Všetko je uložené tu. Autor systémového registra Windows XP: Sergey Golubev

Informácie si človek ukladá vo vlastnej pamäti, ako aj vo forme záznamov na rôznych externých (vo vzťahu k človeku) médiách: na kameni, papyruse, papieri, magnetických a optických médiách a pod. Vďaka takýmto záznamom sú informácie prenášané nielen v priestore (od človeka k človeku), ale aj v čase – z generácie na generáciu.

Rôzne pamäťové médiá

Informácie môžu byť uložené v rôznych formách: vo forme textov, vo forme obrázkov, diagramov, nákresov; vo forme fotografií, vo forme zvukových záznamov, vo forme filmových alebo video záznamov. V každom prípade sa používajú ich nosiče. Nosič - toto je materiálne médium používané na zaznamenávanie a uchovávanie informácií.

Medzi hlavné charakteristiky nosičov informácií patrí: objem informácií alebo hustota uloženia informácií, spoľahlivosť (trvanlivosť) uloženia.

Papierové médiá

Nosič s najmasovejším využitím je stále papier. Vynájdený v 2. storočí nášho letopočtu. v Číne papier slúžil ľuďom už 19 storočí.

Na porovnanie objemov informácií na rôznych médiách použijeme univerzálnu jednotku - byte, za predpokladu, že jeden znak textu "váži" 1 bajt. Kniha s 300 stranami s veľkosťou textu približne 2 000 znakov na stranu má informačný objem 600 000 bajtov alebo 586 kB. Informačný objem stredoškolskej knižnice, ktorého fond je 5000 zväzkov, je približne rovný 2861 MB = 2,8 GB.

Pokiaľ ide o trvanlivosť skladovania dokumentov, kníh a iných papierových výrobkov, veľmi závisí od kvality papiera, od farbív použitých na písanie textu a od podmienok skladovania. Zaujímavosťou je, že do polovice 19. storočia (odvtedy sa ako papierenská surovina začalo používať drevo) sa papier vyrábal z bavlny a textilného odpadu – handry. Atramenty boli prírodné farbivá. Kvalita ručne písaných dokumentov tej doby bola pomerne vysoká a mohli sa uchovávať tisíce rokov. S prechodom na drevený podklad, s rozšírením písacích a kopírovacích nástrojov, s použitím syntetických farbív sa trvanlivosť tlačených dokumentov znížila na 200 – 300 rokov.

Magnetické médiá

Magnetický záznam bol vynájdený v 19. storočí. Spočiatku sa magnetický záznam používal iba na zachovanie zvuku. Úplne prvým magnetickým záznamovým médiom bol oceľový drôt s priemerom do 1 mm. Začiatkom 20. storočia sa na tieto účely používala aj valcovaná oceľová páska. Kvalitatívne vlastnosti všetkých týchto nosičov boli veľmi nízke. Výroba 14-hodinového magnetického záznamu ústnych prezentácií na medzinárodnom kongrese v Kodani v roku 1908 si vyžiadala 2500 km, teda asi 100 kg drôtu.

V 20. rokoch 20. storočia sa objavil magnetická páska najskôr na papieri, neskôr na syntetickej (lavsanovej) báze, na ktorej povrchu je nanesená tenká vrstva feromagnetického prášku. V druhej polovici 20. storočia sa naučili nahrávať obraz na magnetickú pásku, objavili sa videokamery a videorekordéry.

Na počítačoch prvej a druhej generácie sa ako jediný typ vymeniteľného média pre externé pamäťové zariadenia používala magnetická páska. Približne 500 Kb informácií bolo umiestnených na jednom kotúči magnetickej pásky, ktorá sa používala v páskových mechanikách prvých počítačov.

Od začiatku 60. rokov 20. storočia počítač magnetické disky: hliníkový alebo plastový disk potiahnutý tenkou vrstvou magnetického prášku s hrúbkou niekoľkých mikrónov. Informácie na disku sú usporiadané pozdĺž kruhových sústredných dráh. Magnetické disky sú pevné a flexibilné, odnímateľné a zabudované do mechaniky počítača. Posledné menované sa tradične nazývajú pevné disky a vymeniteľné diskety sa nazývajú diskety.

Počítač "Winchester".- toto je balík magnetických diskov umiestnených na spoločnej osi. Informačná kapacita moderných pevných diskov sa meria v gigabajtoch – desiatkach a stovkách GB. Najbežnejší typ diskety s priemerom 3,5 palca pojme 2 MB dát. Diskety sa nedávno prestali používať.

Plastové karty sa v bankovom systéme rozšírili. Využívajú aj magnetický princíp zaznamenávania informácií, s ktorým pracujú bankomaty a pokladne, prepojené so systémom informačného bankovníctva.

Optické médiá

Použitie optického alebo laserového spôsobu zaznamenávania informácií sa začalo v 80. rokoch 20. storočia. Jeho vzhľad je spojený s vynálezom kvantového generátora - lasera, zdroja veľmi tenkého (hrúbka rádovo mikrón) lúča vysokej energie. Lúč je schopný vypáliť binárny kód dát s veľmi vysokou hustotou na povrch taviteľného materiálu. K čítaniu dochádza v dôsledku odrazu od takéhoto „perforovaného“ povrchu laserového lúča s menšou energiou („studený“ lúč). Vďaka vysokej hustote záznamu majú optické disky oveľa väčší objem informácií ako jednodiskové magnetické médiá. Informačná kapacita optického disku je od 190 do 700 MB. Optické disky sa nazývajú CD.

V druhej polovici 90. rokov sa objavili digitálne všestranné video disky (DVD). D digitálny V všestranný D isk) s veľkou kapacitou, meranou v gigabajtoch (až 17 GB). Nárast ich kapacity oproti CD je spôsobený použitím laserového lúča menšieho priemeru, ako aj dvojvrstvovým a obojstranným záznamom. Spomeňte si na príklad školskej knižnice. Celý jej knižný fond je možné umiestniť na jedno DVD.

V súčasnosti sú najspoľahlivejšie materiálové médiá optické disky (CD - DVD). digitálne zaznamenané informácie. Tieto typy médií sú buď na jeden zápis – len na čítanie, alebo prepisovateľné – na čítanie a zápis.

Flash pamäť

V poslednej dobe sa objavilo množstvo mobilných digitálnych zariadení: digitálne fotoaparáty a videokamery, MP3 prehrávače, PDA, mobilné telefóny, čítačky elektronických kníh, GPS navigácie a mnohé ďalšie. Všetky tieto zariadenia vyžadujú prenosné pamäťové médiá. Ale keďže sú všetky mobilné zariadenia dosť miniatúrne, majú aj špeciálne požiadavky na pamäťové médiá. Musia byť kompaktné, mať nízku spotrebu energie počas prevádzky a byť energeticky nezávislé počas skladovania, mať veľkú kapacitu, vysokú rýchlosť zápisu a čítania a dlhú životnosť. Všetky tieto požiadavky sú splnené flash karty Pamäť. Objem informácií na flash karte môže byť niekoľko gigabajtov.

Ako externé médium pre počítač boli široko používané flash kľúčenky („flash disky“ - nazývajú sa hovorovo), ktorých vydanie sa začalo v roku 2001. Veľké množstvo informácií, kompaktnosť, vysoká rýchlosť čítania a zápisu, jednoduchosť použitia sú hlavné výhody týchto zariadení. Flash kľúčenka sa pripája k USB portu počítača a umožňuje sťahovať dáta rýchlosťou asi 10 Mb za sekundu.

