Tutto è memorizzato qui. Registro di sistema di Windows XP Autore: Sergey Golubev

Una persona memorizza le informazioni nella propria memoria, nonché sotto forma di registrazioni su vari supporti esterni (in relazione a una persona): su pietra, papiro, carta, supporti magnetici e ottici, ecc. Grazie a tali registrazioni, le informazioni vengono trasmessa non solo nello spazio (da persona a uomo), ma anche nel tempo, di generazione in generazione.

Varietà di supporti di memorizzazione

Le informazioni possono essere archiviate in varie forme: sotto forma di testi, sotto forma di figure, diagrammi, disegni; sotto forma di fotografie, sotto forma di registrazioni sonore, sotto forma di film o registrazioni video. In ogni caso, vengono utilizzati i loro vettori. Vettore - questo è il supporto materiale utilizzato per registrare e memorizzare le informazioni.

Le caratteristiche principali dei vettori di informazioni includono: volume di informazioni o densità di archiviazione delle informazioni, affidabilità (durabilità) di archiviazione.

Supporti cartacei

Il vettore con l'uso più massiccio è fermo carta. Inventato nel II secolo d.C. in Cina, la carta serve le persone da 19 secoli.

Per confrontare i volumi di informazioni su diversi media, utilizzeremo un'unità universale - byte, supponendo che un carattere del testo "pesa" 1 byte. Un libro contenente 300 pagine, con una dimensione del testo di circa 2000 caratteri per pagina, ha un volume di informazioni di 600.000 byte, o 586 KB. Il volume informativo della biblioteca della scuola secondaria, il cui fondo è di 5000 volumi, è pari a circa 2861 MB = 2,8 GB.

Per quanto riguarda la durata della conservazione di documenti, libri e altri prodotti cartacei, dipende molto dalla qualità della carta, dai coloranti utilizzati per scrivere il testo e dalle condizioni di conservazione. È interessante notare che fino alla metà del 19° secolo (da allora il legno iniziò ad essere utilizzato come materia prima della carta), la carta era prodotta con cotone e scarti tessili - stracci. Gli inchiostri erano coloranti naturali. La qualità dei documenti manoscritti di quel tempo era piuttosto alta e potevano essere conservati per migliaia di anni. Con il passaggio a una base in legno, con la diffusione degli strumenti di dattilografia e fotocopiatrice, con l'utilizzo di coloranti sintetici, la durata di conservazione dei documenti stampati è scesa a 200-300 anni.

Supporti magnetici

La registrazione magnetica è stata inventata nel 19° secolo. Inizialmente, la registrazione magnetica veniva utilizzata solo per preservare il suono. Il primo vero supporto di registrazione magnetico era un filo di acciaio con un diametro fino a 1 mm. All'inizio del 20° secolo, per questi scopi veniva utilizzato anche il nastro d'acciaio laminato. Le caratteristiche qualitative di tutti questi vettori erano molto basse. La produzione di una registrazione magnetica di 14 ore di presentazioni orali al Congresso Internazionale di Copenaghen nel 1908 richiese 2.500 km, ovvero circa 100 kg di filo.

Negli anni '20 apparve nastro magnetico prima su carta, e poi su base sintetica (lavsan), sulla cui superficie viene applicato un sottile strato di polvere ferromagnetica. Nella seconda metà del 20 ° secolo, hanno imparato a registrare un'immagine su nastro magnetico, sono apparse videocamere e videoregistratori.

Sui computer della prima e della seconda generazione, il nastro magnetico veniva utilizzato come unico tipo di supporto rimovibile per dispositivi di memoria esterni. Circa 500 Kb di informazioni sono state collocate su una bobina di nastro magnetico, che è stato utilizzato nelle unità a nastro dei primi computer.

Dall'inizio degli anni '60, computer dischi magnetici: un disco di alluminio o plastica ricoperto da un sottile strato di polvere magnetica dello spessore di pochi micron. Le informazioni su un disco sono disposte lungo binari concentrici circolari. I dischi magnetici sono rigidi e flessibili, rimovibili e integrati in un'unità del computer. Questi ultimi sono tradizionalmente chiamati dischi rigidi e i floppy disk rimovibili sono chiamati floppy disk.

Computer "Winchester".- questo è un pacco di dischi magnetici posti su un asse comune. La capacità di informazioni dei moderni dischi rigidi è misurata in gigabyte: decine e centinaia di GB. Il tipo più comune di floppy disk con un diametro di 3,5 pollici contiene 2 MB di dati. I floppy disk sono recentemente caduti in disuso.

Le carte di plastica si sono diffuse nel sistema bancario. Utilizzano inoltre il principio magnetico della registrazione delle informazioni con cui funzionano gli sportelli automatici e i registratori di cassa, connesso al sistema bancario delle informazioni.

Supporti ottici

L'uso del metodo ottico, o laser, per la registrazione delle informazioni inizia negli anni '80. Il suo aspetto è associato all'invenzione di un generatore quantistico: un laser, una sorgente di un raggio molto sottile (spessore dell'ordine di un micron) ad alta energia. Il raggio è in grado di masterizzare un codice binario di dati con una densità molto elevata sulla superficie di un materiale fusibile. La lettura avviene come risultato della riflessione da una tale superficie "perforata" di un raggio laser con meno energia (raggio "freddo"). A causa dell'elevata densità di registrazione, i dischi ottici hanno un volume di informazioni molto maggiore rispetto ai supporti magnetici a disco singolo. La capacità di informazioni di un disco ottico va da 190 a 700 MB. I dischi ottici sono chiamati CD.

Nella seconda metà degli anni '90 sono apparsi i dischi video digitali versatili (DVD). D digitale V spoglio D isk) con una grande capacità, misurata in gigabyte (fino a 17 GB). L'aumento della loro capacità rispetto ai CD è dovuto all'uso di un raggio laser di diametro inferiore, nonché alla registrazione a due strati ea due lati. Ripensa all'esempio della biblioteca scolastica. L'intero fondo del suo libro può essere collocato su un DVD.

Attualmente, i dischi ottici (CD - DVD) sono i supporti materiali più affidabili. informazioni registrate digitalmente. Questi tipi di media possono essere scrivi una sola volta - sola lettura o riscrivibili - lettura-scrittura.

Memoria flash

Di recente sono comparsi moltissimi dispositivi digitali mobili: fotocamere e videocamere digitali, lettori MP3, palmari, telefoni cellulari, lettori di e-book, navigatori GPS e molto altro. Tutti questi dispositivi richiedono supporti di archiviazione portatili. Ma poiché tutti i dispositivi mobili sono piuttosto in miniatura, hanno anche requisiti speciali per i supporti di archiviazione. Devono essere compatti, avere un basso consumo energetico durante il funzionamento ed essere non volatili durante l'archiviazione, avere una grande capacità, elevate velocità di scrittura e lettura e una lunga durata. Tutti questi requisiti sono soddisfatti schede flash memoria. Il volume di informazioni di una scheda flash può essere di diversi gigabyte.

Come supporto esterno per un computer, i portachiavi flash ("unità flash" - sono chiamati colloquialmente), il cui rilascio è iniziato nel 2001, sono stati ampiamente utilizzati. Una grande quantità di informazioni, compattezza, elevata velocità di lettura-scrittura, facilità d'uso sono i principali vantaggi di questi dispositivi. Il portachiavi flash si collega alla porta USB di un computer e consente di scaricare i dati a una velocità di circa 10 Mb al secondo.

