Зачем компьютеру нужны два вида памяти внутренняя и внешняя сообщение кратко
Память: Внутренняя и внешняя - Практическая часть
У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память. Внутренняя память Внутренняя память — это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из оперативной памяти исчезает. Структуру внутренней памяти компьютера можно условно изобразить так, как показано на рисунке В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти,который называется постоянным запоминающим устройством — ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из которой может только читаться. Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти. На рисунке выше каждая клетка изображает бит. Вы видите, что у слова «бит» есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера — дискретность. Дискретные объекты составлены из отдельных частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. «Песчинками» компьютерной памяти являются биты. Второе свойство внутренней памяти компьютера — адресуемость. Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, в одном байте памяти хранится один байт информации. Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира — это байт, а номер квартиры — адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается процессор к внутренней памяти компьютера. Внешняя память Внешняя память — это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания. Устройства внешней памяти — это устройства чтения и записи информации на внешние носители. Информация на внешних носителях хранится в видефайлов. Что это такое, подробнее вы узнаете позже. Важнейшими устройствами внешней памяти на современных компьютерах являются накопители на магнитных дисках (НМД), или дисководы. Кто не знает, что такое магнитофон? На магнитофон мы привыкли записывать речь, музыку, а затем прослушивать записи. Звук записывается на дорожках магнитной ленты с помощью магнитной головки, С помощью этого же устройства магнитная запись снова превращается в звук. НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: намагниченный участок — единица, ненамагниченный — нуль. При чтении с диска эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти. К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая может перемещаться по радиусу. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации. Другим видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название — лазерные диски), На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации. Сначала появились лазерные диски, на которые информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM — Compact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит «компактный диск — только для чтения». Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски — CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново. Носители, которые пользователь может извлекать из дисковода, называют сменными. |
2. Внутренняя и внешняя память компьютера
Внутренняя память включает все виды запоминающих устройств, расположенных на материнской плате. В состав внутренней памяти входят следующие устройства.
Оперативная память или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) служит для хранения команд и данных, необходимых процессору для выполнения операций. Это память позволяет обратиться к любой ячейке, поэтому называется также памятью с произвольным доступом (RAM- память). Отличается высоким быстродействием. К основному недостатку относится исчезновение данных после выключения электропитания.
Кэш-память или сверхоперативная память – очень быстрое запоминающее устройство, которое сохраняет текущие данные и предоставляет их процессору при необходимости.
Отличается значительным быстродействием. К недостаткам относится более сложный процесс изготовления, и соответственно, большая стоимость.
Специальная память имеет несколько составляющих:
постоянная память или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) предназначена только для чтения (ROM-память), энергонезависимая, содержание памяти «зашивается» при изготовлении и в процессе эксплуатации не меняется;
перепрограммируемая постоянная память допускает многократную перезапись, энергонезависимая, содержит базовую систему ввода/вывода (BIOS), которая необходима для автоматического тестирования и загрузки операционной системы при включении компьютера;
память с питанием от батарейки является разновидностью постоянной памяти и служит для хранения времени, даты и данных о конфигурации системы;
видеопамять предназначена для хранения видеоданных, которые доступны одновременно процессору и монитору.
Внешняя память включает устройства (накопители), расположенные вне материнской платы и имеющие носители с разным принципом действия.
Носитель - это физическая среда или материальный объект, структура которых используется для хранения данных, в дисковом магнитном накопителе, например, это ферромагнитный слой на поверхности диска.
Накопители - это запоминающие устройства, предназначенные для долговременного хранения больших объемов данных при отсутствии электропитания. В зависимости от принципиальной основы носителя различают накопители магнитного, оптического и полупроводникового типа.