"Nanonosiče"

V posledných rokoch sa aktívne pracuje na vytvorení ešte kompaktnejších nosičov informácií pomocou takzvaných „nanotechnológií“, pracujúcich na úrovni atómov a molekúl hmoty. Výsledkom je, že jediné CD vyrobené pomocou nanotechnológie môže nahradiť tisíce laserových diskov. Podľa odborníkov za približne 20 rokov stúpne hustota ukladania informácií do takej miery, že každú sekundu ľudského života možno zaznamenať na médium s objemom približne kubický centimeter.

Organizácia úložísk informácií

Informácie sa ukladajú na médiá, aby bolo možné ich prezerať, vyhľadávať potrebné informácie, potrebné dokumenty, dopĺňať a meniť, mazať údaje, ktoré stratili relevantnosť. Inými slovami, uložené informácie potrebuje človek, aby s nimi pracoval. Pohodlie práce s takýmito informačnými archívmi vo veľkej miere závisí od toho, ako sú informácie usporiadané.

Možné sú dve situácie: buď údaje nie sú žiadnym spôsobom usporiadané (táto situácia sa niekedy nazýva halda), alebo údaje štruktúrovaný. S nárastom množstva informácií sa možnosť „hromada“ stáva čoraz neprijateľnejšou z dôvodu zložitosti jej praktického využitia (vyhľadávanie, aktualizácia atď.).

Slová „údaje sú štruktúrované“ znamenajú prítomnosť určitého poradia údajov v ich úložisku: v slovníku, rozvrhu, archíve, počítačovej databáze. Referenčné knihy, slovníky, encyklopédie zvyčajne používajú lineárny abecedný princíp usporiadania (štruktúrovania) údajov.

Knižnice sú najväčším úložiskom informácií. Zmienky o prvých knižniciach pochádzajú zo 7. storočia pred Kristom. S vynálezom tlače v 15. storočí sa knižnice začali rozširovať do celého sveta. Knihovníctvo má stáročné skúsenosti s organizovaním informácií.

Na organizovanie a vyhľadávanie kníh v knižniciach sa vytvárajú katalógy: zoznamy knižného fondu. Prvý katalóg knižnice vznikol v známej Alexandrijskej knižnici v 3. storočí pred Kristom. Čitateľ si pomocou katalógu určí dostupnosť knihy, ktorú potrebuje v knižnici, a knihovník ju nájde v knižnom depozite. Pri použití papierovej technológie je katalóg organizovaný súbor kartónových kariet s informáciami o knihách.

Existujú abecedné a systematické katalógy. AT abecedný katalógy sú karty usporiadané v abecednom poradí podľa mien autorov a formy lineárne(jednoúrovňový)dátová štruktúra. AT systematický katalógové lístky sú systematizované podľa obsahu kníh a formy hierarchická dátová štruktúra. Napríklad všetky knihy sú rozdelené na umelecké, vzdelávacie, vedecké. Náučná literatúra sa delí na školskú a univerzitnú. Knihy do školy sú rozdelené do tried atď.

V moderných knižniciach sa papierové katalógy nahrádzajú elektronickými. V tomto prípade vyhľadávanie kníh automaticky vykonáva informačný systém knižnice.

Dáta uložené na počítačových médiách (diskoch) majú organizáciu súborov. Súbor je ako kniha v knižnici. Podobne ako adresár knižnice aj operačný systém vytvára adresár na disku, ktorý je uložený na vyhradených stopách. Používateľ vyhľadá požadovaný súbor prehliadaním adresára, po ktorom operačný systém nájde tento súbor na disku a poskytne ho používateľovi. Prvé diskové médium s malou kapacitou využívalo jednoúrovňovú štruktúru ukladania súborov. S príchodom veľkokapacitných pevných diskov sa začala používať hierarchická štruktúra organizácie súborov. Spolu s pojmom „súbor“ sa objavil aj pojem priečinok (pozri „ Súbory a súborový systém”).

Flexibilnejším systémom na organizáciu ukladania a získavania údajov sú počítačové databázy (pozri . “Databáza”).

Spoľahlivosť ukladania informácií

Problém spoľahlivosti ukladania informácií je spojený s dvoma typmi ohrozenia uložených informácií: zničením (stratou) informácií a krádežou alebo únikom dôverných informácií. Papierovým archívom a knižniciam vždy hrozil fyzický zánik. Zničenie Alexandrijskej knižnice v 1. storočí pred Kristom prinieslo civilizácii veľké škody, pretože väčšina kníh v nej existovala v jedinom exemplári.

Hlavným spôsobom ochrany informácií v papierových dokumentoch pred stratou je ich duplikácia. Použitie elektronických médií uľahčuje a zlacňuje duplikáciu. Prechod na nové (digitálne) informačné technológie však vytvoril nové problémy informačnej bezpečnosti.

V procese štúdia predmetu informatika študenti získavajú určité vedomosti a zručnosti súvisiace s uchovávaním informácií.

Žiaci sa učia pracovať s tradičnými (papierovými) zdrojmi informácií. Štandard pre základnú školu uvádza, že žiaci sa musia naučiť pracovať s nepočítačovými zdrojmi informácií: príručkami, slovníkmi, katalógmi knižníc. K tomu by mali byť oboznámení so zásadami usporiadania týchto zdrojov a s metódami optimálneho vyhľadávania v nich. Keďže tieto vedomosti a zručnosti majú veľký všeobecný vzdelávací význam, je žiaduce poskytnúť ich študentom čo najskôr. V niektorých programoch kurzu propedeutická informatika sa tejto téme venuje veľká pozornosť.

Študenti musia ovládať techniky práce s vymeniteľnými počítačovými pamäťovými médiami. V posledných rokoch sa čoraz zriedkavejšie používajú magnetické diskety, ktoré boli nahradené priestrannými a rýchlymi flash médiami. Študenti by mali vedieť určiť informačnú kapacitu média, množstvo voľného miesta a porovnať s ním objem uložených súborov. Študenti by mali pochopiť, že optické disky sú najvhodnejším médiom na dlhodobé ukladanie veľkého množstva dát. Ak máte napaľovačku CD, naučte ich zapisovať súbory.

Dôležitým bodom školenia je vysvetlenie nebezpečenstiev, ktorým sú počítačové informácie vystavené od škodlivých programov – počítačových vírusov. Deti by sa mali naučiť základné pravidlá "počítačovej hygieny": vykonávať antivírusovú kontrolu všetkých novoprichádzajúcich súborov; pravidelne aktualizovať antivírusové databázy.

Užívateľské dáta sú uložené ako súbory na pevných diskoch PC. Môžu byť tiež uložené (externé pevné disky, CD/DVD, flash disky atď.).

Údaje sa musia uchovávať oddelene od softvéru. Pri ukladaní dát spolu s programami existuje riziko neúmyselného poškodenia programov, čo môže viesť aj k zničeniu operačného systému.

Ak je to možné, užívateľské súbory NESMIE byť uložené na disku C:, kde sa nachádzajú súbory operačného systému. Ak má počítač iba jeden pevný disk C:, môžeme vám odporučiť, aby ste si na ňom vytvorili priečinok, napríklad s názvom „D:“.

Potom je potrebné urobiť odkaz na tento priečinok (pravé tlačidlo myši - "Vytvoriť skratku") a premenovať ho napríklad na "Disk_D". Skratka by mala byť umiestnená na ploche vášho počítača a všetky používateľské dáta by mali byť zapísané do tohto priečinka D, čím by sa simuloval ďalší disk s názvom D, ktorý v skutočnosti nie je vo vašom počítači.

Viac chránenú možnosť pred zvedavými pohľadmi ponúka samotný operačný systém. Má priečinok „Moje dokumenty“, kde sú používatelia požiadaní, aby uložili všetky svoje údaje. Tento priečinok má dokonca predpripravené vnútorné priečinky na ukladanie hudby, videí, dokumentov atď.

