
- Direct. Dyski twarde tego typu zapewniają pełny i nieograniczony dostęp.
- Spójne. Teraz prawie nigdy nie używany. Wcześniej stosowany w taśmach magnetycznych.
- Arbitralne. Zgodnie z tą zasadą działa pamięć o dostępie swobodnym, dająca użytkownikowi możliwość w dowolnej formie dostępu do najnowszych informacji, z którymi współpracował system. Służy do przyspieszenia komputera.
Wykonanie
Urządzenia zaprojektowane do przechowywania informacji są klasyfikowane według rodzaju wydajności.
- Płytki drukowane. Ten typ obejmuje moduły RAM i wkłady do starych konsol. Działają bardzo szybko, ale potrzebują stałego dopływu energii, dlatego ich obecne zastosowanie ma rolę pomocniczą.
- Dysk Są magnetyczne i optyczne. Najpopularniejszym przedstawicielem jest dysk twardy komputera. Są używane jako główny nośnik pamięci.
- Karta. Istnieje wiele opcji. Z tych ostatnich można zauważyć karty flash. Wcześniej ten typ był używany do produkcji kart perforowanych i ich odpowiedników magnetycznych.
- Bęben. Przykładem jest bęben magnetyczny. Prawie nieużywany.
- Taśma Przykładem są perforowane lub magnetyczne taśmy. We współczesnym świecie prawie nigdy nie występuje.
Zasada fizyczna
Zgodnie z fizyczną zasadą działania urządzenia wejściowe, wyjściowe, magazynujące i przetwarzające dzielą się na:
- Magnetyczny. Wykonane są w postaci rdzeni, dysków, taśm lub kart. Przykładem jest dysk twardy.Nie jest to najszybszy sposób przetwarzania informacji, ale pozwala przechowywać dane przez długi czas bez dostarczania energii, co zapewnia ich aktualną popularność.
- Perforacja. Wykonane jako wstążki lub karty. Przykładem jest stara karta dziurkacza używana do rejestrowania informacji w pierwszych modelach komputerów. Ze względu na złożoność produkcji i niewielką ilość przechowywanych danych zasada ta praktycznie nie jest obecnie stosowana.
- Optyczny. Płyty CD dowolnego rodzaju. Wszystkie działają na zasadzie odbicia światła od ich powierzchni. Laser wypala ścieżki, tworząc sekcje różniące się od masy całkowitej, co pozwala na użycie tego samego systemu kodu binarnego, w którym jeden stan dysku jest wskazywany przez jeden, a drugi przez zero.
- Magnetooptyczne. Dyski takie jak MO. Są rzadko używane, ale łączą zalety obu systemów.
- Elektrostatyczne. Działają na zasadzie akumulacji ładunku elektrycznego. Przykładami są CRT, baterie kondensatorów.
- Półprzewodnik. Korzystaj z funkcji tych samych materiałów do gromadzenia i przechowywania danych. Tak działa pamięć flash.
Między innymi istnieją urządzenia pamięci masowej, które działają zgodnie z innymi zasadami fizycznymi. Na przykład nadprzewodnictwo lub dźwięk.
Liczba stanów
Ostateczną opcją klasyfikacji dla długoterminowego urządzenia pamięci jest to, ile stanów może on obsługiwać. Jak wspomniano powyżej, media cyfrowe działają poprzez zmianę ich części fizycznej w oparciu o dostarczoną energię elektryczną. Najprostszy przykład: jeśli jest namagnesowany, to jest równy liczbie 1, jeśli nie, to - 0. Jest to zasada działania systemów binarnych, które mogą obsługiwać tylko dwa warianty stanów. Teraz używane są również urządzenia działające w trzech lub więcej postaciach. Otwiera to bardzo szerokie perspektywy wykorzystania nośników pamięci, pozwala zmniejszyć ich rozmiar, jednocześnie zwiększając całkowitą ilość przechowywanych informacji.
Podsumowanie
Stare dyski były bardzo duże. Pierwsze komputery wymagały pomieszczenia porównywalnego z nowoczesnymi siłowniami, a mimo to działały bardzo wolno. Postęp nie stoi w miejscu, a teraz nawet najbardziej obszerne urządzenia pamięci masowej można po prostu włożyć do kieszeni. Dalszy rozwój może iść zarówno drogą poszukiwania nowych materiałów lub sposobów interakcji ze starymi, jak i w kierunku tworzenia stałej i stabilnej komunikacji na całym świecie. W takim przypadku dyski o dużej pojemności będą znajdować się w specjalnych serwerowniach, a użytkownik otrzyma wszystkie dane przy użyciu technologii „chmury”.
