Презентация запоминающие устройства в плис. Запоминающие устройства: типы, характеристики и технологии

Какие бывают типы запоминающих устройств компьютера. Как различаются первичная и вторичная память. Какими основными характеристиками обладают устройства хранения данных. Какие технологии используются в современных носителях информации.

Классификация запоминающих устройств компьютера

Запоминающие устройства компьютера можно разделить на две основные категории:

• Первичная (оперативная) память
• Вторичная (долговременная) память

Первичная память, или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), используется для временного хранения данных и программ, с которыми в данный момент работает процессор. Вторичная память предназначена для долговременного хранения информации и включает в себя жесткие диски, твердотельные накопители и другие носители.

Ключевые характеристики устройств хранения данных

Основными характеристиками, определяющими производительность и возможности запоминающих устройств, являются:

• Емкость — объем данных, который может хранить устройство
• Скорость доступа — время, необходимое для чтения или записи данных
• Скорость передачи данных — количество информации, передаваемое за единицу времени
• Энергозависимость/энергонезависимость — способность сохранять данные при отключении питания
• Метод доступа — последовательный, произвольный или параллельный

Технологии, применяемые в современных носителях информации

В современных запоминающих устройствах используются различные технологии хранения данных:

Магнитная запись

Применяется в жестких дисках. Данные хранятся путем намагничивания участков поверхности вращающихся дисков. Обеспечивает большую емкость при относительно низкой стоимости, но имеет ограничения по скорости доступа из-за механических компонентов.

Флэш-память

Используется в SSD-накопителях, USB-флешках и картах памяти. Основана на хранении заряда в полупроводниковых ячейках. Обеспечивает высокую скорость работы и отсутствие движущихся частей, но имеет более высокую стоимость по сравнению с HDD.

Оптическая запись

Применяется в CD, DVD и Blu-ray дисках. Информация записывается и считывается с помощью лазера. Обеспечивает долговечность хранения данных и низкую стоимость носителей, но имеет ограниченную емкость и скорость работы.

Сравнение первичной и вторичной памяти компьютера

Первичная (оперативная) и вторичная (долговременная) память компьютера существенно различаются по своим характеристикам и назначению:

Характеристика	Первичная память (ОЗУ)	Вторичная память
Скорость доступа	Очень высокая (наносекунды)	Средняя или низкая (миллисекунды)
Емкость	Ограниченная (гигабайты)	Большая (терабайты)
Энергозависимость	Энергозависимая	Энергонезависимая
Назначение	Временное хранение данных и программ	Долговременное хранение информации

Роль запоминающих устройств в работе компьютера

Запоминающие устройства играют ключевую роль в функционировании компьютерных систем:

• Оперативная память обеспечивает быстрый доступ процессора к данным и программам
• Вторичная память позволяет хранить большие объемы информации длительное время
• Кэш-память ускоряет обмен данными между процессором и оперативной памятью
• Внешние накопители расширяют возможности хранения и обмена данными

Эффективное взаимодействие различных типов памяти обеспечивает производительность и надежность работы компьютерных систем.

Тенденции развития технологий хранения данных

Современные тенденции в области запоминающих устройств включают:

• Увеличение емкости и снижение стоимости хранения данных
• Повышение скорости работы накопителей, особенно SSD
• Развитие технологий энергонезависимой оперативной памяти
• Создание гибридных накопителей, сочетающих HDD и SSD
• Расширение использования облачных хранилищ данных

Эти тенденции направлены на удовлетворение растущих потребностей в хранении и обработке больших объемов данных при сохранении высокой производительности и надежности компьютерных систем.

Выбор оптимального устройства хранения данных

При выборе запоминающего устройства следует учитывать следующие факторы:

• Требуемая емкость хранилища
• Необходимая скорость работы
• Надежность и долговечность хранения данных
• Стоимость устройства и стоимость хранения единицы информации
• Энергопотребление и тепловыделение
• Совместимость с имеющимся оборудованием

Оптимальный выбор зависит от конкретных задач и может включать комбинацию различных типов запоминающих устройств. Например, использование SSD для системного диска и HDD для хранения больших объемов данных.

Перспективные технологии хранения информации

Ученые и инженеры работают над созданием новых технологий хранения данных, которые могут в будущем заменить или дополнить существующие решения:

• ДНК-хранилища, использующие молекулы ДНК для записи информации
• Квантовые запоминающие устройства на основе квантовых состояний частиц
• Голографическая память, записывающая данные в трехмерные структуры
• Мемристоры — электронные компоненты, способные хранить информацию без потребления энергии

Эти технологии потенциально могут обеспечить огромную плотность записи данных и высокую скорость работы, однако их практическое применение пока ограничено техническими и экономическими факторами.

