Презентация на тему "Память ПК"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Память ПК

  ЛЕКЦИЯ

• 
  Слайд 2
  

  Компьютер — это универсальное (многофункциональное) электронное автоматическое устройство для обработки информации. Работа компьютера имитирует (моделирует) информационную деятельность человека. Это оказалось возможным благодаря наличию в составе компьютера памяти. В компьютере используется память нескольких типов, отличающихся по своему функциональному назначению и, как следствие, способами хранения информации, а также конструктивно.

• 
  Слайд 3

  1. Виды памяти компьютера

  Память компьютера подразделяется на: основную (внутреннюю) и внешнюю. Деление – условное, в основном, по возможности сохранения информации после отключения питания.

• 
  Слайд 4

  2. Свойства памяти

  Дискретность – память состоит из ячеек. Энергонезависимость – способность хранения информации при отключении питания. Адресуемость – свойство обращения к ячейкам памяти по адресам Вид доступа (произвольный, последовательный);

• 
  Слайд 5

  3. Характеристики памяти.

  Объем хранимой информации. Время доступа – усредненная задержка перед началом обмена полезной информацией с памятью относительно появления запроса на чтение/запись данных. Скорость обмена информацией при передаче потока данных (после задержки на время доступа). Удельная стоимость хранения единицы информации. Рассчитывается как отношение полной стоимости устройства памяти к его информационной емкости.

• 
  Слайд 6

  4. Основная память

  Она является обязательной составной частью любого компьютера, реализуется в виде электронных микросхем и в персональных компьютерах располагается на материнской плате.   Основная память состоит из: постоянной и оперативной,

• 
  Слайд 7

  4.1. Постоянная память

  Постоянная память, или постоянное запоминающее устройство - ПЗУ (Read Only Memory - - ROM), - память только для чтения.

• 
  Слайд 8

  4.2. Оперативная память

  Оперативная память, или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), предназначена для хранения информации, изменяющейся в ходе выполнения процессором операций по ее обработке. Информацию в такую память можно записать для хранения, изменять или использовать при необходимости. Вся информация, вводимая в компьютер и возникающая в ходе его работы, хранится в этой памяти, но только тогда, когда компьютер включен.

• 
  Слайд 9

  4.2.1. Структурная организация ОП.

  Структурно оперативную память можно представить себе как совокупность ячеек памяти, разделенных на разряды для хранения в каждом из них бита информации. В оперативной памяти в виде последовательности машинных слов хранятся как данные, так и программы. В любой момент времени доступ может осуществляться к произвольно выбранной ячейке, поэтому этот вид памяти называют также памятью с произвольной выборкой — RАМ (Random AccessМеmогу).

• 
  Слайд 10
  

  Все ячейки памяти пронумерованы. Номер ячейки называют ее адресом. Он позволяет отличать ячейки друг от друга, обращаться к любой ячейке, чтобы записать в нее новую информацию вместо старой или считать хранимую в ней информацию В настоящее время в процессорах IntelPentium и некоторых других принята 32-разрядная адресация, а это означает, что всего независимых адресов может быть 232. Таким образом, в современных компьютерах возможна непосредственная адресация к полю памяти размером 232 = 4 294 967 296 байт (4,3 Гбайт). Одна адресуемая ячейка содержит восемь двоичных ячеек, в которых можно сохранить 8 бит, то есть один байт данных. Таким образом, адрес любой ячейки памяти можно выразить четырьмя байтами.

• 
  Слайд 11

  4.2.2. Физическая организация ОП.

  Физически для построения запоминающего устройства типа RAM используют микросхемы динамической и статической памяти, для которых сохранение бита информации означает сохранение электрического заряда

• 
  Слайд 12

  4.2.2.1. Динамическая RAM

  В случае динамической RAM (DRAM) каждый бит такой памяти представляется в виде наличия (или отсутствия) заряда на микроконденсаторах, способных накапливать заряд на своих обкладках, и образованном в структуре полупроводникового кристалла. Достоинства: это наиболее распространенный и экономически доступный тип памяти. Недостатки: как при заряде, так и при разряде конденсаторов неизбежны переходные процессы, то есть запись данных происходит сравнительно медленно. заряды ячеек имеют свойство рассеиваться в пространстве, причем весьма быстро.

• 
  Слайд 13

  4.2.2.2. Статическая RAM

  В случае статической RАМ (SRАМ) каждый бит представлен одним из двух возможных состояний некоторой электрической цепи, содержащей транзисторы и имеющей вывод на адресную линию. В качестве элементарной ячейки памяти здесь используют так называемый статический триггер.