"Nano vettori"

Negli ultimi anni si è attivamente lavorato per creare portatori di informazioni ancora più compatti utilizzando le cosiddette “nanotecnologie”, operando a livello di atomi e molecole di materia. Di conseguenza, un singolo CD realizzato utilizzando la nanotecnologia può sostituire migliaia di dischi laser. Secondo gli esperti, in circa 20 anni, la densità di archiviazione delle informazioni aumenterà a tal punto che ogni secondo di una vita umana può essere registrato su un supporto con un volume di circa un centimetro cubo.

Organizzazione di archivi di informazioni

Le informazioni vengono archiviate sui media in modo che possano essere visualizzate, cercare le informazioni necessarie, i documenti necessari, reintegrare e modificare, eliminare i dati che hanno perso la loro rilevanza. In altre parole, le informazioni memorizzate sono necessarie a una persona per lavorarci. La comodità di lavorare con tali archivi di informazioni dipende fortemente da come sono organizzate le informazioni.

Sono possibili due situazioni: o i dati non sono organizzati in alcun modo (questa situazione è talvolta chiamata heap) oi dati strutturato. Con l'aumento della quantità di informazioni, l'opzione "heap" diventa sempre più inaccettabile a causa della complessità del suo utilizzo pratico (ricerca, aggiornamento, ecc.).

Le parole “i dati sono strutturati” indicano la presenza di un certo ordine di dati nella loro conservazione: in un dizionario, un palinsesto, un archivio, un database informatico. Libri di consultazione, dizionari, enciclopedie di solito utilizzano il principio alfabetico lineare di organizzare (strutturare) i dati.

Le biblioteche sono il più grande deposito di informazioni. Le citazioni delle prime biblioteche risalgono al VII secolo a.C. Con l'invenzione della stampa nel XV secolo, le biblioteche iniziarono a diffondersi in tutto il mondo. La biblioteconomia ha secoli di esperienza nell'organizzazione delle informazioni.

Per organizzare e ricercare i libri nelle biblioteche si creano dei cataloghi: liste del fondo librario. Il primo catalogo della biblioteca fu creato nella famosa Biblioteca di Alessandria nel III secolo aC. Con l'aiuto del catalogo, il lettore determina la disponibilità del libro di cui ha bisogno in biblioteca e il bibliotecario lo trova nel deposito dei libri. Quando si utilizza la tecnologia della carta, un catalogo è un insieme organizzato di schede di cartone con informazioni sui libri.

Esistono cataloghi alfabetici e sistematici. A alfabetico cataloghi, le schede sono disposte in ordine alfabetico dei nomi degli autori e della forma lineare(unico livello)struttura dati. A sistematico le schede catalogo sono sistematizzate in base al contenuto dei libri e della forma struttura dati gerarchica. Ad esempio, tutti i libri si dividono in arte, didattica, scientifica. La letteratura educativa è divisa in scuola e università. I libri per la scuola sono divisi in classi, ecc.

Nelle biblioteche moderne i cataloghi cartacei vengono sostituiti da quelli elettronici. In questo caso la ricerca dei libri viene effettuata automaticamente dal sistema informativo della biblioteca.

I dati archiviati su supporti informatici (dischi) hanno un'organizzazione di file. Un file è come un libro in una biblioteca. Come una directory di libreria, il sistema operativo crea una directory su disco, che viene memorizzata su tracce dedicate. L'utente cerca il file desiderato sfogliando la directory, dopodiché il sistema operativo trova questo file sul disco e lo fornisce all'utente. Il primo supporto su disco di piccola capacità utilizzava una struttura di archiviazione file a livello singolo. Con l'avvento dei dischi rigidi di grande capacità, iniziò a essere utilizzata una struttura di organizzazione dei file gerarchica. Insieme al concetto di “file”, è apparso il concetto di cartella (vedi “ File e file system”).

Un sistema più flessibile per organizzare l'archiviazione e il recupero dei dati sono i database informatici (vedi . “Banca dati”).

Affidabilità dell'archiviazione delle informazioni

Il problema dell'affidabilità dell'archiviazione delle informazioni è associato a due tipi di minacce alle informazioni archiviate: distruzione (perdita) di informazioni e furto o fuga di informazioni riservate. Gli archivi cartacei e le biblioteche sono sempre stati in pericolo di estinzione fisica. La distruzione della Biblioteca di Alessandria di cui sopra nel I secolo aC portò gravi danni alla civiltà, poiché la maggior parte dei libri in essa contenuti esisteva in un'unica copia.

Il modo principale per proteggere le informazioni nei documenti cartacei dalla perdita è la loro duplicazione. L'uso dei media elettronici rende la duplicazione più facile ed economica. Tuttavia, il passaggio alle nuove tecnologie dell'informazione (digitali) ha creato nuovi problemi di sicurezza dell'informazione.

Nel processo di studio del corso di informatica, gli studenti acquisiscono determinate conoscenze e abilità relative alla conservazione delle informazioni.

Gli studenti imparano a lavorare con le fonti di informazione tradizionali (cartacee). Lo standard per la scuola primaria prevede che gli studenti debbano imparare a lavorare con fonti di informazione non informatiche: libri di consultazione, dizionari, cataloghi di biblioteche. Per fare ciò, dovrebbero familiarizzare con i principi di organizzazione di queste fonti e con i metodi di ricerca ottimale in esse. Poiché queste conoscenze e abilità sono di grande importanza educativa generale, è auspicabile fornirle agli studenti il ​​prima possibile. In alcuni programmi del corso di informatica propedeutica si presta molta attenzione a questo argomento.

Gli studenti devono padroneggiare le tecniche di lavoro con i supporti di archiviazione per computer rimovibili. Sempre più rari negli ultimi anni, sono stati utilizzati floppy disk magnetici, che sono stati sostituiti da supporti flash capienti e veloci. Gli studenti dovrebbero essere in grado di determinare la capacità di informazione del supporto, la quantità di spazio libero e confrontare il volume dei file salvati con esso. Gli studenti dovrebbero comprendere che i dischi ottici sono il mezzo più adatto per l'archiviazione a lungo termine di grandi quantità di dati. Se hai un masterizzatore CD, insegna loro come scrivere file.

Un punto importante della formazione è spiegare i pericoli a cui sono esposte le informazioni del computer da programmi dannosi - virus informatici. Ai bambini dovrebbero essere insegnate le regole base dell'“igiene informatica”: effettuare il controllo antivirus di tutti i file appena arrivati; aggiornare regolarmente i database antivirus.

I dati dell'utente vengono archiviati come file sui dischi rigidi del PC. Possono anche essere archiviati (dischi rigidi esterni, CD/DVD, unità flash, ecc.).

I dati devono essere mantenuti separati dal software. Quando si archiviano dati insieme a programmi, esiste il rischio di danneggiamento involontario dei programmi, che può anche portare alla distruzione del sistema operativo.

Se possibile, i file utente NON devono essere archiviati nell'unità C:, dove si trovano i file del sistema operativo. Bene, se il computer ha un solo disco rigido C:, allora possiamo consigliarti di creare una cartella su di esso, ad esempio, con il nome "D:".

Quindi è necessario creare un collegamento a questa cartella (tasto destro del mouse - "Crea collegamento") e rinominarlo, ad esempio, in "Disco_D". Il collegamento dovrebbe essere posizionato sul desktop del tuo computer e tutti i dati utente dovrebbero essere scritti in questa cartella D, simulando così, per così dire, un altro disco chiamato D, che in realtà non è nel tuo computer.

Un'opzione più protetta da occhi indiscreti è offerta dal sistema operativo stesso. Ha una cartella "I miei documenti" in cui agli utenti viene chiesto di archiviare tutti i propri dati. Questa cartella ha anche cartelle interne pre-preparate per la memorizzazione di musica, video, documenti, ecc.

