4. Виды компьютерной памяти. Оперативная память.

Компью́терная па́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

В персональных компьютерах «памятью» часто называют один из её видов — динамическая память с произвольным доступом (DRAM), — которая в настоящее время используется в качестве ОЗУ персонального компьютера.

Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, память с произвольным доступом; комп. жарг. Память) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. Обязательным условием является адресуемость (каждое машинное слово имеет индивидуальный адрес) памяти. Передача данных в оперативную память процессором производится непосредственно, либо через сверхбыструю память. Содержащиеся в оперативной памяти данные доступны только тогда, когда компьютер включен. При выключении компьютера содержимое стирается из оперативной памяти, поэтому перед выключением компьютера все данные нужно сохранить. Так же от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.

В компьютере память бывает двух видов:

– постоянная, к ней относятся микросхему BIOSа и «винчестер»;

– оперативная память ram, данные в ней находятся до тех пор, пока компьютер включен. Когда компьютер выключается, то данные из оперативной памяти записываются в постоянную, на «винчестер».

Соответственно, когда компьютер включается, происходит загрузка необходимых данных процессору из «винчестера» в оперативную память RAM.

Память имеет определённые характеристики, показывающие эффективность её работы. К ним относится объём оперативной памяти и её быстродействие.

Производительность оперативной памяти RAM заключается в том, насколько быстро, за единицу времени память передаёт данные процессору, или наоборот, от процессора. То есть сколько мегабайт или гигобайт в секунду передаётся информации. Чем больше, тем оперативная память RAM производительней.

А быстродействие оперативной памяти RAM характеризуется насколько быстро оперативная память выставляет на шину данных данные, необходимые для процессора и длительностью процесса передачи. Соответственно, чем ниже эти цифры, тем память более быстрая. По аналогии с человеком это выглядит так.

5. Главные недостатки дисковой памяти — большое время доступа и низкая скорость обмена — устраняются с помощью виртуального диска, представляющего собой своеобразно используемую область оперативной памяти. В этой области хранятся файлы, и с точки зрения операционной системы (и, тем более, прикладной программы) она выглядит как обычный, но очень быстрый диск. Конечно же, его объем ограничен, и этот объем вычитается из объема физически установленной памяти, доступной процессору в качестве обычной оперативной. Кроме того, виртуальный диск в отличие от реального не является энергонезависимым. Более того, информация на нем не переживет даже перезагрузки операционной системы. Однако несмотря на эти ограничения виртуальный диск во многих случаях может повысить эффективность работы компьютера при интенсивном дисковом обмене. В операционной системе виртуальный диск реализуется загрузкой программного драйвера, как правило, с именем RAMDRIVE.SYS (в некоторых версиях — VDISK.SYS). Другим способом решения проблем быстродействия дисковой памяти за счет оперативной является кэширование дисков — хранение образов последних из использованных блоков дисковой памяти в оперативной в надежде на то, что вскоре будет следующий запрос к ним, который удастся удовлетворить из памяти. В Windows 9x/NT кэширование возложено на операционную систему, в MS-DOS кэшированием дисков занимается загружаемый драйвер SMARTDRV.EXE, но даже и без этого драйвера «неглубокое» кэширование выполняет операционная система (ОС), и этим процессом можно управлять с помощью строки BUFFERS^xxx файла CONFIG.SYS. Если затребованный с диска блок уже находится в одном из буферов, ОС не будет «беспокоить» диск, а удовлетворит запрос из буфера. Чем больше значение ххх, тем больше блоков может держать ОС в оперативной памяти, но область памяти для буферов, естественно, уменьшает объем памяти, доступной программам.

Благодаря применению дисковой памяти компьютер становится универсальным устройством, способным выполнять великое множество прикладных программ, интересующих пользователя. Эти программы загружаются в память именно с дисков. Без внешней памяти компьютер вырождается в узкоспециализированное устройство с ограниченным набором функций (например, функций эмуляции терминала или функций интеPnPетатора языка Basic), «зашитых» в его постоянную память, объем которой не может быть большим по технико-экономическим причинам.

