17. Хранение информации: запоминающие устройства.
Запомина́ющее устро́йство (ЗУ) — устройство, предназначенное для записи и хранения данных. В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям.
Классификация[править | править вики-текст]
По форме записанной информации:
аналоговые;
цифровые.
По устойчивости записи и возможности перезаписи:
Постоянные (ПЗУ), содержание которых не может быть изменено конечным пользователем (например, BIOS). ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации.
Записываемые (ППЗУ), в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз (например, CD-R).
Многократно перезаписываемые (ПППЗУ) (например, CD-RW).
Оперативные (ОЗУ) — обеспечивают режим записи, хранения и считывания информации в процессе её обработки. Быстрые, но дорогие ОЗУ (SRAM) строят на триггерах, более медленные, но более дешёвые разновидности ОЗУ — динамические ЗУ (DRAM) строят на элементах состоящих из ёмкости (конденсатора) и полевого транзистора, используемого в качестве ключа разрешения записи-чтения. В обоих видах ЗУ информация исчезает после отключения от источника питания (например, тока).
По энергозависимости:
энергонезависимые, записи в которых не стираются при снятии электропитания;
энергозависимые, записи в которых стираются при снятии электропитания;
статические, которым для хранения информации достаточно сохранения питающего напряжения;
динамические, в которых информация со временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить её периодическое восстановление (регенерацию).
По типу доступа:
С последовательным доступом (например, магнитные ленты).
С произвольным доступом (RAM; например, оперативная память).
С прямым доступом (например, жёсткие диски).
С ассоциативным доступом (специальные устройства, для повышения производительности баз данных).
По геометрическому исполнению:
дисковые (магнитные диски, оптические, магнитооптические);
ленточные (магнитные ленты, перфоленты);
барабанные (магнитные барабаны);
карточные (магнитные карты, перфокарты, флэш-карты, и др.);
печатные платы (карты DRAM, картриджи).
По физическому принципу:
перфорационные (с отверстиями или вырезами)
перфокарта
перфолента
с магнитной записью
магнитные сердечники (пластины, стержни, кольца, биаксы)
магнитные диски
Жёсткий магнитный диск
Гибкий магнитный диск
магнитные ленты
магнитные карты
оптические
CD
DVD
HD-DVD
Blu-ray Disc
магнитооптические:
CD-MO
использующие накопление электростатического заряда в диэлектриках (конденсаторные ЗУ, запоминающие электроннолучевые трубки);
использующие эффекты в полупроводниках (EEPROM, флэш-память)
звуковые и ультразвуковые (линии задержки);
использующие сверхпроводимость (криогенные элементы);
другие.
По количеству устойчивых (распознаваемых) состояний одного элемента памяти:
двоичные
троичные
десятичные
…
Цифровые запоминающие устройства[править | править вики-текст]
Цифровые запоминающие устройства — устройства, предназначенные для записи, хранения и считывания информации, представленной в цифровом коде.
К основным параметрам цифровых ЗУ относятся информационная ёмкость (битов, тритов и т. д.), потребляемая мощность, время хранения информации, быстродействие.
Самое большое распространение цифровые запоминающие устройства приобрели в компьютерах (компьютерная память). Кроме того, они применяются в устройствах автоматики и телемеханики, в приборах для проведения экспериментов, в бытовых устройствах (телефонах, фотоаппаратах, холодильниках, стиральных машинах и т. д.), в пластиковых карточках, замках.
Информационная ёмкость цифрового запоминающего устройства[править | править вики-текст]
Ёмкость запоминающего устройства равна количеству устойчивых (распознаваемых) состояний запоминающего устройства.
Количество состояний запоминающего устройства, состоящего из n элементарных ячеек, определяется в комбинаторике и равно количеству размещений с повторениями:
\bar{A}(c,n)= \bar{A}_c^n =c^n, где
c — количество состояний одной элементарной ячейки запоминающего устройства, в SRAM — количество состояний триггера, в DRAM — количество распознаваемых уровней напряжения на конденсаторе, в устройствах с магнитной записью — количество распознаваемых уровней намагничивания на одном элементарном участке записи (один элементарный участок записи в устройствах записи на магнитную ленту, на магнитные барабаны, на магнитные диски — одна распознаваемая элементарная часть дорожки, в устройствах записи на ферритовые кольца — одно ферритовое кольцо),
n — количество элементарных ячеек запоминающего устройства, в SRAM — количество триггеров, в DRAM — количество конденсаторов, в устройствах с магнитной записью — количество элементарных участков записи (в устройствах записи на магнитную ленту, на магнитные барабаны, на магнитные диски — количество распознаваемых элементарных участков дорожки, в устройствах записи на ферритовые кольца — количество ферритовых колец).
Наиболее распространённые в настоящее время ЗУ[править | править вики-текст]
Магнитные ЗУ в пластиковых картах
Флеш-память: USB-накопители, карты памяти в телефонах и фотоаппаратах, SSD
Оптические диски: CD, DVD, Blu-Ray и др.