V druhom prípade ochrana údajov spočíva v tom, že do priečinka Moje dokumenty má prístup iba používateľ, ktorý zadá vaše používateľské meno a heslo, ak máte nastavený režim prihlásenia s účtom. Ak pri zapnutí počítača nie je vyžadované prihlasovacie meno a heslo (doma sa tomu mnohí používatelia vyhýbajú, aby heslo nezabudli), ukladanie súborov do priečinka Moje dokumenty nie je o nič bezpečnejšie ako ich ukladanie do akéhokoľvek iného priečinka.

Váš priečinok (či už ide o Moje dokumenty alebo Disk_D) musí mať špecifické poradie. Vaše súbory by mali byť zoradené do priečinkov. by mali byť jasné, nemali by byť označené, napríklad „1“, „2“ atď. Je lepšie im vymyslieť jasné mená.

Súbory by mali byť pomenované aj zmysluplnými názvami. Ak uchovávate rôzne verzie tých istých súborov, potom je lepšie nazvať tieto verzie rovnakými názvami, ale pridať napr.

• "Materiály o netbookoch_verzia 1",
• "Materiály o netbookoch_verzia 2",
• "Materiály o netbookoch_verzia 3"
• atď.

Súborový systém PC automaticky zapisuje dátumy vytvorenia súborov pre uľahčenie ich následného vyhľadávania (napríklad podľa dátumu vytvorenia), ale dátum môžete zadať aj manuálne priamo do názvu súboru, čo je opäť výhodné, ak uložíte niekoľko verzií toho istého dokumentu súčasne, napríklad:

• (03/01/2012) Čajník alebo užívateľ
• (03.03.2012) Čajník alebo užívateľ
• atď.

Ak sú názvy súborov jasné a hovoria samy za seba, vždy môžete použiť vstavanú službu vyhľadávania súborov:

• v systéme Windows XP: "Štart" - "Nájsť" - "Súbory a priečinky",
• v systéme Windows 7: "Štart" - "Hľadať programy a súbory".

Bude stačiť zadať názov požadovaného súboru alebo fragment požadovaného textu uloženého v súbore. A dostanete výber súborov, ktoré spĺňajú podmienky vyhľadávania.

Všeobecný princíp, ktorým by sa mal sebavedomý používateľ riadiť v záležitostiach ukladania dát, možno formulovať nasledovne.

• Čím presnejšie a dôkladnejšie sú dátové súbory pripravené na uloženie, tým ľahšie a jednoduchšie je neskôr tieto dáta nájsť.

• Používateľ musí vždy pamätať na to, že môže zabudnúť, kde a čo má uložené.

• A iba ak existuje určitý poriadok v štruktúre a pomenovaní priečinkov, ako aj v názvoch súborov, môžete rýchlo nájsť informácie, ktoré vás zaujímajú, uložené v počítači.

• V prípade potreby by ste si mali vytvoriť zvyk používať vyhľadávanie.

Súbory musíte pravidelne ukladať niekde mimo počítača. V opačnom prípade sa môže stať nenapraviteľné a prídete o všetko, čo ste zarobili týždne, mesiace a dokonca roky.

Získajte aktuálne články o počítačovej gramotnosti priamo do vašej schránky.
Už viac 3 000 predplatiteľov

Prípad skúšky.
profesor. Ako funguje transformátor?
Študent. Woo-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o...

Už dávno sme si zvykli na osobné. Zapneme ich a pracujeme bez toho, aby sme sa trochu zamysleli nad tým, ako sú usporiadané a ako fungujú. To všetko je spôsobené tým, že vývojári počítačov a vývojári softvéru sa naučili vytvárať spoľahlivé produkty, ktoré nám nedávajú dôvod znova premýšľať o dizajne počítača alebo programov, ktoré mu slúžia.

Čitatelia blogu však pravdepodobne majú záujem dozvedieť sa, ako fungujú počítače a softvér. Toto bude predmetom série článkov, ktoré vychádzajú pod hlavičkou „Ako funguje počítač“.

Ako PC funguje: Časť 1: Spracovanie informácií

Počítač na automatizáciu procesov spracovania informácií. Podľa toho je usporiadaný tak, aby mal všetky možnosti pre úspešné naplnenie svojho poslania.

Na spracovanie informácií v počítači je potrebné vykonať s ním tieto základné operácie:

– zadajte informácie do počítača:

Táto operácia je potrebná, aby mal počítač čo spracovávať. Bez možnosti zadávať informácie do počítača sa stáva akoby vecou samou o sebe.

– uložiť zadané informácie v počítači:

Je zrejmé, že ak dáte príležitosť zadať informácie do počítača, musíte mať možnosť tieto informácie v ňom uložiť a potom ich použiť v procese spracovania.

– spracovať zadané údaje:

Tu treba chápať, že na spracovanie zadaných informácií sú potrebné určité algoritmy spracovania, inak o žiadnom spracovaní informácií nemôže byť ani reči. Počítač musí byť takýmito algoritmami vybavený a musí byť schopný ich aplikovať na vstupné informácie, aby ich „správne“ previedol na výstupné dáta.

– uchovávať spracované informácie,

Rovnako ako s ukladaním zadaných informácií musí počítač uchovávať výsledky svojej práce, výsledky spracovania vstupných údajov, aby ich bolo možné v budúcnosti použiť.

– výstup informácií z počítača:

Táto operácia umožňuje zobraziť výsledky spracovania informácií v čitateľnej forme pre používateľov PC. Je zrejmé, že táto operácia umožňuje využiť výsledky spracovania informácií na počítači, inak by tieto výsledky spracovania zostali vo vnútri počítača, čím by ich príjem úplne stratil zmysel.

Najdôležitejšou zručnosťou počítača je spracovanie informácií, pretože jeho krása spočíva práve v tom, že dokáže transformovať informácie. Celé zariadenie počítača je spôsobené požiadavkou spracovať informácie v čo najkratšom čase, najrýchlejším spôsobom.

Spracovanie informácií v počítači možno chápať ako akúkoľvek činnosť, ktorá transformuje informácie z jedného stavu do druhého. V súlade s tým má počítač špeciálne zariadenie s názvom , ktoré je určené výhradne na extrémne rýchle spracovanie údajov s rýchlosťou dosahujúcou miliardy operácií za sekundu.

CPU

Procesor prijíma (berie) dáta potrebné na spracovanie zo zariadenia určeného na dočasné ukladanie vstupných aj výstupných dát. V RAM je tiež miesto na ukladanie medziľahlých údajov vytvorených v procese spracovania informácií. Procesor teda prijíma dáta z RAM a zapisuje spracované dáta do RAM.

Pamäť s náhodným prístupom (RAM)

Nakoniec sú pre vstup a výstup dát pripojené k počítaču, ktorý umožňuje zadávať informácie, ktoré sa majú spracovať, a zobraziť výsledky tohto spracovania.

Externý pevný disk, externé DVD zariadenie, flash disk, klávesnica, myš

Procesor a RAM pracujú rovnakou rýchlosťou. Ako je uvedené vyššie, rýchlosť spracovania informácií môže byť mnoho miliónov a miliárd operácií za sekundu. Žiadne externé vstupné a výstupné zariadenie nemôže pracovať pri takýchto rýchlostiach.

Preto je pre ich pripojenie k počítaču špeciálne Ovládače I/O zariadení. Ich úlohou je vyrovnať vysoké rýchlosti procesora a RAM s relatívne nízkymi vstupnými a výstupnými rýchlosťami.

Tieto ovládače sú rozdelené na špecializované, ku ktorým je možné pripojiť iba špeciálne zariadenia, a univerzálne. Príkladom špecializovaného riadiaceho zariadenia je napríklad grafická karta, ktorá je určená na pripojenie monitora k počítaču.

