Есть три основных типа величин, с которыми работает компьютер.

Обновлено: 05.07.2024

Компьютер – это устройство, которое преобразует данные в значимую информацию. Он обрабатывает ввод в соответствии с набором инструкций, предоставленных ему пользователем, и выдает желаемый результат. Компьютеры бывают разных типов, и их можно разделить на две категории в зависимости от размера и возможностей обработки данных.

Суперкомпьютер
Мейнфрейм
Мини-компьютер
Рабочая станция
ПК (персональный компьютер)

Аналоговый компьютер
Цифровой компьютер
Гибридный компьютер

Теперь давайте подробно обсудим каждый тип компьютеров:

<р>1. Суперкомпьютер:

Когда мы говорим о скорости, первое, что приходит на ум, когда речь идет о компьютерах, — это суперкомпьютеры. Это самые большие и быстрые компьютеры (с точки зрения скорости обработки данных). Суперкомпьютеры спроектированы таким образом, что они могут обрабатывать огромное количество данных, например обрабатывать триллионы инструкций или данных всего за секунду. Это связано с тысячами взаимосвязанных процессоров в суперкомпьютерах. Он в основном используется в научных и инженерных приложениях, таких как прогнозирование погоды, научное моделирование и исследования в области ядерной энергии. Впервые он был разработан Роджером Крэем в 1976 году.

Суперкомпьютеры – это самые быстрые и очень дорогие компьютеры.
Он может выполнять до десяти триллионов отдельных вычислений в секунду, что также делает его еще быстрее.
Он используется на фондовом рынке или в крупных организациях для управления миром онлайн-валюты, такой как биткойн и т. д.
Он используется в областях научных исследований для анализа данных, полученных при исследовании Солнечной системы, спутников и т. д.

<р>2. Центральный компьютер:

Мэйнфреймы спроектированы таким образом, что могут одновременно поддерживать сотни или тысячи пользователей. Он также поддерживает несколько программ одновременно. Таким образом, они могут выполнять разные процессы одновременно. Все эти функции делают мэйнфрейм идеальным компьютером для крупных организаций, таких как банки, телекоммуникационные компании и т. д., которые обычно обрабатывают большие объемы данных.

Это также дорогой или дорогостоящий компьютер.
У него большой объем памяти и отличная производительность.
Он может очень быстро обрабатывать огромные объемы данных (например, данные, связанные с банковским сектором).
Он работает бесперебойно в течение длительного времени и имеет долгий срок службы.

<р>3. Миникомпьютер:

Миникомпьютер — это многопроцессорный компьютер среднего размера. В этом типе компьютера есть два или более процессора, и он поддерживает от 4 до 200 пользователей одновременно. Миникомпьютеры используются в таких местах, как институты или отделы, для выполнения различных задач, таких как выставление счетов, бухгалтерский учет, управление запасами и т. д. Они меньше мейнфрейма, но больше по сравнению с микрокомпьютером.

Его вес невелик.
Благодаря небольшому весу его легко носить с собой куда угодно.
менее дорогой, чем мейнфрейм.
Это быстро.

<р>4. Рабочая станция:

Рабочая станция предназначена для технических или научных приложений. Он состоит из быстрого микропроцессора с большим объемом оперативной памяти и высокоскоростного графического адаптера. Это однопользовательский компьютер. Обычно он используется для выполнения конкретной задачи с большой точностью.

Это дорого или дорого.
Они предназначены исключительно для сложных рабочих целей.
Он обеспечивает большую емкость хранилища, лучшую графику и более мощный процессор по сравнению с ПК.
Он также используется для обработки анимации, анализа данных, САПР, создания и редактирования аудио и видео.

<р>5. ПК (персональный компьютер):

Он также известен как микрокомпьютер. По сути, это компьютер общего назначения, предназначенный для индивидуального использования. Он состоит из микропроцессора в качестве центрального процессора (ЦП), памяти, блока ввода и блока вывода. Этот тип компьютера подходит для личной работы, такой как выполнение задания, просмотр фильма, или в офисе для офисной работы и т. д. Например, ноутбуки и настольные компьютеры.

При этом может использоваться ограниченное количество программного обеспечения.
Он самый маленький по размеру.
Он предназначен для личного использования.
Он прост в использовании.

<р>6. Аналоговый компьютер:

Он специально разработан для обработки аналоговых данных. Непрерывные данные, которые непрерывно изменяются и не могут иметь дискретных значений, называются аналоговыми данными. Таким образом, аналоговый компьютер используется там, где нам не нужны точные значения или нужны приблизительные значения, такие как скорость, температура, давление и т. д. Он может напрямую принимать данные от измерительного устройства без предварительного преобразования их в числа и коды. Он измеряет непрерывные изменения физической величины.Он выдает показания в виде показаний на циферблате или шкале. Например, спидометр, ртутный термометр и т. д.

<р>7. Цифровой компьютер:

Цифровые компьютеры спроектированы таким образом, что они могут легко выполнять вычисления и логические операции на высокой скорости. Он принимает необработанные данные в качестве входных данных и обрабатывает их с помощью программ, хранящихся в его памяти, для получения окончательного результата. Он понимает только двоичный ввод 0 и 1, поэтому необработанные входные данные преобразуются компьютером в 0 и 1, а затем компьютер обрабатывает их для получения результата или окончательного вывода. Все современные компьютеры, такие как ноутбуки, настольные компьютеры, включая смартфоны, являются цифровыми компьютерами.