Накопитель на магнитных дисках (жесткий диск, винчестер) - это основное устройство долговременного хранения данных и программ, основанное на магнитном принципе записи. Магнитный накопитель собирается в герметичном корпусе, внутри которого соосно располагается несколько дисков. Каждый диск с двух сторон покрыт ферромагнитным слоем, поверхность диска разделена на дорожки и сектора (отформатирована). Диск вращается относительно магнитных головок, с помощью которых производится сохранение и считывание данных. Данные сохраняются в форме дорожки микроскопических намагниченных участков – доменов, намагниченность которых регистрируется как последовательность логических единиц.
Накопитель на оптических дисках (CD-ROM) – это устройство для долговременного хранения больших объемов данных, записанных с более высокой плотностью, чем на магнитном диске. Принцип действия основан на считывании данных с помощью лазерного луча, который отражается от поверхности диска. В качестве носителя данных выступает металлизированная поверхность компакт-диска (CD), на которой нанесена спиральная дорожка. Цифровая запись на дорожке компакт-диска сохраняется в виде последовательности участков, которые называются pit (точка, углубление) и land (поверхность). Логическая единица кодируется переходом между углублением и поверхностью. Последовательность углублений, в которой закодирована запись, наносят либо штамповкой с матрицы, либо прижиганием участков дорожки лучом лазера.
Компакт-диски изготавливаются из полипропилена, на поверхность которого наносится многослойное покрытие, включающее так называемый активный слой. В зависимости от соотношения покрытий, материала активного слоя, ширины дорожки различают компакт-диски разного устройства и назначения:
CD-R – диски, которые позволяют выполнить однократную запись и неограниченное количество считываний;
CD-RW – диски для многоразовой записи, перезаписи и чтения данных;
DVD – диски для многоразовой записи с повышенной плотностью данных.
Основной недостаток дисковых накопителей выражается в наличии электромеханического привода, который ограничивает надежность, ресурс, вес и размеры устройств.
Флэш-накопитель – устройство полупроводникового типа для долговременного энергонезависимого хранения данных, которое реализовано на основе микросхемы памяти. В качестве носителя данных выступает массив полупроводниковых ячеек, расположенных внутри микросхемы. Принцип действия полупроводникового накопителя основан на записи и стирании электрического заряда в ячейке полупроводниковой структуры. Благодаря компактности, дешевизне, механической прочности и низкому энергопотреблению флеш-накопитель все шире используется в компьютерной технике и успешно заменяет устройства памяти предыдущих поколений.
Модуль памяти RAM и DRAM
Общие сведения о типах компьютерной памяти RAM и DRAM
Модули DRAM2022-07-01
Что такое внутренняя память и чем она отличается от внешней памяти?
Память компьютера обычно классифицируется как внутренняя или внешняя память.
Внутренняя память , также называемая «основной или первичной памятью», относится к памяти, в которой хранятся небольшие объемы данных, к которым можно быстро получить доступ во время работы компьютера.
Внешняя память , также называемая «вторичной памятью», относится к запоминающему устройству, которое может постоянно сохранять или хранить данные. Это могут быть встроенные или съемные запоминающие устройства. Примеры включают жесткие диски или твердотельные накопители, флэш-накопители USB и компакт-диски.
Какие бывают типы внутренней памяти?
Существует два основных типа внутренней памяти: ПЗУ и ОЗУ.
ROM означает постоянную память. Он энергонезависимый, что означает, что он может сохранять данные даже без питания. Он используется в основном для запуска или загрузки компьютера.
После загрузки операционной системы компьютер использует ОЗУ , что означает оперативную память, в которой временно хранятся данные, пока центральный процессор (ЦП) выполняет другие задачи. Чем больше оперативной памяти на компьютере, тем меньше процессору приходится считывать данные из внешней или вторичной памяти (устройства хранения), что позволяет компьютеру работать быстрее. Оперативная память быстрая, но энергозависимая, что означает, что она не сохранит данные, если нет питания. Поэтому важно сохранить данные на запоминающем устройстве до выключения системы.
Какие существуют типы оперативной памяти?
Существует два основных типа ОЗУ: динамическое ОЗУ (DRAM) и статическое ОЗУ (SRAM).
