Чтобы не было путаницы, все файлы в памяти компьютера хранятся в определенной системе

Обновлено: 21.11.2024

Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.

Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.

Примечание редактора. Этот пост был первоначально опубликован в 2016 году и с тех пор обновлялся с учетом последней информации о ОЗУ и хранилище.

Недостаток памяти — одна из самых распространенных причин проблем с компьютером (и, так сказать, проблем с людьми). Но любой специалист службы технической поддержки скажет вам, что пользователи компьютеров часто не имеют четкого представления о различных типах памяти в своих компьютерах. Пользователи часто называют память и хранилище взаимозаменяемыми.

Итак, почему важно понимать разницу между хранилищем и памятью? Ответ сводится к производительности. Если ваш компьютер работает медленно или работает плохо, основной причиной может быть нехватка памяти или памяти. Поняв, как оба компонента обеспечивают работу вашего компьютера, вы сможете принять более взвешенное решение о том, какой компьютер купить (или имеет ли смысл подумать об обновлении).

Это еще не все. Имея четкое представление о различных компонентах компьютера, вы можете диагностировать проблемы с производительностью, влияющие на производительность вашего компьютера. Если проблемы возникают из-за нехватки места, добавление дополнительного хранилища — отличный способ повысить производительность.

Разница между памятью и хранилищем

Основная память вашего компьютера называется оперативной памятью (т. е. оперативной памятью). Вы можете думать об этом как о рабочем пространстве, которое компьютер использует для выполнения работы — стол, если хотите. Когда вы дважды щелкаете по приложению, открываете документ или делаете что-то еще, часть вашего «рабочего стола» закрывается и не может использоваться ничем другим. По мере того, как вы открываете больше файлов, это похоже на то, как будто на вашем столе появляется все больше и больше предметов. Использовать стол с несколькими файлами легко, но стол, заваленный кучей вещей, использовать сложно.

В дополнение к оперативной памяти ваш компьютер, вероятно, также имеет хранилище, например жесткий диск (HDD) или твердотельный накопитель (SSD), где данные записываются на длительный срок. Вы можете использовать его для хранения старых записей компании, таких как налоговая декларация пятилетней давности, вашей музыкальной коллекции и приложений, которые вы используете. Хранилище компьютера похоже на картотеку — место рядом с вашим рабочим местом, где вы можете получить информацию по мере необходимости.

Оперативная память энергозависима, то есть хранящаяся в ней информация исчезает при выключении питания или при перезагрузке компьютера. Хранилище другое — оно постоянное. Данные остаются записанными на диск до тех пор, пока они не будут стерты или пока не выйдет из строя носитель информации (подробнее об этом позже).

Что такое оперативная память?

Оперативная память представляет собой компьютерные микросхемы — интегральные схемы, — которые либо припаиваются непосредственно к основной логической плате вашего компьютера, либо устанавливаются в модули памяти, которые вставляются в разъемы на логической плате вашего компьютера.

К данным, хранящимся в ОЗУ, можно получить доступ почти мгновенно, независимо от того, в какой части памяти они хранятся, поэтому это происходит очень быстро — за миллисекунды. Оперативная память DDR4, один из новейших типов оперативной памяти, способна обеспечить максимальную скорость передачи данных 19200 МБ/с! Оперативная память имеет очень быстрый путь к центральному процессору компьютера (т. е. к центральному процессору), мозгу компьютера, который выполняет большую часть работы.

Узнайте, сколько у вас оперативной памяти

Выполните следующие действия, чтобы проверить, сколько оперативной памяти установлено на вашем компьютере. Начнем с компьютера Apple. Нажмите на меню Apple, а затем нажмите «Об этом Mac». На снимке экрана ниже мы видим, что компьютер имеет 16 ГБ ОЗУ.

Сколько оперативной памяти в Windows 10 (Панель управления > Система и безопасность > Система).

