Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
гуриков ответы 2017.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
465 Кб
Скачать
☆

21. Расскажите эволюцию микросхем оперативной памяти.

В 1834 году Чарльз Бэббидж начал разработку аналитической машины. Одну из важных частей этой машины он называл «складом» (store), эта часть предназначалась для хранения промежуточных результатов вычислений. Информация в «складе» запоминалась в чисто механическом устройстве в виде поворотов валов и шестерней.

ЭВМ первого поколения можно считать ещё полуэкспериментальными, поэтому в них использовалось множество разновидностей и конструкций запоминающих устройств, основанных на различных физических принципах:

на электромагнитных реле;

на акустических линиях задержки;

на электронно-лучевых трубках;

на электростатических трубках.

В качестве ОЗУ использовались также магнитные барабаны, обеспечивавшие достаточно малое для ранних компьютеров время доступа; также они использовались в качестве основной памяти для хранения программ и данных.

Второе поколение требовало более технологичных, дешёвых и быстродействующих ОЗУ. Наиболее распространённым видом ОЗУ в то время стала память на магнитных сердечниках.

Начиная с третьего поколения большинство электронных узлов компьютеров стали выполнять на микросхемах, в том числе и ОЗУ. Наибольшее распространение получили два вида ОЗУ:

динамическая память; информация сохраняется с помощью заряда конденсаторов;

статическая память; информация сохраняется с помощью триггеров.

Статическая и динамическая память не сохраняли информацию при отключении питания. Сохранять информацию при отключении питания способна энергонезависимая память.

Сейчас применяются два основных вида ОЗУ:

статическое (SRAM); память в виде массивов триггеров;

динамическое (DRAM); память в виде массивов конденсаторов;

В SRAM бит данных хранится в виде состояния триггера. Этот вид памяти является более дорогим в расчёте на хранение 1 бита, но, как правило, имеет наименьшее время доступа и меньшее энергопотребление, чем DRAM. В современных компьютерах часто используется в качестве кэш-памяти процессора.

DRAM хранит бит данных в виде заряда конденсатора. Однобитовая ячейка памяти содержит конденсатор и транзистор. Конденсатор заряжается до более высокого или низкого напряжения (логические 1 или 0). Транзистор выполняет функцию ключа, подключающего конденсатор к схеме управления, расположенного на том же чипе. Схема управления позволяет считывать состояние заряда конденсатора или изменять его. Так как хранение 1 бита информации в этом виде памяти дешевле, чем в SRAM, DRAM сейчас преобладает в компьютерах.

22. Каковы основные принципы работы твердотельных накопителей? Дайте характеристику их достоинств и недостатков.

Принцип работы : В SSD-накопителях за счет отсутствия движущихся частей считывание информации происходит значительно быстрее – после вычисления контроллером адреса нужного блока доступ к данным предоставляется практически моментально.

Преимущества:

  • Высокая скорость чтения и записи

  • Лучшая, чем у HDD, производительность.

  • Относительно низкое энергопотребление.

  • В твердотельных накопителях нет никаких движущихся деталей, за счет чего достигается полное отсутствие шума и вибрации.

  • SSD менее чувствительны к механическим воздействиям и внешним электромагнитным полям (благодаря отсутствию магнитных дисков).

  • Твердотельные накопители обладают более широким диапазоном рабочих температур.

  • У SSD сравнительно низкое тепловыделение, что способствует улучшению производительности как самого накопителя, так и системы в целом.

Недостатки:

  • Главная проблема SSD-накопителей – это ограниченное количество циклов перезаписи, от 10 000 в недорогих моделях SSD до 100 000 циклов в SSD с более дорогостоящим типом памяти

  • Второй недостаток SSD-дисков – высокая стоимость. Из-за применения инновационных технологий цена жесткого диска далеко не всегда напрямую зависит от объема его памяти.

  • После очистки SSD-накопителя с применением команды TRIM восстановление удаленных данных не представляется возможным

  • Также невозможно восстановить данные с твердотельного диска после резкого скачка напряжения. Поскольку в SSD-дисках микросхемы памяти находятся на одной плате с контроллером, то при перепадах в сети, как правило, сгорает и контроллер и память.

23. Опишите основные характеристики принтеров. Какие два основных типа струйной печати существуют? Охарактеризуйте каждый из них. Каковы достоинства и недостатки лазерных принтеров? Опишите их принцип работы.

Принтер – печатающее устройство, предназначенное для вывода буквенно- цифровых и графических данных на бумагу. К характеристикам принтера относят:

- Разрешающую способность, которая измеряется количеством точек на дюйм.

- Быстродействие, измеряемое количеством напечатанных страниц в минуту.

- Величина собственного ОЗУ.

Два основных типа струйной печати: термическая и пьезоэлектрическая.

При термической струйной печати чернила в картридже нагреваются до 400оС. При этом они закипают, и образуется чернильный пар. Давление в резервуаре возрастает, и через сопла чернила небольшими каплями распыляются на бумагу.

При пьезоэлектрическом способе печати используются пьезокристаллы, к которым можно применять разную силу тока и изменять период применения тока на кристалл – это дает разработчикам менять как величину капли чернил в четко заданных параметрах, так и силы вылета, толщину струи.

Достоинства лазерных принтеров заключается в высокой скорости печати, экономичности картриджа.

Лазерные принтеры обеспечивают высокую скорость печати, дают качественные цветные и черно-белые отпечатки.

Недостатки: выделение окиси углерода, высокая потребляемая мощность.

В струйных принтерах ионизированные капельки чернил через сопла распыляются на бумагу. Распыление происходит в тех местах, где необходимо сформировать буквы или изображения. Лазерный принтер работает следующим образом: на фоточувствительном барабане с помощью луча лазера создается электростатическое изображение страницы. Помещенный на барабан, специально окрашенный порошок, называемый тонером, «прилипает» только к той области, которая представляет собой буквы или изображение на странице. Барабан поворачивается и прижимается к листу бумаги, перенося на неѐ тонер. После закрепления тонера на бумаге получается готовое изображение.