Die Funktionsweise eines beliebigen Computertyps basiert auf einem Speichergerät, das in der Lage ist, Informationen zu speichern, für Berechnungen zu verwenden und auf erste Anforderung des Betreibers auszugeben.
Definition
Ein Informationsspeichergerät ist ein Gerät, das anderen Elementen eines Computers zugeordnet ist und externe Einflüsse wahrnehmen kann. In modernen Computern werden mehrere Arten ähnlicher Produkte gleichzeitig verwendet, von denen jedes seine eigenen Funktionen und Merkmale aufweist. Wichtige Informationsspeichergeräte werden nach Funktionsprinzipien, Energieversorgungsanforderungen und vielen anderen Parametern klassifiziert.
Aktionen mit Gedächtnis
Die Hauptaufgabe eines jeden Aufzeichnungsgeräts ist die Fähigkeit, mit dem Bediener zusammenzuarbeiten. Alle Aktionen sind in drei Typen unterteilt:
- Lagerung. Alle Informationen auf dem Rekorder müssen vorhanden sein, bevor sie vom Bediener oder Computer gelöscht werden können. Es gibt Produkte, die Daten auch bei ausgeschaltetem Computer lange speichern können. So funktionieren Standard-Festplatten. Andere ähnliche Produkte (RAM) enthalten nur einen Teil der Daten, damit der Bediener so schnell wie möglich darauf zugreifen kann.
- Eintreten. Die Informationen müssen irgendwie auf das Aufnahmegerät gelangen. In diesem Fall kann die Trennung diesem Prinzip folgen. Einige Modelle arbeiten direkt mit dem Bediener. Andere sind anderen Speicherelementen zugeordnet und beschleunigen ihre Arbeit.
- Fazit. Die erhaltenen Daten werden auf der Benutzerinteraktionsoberfläche angezeigt oder für Berechnungen für andere Speichergeräte bereitgestellt.
Alle Geräte zum Speichern, Eingeben und Ausgeben von Informationen auf die eine oder andere Weise sind in einem einzigen Netzwerk innerhalb eines einzigen Computers verbunden. Zusammen sorgen sie für die Leistung.
Form
Die Klassifizierung von Informationsspeichern nach Aufzeichnungsformular unterteilt sie alle in zwei Kategorien: analog und digital. Die ersten in der modernen Welt werden praktisch nicht genutzt. Das nächstliegende Beispiel für ein analoges Aufzeichnungsgerät ist eine Kassette für ein Tonbandgerät, die seit langem veraltet ist. Trotzdem gibt es einige Entwicklungen in diese Richtung. Derzeit gibt es bereits mehrere Prototypen dieser Art, die in Bezug auf Kapazität und Betriebsgeschwindigkeit nicht schlecht sind. Im Vergleich zu digitalen Geräten verlieren sie jedoch erheblich an Produktionskosten. Eine Standard-Computerfestplatte speichert Informationen in Form von Einsen und Nullen. Dies ist ein digitales Aufzeichnungsgerät, wie die große Mehrheit der modernen Produkte dieses Typs. Ihre Funktionsweise beruht auf dem Prinzip, den physikalischen Zustand des Mediums in einer von zwei möglichen Formen (für das binäre System) aufrechtzuerhalten. Heutzutage werden auch modernere Optionen verwendet, die die ternäre oder sogar dezimale Form des Datensatzes verwenden können. Möglich wurde dies durch die Nutzung der einzigartigen Eigenschaften verschiedener Materialien und die Einführung neuer Technologien zum Schreiben von Daten auf Laufwerke. Die Menschheit erhöht allmählich die Informationsmenge, die gespeichert werden kann, während die Größe des Mediums verringert wird.