<р>8. Гибридный компьютер:

Как следует из названия, гибрид, что означает сочетание двух разных вещей. Точно так же гибридный компьютер представляет собой комбинацию аналоговых и цифровых компьютеров. Гибридные компьютеры быстры, как аналоговые компьютеры, имеют память и точность, как цифровые компьютеры. Таким образом, он может обрабатывать как непрерывные, так и дискретные данные. Для работы, когда он принимает аналоговые сигналы на вход, затем преобразует их в цифровую форму перед обработкой входных данных. Таким образом, он широко используется в специализированных приложениях, где требуется обработка как аналоговых, так и цифровых данных. Примером гибридного компьютера является процессор, который используется в бензонасосах и преобразует измерения расхода топлива в количество и цену.

Примеры вопросов

Вопрос 1. Основываясь на возможностях обработки данных, сколько имеется компьютеров?

(А) 5

(Б) 3

(В) 2

(D) Ничего из вышеперечисленного

Решение:

Правильный вариант — B, т. е. 3
В зависимости от возможностей обработки данных существует три типа компьютеров: аналоговые компьютеры, цифровые компьютеры и гибридные компьютеры.

Вопрос 2. Какой компьютер может работать с аналоговыми данными?

(A) Аналоговый компьютер

(B) Цифровой компьютер

(D) Ничего из вышеперечисленного

Решение:

Правильный вариант - A, то есть аналоговый компьютер
Аналоговый компьютер специально разработан для обработки аналоговых данных. Непрерывные данные, которые непрерывно изменяются и не могут иметь дискретных значений, называются аналоговыми данными.

Вопрос 3. __________ также известен как микрокомпьютер.

(A) Суперкомпьютер

(B) Миникомпьютер

(D) Персональный компьютер

Решение:

Правильный вариант — D, т. е. персональный компьютер

Вопрос 4. Какой тип компьютера имеет два или более процессора и поддерживает от 4 до 200 пользователей одновременно.

(A) Миникомпьютер

(B) Персональный компьютер

(D) Все вышеперечисленное

Решение:

Правильный вариант — A, т. е. миникомпьютер.
Миникомпьютер — это многопроцессорный компьютер среднего размера. В этом типе компьютера есть два или более процессора, и он поддерживает от 4 до 200 пользователей одновременно.

Вопрос 5. Все современные компьютеры, такие как ноутбуки, настольные компьютеры, включая смартфоны, являются ______________компьютерами.

< /p>

Некоторые типы компьютерной памяти спроектированы так, чтобы быть очень быстрыми, а это означает, что центральный процессор (ЦП) может очень быстро получить доступ к хранящимся там данным. Другие типы спроектированы так, чтобы быть очень дешевыми, поэтому в них можно экономично хранить большие объемы данных.

Еще одна особенность компьютерной памяти заключается в том, что некоторые типы памяти являются энергонезависимыми, что означает, что они могут хранить данные в течение длительного времени даже при отсутствии питания. А некоторые типы являются изменчивыми, которые часто работают быстрее, но теряют все хранящиеся на них данные при отключении питания.

Компьютерная система создается с использованием комбинации этих типов компьютерной памяти, и точная конфигурация может быть оптимизирована для обеспечения максимальной скорости обработки данных или минимальной стоимости, или некоторого компромисса между ними.

Оглавление

Какие существуют типы компьютерной памяти?

Несмотря на то, что в компьютере существует много типов памяти, основное различие между основной памятью, часто называемой системной памятью, и вторичной памятью, которую чаще называют хранилищем.

Ключевое различие между первичной и вторичной памятью заключается в скорости доступа.

Основная память включает в себя ПЗУ и ОЗУ и расположена рядом с ЦП на материнской плате компьютера, что позволяет ЦП действительно очень быстро считывать данные из основной памяти. Он используется для хранения данных, которые необходимы ЦП в ближайшее время, чтобы ему не приходилось ждать их доставки.

Вторичная память, напротив, обычно физически расположена в отдельном устройстве хранения, таком как жесткий диск или твердотельный накопитель (SSD), который подключен к компьютерной системе либо напрямую, либо по сети. Стоимость гигабайта вторичной памяти намного ниже, но скорость чтения и записи значительно ниже.

За несколько периодов развития компьютеров было развернуто множество типов компьютерной памяти, каждый из которых имел свои сильные и слабые стороны.

Основные типы памяти: RAM и ROM

Существует два основных типа основной памяти:

Давайте подробно рассмотрим оба типа памяти.

1) ОЗУ Память компьютера

Акроним RAM связан с тем, что к данным, хранящимся в оперативной памяти, можно обращаться, как следует из названия, в любом произвольном порядке. Или, другими словами, к любому случайному биту данных можно получить доступ так же быстро, как и к любому другому биту.

Самое важное, что нужно знать об ОЗУ, это то, что ОЗУ работает очень быстро, в нее можно записывать и читать, она энергозависима (поэтому все данные, хранящиеся в ОЗУ, теряются при отключении питания) и, наконец, , это очень дорого по сравнению со всеми типами вторичной памяти по стоимости за гигабайт. Именно из-за относительно высокой стоимости оперативной памяти по сравнению с дополнительными типами памяти большинство компьютерных систем используют как основную, так и дополнительную память.

