Внутренняя и внешняя память компьютера

Содержимое разработки

Системная (внутренняя) память компьютера

Для реализации функции хранения информации в компьютере используются следующие основные типы памяти:

Системная (внутренняя) память компьютера

Системная (внутренняя) память компьютера. Кэш-память

Физически кэш-память основана на микросхемах статической памяти SRAM.

Системная (внутренняя) память компьютера.

Постоянно запоминающее устройство (ПЗУ)

Данный вид памяти используется для хранения только такой информации, которая обычно не меняется в ходе эксплуатации компьютера. Типичным примером использования ПЗУ является хранение в нем базового программного обеспечения, используемого при загрузке компьютера (BIOS). Микросхемы ПЗУ располагаются на материнской плате.

Из всех трех типов системной памяти ПЗУ имеет самое большое время доступа, т.е. является наиболее медленной. Ее объем равен 128 или 256 Кбайт.

Системная (внутренняя) память компьютера.

ОПЕРАТИВНОЕ запоминающее устройство (оЗУ)

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — энергозависимая память, применяемая для временного хранения команд и данных, необходимых процессору для выполнения текущих операций.

Для выбора нужной ячейки используется ее адрес, передаваемый по адресной шине.

Системная (внутренняя) память компьютера.

ОПЕРАТИВНОЕ запоминающее устройство (оЗУ)

Системная (внутренняя) память компьютера.

ОПЕРАТИВНОЕ запоминающее устройство (оЗУ)

Системная (внутренняя) память компьютера.

ОПЕРАТИВНОЕ запоминающее устройство (оЗУ)

Оперативная память изготавливается в виде небольших печатных плат с рядами контактов, на которых размещаются интегральные схемы памяти.

Модули памяти различаются по размеру и количеству контактов (в зависимости от типа используемой памяти), а также по быстродействию и объему.

Объемы оперативной памяти современных компьютеров могут измеряться несколькими гигабайтами (в среднем от 1 до 8 Гбайт).

Долговременная (внешняя) память компьютера

Процессор не имеет прямого доступа к содержимому внешней памяти. Чтобы процессор мог обработать данные из долговременной памяти, они должны быть сначала загружены в оперативную память. В настоящее время к основным устройствам долговременной памяти относятся жесткие магнитные диски, накопители на оптических дисках, устройства флеш-памяти.

Ранее для длительного хранения информации использовались также магнитные ленты, дискеты, магнитооптические диски.

Долговременная (внешняя) память компьютера

Жесткий магнитный диск

Первые жесткие диски имели скорость вращения 3600 rpm. В современных жестких дисках скорость вращения возросла до 7200, 10 000 и 15 000 оборотов в минуту.

Долговременная (внешняя) память компьютера

Жесткий магнитный диск

Перед использованием жесткого диска необходимо выполнить операцию его форматирования, которое включает в себя три этапа:

Долговременная (внешняя) память компьютера

Жесткий магнитный диск

2. Разбиение на разделы

Этот процесс разбивает жесткий диск на логические диски (С:, D: и т.д.). Эту функцию выполняет операционная система.

Долговременная (внешняя) память компьютера

Жесткий магнитный диск

3. Высокоуровневое форматирование

Этот процесс также выполняется операционной системой и зависит от ее типа. При высокоуровневом форматировании создаются логические структуры, ответственные за правильное хранение файлов, а также, в некоторых случаях, системные загрузочные файлы в начале диска.

Емкость современных жестких дисков измеряется сотнями гигабайтов. Существуют жесткие диски объемом 1 терабайт (1 терабайт = 1024 гигабайта) и более.

Долговременная (внешняя) память компьютера

Жесткие диски изначально создавались в качестве внутренних устройств и не были предназначены для резервного копирования и переноса информации с одного компьютера на другой. Около 10-15 лет назад самым распространенным устройством, предназначенным для этих целей, были дискеты (гибкие магнитные диски).

Однако их емкость по современным меркам была очень мала (1,44 Мбайт), поэтому на смену им пришли оптические диски CD (компакт-диски), позволяющие хранить достаточно большие объемы информации (650-800 Мбайт) и намного превосходящие дискеты по степени надежности.

Долговременная (внешняя) память компьютера

Диски только для чтения – CD-ROM

Для чтения и многократной записи – CD-RW

Диски DVD с более высокой плотностью записи данных (4,7 Гб или 8,5 Гб).

Blu-ray диски (синий лазер) – емкость от 25 до 50 Гб.

Долговременная (внешняя) память компьютера

По устройству флеш-память (flash-память) напоминает микросхему динамической энергозависимой памяти, в которой вместо конденсаторов в ячейках памяти установлены транзисторы. При подаче напряжения транзистор принимает одно из фиксированных положений — закрытое или открытое. Он остается в этом положении до тех пор, пока на него не будет подан новый электрический заряд, изменяющий его состояние.

Таким образом, последовательность логических нулей и единиц формируется в этом типе памяти подобно статической памяти: закрытые для прохождения электрического тока ячейки распознаются как логические единицы, открытые — как логические нули.