Registrácia a uchovávanie informácií pochádza z obrázkov vytesaných do kameňa v neolite a dobe bronzovej. Prešli storočia, kým sa k človeku dostalo písanie a potom typografia.

Až v 19. storočí bola vynájdená fotografia (1839) a kino (1895). Tieto dva pozoruhodné vynálezy umožnili registrovať a zapamätať si informácie vo forme obrazu a zvuku.

Zaujímavý spôsob uchovávania diskrétnych informácií navrhol francúzsky mechanik J. Wacanson, ktorý v roku 1741 vytvoril počítačom riadený tkáčsky stav. Na zapamätanie programu používal mechanický perforovaný bubon. Len o 60 rokov neskôr bol bubon nahradený perforovanou lepenkou, ktorá bola prototypom diernych štítkov a diernych pások.

Zásadne dôležitou udalosťou bol vynález zaznamenávania elektrických signálov na magnetickú pásku, ktorý položil základ pre mnohé druhy magnetických záznamových zariadení. Výroba magnetickej pásky sa začala pomerne nedávno, v roku 1928, hoci princíp záznamu zvuku pomocou magnetického poľa je známy už vyše sto rokov.

Už sme si povedali, že počítačová pamäť sa podľa charakteru prístupu k nej a množstva informácií v nej uložených delí na operačnú a dlhodobú (trvalú). Centrálny procesor počítača pristupuje k RAM kedykoľvek, čítanie a zápis informácií do RAM prebieha rýchlo, tempom počítača. Počítač zapisuje veľké množstvo informácií do dlhodobej pamäte a pristupuje k nim sporadicky.

Rozdiel medzi operačnou a dlhodobou pamäťou spočíva v čase prístupu k pamäti, preto sa namiesto týchto názvov často používa ich fyzická implementácia - polovodičová a magnetická pamäť, sú však už predpoklady na vytvorenie vysokokapacitného pamäťové zariadenie a zároveň s rýchlym prístupom, nízkou cenou a veľkosťami.

Počítač pracuje s dvoma znakmi: „áno“ (1) a „nie“ (0). Stavy „áno“ a „nie“ sú fyzicky realizované v elektrickom relé, ktoré má dva stabilné stavy. Relé bolo nahradené vákuovou trubicou a potom tranzistorom. Lampa alebo tranzistorové pamäťové zariadenie je implementované v "klopnom" obvode, ktorý má dva stabilné stavy, a preto je schopný uložiť hodnoty 0 a 1. Na vykonanie tejto operácie sa používajú rôzne fyzikálne princípy. Spúšť (spúšťač znamená spúšť, západka) je „elektronické relé“, ktoré môže byť podobne ako elektrické relé v jednom z dvoch možných stavov, vyjadrených rôznymi napätiami vo vybranom bode obvodu. Jedno napätie sa bežne berie ako 0, druhé ako 1. Spúšť udržuje jeden z dvoch stabilných stavov ľubovoľne dlho a pôsobením externého signálu sa náhle prepne z jedného stavu do druhého.

Na uloženie jedného bitu informácií je potrebný jeden spúšťač. Zapojením viacerých klopných obvodov do série môžete získať zariadenie na ukladanie veľkých binárnych čísel a každý predchádzajúci klopný obvod poslúži ako zdroj signálu pre ďalší. Súbor klopných obvodov určených na uloženie binárneho čísla určitej dĺžky sa nazýva register. Treba poznamenať, že takéto pamäťové zariadenie funguje iba vtedy, keď je zapnuté napájanie.

Ak je prístup k pamäťovým bunkám (preklápacie obvody) organizovaný tak, že binárne informácie sa zapisujú a čítajú súčasne pre všetky bunky, pamäťové zariadenie sa nazýva pamäť s náhodným prístupom. Ak je register navrhnutý tak, aby sa informácie v ňom prenášali postupne z predchádzajúcej bunky do nasledujúcej, nazýva sa posuvný register alebo zariadenie so sekvenčnou pamäťou.

Počítačová RAM môže pozostávať z mnohých spúšťacích prvkov akejkoľvek povahy. Počas rokov existencie počítačov boli vyvinuté a technicky implementované zásadne odlišné zariadenia RAM, hoci niektoré z nich už možno nájsť len v múzeách. Sú implementované na najjednoduchších polovodičových štruktúrach, na báze kryogénnych prvkov, katódových trubíc, cylindrických magnetických domén, holografie, s využitím zložitých molekulárnych a biologických systémov.

Nižšie sa budeme zaoberať niektorými zariadeniami operačnej a dlhodobej pamäte, vytvorenými na rôznych fyzikálnych princípoch a v rôznych obdobiach rozvoja výpočtovej techniky.

Pamäť na feritových jadrách. Ferit je polovodičový magnetický materiál vyrobený z práškových oxidov. Ferit má silné magnetické vlastnosti s takmer pravouhlou hysteréznou slučkou (závislosť magnetickej indukcie na sile magnetického poľa).

Magnetické jadro s pravouhlou hysteréznou slučkou je dobrým prvkom na ukladanie informácií v binárnom kóde. Dá sa súhlasiť s tým, že zmagnetizovaný stav jadra zodpovedá 1 a demagnetizovaný stav 0. Prechod z jedného stavu do druhého nastáva vplyvom prúdu v cievke. Podobne sa správa aj krúžok z feritového materiálu s vinutím. Na ovládanie magnetického stavu musí mať krúžok zodpovedajúce vinutia na zápis a čítanie. Čítanie informácií je založené na efekte uvedenom vyššie: ak jadro zostalo v rovnakom stave pod pôsobením impulzu, potom sa do neho zapísalo 1, ak sa pôsobením impulzu opačnej polarity jadro zmenilo na iné stave, bolo v ňom napísané 0.

Pamäťová matica je zostavená zo sady feritových krúžkov, v ktorých je každý prvok v stave 0 alebo 1, a teda je uložených toľko bitov ako v matici krúžkov. Maticu tvorí mriežka vodorovných a zvislých drôtov (pneumatiky), na priesečníkoch ktorých sú umiestnené feritové krúžky. Pomocou pneumatík je riadený magnetický stav každého krúžku.

Na zmenšenie celkových rozmerov pamäťového zariadenia sú rozmery feritových krúžkov minimalizované. Vonkajší priemer kolien je 0,45 mm, doba spínania je 30 ns. Miniaturizácia pamäťového zariadenia na báze feritov má, žiaľ, limit v dôsledku vnútorného priemeru feritového prstenca. Preto je veľmi ťažké pretiahnuť niekoľko vodičov cez krúžok s priemerom 0,3 mm bez toho, aby ste ho zlomili.

Sériové úložné zariadenia na feritoch majú kapacitu až 20 Mbps.

Pamäť na cylindrických magnetických doménach. Tento typ zariadenia je založený na nasledujúcom fyzikálnom efekte: v niektorých magnetických materiáloch sa pri vystavení vonkajšiemu magnetickému poľu môžu objaviť oddelené oblasti, ktoré sa líšia od zvyšku materiálu v smere magnetizácie. Tieto oblasti sa nazývajú „domény“ (oblasť spravovaná doménou, okres). Pri pôsobení slabého vonkajšieho magnetického poľa sa domény môžu pohybovať v doske z feromagnetického materiálu vo vopred určených smeroch vysokou rýchlosťou. Táto vlastnosť presunu domény vám umožňuje vytvárať úložné zariadenia. Dobrým materiálom tvoriacim doménu je feritový granátový film.

Doménové štruktúry môžu byť pásové, prstencové, valcové. Zariadenia založené na cylindrických magnetických doménach (CML) sú novou etapou v aplikácii magnetizmu v pamäťovej technológii.