На компьютере с Windows 10 выполните следующие действия, чтобы узнать, сколько оперативной памяти у вас установлено. Откройте панель управления, нажав кнопку Windows и введя «панель управления», затем нажмите «Система и безопасность», а затем нажмите «Система». Найдите строку «Установленная память (ОЗУ)». На снимке экрана ниже видно, что на компьютере установлено 16 ГБ оперативной памяти.

Сколько оперативной памяти в Windows 10 (Панель управления > Система и безопасность > Система).

Если ваш компьютер устарел и его можно модернизировать, увеличение объема оперативной памяти может повысить производительность. В частности, больший объем оперативной памяти позволяет вам одновременно использовать больше приложений, документов и файлов большего размера.

Люди, которые работают с очень большими файлами, такими как большие базы данных, видео и изображения, могут значительно выиграть от увеличения объема оперативной памяти. Если вы регулярно используете большие файлы, стоит проверить, можно ли увеличить объем оперативной памяти вашего компьютера.

Что такое память компьютера?

Компьютерам требуется какое-то энергонезависимое хранилище — место, где данные могут оставаться, даже когда компьютер выключен, поэтому вам не нужно перезагружать и вводить все заново каждый раз, когда вы используете компьютер. В этом смысл наличия хранилища в дополнение к оперативной памяти.

Хранилище для подавляющего большинства используемых сегодня компьютеров состоит из жесткого диска или твердотельного накопителя. На дисках может быть много места, которое можно использовать для хранения приложений, документов, данных и всего остального, что вам нужно для работы (и для работы вашего компьютера).

Узнайте, сколько у вас места для хранения

Чтобы узнать, сколько свободного места у вас есть на компьютере Mac, выполните следующие действия. Нажмите на меню Apple, затем «Об этом Mac», а затем откройте «Хранилище». На снимке экрана ниже мы обвели кружком место, где отображается доступное хранилище.

Место на диске в Mac OS (Меню Apple > Об этом Mac > Хранилище).

На компьютере с Windows 10 также легко узнать, сколько свободного места у вас есть. Нажмите кнопку Windows и введите «файловый проводник». Когда откроется проводник, нажмите «Этот компьютер» в списке параметров на левой панели. На снимке экрана ниже мы обвели кружком место, где отображается доступное хранилище (в данном случае 200 ГБ).

Место на диске в Windows 10 (Этот ПК > Компьютер).

Как правило, хранилище работает медленнее, чем ОЗУ. Жесткие диски — это механические устройства, поэтому они не могут получать доступ к информации так же быстро, как память. В большинстве персональных компьютеров для хранения данных используется интерфейс Serial ATA (SATA), который работает медленнее, чем оперативная память.

Так зачем вообще использовать жесткие диски? Ну, они дешевые и доступные. И это еще не все: хранение данных на компьютере становится быстрее благодаря популярности твердотельных накопителей.

Твердотельные накопители намного быстрее жестких дисков, поскольку в них используются интегральные схемы. В твердотельных накопителях для хранения данных используется особый тип схемы памяти, называемой энергонезависимой оперативной памятью (NVRAM), поэтому все остается на своих местах, даже когда компьютер выключен.

Несмотря на то, что в твердотельных накопителях используются микросхемы памяти, а не механические пластины, которые необходимо считывать последовательно, они все же медленнее, чем оперативная память. Есть две причины такой разницы в скорости. Во-первых, микросхемы памяти в твердотельных накопителях работают медленнее, чем в оперативной памяти. Во-вторых, узким местом является интерфейс, соединяющий запоминающее устройство с компьютером. Для сравнения, оперативная память имеет гораздо более быстрый интерфейс.

Как ОЗУ и хранилище влияют на производительность вашего компьютера

ОЗУ

Для большинства повседневных целей использования компьютеров — электронной почты, написания документов, работы в Интернете или просмотра Netflix — оперативной памяти, поставляемой с нашим компьютером, достаточно. В будущем вам, возможно, потребуется добавить еще немного памяти, чтобы не отставать от новых приложений и операционных систем.

В некоторых случаях увеличение оперативной памяти оправдано. Например, редактирование видео и изображений с высоким разрешением занимает много памяти. Кроме того, для высококачественной аудиозаписи и редактирования, а также для некоторых научных работ требуется значительный объем оперативной памяти.