Долговременная (внешняя) память компьютера

Можно сказать, что флеш-память объединяет в себе качества статической и динамической памяти: она позволяет сравнительно быстро записывать и считывать данные и хранит их даже после выключения питания. Эта особенность позволяет использовать микросхемы флеш-памяти в качестве альтернативы компакт-дискам и жестким дискам.

USB flash drive — устройство на основе флеш-памяти для хранения и переноса данных с одного компьютера на другой. Флеш-память заключена в корпус, напоминающий по внешнему виду брелок. Ин­терфейс подключения к компьютеру — USB.

Емкость современных флеш-накопителей дости­гает 16-64 Гб и продолжает расти быстрыми темпами.

Семакин И.Г. Информатика.

Самостоятельная (внеаудиторная) работа:

Источник

Определение и виды внутренней памяти компьютера

Во внутреннюю память ПК входят:

Постоянная память

Это вид энергонезависимый вид запоминающего устройства. Постоянное ЗУ, предназначено для чтения, ведь функции внесения изменений у него нет.

Этот раздел памяти предназначен для ПО компьютера, которое в процессе работы не подлежит изменению. К нему относится: ПО управления работой основных и дополнительных устройств ПК; включения и выключения; тестирования оборудования.

Основное отличие от ОЗУ, постоянное хранение информации, даже после выключения.

Оперативная память

Внутренняя память ПК произвольным доступом, энергозависимый вид ЗУ. Имеется несколько поколений:

DDR. Самый первый модуль, имеет симметричные каналы, которые не зависят друг от друга. Сейчас она не используется, но возможно ее встретить в старых ПК.

DDR2. Модуль с высокими пропускной способностью и частотой. Современные компьютеры не используют.

DDR3. Третье поколение модуля, до сих в ходу с 2012 года. Тактовая частота и пропускная способность увеличена в сравнении с предыдущим модулем. Максимальный объем увеличен до 16 Гб. Имеет модуль с пониженным напряжением, требуемом для работы.

DDR4. Актуальный и современный модуль, используемый с 2014 года. Объем планки уже увеличен до 128 Гб.

Кэш-память

Хранилище, используемое для сохранения сведений, необходимых в настоящий отрезок времени. Доступ к содержимому в разы быстрее ОЗУ и ПЗУ. Основная задача ЗУ ускорение работы ПК и хранение информации краткосрочно. Каждый главный элемент компьютера обладает кэшем. Основное отличие от других ЗУ, это сверхскорость. Емкость до 40 Мб.

Кэш рекомендуется периодически очищать.

CMOS-RAM

Устройство внутренней памяти компьютера, имеющее минимальное энергопотребление. Хранение данных о конфигурации и оборудовании ПК, входящих в состав компьютера.

Обратите внимание, что этого невеликий по размерам элемент, от которого зависит бесперебойность в работе ПК.

Видеопамять

Выделяется в отдельный вид ЗУ, так как видеокарта, является оборудованием в оборудовании, это один из основных элементов ПК. Позволяет хранить видео элементы.

Имеет сходство с ОЗУ, по объему небольшая в противном случае, загрузка изображения будет очень долговременной.

Подводя итог можно сказать, что не каждый вид запоминающего устройства нужно выбирать из расчета чем больше по объему, тем лучше.

Источник

Внутренняя память компьютера, ее свойства и характеристики

Что это такое

Особенности

Независимо от того, о чем идёт речь, нам необходимы критерии для определения качества запоминающего устройства. Назовём главные характеристики внутренней памяти компьютера:

Свойства

При рассмотрении темы статьи нельзя не упомянуть про свойства внутренней памяти компьютера. Информатика выделяет несколько критериев, по которым можно характеризовать ее.

К внутренней памяти компьютера относятся ОЗУ, ПЗУ, кэш, CMOS и видеопамять, рассмотрим их поподробнее.

Постоянное запоминающее устройство. Было названо так, потому что данные, хранящиеся в нём, не подлежат изменению и предназначены исключительно для считывания. Содержимое этой памяти заполняется непосредственно при изготовлении, сюда могут входить программы для обслуживания персонального компьютера, поддержки операционной системы и устройств ввода-вывода, поэтому её называют ROM BIOS.

Однако эта память соответствовала своему названию исключительно на первом этапе своего создания. С развитием технологий стали выпускаться перепрограммируемые ПЗУ, для того чтобы можно было изменять их содержание в условиях эксплуатации.

Оперативная память

Главным недостатком (или конструктивной особенностью) оперативной памяти является её энергозависимость. То есть при выключении питания персонального компьютера все данные, которые в ней записаны, теряются. Основными характеристиками RAM являются:

Внутренняя память компьютера недостаточного объёма сильно снижает производительность. При недостатке RAM некоторые программы могут работать медленно, а некоторые откажутся запускаться вовсе.

Ещё один вид памяти персонального компьютера, являющийся самым быстродействующим. Кэш является посредником между центральным процессором и оперативной памятью. В нем хранятся наиболее часто используемые фрагменты RAM. Поскольку время обращения ЦПУ к нему намного меньше, то и среднее время работы процессора с «оперативкой» уменьшается.