Nosiče informácií v takomto zariadení sú izolované magnetizované úseky magnetických kryštálov. Veľkosť domény sa pohybuje od 0,01 do 0,1 mm, takže na jeden štvorcový centimeter materiálu je možné umiestniť niekoľko miliónov domén. Domény pozorované pod mikroskopom majú tvar bublín, odtiaľ pochádza anglická verzia názvu tohto typu pamäte – magnetic bubble memory (magnetic bubble memory).

Domény môžu byť generované alebo zničené, ich presúvanie umožňuje vytvárať logické operácie, pretože prítomnosť alebo neprítomnosť domény v určitom bode magnetického kryštálu možno považovať za 1 alebo 0.

Veľmi dôležitý je fakt, že pri zakázaní sa domény zachovajú.

Na báze kryštálu obsahujúceho doménu sa vyrábajú polovodičové moduly - čipy (čip je tenký kus dreva alebo kameňa). Na vytvorenie cylindrických domén v čipe je umiestnený v konštantných a rotujúcich magnetických poliach tvorených permanentným magnetom a elektromagnetom.

Doménový register pozostáva zo vstupného zariadenia domény (generátor domény), výstupného zariadenia (odporový senzor) a permalloy fólie. Domény sú generované priamou nukleáciou domén v jednom alebo inom bode kryštálu. Generovanie a vstup domén do posuvného registra sa vykonáva pomocou vodivej slučky permalloy filmu. Keď sa v generátore objaví prúd, vytvorí sa lokálne magnetické pole. Pôsobením tohto poľa sa v oblasti ohraničenej obrysom slučky vytvorí jadro domény, ktorá potom pôsobením poľa konštantnej odchýlky nadobudne valcový tvar. V tejto podobe doména vstupuje do posuvného registra.

Jeden čip je schopný uložiť až 150 bitov a celý disk má rýchlosť 10 Mbps. Boli tam 16 Mbit disky. Úložné zariadenie tejto kapacity má veľkosť malého kufra.

Čítanie informácií v čipe na valcových magnetických doménach prebieha pomocou magnetorezistentných permalloy senzorov alebo Hallových senzorov. Pôsobením magnetického poľa domény v permalloyovej fólii dochádza k zmene elektrického odporu alebo v polovodičovom snímači pôsobením domény vzniká elektromotorická sila.

polovodičovú pamäť. Na ukladanie elektrických signálov sa používajú polovodičové štruktúry, na základe ktorých sú vytvorené bipolárne tranzistory, MOS tranzistory (metaloxidové polovodiče), MNOS tranzistory (metal nitrid oxide semiconductors) a nábojovo viazané zariadenia (CCD).

Pamäťové bloky na tranzistoroch sú usporiadané podobne ako pamäťové bloky na feritových jadrách. Za hlavnú nevýhodu polovodičovej pamäte treba považovať značnú spotrebu energie a stratu informácií pri vypnutí napájania.

Bipolárny tranzistor je zariadenie s dvoma p-n prechodmi. Pod pôsobením napätia báza-kolektor sa stav tranzistora mení: môže byť otvorený alebo uzamknutý. Tieto stavy sa používajú ako 0 a 1.

Čipový tranzistor z oxidu kovu je typ tranzistora s efektom poľa. Názov tohto tranzistora pochádza z troch komponentov: kovová brána, izolačná vrstva oxidu a polovodičový substrát. Je to polovodičové zariadenie, v ktorom je odpor medzi jeho dvoma svorkami riadený potenciálom aplikovaným na tretiu svorku (bránu). Pod vplyvom riadiaceho napätia môže byť MOSFET v zatvorenom alebo otvorenom stave.

Na bipolárnych tranzistoroch, tranzistoroch MOSFET s efektom poľa a tranzistoroch MNOS sa CCD používajú na zostavenie integrovaných pamäťových zariadení.

Technológia výroby polovodičových štruktúr umožňuje na ich základe vytvárať integrované pamäťové zariadenia. Základom všetkých polovodičových prvkov je kremíkový plátok, na ktorom je zostavený celý blok logickej pamäte. Takže jedna pamäťová jednotka na štruktúre MOS je matica 256 pamäťových prvkov.

Zo zariadení, ktoré sme spomenuli, sú CCD považované za novú stránku vo vývoji mikroelektroniky, odborníci im predpovedajú budúcnosť a veria, že môžu byť lepšie ako pamäťové zariadenia na cylindrických magnetických doménach a stredne veľké magnetické disky.

Pamäť na katódových trubiciach (CRT). Katódová trubica bez fosforového povlaku môže slúžiť ako úložné zariadenie. Elektrónový lúč, pôsobiaci na sklo žiarovky, na ňom zanecháva elektrický náboj, ktorý sa dlho uchováva, pretože sklo je dobré dielektrikum. Čítanie nábojov tiež vykonáva elektrónový lúč, ktorého pohyb je riadený vychyľovacími doskami. Prítomnosť náboja na cieli sa posudzuje podľa zmeny prúdu lúča.

Táto technológia umožnila implementáciu vysoko efektívnej pamäte na CRT. Namiesto skla sa teda používa elektrostatická silikónová matrica pozostávajúca z množstva mikrokondenzátorov s priečnym rozmerom asi 6 mikrónov.

Rúrkový terč na štruktúre MOS ukladá informácie vo forme potenciálneho reliéfu, ktorý je vytvorený v oxidovej vrstve platne. Pri zázname v mieste dotyku lúča s cieľom sa akumuluje náboj, ktorý zodpovedá 1. bez náboja 0. CRT vyrobená na tomto princípe má kapacitu 4,2 Mbit s cieľovou plochou 1 cm2.

Pamäť na magnetickej páske. Zaznamenávanie informácií na magnetickú pásku je založené na princípe, že feromagnetické materiály si zachovávajú zvyšky
magnetizácia zodpovedajúca sile magnetického poľa počas záznamu. Magnetická páska je nosič informácií vo forme pružnej plastovej pásky potiahnutej tenkou (0,01-10 mikrónov) magnetickou vrstvou. Páska sa pohybuje okolo magnetickej hlavy rovnomernou rýchlosťou a jej povrch je magnetizovaný v závislosti od okamžitej hodnoty intenzity magnetického poľa vytvoreného hlavou v súlade so signálom, ktorý k nej prichádza.

Pri prechode magnetickej pásky cez reprodukčnú hlavu sa v jej vinutí indukuje elektromotorická sila zodpovedajúca stupňu magnetizácie magnetickej vrstvy pásky. Tento princíp nahrávania a prehrávania je podobný pre magnetické bubny a disky.

Moderné veľkokapacitné pamäťové zariadenia na magnetickej páske
relatívne lacné a kompaktné, spôsoby ukladania informácií na dlhú dobu. Umožňujú viacnásobné čítanie a zavádzanie nových informácií namiesto predtým zaznamenaných informácií.

Digitálne informácie je možné zaznamenať na magnetickú pásku na niekoľko paralelných stôp, pričom každá stopa má vlastnú záznamovo-prehrávaciu hlavu, alebo sa jedna hlava príkazom presunie na požadovanú stopu.

V zariadeniach na ukladanie magnetických pások sa bloky informácií umiestňujú (zapisujú) v intervaloch dostatočných na zastavenie mechanizmu páskovej jednotky. Každý informačný blok má svoju vlastnú adresu vo forme kódového slova. Veľký blok informácií sa navzorkuje z pásky porovnaním adresy bloku uloženého v pamäťovom registri počítača s adresou načítanou z pásky; aktuálne čísla (adresy) blokov.

Hlavnou nevýhodou páskovej pamäte je značný čas
informácie o vzorkovaní. Ale na druhej strane má takáto pamäť dobré množstvo uložených informácií – 40 GB s veľmi kompaktnou veľkosťou.