Однако не на всех компьютерах можно увеличить объем оперативной памяти. Например, Chromebook имеет фиксированную оперативную память — вы не можете установить больше. В следующий раз, когда вы будете покупать новый компьютер, получите ответы на важные вопросы о памяти. Для начала узнайте, сколько оперативной памяти установлено на компьютере. Во-вторых, определите, можно ли увеличить объем оперативной памяти компьютера.

Когда оперативная память вашего компьютера заполнена, ваш компьютер должен проявить творческий подход, чтобы продолжать работать. В частности, ваш компьютер начинает временно использовать ваш жесткий диск или твердотельный накопитель в качестве «виртуальной памяти». Если у вас есть относительно быстрое хранилище, такое как SSD, виртуальная память будет быстрой. С другой стороны, использование традиционного жесткого диска будет довольно медленным.

Хранилище

Помимо оперативной памяти, наиболее серьезным узким местом для повышения производительности вашего компьютера может быть хранилище. Даже при наличии большого количества оперативной памяти компьютерам необходимо считывать и записывать информацию из системы хранения (например, с жесткого диска или твердотельного накопителя).

Жесткие диски бывают разной скорости и размера. Многие работают со скоростью 5400 об/мин (т. е. их центральные оси вращаются со скоростью 5400 оборотов в минуту). Вы увидите более высокую производительность с приводом на 7200 об/мин. В некоторых случаях вы можете даже решить использовать диск на 10 000 об/мин. Более быстрые диски стоят дороже, громче и потребляют больше энергии, но они могут быть хорошим вариантом.

Новые дисковые технологии позволяют жестким дискам быть больше и быстрее. Эти технологии включают заполнение накопителя гелием вместо воздуха для уменьшения трения о пластины диска и использование тепла или микроволн для повышения плотности диска, например, в накопителях с магнитной записью с нагреванием (HAMR) и приводах с магнитной записью с использованием микроволн (MAMR). /p>

Сегодня самым популярным вариантом компьютерного хранилища быстро становятся твердотельные накопители. Этот тип компьютерного хранилища популярен, потому что он быстрее, холоднее и занимает меньше места, чем традиционные жесткие диски. Они также менее восприимчивы к магнитным полям и физическим толчкам, что делает их идеальными для ноутбуков. Однако есть и обратная сторона: они стоят больше денег за гигабайт, чем жесткий диск.

Чтобы узнать больше о разнице между жесткими дисками и твердотельными накопителями, ознакомьтесь с нашей статьей "Жесткий диск (HDD) и твердотельный накопитель (SSD): в чем разница?"

Добавление дополнительного дискового пространства

По мере увеличения потребности пользователя в дисковом хранилище, как правило, для хранения большего объема данных ему нужны диски большего размера. Первым шагом может быть замена существующего диска на более крупный и быстрый диск. Или вы можете решить установить второй диск. Один из подходов заключается в использовании разных дисков для разных целей. Например, используйте SSD для операционной системы, а затем храните свои бизнес-видео на SSD большего размера.

Если требуется больше места для хранения, можно добавить внешний диск, чаще всего через USB или Thunderbolt для подключения к компьютеру. Это может быть один диск или несколько дисков, и для защиты данных может использоваться технология виртуализации хранилища данных, например RAID.

Если у вас действительно большие объемы данных или вы просто хотите упростить обмен данными с другими людьми в вашем регионе или в другом месте, вы, вероятно, обратитесь к сетевому хранилищу (NAS). Устройство NAS может содержать несколько дисков, обычно использует технологию виртуализации данных, такую как RAID, и доступно для всех в вашей локальной сети и, если хотите, в Интернете. Устройства NAS могут предложить большой объем хранилища и другие услуги, которые в прошлом обычно предлагались только выделенными сетевыми серверами.

