Накопители на оптических дисках. Характеристика внешней памяти компьютера

Характеристика внешней памяти компьютера

Виды памяти компьютера

Существует множество типов и подтипов компьютерной памяти, которые классифицируются в зависимости от роли в компьютерной системе.

Память является одним из самых важных компонентов, включенных в компьютерную систему, будь то ноутбуки или настольные компьютеры. Существуют различные типы компьютерной памяти, которые могут быть установлены, в зависимости от фактической потребности для функционирования и технических характеристик системы.

Память связана со многими устройствами и компонентами, которые отвечают за хранение данных и приложений на временной или постоянной основе. Это позволяет пользователю сохранять информацию и хранить ее на компьютере. Без оперативной памяти было бы сложно найти место, которое необходимо для хранения вычислений и процессов. Существуют различные типы памяти, общей характеристикой для всех типов является то, что они предназначены для задач сохранения некоторых видов данных. Каждая из них имеет свои особенности и возможности.

Различают два вида памяти: внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя память

В состав внутренней памяти входит оперативная память, кэш-память и постоянная память.

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 представляет собой множество ячеек, причём, каждая имеет свой уникальный адрес. Каждая ячейка памяти имеет объём 1 байт.

Оперативная память обладает двумя свойствами: дискретность и адресуемость.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как когда машина выключается, всё, что находилось в ОЗУ пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Важная характеристика модулей памяти — время доступа к данным (нс).

Постоянная память

В состав внутренней памяти входит постоянная память.

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

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.

Важнейшей микросхема постоянной или Flash-память — модуль BIOS.

BIOS (Basic Input/Output System - базовая система ввода-вывода) — совокупность программы предназначенных для:

• автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера
• загрузки операционной системы в оперативную память

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.

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 )

Внешняя память располагается на магнитных или оптических дисках. Запись и считывание информации при работе с внешней памятью происходит медленнее, чем при работе с RAM, зато внешняя память имеет большой объем и содержимое ее не меняется при выключении ПК.

Энергонезависимая память представлена микросхемой памяти, в которую записана информация о типе аппаратуры компьютера и его настройке. Настройка ПК может меняться по желанию пользователя, поэтому энергонезависимая память позволяет не только считывать из нее данные, но и записывать. По существу, здесь используется обычная микросхема RAM, но изготовленная по особой CMOS-технологии, обеспечивающей малое потребление энергии при работе этого устройства. Именно поэтому энергонезависимую память часто называют CMOS-памятью. По CMOS-технологии изготавливают все микросхемы для портативных ПК, чтобы обеспечить длительную работу их батарей питания. Микросхема энергонезависимой памяти подключается к батарейке, что сохраняет записанные в микросхеме данные при выключении ПК из сети. В случае, если батарейка истощится, данные о настройке ПК будут уничтожаться при выключении компьютера, и при каждом новом включении придется настраивать конфигурацию ПК заново.

 

1.2 Виды накопителей.

Накопитель можно рассматривать как совокупность носителя и соответствующего привода. Различают накопители с сменными и постоянными носителями. Привод - это объединение механизма чтения-записи с соответствующими электронными схемами управления. Его конструкция определяется принципом действия и видом носителя. Носитель - это физическая среда хранения информации, по внешнему виду может быть дисковым или ленточным. По принципу запоминания различают магнитные, оптические и магнитооптические носители. Ленточные носители могут быть лишь магнитными, в дисковых носителях используют магнитные, магнитооптические и оптические методы записи-считывания информации.

По способу записи и чтения устройства внешней памяти (накопители) подразделяются в зависимости от вида носителя на магнитные, оптические и электронные (флэш-память).

Самыми распространенными являются накопители на:

накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)

накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)

накопители на оптических дисках,

Накопители на магнитных дисках

Основой накопителей на магнитных дисках является диск (или диски), покрытые магнитными окислами, которые под воздействием магнитного поля могут изменять свою намагниченность и оставаться в таком состоянии достаточно длительное время. Магнитный диск может быть либо гибким, на основе полимеров, либо жестким, на основе алюминиевых пластин.

 

Накопитель на жестком магнитном диске внешне представляет собой прочный металлический корпус, внутри которого находится один или несколько магнитных дисков. Он полностью герметичен и защищает дисковод от частичек пыли, которые при попадании в узкий зазор между головкой и поверхностью диска могут повредить чувствительный магнитный слой и вывести диск из строя. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех. Сам диск представляет собой круглую металлическую пластину с очень ровной поверхностью, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски. Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, поступающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и «запомнить».

. Накопители на жестких магнитных дисках имеют большую емкость (измеряемую в десятках и сотнях гигабайт), большое быстродействие и поэтому являются основным внешним запоминающим устройством современного компьютера.

Носителем в накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД) является магнитный диск—дискета (флоппи-диск) — на полимерной основе, заключенный в пластиковый конверт. Носитель читается и записывается в приводе — дисководе, который содержит магнитную головку и двигатель, приводящий в движение диск и головку: Дискета может свободно выниматься из привода, поэтому дискеты чаше всего используют для переноса информации между компьютерами. Недостатками накопителей на гибких магнитных дисках являются их низкая емкость, недостаточные быстродействие и надежность.

 

Накопители на оптических дисках

Оптические накопители предназначены для чтения и, как правило, записи/перезаписи с оптических дисков. Оптические диски представляют собой круглые и плоские по форме пластины из плотного материала (обычно, состоящие из поликарбоната) с нанесенными слоями, позволяющими хранить информацию в виде мельчайших ямок (пит, от pit — ямка, углубление). Процесс считывания производится лучом лазера, который отражаясь от поверхности диска, попадает в фотоэлемент, где свет преобразуется в электрический сигнал, величина которого позволяет декодировать записанную информацию.

Наиболее распространенные форматы оптических дисков для использования в персональных компьютерах– это CD, DVD, Blu-ray.