Данные, необходимые для предстоящей обработки, перемещаются в ОЗУ, где к ним можно получить доступ и изменить их очень быстро, чтобы ЦП не оставался в ожидании. Когда данные больше не требуются, они перемещаются в более медленную, но более дешевую вторичную память, а освободившееся место в ОЗУ заполняется следующим блоком данных, который будет использоваться.

Типы оперативной памяти

DRAM: DRAM расшифровывается как Dynamic RAM и является наиболее распространенным типом RAM, используемым в компьютерах. Самый старый тип известен как DRAM с одинарной скоростью передачи данных (SDR), но новые компьютеры используют более быструю DRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR). DDR поставляется в нескольких версиях, включая DDR2, DDR3 и DDR4, которые обеспечивают лучшую производительность и более энергоэффективны, чем DDR. Однако разные версии несовместимы, поэтому невозможно смешивать DDR2 с DDR3 DRAM в компьютерной системе. DRAM состоит из транзистора и конденсатора в каждой ячейке.

SRAM: SRAM означает статическое ОЗУ. Это особый тип ОЗУ, который работает быстрее, чем DRAM, но дороже и объемнее, поскольку в каждой ячейке имеется шесть транзисторов. По этим причинам SRAM обычно используется только в качестве кэша данных внутри самого ЦП или в качестве ОЗУ в серверных системах очень высокого класса. Небольшой кэш SRAM для наиболее необходимых данных может привести к значительному повышению скорости работы системы.

Ключевое различие между DRAM и SRAM заключается в том, что SRAM быстрее, чем DRAM, возможно, в два-три раза быстрее, но дороже и громоздче. SRAM обычно доступен в мегабайтах, а DRAM приобретается в гигабайтах.

DRAM потребляет больше энергии, чем SRAM, поскольку ее необходимо постоянно обновлять для поддержания целостности данных, тогда как SRAM, хотя и энергозависимая, не требует постоянного обновления при включении.

2) ROM Память компьютера

ROM означает постоянную память, и это название связано с тем фактом, что, хотя данные могут быть прочитаны из компьютерной памяти этого типа, данные обычно не могут быть записаны в нее. Это очень быстрый тип компьютерной памяти, который обычно устанавливается рядом с процессором на материнской плате.

ПЗУ — это тип энергонезависимой памяти, что означает, что данные, хранящиеся в ПЗУ, сохраняются в памяти, даже когда на нее не подается питание, например, когда компьютер выключен. В этом смысле она похожа на вторичную память, которая используется для долговременного хранения.

Когда компьютер включен, ЦП может начать считывать информацию, хранящуюся в ПЗУ, без необходимости в драйверах или другом сложном программном обеспечении, помогающем ему взаимодействовать. ПЗУ обычно содержит «загрузочный код», который представляет собой базовый набор инструкций, которые компьютер должен выполнить, чтобы узнать об операционной системе, хранящейся во вторичной памяти, и загрузить части операционной системы в первичную память, чтобы он мог запуститься. и будьте готовы к использованию.

ПЗУ также используется в более простых электронных устройствах для хранения прошивки, которая запускается сразу после включения устройства.

Типы ПЗУ

ПЗУ доступно в нескольких различных типах, включая PROM, EPROM и EEPROM.

PROM PROM расшифровывается как Programmable Read-Only Memory и отличается от настоящего ROM тем, что в то время как ROM программируется (т.е. в него записываются данные) в процессе производства, PROM изготавливается в пустом состоянии, а затем запрограммированы позже с помощью программатора PROM или записи.

EPROM EPROM расшифровывается как Erasable Programmable Read-Only Memory, и, как следует из названия, данные, хранящиеся в EPROM, можно стереть, а EPROM перепрограммировать. Для стирания EPROM необходимо извлечь его из компьютера и подвергнуть воздействию ультрафиолетового света перед повторной записью.

EEPROM EEPROM расшифровывается как электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство, и различие между EPROM и EEPROM заключается в том, что последнее может быть стерто и записано компьютерной системой, в которой оно установлено. В этом смысле EEPROM строго не читается. Только. Однако во многих случаях процесс записи идет медленно, поэтому обычно это делается только для периодического обновления программного кода, такого как микропрограмма или код BIOS.

Как ни странно, флэш-память NAND (например, в USB-накопителях и твердотельных накопителях) является типом EEPROM, но флэш-память NAND считается вторичной памятью.

Вторичные типы памяти

Вторичная память включает множество различных носителей данных, которые можно напрямую подключить к компьютерной системе. К ним относятся:

Вторичная память также включает:

включая флэш-массивы 3D NAND, подключенные к сети хранения данных (SAN)

Устройства хранения, которые могут быть подключены через обычную сеть (известную как сетевое хранилище или NAS).

Возможно, облачное хранилище также можно назвать вторичной памятью.

Различия между ОЗУ и ПЗУ

ПЗУ:

Энергонезависимая

Быстро читать

Обычно используется в небольших количествах.

Невозможно быстро записать

Используется для хранения инструкций по загрузке или прошивки.