In quest'ultimo caso, la protezione dei dati consiste nel fatto che solo l'utente che inserisce nome utente e password può accedere alla cartella Documenti se è stata impostata la modalità di accesso con un account. Se all'accensione del PC non vengono richiesti login e password (a casa molti utenti lo evitano per non dimenticare la password), archiviare i file in Documenti non è più sicuro che archiviarli in un'altra cartella.

La tua cartella (che sia Documenti o Disco_D) deve avere un ordine specifico. I tuoi file dovrebbero essere ordinati in cartelle. dovrebbero essere chiari, non dovrebbero essere designati, ad esempio, "1", "2", ecc. È meglio trovare nomi chiari per loro.

I file dovrebbero anche essere denominati con nomi significativi. Se mantieni versioni diverse degli stessi file, è meglio chiamare queste versioni con gli stessi nomi, ma aggiungere, ad esempio,

• "Materiali sui netbook_versione 1",
• "Materiali sui netbook_versione 2",
• "Materiali sui netbook_versione 3"
• eccetera.

Il file system del PC annota automaticamente le date di creazione dei file per comodità della loro ricerca successiva (dalla data di creazione, ad esempio), ma puoi anche inserire manualmente la data direttamente nel nome del file, il che è di nuovo conveniente se memorizzi più versioni dello stesso documento contemporaneamente, ad esempio:

• (03/01/2012) Teiera o utente
• (03.03.2012) Teiera o utente
• eccetera.

Se i nomi dei file sono chiari e parlano da soli, puoi sempre utilizzare il servizio di ricerca file integrato:

• in Windows XP: "Start" - "Trova" - "File e cartelle",
• in Windows 7: "Start" - "Cerca programmi e file".

Basterà inserire il nome del file di interesse o un frammento del testo desiderato memorizzato all'interno del file. E riceverai una selezione di file che soddisfano le condizioni di ricerca.

Il principio generale da cui un utente sicuro dovrebbe essere guidato in materia di archiviazione dei dati può essere formulato come segue.

• Quanto più accuratamente e accuratamente i file di dati vengono preparati per l'archiviazione, tanto più facile sarà trovare questi dati in un secondo momento.

• L'utente deve sempre ricordare che può dimenticare dove e cosa ha memorizzato.

• E solo se c'è un certo ordine nella struttura e nella denominazione delle cartelle, nonché nei nomi dei file, puoi trovare rapidamente le informazioni di interesse memorizzate nel PC.

• Dovresti prendere l'abitudine di usare la Ricerca se necessario.

È necessario salvare periodicamente i file da qualche parte al di fuori del computer. Altrimenti, potrebbe succedere l'irreparabile e perderai tutto ciò che hai guadagnato per settimane, mesi e persino anni.

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Siamo stati a lungo abituati al personale. Li accendiamo e lavoriamo, infatti, senza pensare un po' a come sono disposti e come funzionano. Tutto ciò è dovuto al fatto che gli sviluppatori di PC e gli sviluppatori di software hanno imparato a creare prodotti affidabili che non ci danno motivo di pensare ancora una volta alla progettazione di un computer o ai programmi che lo servono.

Tuttavia, i lettori del blog sono probabilmente interessati a conoscere il funzionamento di computer e software. Questo sarà oggetto di una serie di articoli che verranno pubblicati sotto il titolo "Come funziona un PC".

Come funziona un PC: Parte 1: Elaborazione delle informazioni

Computer per automatizzare i processi di elaborazione delle informazioni. È organizzato di conseguenza in modo da avere tutte le possibilità per il buon adempimento della sua missione.

Per elaborare le informazioni in un computer, è necessario eseguire le seguenti operazioni di base con esso:

– inserire le informazioni al computer:

Questa operazione è necessaria affinché il computer abbia qualcosa da elaborare. Senza la possibilità di inserire informazioni in un computer, diventa, per così dire, una cosa in sé.

– memorizzare le informazioni inserite nel computer:

Ovviamente, se dai l'opportunità di inserire informazioni in un computer, devi essere in grado di archiviare queste informazioni in esso e quindi utilizzarle nel processo di elaborazione.

– elaborare le informazioni inserite:

Qui si deve intendere che per elaborare le informazioni inserite sono necessari determinati algoritmi di elaborazione, altrimenti non si può parlare di alcun trattamento delle informazioni. Il computer deve essere dotato di tali algoritmi e deve essere in grado di applicarli alle informazioni di input per convertirle "correttamente" in dati di output.

– memorizzare le informazioni elaborate,

Oltre alla memorizzazione delle informazioni immesse, il computer deve memorizzare i risultati del suo lavoro, i risultati dell'elaborazione dei dati di input in modo che possano essere utilizzati in futuro.

– emettere informazioni da un computer:

Questa operazione consente di visualizzare i risultati dell'elaborazione delle informazioni in un formato leggibile per gli utenti di PC. È chiaro che questa operazione consente di utilizzare i risultati dell'elaborazione delle informazioni su un computer, altrimenti tali risultati dell'elaborazione rimarrebbero all'interno del computer, il che renderebbe la loro ricezione completamente priva di significato.

L'abilità più importante di un computer è l'elaborazione delle informazioni, poiché la sua bellezza sta proprio nel fatto che può trasformare le informazioni. L'intero dispositivo di un computer è dovuto all'esigenza di elaborare le informazioni nel minor tempo possibile, nel modo più rapido.

L'elaborazione delle informazioni su un computer può essere intesa come qualsiasi azione che trasforma le informazioni da uno stato all'altro. Di conseguenza, il computer dispone di un dispositivo speciale, chiamato , progettato esclusivamente per un'elaborazione dati estremamente veloce, con velocità che raggiungono miliardi di operazioni al secondo.

processore

Il processore riceve (prende) i dati necessari per l'elaborazione da un dispositivo progettato per la memorizzazione temporanea dei dati di input e di output. C'è anche un posto nella RAM per memorizzare i dati intermedi formati nel processo di elaborazione delle informazioni. Pertanto, il processore riceve i dati dalla RAM e scrive i dati elaborati nella RAM.

Memoria ad accesso casuale (RAM)

Infine, per l'input e l'output dei dati, sono collegati a un computer, che consente di inserire informazioni da elaborare e visualizzare i risultati di tale elaborazione.

Disco rigido esterno, dispositivo DVD esterno, unità flash, tastiera, mouse

Il processore e la RAM funzionano alla stessa velocità. Come accennato in precedenza, la velocità di elaborazione delle informazioni può essere di molti milioni e miliardi di operazioni al secondo. Nessun dispositivo di input e output esterno può funzionare a tali velocità.

Pertanto, per la loro connessione al computer, speciale Controller per dispositivi I/O. Il loro compito è abbinare le alte velocità del processore e della RAM con velocità di input e output relativamente basse.

Questi controller sono divisi in specializzati, a cui possono essere collegati solo dispositivi speciali e universali. Un esempio di dispositivo controller specializzato è, ad esempio, una scheda video progettata per collegare un monitor a un computer.

La registrazione e la conservazione delle informazioni ha origine da immagini scolpite su pietra nel Neolitico e nell'età del Bronzo. Passarono secoli fino a quando la scrittura arrivò all'uomo, e poi la tipografia.

Solo nel 19° secolo furono inventati la fotografia (1839) e il cinema (1895). Queste due straordinarie invenzioni hanno permesso di registrare e ricordare informazioni sotto forma di immagini e suoni.

