Основными характеристиками памяти являются объем, время доступа и плотность записи информации. Объем памяти определяется максимальным количеством информации, которая может быть помещена в эту память, и выражается в килобайтах, мегабайтах, гигабайтах. Время доступа к памяти (секунды) представляет собой минимальное время, достаточное для размещения в памяти единицы информации. Плотность записи информации (бит/см2) представляет собой количество информации, записанной на единице поверхности носителя. Важнейшей характеристикой компьютера в целом является его производительность, т.е. возможность обрабатывать большие объемы информации. Производительность ПК во многом определяется быстродействием процессора, а также объемом оперативной памяти и скоростью доступа к ней.
Оперативная память изготавливается в виде небольших печатных плат с рядами контактов, на которых размещаются интегральные схемы памяти (модули памяти). Модули памяти различаются по размеру и количеству контактов (SIMM или DIMM), по быстродействию, по объему.
Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является быстродействие — частота, с которой считывается или записывается информация в ячейки памяти. Современные модули памяти имеют частоту 133 МГц и выше.
Оперативная память состоит из огромного количества ячеек (десятки миллионов), в каждой из которых хранится определенная информация. От объема оперативной памяти зависит, сможет ли компьютер работать с той или иной программой. При недостаточном количестве памяти программы либо совсем не будут работать, либо будут работать медленно. Типичный современный компьютер имеет 256 или 512 Мб оперативной памяти. Оперативная память энергозависима — при выключении электропитания информация, помещенная в оперативную память, исчезает безвозвратно.
Для ускорения доступа к оперативной памяти используется кэш-память (cache — запас). Это сверхбыстрая оперативная память, предназначенная для временного хранения текущих данных и помещенная между оперативной памятью и процессором. Объем кэш-памяти до 1Мб. Специальные программно-аппаратные средства обеспечивают опережающее копирование данных из оперативной памяти в кэш и обратное копирование данных по окончании их обработки. Обработка данных в кэш-памяти производится быстрее, что приводит к увеличению производительности ПК. Непосредственного доступа из программы в кэш-память нет.
Специальная память. CMOS-память (изготовленная по технологии CMOS — complementarymetal — oxidesemiconductor) предназначена для длительного хранения данных о конфигурации и настройке компьютера (дата, время, пароль), в том числе и когда питание компьютера выключено. Для этого используют специальные электронные схемы со средним быстродействием, но очень малым энергопотреблением, питаемые от специального аккумулятора, установленного на материнской плате. Это полупостоянная память.
Данные записываются и считываются под управлением команд, содержащихся в другом виде памяти — BIOS.
BIOS — постоянная память, т.е. память, хранящая информацию при отключенном питании теоретически сколь угодно долго, в которую данные занесены при ее изготовлении. [11]
Жесткий магнитный диск (винчестер, HDD — HardDiskDrive) — постоянная память, предназначена для долговременного хранения всей имеющейся в компьютере информации. Операционная система, постоянно используемые программы загружаются с жесткого диска, на нем хранится большинство документов.
Жесткий диск представляет собой герметичную коробочку, внутри которой спрятано несколько дисков, покрытых магнитным слоем. Над ними очень быстро движутся несколько головок чтения-записи.
Практически все современные жесткие диски выпускаются по технологии, использующей магниторезистивный эффект. Благодаря этому емкость дисков растет быстрыми темпами за счет повышения плотности записи информации.
Появление в 1999 г. изобретенных фирмой IBM головок с магниторезистивным эффектом (GMR — GiantMagneticResistance) привело к повышению плотности записи до 6,4 Гбайт на одну пластину в уже представленных на рынке изделиях.
Основные параметры жесткого диска:
- Емкость — винчестер имеет объем от 40 Гб до 200 Гб и более.
- Скорость чтения данных. Средний показатель — около 8 Мбайт/с.
- Среднее время доступа. Измеряется в миллисекундах и обозначает то время, которое необходимо диску для доступа к любому выбранному вами участку. Средний показатель — 9 мс.
- Скорость вращения диска. Показатель, напрямую связанный со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Скорость вращения жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего времени доступа. Повышение общей производительности особенно заметно при выборке большого числа файлов.
- Размер кэш-памяти — быстрой буферной памяти небольшого объема, в которую компьютер помещает наиболее часто используемые данные. У винчестера есть своя кэш-память размером до 8 Мбайт.