CMOS-RAM

Специально выделенный участок внутренней памяти персонального компьютера для хранения его конфигурации. Своё название он получил от одноимённой технологии, которая обладает невысоким энергопотреблением. Эта память считается энергонезависимой, поскольку информация в ней не теряется при отключении питания ПК. Однако это не совсем так. Если вы вдруг забыли свой пароль от компьютера, вам достаточно снять крышку с системного блока, найти на материнской плате батарейку-таблетку и вынуть её. Без этого аккумулятора все настройки компьютера, включая пароль, будут обнулены.

Видео

Ещё одна внутренняя память персонального компьютера, служащая для хранения графической информации. В персональном компьютере существует 2 способа её реализации.

Развитие

Внутренняя память компьютера развивалась постепенно, проходя множество этапов. Говоря об ОП, можно выделить следующие её виды в порядке совершенствования:

Вывод

Прочитав эту статью, вы узнали, что такое внутренняя память компьютера, каково её строение, виды и характеристики. В жизни это может мало пригодиться, разве что для сдачи экзаменов в университете или общего самообразования.

Источник

Лекция 7. Память

7.1. Как устроена память

Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова — два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использования ячеек памяти другой длины (например, полуслово, двойное слово). Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации. Разбиение памяти на слова для четырехбайтовых компьютеров представлено в таблице:

Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, временным характеристикам, объёму хранимой информации и стоимости хранения одинакового объёма информации. Различают два основных вида памяти — внутреннюю и внешнюю.

7.2. Какие устройства образуют внутреннюю память

В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память.

1. Оперативная память

Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 512 Мбайт. Для несложных административных задач бывает достаточно и 32 Мбайт ОЗУ, но сложные задачи компьютерного дизайна могут потребовать от 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ.

Рис. 7.1. Микросхемы памяти RIMM (сверху) и DIMM (снизу)

2. Кэш-память

3. Специальная память

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры, а с другой строны — важный модуль любой операционной системы.

Интегральные схемы BIOS и CMOS

7.3. Логическая организация оперативной памяти

На современную организацию основной памяти существенное влияние оказали конструкции предыдущих моделей компьютеров.

Источник

Внутренняя память компьютера

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

Министерство образования и науки Украины
Торезкий колледж
Донецкого Государственного Университета Управления
Презентация
По дисциплине:
Информатика.
По теме:
Внутренняя память компьютера
Выполнила:
студентка 1 курса
д-09-01
Антоненко Инна
Проверила:
Хмиленко М.Г.
г.Торез
2009

Описание слайда:

Описание слайда:

Внутренняя память, в свою очередь, подразделяется на: оперативную и постоянную.
Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.
Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.
Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 512 Мбайт. Для несложных административных задач бывает достаточно и 32 Мбайт ОЗУ, но сложные задачи компьютерного дизайна могут потребовать от 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ.

Описание слайда:

Обычно ОЗУ исполняется из интегральных микросхем памяти SDRAM (синхронное динамическое ОЗУ). Каждый информационный бит в SDRAM запоминается в виде электрического заряда крохотного конденсатора, образованного в структуре полупроводникового кристалла. Из-за токов утечки такие конденсаторы быстро разряжаются, и их периодически (примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают специальные устройства. Этот процесс называется регенерацией памяти (Refresh Memory). Микросхемы SDRAM имеют ёмкость 16 — 256 Мбит и более. Они устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти.
Большинство современных компьютеров комплектуются модулями типа DIMM (Dual-In-line Memory Module — модуль памяти с двухрядным расположением микросхем). В компьютерных системах на самых современных процессорах используются высокоскоростные модули Rambus DRAM (RIMM) и DDR DRAM.

Микросхемы памяти RIMM (сверху) и DIMM (снизу)
Микросхемы памяти RIMM(сверху) и DIMM (снизу)

Описание слайда:

Кэш (англ. cache) или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.
Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как «попадания», так и «промахи». В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.
Кэш-память реализуется на микросхемах
статической памяти SRAM (Static RAM),
более быстродействующих,
дорогих и малоёмких, чем DRAM (SDRAM).
Современные микропроцессоры имеют
встроенную кэш-память, так называемый
кэш первого уровня размером 8, 16 или 32 Кбайт.
Кроме того, на системной плате компьютера
может быть установлен кэш второго уровня
ёмкостью 256, 512 Кбайт и выше.

Описание слайда:

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом «зашивается» в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Постоянная память (ROM)

Описание слайда:

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.

Прежде всего в постоянную память
записывают программу управления
работой самого процессора. В ПЗУ
находятся программы управления
дисплеем, клавиатурой, принтером,
внешней памятью, программы запуска
и остановки компьютера, тестирования
устройств.

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры, а с другой стороны — важный модуль любой операционной системы.

Описание слайда:

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) —
совокупность программ,
предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в
оперативную память.

Описание слайда:

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.
Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Setup — устанавливать, читается «сетап»).

Описание слайда:

Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею. Поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Описание слайда:

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Источник