Računalnik je naprava, ki ima lahko veliko komponent. Vsak od njih je odgovoren za določeno nalogo. Procesor velja za "možgane" sistema in deluje z računalniškimi algoritmi. Oskrba z električno energijo je "srce" računalnika, ki oskrbuje z elektriko krovu. Toda pomnilniška naprava je odgovorna za računalniški pomnilnik. Lahko se razlikuje po obliki, vrsti, prostornini in drugih parametrih.
Opredelitev
Ko govorimo o napravah za shranjevanje, gre za računalniški pomnilnik, ki združuje vsako od njih. Lahko ga predstavlja fizična naprava ali medij za shranjevanje podatkov. Uporablja se v izračunih za določen čas. Od sprostitve prvega PC-ja je pomnilnik v parih s procesorjem ostal nespremenjen. Od takrat je bila predstavljena kot posebna hierarhija in zahteva uporabo več naprav.
Naloge pomnilnika
Odvisno od vrste naprav za shranjevanje se lahko naloge razlikujejo. Vendar imajo skupni cilj - ohranjanje zunanjega vpliva. To se dogaja v ločenih celicah. Tako se beležijo podatki. Funkcionalno imajo take celice podoben mehanizem s stikalom. Podatki se zabeležijo v dveh jasnih stanj - 1 in 0. Ustrezno označujeta vklop in izklop.
Dostop do podatkov
Za dostop do celic naprave za shranjevanje je potrebna posebna oprema. Zagotavlja samovoljno in dosledno odčitavanje. Sam proces se lahko razdeli s časom. Uporabniki so znanibeleženje in branje. Da bi proces potekal pravilno, mu je dodeljen poseben mehanizem - krmilnik pomnilnika. Poleg pisanja in branja obstaja tudi postopek brisanja. V tem primeru je algoritem konfiguriran tako, da mehanizem začne pisati iste vrednosti.
Naprave
Računalniške naprave za shranjevanje se sčasoma izboljšajo. Nekateri nadomeščajo druge. Toda trdi disk ostaja nespremenjen. Brez tega sistem ne bo mogel v celoti delovati vsaj zato, ker ne bo prostora za namestitev operacijskega sistema.
V sodobnem osebnem računalniku ni nič manj pomembno RAM. Njegovi moduli so sestavni del sistema, ker upravljajo shranjevanje začasnih podatkov. Pred desetimi leti so diskete veljale za priljubljene. Sodobnih najstnikov ni več seznanjenih s to napravo, vendar jih je še vedno mogoče pripisati tistim, ki shranjujejo podatke. Nemogoče je omeniti CD-je in DVD-je. Čeprav ulice in kioski še vedno prodajajo diske s filmi in glasbo, so že dolgo izgubili svoj pomen. In proizvajalci počasi odvzemajo uporabnike optičnih pogonov. Naprava za dolgoročno shranjevanje podatkov velja za flash pomnilnik. Mednje spadajo pomnilniške kartice, bliskovni pogoni in druge polprevodniške naprave. Brez njih zdaj ni lahko, saj je potrebna stalna izmenjava informacij, tista, ki je v osebnem računalniku, pa ni vedno dovolj.
Funkcije
Za razumevanje naprav za shranjevanje in obdelavo morate razumeti pomnilniške funkcije. Glavni parameter je dolgshranjevanje informacij. To je za to in služi isti trdi disk ali flash kartico. Tisti, ki poznajo programiranje, so slišali za arhitekturo von Neumanna. Temelji na delu katerega koli sodobnega računalnika. Pomnilnik in osrednji procesor sta ključna orodja. Nekoč je bil uporabljen pomnilnik za shranjevanje posnetih podatkov. Programi pomnilniških naprav so delovali le na jasnem algoritmu izvršljivih zaporedij. Takrat je vsako delo na programiranju odvzelo ne le veliko časa, ampak je zahtevalo tudi veliko ročnega dela. Vse to se je pospešilo na račun arhitekture von Neumanna. Vsi podatki, preneseni v bitih. Zato je bilo popolnoma nepomembno, kako so bile informacije predstavljene. V vsakem primeru bi ga lahko prevedli v bitne ali binarne številke. Zaradi videza shranjevalnih naprav in podatkov je bilo mogoče manipulirati s podatki. Vendar bi bilo za to potrebno zagotoviti zadostne zmogljivosti shranjevanja. Zdaj je funkcionalnost vseh takih naprav praktično enaka. Vendar se še vedno razlikujejo med seboj. Zato imajo svoje prednosti in slabosti. Do sedaj ni bilo mogoče razviti univerzalne naprave, računalniki delajo več njihovih vrst.