• 
  Слайд 14
  

  Достоинства: большее быстродействие (малое время доступа к ячейке); информация в ячейке хранится надежно, не требуется ее восстановление. Недостатки: Дорогая; энергоемкая (происходит нагревание элементов), что уменьшает его надежность.

• 
  Слайд 15
  

  Поэтому собственно оперативная память компьютера физически выполняется на элементах динамической RАМ, а для согласования работы сравнительно медленных устройств (в нашем случае динамической RАМ) со сравнительно быстрым микропроцессором используют функционально для этого предназначенную кэш-память, построенную из ячеек статической RАМ.   Таким образом, в компьютерах присутствуют одновременно оба вида RАМ. Следует отметить, что время доступа для микросхем ОЗУ с 1984 г. снизилось со 150 до 50 нc.

• 
  Слайд 16

  Модули памяти

  Оперативная память в компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями Основными характеристиками модулей оперативной памяти являются: объем памяти и время доступа.

• 
  Слайд 17

  Способы крепления модулей памяти на плате:

  Модуль SIMM

• 
  Слайд 18
  

  Модуль DIMM

• 
  Слайд 19

  Элементы внешней кэш-пямяти

• 
  Слайд 20

  4.2.3. Логическая организация ОП

  Оперативная память разделена на области различного объема. Так, первые 640 Кбайт считаются стандартной памятью для пользовательских программ и данных. Оставшиеся до 1 Мбайта ячейки зарезервированы для системного использования и носят название памяти в верхних или высших адресах. 1 Мбайт ОЗУ совпадает с адресным пространством в 1 Мбайт процессора с 20-разрядной шиной адреса (220 - 1 Мбайт), которая была у МП i8088. Взаимно-однозначное соответствие между объемом адресного пространства процессора (памятью, потенциально доступной пользователю) и реально существующей памятью в виде набора микросхем ОЗУ и ПЗУ реализуется далеко не всегда. Возможны два случая: адресное пространство меньше объема реально (физически) существующих микросхем памяти; адресное пространство больше объема реально существующих микросхем памяти. В первом случае выход из положения состоит в поочередном (так называемом постраничном) подключении дополнительных блоков памяти к адресному пространству. Во втором случае (в компьютерах с 24- или 32-разрядной шиной адреса— 16 Мбайт или 4 Гбайта адресуемой памяти) подключают дополнительные модули оперативной памяти.

• 
  Слайд 21

  5. Внешняя память

  5.1. Характеристики носителей информации Основные: информационная емкость; время доступа к информации. Дополнительные: надежность ее хранения; время безотказной работы. Устройства, которые обеспечивают запись информации на носители, а также ее поиск, считывание и воспроизведение в оперативную память, называют накопителями.

• 
  Слайд 22
  

  В основу записи, хранения и считывания информации положены три принципа: магнитный; оптический; электронный, что обеспечивает сохранение информации и после выключения компьютера.

• 
  Слайд 23
  

  В основе магнитной записи — преобразование цифровой информации (в виде нулей и единиц) в переменный электрический ток, который сопровождается переменным магнитным полем. Магнитное покрытие диска представляет собой множество мельчайших областей спонтанной намагниченности (доменов). Электрические импульсы, поступая на головку дисковод: (накопителя), создают внешнее магнитное поле, под воздействием которого собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с его направлением. После снятия внешнего поля на поверхности дисков в результате записи информации остаются -.зоны остаточной намагниченности, где намагниченный участок соответствует 1, а ненамагниченный — 0. При считывании информации намагниченные участки носителя вызывают в головке дисковода импульс тока (явление электромагнитной индукции).

• 
  Слайд 24

  5.2. Магнитные диски

  Магнитные диски (МД) бывают гибкие и жесткие. 5.2.1. Гибкий магнитный диск

• 
  Слайд 25

  5.2.1. Гибкий Магнитный диск

  Форматы

• 
  Слайд 26
  

  Форматы

• 
  Слайд 27

  5.2.2. Жесткий магнитный диск

  Управляет работой ЖМД контроллер ЖД. Емкость ЖМД - 200 Мб - 2000 Гб, Скорость передачи информации (в сек.): • от 1 до 16 Мб для интерфейса EIDE; • до 80 Мб для интерфейса SCSI; • от 50 Мб для интерфейса IEЕЕ 1394. Среднее время доступа (зависит от скорости вращения): 5400 об/с - 9-10 мкс; 7200 об/с - 7-8 мкс. Недостатки: трудность переноса данных на другие ПК, хотя имеется и съемные НЖМД.