Un modo interessante per memorizzare informazioni discrete fu proposto dal meccanico francese J. Wacanson, che nel 1741 creò un telaio controllato da computer. Per memorizzare il programma, ha utilizzato un tamburo perforato meccanico. Solo 60 anni dopo, il tamburo fu sostituito dal cartone perforato, che era il prototipo delle schede perforate e dei nastri perforati.

Un evento di fondamentale importanza è stata l'invenzione della registrazione di segnali elettrici su nastro magnetico, che ha gettato le basi per molte varietà di dispositivi di registrazione magnetica. La produzione di nastri magnetici è iniziata relativamente di recente, nel 1928, sebbene il principio della registrazione del suono utilizzando un campo magnetico sia noto da oltre cento anni.

Abbiamo già detto che la memoria del computer, in base alla natura dell'accesso ad essa e alla quantità di informazioni in essa memorizzate, si divide in operativa ea lungo termine (permanente). Il processore centrale di un computer accede alla RAM in qualsiasi momento, la lettura e la scrittura delle informazioni nella RAM avviene rapidamente, al ritmo del computer. Il computer scrive grandi quantità di informazioni nella memoria a lungo termine e vi accede sporadicamente.

La differenza tra memoria operativa e memoria a lungo termine sta nel tempo di accesso alla memoria, quindi, al posto di questi nomi, viene spesso utilizzata la loro implementazione fisica: semiconduttore e memoria magnetica, tuttavia, ci sono già i prerequisiti per creare un'alta capacità dispositivo di memoria e allo stesso tempo con accesso rapido, prezzo contenuto e dimensioni.

Il computer funziona con due caratteri: "yes" (1) e "no" (0). Gli stati "sì" e "no" sono realizzati fisicamente in un relè elettrico che ha due stati stabili. Il relè è stato sostituito dal tubo a vuoto e poi dal transistor. Un dispositivo di memoria a lampada o transistor è implementato in un circuito "flip-flop", avente due stati stabili, e quindi in grado di memorizzare i valori 0 e 1. Per eseguire questa operazione vengono utilizzati vari principi fisici. Trigger (trigger significa trigger, latch) è un "relè elettronico", che, come un relè elettrico, può trovarsi in uno dei due possibili stati, espressi da tensioni diverse in un punto selezionato del circuito. Una tensione è convenzionalmente presa come 0, l'altra come 1. Il trigger mantiene uno dei due stati stabili per un tempo arbitrariamente lungo e passa bruscamente da uno stato all'altro sotto l'azione di un segnale esterno.

È necessario un trigger per memorizzare un bit di informazioni. Collegando diversi flip-flop in serie, puoi ottenere un dispositivo per la memorizzazione di grandi numeri binari e ogni flip-flop precedente fungerà da sorgente di segnale per quello successivo. Un insieme di flip-flop progettati per memorizzare un numero binario di una certa lunghezza è chiamato registro. Va notato che un tale dispositivo di memoria funziona solo quando l'alimentazione è accesa.

Se l'accesso alle celle di memoria (flip-flop) è organizzato in modo che le informazioni binarie vengano scritte e lette simultaneamente per tutte le celle, il dispositivo di memoria è chiamato memoria ad accesso casuale. Se il registro è progettato in modo che le informazioni in esso contenute vengano trasferite in sequenza dalla cella precedente a quella successiva, viene chiamato registro a scorrimento o dispositivo con memoria sequenziale.

La RAM del computer può essere costituita da molti elementi trigger di qualsiasi natura. Durante gli anni dell'esistenza dei computer, sono stati sviluppati e implementati tecnicamente dispositivi RAM fondamentalmente diversi, sebbene alcuni di essi possano ora essere trovati solo nei musei. Sono implementati sulle più semplici strutture a semiconduttore, sulla base di elementi criogenici, tubi catodici, domini magnetici cilindrici, olografia, utilizzando complessi sistemi molecolari e biologici.

Di seguito considereremo alcuni dispositivi di memoria operativa e a lungo termine, creati su vari principi fisici e in vari periodi dello sviluppo della tecnologia informatica.

Memoria su nuclei di ferrite. La ferrite è un materiale magnetico semiconduttore costituito da ossidi in polvere. La ferrite ha forti proprietà magnetiche con un circuito di isteresi quasi rettangolare (dipendenza dell'induzione magnetica dall'intensità del campo magnetico).

Un nucleo magnetico con un ciclo di isteresi rettangolare è un buon elemento per memorizzare informazioni in codice binario. Si può convenire che lo stato magnetizzato del nucleo corrisponde a 1 e lo stato smagnetizzato corrisponde a 0. Il passaggio da uno stato all'altro avviene sotto l'influenza della corrente nella bobina. Un anello di materiale ferritico con avvolgimenti si comporta in modo simile. Per controllare lo stato magnetico, l'anello deve avere gli avvolgimenti di scrittura e lettura corrispondenti. La lettura delle informazioni si basa sull'effetto sopra menzionato: se il nucleo è rimasto nello stesso stato sotto l'azione dell'impulso, allora vi è stato scritto 1, se sotto l'azione di un impulso di polarità opposta il nucleo è cambiato in un altro stato, 0 è stato scritto in esso.

Una matrice di memoria è assemblata da un insieme di anelli di ferrite, in cui ogni elemento è nello stato 0 o 1, e quindi vengono memorizzati tanti bit quanti nella matrice degli anelli. La matrice è formata da una griglia di fili orizzontali e verticali (pneumatici), all'intersezione dei quali sono posti gli anelli di ferrite. Con l'aiuto di pneumatici, viene controllato lo stato magnetico di ciascun anello.

Per ridurre l'ingombro del dispositivo di memoria, le dimensioni degli anelli di ferrite sono ridotte al minimo. Il diametro esterno delle ginocchia è di 0,45 mm, il tempo di commutazione è di 30 ns. La miniaturizzazione di un accumulatore a base di ferriti, purtroppo, ha un limite dovuto al diametro interno dell'anello di ferrite. Quindi, è molto difficile far passare più conduttori attraverso un anello con un diametro di 0,3 mm senza romperlo.

I dispositivi di archiviazione seriale su ferriti hanno una capacità fino a 20 Mbps.

Memoria su domini magnetici cilindrici. Questo tipo di dispositivo si basa sul seguente effetto fisico: in alcuni materiali magnetici, se esposti a un campo magnetico esterno, possono apparire regioni separate che differiscono dal resto del materiale nella direzione della magnetizzazione. Queste aree sono chiamate "domini" (area gestita da dominio, distretto). Sotto l'azione di un debole campo magnetico esterno, i domini possono muoversi in una piastra di materiale ferromagnetico in direzioni predeterminate ad alta velocità. Questa proprietà di spostamento del dominio consente di creare dispositivi di archiviazione. Un buon materiale per la formazione di domini è un film di granato di ferrite.

Le strutture del dominio possono essere a strisce, ad anello, cilindriche. I dispositivi basati su domini magnetici cilindrici (CML) rappresentano una nuova fase nell'applicazione del magnetismo nella tecnologia della memoria.

I vettori di informazioni in un tale dispositivo sono sezioni magnetizzate isolate di cristalli magnetici. La dimensione del dominio varia da 0,01 a 0,1 mm, quindi è possibile posizionare diversi milioni di domini su un centimetro quadrato di materiale. I domini osservati al microscopio hanno la forma di bolle, da cui la versione inglese del nome di questo tipo di memoria - memoria a bolle magnetiche (memoria a bolle magnetiche).