Заключение: роль запоминающих устройств в современных вычислительных системах

Запоминающие устройства являются неотъемлемой частью современных компьютерных систем, обеспечивая хранение и быстрый доступ к данным и программам. Развитие технологий хранения информации идет по пути увеличения емкости, повышения скорости работы и надежности при снижении стоимости хранения данных.

Эффективное использование различных типов памяти, от быстрой, но ограниченной по объему оперативной памяти до емких, но более медленных вторичных накопителей, позволяет создавать производительные и надежные вычислительные системы, способные обрабатывать огромные объемы информации.

Появление новых технологий хранения данных открывает перспективы дальнейшего совершенствования компьютерных систем и расширения их возможностей в области обработки и анализа информации.

Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики

Похожие презентации:

Запоминающие устройства ПК

Основные принципы устройства компьютера

Архитектура ЭВМ. Основные устройства компьютера

Персональный компьютер. Основные устройства и их характеристики

Запоминающие устройства компьютера. (Лекция 5)

Структура ПК и основные принципы работы

Назначение и основные характеристики памяти

Устройства памяти ЭВМ

Основные характеристики компьютера

Устройство компьютера. Тема 0. Типы компьютеров

1. ПРЕЗЕНТАЦИЯ Тема: «Запоминающие устройства: классификация, принцип работы ,основные характеристики» Руководитель: Ноговицина О.В . Выполн

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение
высшего образования
«Магнитогорский государственный технический университет
им. Г.И.Носова»
(ФГБОУ ВПО «МГТУ»)
Филиал МГТУ в г. Белорецке
ПРЕЗЕНТАЦИЯ
Тема: «Запоминающие устройства: классификация,
принцип работы ,основные характеристики»
Руководитель: Ноговицина О.В .
Выполнил: Оглоблина А.И.
2017

2. Память компьютера

Память компьютера
Внутренняя
ОЗУ
ПЗУ
Кэш
Долговременная
(внешняя)
Жесткий
диск
(винчестер)
Лазерные
(оптические
) диски
Флэш-карты
Запоминающее устройство (память) компьютера предназначено для хранения данных и программ для их
обработки. Память компьютера дискретна, она состоит
из отдельных ячеек.
Исторически компьютерную память делят на внутреннюю
и внешнюю.
Внутреннюю память компьютера
составляют постоянное запоминающее
устройство (ПЗУ), оперативное
запоминающее устройство (ОЗУ)
и сверхоперативная память (кэш).

4. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

Постоянное запоминающее устройство
предназначено для чтения хранящейся в нём
информации. В ПЗУ находятся программы,
которые записываются туда на заводеизготовителе.
Они автоматически запускаются при включении
компьютера. Эти программы
предназначены для первоначальной
загрузки операционной системы. После
выключения питания компьютера
информация в ПЗУ сохраняется — это
энергонезависимое устройство.

5. Оперативная память (ОЗУ)

Вся информация, необходимая для работы
компьютера, помещается в оперативную
память.
Процессор может мгновенно обращаться к
информации, находящейся в оперативной
памяти, поэтому она называется «быстрой»
(оперативной). После выключения источника
питания вся информация, содержащаяся в
оперативной памяти, разрушается —
оперативная память энергозависима.

6. Оперативная память (ОЗУ)

ОЗУ характеризуется по двум параметрам:
объем и быстродействие.
Возможности компьютера во многом зависят от
объёма оперативной памяти: чем больше объём
памяти, тем большими возможностями по работе с
информацией обладает компьютер.
Оперативная память компьютера состоит из
большого количества ячеек, в каждой из которых
может храниться определенный объем информации,
например, один текстовый символ. В наиболее
распространённых персональных компьютерах
ёмкость ОЗУ 128-256 Мб.

7. Кэш-память

Для ускорения вычислений информация из наиболее
часто используемых участков ОЗУ помещается в
сверхбыстродействующие микросхемы памяти — кэшпамять.
Отсутствие кэш-памяти может на 20-30% снизить общую
производительность компьютера. В настоящее время
широко распространена кэш-память ёмкостью 64-512 Кб.

8. Внешняя (долговременная) память

Внешняя память предназначена для долговременного
хранения программ и данных, не используемых в
данный момент. Внешняя память, в отличие от
оперативной, является энергонезависимой.
Для работы с внешней памятью необходимо наличие:
1)Накопителя, или дисковода, — устройства,
обеспечивающего запись/считывание информации;
2) Носителя — устройства хранения информации.