Pamäť na magnetických bubnoch a diskoch. Hlavným prvkom pamäťového zariadenia na magnetickom bubne je samotný bubon pokrytý magnetickým materiálom. V blízkosti povrchu bubna je nainštalovaných niekoľko hláv na bezkontaktný záznam a čítanie. Napríklad bubon môže mať 278 skladieb obsluhovaných 24 hlavami. Bubon sa otáča frekvenciou asi 20 tisíc otáčok za minútu, v dôsledku čoho môže byť rýchlosť vzorkovania informácií niekoľko desiatok milisekúnd.

Pamäťové zariadenie na magnetickom bubne je mimoriadne presné mechanické zariadenie. Pre zvýšenie jeho spoľahlivosti sú hlavy utesnené, čím vzniká automatický systém plávajúcich hlavíc, kedy je medzi povrchom bubna a hlavou udržiavaná konštantná medzera približne 5 mikrónov.

Konkurentom magnetického bubna je magnetické pamäťové zariadenie.
diskov, ktoré sa objavili začiatkom 60. rokov po zvládnutí výroby plávajúcich magnetických hláv na vzduchovom vankúši. Nárast plochy použitej na zaznamenávanie informácií na magnetické disky v porovnaní s
magnetické bubny umožnili pri rovnakej záznamovej hustote vyvinúť zariadenia s kapacitou mnohonásobne väčšou ako kapacita zariadení na magnetických bubnoch, takže magnetické bubny boli úplne nahradené magnetickými diskami.

Bez ohľadu na veľkosť disku sa jednotka skladá z troch fyzických komponentov: diskovej kazety, diskovej jednotky a elektroniky.

Pevné disky sú vyrobené z hliníka alebo mosadze, môžu byť trvalo inštalované a vymeniteľné; informácie sa zaznamenávajú na magnetickú vrstvu pozdĺž sústredných stôp; štandardné priemery 88,9; 133,35 mm, hrúbka cca 2 mm; oba povrchy fungujú. Kotúč je uložený na hriadeli, ktorý je poháňaný elektromotorom. Medzera medzi povrchom disku a magnetickou hlavou je 2,5-5,0 µm a počas prevádzky sa musí udržiavať konštantná. Na tento účel je povrch disku starostlivo spracovaný a používajú sa špeciálne aerostatické hlavice, ktoré plávajú nad diskom. Hlavy na zápis a čítanie sa pohybujú v medzere medzi diskami pomocou posuvného meradla ovládaného servopohonom so špeciálnymi príkazmi.

Priemerná kapacita stopy je pomerne veľká (asi 40 KB), takže každá stopa je rozdelená na sektory pre rýchlejšie vyhľadávanie. Keď je disk hardvérovo rozdelený na sektory, na vnútornom kruhu je 32 otvorov, ktoré označujú začiatok sektorov.

Kapacita diskov môže dosiahnuť stovky Gbps a čas prístupu k informačnému bloku je od 1 do 10 ms.

Hlavnou výhodou diskovej pamäte je pomerne rýchle vyhľadávanie požadovaného informačného bloku a možnosť výmeny diskov, čo umožňuje čítať dáta z diskov, ktoré boli nahrané na inom počítači.

Pevné disky sú široko používané pre mini a mikropočítače (Seagate, IBM, Quantum). Vlastnosťou pevných diskov je utesnenie média, ktoré umožňuje zmenšiť medzery medzi hlavami a diskom a výrazne zvýšiť hustotu záznamu. Tesnenie tiež zvyšuje spoľahlivosť zariadenia.

Ukladanie informácií na mikrofilme. Akokoľvek sa to môže zdať zvláštne,
ale informácie môžu byť uložené aj na mikrofilme. Pri veľkosti filmu A6 je schopný uložiť približne 1 MB informácií.

Mikrofilmovanie je založené na princípe fotografie. Vznik prvej mikroformy sa datuje do roku 1850. Dlho sa na mikrofilmovanie používal 35- alebo 16-mm kotúčový film. Na rozdiel od klasického mikrofilmovania je microfisching fotografický záznam informácií na plochý fotografický film štandardnej veľkosti A6 105x148 mm. Obraz obyčajnej textovej strany A4 (296x210 mm) je pomocou optiky zmenšený 24-krát a fixovaný na mikrofiši vo forme malej bunky.

Celkom 98 zmenšených obrázkov bežných textových strán je umiestnených na mikrofiši 105x148 mm.

Je možné použiť systém s rozlíšením, ktoré umožňuje umiestniť 208 alebo 270 stránkové obrázky na mikrofiš. Najpoužívanejšie redukčné pomery sú 21, 22 a 24.

Myšlienka mikrofilmu sa rozšírila, pretože to umožňuje
vykonávať kompaktné bezpapierové uloženie akýchkoľvek dokumentov. Mikrofilmovanie využívajú najmä patentové úrady, vedecké a technologické knižnice, vládne agentúry a banky. Takže v roku 1989 v USA až 30% všetkých mikrofiší používali vládne agentúry. A pred začiatkom roku 1984 objem informácií uložených v amerických archívoch predstavoval 21 miliárd strán textu, z ktorých značná časť bola zaznamenaná na mikrofiši.

Mikrofiše sú uložené v špeciálnych zásobníkoch po 15 kusov. Klastre sú umiestnené v krabiciach. Pre porovnanie povedzme, že zbierka Journal of the American Chemical Society z rokov 1879 až 1972. uložené na policiach dlhých 18 m a ten istý časopis na mikrofišoch v škatuliach zaberá policu dlhú 1,65 m. Vizuálne čitateľný zápis sériového čísla a poľa názvu vám umožní rýchlo nájsť potrebný mikrofiš a následne potrebné strany textu.

V závislosti od typu a veľkosti mikrofišového úložiska možno použiť rôzne vyhľadávacie nástroje: karty s perforáciou okrajov, superpozičné karty, strojovo triedené dierne štítky alebo vyhľadávanie pomocou počítača.

Je zrejmé, že v procesoch mikrofišovania a reprodukcie informácií na papieri zohráva zásadnú úlohu nosič – fotografický film. Prvý elektrografický obraz s vysokým rozlíšením na polymérnom filme získala v roku 1962 spoločnosť Bell & Howell (USA), potom sa tejto technológie chopili iní a našla široké uplatnenie. Film Ektavolt od Kodaku má rozlíšenie 800 riadkov/mm, čo má za následok 100-násobné zmenšenie oproti originálu. Originál je film typu SO-101 a SO-102 od Eastman Kodak, ktorý umožňuje preniesť obraz z obrazovky katódovej trubice na film s veľkou redukciou.

Existuje niekoľko spôsobov vytvárania obrázkov na filme pod kontrolou počítača. Po prvé, môže to byť kópia v zmenšenej forme obrazov z obrazovky katódovej trubice. Po druhé, obraz môže byť aplikovaný na fotografický film elektronickým alebo laserovým lúčom riadeným počítačom. Výkon takéhoto systému je mimoriadne vysoký – za jednu minútu dokáže systém „vytlačiť“ približne pol milióna znakov.

Na obnovenie informácií z mikrofiša existujú dva typy zariadení: na čítanie mikrofišov so 16 až 26-násobným nárastom obrázkov, na čítanie mikrofišov a súčasné získavanie papierových kópií.

Prvým typom zariadenia je stolný zväčšovač fotografií s premietaním obrázkov v prechádzajúcom alebo odrazenom svetle. Zväčšený mikrorámik sa premieta na rovinu stola alebo na plátno. Jasný a jasný obraz s rozmermi 275 x 390 mm, aký sa robí na prístroji Pentakata Mikrofilmtechnik, umožňuje prácu v miestnostiach s bežným osvetlením.