Razvrstitev
Vrste naprav za shranjevanje ni lahko razumeti. Trenutno ni vzpostavljene klasifikacije, ki bi bila odobrena dokumentirano. Zato so lahko nekatere vrste pomnilnika v več skupinah hkrati.
Obstaja pojem klasifikacijepomnilnika, kot tudi razvrstitev naprave za shranjevanje. V prvem primeru za razlikovanje je treba razumeti parametre, drugi pa tehnično izvedbo.
Klasifikacija spomina
Torej so mnogi navajeni na dejstvo, da naprave za shranjevanje običajno predstavljajo fizične naprave. Lahko imajo različne oblike, velikosti in težo. Toda to ne velja za sam spomin. V tem primeru je potrebno upoštevati naslednje parametre:
operacije;
dostop;
organizacija podatkov in algoritmov;
imenovanje;
naslovni prostor, itd.
Kot smo že omenili, spomin omogoča dve osnovni operaciji: branje in pisanje. Torej obstajajo nekatere naprave, ki zagotavljajo samo branje ali oboje. Dostop lahko označuje tudi spomin. Je dosledna in arbitrarna. Prva možnost (SAM) omogoča zaporedni dostop: celica po celici se bere tako, kot se nahaja. Druga možnost (RAM) daje informacije iz katere koli celice, ne glede na njeno lokacijo. Organizacija podatkov je spominski parameter in se lahko razvrsti glede na klasifikacijo podatkovnih struktur. Zato je naslovljena, asociativna, trgovska, semantična, objektna itd. Po dogovoru je lahko pomnilnik:
medpomnilnik - za začasno shranjevanje ali izmenjavo;
začasni - za vmesne rezultate;
predpomnilnik - za shranjevanje pogosto uporabljenih podatkov za hiter dostop do njih;
Popravek - za shranjevanje naslovov, ki jih lahko najdejo okvarjene celice;
nadzor - za delo ustreznegafirmware;
deljeno - zagotavljanje univerzalnega dostopa.
Naslovni prostor je še en parameter za funkcionalnost pomnilnika. To je resnično - njegovo naslavljanje vodi v fizično shranjevanje; virtual - naslavljanje nima fizične lokacije podatkov; Prekrivne površine - območja imajo enak naslov, zato je dostop v vsakem trenutku omejen na enega od njih.
Klasifikacija spominske naprave
Pomnilniška naprava (RAM) izvaja računalniški pomnilnik in s tem njegovo funkcionalnost. Lahko se razvrsti v različne smeri. Med glavnimi je treba omeniti:
obliko informacij;
možnost snemanja;
imenovanje;
energetska odvisnost;
vrsta dostopa;
geometrijska izvedba.
Naprava za shranjevanje programov in podatkov je lahko analogna ali digitalna v obliki informacij. S slednjo možnostjo so povezani skoraj vsi sodobni mehanizmi. Kadar koli je mogoče, razlikujete med napravami, za katere je proizvajalec zabeležil informacije. Obstajajo tudi mehanizmi, ki omogočajo shranjevanje podatkov z ločeno napravo. Zadnja različica shranjevanja je tista, ki vsakemu lastniku omogoča shranjevanje informacij (vseh sodobnih pogonov). Po naročilu lahko označite več različic naprav:
RAM - začasni podatki;
interno - za dolgoročno shranjevanje informacij;
zunanje - za varnostno kopiranje ali prenos datotek;
Identifikacijske in plačilne naprave.
Malo ljudi ve, toda vračunalnik ima trajni pomnilnik. To je naprava za shranjevanje, ki ne izgubi datotek po izklopu napajanja. Tukaj je samo trdi disk. Računalniški pomnilnik, ki je odvisen od porabe energije, pa se šteje kot operativni, kar izbriše vse postopke po zaustavitvi sistema. Vrsta dostopa do naprave za shranjevanje je lahko zaporedna (magnetni trak), naključna (RAM), neposredna (trdi disk) in asociativna (naprave podatkovne baze). Končno, geometrijska zmogljivost razlikuje disk, trak, boben, kartico in pomnilnik za tiskanje.