I domini possono essere generati o distrutti, spostarli permette di creare operazioni logiche, perché la presenza o l'assenza di un dominio in un certo punto del cristallo magnetico può essere considerata 1 o 0.

Molto importante è il fatto che quando si disabilita i domini vengono preservati.

Sulla base di un cristallo contenente un dominio, vengono prodotti moduli semiconduttori: trucioli (un truciolo è un sottile pezzo di legno o pietra). Per formare domini cilindrici in un chip, viene posto in campi magnetici costanti e rotanti formati da un magnete permanente e un elettromagnete.

Il registro di dominio è costituito da un dispositivo di input del dominio (generatore di dominio), un dispositivo di output (sensore resistivo) e una pellicola permalloy. I domini sono generati dalla nucleazione diretta di domini in uno o nell'altro punto del cristallo. La generazione e l'immissione di domini nel registro a scorrimento viene eseguita da un anello conduttivo di pellicola permalloy. Quando una corrente appare nel generatore, viene creato un campo magnetico locale. Sotto l'azione di questo campo, un dominio è nucleato nella regione delimitata dal contorno dell'ansa, che poi, sotto l'azione di un campo di polarizzazione costante, assume una forma cilindrica. In questo modulo, il dominio entra nel registro a turni.

Un chip è in grado di memorizzare fino a 150 bit e l'intera unità è a 10 Mbps. C'erano unità da 16 Mbit. Un dispositivo di archiviazione di questa capacità ha le dimensioni di una piccola valigia.

La lettura delle informazioni in un chip su domini magnetici cilindrici avviene utilizzando sensori magnetoresistivi in ​​permalloy o sensori Hall. Sotto l'azione del campo magnetico del dominio nel film di permalloy, si verifica un cambiamento nella resistenza elettrica, o in un sensore a semiconduttore, sotto l'azione del dominio, si verifica una forza elettromotrice.

memoria a semiconduttore. Per memorizzare i segnali elettrici vengono utilizzate strutture a semiconduttore, sulla base delle quali vengono creati transistor bipolari, transistor MOS (semiconduttori di ossido di metallo), transistor MNOS (semiconduttori di ossido di nitruro di metallo) e dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD).

I blocchi di memoria sui transistor sono organizzati in modo simile ai blocchi di memoria sui nuclei di ferrite. Il principale svantaggio della memoria a semiconduttore dovrebbe essere considerato un consumo energetico significativo e la perdita di informazioni allo spegnimento.

Un transistor bipolare è un dispositivo con due giunzioni p-n. Sotto l'azione della tensione del collettore di base, lo stato del transistor cambia: può essere aperto o bloccato. Questi stati sono usati come 0 e 1.

Il transistor con chip a ossido di metallo è un tipo di transistor ad effetto di campo. Il nome di questo transistor deriva da tre componenti: un gate metallico, uno strato di ossido isolante e un substrato semiconduttore. È un dispositivo a semiconduttore in cui la resistenza tra i suoi due terminali è controllata dal potenziale applicato al terzo terminale (gate). Sotto l'influenza della tensione di controllo, il MOSFET può trovarsi nello stato chiuso o aperto.

Su transistor bipolari, MOSFET ad effetto di campo e transistor MNOS, i CCD vengono utilizzati per assemblare dispositivi di memoria integrati.

La tecnologia di produzione di strutture a semiconduttore consente di creare dispositivi di memoria integrati sulla base. La base di tutti gli elementi semiconduttori è un wafer di silicio, su cui è assemblato l'intero blocco di memoria logica. Quindi, un'unità di archiviazione sulla struttura MOS è una matrice di 256 elementi di archiviazione.

Tra i dispositivi che abbiamo menzionato, i CCD sono considerati una nuova pagina nello sviluppo della microelettronica, sono previsti dagli esperti per il futuro e ritengono che possano essere migliori dei dispositivi di archiviazione su domini magnetici cilindrici e dischi magnetici di medie dimensioni.

Memoria su tubi a raggi catodici (CRT). Un tubo a raggi catodici senza rivestimento al fosforo può fungere da dispositivo di immagazzinamento. Il fascio di elettroni, agendo sul vetro del bulbo, lascia su di esso una carica elettrica, e questa carica viene immagazzinata a lungo, poiché il vetro è un buon dielettrico. La lettura delle cariche viene eseguita anche da un fascio di elettroni, il cui movimento è controllato da piastre deflettrici. La presenza di una carica sul bersaglio è giudicata da un cambiamento nella corrente del raggio.

La tecnologia ha consentito l'implementazione di memoria altamente efficiente su un CRT. Quindi, al posto del vetro, viene utilizzata una matrice elettrostatica di silicio, costituita da una pluralità di microcondensatori aventi una dimensione trasversale di circa 6 micron.

Il target del tubo sulla struttura MOS memorizza le informazioni sotto forma di un potenziale rilievo, che si forma nello strato di ossido della piastra. Quando si registra nel punto di contatto del raggio con il bersaglio, viene accumulata una carica, che corrisponde a 1. nessuna carica 0. Un CRT realizzato secondo questo principio ha una capacità di 4,2 Mbit con un'area target di 1 cm2.

Memoria su nastro magnetico. La registrazione delle informazioni su nastro magnetico si basa sul principio che i materiali ferromagnetici conservano residui
magnetizzazione corrispondente all'intensità del campo magnetico durante la registrazione. Il nastro magnetico è un supporto di informazioni sotto forma di un nastro di plastica flessibile rivestito con uno strato magnetico sottile (0,01-10 micron). Il nastro si muove a una velocità uniforme oltre la testina magnetica e la sua superficie è magnetizzata in base al valore istantaneo dell'intensità del campo magnetico creato dalla testina in base al segnale che arriva ad essa.

Quando si fa passare un nastro magnetico oltre la testina di riproduzione, nel suo avvolgimento viene indotta una forza elettromotrice, corrispondente al grado di magnetizzazione dello strato magnetico del nastro. Questo principio di registrazione e riproduzione è simile per i tamburi magnetici e i dischi.

Moderni dispositivi di archiviazione di massa su nastro magnetico
modi relativamente economici e compatti per memorizzare le informazioni per lungo tempo. Consentono la lettura multipla e l'introduzione di nuove informazioni al posto delle informazioni precedentemente registrate.

Le informazioni digitali possono essere registrate su un nastro magnetico su più tracce parallele, con ciascuna traccia che ha la propria testina di registrazione-riproduzione, oppure una testina viene spostata sulla traccia desiderata da un comando.

Nei dispositivi di archiviazione su nastro magnetico, i blocchi di informazioni vengono inseriti (scritti) a intervalli sufficienti per arrestare il meccanismo dell'unità nastro. Ogni blocco di informazioni ha un proprio indirizzo sotto forma di una parola di codice. Un grosso blocco di informazioni viene campionato dal nastro confrontando l'indirizzo del blocco memorizzato nel registro di memoria del computer con quelli letti dal nastro; numeri correnti (indirizzi) di blocchi.

Lo svantaggio principale della memoria a nastro è il tempo significativo
informazioni di campionamento. Ma d'altra parte, una tale memoria ha una buona quantità di informazioni archiviate: 40 GB con dimensioni molto compatte.

Memoria su tamburi e dischi magnetici. L'elemento principale del dispositivo di memoria su un tamburo magnetico è il tamburo stesso, ricoperto da un materiale magnetico. Vicino alla superficie del tamburo sono installate numerose testine per la registrazione e la lettura senza contatto. Ad esempio, un tamburo può avere 278 tracce servite da 24 testine. Il tamburo ruota a una frequenza di circa 20 mila giri al minuto, per cui la frequenza di campionamento delle informazioni può essere di diverse decine di millisecondi.