9. Основные характеристики накопителей и носителей:

информационная ёмкость;
скорость обмена информацией;
надёжность хранения информации;
стоимость.

10. Магнитные диски

Магнитные диски — это круглые пластмассовые
или металлические пластины, имеющие магнитное
покрытие.
Данные хранятся на таких дисках в виде
намагниченных или не намагниченных областей.
Информация на магнитные носители может
записываться многократно.

11. Дискета

Дискета (флоппи-диск) представляет собой
тонкий и гибкий пластмассовый диск,
покрытый с двух сторон специальным
веществом и помещенный в жесткий
пластмассовый конверт. Такие диски
пользователь сам помещает в дисковод и
вынимает из него.
Большинство применяемых сейчас дискет
имеют размер 3,5 дюйма. Информационная
емкость дискеты — 1,44 Мб. На ней может быть,
например, записана книга объемом около 600
страниц или несколько качественных
графических изображений.

12. Жесткие диски (винчестеры)

Жесткие диски (винчестеры) сделаны из
стекла или металла. Жесткие диски чаще
всего
постоянно
находятся
внутри
компьютера.
Они выполняют точно такие же функции,
что и гибкие диски; однако, жесткие диски
способны хранить значительно большее
количество
информации,
быстрее
вращаются и, в отличие от гибких дисков,
их нельзя потерять, они защищены от
грязи, пыли, влаги, температуры и других
внешних
воздействий.
Наиболее
популярны сегодня диски ёмкостью 20-300
Гб.

13. Лазерные диски

Оптический диск
Лазерные диски
В
настоящее
время
широкое распространение
получили
CD-ROM
или
лазерные диски. Запись и
считывание информации в
лазерных
дисководах
происходит с помощью
света. Поэтому лазерные
диски
иначе
называют
оптическими.
Устройство для чтения и записи
оптических дисков

14. Записывающие СD

Первое время главным недостатком компакт-диска
была невозможность записи на него в домашних
условиях.
Этот недостаток был устранен с появлением сначала
однократно записываемых дисков СD-R , а затем
дисков для многократной перезаписи СD-RW.
В последнее время на рынке появились
цифровые универсальные диски DVD объемом
до 7 Гб.
По внешнему виду и внутреннему устройству
они сильно похожи на СD: используются
аналогичные технологии нанесения на
пластиковую
основу
углублений-питов;
регистрации отраженного от металлического
покрытия сигнала и его интерпретации в виде
нулей и единиц.

16. Флэш — устройства

В последнее время большое
распространение получили флэш-карты и
другие флэш устройства. Это устройства
для долговременного хранения
информации очень мобильны и удобны.
К основным недостаткам USB флэш-накопителя
можно отнести ограниченный цикл
записи/стирания, но хранящуюся в устройстве
можно считать бесконечное количество раз.
Цикл перезаписи на сегодняшний день
ограничен от 10000 и до 100000 раз.
Чувствительны к радиации и
электростатическому разряду (обычно
наблюдается в быту, чаще всего зимой).
17
30.03.2017

English     Русский Правила

Презентация на тему: ЛЕКЦИЯ №13

Классификация ЦИС. Сравнение вариантов создания специализированных проектов.

Базовые Матричные Кристаллы

Классификация ПЛИС.

PLD, ПЛМ.

FPGA.

Транзистор с плавающим затвором

Классификация цифровых интегральных схем

Цифровые ИС

Стандартные			Специализированные
Standart			ASIC

МИС, СИС	БИС, СБИС		Полузаказные	БМК
SSI, MSI		LSI, VLSI	Semicustom	MPGA, LPGA
МП, МК	ЗУ	ИСПС		На стандартных
				ячейках
MP, MC	Memory	ASSP	Заказные	Standart Cells
			Custom	Полностью
				заказные
				Full Custom

Классификация цифровых интегральных схем (прод.

)

МИС, СИС, БИС, СБИС – микросхемы малого, среднего, большого и сверхбольшого уровня интеграции.

МП – микропроцессоры

МК – микроконтроллеры

ЗУ – запоминающие устройства

БМК – базовый матричный кристалл

Классификация цифровых интегральных схем (прод.)

ИСПС – интегральные схемы с программируемой структурой или ПЛИС – программируемые логические интегральные схемы

SSI, MSI, VSI, VLSI – Small, Medium, Large, Very Large Scale Integration.