Trdi disk (HDD)
Ker je to računalniška naprava za shranjevanje aplikacij in podatkov, je vredno začeti s trdega diska. Winchester - že razvit, vendar ne manj priljubljen del sistema. Uporablja se od rojstva računalniških sistemov.
Temelji na magnetnem zapisu in ima neposreden dostop do podatkov. Informacije v tem primeru so napisane na aluminijasti plošči. Branje je posledica bralčeve glave, za razlikovanje trdega diska od drugega pomnilnika pa je vredno razmisliti o njegovih lastnostih. Nekateri so v vseh drugih napravah, nekateri pa so posebni. Prva stvar, ki jo morate storiti za delo na trdem disku, je, da jo priključite. Zato je eden od glavnih parametrov vmesnik. Zahvaljujoč njemu lahko dve napravi sodelujeta. Zdaj so skoraj vsi trdi diski v domačih računalnikih povezani s SATA. Naslednji pomemben parameter trdega diska je njegova zmogljivost. Pomaga določiti količino podatkov, ki bodoshranjene na napravi. Ta možnost vpliva na izbiro kupca. Trenutno je največja prostornina približno 10 TB. Ponavadi se uporablja za strežniške sisteme. Za domače PC uporabnike kupite RAILWAY od 200 GB ali več. Faktor oblike označuje fizično velikost trdega diska. Računalniki namestijo 35-palčne modele in prenosne računalnike - 25. Nič manj pomemben parameter za hitro delovanje trdega diska je čas naključnega dostopa. S tem parametrom trdi diski izgubijo trdnost. Povprečni rezultat je 8-10 msec. Za strežniške pogone je metrika lahko od 2 ms, za domače računalnike pa do 16 ms. Ta parameter je odvisen od še ene - hitrosti vrtenja vretena. Merjeno v številu vrtljajev na minuto. Povprečje 5200 vrt /min velja za optimalnega za povprečni računalnik. Za strežniške sisteme lahko preseže 10.000 vrt /min. Med parametre te računalniške naprave za shranjevanje programov in podatkov je treba omeniti zanesljivost, število vhodnih in izhodnih operacij, porabo energije, odpornost proti udarcem itd.
Solid State Drives (SSD)
To je druga naprava za shranjevanje. Kaj je bolje izbrati - SSD ali HDD? To je zelo priljubljeno vprašanje, na katerega je že dolgo odgovarjal. Pri tem je pomembno razumeti namen sistema in njegovo delovno zmogljivost. Da bi se odločili o tem vprašanju, je vredno razmisliti o trdem disku v primerjavi s trdim diskom. Ne dolgo nazaj je bil SSD. Menijo, da je naprava zamenjala trdi disk. Ampak še vedno ga ni mogel popolnoma nadomestiti. In vse v njem je dobrorazen cene. To je nemehanski pomnilnik, ki deluje na osnovi čipov. Prav zaradi tega je uspel doseči visoko hitrost dela. Polprevodniški pogon je v primerjavi s trdim diskom kompaktne velikosti in manjše teže.
Njegova glavna prednost je hitrost. Če je povprečni indeks naključnega dostopa do HDD 8-10 ms, je v SSD enako 1 ms. V skladu s tem je naprava hitrejša 8-10 krat. In to ne moremo prezreti pri delu z njim. Glavne prednosti te moderne naprave za shranjevanje so:
tiho delo;
mehanska stabilnost;
stabilnost;
hitrost branja in pisanja;
nizka poraba energije;
kompaktne dimenzije, itd.
Vendar ni vse tako gladko. Kljub očitnim prednostim shranjevanja v trdnem stanju in slabostih:
omejevanje števila ciklov snemanja;
stroški;
zapletenost obnovitve podatkov;
verjetnost okvare elektronskih elementov;
proračunski modeli imajo nizko zmogljivost itd.