Il dispositivo di memoria su un tamburo magnetico è un dispositivo meccanico estremamente preciso. Per aumentarne l'affidabilità, le teste vengono sigillate, creando un sistema automatico di teste flottanti, quando si mantiene uno spazio costante di circa 5 micron tra la superficie del tamburo e la testa.

Un concorrente del tamburo magnetico è un dispositivo di memoria magnetica.
dischi, apparsi all'inizio degli anni '60 dopo aver imparato la produzione di testine magnetiche galleggianti su un cuscino d'aria. L'aumento della superficie utilizzata per la registrazione di informazioni su dischi magnetici rispetto a
i tamburi magnetici hanno permesso, a parità di densità di registrazione, di sviluppare dispositivi con una capacità molte volte superiore alla capacità dei dispositivi su tamburi magnetici, quindi i tamburi magnetici sono stati completamente sostituiti da dischi magnetici.

Indipendentemente dalle dimensioni del disco, l'unità è composta da tre componenti fisici: la cartuccia del disco, l'unità disco e l'elettronica.

I dischi rigidi sono realizzati in alluminio o ottone, possono essere installati in modo permanente e sostituibili; le informazioni vengono registrate sullo strato magnetico lungo tracce concentriche; diametri standard 88,9; 133,35 mm, spessore circa 2 mm; entrambe le superfici funzionano. Il disco è montato su un albero, che è azionato da un motore elettrico. La distanza tra la superficie del disco e la testina magnetica è di 2,5-5,0 µm e deve essere mantenuta costante durante il funzionamento. A tale scopo, la superficie del disco viene accuratamente lavorata e vengono utilizzate speciali testine aerostatiche che galleggiano sopra il disco. Le testine di scrittura e lettura si muovono nell'intercapedine tra i dischi con l'ausilio di un calibro comandato da un servoazionamento con appositi comandi.

La capacità media di una traccia è abbastanza grande (circa 40 KB), quindi ogni traccia è divisa in settori per una ricerca più veloce. Quando il disco è diviso in settori per hardware, ci sono 32 fori sul cerchio interno che segnano l'inizio dei settori.

La capacità dei dischi può raggiungere centinaia di Gbps e il tempo di accesso a un blocco di informazioni varia da 1 a 10 ms.

Il vantaggio principale della memoria su disco è una ricerca relativamente veloce del blocco di informazioni desiderato e la possibilità di cambiare i dischi, che consente di leggere i dati dai dischi che sono stati registrati su un altro computer.

I dischi rigidi sono ampiamente utilizzati per mini e microcomputer (Seagate, IBM, Quantum). Una caratteristica dei dischi rigidi è la sigillatura del supporto, che consente di ridurre gli spazi tra le testine e il disco e aumentare notevolmente la densità di registrazione. La sigillatura aumenta anche l'affidabilità del dispositivo.

Memorizzazione di informazioni su microfilm. Per quanto strano possa sembrare,
ma le informazioni possono anche essere memorizzate su microfilm. Con un formato pellicola A6, è in grado di memorizzare circa 1 MB di informazioni.

Il microfilm si basa sul principio della fotografia. La creazione del primo microformato risale al 1850. Per molto tempo sono state utilizzate pellicole in rotolo da 35 o 16 mm per le microfilm. A differenza della microfilmatura convenzionale, la microfisching è una registrazione fotografica di informazioni su una pellicola fotografica piana di formato standard A6 105x148 mm. L'immagine di una normale pagina di testo A4 (296x210 mm) viene ridotta di 24 volte con l'aiuto dell'ottica e fissata su una microfiche sotto forma di una piccola cella.

Un totale di 98 immagini ridotte di normali pagine di testo sono inserite su una microfiche da 105x148 mm.

È possibile utilizzare un sistema con una risoluzione che consente di inserire immagini di 208 o 270 pagine su una microfiche. I rapporti di riduzione più utilizzati sono 21, 22 e 24.

L'idea del microfilm si è diffusa perché permette
eseguire l'archiviazione compatta senza carta di qualsiasi documento. I microfilm sono particolarmente utilizzati dagli uffici brevetti, dalle biblioteche scientifiche e tecnologiche, dalle agenzie governative e dalle banche. Quindi, nel 1989 negli Stati Uniti fino al 30% di tutte le microfiche sono state utilizzate dalle agenzie governative. E prima dell'inizio del 1984, il volume di informazioni conservate negli archivi statunitensi ammontava a 21 miliardi di pagine di testo, una parte significativa delle quali era registrata su microfiche.

Le microfiche sono conservate in appositi classificatori da 15 pezzi ciascuno. I cluster vengono inseriti in scatole. Per confronto, diciamo che la raccolta del Journal of the American Chemical Society dal 1879 al 1972. immagazzinato su scaffali lunghi 18 m e lo stesso caricatore di microfiches in scatole occupa uno scaffale lungo 1,65 m Grazie alla sistematica degli ordini speciali sviluppata, la ricerca delle informazioni necessarie è possibile utilizzando metodi convenzionali (manuali) e utilizzando un computer. L'annotazione visivamente leggibile del numero di serie e del campo del titolo consentono di trovare rapidamente la microfiche necessaria e quindi le pagine di testo necessarie.

A seconda del tipo e delle dimensioni della memoria di microfiche, possono essere utilizzati vari strumenti di ricerca: schede con perforazione dei bordi, schede di sovrapposizione, schede perforate ordinate automaticamente o ricerca assistita da computer.

È chiaro che nei processi di microfiching e riproduzione delle informazioni su carta, un supporto - la pellicola fotografica - gioca un ruolo fondamentale. La prima immagine elettrografica ad alta risoluzione su una pellicola polimerica è stata ottenuta nel 1962 da Bell & Howell (USA), poi la tecnologia è stata ripresa da altri e ha trovato ampia applicazione. La pellicola Ektavolt di Kodak ha una risoluzione di 800 linee/mm, risultando in una scala di riduzione di 100 volte rispetto all'originale. L'originale è la pellicola di tipo SO-101 e SO-102 di Eastman Kodak, che consente di trasferire l'immagine dallo schermo del tubo catodico alla pellicola con una notevole riduzione.

Esistono diversi metodi per produrre immagini su pellicola sotto il controllo del computer. In primo luogo, può essere una copia in forma ridotta di immagini dallo schermo di un tubo a raggi catodici. In secondo luogo, l'immagine può essere applicata alla pellicola fotografica mediante un raggio elettronico o laser controllato da un computer. Le prestazioni di un tale sistema sono estremamente elevate: in un minuto il sistema può "stampare" circa mezzo milione di caratteri.

Per recuperare informazioni da microfiche esistono due tipi di dispositivi: per la lettura di microfiche con un aumento delle immagini da 16 a 26 volte, per la lettura di microfiche e per l'ottenimento contemporaneamente di copie cartacee.

Il primo tipo di dispositivo è un fotoingranditore di tipo desktop con una proiezione di immagini in luce trasmessa o riflessa. Un microframe ingrandito viene proiettato su un piano di un tavolo o su uno schermo. Un'immagine luminosa e chiara di 275x390 mm, come fatto nell'apparato Pentakata Mikrofilmtechnik, consente di lavorare in ambienti con illuminazione normale.

La seconda tipologia di dispositivo, oltre alla lettura delle informazioni, consente di ricevere su richiesta una copia cartacea ingrandita.