Создавайте резервные копии раньше и чаще

Независимо от того, как вы настраиваете хранилище на своем компьютере, помните, что технология может дать сбой. Вам всегда нужна резервная копия, чтобы вы могли легко восстановить все. Лучшая стратегия резервного копирования также не должна зависеть от какого-либо одного устройства. Вместо того, чтобы полагаться на одно устройство, лучше использовать удаленное резервное копирование, например Backblaze.

Есть вопрос? Дайте нам знать об этом в комментариях. И если у вас есть идеи о вещах, которые вы хотели бы видеть в будущих выпусках нашего «В чем разница?» серия, пожалуйста, дайте нам знать!

О Молли Клэнси

Молли Клэнси — писатель, специализирующийся на объяснении технических концепций простым и доступным языком. Обладая более чем 15-летним опытом, она имеет обширный опыт работы в различных отраслях, от технологий B2B до проектирования и путешествий класса люкс.Глубокое любопытство побуждает ее неоднократно объяснять, что означают такие термины, как ядро ОС и предварительный запрос, чтобы каждый мог их понять.

Хотя технически память — это любая форма электронного хранилища, чаще всего она используется для идентификации быстрых временных форм хранения. Если бы центральный процессор вашего компьютера должен был постоянно обращаться к жесткому диску для извлечения всех необходимых ему данных, он работал бы очень медленно. Когда информация хранится в памяти, ЦП может получить к ней гораздо более быстрый доступ. Большинство форм памяти предназначены для временного хранения данных.

ЦП обращается к памяти в соответствии с четкой иерархией. Независимо от того, поступают ли они из постоянного хранилища (жесткий диск) или из ввода (клавиатура), большинство данных сначала попадают в оперативную память (ОЗУ). Затем ЦП сохраняет фрагменты данных, к которым ему необходимо получить доступ, часто в кэше, и поддерживает определенные специальные инструкции в регистре. Мы поговорим о кеше и регистрах позже.

Все компоненты вашего компьютера, такие как ЦП, жесткий диск и операционная система, работают вместе как одна команда, и память является одной из наиболее важных частей этой команды. С момента включения компьютера до момента его выключения ваш ЦП постоянно использует память. Давайте рассмотрим типичный сценарий:

Вы включаете компьютер.
Компьютер загружает данные из постоянной памяти (ПЗУ) и выполняет самотестирование при включении питания (POST), чтобы убедиться, что все основные компоненты работают правильно. В рамках этого теста контроллер памяти проверяет все адреса памяти с помощью операции быстрого чтения/записи, чтобы убедиться в отсутствии ошибок в микросхемах памяти. Чтение/запись означает, что данные записываются в бит, а затем считываются из этого бита.
Компьютер загружает базовую систему ввода-вывода (BIOS) из ПЗУ. BIOS предоставляет самую основную информацию об устройствах хранения, последовательности загрузки, безопасности, возможности Plug and Play (автоматическое распознавание устройств) и некоторых других элементах.
Компьютер загружает операционную систему (ОС) с жесткого диска в оперативную память системы. Как правило, критически важные части операционной системы хранятся в оперативной памяти, пока компьютер включен. Это позволяет ЦП иметь немедленный доступ к операционной системе, что повышает производительность и функциональность всей системы.
Когда вы открываете приложение, оно загружается в ОЗУ. Для экономии использования оперативной памяти многие приложения сначала загружают только основные части программы, а затем загружают другие части по мере необходимости.
После загрузки приложения все файлы, открытые для использования в этом приложении, загружаются в ОЗУ.
Когда вы сохраняете файл и закрываете приложение, файл записывается на указанное устройство хранения, а затем он и приложение удаляются из ОЗУ.

В приведенном выше списке каждый раз, когда что-то загружается или открывается, оно помещается в оперативную память. Это просто означает, что он был помещен во временное хранилище компьютера, чтобы ЦП мог легче получить доступ к этой информации. ЦП запрашивает необходимые данные из ОЗУ, обрабатывает их и записывает новые данные обратно в ОЗУ в непрерывном цикле. В большинстве компьютеров перетасовка данных между ЦП и ОЗУ происходит миллионы раз в секунду. Когда приложение закрывается, оно и все сопутствующие файлы обычно очищаются (удаляются) из оперативной памяти, чтобы освободить место для новых данных. Если измененные файлы не сохраняются на постоянное запоминающее устройство перед очисткой, они теряются.