Izbira med HDD in SSD
Obe napravi za shranjevanje programske opreme sta na svoj način dobri. Zato so se mnogi odločili, da ne bodo naredili tako težko izbiro v prid eni ali drugi možnosti. Zato uporabniki računalniških iger raje namestijo oba pogona. Hkrati je priporočljivo, da se sistem sam naloži na SSD, tako da se lahko hitreje nalaga. V spletnih trgovinah lahko najdete tudi HDD /SSD hibride. Toda možnosti niso toliko, kot če izberete vsako napravo posebej. Tudi vredno pozornosti. Na primer, povprečjeTrdi disk na 1 TB bo stala približno 3-4 tisoč rubljev, potem solid state disk enakega zneska bo stala 14-15000 rubljev.
RAM
Mnogi menijo, da naprave za shranjevanje podatkov ne vključujejo RAM-a. To je napačna izjava. RAM je del računalniškega pomnilnika in ne shranjuje datotek, temveč strojno kodo in podatke, ki jih obdeluje procesor. Kot smo že omenili, gre za trajni pomnilnik. V večini sodobnih računalnikov je RAM predstavljen z moduli za naključni dostop. Vredno je reči, da je dinamični pomnilnik zdaj cenejši od statičnega. To je posledica gostejše postavitve celic na kristal. Dinamični pomnilnik (DRAM) uporablja en kondenzator in tranzistor. Zato je ta vrsta cenejša in bolj ekonomična. Njegova pomanjkljivost je počasno delo in težave s polnjenjem kondenzatorja.
Statični pomnilnik (SRAM) ima veliko hitrost. Ampak zaradi posebne strukture svojih visokih stroškov. Naprave ni mogoče najti v običajnih osebnih računalnikih. Na vašem domačem računalniku lahko najdete dinamične pomnilniške module. Ko ga izberete, si uporabnik najprej ogleda glasnost. Naprava za shranjevanje ima lahko 1 do 64 GB. Za igralni sistem mnogi izberejo možnost za 16 GB. Poleg tega se lahko izvaja z enim ali dvema moduloma ali celo s štirimi. Prav tako je treba posebno pozornost nameniti tipu spomina. Odvisno od tega lahko deluje hitreje. Najnovejša je DDR4 s frekvenčnim območjem od 1600 do 3200 MHz. To je najboljšemožnost sodobnih sistemov. Čeprav nekateri še vedno raje zastarele DDR3. Toda najverjetneje bo kmalu odstranjen iz proizvodnje, saj vsi že dolgo govorijo o sprostitvi DDR5. Poleg delovne frekvence je priporočljivo preučiti časovne kazalnike. Ta indikator označuje čas delovanja žetonov z banko. Nižja je metrika, hitreje se izvaja RAM.
Omrežni pogoni
Običajno se zdi, da so izjemno redki, saj so takšne naprave zasnovane za posebne naloge. So zelo drage, kosovne in se običajno uporabljajo v posebnih organizacijah. NAS je omrežna naprava za shranjevanje. Ima veliko prednosti. Na primer, povezava ni vzpostavljena prek računalnika, ampak prek usmerjevalnika. Tako lahko omogočite dostop do podatkov iz katere koli naprave, ki je povezana z omrežjem. Vredno je takoj povedati, da taka naprava za delo zahteva procesor in RAM. Zato se NAS lahko varno imenuje ločen računalnik. Zmogljivost takega sistema je lahko od 4 do 24 TB. Takšni omrežni pogoni se lahko zelo razlikujejo po velikosti in namenu. Nekateri lahko postanejo družinski medijski center. Naprava deluje v okolju Ethernet.
NAS zagotavlja dostop do podatkov in njihovo upravljanje. Včasih je ta možnost izbrana kot vaš sistem oblakov. Običajno napravo uporabljajo tisti, ki potrebujejo:
poceni pomnilniške naprave srednje velikosti;
priročna namestitev in nastavitev;
oddaljeni dostop;
zagotavljanje pretakanja;
dostop iz več naprav;
samodejno varnostno kopiranje in tako naprej.