Per caratterizzare le apparecchiature per la registrazione e la riproduzione di informazioni mediante microfiche, presentiamo la composizione e i dati delle apparecchiature della società svizzera Messerly:

fotocamera per l'acquisizione di testo stampato su microfiche con una capacità di 1500 - 2000 documenti all'ora (15 fiche);

macchina per la lavorazione AP-F-ЗО con una capacità di 900 m di film all'ora;

un dispositivo di duplicazione di microfiche che produce 120 duplicazioni all'ora;

lente d'ingrandimento per proiezione AM 1830, fissa le immagini su carta normale, la sua produttività è di 900 copie all'ora;

un ricercatore automatico di microfiche con un tempo di ricerca di circa 3 secondi;

dispositivo M-F-4A per la visualizzazione di immagini di microfiche sullo schermo.

L'uso di tali apparecchiature può fornire risparmi significativi in ​​termini di spazio di archiviazione e personale, ma, a sua volta, è un'apparecchiatura costosa e richiede una manutenzione qualificata.

Microcircuiti RAM. Dei chip di memoria (RAM - Random Access Memory, Random Access Memory) vengono utilizzati due tipi principali: statici (SRAM - Static RAM) e dinamici (DRAM - Dynamic RAM).

Nella memoria statica, gli elementi (celle) sono costruiti su diverse varianti di trigger: schemi con due stati stabili. Dopo aver scritto un po' su una cella del genere, può rimanere in questo stato per tutto il tempo che desideri: devi solo avere energia. Quando si accede a un chip di memoria statico, gli viene fornito un indirizzo completo che, con l'ausilio di un decoder interno, viene convertito in segnali per la selezione di celle specifiche. Le celle di memoria statiche hanno un breve tempo di risposta (da pochi a decine di nanosecondi), ma i microcircuiti basati su di esse hanno una bassa densità di dati specifici (dell'ordine di pochi Mbps per pacchetto) e un elevato consumo energetico. Pertanto, la memoria statica viene utilizzata principalmente come buffer (memoria cache).

Nella memoria dinamica, le celle sono costruite sulla base di aree con accumulo di carica, che occupano un'area molto più piccola dei flip-flop e praticamente non consumano energia durante lo stoccaggio. Quando un bit viene scritto in una tale cella, in essa si forma una carica elettrica, che viene immagazzinata per diversi millisecondi; per salvare permanentemente la carica della cella, è necessario rigenerare - riscrivere il contenuto per ripristinare le cariche. Le celle dei chip di memoria dinamica sono organizzate sotto forma di una matrice rettangolare (solitamente quadrata); quando si accede al microcircuito, ai suoi ingressi viene fornito prima l'indirizzo della riga della matrice, accompagnato dal segnale RAS (Row Address Strobe - row address strobe), quindi, dopo qualche tempo, l'indirizzo di colonna, accompagnato dal segnale CAS (Column Address Strobe - indirizzo di colonna stroboscopico). Ogni volta che si accede a una cella, tutte le celle della riga selezionata vengono rigenerate, quindi per una rigenerazione completa della matrice è sufficiente ordinare gli indirizzi di riga. Le celle di memoria dinamiche hanno un tempo di risposta più lungo (da decine a centinaia di nanosecondi), ma una densità specifica più elevata (circa decine di Mbps per pacchetto) e un consumo energetico inferiore. La memoria dinamica viene utilizzata come principale.

I tipi ordinari di SRAM e DRAM sono anche detti asincroni - poiché l'impostazione dell'indirizzo, l'erogazione dei segnali di controllo e la lettura/scrittura dei dati possono essere eseguiti in momenti arbitrari - è solo necessario osservare la temporizzazione tra questi segnali. Questi rapporti temporali comprendono i cosiddetti intervalli di guardia necessari per la stabilizzazione del segnale, che non consentono di raggiungere la velocità di memoria teoricamente possibile. Esistono anche tipi di memoria sincrona che ricevono un segnale di clock esterno, ai cui impulsi sono rigidamente legati i momenti di invio degli indirizzi e di scambio dei dati; oltre a risparmiare tempo negli intervalli di guardia, consentono un uso più completo delle tubazioni interne e l'accesso ai blocchi.

FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM - memoria dinamica con accesso rapido alle pagine) è stata utilizzata attivamente negli ultimi anni. La memoria di paging differisce dalla normale memoria dinamica in quanto dopo aver selezionato una riga della matrice e tenuto premuto RAS, consente l'impostazione multipla dell'indirizzo di colonna controllato da CAS, nonché una rigenerazione rapida secondo lo schema "CAS before RAS". Il primo consente di accelerare i trasferimenti a blocchi, quando l'intero blocco di dati o parte di esso si trova all'interno di una riga della matrice, chiamata pagina in questo sistema, e il secondo - per ridurre il sovraccarico della rigenerazione della memoria.

EDO (Extended Data Out) - tempo di conservazione dei dati esteso all'uscita) sono in realtà normali microcircuiti FPM, all'uscita dei quali sono installati i registri - latch di dati. Durante il paging, tali microcircuiti funzionano in una semplice modalità pipeline: mantengono il contenuto dell'ultima cella selezionata alle uscite dati, mentre l'indirizzo della cella successiva selezionata viene già inviato ai loro ingressi. Ciò consente di accelerare il processo di lettura di array di dati sequenziali di circa il 15% rispetto a FPM. Con l'indirizzamento casuale, tale memoria non è diversa dalla memoria ordinaria.

BEDO (Burst EDO - EDO with block access) è una memoria basata su EDO che funziona non con cicli di lettura/scrittura singoli, ma batch. I moderni processori, grazie alla memorizzazione nella cache interna ed esterna di comandi e dati, scambiano con la memoria principale principalmente blocchi di parole della massima larghezza. Nel caso della memoria BEDO, non è necessario fornire costantemente indirizzi sequenziali agli ingressi dei microcircuiti rispettando i tempi di ritardo necessari: è sufficiente bloccare il passaggio alla parola successiva con un segnale separato.

SDRAM (Synchronous DRAM - synchronous dynamic memory) - memoria ad accesso sincrono, più veloce della convenzionale asincrona (FPM / EDO / BEDO). Oltre al metodo di accesso sincrono, SDRAM utilizza la divisione interna dell'array di memoria in due banchi indipendenti, che consente di combinare il recupero da un banco con l'impostazione di un indirizzo in un altro banco. SDRAM supporta anche lo scambio di blocchi. Si prevede che nel prossimo futuro SDRAM sostituirà la RAM EDO e prenderà la posizione principale nel campo dei computer per uso generale.

PB SRAM (Pipelined Burst SRAM - static memory with block pipelined access) è una sorta di SRAM sincrona con pipeline interna, grazie alla quale la velocità di scambio del blocco di dati è approssimativamente raddoppiata.

I chip di memoria hanno quattro caratteristiche principali: tipo, dimensione, struttura e tempo di accesso. Il tipo indica la memoria statica o dinamica, il volume indica la capacità totale del microcircuito e la struttura indica il numero di celle di memoria e la capacità di ciascuna cella. Ad esempio, i chip DIP SRAM a 28/32 pin hanno una struttura a otto bit (8k*8, 16k*8, 32k*8, 64k*8, 128k*8) e una cache da 256 kb 486 sarebbe composta da otto 32k * chip 8 o quattro chip 64k * 8 (stiamo parlando dell'area dati - chip aggiuntivi per la memorizzazione dei segni (tag) possono avere una struttura diversa). Non è più possibile fornire due microcircuiti da 128k * 8, poiché è necessario un bus dati a 32 bit, che può essere fornito solo da quattro microcircuiti paralleli. Le comuni SRAM PB nei pacchetti PQFP a 100 pin hanno una struttura a 32 bit 32k*32 o 64k*32 e vengono utilizzate due o quattro nelle schede Pentuim.