- DRAM (произносится как DEE-RAM) широко используется в качестве основной памяти компьютера. Каждая ячейка памяти DRAM состоит из транзистора и конденсатора в интегральной схеме, а бит данных хранится в конденсаторе. Поскольку транзисторы всегда имеют небольшую утечку, конденсаторы будут медленно разряжаться, что приведет к утечке хранящейся в них информации; следовательно, DRAM необходимо обновлять (с новым электронным зарядом) каждые несколько миллисекунд для сохранения данных.
- SRAM (произносится как ES-RAM) состоит из четырех-шести транзисторов. Он хранит данные в памяти до тех пор, пока в систему подается питание, в отличие от DRAM, которую необходимо периодически обновлять.
Таким образом, SRAM быстрее, но и дороже, что делает DRAM более распространенной памятью в компьютерных системах.
Каковы распространенные типы DRAM?
-
Synchronous DRAM (SDRAM) «синхронизирует» скорость памяти с тактовой частотой ЦП, чтобы контроллер памяти знал точный тактовый цикл, когда запрошенные данные будут готовы. Это позволяет ЦП выполнять больше инструкций в данный момент времени. Типичная SDRAM передает данные со скоростью до 133 МГц.
-
Rambus DRAM (RDRAM) назван в честь компании Rambus, которая его произвела. Он был популярен в начале 2000-х годов и в основном использовался для игровых устройств и видеокарт со скоростью передачи данных до 1 ГГц.
-
SDRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM) – это тип синхронной памяти, который почти вдвое увеличивает пропускную способность по сравнению с SDRAM с одинарной скоростью передачи данных (SDR), работающей на той же тактовой частоте, за счет использования метода, называемого "двойной накачкой", который позволяет передавать данных как о переднем, так и о заднем фронте тактового сигнала без какого-либо увеличения тактовой частоты.
- На смену
DDR1 SDRAM пришли DDR2, DDR3 и совсем недавно DDR4 SDRAM. Хотя модули работают по одним и тем же принципам, они не имеют обратной совместимости. Каждое поколение обеспечивает более высокую скорость передачи и более высокую производительность. Например, новейшие модули DDR4 обеспечивают высокую скорость передачи данных 2133/2400/2666 и даже 3200 МТ/с.
Рисунок 1. Типы компьютерной памяти.
Какие существуют типы пакетов DRAM?
-
Однорядный модуль памяти (SIMM)
Модули SIMM широко использовались с конца 1980-х по 1990-е годы и в настоящее время устарели. Обычно они имели 32-битную шину данных и были доступны в двух физических типах — 30- и 72-контактном. -
Двухрядный модуль памяти (DIMM)
Текущие модули памяти поставляются в модулях DIMM. «Двойной ряд» относится к контактам с обеих сторон модулей.Изначально модуль DIMM имел 168-контактный разъем, поддерживающий 64-битную шину данных, что в два раза превышает разрядность данных модулей SIMM. Более широкая шина означает, что через модуль DIMM может проходить больше данных, что приводит к повышению общей производительности. Новейшие модули DIMM, основанные на SDRAM с удвоенной скоростью передачи данных (DDR4) четвертого поколения, имеют 288-контактные разъемы для увеличения пропускной способности данных.
Каковы распространенные типы модулей DIMM?
Существует несколько архитектур DIMM. Разные платформы могут поддерживать разные типы памяти, поэтому лучше проверить, какие модули поддерживаются материнской платой. Вот наиболее распространенные стандартные модули DIMM со стандартной длиной 133,35 мм и высотой 30 мм.