Floppy Disk
To je izmenljiva naprava za shranjevanje, ki je bila priljubljena pred 10 leti. Mediji so bili uporabljeni za večkratno snemanje in branje. Za branje podatkov je bilo potrebno v pogon vstaviti disketo. Do leta 2018 bo težko najti osebo, ki bi uporabila takšen pogon. Razlog za to je tako omejen obseg kot neprijetnost uporabe. In proizvajalci matičnih plošč že dolgo niso več postavili posebnega vmesnika za povezavo pogona. Včasih lahko diskete najdete v zastareli proizvodnji, pa naj bo to industrija ali medicina. Za zmožnost dela s pogoni obstajajo tudi posebni emulatorji. Praktično je ta popolnoma odstranljiva naprava za shranjevanje popolnoma zamenjana z bliskovnim pogonom. So bolj zanesljivi, imajo veliko večji volumen in veliko hitrost.
CD-ji in DVD-ji
To so optični mediji. Že dolgo jih poznamo. Še 10-15 let nazaj so bili na vrhuncu priljubljenosti. Toda po aktivnem razvoju flash pomnilnika začel pozabiti na njih. Čeprav so se nekoč lahko šteli za glavno napravo za dolgoročno shranjevanje podatkov. Mnoge imajo zdaj tudi fotografije, glasbo in filme, skrite na diskih. Najprej se je CD pojavil kot pogon, ki naj bi shranil avdio datoteke. Toda zelo hitro se je začelo uporabljati za shranjevanje vseh podatkov. Sčasoma se je pojavil CD-R, ki je omogočil ne samo branje, temveč tudi beleženje podatkov. Toda CD-RW je dovolil, da je večkrat. DVD je postal razvoj CD-jev. Pogledal jepraktično enaka, vendar je imela bolj gosto strukturo. To je pomenilo, da je količina shranjenih informacij postala večja. Ta format je bil potreben za zamenjavo video kasete. Zato je bilo predpostavljeno, da bo mogoče snemati filme. Kasneje se je izkazalo, da lahko shrani podatke različnih formatov.
Priljubljenost zgoščenk ni tako slaba kot diskete. Kljub temu vsako leto postane vedno manj. To je posledica dejstva, da operacijski sistemi potrebujejo več sredstev. Aplikacije so postale težje, kot so avdio in video datoteke. Ker so zgoščenke omejene, postanejo nepotrebne. Velikost Ubuntu slike je na primer že dolgo presegla 700 MB. Windows 7 ni več podpiral nameščanja sistema s CD-ja. Glasbeni predvajalniki so postali bolj kompaktni, zato so se znebili vzrokov. Materiali, iz katerih so kompaktne plošče imeli manjšo odpornost proti obrabi. Ko pride do prask na ploščah, se nekaj informacij izgubi in branje podatkov postane nemogoče.
Flash Memory
To je ena izmed najbolj priljubljenih vrst perifernih naprav za shranjevanje. Gre za tehnologijo polprevodnikov, ki se prevede v reprogramiranje pomnilnika. Za flash pomnilnik je mogoče pripisati SSD pogon, o katerem smo govorili zgoraj. No, najbolj priljubljene naprave te vrste so flash diski. Menijo, da je USB flash pogon zamenjal diskete. To je naprava za shranjevanje, ki se poveže z računalnikom prek vmesnika USB. Ta periferna naprava za shranjevanje je veliko manj optični disk. To omogoča ne lepa tudi ponavljajoče prepisovanje informacij. Glavna naloga flash pogona - shranjevanje, prenos, skupna raba datotek, varnostno kopiranje, prenosi sistemov itd. Naprava prihaja neposredno iz vmesnika USB, krmilnika, oscilatorja in NAND čipa, ki shrani informacije. V večini primerov se uporablja poseben datotečni sistem. Najbolj priljubljena je družina FAT. Če je bliskovni pogon večji od 64 GB, je običajno, da ga formatirate v datotečnem sistemu NTFS. Seveda ima takšna naprava za shranjevanje tako prednosti kot slabosti. Prednosti vključujejo:
kompaktne velikosti in teže;
tiho delovanje in prenosljivost;
uporaba univerzalnega vmesnika (bliskavico je mogoče povezati z računalnikom, televizorjem, tablico, konzolami in drugimi napravami);
nizka poraba energije;
odpornost na mehanske interakcije in magnetna polja;
dolgoročno shranjevanje podatkov brez povezave.