Жёсткие диски (НЖМД)
Микросхемы SDRAM (DDR SDRAM и XDR)
Переносные накопители данных[править | править вики-текст]
Некоторые типы запоминающих устройств оформлены как компактные, носимые человеком устройства, приспособленные для переноса информации. В частности:
Съёмный жёсткий диск:
Mobile Rack
Контейнеры для жёстких дисков
ZIV
Флеш-память
- 1. Информатика. Предмет информатики. Основные задачи информатики.
- 2. Понятие сообщения, данных, сигнала.
- 3. Атрибутивные свойства информации.
- 4. Показатели качества информации, формы и способы представления информации.
- 5. Системы передачи информации.
- 6. Кодирование информации (текст, числа, цвет, графика, звук).
- 7. Позиционные системы счисления. Двоичное кодирование.
- 8. Меры и единицы количества и объема информации. Энтропия.
- 9. Логические основы эвм.
- 10. Логические операции: дизъюнкция, конъюнкция, отрицание, импликация, эквивалентность.
- 11. Предикаты. Операнды. Законы логического вывода.
- 12. История развития эвм. Поколения вычислительных средств.
- 13. Понятие и основные виды архитектуры эвм.
- 14. Архитектура эвм по Фон Нейману.
- 15. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера, их характеристики.
- 16. Центральный процессор, системная шина.
- 17. Хранение информации: запоминающие устройства.
- 18. Озу, пзу, винчестер, накопители на гибких и компакт-дисках, стример, флэш.
- 19. Устройства ввода/вывода данных, их разновидности и основные характеристики.
- 20. Координатные устройства ввода. Видео- и звуковые адаптеры. Мониторы.
- 21. Сканеры. Принтеры. Плоттеры.
- 22. Программы и их типы. Понятие программного обеспечения.
- 23. Понятие системного программного обеспечения: назначение, возможности, структура.
- 24. Операционная система. Назначение, типы, особенности.
- 25. Утилиты (драйверы).
- 26. Файловая структура операционных систем. Операции с файлами.
- 27. Понятие служебного программного обеспечения.
- 28. Архиваторы, диспетчеры файлов, средства диагностики компьютера.
- 29. Прикладные программы их разновидности.
- 30. Технологии обработки текстовой информации.
- 31. Основы машинной графики: растровая, векторная, трехмерная.
- 32. Электронные таблицы.
- 33. Электронные презентации.
- 34. Основы баз данных и знаний.
- 35. Автоматизированный банк данных. Его функции и составляющие.
- 36. Системы управления базами данных. Модели данных.
- 37. Моделирование как метод познания. Понятие модели. Типы моделирования.
- 38. Классификация и формы представления моделей. Формализация.
- 39. Информационная модель объекта. Типы информационных моделей.
- 40. Методы и технологии моделирования. Требования к моделированию.
- 41. Компьютерное моделирование.
- 42. Алгоритмизация. Понятие алгоритма, его свойства.
- 43. Формы представления алгоритмов. Блок-схема алгоритма.
- 44. Основные алгоритмические конструкции. Базовые алгоритмы.
- 45. Программы линейной структуры.
- 46. Операторы ветвления.
- 47. Циклы. Виды и блок-схемы.
- 48. Интегрированные среды программирования.
- 49. Языки программирования высокого уровня.
- 50. Основные элементы языков программирования.
- 51. Эволюция и классификация языков программирования: неструктурные, структурные, логические, функциональные, объектно-ориентированные, языки программирования для баз данных и Интернета.
- 52. Структуры и типы данных языка программирования.
- 53. Тестирование программного обеспечения.
- 54. Этапы разработки программного обеспечения.
- 55. Структурное программирование на языке Паскаль. Типы данных.Константы. Переменные.
- 56. Операторы ввода, вывода в Паскале. Операторы циклов while, for, repeat.
- 57. Условный оператор if. Оператор выбора case. Массивы.
- 58. История создания компьютерных сетей.
- 59. Сетевые технологии обработки данных.
- 60. Основы компьютерной коммуникации.
- 61. Классификации вычислительных сетей.
- 62. Коммуникационное оборудование. Технология клиент-сервер.
- 63. Принципы построения вычислительных сетей. Основные топологии компьютерных сетей.
- 64. Интернет. Сетевой сервис и сетевые стандарты. Протокол tcp/ip.
- 65. Принцип работы в сети Интернет. Адресация в Интернете. Система доменных имен dns.
- 66. Программы для работы в Интернете. Сервис World Wide Web.
- 67. Язык разметки гипертекста (html).
- 68. Информационно-поисковые системы и каталоги. Поиск информации.
- 69. Электронная почта.
- 70. Защита информации в локальных и глобальных компьютерных сетях.
- 71. Шифрование данных. Электронная подпись.