Один распространенный вопрос о настольных компьютерах, который возникает все время, звучит так: "Зачем компьютеру нужно так много систем памяти?"

Компьютер — это удивительно полезная универсальная технология, до такой степени, что теперь камеры, телефоны, термостаты и многое другое превратились в маленькие компьютеры. В этом разделе будут представлены основные части и темы работы компьютерного оборудования. «Оборудование» — это физические части компьютера, а «программное обеспечение» — код, работающий на компьютере.

Чипы и транзисторы

Транзистор — жизненно важный электронный блок.
—Транзисторы являются «твердотельными» — в них нет движущихся частей.
— Одно из самых важных изобретений в истории.
— «Переключатель», который мы можем включить. /выключено электрическим сигналом
Кремниевый чип – кусочек кремния размером с ноготь.
Микроскопические транзисторы выгравированы на кремниевых чипах
Чипы могут содержать миллиарды транзисторов.
Чипсы упакованы в пластик с металлическими ножками.
напр. Микросхемы ЦП, микросхемы памяти, флэш-чипы
Силикон (металлоид) и силикон (мягкое вещество на кухонной утвари)

Вот кремниевый чип в пластиковой упаковке. Я вытащил это из кучи электронных отходов в здании Stanford CS, так что, наверное, оно старое.Это небольшой чип с несколькими «контактами» электрического соединения. Позже мы увидим более крупный чип с сотнями контактов.

Внутри пластиковой упаковки находится кремниевый чип размером с ноготь с выгравированными на его поверхности транзисторами и другими компонентами. Крошечные провода соединяют чип с внешним миром. (лицензия CC, атрибуция на шареалке 3. пользователь википедии Zephyris)

В современных компьютерах используются крошечные электронные компоненты, которые можно выгравировать на поверхности кремниевого чипа. (См.: чип из Википедии) Обратите внимание, что кремний (микросхемы, солнечные панели) и силикон (мягкий резиновый материал) — это разные вещи!

Самым распространенным электронным компонентом является "транзистор", который работает как усилительный клапан для потока электронов. Транзистор является «твердотельным» устройством, то есть в нем нет движущихся частей. Это основной строительный блок, используемый для создания более сложных электронных компонентов. В частности, «бит» (ниже) можно построить с компоновкой из 5 транзисторов. Транзистор был изобретен в начале 1950-х годов, заменив вакуумную лампу. С тех пор транзисторы становились все меньше и меньше, что позволяло размещать все больше и больше их на кремниевом чипе.

Закон Мура

Транзисторы становятся в 2 раза меньше примерно каждые 2 года
– иногда указывается срок службы около 18 месяцев.
Может вместить в два раза больше транзисторов на чип
Из-за более совершенной технологии травления чипов
-Но современный завод по производству чипов стоит более 1 миллиарда долларов
Наблюдение против научного "закона"
2 эффекта:
а. чипы удваивают емкость каждые 2 года
-скорость не удваивается, емкость удваивается, что по-прежнему очень полезно
б. или при неизменной емкости чипы становятся меньше и дешевле каждые 2 года.
(б) вот почему компьютеры теперь используются в автомобилях, термостатах и поздравительных открытках.
Пример: емкость MP3-плеера 50 долларов США каждые 2 года: 2 ГБ, 4 ГБ, 8 ГБ, 16 ГБ.
Практическое правило: увеличение емкости в 8 раз каждые 6 лет.
В 8 раз за 6 лет емкость вашего телефона может увеличиться в 8 раз
Вероятно, закон Мура не будет действовать вечно

Закон Мура (Гордон Мур, соучредитель Intel) гласит, что плотность транзисторов на микросхеме удваивается примерно каждые 2 года (иногда указывается каждые 18 месяцев). Увеличение связано с улучшением технологии производства чипов. Это не научный закон, а просто общее предсказание, которое, кажется, продолжает работать. В более широком смысле он отражает идею о том, что на доллар компьютерные технологии (не только транзисторы) с течением времени становятся лучше в геометрической прогрессии. Это совершенно ясно, если вы посмотрите на стоимость или возможности компьютеров/камер и т. д., которые у вас есть. Закон Мура приводит к появлению более мощных компьютеров (сравните возможности iPhone 7 и оригинального iPhone), а также к более дешевым компьютерам (компьютеры с меньшими возможностями появляются повсюду, например, в термостатах и автомобилях).