Pomanjkljivosti pomnilnika USB vključujejo:
omejeno število ciklov snemanja, kot v kateri koli drugi bliskovni napravi;
omejitev pasovne širine USB;
so občutljivi na sevanje in elektrostatično razelektritev.
Prva bliskavica je nastala leta 2000. Od takrat je vse bolj priljubljena. In čeprav je to eden od glavnih načinov prenosa in izmenjave podatkov, ne moremo podcenjevati prednosti naprave.
Vsako leto se stroški flash pogonov zmanjšajo. Postajajo vse bolj zmogljivi in hitri. Na vrhuncu priljubljenosti naprav proizvajalci odločili, dapoudarek na oblikovanju. Torej je bilo ogromno različnih oblik in velikosti. Obstajajo plišastih pogonov in zelo majhne. Imajo videz svojih najljubših filmskih likov in risank. V spletni trgovini lahko najdete bliskovni pogon v obliki zvitka ali krofov. Vse to je potrebno, da bi vsaj nekako pritegnili pozornost kupca.
Pomnilniška kartica
To je nov bliskovni pogon, ki ga je treba navesti posebej. To je kompaktna zunanja naprava za shranjevanje, ki omogoča branje in pisanje digitalnih informacij. Kljub temu, da mnogi od njih temeljijo na pomnilniku flash, lahko uporabljajo popolnoma različne tehnologije. Pomnilniške kartice se redko uporabljajo za varnostno shranjevanje podatkov in izmenjavo med osebnimi računalniki. Zaradi svoje kompaktne velikosti se lahko izgubijo. Zato so se začeli uporabljati tako, da so prihranili prostor. Flashcards so prišli v kamere in fotoaparate, pametne telefone in tablice, igralce in druge pripomočke. V začetku leta 1990 se je pojavila PC Card, zdaj v omrežnih karticah, modemih in trdih diskih. Digitalni fotoaparati in telefoni so potrebovali takšne kartice. Toda šele leta 2001 so postali znani SM in CF. V nekaj letih so jih zamenjali SD /MMC. Leta 2013 so postali znani SDHC. Te kartice, poleg branja in zapisovanja podatkov, omogočajo, da jih lahko prenesete iz ene naprave v drugo brez povezave. Tak izum se je nenehno razveselilo fotografom, ki jim zdaj ni bilo treba priključiti fotoaparata na osebni računalnik in prenos podatkov. Dovolj je bilo, da uporabite Wi-Fi omrežje.
Perspektiva
Ni dovolj govoriti o preteklosti in sedanjostinaprave za shranjevanje. Veliko nas čaka. Možnosti za razvoj novih tipov mavrice spomina. Že vemo o več tehnologijah, ki bodo morale povečati količino in hitrost prenosa podatkov. RRAM je trajni pomnilnik. Trenutno je v razvoju. Strokovnjaki so ugotovili, da se pri visokih napetostih na izolatorje v njih pojavijo niti nizke upornosti. Tako se spremenijo v voditelje. Hkrati lahko visoka napetost uniči te niti in jih ponovno ustvari. Trenutno ta možnost ni dokončana. Mora rešiti veliko težav. Ampak, če bo vse uspelo, bo kupec prejel hitri spomin. Poleg tega vam bo tehnologija omogočila prekrivanje slojev in s tem oblikovanje super-modulov.
Tekoči pomnilnik je še en neizbrisljiv pomnilnik. Bistvo te tehnologije temelji na zmanjšani velikosti magnetnih domen pred 10 leti. Razvijalci načrtujejo organizacijo prenosa domen v nanocevke z uporabo spintronike. Ta možnost omogoča tudi znatno povečanje gostote zapisovanja v pomnilniku. Ta tehnologija bo pomagala zagotoviti visoko hitrost branja in pisanja. Nano-RAM je računalniška pomnilniška tehnologija. Temelji na delu ogljikovih nanocevk. Zaradi kompaktnosti nanocevk bo mogoče doseči visoko gostoto snemanja. Poleg tega lahko tehnologija zmanjša porabo energije. Zato bo z večjo verjetnostjo Nano-RAM potreben v pametnih telefonih in tabličnih računalnikih, kjer je pomembno shranjevanje baterijeprav.