- Фирма-производитель. Освоить современные технологии могут только крупнейшие производители, потому что организация изготовления сложнейших головок, пластин, контроллеров требует крупных финансовых и интеллектуальных затрат. Жесткие диски производят семь основных компаний: Fujitsu, IBM-Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba и WesternDigital. При этом каждая модель одного производителя имеет свои, только ей присущие особенности.[12]
Компактные твердотельные носители. Проблема емких и надежных накопителей, являющихся внешними для компьютерной системы, стоит сегодня достаточно остро.
Использование 3,5' гибких дисков (1,44 Мбайт)в недавнем времени было очень популярно. Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращается с постоянной угловой скоростью.
В настоящее время распространенными накопителями можно назвать дисководы CD-ROM и CD-RW (CompactDisc-ReWritable). С помощью специальных программ на чистый CD возможна запись информации в домашних условиях. Запись производится мощным лазером, под воздействием которого материал CD частично теряет прозрачность. По внешнему виду как сами дисководы, так и диски для CD-RW практически не отличаются от CD-ROM, DVD-ROM. Однако из-за меньшей прозрачности CD требуют лучшего отражающего покрытия. В целях сохранения информации CD необходимо предохранять от механических повреждений (царапин, сколов), а также от загрязнения. Накопители управляются контроллерами, размещенными на системной плате либо на мультикарте.
Устройства, выполненные на одной микросхеме (кристалле) и не имеющие подвижных частей, основаны на кристаллах электрически перепрограммируемой флэш-памяти. Физический принцип организации ячеек флэш-памяти можно считать одинаковым для всех выпускаемых устройств, как бы они ни назывались. Различаются такие устройства по интерфейсу и применяемому контроллеру, что обусловливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении.[13]
В данной работе была раскрыта структурная схема ЭВМ. Структура компьютера – это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов. Центральной частью компьютера является системныйблок, с присоединенными к нему клавиатурой, монитором и мышью. Описаны основные компоненты ЭВМ: микропроцессор, внешняя и внутренняя память, генератор тактовой частоты, контроллеры (в том числе контроллер прерывания), системная шина, устройства ввода и вывода информации и другие. Рассмотрен принцип взаимодействия основных устройств. А также описаны состав центрального процессора и его основные характеристики, такие как быстродействие, тактовая частота и разрядность. Микропроцессор (МП). Это центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины для выполнения арифметических и логических операций над информацией. Разобраны основные виды памяти и их основные характеристики, такие как емкость, скорость чтения данных и среднее время доступа к данным. Оперативная память — устройство, предназначенное для хранения обрабатываемой информации (данных) и программ, управляющих процессом обработки информации.CMOS-память предназначена для длительного хранения данных о конфигурации и настройке компьютера (дата, время, пароль), в том числе и когда питание компьютера выключено. Жесткий магнитный диск — постоянная память, предназначена для долговременного хранения всей имеющейся в компьютере информации. Использование 3,5' гибких дисков (1,44 Мбайт)в недавнем времени было очень популярно. Устройства, выполненные на одной микросхеме (кристалле) и не имеющие подвижных частей, основаны на кристаллах электрически перепрограммируемой флэш-памяти. В настоящее время распространенными накопителями можно назвать дисководы CD-ROM и CD-RW.
1. Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006.
2. Дорот В. А., Новиков Ф. Н. Толковый словарь современной компьютерной лексики. 2-е изд. СПб.: BHV, 2001.
3. Информатика: Учебник. Под ред. Макаровой Н. В. М.: Финансы и статистика, 2000.
4. Лесничая И.Г. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. М.: Издательство Эксмо, 2007
5. Попов В.Б. Основы компьютерных технологий. М. : Финансы и статистика, 2002.
[1]Информатика: Учебник. Под ред. Макаровой Н. В. М.: Финансы и статистика, 2000.
[2]Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006
[3]Лесничая И.Г. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. М.: Издательство Эксмо, 2007
[4]Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006
[5]Информатика: Учебник. Под ред. Макаровой Н. В. М.: Финансы и статистика, 2000.
[6]Информатика: Учебник. Под ред. Макаровой Н. В. М.: Финансы и статистика, 2000.
[7]Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006.
[8]Информатика: Учебник. Под ред. Макаровой Н. В. М.: Финансы и статистика, 2000.
[9]Дорот В. А., Новиков Ф. Н. Толковый словарь современной компьютерной лексики. 2-е изд. СПб.: BHV, 2001.
[10]Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006.
[11]Попов В.Б. Основы компьютерных технологий. М. : Финансы и статистика, 2002.
[12]Дорот В. А., Новиков Ф. Н. Толковый словарь современной компьютерной лексики. 2-е изд. СПб.: BHV, 2001.
[13]Акулов О. А., Медведьев Н. В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006.