Druhý typ zariadenia vám okrem čítania informácií umožňuje získať na požiadanie aj zväčšenú papierovú kópiu.

Pre charakteristiku zariadenia na záznam a reprodukciu informácií pomocou mikrofišu uvádzame zloženie a údaje zariadení švajčiarskej spoločnosti Messerly:

kamera na snímanie tlačeného textu na mikrofiš s kapacitou 1500 - 2000 dokumentov za hodinu (15 fichov);

stroj na spracovanie AP-F-ЗО s kapacitou 900 m filmu za hodinu;

zariadenie na kopírovanie mikrofiší produkujúce 120 duplikácií za hodinu;

projekčná lupa AM 1830, fixujúca obrázky na bežný papier, jej produktivita je 900 kópií za hodinu;

automatický vyhľadávač mikrofiší s časom vyhľadávania približne 3 sekundy;

zariadenie M-F-4A na zobrazovanie mikrofišových obrázkov na obrazovke.

Použitie takéhoto zariadenia môže poskytnúť značné úspory skladovacieho priestoru a personálu, ale na druhej strane je to drahé zariadenie a vyžaduje si odbornú údržbu.

Mikroobvody RAM. Z pamäťových čipov (RAM - Random Access Memory, pamäť s náhodným prístupom) sa používajú dva hlavné typy: statický (SRAM - Static RAM) a dynamický (DRAM - Dynamic RAM).

V statickej pamäti sú prvky (bunky) postavené na rôznych variantoch spúšťačov – schém s dvoma stabilnými stavmi. Po napísaní kúsku do takejto bunky môže zostať v tomto stave tak dlho, ako budete chcieť - musíte mať iba napájanie. Pri prístupe k statickému pamäťovému čipu je dodávaný s plnou adresou, ktorá sa pomocou interného dekodéra premieňa na signály pre výber konkrétnych buniek. Statické pamäťové bunky majú krátky čas odozvy (niekoľko až desiatky nanosekúnd), ale mikroobvody na nich založené majú nízku špecifickú hustotu dát (rádovo niekoľko Mbps na balík) a vysokú spotrebu energie. Preto sa statická pamäť využíva najmä ako vyrovnávacia pamäť (cache memory).

V dynamickej pamäti sú články postavené na báze oblastí s akumuláciou náboja, ktoré zaberajú oveľa menšiu plochu ako klopné obvody a prakticky nespotrebúvajú energiu pri skladovaní. Keď sa do takejto bunky zapíše bit, vytvorí sa v nej elektrický náboj, ktorý sa uloží na niekoľko milisekúnd; pre trvalé uloženie náboja článku je potrebné zregenerovať - ​​prepísať obsah, aby sa náboje obnovili. Bunky dynamických pamäťových čipov sú organizované vo forme pravouhlej (zvyčajne štvorcovej) matice; pri prístupe k mikroobvodu sa na jeho vstupy najskôr pripojí adresa riadku matice, sprevádzaná signálom RAS (Row Address Strobe - stroboskop riadkovej adresy), potom po určitom čase adresa stĺpca sprevádzaná signálom CAS (Stĺpec Address Strobe - Stroboskop adresy stĺpca). Pri každom prístupe k bunke sa vygenerujú všetky bunky zvoleného riadku, takže pre úplnú regeneráciu matice stačí triediť adresy riadkov. Dynamické pamäťové bunky majú dlhší čas odozvy (desiatky až stovky nanosekúnd), ale vyššiu špecifickú hustotu (asi desiatky Mbps na balík) a nižšiu spotrebu energie. Dynamická pamäť sa používa ako hlavná.

Bežné typy SRAM a DRAM sa nazývajú aj asynchrónne - pretože nastavenie adresy, dodávanie riadiacich signálov a čítanie/zápis dát je možné vykonávať v ľubovoľných časoch - je len potrebné dodržať časovanie medzi týmito signálmi. Tieto časové pomery zahŕňajú takzvané ochranné intervaly potrebné na stabilizáciu signálu, ktoré neumožňujú dosiahnuť teoreticky možnú rýchlosť pamäte. Existujú aj synchrónne typy pamätí, ktoré prijímajú externý hodinový signál, na impulzy ktorých sú pevne viazané momenty odosielania adries a výmeny údajov; okrem šetrenia času na ochranných intervaloch umožňujú úplnejšie využitie interného potrubia a blokujú prístup.

FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM – dynamická pamäť s rýchlym prístupom na stránku) sa v posledných rokoch aktívne využíva. Stránkovaná pamäť sa od bežnej dynamickej pamäte líši tým, že po zvolení riadku matice a podržaní RAS umožňuje viacnásobné nastavenie adresy stĺpca hradlovanej CAS, ako aj rýchlu regeneráciu podľa schémy „CAS pred RAS“. Prvý vám umožňuje urýchliť prenosy blokov, keď je celý blok údajov alebo jeho časť v jednom riadku matice, ktorý sa v tomto systéme nazýva stránka, a druhý - na zníženie réžie regenerácie pamäte.

EDO (Extended Data Out) - predĺžený čas uchovávania dát na výstupe) sú vlastne obyčajné FPM mikroobvody, na výstupe ktorých sú nainštalované registre - dátové západky. Pri stránkovaní pracujú takéto mikroobvody v jednoduchom pipeline režime: na dátových výstupoch uchovávajú obsah poslednej vybranej bunky, pričom na ich vstupy sa už privádza adresa ďalšej vybranej bunky. To umožňuje zrýchliť proces čítania sekvenčných dátových polí približne o 15 % v porovnaní s FPM. Pri náhodnom adresovaní sa takáto pamäť nelíši od bežnej pamäte.

BEDO (Burst EDO - EDO s blokovým prístupom) je pamäť založená na EDO, ktorá nepracuje s jedným, ale s dávkovými cyklami čítania/zápisu. Moderné procesory si vďaka internému a externému cachovaniu príkazov a dát vymieňajú s hlavnou pamäťou najmä bloky slov maximálnej šírky. V prípade pamäte BEDO nie je potrebné neustále dodávať sekvenčné adresy na vstupy mikroobvodov pri dodržaní potrebných časových oneskorení - prechod na ďalšie slovo stačí hradiť samostatným signálom.

SDRAM (Synchronous DRAM - synchronous dynamic memory) - pamäť so synchrónnym prístupom, rýchlejšia ako konvenčná asynchrónna (FPM / EDO / BEDO). Okrem metódy synchrónneho prístupu SDRAM využíva vnútorné rozdelenie pamäťového poľa na dve nezávislé banky, čo umožňuje kombinovať načítanie z jednej banky s nastavením adresy v inej banke. SDRAM podporuje aj výmenu blokov. Očakáva sa, že v blízkej budúcnosti SDRAM nahradí EDO RAM a zaujme hlavnú pozíciu v oblasti počítačov na všeobecné použitie.

PB SRAM (Pipelined Burst SRAM - statická pamäť s blokovo zreťazeným prístupom) je druh synchrónnej SRAM s interným pipeliningom, vďaka ktorému sa rýchlosť výmeny dátových blokov približne zdvojnásobí.

Pamäťové čipy majú štyri hlavné charakteristiky – typ, veľkosť, štruktúru a čas prístupu. Typ označuje statickú alebo dynamickú pamäť, objem udáva celkovú kapacitu mikroobvodu a štruktúra udáva počet pamäťových buniek a kapacitu každej bunky. Napríklad 28/32-pinové čipy SRAM DIP majú osembitovú štruktúru (8k*8, 16k*8, 32k*8, 64k*8, 128k*8) a 256 kb 486 cache by pozostávala z ôsmich 32k * čipy 8 alebo štyri čipy 64k * 8 (hovoríme o dátovej oblasti - prídavné čipy na ukladanie značiek (tagu) môžu mať inú štruktúru). Dva mikroobvody 128k * 8 už nie je možné dodávať, pretože je potrebná 32-bitová dátová zbernica, ktorú môžu poskytnúť iba štyri paralelné mikroobvody. Bežné PB SRAM v 100-pinových PQFP balíkoch majú 32-bitovú štruktúru 32k*32 alebo 64k*32 a v doskách Pentuim sa používajú dve alebo štyri.