Компьютеры в жизни: системы управления

Система управления: реагирует на внешнее состояние
напр. автомобильный двигатель: изменяйте топливную смесь в зависимости от температуры
напр. сработала подушка безопасности при больших перегрузках от столкновения
Чипы — отличный и дешевый способ создания систем управления.
Докомпьютерные системы управления работали не так хорошо
Одна из причин, почему сегодня автомобили работают намного лучше

Система управления / Демонстрация фонарика Мура

У фонарика Maglite XL200 есть фишка
Пример системы управления
Закон Мура делает возможным такое применение чипа
Фонарик преобразует угловое положение в яркость. (1 клик)
Также есть угол для режима скорости моргания. (2 клика)

Компьютерное оборудование — ЦП, ОЗУ и постоянное хранилище

Теперь давайте поговорим о трех основных компонентах, из которых состоит компьютер: ЦП, ОЗУ и постоянном хранилище. Эти три компонента есть на всех компьютерах: ноутбуках, смартфонах и планшетах.

1. ЦП

ЦП – центральный процессор
Действует как мозг: следует инструкциям в коде.
"общее" — изображения, работа в сети, математика... все на ЦП
Выполняет вычисления, например. добавить два числа
по сравнению с ОЗУ и постоянное хранилище, в которых только хранятся данные
"гигагерц" = 1 миллиард операций в секунду
ЦП с частотой 2 ГГц выполняет 2 миллиарда операций в секунду.

ЦП — центральный процессор — неизбежно называют "мозгом" компьютера. ЦП выполняет активный «запуск» кода, манипулируя данными, в то время как другие компоненты играют более пассивную роль, например, хранят данные. Когда мы говорим, что компьютер может «складывать два числа миллиард раз в секунду»… это процессор. Когда вы нажимаете кнопку «Выполнить», ЦП в конечном итоге «запускает» ваш код.Позже мы дополним картину того, как ваш код Javascript выполняется процессором.

Кроме того: "ядра" процессора

Современные чипы ЦП имеют несколько ядер.
Каждое ядро является полунезависимым процессором.
Ключ: 4 ядра не в 4 раза быстрее, чем 1 ядро.
т.е. 4 машины не доставят вас туда быстрее, чем 1 машина
Убывающая отдача
Более 4 ядер часто бесполезны

Примеры ЦП

напр. Кнопка "Выполнить" — "распечатать информацию", посчитать.
напр. Отправить текстовое сообщение — отформатировать байты, отправить байты, проверить, что они были отправлены

Вариант CPU: GPU — графический процессор

Подобен процессору, но предназначен для обработки изображений.
Компьютерные игры активно используют GPU
Современные ЦП в большинстве случаев достаточно быстры, больше энергии уходит на ГП.

2. ОЗУ

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство
Действует как доска.
Временное рабочее хранилище, байты
ОЗУ хранит как код, так и данные (временно)
напр. открыть изображение в Photoshop
- данные изображения загружаются в байты оперативной памяти
напр. добавление 2 к числу в калькуляторе
- управление байтами в оперативной памяти
"постоянная"
-ОЗУ не является постоянной. Состояние исчезает при выключении питания
-e.g. Вы работаете над документом, затем отключается электричество, и вы теряете свою работу (вместо "Сохранить")

ОЗУ — оперативное запоминающее устройство или просто «память». Оперативная память — это оперативная память, которую компьютер использует для хранения кода и данных, которые активно используются. ОЗУ фактически является областью хранения байтов под управлением ЦП. Оперативная память относительно быстра и способна извлекать значение любого конкретного байта за несколько наносекунд (1 наносекунда составляет 1 миллиардную долю секунды). Другая важная особенность ОЗУ заключается в том, что оно сохраняет свое состояние только до тех пор, пока на него подается питание — ОЗУ не является «постоянным» хранилищем.