6. Диски как носители информации: дискеты, жесткие диски и компакт- и флэш-диски.

основные виды носителей:

• гибкие магнитные диски (Floppy Disk) (диаметром 3,5’’ и ёмкостью 1,44 Мб; диаметром 5,25’’ и ёмкостью 1,2 Мб (в настоящее время устарели и практически не используются, выпуск накопителей, предназначенных для дисков диаметром 5,25’’, тоже прекращён)), диски для сменных носителей;

• жёсткие магнитные диски (Hard Disk);

• кассеты для стримеров и других НМЛ;

• диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

• Флеш-диски

7. Монитор. Виды и характеристики современных мониторов.

Существует два вида мониторов: плоские и с объемными трубками. Первые называются жидкокристаллическими (LCD), а вторые – мониторами с электронно-лучевой трубкой. Но это далеко не все виды мониторов. Мониторы бывают следующих видов:

• мониторы с электронно-лучевой трубкой (Cathode Ray Tube) – до недавнего времени CRT-мониторы были наиболее распространенными (рис. 15.1). Данные мониторы не только внешне похожи на обычные телевизоры: они построены по той же технологии. Внутренняя поверхность CRT-монитора покрыта специальным веществом – люминофором. Пучок электронов, излучаемый из катодно-лучевой трубки, попадает на каплю люминофора, которая начинает светиться. Так зажигается один пиксел – одна точка на мониторе. Цветные мониторы имеют три капли люминофора – красную, зеленую и синюю в каждой точке экрана. Нужный цвет точки (ведь точка может быть не только красной, зеленой или синей) формируется с помощью интенсивности лучевой трубки, а также угла падения пучков электронов. Также используются теневые маски, но мы не будем настолько углубляться в технические подробности, а перейдем к следующему типу мониторов;

• жидкокристаллические мониторы (Liquid Cristal Display) – полное название данного вида мониторов выглядит так: TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) – жидкокристаллический индикатор на тонкопленочных транзисторах (рис. 15.2). Именно поэтому иногда такие мониторы называют TFT-мониторами, а иногда – LCD-мониторами. Оба названия правильные. Технология TFT LCD довольно интересна: тонкие пластины содержат матрицы жидких кристаллов. Управление ячейками кристаллов осуществляется путем подачи (или, наоборот, отключения) тока малой энергии, что исключает электромагнитные излучения, которые характерны для CRT-мониторов;

• плазменные дисплеи (Plasma Display Panel) – изображение формируется путем рекомбинации ионизированного газа, в результате чего происходит световой разряд. Плазменные дисплеи пока все еще дороги, поэтому не особо распространены;

• органические светодиодные мониторы (Organic Leds) – данные мониторы используют органические тонкопленочные материалы, излучающие свет. Данный тип мониторов обеспечивает более широкий спектр цветов и более эффективно использует потребляемую энергию, чем LCD-мониторы. Мониторы такого типа частенько используются в мобильных телефонах, а не в компьютерах. Основной недостаток этого вида – малая наработка на отказ по сравнению с другими видами мониторов. Первые образцы в непрерывном режиме могли наработать не более 200 часов, правда, сейчас этот показатель существенно увеличен, но все еще не доходит до показателей тех же LCD-мониторов;

• электролюминесцентные мониторы (Electroluminescent Displays) – похожи по своей технологии на LCD-мониторы, но они не обеспечивают четкой цветопередачи, как LCD-мониторы, и при ярком свете изображение на электролюминесцентных мониторах тускнеет. Зато они могут работать в широком спектре температур. Такие мониторы редко используются в персональных компьютерах. Они могут использоваться в некоторых моделях портативных компьютеров, хотя даже и в сфере портативных компьютеров в большинстве случаев используются LCD-дисплеи.

Кроме вышеперечисленных видов мониторов, существуют и другие виды, например вакуумные флюоресцирующие мониторы, мониторы электростатической эмиссии, но они используются еще реже, чем электролюминесцентные мониторы, поэтому о них говорить не будем.