Платы и микросхемы запоминающих устройств (зу)

Запоминающие устройства предназначены для хранения программ и данных и делятся на несколько видов: оперативные ЗУ (ОЗУ), кэш-память, постоянные ЗУ (ПЗУ), внешние ЗУ (ВЗУ).

Оперативная память (ОЗУ) – неотъемлемая часть любой ЭВМ. Это быстродействующее запоминающее устройство сравнительно небольшого объема, реализованное в виде набора микросхем. Из нее процессор берет программы и входные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Одним словом, оперативная память служит для обработки программы в заданный момент времени. Память называется оперативная, т.к. она работает очень быстро, так что процессору не приходится ждать при чтении данных из памяти, а также при записи в память. НО оперативная память обеспечивает хранение информации лишь в течение сеанса работы ПЭВМ. После выключения из сети данные, хранимые в памяти, теряются безвозвратно! (Часто для обозначения оперативной памяти используется обозначение RAM – random access memory, т.е. память с произвольным доступом).

Объем памяти в современной ОЗУ может достигать 16 Гбайт и выше. Практически необходим объем не менее 256 Мбайт.

Кэш-память –. Название «кэш» происходит от англ. cлова cache, которое означает «тайник». Данные, хранимые в кэш-памяти недоступны для прикладного программного обеспечения. Кеш представляет собой сверхоперативную память небольшого объема, в которой хранятся наиболее часто используемые участки оперативной памяти. Тем самым она ускоряет выполнение операций в памяти ПЭВМ. Основная идея работы кэш-памяти заключается в том, что извлеченные из ОЗУ данные или команды программы копируются в кэш; если данные потребуют повторно, то не надо будет терять время на обращение к оперативной памяти – из кэш-памяти получить данные значительно быстрее.

Постоянная память, (ПЗУ) – это часть памяти, доступная лишь для чтения данных и программ, «зашитых» в него при изготовлении ПЭВМ. ПЗУ реализовано отдельной микросхемой, в нем хранится часть операционной системы, программа начальной загрузки – базовая система ввода-вывода (BIOS). BIOS обеспечивает включение ПЭВМ в работу и тестирование ее устройств. Эти данные не могут быть изменены, их можно только считывать. (ROM – память read only memory, память только чтения). Постоянная память не стирается при выключении компьютера.

Внешняя память (ВЗУ) – это место длительного хранения данных, не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. ВЗУ. В отличие от ОЗУ, не является энергозависимой, т.е. информация сохраняется независимо от того, работает компьютер или нет.

Основные виды внешних носителей:

- гибкие магнитные диски (Floppy Disk), дискеты, это устаревшие носители информации;

- жесткие магнитные диски (Hard Disk);

- диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW;

- флеш-никопители (флешки).

Гибкие магнитные диски (дискеты) – это внешняя память, предназначена для обмена информацией между ЭВМ, для сохранения данных вне ЭВМ. Имеет размер 3,5” (дюйма) (1дюйм = 2,54 см, т.е размер дискеты 89 мм), емкость 1,44 Мб. Назначение: обмен информацией между ЭВМ, сохранение да нных вне ЭВМ. Недостатки: низкая надежность, малый срок службы (около 3 месяцев), самая низкая скорость доступа к данным, чувствительность к магнитным полям.

Накопители на жестких магнитных дисках (винчестеры) – они представляют собой в ВЗУ, в которых носителем информации являются жесткие несменные магнитные диски, объединенные в пакет. Назначение: долговременное (постоянное) хранение информации, используемой при работе с ПЭВМ – операционных систем, оболочек, инструментальных программ и т.д.

Винчестер устанавливается в корпус системного блока и внешне представляет собой герметичную коробку, внутри которой расположены диски, магнитные головки чтения-записи, механизмы вращения дисков и перемещения головок. При отказе жесткого диска данные, хранимые в нем, часто теряются безвозвратно.

Емкость НМД – основная его характеристика. Считается, что объем винчестера современной ПЭВМ должен быть не менее 80 Гбайт. Последние модели ПЭВМ имеют НМД емкостью до 500 Гбайт и выше.

Флеш-диск (flash – память) – устройство, как и жесткие магнитные диски, для долговременного хранения данных с возможностью многократной перезаписи. Реализовано на микросхемах памяти (т.е. так же, как ОЗУ). Достоинства: устойчивость к ударам, малая мощность, надежность в работе, малогабаритность, отсутствие механических и движущихся частей. Объем памяти: от 2 Гбайт до 16 Гбайт и выше.

Дисководы для работы с лазерным диском – эти системы служат для чтения информации с компакт-дисков различного вида. При эксплуатации лазерный диск не портится так, как дискета, поэтому обеспечивается высокая надежность хранения информации на диске и большой срок службы диска. Емкость 650-700 Мбайт. В целях сохранения информации на CD-ROM дисках их необходимо оберегать от загрязнения.

Виды компакт-дисков:

1. CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory) – память предназначена только для чтения на компакт-диске. Запись на компакт диск выполняется только в производственных условиях и возможна ью специального записывающего дисковода. Скорость считывания данных значительно ниже, чем у обычных CD и CD-R.

2. DVD диски – это так называемые цифровые диски. Основное отличие от других дисков – более высокая плотность записи информации. Считается, что плотность DVD дисков примерно 4,7Гбайт, но может достигать 17 Гбайт. Кроме того, используются две стороны диска, и на каждой стороне информация может храниться в двух слоях, таким образом, один диск может иметь четыре рабочих области. Для таких дисков нужен специальный дисковод. Различают диски: DVD-R – только для чтения; и DVD-RW – для чтения и записи.

Системная шина – комплекс проводных каналов связи, соединяющих различные компоненты системной платы (конструктивно она выполнена заодно с платой). В разных системных платах используются шины различных типов: ISA (устаревшая), VESA, PCI, LPG. Шина – это системная магистраль передачи данных от устройства к устройству. Чем выше частота шины – тем больше данных поступает за единицу времени к процессору. Все устройства взаимодействуют с процессором и оперативной памятью, используя шину. Подключение периферийных устройств к магистрали производится через контроллер.

Порты – разъемы, с помощью которых к системному блоку подключаются периферийные устройства. Порты общего назначения бывают двух видов: параллельные (LPT1 – LPT4) – обычно 25 контактов, и последовательные (COM1 – COM3) – обычно 9 контактов, но возможно и 25. Параллельные порты выполняют ввод в вывод данных с большей скоростью, чем последовательные, но требуют и большего числа приводов. Например, к параллельному подключается принтер; к последовательному – мышь. Порты, обеспечивающие беспроводное взаимодействие устройств, называются инфракрасными.

Наиболее популярен вид портов – USB. Он позволяет подключать до 256 устройств.