Относительно высокая стоимость хранения одного мегабайта по сравнению с оперативной памятью.

ОЗУ:

Нестабильный

Быстро читать и писать

Используется в качестве системной памяти для хранения данных (включая программный код), которые ЦП должен немедленно обработать

Относительно дешевое значение в пересчете на мегабайт по сравнению с ПЗУ, но относительно дорогое по сравнению со вторичной памятью.

Какая технология находится между первичной и вторичной памятью?

За последний год или около того был разработан новый носитель памяти под названием 3D XPoint, характеристики которого находятся между первичной и вторичной памятью.

3D XPoint дороже, но быстрее, чем дополнительная память, и дешевле, но медленнее, чем оперативная память. Это также тип энергонезависимой памяти.

Эти характеристики означают, что ее можно использовать в качестве альтернативы ОЗУ в системах, которым требуется огромный объем системной памяти, создание которой с использованием ОЗУ было бы слишком дорого (например, в системах с базами данных в оперативной памяти). Компромисс заключается в том, что такие системы не получают полного прироста производительности за счет использования оперативной памяти.

Поскольку 3D XPoint является энергонезависимым, системы, использующие 3D XPoint в качестве системной памяти, могут быть запущены и снова запущены после сбоя питания или другого прерывания очень быстро, без необходимости считывания всех данных обратно в системную память из вторичная память.

Периферийное устройство — это «устройство, которое используется для ввода информации в компьютер или получения информации из него». [1]

Существует три различных типа периферийных устройств:

Ввод, используемый для взаимодействия или отправки данных на компьютер (мышь, клавиатура и т. д.)
Вывод, обеспечивающий вывод пользователю данных с компьютера (мониторы, принтеры и т. д.)
Хранилище, в котором хранятся данные, обрабатываемые компьютером (жесткие диски, флешки и т. д.)

Периферийные устройства человеко-машинного интерфейса (HMI).

Обзор

Периферийное устройство обычно определяется как любое вспомогательное устройство, такое как компьютерная мышь или клавиатура, которое каким-либо образом подключается к компьютеру и работает с ним. Другими примерами периферийных устройств являются карты расширения, графические карты, сканеры изображений, ленточные накопители, микрофоны, громкоговорители, веб-камеры и цифровые камеры. ОЗУ — оперативная память — занимает грань между периферийным и основным компонентом; технически это периферийное устройство для хранения данных, но оно требуется для каждой основной функции современного компьютера, и удаление ОЗУ эффективно отключит любую современную машину. Многие новые устройства, такие как цифровые часы, смартфоны и планшетные компьютеры, имеют интерфейсы, которые позволяют использовать их в качестве периферийных устройств на полном компьютере, хотя они не зависят от хоста, как другие периферийные устройства.Согласно наиболее техническому определению, единственными частями компьютера, которые не считаются периферийными устройствами, являются центральный процессор, блок питания, материнская плата и корпус компьютера.

В системе на чипе периферийные устройства встроены в ту же интегральную схему, что и центральный процессор. Их по-прежнему называют «периферийными устройствами», несмотря на то, что они постоянно подключены к своему хост-процессору (и в некотором смысле являются его частью).

Общие периферийные устройства

Ввод
- Клавиатура
- Компьютерная мышь
- Графический планшет
- Сенсорный экран
- Сканер штрих-кода
- Сканер изображений
- Микрофон
- Веб-камера
- Игровой контроллер
- Световое перо
- Сканер
- Цифровая камера
- Дисплей компьютера
- Принтер
- Проектор
- Динамик
- Диск для гибких дисков
- Флэш-накопитель
- Диск
- Интерфейс для хранения данных на смартфоне или планшете.
- CD/DVD-привод
- Модем
- Контроллер сетевого интерфейса (NIC)
Устройства ввода

В вычислительной технике устройство ввода – это периферийное устройство (часть аппаратного компьютерного оборудования), используемое для передачи данных и управляющих сигналов в систему обработки информации, такую как компьютер или другое информационное устройство. К устройствам ввода относятся клавиатуры, мыши, сканеры, цифровые камеры и джойстики.

Многие устройства ввода можно классифицировать по следующим признакам:
- модальность ввода (например, механическое движение, звук, изображение и т. д.)
- ввод является дискретным (например, нажатия клавиш) или непрерывным (например, положение мыши, хотя и оцифровано в дискретную величину, происходит достаточно быстро, чтобы считаться непрерывным)
Указывающие устройства, которые представляют собой устройства ввода, используемые для указания положения в пространстве, можно дополнительно классифицировать в соответствии с:
- Прямой или косвенный вход. При прямом вводе пространство ввода совпадает с пространством отображения, т. е. указание производится в пространстве, где появляется визуальная обратная связь или указатель. Сенсорные экраны и световые перья предполагают прямой ввод. Примеры непрямого ввода включают мышь и шаровой манипулятор.
- Является ли информация о местоположении абсолютной (например, на сенсорном экране) или относительной (например, с помощью мыши, которую можно поднять и изменить положение)
Прямой ввод почти всегда является абсолютным, но косвенный ввод может быть как абсолютным, так и относительным. Например, оцифровывающие графические планшеты, которые не имеют встроенного экрана, включают непрямой ввод и определяют абсолютные положения и часто работают в режиме абсолютного ввода, но они также могут быть настроены для имитации режима относительного ввода, такого как сенсорная панель, где стилус или шайбу можно поднять и переместить.