Предположим, вы работаете на своем компьютере, и он внезапно теряет питание, и экран гаснет. Вы понимаете, что то, над чем вы работали, пропало. Оперативная память была очищена, осталось только то, что вы в последний раз сохранили на диск (ниже).

Примеры оперативной памяти

В вашем браузере открыто много вкладок
– данные для каждой вкладки находятся в оперативной памяти
Выполняется программа
- код программы находится в оперативной памяти
Программа манипулирует большим изображением
- данные изображения находятся в оперативной памяти
напр. у вас может закончиться оперативная память — вы не сможете открыть новую вкладку или программу, потому что вся оперативная память занята
Кроме того, теперь телефоны имеют от 2 до 4 ГБ ОЗУ . достаточно для большинства целей

3. Постоянное хранилище: жесткий диск, флэш-накопитель

Постоянное хранение байтов
"Постоянный" означает сохранение, даже если питание отключено.
напр. Жесткий диск — хранит байты в виде магнитного узора на вращающемся диске.
— он же «жесткий диск».
— Высокий звук вращения, который вы, возможно, слышали.
Жесткие диски долгое время были основной технологией постоянного хранения данных.
НО сейчас Flash становится все более популярным.

Видео о том, как работает жесткий диск (Webm — открытый стандартный видеоформат, работает в Firefox и Chrome). 4:30 в видео, чтобы увидеть чтение/запись битов.

Постоянное хранилище, новая технология: флэш-память

"Flash" – это транзисторная технология постоянного хранения данных.
"твердое состояние" – отсутствие движущихся частей. -aka "SSD": твердотельный накопитель
Флэш-память лучше жесткого диска во всех отношениях, но стоит дешевле: быстрее, надежнее, потребляет меньше энергии.
Флэш дороже в пересчете на байт.
Форматы: USB-ключ, SD-карта в камере, флэш-память, встроенная в телефон, планшет или компьютер.
Раньше флэш-память была очень дорогой, поэтому в большинстве компьютеров использовались жесткие диски.
Flash дешевеет (закон Мура)
Однако в пересчете на байт жесткие диски по-прежнему значительно дешевле.
Не путать с проприетарным мультимедийным форматом Adobe Flash.
Предупреждение: флэш-память не сохраняется вечно. Он может не хранить биты за последние 10 или 20 лет. Никто точно не знает

Постоянное хранилище — долговременное хранилище байтов в виде файлов и папок. Постоянный означает, что байты сохраняются даже при отключении питания. Ноутбук может использовать вращающийся жесткий диск (также известный как «жесткий диск») для постоянного хранения файлов. Или он может использовать «флэш-накопитель», также известный как твердотельный диск (SSD), для хранения байтов на флэш-чипах. Жесткий диск считывает и записывает магнитные узоры на вращающемся металлическом диске для хранения байтов, в то время как флэш-память является «твердотельной»: никаких движущихся частей, только кремниевые чипы с крошечными группами электронов для хранения байтов. В любом случае хранилище является постоянным, т. е. сохраняет свое состояние даже при отключении питания.

Флэш-накопитель работает быстрее и потребляет меньше энергии, чем жесткий диск.Однако в пересчете на байт флэш-память значительно дороже, чем хранилище на жестком диске. Flash дешевеет, поэтому может занять нишу за счет жестких дисков. Флэш-память намного медленнее, чем оперативная память, поэтому она не является хорошей заменой оперативной памяти. Обратите внимание, что Adobe Flash — это несвязанное понятие; это проприетарный медиаформат.

Флэш-память — это то, что лежит в основе USB-накопителей, SD-карт для использования в камерах или встроенной памяти в планшете или телефоне.