Тип DIMM | Описание |
Небуферизованные модули DIMM | Используется в основном на настольных и портативных компьютерах. |
Полностью буферизованные модули DIMM | Модули FB-DIMM, которые обычно используются в качестве основной памяти в системах, требующих большой емкости, таких как серверы и рабочие станции, используют чипы расширенного буфера памяти (AMB) для повышения надежности, поддержания целостности сигнала и улучшения методов обнаружения ошибок для уменьшения программных ошибок. Шина AMB разделена на 14-битную шину чтения и 10-битную шину записи. Благодаря выделенной шине чтения/записи операции чтения и записи могут выполняться одновременно, что повышает производительность. Меньшее количество контактов (69 контактов на последовательный канал по сравнению с 240 контактами на параллельных каналах) приводит к меньшей сложности разводки и позволяет создавать платы меньшего размера для компактных систем с малым форм-фактором. |
Зарегистрированные модули DIMM | Также известная как «буферизованная» память, часто используется в серверах и других приложениях, требующих стабильности и надежности. RDIMM имеют встроенные регистры памяти (отсюда и название «зарегистрированные»), расположенные между памятью и контроллером памяти. Контроллер памяти буферизует команды, адресацию и тактовый цикл, направляя инструкции в выделенные регистры памяти вместо прямого доступа к DRAM. В результате инструкции могут выполняться примерно на один такт ЦП дольше, но буферизация снижает нагрузку на контроллер памяти ЦП. |
DIMM с уменьшенной нагрузкой | Используйте технологию Isolation Memory Buffer (iMB), которая снижает нагрузку на контроллер памяти за счет буферизации каналов данных и адресов. |
Таблица 1. Распространенные типы модулей DIMM.
Помимо модулей DIMM стандартного размера, существуют ли модули DIMM малого форм-фактора для систем с ограниченным пространством?
Модули DIMM малого размера (SO-DIMM) представляют собой альтернативу модулям DIMM меньшего размера. В то время как стандартные модули DIMM DDR4 имеют длину около 133,35 мм, модули SO-DIMM почти вдвое меньше обычных модулей DIMM и имеют длину 69,6 мм, что делает их идеальными для ультрапортативных устройств. Оба обычно имеют высоту 30 мм, но могут быть доступны в формате очень низкого профиля (VLP) с высотой 20,3 мм или сверхнизкого профиля (ULP) с высотой от 17,8 до 18,2 мм. Другим типом модулей DIMM малого форм-фактора является Mini-RDIMM, длина которого составляет всего 82 мм по сравнению со 133 мм у обычных модулей RDIMM.
ATP DRAM Products
ATP предлагает промышленные модули памяти различной архитектуры, емкости и форм-фактора. Модули ATP DRAM обычно используются в промышленных ПК и встроенных системах. Устойчивые к вибрации, ударам, пыли и другим сложным условиям, модули ATP DRAM хорошо работают даже при самых ресурсоемких рабочих нагрузках и приложениях, а также в различных операционных средах.
Стремясь обеспечить долговечность продуктов, ATP также продолжает предлагать устаревшие модули DRAM в определенных форм-факторах в соответствии с лицензионным соглашением с Micron Technology, Inc. Для получения информации об устаревших продуктах ATP SDRAM посетите сайт Legacy SDRAM.
Чтобы обеспечить высокую надежность, ATP проводит тщательное тестирование и проверку от уровня ИС до уровня модуля и продукта с использованием автоматического испытательного оборудования (ATE) для различных электрических параметров, таких как предельное напряжение, частота сигнала, тактовая частота, синхронизация команд и синхронизация данных в непрерывном режиме. термические циклы. Испытание во время прожига (TDBI) использует специальную мини-тепловую камеру, в которой модули подвергаются низким и повышенным тепловым испытаниям, чтобы отсеять дефектные компоненты и свести к минимуму младенческую смертность IC, тем самым обеспечивая более высокое качество производства и сокращая фактические сбои в полевых условиях.
В таблице ниже представлены продукты DDR4 DRAM компании ATP.
Тип DIMM | Размер (Д x В мм) / Изображение |
DDR4 | Стандарт: 133,35 x 31,25 Очень низкий профиль (VLP): 133,35 x 18,75 |
DDR4 | 133,35 x 31,25 |
DDR4 | 69,6 x 30
|
DDR4 | Очень низкий профиль (VLP): 80 x 18,75
|
Таблица 2. Продукты ATP DDR4 DRAM. (Также доступны версии без ECC.)