ASIC – Application Specific Integrated Circuit

ASSP – Application Specific Standard Products

MPGA – Mask Programmable Gate Array

LPGA – Laser Personalized Gate Array

Классификация цифровых интегральных схем (прод.)

Стандартные ИС – это готовые изделия, производимые массовыми тиражами, затраты на проектирование мало влияют на конечную стоимость.

Специализированные ИС – проектируются по конкретному заказу, затраты на проектирование составляют большую часть стоимости. Ограничена область применения.

Стандартные цифровые ИС

МИС и СИС используются и сейчас для отдельных задач, но сложные устройства делать на них не выгодно

МП и МК широко используются для решения задач программной реализации алгоритмов

БИС и СБИС запоминающих устройств массово применяются в различных системах.

Стандартные ЦИС (прод.)

ИСПС – дают возможность использовать ИС высокого уровня интеграции не только в массовых (от сотен тысяч), но и в проектах малой тиражности (вплоть до 1). Для потребителя ИСПС являются специализируемыми, а для промышленности – стандартными.

До создания ПЛИС специализирован- ные проекты, в зависимости от

сложности проекта, его тиражности, требований к техническим и экономическим характеристикам и т.д., традиционно выполнялись в следующих вариантах:

на МИС и СИСна БМК

на заказных ИС спроектированных по методу стандартных ячеек

на полностью заказных ИС

Полностью заказные схемы целиком проектируются под требования конкретного заказчика. Проектировщик имеет полную свободу действий, определяя схему по своему усмотрению вплоть до уровня отдельных транзисторов. Для изготовления схемы требуется разработка полного комплекта фотошаблонов, верификация и отладка всех схемных фрагментов. Такие схемы очень дороги и имеют длительные циклы проектирования.

Схемы на стандартных ячейках

разрабатываются на основе разработанной ранее библиотеки стандартных ячеек, которая представляет собой набор хорошо отработанных схемных фрагментов, выполняющих определенные элементарные функции. Так же необходимо разрабатывать полный набор фотошаблонов, а характеристики несколько хуже чем у полностью заказных, но время проектирования схем на стандартных ячейках значительно меньше чем полностью заказных схем.

Типы устройств хранения — Dropbox

Внешние устройства хранения

В дополнение к носителям данных, содержащимся в компьютере, существуют также цифровые устройства хранения, которые являются внешними по отношению к компьютерам. Они обычно используются для увеличения емкости хранилища на компьютере, на котором мало места, обеспечения большей мобильности или упрощения передачи файлов с одного устройства на другое.

А если вы хотите перенести файлы с внешних дисков в облако, вы можете использовать резервное копирование на внешний диск и получать доступ к своим файлам из любого места.

Внешние жесткие диски и твердотельные накопители

В качестве внешних накопителей можно использовать как жесткие диски, так и твердотельные накопители. Как правило, они предлагают наибольшую емкость хранилища среди внешних вариантов: внешние жесткие диски предлагают до 20 ТБ хранилища и (по разумной цене) внешние твердотельные накопители предлагают до 8 ТБ хранилища.

Внешние жесткие диски и твердотельные накопители работают точно так же, как и их внутренние аналоги. Большинство внешних накопителей можно подключить к любому компьютеру; они не привязаны к одному устройству, поэтому являются достойным решением для передачи файлов между устройствами.

Устройства флэш-памяти

Мы упоминали флэш-память ранее при обсуждении твердотельных накопителей. Устройство флэш-памяти содержит триллионы взаимосвязанных ячеек флэш-памяти, в которых хранятся данные. Эти ячейки содержат миллионы транзисторов, которые при включении или выключении представляют 1 и 0 в двоичном коде, что позволяет компьютеру считывать и записывать информацию.

Одним из наиболее узнаваемых типов устройств флэш-памяти является USB-накопитель. Эти небольшие портативные запоминающие устройства, также известные как флэш-накопители или карты памяти, долгое время были популярным выбором в качестве дополнительного хранилища данных на компьютере. Прежде чем обмениваться файлами в Интернете стало легко и быстро, USB-накопители были необходимы для простого перемещения файлов с одного устройства на другое. Однако их можно использовать только на устройствах с портом USB. Большинство старых компьютеров имеют USB-порт, но для новых может потребоваться адаптер.

В наши дни флэш-накопитель USB может вмещать до 2 ТБ памяти. Они стоят дороже за гигабайт, чем внешний жесткий диск, но преобладают как простое и удобное решение для хранения и передачи небольших файлов.