Aufnahmestabilität
Die Klassifizierung nach diesem Indikator unterteilt alle Informationsspeicher- und -verarbeitungsgeräte in vier Gruppen:
- Betriebsaufnahmen (RAM). Der Bediener hat die Möglichkeit, neue Informationen einzubringen, bereits vorhandene zu lesen und direkt im laufenden Betrieb damit zu arbeiten.Ein Beispiel ist der Arbeitsspeicher eines Computers. Es speichert die meisten ständig angeforderten Daten, sodass Sie nicht ständig auf die Hauptfestplatte zugreifen müssen. In den meisten Fällen werden alle Informationen nach einem Stromausfall von solchen Medien gelöscht.
- Wiederbeschreibbar (EEPROM). Mit solchen Produkten können Sie Daten nahezu unbegrenzt oft aufzeichnen, löschen und erneut eingeben. Ein Beispiel sind CD-RW- und Standardfestplatten. In jedem Computer ist ein solcher Speicher der größte und auf ihm werden fast alle Benutzerinformationen gespeichert.
- Beschreibbar (EPROM). Auf solchen Geräten können Daten nur einmal gespeichert werden. Es ist unmöglich, Informationen zu überschreiben oder zu löschen, was der Hauptnachteil solcher Produkte ist. Ein Beispiel sind CD-Rs. In der modernen Welt wird es äußerst selten verwendet.
- Permanent (ROM). Bei diesem Gerätetyp werden einmal aufgezeichnete Informationen gespeichert und können nicht gelöscht oder in irgendeiner Weise geändert werden. Ein Beispiel ist das BIOS eines Computers. Darin bleiben alle Daten unverändert und der Benutzer hat die Möglichkeit, nur andere Einstellungen aus der Liste der vorhandenen auszuwählen. Im Gegensatz zu EPROMs können Sie solchen Medien immer noch neue Daten hinzufügen. Dies erfordert jedoch in der Regel die vollständige Entfernung der alten. Das heißt, das BIOS kann neu installiert, aber nicht ergänzt oder aktualisiert werden.
Nichtflüchtigkeit
Damit der Computer funktioniert, wird Strom benötigt, ohne den die Durchführung aller Aktionen unmöglich wäre. Wenn jedoch jedes Mal nach dem Ausschalten des PCs die Daten aller geleisteten Arbeiten gelöscht würden, wäre der Wert des Computers in unserem Leben viel geringer. Also, welche Art von Lebensmittellagern gibt es?
- Flüchtig. Diese Produkte funktionieren nur, wenn ihnen Strom zugeführt wird. Dieser Typ enthält Standard-RAM-Module DRAM oder SRAM.
- Nichtflüchtig. Aufnahmegeräte benötigen keinen Strom, um Informationen zu speichern. Ein Beispiel ist eine Computerfestplatte.
Art des Zugangs
Speichergeräte werden ebenfalls durch diese Anzeige unterteilt. Nach Art des Zugriffsspeichers ist:
- Assoziativ. Selten benutzt. Zu diesen Produkten gehören spezielle Geräte, mit denen die Geschwindigkeit umfangreicher Datenfelder erhöht werden kann.
- Direkt. Ein uneingeschränkter und uneingeschränkter Zugriff wird von Festplatten dieser Art angeboten.
- Konsequent. Jetzt fast nie benutzt. Früher in Magnetbändern verwendet.
- Beliebig. Nach diesem Prinzip arbeitet ein Arbeitsspeicher, der dem Benutzer die Möglichkeit gibt, in willkürlicher Form auf die neuesten Informationen zuzugreifen, mit denen das System gearbeitet hat. Es wird verwendet, um den Computer zu beschleunigen.
Ausführung
Geräte zum Speichern von Informationen werden nach Leistungstyp klassifiziert.
- Leiterplatten. Dieser Typ umfasst RAM-Module und Kassetten für alte Konsolen. Sie arbeiten sehr schnell, benötigen aber eine konstante Energieversorgung, weshalb ihre derzeitige Anwendung eine Nebenrolle spielt.
- Festplatte. Sie sind magnetisch und optisch. Der beliebteste Vertreter ist die Computerfestplatte. Sie werden als Hauptspeichermedium verwendet.