В таблице ниже показано сравнение размеров различных типов модулей DRAM.
Тип DIMM | Размер (Д x В мм) | |
DDR4 | Стандарт | 133,35 х 31,25 |
VLP (очень низкий профиль) | 133,35 х 18,75 | |
DDR3 | Стандарт | 133,35 х 30 |
ВЛП | 133,35 x 18,28–18,79 | |
ULP (сверхнизкий профиль) | 133,35 x 17,78–18,28 | |
DDR2 | Стандарт | 133,35 х 30 |
ВЛП | 133,35 x 18,28–18,79 | |
ГДР | Стандарт | 133,35 х 30 |
ВЛП | 133,35 x 18,28–18,79 | |
SDRAM | Стандарт | 133,35 x 25,4–43,18 |
Таблица 3. Сравнение размеров DDR4/DDR3/DDR2/DDR.
DDR4
Спецификация запроса на запрос о продажеDDR3
Спецификация на запрос о продаже Назад в блогКлассификация памяти — javatpoint
следующий → ← предыдущая В компьютерах память является наиболее важным компонентом нормального функционирования любой системы. Компьютерная система классифицирует память для различных целей и использования. В этом разделе мы подробно обсудили классификацию памяти . Также мы обсудим типы памяти, особенности памяти, RAM, ROM, SRAM, DRAM, и ее преимущества и недостатки. Что такое память компьютера? Память компьютера – это любое физическое устройство, используемое для временного или постоянного хранения данных, информации или инструкций. Это набор единиц хранения, который хранит двоичную информацию в виде битов. Блок памяти разбит на небольшое количество компонентов, называемых ячейками. Зачем нужна компьютерная память?В компьютерной системе нам нужна компьютерная память для хранения различных типов данных, таких как текст, изображения, видео, аудио, документы и т. д. Мы можем извлечь ее, когда данные потребуются. Например, когда мы пишем и выполняем любую компьютерную программу, она изначально сохраняется в основной памяти. Если процессору не нужны определенные элементы в течение длительного времени, программа или данные автоматически сохраняются в постоянной или дополнительной памяти. Затем данные вызываются из вторичной памяти в основную память и выполняют выполнение кодов. Особенности памятиНиже приведены различные функции системы памяти, в том числе:
Классификация памятиСледующая цифра представляет классификацию памяти: Первичная или основная память Первичная память также известна как основная память компьютерной системы, которая взаимодействует непосредственно с ЦП, вспомогательной памятью и кэш-памятью. Первичная память далее делится на две части:
Оперативная память (ОЗУ) Оперативная память (ОЗУ) — это один из самых быстрых типов основной памяти, к которому ЦП обращается напрямую. Существует два типа оперативной памяти:
DRAM: DRAM (динамическая оперативная память) — это тип RAM, который используется для динамического хранения данных в RAM. В DRAM каждая ячейка несет однобитовую информацию. Ячейка состоит из двух частей: конденсатора и транзистора . Размеры конденсатора и транзистора настолько малы, что на одном чипе требуется разместить их миллионы. Следовательно, микросхема DRAM может хранить больше данных, чем микросхема SRAM того же размера. Характеристики DRAM
SRAM: SRMA (статическая оперативная память) — это тип RAM, используемый для хранения статических данных в памяти. Это означает, что хранение данных в SRAM остается активным до тех пор, пока в компьютерной системе есть источник питания. Однако данные теряются в SRAM при сбоях питания. Характеристики статического плунжера
SRAM по сравнению с.![]()
Преимущества оперативной памяти
Недостатки оперативной памяти
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) ПЗУ — это запоминающее устройство или носитель информации, который используется для постоянного хранения информации внутри чипа. Это память только для чтения, которая может только считывать сохраненную информацию, данные или программы, но мы не можем ничего записывать или изменять. Типы ПЗУ Существует пять типов постоянной памяти:
Преимущества ПЗУ
Недостатки ПЗУ
ОЗУ против. ПЗУ