Устройства ввода и вывода составляют аппаратный интерфейс между компьютером и сканером или контроллером 6DOF.

Клавиатуры

Клавиатура – это устройство взаимодействия с пользователем, представленное в виде набора кнопок. Каждая кнопка или клавиша может использоваться либо для ввода лингвистического символа в компьютер, либо для вызова определенной функции компьютера. Они действуют как основной интерфейс ввода текста для большинства пользователей. В традиционных клавиатурах используются пружинные кнопки, хотя в более новых вариантах используются виртуальные клавиши или даже проекционные клавиатуры. Это похожее на пишущую машинку устройство, состоящее из матрицы переключателей.

Примеры типов клавиатур включают:
- Кейер
- Клавиатура
- Подсвеченная программная функциональная клавиатура (LPFK)
Указывающие устройства

Компьютерная мышь

Указывающие устройства – наиболее часто используемые сегодня устройства ввода. Указывающее устройство — это любое устройство интерфейса пользователя, которое позволяет пользователю вводить пространственные данные в компьютер. В случае с мышами и сенсорными панелями это обычно достигается путем обнаружения движения по физической поверхности. Аналоговые устройства, такие как 3D-мыши, джойстики или джойстики, работают, сообщая об угле отклонения. Движения указывающего устройства повторяются на экране движениями указателя, создавая простой и интуитивно понятный способ навигации по графическому пользовательскому интерфейсу компьютера (GUI).

Композитные устройства

Пульт Wii с прикрепленным ремешком

Устройства ввода, такие как кнопки и джойстики, можно объединить на одном физическом устройстве, которое можно рассматривать как составное устройство. Многие игровые устройства имеют такие контроллеры.Технически мыши являются составными устройствами, так как они отслеживают движение и предоставляют кнопки для нажатия, но обычно считается, что составные устройства имеют более двух различных форм ввода.
- Игровой контроллер
- Геймпад (или джойстик)
- Пэддл (игровой контроллер)
- Поворотный переключатель/манипулятор (или ручка)
- Пульт Wii
Устройства обработки изображений и ввода

Датчик Microsoft Kinect

Устройства ввода видео используются для оцифровки изображений или видео из внешнего мира в компьютер. Информация может храниться в различных форматах в зависимости от требований пользователя.
- Цифровая камера
- Цифровая видеокамера
- Портативный медиаплеер
- Веб-камера
- Сенсор Microsoft Kinect
- Сканер изображений
- Сканер отпечатков пальцев
- Сканер штрих-кода
- 3D-сканер
- Лазерный дальномер
- Отслеживание взгляда
- Компьютерная томография
- Магнитно-резонансная томография
- Позитронно-эмиссионная томография
- Медицинское УЗИ
Устройства ввода звука

Устройства ввода звука используются для захвата звука. В некоторых случаях устройство вывода звука можно использовать в качестве устройства ввода для захвата производимого звука.
- Микрофоны
- MIDI-клавиатура или другой цифровой музыкальный инструмент
Устройства вывода

Устройство вывода – это любая часть аппаратного компьютерного оборудования, используемая для передачи результатов обработки данных, выполняемой системой обработки информации (например, компьютером), которая преобразует сгенерированную электронным способом информацию в удобочитаемую форму. [3] [4]

Устройства отображения

Устройство отображения – это устройство вывода, которое визуально передает текст, графику и видеоинформацию. Информация, отображаемая на устройстве отображения, называется электронной копией, поскольку эта информация существует в электронном виде и отображается в течение временного периода. Устройства отображения включают ЭЛТ-мониторы, ЖК-мониторы и дисплеи, газовые плазменные мониторы и телевизоры. [5]

Ввод/вывод

Входные данные – это сигналы или данные, полученные системой, а выходные – сигналы или данные, отправленные из нее.

Существует множество устройств ввода и вывода, таких как многофункциональные принтеры и компьютерные навигационные системы, которые используются для специализированных или уникальных приложений. [6] В вычислительной технике ввод/вывод относится к связи между системой обработки информации (например, компьютером) и внешним миром. Входы — это сигналы или данные, полученные системой, а выходы — это сигналы или данные, отправленные из нее.

Примеры

Эти примеры устройств вывода также включают устройства ввода/вывода. [7] [8] Принтеры и визуальные дисплеи являются наиболее распространенным типом устройств вывода для взаимодействия с людьми, но голосовая связь становится все более доступной. [9]
- Динамики
- Наушники
- Экран (монитор)
- Принтер
- Помощь в голосовом общении
- Автомобильная навигационная система
- Тиснение Брайля
- Проектор
- Плоттер
- Телевидение
- Радио
Память компьютера

В вычислительной технике под памятью понимаются устройства, используемые для хранения информации для использования в компьютере. Термин «первичная память» используется для систем хранения данных, которые функционируют на высокой скорости (т. е. ОЗУ), в отличие от вторичной памяти, которая обеспечивает хранение программ и данных, доступ к которым медленный, но обеспечивает большую емкость памяти. При необходимости первичная память может быть сохранена во вторичной памяти с помощью метода управления памятью, называемого «виртуальной памятью». Архаичным синонимом памяти является хранилище. [10]

Энергозависимая память

DDR-SD-RAM, SD-RAM и две старые формы RAM.