• 
  Слайд 28

  5.3. Оптические диски

• 
  Слайд 29

  5.3. Оптические диски Shape CD

  Shape CD (фигурный компакт-диск) — оптический носитель цифровой информации типа CD-ROM, но не строго круглой формы, а с искривлённой конфигурацией внешней окружности в форме разнообразных объектов, таких как очертаний портретов, машин, самолётов, диснеевских персонажей, сердечек, звёздочек, овалов, в форме кредитных карточек и т. д. Обычно применяется в шоу-бизнесе, как носитель аудио- и видеоинформации. Был запатентован рекорд-продюсером Марио Коссом в Германии (1995). Обычно диски с формой, отличающейся от круглой, не рекомендуют применять в компьютерных приводах CD-ROM, поскольку при высоких скоростях вращения (до 12000 об./мин.) диск может лопнуть, что может привести к полному выходу привода из строя

• 
  Слайд 30

  5.3. Оптические диски

  Объём хранимых данных

• 
  Слайд 31
  

  DVD (ди-ви-ди́, англ.DigitalVersatileDisc — цифровой многоцелевой диск) — носитель информации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить бо́льший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт дисков.

• 
  Слайд 32
  

  DVD по структуре данных бывают трех типов: DVD-Video — содержат фильмы (видео и звук); DVD-Audio — содержат аудиоданные высокого качества (гораздо выше, чем на аудио-компакт-дисках); DVD-Data — содержат любые данные; смешанное содержимое.

• 
  Слайд 33
  

  DVD как носители бывают четырёх типов: DVD-ROM — диски, изготовленные методом инжекционного литья (литья под давлением из прочного пластика-поликарбоната), не пригодны для записи; DVD+R/RW — диски однократной (R — Recordable) и многократной (RW — ReWritable) записи; DVD-R/RW — диски однократной (R — Recordable) и многократной (RW — ReWritable) записи; DVD-RAM — диски многократной записи с произвольным доступом (RAM — RandomAccessMemory).

• 
  Слайд 34
  
• 
  Слайд 35
  

  Типичное содержание файловой структуры DVD-video.

• 
  Слайд 36
  

  Преимущества DVD-RAM Долгий срок службы — при условии отсутствия физических повреждений обеспечивается как минимум 30-летний срок хранения данных (теоретически). Диски выдерживают до 100 000 циклов перезаписи (DVD±RW только 1 000 циклов). Не требуется специального ПО для записи дисков — доступ к дискам осуществляется как к обычным сменным носителям. Linux 2.6, Windows XP и Mac OS (8.6 или более поздние версии) поддерживают DVD-RAM напрямую; более ранним версиям Windows требуются драйверы для рекордера или InCD. Очень быстрый доступ к маленьким файлам. Автоматическая проверка записываемых данных. Пластиковый картридж, защищающий диск от механических повреждений. В видеорекордерах диски DVD-RAM могут записываться и просматриваться одновременно. Поддержка функции «timeslip». Не требуется закрытие сессии. Недостатки DVD-RAM Большинство DVD-рекордеров не поддерживают DVD-RAM. Большинство бытовых DVD-плееров не поддерживают DVD-RAM. DVD-RAM дороже, чем другие DVD. Более низкая скорость доступа по сравнению с флэш-памятью и жесткими дисками.

• 
  Слайд 37

  5.4. Магнитооптические диски

• 
  Слайд 38

  5.5. Электронная память

  Флэш-память (англ.Flash-Memory) — разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти. USB-накопитель на флэш-памяти

• 
  Слайд 39
  

  Флэш-память может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (обычно около 10 тысяч раз). Несмотря на то, что такое ограничение есть, 10 тысяч циклов перезаписи — это намного больше, чем способна выдержать дискета или CD-RW. Стирание происходит участками, поэтому нельзя изменить один бит или байт без перезаписи всего участка (это ограничение относится к самому популярному на сегодня типу флэш-памяти — NAND). Преимуществом флэш-памяти над обычной является её энергонезависимость — при выключении энергии содержимое памяти сохраняется.

• 
  Слайд 40
  

  Типы съёмной флэш-памяти Флэш-карты разных типов Типы съёмной флэш-памяти По конструктивному исполнению и интерфейсам: Compact Flash TypeI (CF I) Compact Flash TypeII (CF II) MemoryStick MemoryStickMicro (M2) SecureDigital (SD) miniSD microSD (TransFlash) xD-PictureCard (xD) MultiMediaCard (MMC) RS-MMC SmartMediaCard (SMC) USB-flash