Дополнительная память Вторичная память — это постоянное хранилище пространства для хранения большого количества данных. Вторичная память также известна как внешняя память, которая представляет собой различные носители данных (жесткие диски, USB, компакт-диски, флэш-накопители и DVD-диски), на которых компьютерные данные и программы могут быть сохранены на долгосрочной основе. Однако она дешевле и медленнее основной памяти. В отличие от первичной памяти, ЦП не может напрямую обращаться к вторичной памяти. Особенности вторичной памяти
Типы вторичной памятиНиже приведены типы дополнительных устройств памяти: Жесткий диск Жесткий диск — это постоянное запоминающее устройство компьютера. Дискета Дискета — это вторичная система хранения, состоящая из тонких гибких дисков с магнитным покрытием для хранения электронных данных, таких как компьютерные файлы. Он также известен как гибкий диск и бывает трех размеров: 8 дюймов, 5,5 дюймов и 3,5 дюйма. Сохраненные данные гибкого диска могут быть доступны через дисковод гибких дисков. CD (компакт-диск) Компакт-диск — это устройство хранения данных на оптических дисках, расшифровывается как «компакт-диск». Это устройство хранения, используемое для хранения различных типов данных, таких как аудио, видео, файлы, ОС, файл резервной копии и любой другой информации, полезной для компьютера. Компакт-диск имеет ширину 1,2 мм и высоту 12 см, что позволяет хранить около 783 МБ данных. Он использует лазерный свет для чтения и записи данных с компакт-дисков. Типы компакт-дисков
DVD-привод/диск DVD — это устройство хранения данных на оптических дисках, расшифровывается как Digital Video Display или Digital Versatile Disc . Он имеет тот же размер, что и компакт-диск, но может хранить больший объем данных, чем компакт-диск. Он был разработан в 1995 четырьмя электронными компаниями Sony, Panasonic, Toshiba и Philips. DVD-приводы делятся на три типа, такие как DVD-ROM (только для чтения), DVD R (записываемые) и DVD RW (перезаписываемые или стираемые). Диск Blu-Ray (BD) Blu Ray — это устройство хранения данных на оптических дисках, используемое для хранения большого объема данных или записи видео высокой четкости и воспроизведения других медиафайлов. Он использует лазерную технологию для чтения сохраненных данных с диска Blu-ray. Он может хранить больше данных с большей плотностью по сравнению с CD/DVD. Например, компакт-диски позволяют нам хранить 700 МБ данных, а DVD-диски — до 8 ГБ, а диски Blu-ray — 28 ГБ для хранения данных. Флешка Флеш-накопитель — это портативное устройство, используемое для постоянного хранения данных, также известное как флэш-накопитель USB. Он обычно используется для хранения и передачи данных, подключенных к компьютеру через USB-порт. У него нет подвижной части для хранения данных; он использует микросхему интегральной схемы, которая хранит данные. Кэш-память Это компьютерная память небольшого размера на основе чипа, которая находится между ЦП и основной памятью. Это более быстрая, высокопроизводительная и временная память для повышения производительности процессора. В нем хранятся все данные и инструкции, которые часто используются центральными процессорами компьютеров. Это также уменьшает время доступа к данным из основной памяти. Она быстрее, чем основная память, и иногда ее также называют памятью ЦП, поскольку она очень близка к микросхеме ЦП. Ниже приведены уровни кэш-памяти.
Преимущества кэш-памяти
Недостаток кэш-памяти
Регистровая память Регистровая память — это область временного хранения для хранения и передачи данных и инструкций на компьютер. Это самая маленькая и самая быстрая память компьютера. Это часть памяти компьютера, расположенная в ЦП в виде регистров. Регистровая память имеет размер 16, 32 и 64 бита. Он временно хранит инструкции данных и адрес памяти, который многократно используется для обеспечения более быстрого отклика ЦП. Первичный против. Вторичная память
|