Энергозависимая память – это компьютерная память, для хранения которой требуется питание. Большая часть современной полупроводниковой энергозависимой памяти представляет собой статическое ОЗУ (см. SRAM) или динамическое ОЗУ (см. DRAM). SRAM сохраняет свое содержимое до тех пор, пока подключено питание, и к ней легко подключиться, но она использует шесть транзисторов на бит.Динамическое ОЗУ сложнее в интерфейсе и управлении и требует регулярных циклов обновления, чтобы предотвратить потерю его содержимого. Однако DRAM использует только один транзистор и конденсатор на бит, что позволяет достичь гораздо более высокой плотности и, с большим количеством битов на микросхеме памяти, быть намного дешевле в расчете на бит. SRAM не подходит для системной памяти настольных компьютеров, где преобладает DRAM, но используется для их кэш-памяти. SRAM является обычным явлением в небольших встроенных системах, которым может потребоваться всего несколько десятков килобайт или меньше. Будущие технологии энергозависимой памяти, которые надеются заменить или конкурировать с SRAM и DRAM, включают Z-RAM, TTRAM, A-RAM и ETA RAM.

< /p>
Некоторые типы компьютерной памяти спроектированы так, чтобы быть очень быстрыми, а это означает, что центральный процессор (ЦП) может очень быстро получить доступ к хранящимся там данным. Другие типы спроектированы так, чтобы быть очень дешевыми, поэтому в них можно экономично хранить большие объемы данных.

Еще одна особенность компьютерной памяти заключается в том, что некоторые типы памяти являются энергонезависимыми, что означает, что они могут хранить данные в течение длительного времени даже при отсутствии питания. А некоторые типы являются изменчивыми, которые часто работают быстрее, но теряют все хранящиеся на них данные при отключении питания.

Компьютерная система создается с использованием комбинации этих типов компьютерной памяти, и точная конфигурация может быть оптимизирована для обеспечения максимальной скорости обработки данных или минимальной стоимости, или некоторого компромисса между ними.

Оглавление

Какие существуют типы компьютерной памяти?

Несмотря на то, что в компьютере существует много типов памяти, основное различие между основной памятью, часто называемой системной памятью, и вторичной памятью, которую чаще называют хранилищем.

Ключевое различие между первичной и вторичной памятью заключается в скорости доступа.
- Основная память включает в себя ПЗУ и ОЗУ и расположена рядом с ЦП на материнской плате компьютера, что позволяет ЦП действительно очень быстро считывать данные из основной памяти. Он используется для хранения данных, которые необходимы ЦП в ближайшее время, чтобы ему не приходилось ждать их доставки.
- Вторичная память, напротив, обычно физически расположена в отдельном устройстве хранения, таком как жесткий диск или твердотельный накопитель (SSD), который подключен к компьютерной системе либо напрямую, либо по сети. Стоимость гигабайта вторичной памяти намного ниже, но скорость чтения и записи значительно ниже.
За несколько периодов развития компьютеров было развернуто множество типов компьютерной памяти, каждый из которых имел свои сильные и слабые стороны.

Основные типы памяти: RAM и ROM

Существует два основных типа основной памяти:

Давайте подробно рассмотрим оба типа памяти.

1) ОЗУ Память компьютера

Акроним RAM связан с тем, что к данным, хранящимся в оперативной памяти, можно обращаться, как следует из названия, в любом произвольном порядке. Или, другими словами, к любому случайному биту данных можно получить доступ так же быстро, как и к любому другому биту.

Самое важное, что нужно знать об ОЗУ, это то, что ОЗУ работает очень быстро, в нее можно записывать и читать, она энергозависима (поэтому все данные, хранящиеся в ОЗУ, теряются при отключении питания) и, наконец, , это очень дорого по сравнению со всеми типами вторичной памяти по стоимости за гигабайт. Именно из-за относительно высокой стоимости оперативной памяти по сравнению с дополнительными типами памяти большинство компьютерных систем используют как основную, так и дополнительную память.

Данные, необходимые для предстоящей обработки, перемещаются в ОЗУ, где к ним можно получить доступ и изменить их очень быстро, чтобы ЦП не оставался в ожидании. Когда данные больше не требуются, они перемещаются в более медленную, но более дешевую вторичную память, а освободившееся место в ОЗУ заполняется следующим блоком данных, который будет использоваться.

Типы оперативной памяти
- DRAM: DRAM расшифровывается как Dynamic RAM и является наиболее распространенным типом RAM, используемым в компьютерах. Самый старый тип известен как DRAM с одинарной скоростью передачи данных (SDR), но новые компьютеры используют более быструю DRAM с двойной скоростью передачи данных (DDR). DDR поставляется в нескольких версиях, включая DDR2, DDR3 и DDR4, которые обеспечивают лучшую производительность и более энергоэффективны, чем DDR. Однако разные версии несовместимы, поэтому невозможно смешивать DDR2 с DDR3 DRAM в компьютерной системе. DRAM состоит из транзистора и конденсатора в каждой ячейке.
- SRAM: SRAM означает статическое ОЗУ. Это особый тип ОЗУ, который работает быстрее, чем DRAM, но дороже и объемнее, поскольку в каждой ячейке имеется шесть транзисторов. По этим причинам SRAM обычно используется только в качестве кэша данных внутри самого ЦП или в качестве ОЗУ в серверных системах очень высокого класса. Небольшой кэш SRAM для наиболее необходимых данных может привести к значительному повышению скорости работы системы.
Ключевое различие между DRAM и SRAM заключается в том, что SRAM быстрее, чем DRAM, возможно, в два-три раза быстрее, но дороже и громоздче. SRAM обычно доступен в мегабайтах, а DRAM приобретается в гигабайтах.