Allo stesso modo, le SIMM a 30 pin hanno una struttura a 8 bit e sono installate con i processori 286, 386SX e 486SLC due ciascuno e quattro con 386DX, 486DLC e 486 normale. Le SIMM a 72 pin hanno una struttura a 32 bit e possono essere installate una alla volta con 486 e due alla volta con Pentium e Pentium Pro. I DIMM a 168 pin hanno una struttura a 64 bit e vengono installati nel Pentium e nel Pentium Pro uno per uno. L'installazione di un numero di moduli di memoria o chip cache superiore al minimo consente ad alcune schede di velocizzare il lavoro con essi, utilizzando il principio della stratificazione (Interleave - interleaving). Il tempo di accesso caratterizza la velocità del microcircuito ed è solitamente indicato in nanosecondi tramite un trattino alla fine del nome. Sui microcircuiti dinamici più lenti si possono indicare solo le prime cifre (-7 invece di -70, -15 invece di -150), su quelli statici più veloci "-15" o "-20" indicano il tempo reale di accesso al cellula. Spesso i microcircuiti indicano il minimo di tutti i tempi di accesso possibili, ad esempio contrassegnando 70 ns EDO DRAM come 50 o 60 ns, poiché 45 è comune, sebbene un tale ciclo sia realizzabile solo in modalità blocco e in modalità singola il chip continua opera in 70 o 60 ns. Una situazione simile si verifica nella marcatura PB SRAM: 6 ns invece di 12 e 7 - invece di 15.

Di seguito sono riportati esempi di contrassegni tipici dei chip di memoria; la designazione di solito (ma non sempre) contiene un volume in kilobit e/o una struttura (lunghezza dell'indirizzo e dei dati).

Statico:

61256 32k*8 (256kbps, 32kb)

62512 64k*8 (512 kbps, 64 kb)

32C32 32k*32 (1Mbps, 128kb)

32C64 64k*32 (2Mbps, 256kb)

Dinamico:

41256 256k*1 (256kbps, 32kb)

44256, 81C4256 256k*4 (1Mbps, 128kb)

411000, 81C1000 1M*1 (1Mbps, 128kb)

441000, 814400 1M*4 (4Mbps, 512kb)

41C4000 4M*4, (16Mbps, 2Mb)

MT4C16257 256k*16 (4Mbps, 512kb)

MT4LC16M4A7 16M*8 (128Mbps, 16Mb)

MT4LC2M8E7 2M*8 (16Mbps, 2Mbps, EDO)

MT4C16270 256k*16 (4Mbps, 512kb, EDO)

I chip EDO spesso (ma non sempre) hanno numeri "non circolari" nella loro designazione: ad esempio, 53C400 è una normale DRAM, 53C408 è EDO DRAM.

Inoltre, i microcircuiti in memoria possono differire per pacchetti e tipi di moduli. Ci sono DIP, SIP, SIPP, SIMM, DIMM, CELP, COAST.

I DIP (Dual In line Package - un pacchetto con due file di pin) sono i classici microcircuiti utilizzati nei blocchi di memoria principale XT e AT e ora nei blocchi di memoria cache.

SIP (Single In Line Package - custodia con una fila di pin) - un microcircuito con una fila di pin, montato verticalmente. SIPP (Single In line Pinned Package - un modulo con una fila di fili) - un modulo di memoria inserito nel pannello come chip DIP / SIP; utilizzato nei primi AT.

SIMM (Single In line Memory Module - un modulo di memoria con una fila di contatti) - un modulo di memoria inserito in un connettore a morsetto; utilizzato in tutte le schede moderne, nonché in molti adattatori, stampanti e altri dispositivi. SIMM ha contatti su entrambi i lati del modulo, ma sono tutti interconnessi, formando, per così dire, una fila di contatti.

DIMM (Dual Inline Memory Module - modulo di memoria con due file di contatti) - un modulo di memoria simile a SIMM, ma con contatti separati (solitamente 2 x 84), aumentando così la profondità di bit o il numero di banchi di memoria nel modulo. Viene utilizzato principalmente nei computer Apple e nelle nuove schede P5 e P6.

Attualmente, le SIMM sono principalmente dotate di chip FPM / EDO / BEDO e EDO / BEDO / SDRAM sono installati su DIMM.

CELP (Card Egde Low Profile - una scheda bassa con un connettore a coltello sul bordo) è un modulo di memoria cache esterna assemblato su chip SRAM (asincrono) o PB SRAM (sincrono). Simile nell'aspetto a una SIMM a 72 pin, ha una capacità di 256 o 512 kb. Un altro nome è COAST (Cache On A STick - letteralmente "cache on a stick").

I moduli di memoria dinamici, oltre alla memoria per i dati, possono avere memoria aggiuntiva per la memorizzazione dei bit di parità (Parity) per i byte di dati: tali SIMM sono talvolta chiamate moduli a 9 e 36 bit (un bit di parità per byte di dati). I bit di parità vengono utilizzati per controllare la correttezza della lettura dei dati dal modulo, consentendo di rilevare alcuni errori (ma non tutti gli errori). Ha senso utilizzare moduli con parità solo dove è necessaria un'affidabilità molto elevata: i moduli accuratamente testati senza parità sono adatti anche per applicazioni generali, a condizione che la scheda madre supporti questi tipi di moduli.

Il modo più semplice per determinare il tipo di modulo è contrassegnare e il numero di chip di memoria su di esso: ad esempio, se una SIMM a 30 pin ha due chip dello stesso tipo e uno dell'altro, i primi due contengono dati (ciascuno - quattro bit) e il terzo - bit di parità (è a una cifra). In una SIMM a 72 pin con dodici chip, otto di loro memorizzano dati e quattro memorizzano bit di parità. I moduli con 2, 4 o 8 chip non hanno memoria di parità.

A volte sui moduli viene posizionato un cosiddetto simulatore di parità, un sommatore di microcircuiti, che emette sempre il bit di parità corretto durante la lettura di una cella. Questo è principalmente destinato all'installazione di tali moduli in schede in cui il controllo di parità non è disabilitato; tuttavia, ci sono moduli in cui tale sommatore è contrassegnato come un chip di memoria "onesto" - molto spesso tali moduli sono realizzati in Cina. Le SIMM sono prodotte principalmente da Acorp, Hyundai.

Confronto di dispositivi di memoria. Abbiamo brevemente esaminato quasi tutti i dispositivi di memoria esistenti attualmente utilizzati nei computer come memoria operativa e a lungo termine.

Per molto tempo c'è stato un notevole divario tra RAM e dispositivi di memoria permanente in termini di parametri di base come tempo di accesso alla memoria e capacità di memoria (in termini di tempo di accesso da 5 10 -3 a 10 -3 s, ovvero quasi tre ordini di grandezza) . Pertanto, la RAM tradizionale sui registri a scorrimento differiva in modo significativo nel tempo di accesso dalla memoria su dischi magnetici o tamburi.

Progressi ancora più evidenti sono stati compiuti nella risoluzione del problema dell'aumento della capacità di memoria. Particolare attenzione merita la memoria su dischi ottici, dove la capacità può essere misurata con valori fino a 6·10 3 Mbps, e il tempo massimo di accesso alla memoria è di 10 -5 s. Si noti, a proposito, che 104 Mbit sono circa 3.000 libri di medio formato di 200 pagine ciascuno.

A quanto pare, non è lontano il tempo in cui sarà possibile creare un tipo di memoria in un computer, senza dividerla in operativa e permanente.