Podobne 30-kolíkové moduly SIMM majú 8-bitovú štruktúru a sú inštalované s procesormi 286, 386SX a 486SLC, každý s dvoma a štyrmi s 386DX, 486DLC a bežným 486. 72-kolíkové moduly SIMM majú 32-bitovú štruktúru a môžu byť inštalované po jednom s 486 a po dvoch s Pentium a Pentium Pro. 168-kolíkové moduly DIMM majú 64-bitovú štruktúru a sú inštalované v Pentiu a Pentiu Pro jeden po druhom. Inštalácia väčšieho ako minimálneho počtu pamäťových modulov alebo cache čipov umožňuje niektorým doskám urýchliť prácu s nimi, a to pomocou princípu vrstvenia (Interleave - prekladanie). Čas prístupu charakterizuje rýchlosť mikroobvodu a zvyčajne sa uvádza v nanosekundách cez pomlčku na konci názvu. Na pomalších dynamických mikroobvodoch môžu byť uvedené iba prvé číslice (-7 namiesto -70, -15 namiesto -150), na rýchlejších statických "-15" alebo "-20" označujú skutočný čas prístupu k bunka. Mikroobvody často označujú minimum všetkých možných prístupových časov - napríklad označenie 70 ns EDO DRAM ako 50 alebo 60 ns - ako 45 je bežné, hoci takýto cyklus je dosiahnuteľný iba v blokovom režime a v jednom režime čip stále pracuje za 70 alebo 60 ns. Podobná situácia nastáva v označení PB SRAM: 6 ns namiesto 12 a 7 - namiesto 15.

Nižšie sú uvedené príklady typických označení pamäťových čipov; označenie zvyčajne (nie vždy) obsahuje objem v kilobitoch a/alebo štruktúru (dĺžku adresy a údajov).

Statické:

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

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

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

32C64 64 k*32 (2 Mb/s, 256 kb)

Dynamický:

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 256 k*16 (4 Mb/s, 512 kb)

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

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

MT4C16270 256 k*16 (4 Mb/s, 512 kb, EDO)

Čipy EDO majú často (ale v žiadnom prípade nie vždy) vo svojom označení „nekruhové“ čísla: napríklad 53C400 je obyčajná DRAM, 53C408 je EDO DRAM.

Okrem toho sa mikroobvody v pamäti môžu líšiť v baleniach a typoch modulov. Existujú DIP, SIP, SIPP, SIMM, DIMM, CELP, COAST.

DIP (Dual In line Package - balík s dvoma radmi kolíkov) sú klasické mikroobvody používané v XT a skorých AT blokoch hlavnej pamäte a teraz v blokoch cache pamäte.

SIP (Single In line Package - puzdro s jedným radom kolíkov) - mikroobvod s jedným radom kolíkov, namontovaný vertikálne. SIPP (Single In line Pinned Package - modul s jedným radom vodičov) - pamäťový modul vložený do panelu ako čipy DIP / SIP; používané v skorých AT.

SIMM (Single In line Memory Module - pamäťový modul s jedným radom kontaktov) - pamäťový modul vložený do upínacieho konektora; používa sa vo všetkých moderných doskách, ako aj v mnohých adaptéroch, tlačiarňach a iných zariadeniach. SIMM má kontakty na oboch stranách modulu, ale všetky sú prepojené a tvoria akoby jeden rad kontaktov.

DIMM (Dual Inline Memory Module - pamäťový modul s dvoma radmi kontaktov) - pamäťový modul podobný SIMM, ale so samostatnými kontaktmi (zvyčajne 2 x 84), čím sa zvyšuje bitová hĺbka alebo počet pamäťových bánk v module. Používa sa najmä v počítačoch Apple a nových doskách P5 a P6.

V súčasnosti sú moduly SIMM vybavené hlavne čipmi FPM / EDO / BEDO a EDO / BEDO / SDRAM sú nainštalované na moduloch DIMM.

CELP (Card Egde Low Profile - nízka karta s nožovým konektorom na okraji) je modul externej vyrovnávacej pamäte zostavený na čipoch SRAM (asynchrónne) alebo PB SRAM (synchrónne). Vzhľad je podobný 72-pinovému SIMM, má kapacitu 256 alebo 512 kb. Iný názov je COAST (Cache On A STick – doslova „keška na palici“).

Dynamické pamäťové moduly môžu mať okrem pamäte pre dáta aj dodatočnú pamäť na ukladanie paritných bitov (Parita) pre dátové bajty - takéto SIMM sa niekedy nazývajú 9- a 36-bitové moduly (jeden paritný bit na dátový bajt). Paritné bity sa používajú na kontrolu správnosti čítania údajov z modulu, čo vám umožňuje odhaliť niektoré chyby (nie však všetky chyby). Moduly s paritou má zmysel používať len tam, kde je potrebná veľmi vysoká spoľahlivosť – starostlivo testované moduly bez parity sú vhodné aj pre všeobecné aplikácie za predpokladu, že základná doska podporuje tieto typy modulov.

Najjednoduchší spôsob, ako určiť typ modulu, je označenie a počet pamäťových čipov na ňom: ak má napríklad 30-pinový modul SIMM dva čipy rovnakého typu a jeden druhého, potom prvé dva obsahujú údaje (každý - štyri bity) a tretí - paritné bity (je jednociferný). V 72-pinovom SIMM s dvanástimi čipmi osem z nich ukladá dáta a štyri paritné bity. Moduly s 2, 4 alebo 8 čipmi nemajú paritnú pamäť.

Niekedy je na moduloch umiestnený takzvaný paritný simulátor - mikroobvodová sčítačka, ktorá pri čítaní bunky vždy vydáva správny paritný bit. Toto je určené hlavne na inštaláciu takýchto modulov do dosiek, kde nie je vypnutá kontrola parity; sú však moduly, kde je takáto sčítačka označená ako „poctivý“ pamäťový čip – najčastejšie sa takéto moduly vyrábajú v Číne. SIMM vyrába hlavne Acorp, Hyundai.

Porovnanie pamäťových zariadení. Stručne sme zhodnotili takmer všetky existujúce pamäťové zariadenia, ktoré sa v súčasnosti používajú v počítačoch ako operačná a dlhodobá pamäť.

Medzi RAM a permanentnými pamäťovými zariadeniami bola dlhodobo badateľná priepasť v takých základných parametroch, akými sú prístupová doba pamäte a kapacita pamäte (z hľadiska prístupovej doby od 5 10 -3 do 10 -3 s, t.j. takmer tri objednávky veľkosti). Tradičná RAM na posuvných registroch sa teda výrazne líšila v prístupovom čase od pamäte na magnetických diskoch alebo bubnoch.

Ešte citeľnejší pokrok sa dosiahol pri riešení problému zvyšovania kapacity pamäte. Osobitnú pozornosť si zaslúži pamäť na optických diskoch, kde je možné kapacitu merať hodnotami až 6·10 3 Mbps a maximálna doba prístupu do pamäte je 10 -5 s. Všimnite si, mimochodom, že 104 Mbit je asi 3 000 kníh stredného formátu po 200 stranách.

Zrejme nie je ďaleko doba, kedy bude možné v počítači vytvárať jeden typ pamäte bez delenia na operačnú a trvalú.