DRAM потребляет больше энергии, чем SRAM, поскольку ее необходимо постоянно обновлять для поддержания целостности данных, тогда как SRAM, хотя и энергозависимая, не требует постоянного обновления при включении.

2) ROM Память компьютера

ROM означает постоянную память, и это название связано с тем фактом, что, хотя данные могут быть прочитаны из компьютерной памяти этого типа, данные обычно не могут быть записаны в нее. Это очень быстрый тип компьютерной памяти, который обычно устанавливается рядом с процессором на материнской плате.

ПЗУ — это тип энергонезависимой памяти, что означает, что данные, хранящиеся в ПЗУ, сохраняются в памяти, даже когда на нее не подается питание, например, когда компьютер выключен. В этом смысле она похожа на вторичную память, которая используется для долговременного хранения.

Когда компьютер включен, ЦП может начать считывать информацию, хранящуюся в ПЗУ, без необходимости в драйверах или другом сложном программном обеспечении, помогающем ему взаимодействовать. ПЗУ обычно содержит «загрузочный код», который представляет собой базовый набор инструкций, которые компьютер должен выполнить, чтобы узнать об операционной системе, хранящейся во вторичной памяти, и загрузить части операционной системы в первичную память, чтобы он мог запуститься. и будьте готовы к использованию.

ПЗУ также используется в более простых электронных устройствах для хранения прошивки, которая запускается сразу после включения устройства.

Типы ПЗУ

ПЗУ доступно в нескольких различных типах, включая PROM, EPROM и EEPROM.
- PROM PROM расшифровывается как Programmable Read-Only Memory и отличается от настоящего ROM тем, что в то время как ROM программируется (т.е. в него записываются данные) в процессе производства, PROM изготавливается в пустом состоянии, а затем запрограммированы позже с помощью программатора PROM или записи.
- EPROM EPROM расшифровывается как Erasable Programmable Read-Only Memory, и, как следует из названия, данные, хранящиеся в EPROM, можно стереть, а EPROM перепрограммировать. Для стирания EPROM необходимо извлечь его из компьютера и подвергнуть воздействию ультрафиолетового света перед повторной записью.
- EEPROM EEPROM расшифровывается как электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство, и различие между EPROM и EEPROM заключается в том, что последнее может быть стерто и записано компьютерной системой, в которой оно установлено. В этом смысле EEPROM строго не читается. Только. Однако во многих случаях процесс записи идет медленно, поэтому обычно это делается только для периодического обновления программного кода, такого как микропрограмма или код BIOS.
Как ни странно, флэш-память NAND (например, в USB-накопителях и твердотельных накопителях) является типом EEPROM, но флэш-память NAND считается вторичной памятью.

Вторичные типы памяти

Вторичная память включает множество различных носителей данных, которые можно напрямую подключить к компьютерной системе. К ним относятся:

Вторичная память также включает:
- Устройства хранения, которые могут быть подключены через обычную сеть (известную как сетевое хранилище или NAS).
Возможно, облачное хранилище также можно назвать вторичной памятью.

Различия между ОЗУ и ПЗУ

ПЗУ:
- Энергонезависимая
- Быстро читать
- Обычно используется в небольших количествах.
- Невозможно быстро записать
- Используется для хранения инструкций по загрузке или прошивки.
- Относительно высокая стоимость хранения одного мегабайта по сравнению с оперативной памятью.
ОЗУ:
- Нестабильный
- Быстро читать и писать
- Используется в качестве системной памяти для хранения данных (включая программный код), которые ЦП должен немедленно обработать
- Относительно дешевое значение в пересчете на мегабайт по сравнению с ПЗУ, но относительно дорогое по сравнению со вторичной памятью.
Какая технология находится между первичной и вторичной памятью?

За последний год или около того был разработан новый носитель памяти под названием 3D XPoint, характеристики которого находятся между первичной и вторичной памятью.

3D XPoint дороже, но быстрее, чем дополнительная память, и дешевле, но медленнее, чем оперативная память. Это также тип энергонезависимой памяти.

Эти характеристики означают, что ее можно использовать в качестве альтернативы ОЗУ в системах, которым требуется огромный объем системной памяти, создание которой с использованием ОЗУ было бы слишком дорого (например, в системах с базами данных в оперативной памяти). Компромисс заключается в том, что такие системы не получают полного прироста производительности за счет использования оперативной памяти.

Поскольку 3D XPoint является энергонезависимым, системы, использующие 3D XPoint в качестве системной памяти, могут быть запущены и снова запущены после сбоя питания или другого прерывания очень быстро, без необходимости считывания всех данных обратно в системную память из вторичная память.

