4. Память
Данные в ЭВМ - это наборы битов, байтов и записей, которые должны быть записаны в памяти машины. В современных ЭВМ данные размещаются не только в оперативной, но и в долговременной памяти.
В долговременной памяти могут размещаться данные больших объемов, а также целые комплексы программ, используемых для управления работой ЭВМ и автоматизированных систем.
Оперативная память
Физически оперативная память изготавливается в виде БИС (больших интегральных схем) различных типов (SIMM, DIMM), имеющих различную информационную емкость (1, 4, 8, 16, 32 Мбайта и т.д.). Модули SIMM могут иметь различное количество контактов: 30 (устаревшие) или 72. Модули DIMM имеют 168 контактов. Необходимо иметь в виду, что различные системные платы имеют различные наборы разъемов для модулей оперативной памяти. Основной характеристикой модулей оперативной памяти является время доступа к информации (считывания/записи данных). В современных модулях памяти время доступа обычно меньше 70 нc (70* 10"9 с).
Конструкция модулей памяти
64-разрядные DIMM-модули (Dual In-line Memory Module) появились в 1997 году. У этого поколения модулей памяти насчитывается 168 контактов, расположенных с двух сторон текстолитовой платы (по 84 кон такта с каждой стороны). Для идентификации типа модуля по объему памяти и типу используемых микросхем на нем устанавливается микросхема флэш-памяти с записанной в нее служебной информацией (SPD — Serial Presense Detect), доступ к которой происходит по интерфейсу 12С. Чтобы нельзя было установить неподходящий тип DlMM-модуля, в текстолитовой плате делается несколько прорезей (ключей). Для механической идентификации различных DIMM-модулей используется сдвиг положения двух ключей в текстолитовой плате модуля, расположенных среди контактных площадок. Основное назначение этих ключей — не дать установить в разъем DIMM-модуль с неподходящим напряжением питания микросхем памяти. Кроме того, левый ключ определяет наличие или отсутствие буфера данных. Для модулей DDR SDRAM число контактов увеличено до 184. На работу с такими модулями рассчитаны последние модификации процессоров Pentium 4 и Celeron, а также Athlon и Duron. Для идентификации напряжения питания модулей DDR SDRAM служат соответствующие ключи. На модулях типа Registered DIMM (с буферизацией данных) между контактами и микросхемами DRAM всегда устанавливается одна или две микросхемы временного хранения данных. В низкопрофильных модулях микросхемы буферизации устанавливаются в середине модуля.
Долговременная память
Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио- и видеоклипы и т.д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем или дисководом, а хранится информация на носителях.
Наиболее распространенными являютя накопители следующих типов:
• Накопители на гибких магнитных дисках (дискеты) • Накопители на жестких магнитных дисках ("Винчестеры") • CD-диски • DVD-диски • Flash-накопители
Все накопители подключаются к магистрали с помощью контроллеров, которые обычно встроены непосредственно в системную плату.
В основу записи, хранения и считывания информации положены два физических принципа, магнитный и оптический. В НГМД и НЖМД используется магнитный принцип. При магнитном способе запись информации производится на магнитный носитель (диск покрытый ферромагнитным лаком) с помощью магнитных головок.
В процессе записи головка с сердечником из магнитомягкого материала (малая остаточная намагниченность) перемещается вдоль магнитного слоя магнитожесткого носителя (большая остаточная намагниченность). Электрические импульсы создают в головке магнитное поле, которое последовательно намагничивает (1) или не намагничивает (0) элементы носителя.
При считывании информации намагниченные участки носителя вызывают в магнитной головке импульс тока (явление электромагнитной индукции). Для того чтобы на диске можно было хранить информацию, диск должен быть отформатирован, т.е. должна быть создана физическая и логическая структура диска. В процессе форматирования на диске формируются концентрические дорожки, которые, в свою очередь, делятся на сектора, для этого магнитная головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов.