Помимо USB-накопителей, устройства флэш-памяти также включают SD и карты памяти, которые вы узнаете как носитель данных, используемый в цифровых камерах.

Оптические запоминающие устройства

Диски CD, DVD и Blu-Ray используются не только для воспроизведения музыки и видео — они также служат устройствами хранения. В совокупности они известны как оптические запоминающие устройства или оптические носители.

Двоичный код хранится на этих дисках в виде крохотных выпуклостей вдоль дорожки, идущей по спирали наружу от центра диска. Когда диск работает, он вращается с постоянной скоростью, а лазер внутри дисковода сканирует неровности на диске. То, как лазер отражает или отскакивает от удара, определяет, представляет ли он 0 или 1 в двоичном формате.

DVD имеет более плотную спиральную дорожку, чем компакт-диск, что позволяет ему хранить больше данных, несмотря на тот же размер, а в приводах DVD используется более тонкий красный лазер, чем в приводах компакт-дисков. DVD-диски также позволяют использовать двойной слой для дальнейшего увеличения их емкости. Blu-Ray вывел вещи на новый уровень, сохраняя данные на нескольких слоях с еще меньшими выпуклостями, которые требуют еще более точного синего лазера для их чтения.

• CD-ROM, DVD-ROM и BD-ROM относятся к оптическим дискам, предназначенным только для чтения. Данные, записанные на них, являются постоянными и не могут быть удалены или перезаписаны. Вот почему их нельзя использовать в качестве личного хранилища. Вместо этого они обычно используются для программ установки программного обеспечения.
Диски формата
• CD-R, DVD-R и BD-R можно записывать, но нельзя перезаписывать. Любые данные, которые вы сохраните на чистом записываемом диске, будут постоянно храниться на этом диске. Таким образом, они могут хранить данные, но они не такие гибкие, как другие устройства хранения.
• Диски CD-RW, DVD-RW и BD-RE можно перезаписывать. Это позволяет вам записывать на них новые данные и стирать с них ненужные данные сколько угодно. Их обогнали более новые технологии, такие как флэш-память, но CD-RW когда-то были лучшим выбором для внешнего хранилища. Большинство настольных компьютеров и многие ноутбуки имеют дисковод для компакт-дисков или DVD-дисков.

CD может хранить до 700 МБ данных, DVD-DL — до 8,5 ГБ, а Blu-Ray — от 25 до 128 ГБ данных.

Дискеты

Хотя на данный момент они могут быть устаревшими, мы не можем обсуждать устройства хранения, не упомянув, по крайней мере, скромную дискету, также известную как дискета. Дискеты были первыми широко доступными портативными съемными запоминающими устройствами. Вот почему большинство значков «Сохранить» выглядят именно так: они созданы по образцу дискеты. Они работают так же, как жесткие диски, хотя и в гораздо меньших масштабах.

Емкость гибких дисков никогда не превышала 200 МБ до того, как CD-RW и флэш-накопители стали предпочтительными носителями информации. iMac был первым персональным компьютером, выпущенным без дисковода в 1919 году.98. Отсюда более чем 30-летнее господство дискет очень быстро пришло в упадок.

Запоминающее устройство в компьютерных системах

Запоминающее устройство представляет собой аппаратное обеспечение, которое в основном используется для хранения данных. В каждом настольном компьютере, ноутбуке, планшете и смартфоне есть какое-то запоминающее устройство. Существуют также автономные внешние накопители, которые можно использовать на разных устройствах.

Хранилище необходимо не только для хранения файлов, но и для запуска задач и приложений. Любой файл, который вы создаете или сохраняете на своем компьютере, сохраняется на запоминающем устройстве вашего компьютера. На этом устройстве хранения также хранятся любые приложения и операционная система вашего компьютера.

По мере развития технологий устройства хранения данных также претерпели значительные изменения. В настоящее время запоминающие устройства бывают разных форм и размеров, и существует несколько различных типов запоминающих устройств, предназначенных для различных устройств и функций.

Запоминающее устройство также известно как носитель данных или носитель информации. Цифровое хранилище измеряется в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ) и, в наши дни, терабайтах (ТБ).

Некоторые компьютерные устройства хранения могут хранить информацию постоянно, в то время как другие могут хранить информацию только временно. Каждый компьютер имеет как первичную, так и вторичную память, при этом первичная память действует как кратковременная память компьютера, а вторичная — как долговременная память компьютера.

Основное хранилище: Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

Оперативное запоминающее устройство, или ОЗУ, является основным хранилищем компьютера.

Когда вы работаете с файлом на своем компьютере, он временно сохраняет данные в вашей оперативной памяти. Оперативная память позволяет выполнять повседневные задачи, такие как открытие приложений, загрузка веб-страниц, редактирование документа или игра в игры. Это также позволяет вам переходить от одной задачи к другой, не теряя прогресса. По сути, чем больше объем оперативной памяти вашего компьютера, тем плавнее и быстрее вы сможете выполнять многозадачные задачи.

ОЗУ — это энергозависимая память, то есть она не может хранить информацию после выключения системы. Например, если вы скопируете блок текста, перезагрузите компьютер, а затем попытаетесь вставить этот блок текста в документ, вы обнаружите, что ваш компьютер забыл скопированный текст. Это потому, что он был временно сохранен в вашей оперативной памяти.

ОЗУ позволяет компьютеру получать доступ к данным в случайном порядке и, таким образом, считывает и записывает намного быстрее, чем вторичная память компьютера.

Вторичное хранилище: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD)

В дополнение к оперативной памяти каждый компьютер также имеет еще один накопитель, который используется для хранения информации на долгосрочной основе. Это вторичное хранилище. Любой файл, который вы создаете или загружаете, сохраняется во вторичном хранилище компьютера. В качестве вторичного хранилища в компьютерах используются два типа запоминающих устройств: HDD и SSD. В то время как жесткие диски являются более традиционными из двух, твердотельные накопители быстро обгоняют жесткие диски в качестве предпочтительной технологии для вторичного хранения.

Вторичные устройства хранения часто бывают съемными, поэтому вы можете заменить или обновить хранилище вашего компьютера или переместить накопитель на другой компьютер. Есть заметные исключения, такие как MacBook, которые не предлагают съемное хранилище.

Жесткие диски (HDD)

Жесткий диск (HDD) — это исходный жесткий диск. Это магнитные запоминающие устройства, которые существуют с 1950-х годов, хотя со временем они развивались.

Жесткий диск состоит из набора вращающихся металлических дисков, известных как пластины. Каждый вращающийся диск состоит из триллионов крошечных фрагментов, которые можно намагничивать для представления битов (1 и 0 в двоичном коде). Приводной рычаг с головкой чтения/записи сканирует вращающиеся пластины и намагничивает фрагменты для записи цифровой информации на жесткий диск или обнаруживает магнитные заряды для считывания информации с него.

Жесткие диски используются для телевизионных записывающих устройств, серверов, а также для хранения данных на ноутбуках и ПК.

Твердотельные накопители (SSD)

Твердотельные накопители появились совсем недавно, в 90-х годах. SSD не полагаются на магниты и диски, вместо этого они используют тип флэш-памяти, называемый NAND. В SSD полупроводники хранят информацию, изменяя электрический ток цепей, содержащихся в накопителе. Это означает, что, в отличие от жестких дисков, для работы твердотельных накопителей не требуются движущиеся части.

Из-за этого твердотельные накопители не только работают быстрее и плавнее, чем жесткие диски (жестким дискам требуется больше времени для сбора информации из-за механической природы их пластин и головок), но и, как правило, служат дольше, чем жесткие диски (с таким количеством сложных движущихся частей, подвержены повреждениям и износу).

Помимо новых ПК и ноутбуков высокого класса, твердотельные накопители можно найти в смартфонах, планшетах и ​​иногда в видеокамерах.

Лучший способ хранить большие объемы данных

Если на ваших устройствах заканчивается свободное место, пришло время поискать альтернативное устройство хранения. Даже на внешних запоминающих устройствах, таких как флэш-накопители, может закончиться свободное место, они могут сломаться или потеряться. Вот почему лучший способ хранить все ваши файлы — в облаке. Это безопаснее, быстрее и легче получить доступ.

PPT – Презентация PowerPoint технологии хранения данных | скачать бесплатно

Об этой презентации

Примечания транскрипта и докладчика

Название: Технология хранения данных

1
ГЛАВА 5

• Технология хранения данных
• 2005 IS112

2
Глава

2
Глава

2
Глава

2
. и вторичное хранение

Описать устройства, используемые для реализации основного
хранилища

Описать схемы распределения памяти

Сравнить и сопоставить технологии вторичного хранения
альтернативы

3
Цели, продолжение.

• Описать факторы, определяющие производительность устройства хранения
  
• Выбрать подходящие технологии вторичного хранения
  и устройства
• Изучить устройства хранения и их технологии
• Описать характеристики, общие для всех систем хранения
  Устройства
• Объясняют прочность и слабые стороны технологии
  Первичного хранения и вторичного хранения

4
Типы хранения

• Первичная память или оперативная память
• . для хранения данных
• Вторичные накопители электромагнитные или оптические
  устройства
• Энергонезависимые накопители с большим объемом
  емкости

5
Компоненты устройства хранения

• Устройства хранения состоят из
• Носитель данных
• Механизм чтения/записи
• Интерфейс контроллера устройства между устройством хранения
  

6
Характеристики устройства хранения
7
Скорость

• Скорость основной памяти (ОЗУ) напрямую влияет на
  производительность всей системы
• ОЗУ расширяет ограниченную емкость регистров ЦП
• ЦП постоянно перемещает данные и инструкции
  между регистрами и ОЗУ
• Если чтение/запись в ОЗУ занимает более одного цикла ЦП
  , тогда ЦП должен ждать для информации
• ОЗУ быстрее вторичного хранилища в
  раз из 105 или более
  • Скорость также является проблемой для вторичного хранилища
  • Время вызываемого доступа или время поиска
  • Время доступа определяется как время для завершения одной
    операции чтения или записи
  • Время доступа к дисковому или ленточному хранилищу может варьироваться
    в зависимости от местоположения информации, поэтому
    время доступа выражается как среднее значение

  9
  Время доступа

  • Первичная память, выраженная в наносекундах
    (миллиардные доли секунды)
  • Вторичная память, выраженная в миллисекундах
    (тысячные доли секунды)

  10
  Скорость передачи данных

  • Полная мера скорости доступа к данным состоит из
    времени доступа и единицы передачи данных на/с
    запоминающего устройства
  • Время доступа плюс способ передается большой объем данных
  • Единица передачи данных для основного хранилища основана на размере слова
    (обычно 32 бита)

  11
  Единица передачи данных

  0109 время) для вторичной памяти зависит от
  устройства
  • Единица называется блоком
  • Размер блока указывается в байтах
  • Сектор является единицей передачи данных для магнитных и
    оптических устройств

  12
  Скорость передачи данных

  • Выражается в байтах в секунду
  • Время доступа в сочетании с единицей передачи данных
  • Скорость передачи данных описывает, сколько данных может быть
    передается между устройствами в течение определенного периода времени

  13
  Изменчивость

  • Энергонезависимое запоминающее устройство является энергозависимым, если оно
    не может надежно хранить данные в течение длительного периода времени
  • Энергонезависимое запоминающее устройство энергонезависимо, если оно могут надежно хранить данные в течение длительных периодов времени
  • Компьютерным системам требуется комбинация энергозависимых
    и энергонезависимых запоминающих устройств

  14
  Access method

  • Physical structure of storage devices read/write
    mechanism determines the way(s) data can be
    accessed
  • Serial access
  • Random access
  • Parallel access

  15
  Serial access

  • Сохраняет и извлекает элементы данных в линейном или
    последовательном порядке
  • Самый медленный метод доступа
  • Лента, обычно используемая для целей резервного копирования

  16
  Произвольный доступ

  • Также называется устройством прямого доступа
  • Может иметь прямой доступ к данным, хранящимся на устройстве
  • Все первичные и дисковые запоминающие устройства имеют
    прямой доступ
  • Параллельный доступ с несколькими головками чтения/записи,
    может одновременно иметь доступ к более чем одному
    местоположению

  17
  Переносимость

  • Данные можно сделать переносимыми, сохранив их на
    съемном носителе или устройстве.
  • Портативные устройства обычно имеют более низкую скорость доступа
    , чем стационарные устройства и
    устройства с несъемным носителем.

  18
  Стоимость и емкость

  • Повышение скорости, долговечности или портативности
    обычно приводит к увеличению затрат, если все остальные
    факторы остаются неизменными.

  19
  Характеристики устройства хранения
  20
  Основные устройства хранения

  • Оперативная память (ОЗУ) — это общий термин для
    запоминающего устройства, которое
  • Реализация микрочипа с использованием полупроводников
  • Способность чтения и записи с одинаковой скоростью

    21
    Первичные устройства хранения данных

    • Критические характеристики производительности
    • Скорость доступа
    • Размер единицы передачи данных
    • Должен точно соответствовать скорости процессора и размеру слова до
      Избегайте состояний ожидания