Файловая система

Как организованы байты в постоянном хранилище?
напр. Байты на флешке?
"Файловая система" – организация байтов постоянного хранилища, файлов и папок.
"Файл" — имя, дескриптор блока байтов.
напр. "flowers.jpg" означает 48 КБ данных изображения.

Жесткий диск или флэш-накопитель обеспечивает постоянное хранение в виде плоской области байтов без особой структуры. Обычно жесткий диск или флэш-диск отформатированы с использованием «файловой системы», которая организует байты в знакомый шаблон файлов и каталогов, где каждый файл и каталог имеют несколько полезное имя, например «resume.txt». Когда вы подключаете диск к компьютеру, компьютер представляет файловую систему диска пользователю, позволяя ему открывать файлы, перемещать файлы и т. д.

По сути, каждый файл в файловой системе относится к блоку байтов, поэтому имя «flowers.jpg» относится к блоку 48 КБ байтов, которые являются данными этого изображения. Фактически файловая система дает пользователю имя (и, возможно, значок) для блока байтов данных и позволяет пользователю выполнять операции с этими данными, например перемещать их, копировать или открывать с помощью программы. Файловая система также отслеживает информацию о байтах: их количество, время последнего изменения.

Microsoft использует проприетарную файловую систему NTFS, а Mac OS X имеет собственный эквивалент HFS+ от Apple. Многие устройства (камеры, MP3-плееры) используют на своих флеш-картах очень старую файловую систему Microsoft FAT32. FAT32 — старая и примитивная файловая система, но она хороша там, где важна широкая поддержка.

Примеры постоянного хранилища

Это легко понять, так как вы использовали файлы и файловые системы.
напр. 100 отдельных видеофайлов по 1 ГБ. Требуется 100 ГБ дискового пространства.

Изображения оборудования

Ниже представлены изображения недорогих компьютеров Shuttle с процессором 1,8 ГГц, 512 МБ ОЗУ и жестким диском на 160 ГБ. Примерно в 2008 году он стоил около 200 долларов США. Он сломался и стал классным примером.

Материнская плата
Металлический пакет ЦП, удерживаемый рычагом
Медный радиатор

Чип процессора в металлическом корпусе
Радиатор удален.
Низ упаковки... много соединений (маленькие провода)

Если перевернуть ЦП, видны маленькие позолоченные накладки в нижней части ЦП. Каждая контактная площадка соединена очень тонким проводом с точкой на кремниевом чипе.

Вот изображение другого чипа, но без верхней упаковки. Вы видите кремниевый чип размером с мизинец в центре с выгравированными на нем крошечными деталями транзистора. На краю чипа видны очень тонкие провода, соединяющие части чипа с внешними контактными площадками (лицензия CC, атрибуция 3. пользователь википедии Zephyris)

Карта оперативной памяти
Подключается к материнской плате
Карта на 512 МБ (4 чипа)

Оперативная память состоит из нескольких микросхем, объединенных в небольшую плату, известную как DIMM, которая вставляется в материнскую плату (модуль памяти с двумя встроенными разъемами). Здесь мы видим модуль RAM DIMM, извлеченный из разъема материнской платы. Это модуль DIMM емкостью 512 МБ, состоящий из 4 микросхем. Несколькими годами ранее этот модуль DIMM мог потребовать 8 микросхем для хранения 512 МБ. Закон Мура в действии.

Жесткий диск объемом 160 ГБ (постоянное хранилище)
т.е. постоянный
Подключается к материнской плате стандартным кабелем SATA.

Флэш-накопитель (другой тип постоянного хранилища)
т.е. постоянный
Содержит флэш-чип, твердотельный.
SD-карта, аналогичная идея

Здесь он разобран, показывая флэш-чип, который фактически хранит байты. Этот чип может хранить около 1 миллиарда бит... сколько это байтов? (A: 8 бит на байт, то есть около 125 МБ)

Вот "SD-карта", которая обеспечивает хранение в камере. Он очень похож на флешку, только другой формы.

Читайте также: