Центральные устройства компьютера. §5. Процессор и память. Страница 6

Планирование уроков на учебный год (по учебнику К.Ю. Полякова, Е.А. Еремина, углубленный уровень)


Урок 6
Центральные устройства компьютера
§5. Процессор и память




Содержание урока

Процессор

Память

Оперативная память

Постоянное запоминающее устройство

Взаимодействие устройств

Долговременная память

Облачные хранилища данных

Выводы. Интеллект-карта

Вопросы и задания


Долговременная память


Из устройств долговременной памяти (их ещё называют внешней памятью или накопителями) чаще всего используются жёсткие магнитные диски. Так называют пакет металлических пластин с магнитным слоем, который вращается с большой скоростью в закрытом корпусе. Данные записываются на дорожки, имеющие форму окружности.

Для работы с данными на оптических дисках (CD, DVD, Blu-ray) используют луч лазера. При записи на поверхности диска «выжигается» дорожка, в которой чередуются впадины и возвышения. Для чтения применяют лазер меньшей силы, чтобы не разрушить данные. В отличие от магнитных дисков все данные на оптическом диске записываются вдоль одной спирали (как на старых грампластинках), которая раскручивается от центра.

Оптические диски бывают трёх типов:

диски только для чтения (по-английски ROM: read only memory — память только для чтения), например CD-ROM и DVD-ROM;
«болванки» — чистые диски, на которые вы можете один раз записать данные, они обозначаются одной буквой R (от англ. слова recordable — записываемый), например CD-R, DVD-R, BD-R;
многоразовые диски CD-RW, DVD-RW (от англ. слов read — читать, write — записывать).


Для чтения и записи данных на магнитный или оптический диск используют специальное устройство — дисковод. Диск в нём быстро вращается, а читающая и записывающая головка перемещается вдоль радиуса диска.

Очень популярны запоминающие устройства на основе флэш-памяти, которые постепенно вытесняют все остальные виды долговременной памяти. В них нет движущихся частей, данные записываются на кристалле кремния. Этот вид памяти используется в флэш-накопителях («флэшках»), в картах памяти для фотоаппаратов, плееров и смартфонов, а также в твёрдотельных накопителях SSD (это сокращение от английских слов Solid State Drive).

Найдите на рис. 2.6 флэш-накопитель, жёсткий магнитный диск, накопитель с оптическим диском.

Рис. 2.6

Рис. 2.6

Для сравнения в табл. 2.1 показаны1) характерные объёмы данных, которые могут хранить устройства долговременной памяти, и скорость доступа к данным (чтения и записи).

Таблица 2.1


Тип долговременной памяти Объём Скорость доступа
Жёсткий магнитный диск до 6 Тбайт до 110 Мбайт/с
Флеш-накопители, в том числе SSD до 2 Тбайт до 500 Мбайт/с
Диски Blu-ray до 128 Гбайт до 72 Мбайт/с
DVD до 17 Гбайт до 33 Мбайт/с
Компакт-диски (CD) до 700 Мбайт до 7,5 Мбайт/с

1) Данные на начало 2015 года.


Любое устройство долговременной памяти содержит носитель (материал, на который записывают данные) и контроллер — специальную электронную схему, которая управляет чтением и записью. В переносных устройствах долговременной памяти, например во внешних жёстких дисках и «флэшках», носитель и схема управления объединены в единый блок. Такие устройства подключаются к компьютеру снаружи через разъём.

В живой природе тоже есть носители информации. Вся наследственная информация животных и человека (геном) «записана» в молекулах особого типа, которые сокращённо называют ДНК. При делении клеток наследственная информация копируется из материнской клетки в дочерние.

Центральный процессор не может выполнять какие-либо операции (кроме чтения и записи) с данными, расположенными в долговременной памяти. Поэтому прежде чем программа будет выполнена, она должна быть загружена, т. е. скопирована из долговременной памяти в оперативную. Данные для обработки также должны быть сначала загружены в ОЗУ.

У долговременной памяти есть ещё одна важная особенность: данные читаются и записываются блоками (такие блоки на дисках называют секторами).

Это ускоряет чтение и запись данных, но прочитать или записать часть блока невозможно.

Данные в долговременной памяти хранятся в виде файлов — наборов данных, имеющих имена. Это ещё одно отличие долговременной памяти от оперативной.

Следующая страница Облачные хранилища данных



Cкачать материалы урока









Наверх