    22
    Хранение электрических сигналов

    • непосредственно
    • по таким устройствам, как батареи и конденсаторы
    • Обмен между скоростью доступа и волатильность
    • Indirectally
    • 33333333. СОЗДАТЕЛЬСТВО. СОСТОЯНИЕ ВОЗДУШНОСТЬ.
      обратный процесс восстанавливает эквивалентный электрический сигнал
      
    • Современные компьютеры используют память, реализованную с помощью полупроводников
      (RAM и NVM)

    23
    Random Access Memory

    • Characteristics
    • Microchip implementation using semiconductors
    • Ability to read and write with equal speed
    • Random access to stored bytes, words, or larger
      data units

    24
    Сравнение SRAM и DRAM

    • Статическая RAM, реализованная на транзисторах
    • Требуется непрерывная подача электроэнергии на
      для сохранения данных
    • В динамической RAM используются транзисторы и конденсаторы
    • Требует свежего вливания энергии тысяч
      раз в секунду.
    • Каждая операция обновления называется циклом обновления

    25
    Мемоя память о случайном доступе

    • к промежутке производительности моста между памятью и
      Microprocessors
    • Доступ к памяти с памятью
    • . кэш-память

    26
    Энергонезависимая память

    • Оперативная память с долговременной или постоянной
      хранение данных
    • Обычно отводится специализированным ролям и
      вторичное хранилище более низкая скорость записи и
      ограниченное количество перезаписей (самая распространенная энергонезависимая память)
    • Конкурирует с DRAM по емкости и производительности чтения
      
    • Относительно низкая скорость записи
    • Ограниченное количество циклов записи
    • NVM Technologies в разработке
    • Ферроэлектрическая оперативная память
    • Полимерная память

    28
    SRAM против DRAM

    • Статический ОЗУ, внедренные с транзисторами
    • , требует непрерывной поставки
    • . конденсаторы
    • Требуют свежего вливания мощности
      тысяч раз в секунду.
    • Каждая операция обновления называется циклом обновления

    29
    Память только для чтения

    • ПЗУ оперативное запоминающее устройство, которое может хранить
      данных постоянно или полупостоянно прошивка

    30
    Упаковка памяти
    31
    Доступ к памяти процессора

    • Управление оперативной памятью имеет решающее значение для производительности компьютера
      
    • Организация, доступ и управление ОЗУ
      выполняются операционной системой
    • Способ доступа к памяти является важным фактором
      производительности ОЗУ

    32
    Организация физической памяти последовательность из 90 109 смежных ячеек памяти

  • Адресуемая память Максимальное число байтов памяти
    , которое может быть представлено
  • Определяется количеством битов, используемых для
    представления адреса
  • Если 32 бита, используемые для представления и адреса, самый высокий адрес
    составляет 232 4,294,967 296, или 4 ГБ
  • Фактическая память,
    обычно меньше, чем адресаливая память

33
. назначение или
резервирование сегментов памяти для системного
программного обеспечения, прикладных программ и данных

Распределение памяти является обязанностью
операционная система

Общая схема заключается в размещении ОС в малой памяти и
приложений в верхней памяти

Это можно продемонстрировать с помощью программы C

Некоторые языки программирования (C, C) допускают
инструкций, которые явно ссылаются на память
ячеек

BRANCH на ячейку

STO на ячейку

Абсолютная адресация описывает адрес памяти
операндов, ссылающихся на фактическую физическую память
ячеек

36
Проблемы с абсолютной адресацией

• память
• Вместо этого программы используют относительную адресацию

37
Относительную адресацию

• Инструкции, которые относятся к памяти, используют
  комбинацию регистров для вычисления адресов
• Когда ОС загружает приложение в память, ОС загружает
  начальную точку приложения в один регистр
• Инструкция в приложении, которая ссылается на местоположение в памяти
  , использует смещение (т. точка для вычисления
  расположение в физической памяти

38
Сегментированная память
39
Каждое приложение имеет уникальный начальный адрес

Самый дешевый носитель для вторичного хранения времени со временем потеряет
информацию

41
Чтение/запись в магнитном устройстве
42
Магнитный распад и утечка

• Основным недостатком является потеря данных с течением времени
• Магнитный распад тенденция магнитных
  зарядов частиц терять свой заряд с течением времени
• Магнитная утечка уменьшение силы
  зарядов отдельных битов хранение
  44
  Организация дорожек и секторов
  45
  Оптические запоминающие устройства
  • Преимущества
  • Более высокая плотность записи
  • Увеличенный срок службы данных
  • Сохранение данных в течение десятилетий
  • Отсутствие проблем с магнитным распадом и
    утечка

  46
  Оптическая память

• отражение.