- Karte. Es gibt viele Möglichkeiten. Von letzteren können Flash-Karten notiert werden. Bisher wurde dieser Typ zur Herstellung von Lochkarten und deren magnetischen Gegenstücken verwendet.
- Trommel. Ein Beispiel ist eine Magnettrommel. Fast nicht benutzt.
- Tape. Ein Beispiel sind Loch- oder Magnetbänder. In der modernen Welt kommt es fast nie vor.
Physikalisches Prinzip
Nach dem physikalischen Funktionsprinzip werden Eingabe-, Ausgabe-, Speicher- und Verarbeitungsgeräte unterteilt in:
- Magnetisch. Sie bestehen aus Kernen, Platten, Bändern oder Karten. Ein Beispiel ist eine Festplatte.Dies ist nicht der schnellste Weg, um Informationen zu verarbeiten, aber Sie können Daten für eine lange Zeit ohne Energieversorgung speichern, was ihre aktuelle Beliebtheit sicherstellt.
- Perforieren. Als Bänder oder Karten gemacht. Ein Beispiel ist eine alte Lochkarte, mit der Informationen in den ersten Computermodellen aufgezeichnet wurden. Aufgrund der Komplexität der Herstellung und der geringen Menge gespeicherter Daten wird dieses Prinzip derzeit praktisch nicht angewendet.
- Optisch. CDs jeglicher Art. Alle von ihnen arbeiten nach dem Prinzip der Reflexion von Licht von ihrer Oberfläche. Der Laser brennt die Spuren und bildet Abschnitte, die sich von der Gesamtmasse unterscheiden. Dadurch können Sie dasselbe Binärcodesystem verwenden, bei dem ein Zustand der Platte durch den einen und der andere durch den Wert Null gekennzeichnet ist.
- Magnetooptisch. Scheiben wie MO. Sie werden selten eingesetzt, vereinen aber die Vorteile beider Systeme.
- Elektrostatisch. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Aufladung von Elektrizität. Beispiele sind CRTs, Kondensatorbänke.
- Halbleiter. Verwenden Sie für die Erfassung und Speicherung von Daten die Merkmale derselben Materialien. So funktioniert ein Flash-Laufwerk.
Unter anderem gibt es Speichergeräte, die nach anderen physikalischen Prinzipien arbeiten. Zum Beispiel über Supraleitung oder Schall.
Anzahl der Staaten
Die endgültige Klassifizierungsoption für ein Langzeitspeichergerät ist, wie viele Status es unterstützen kann. Wie oben erwähnt, funktionieren digitale Medien, indem sie ihren physischen Teil basierend auf dem zugeführten Strom ändern. Das einfachste Beispiel: Wenn es magnetisiert ist, dann ist dies gleich der Zahl 1, wenn nicht, dann - 0. Dies ist das Funktionsprinzip von Binärsystemen, die nur zwei Zustandsvarianten unterstützen können. Jetzt werden auch Geräte verwendet, die in drei oder mehr Formen funktionieren. Dies eröffnet sehr breite Perspektiven für die Verwendung von Speichermedien, ermöglicht es Ihnen, deren Größe zu reduzieren und gleichzeitig die Gesamtmenge der gespeicherten Informationen zu erhöhen.
Zusammenfassung
Alte Laufwerke waren sehr groß. Die ersten Computer benötigten einen Raum, der mit modernen Fitnessstudios vergleichbar war, und arbeiteten trotzdem sehr langsam. Fortschritt steht nicht still und jetzt können Speichergeräte, selbst die umfangreichsten, einfach in die Tasche gesteckt werden. Die Weiterentwicklung kann sowohl auf dem Weg der Suche nach neuen Materialien oder der Interaktion mit den alten erfolgen, als auch in Richtung einer ständigen und stabilen Kommunikation auf der ganzen Welt. In diesem Fall befinden sich Festplatten mit hoher Kapazität in speziellen Serverräumen, und der Benutzer erhält alle Daten mithilfe der "Cloud" -Technologie.