Периферийное устройство — это «устройство, которое используется для ввода информации в компьютер или получения информации из него». [1]

Существует три различных типа периферийных устройств:
- Ввод, используемый для взаимодействия или отправки данных на компьютер (мышь, клавиатура и т. д.)
- Вывод, обеспечивающий вывод пользователю данных с компьютера (мониторы, принтеры и т. д.)
- Хранилище, в котором хранятся данные, обрабатываемые компьютером (жесткие диски, флешки и т. д.)
Периферийные устройства человеко-машинного интерфейса (HMI).

Обзор

Периферийное устройство обычно определяется как любое вспомогательное устройство, такое как компьютерная мышь или клавиатура, которое каким-либо образом подключается к компьютеру и работает с ним. Другими примерами периферийных устройств являются карты расширения, графические карты, сканеры изображений, ленточные накопители, микрофоны, громкоговорители, веб-камеры и цифровые камеры. ОЗУ — оперативная память — занимает грань между периферийным и основным компонентом; технически это периферийное устройство для хранения данных, но оно требуется для каждой основной функции современного компьютера, и удаление ОЗУ эффективно отключит любую современную машину. Многие новые устройства, такие как цифровые часы, смартфоны и планшетные компьютеры, имеют интерфейсы, которые позволяют использовать их в качестве периферийных устройств на полном компьютере, хотя они не зависят от хоста, как другие периферийные устройства. Согласно наиболее техническому определению, единственными частями компьютера, которые не считаются периферийными устройствами, являются центральный процессор, блок питания, материнская плата и корпус компьютера.

В системе на чипе периферийные устройства встроены в ту же интегральную схему, что и центральный процессор. Их по-прежнему называют «периферийными устройствами», несмотря на то, что они постоянно подключены к своему хост-процессору (и в некотором смысле являются его частью).

Общие периферийные устройства
- Ввод
  - Клавиатура
  - Компьютерная мышь
  - Графический планшет
  - Сенсорный экран
  - Сканер штрих-кода
  - Сканер изображений
  - Микрофон
  - Веб-камера
  - Игровой контроллер
  - Световое перо
  - Сканер
  - Цифровая камера
  - Дисплей компьютера
  - Принтер
  - Проектор
  - Динамик
  - Диск для гибких дисков
  - Флэш-накопитель
  - Диск
  - Интерфейс для хранения данных на смартфоне или планшете.
  - CD/DVD-привод
  - Модем
  - Контроллер сетевого интерфейса (NIC)
  Устройства ввода
  
  В вычислительной технике устройство ввода – это периферийное устройство (часть аппаратного компьютерного оборудования), используемое для передачи данных и управляющих сигналов в систему обработки информации, такую как компьютер или другое информационное устройство. К устройствам ввода относятся клавиатуры, мыши, сканеры, цифровые камеры и джойстики.
  
  Многие устройства ввода можно классифицировать по следующим признакам:
  - модальность ввода (например, механическое движение, звук, изображение и т. д.)
  - ввод является дискретным (например, нажатия клавиш) или непрерывным (например, положение мыши, хотя и оцифровано в дискретную величину, происходит достаточно быстро, чтобы считаться непрерывным)
  Указывающие устройства, которые представляют собой устройства ввода, используемые для указания положения в пространстве, можно дополнительно классифицировать в соответствии с:
  - Прямой или косвенный вход. При прямом вводе пространство ввода совпадает с пространством отображения, т. е. указание производится в пространстве, где появляется визуальная обратная связь или указатель. Сенсорные экраны и световые перья предполагают прямой ввод. Примеры непрямого ввода включают мышь и шаровой манипулятор.
  - Является ли информация о местоположении абсолютной (например, на сенсорном экране) или относительной (например, с помощью мыши, которую можно поднять и изменить положение)
  Прямой ввод почти всегда является абсолютным, но косвенный ввод может быть как абсолютным, так и относительным. Например, оцифровывающие графические планшеты, которые не имеют встроенного экрана, включают непрямой ввод и определяют абсолютные положения и часто работают в режиме абсолютного ввода, но они также могут быть настроены для имитации режима относительного ввода, такого как сенсорная панель, где стилус или шайбу можно поднять и переместить.
  
  Устройства ввода и вывода составляют аппаратный интерфейс между компьютером и сканером или контроллером 6DOF.
  
  Клавиатуры
  
  Клавиатура – это устройство взаимодействия с пользователем, представленное в виде набора кнопок. Каждая кнопка или клавиша может использоваться либо для ввода лингвистического символа в компьютер, либо для вызова определенной функции компьютера. Они действуют как основной интерфейс ввода текста для большинства пользователей. В традиционных клавиатурах используются пружинные кнопки, хотя в более новых вариантах используются виртуальные клавиши или даже проекционные клавиатуры. Это похожее на пишущую машинку устройство, состоящее из матрицы переключателей.
  
  Примеры типов клавиатур включают:
  - Кейер
  - Клавиатура
  - Подсвеченная программная функциональная клавиатура (LPFK)
  Указывающие устройства
  
  Компьютерная мышь
  
  Указывающие устройства – наиболее часто используемые сегодня устройства ввода. Указывающее устройство — это любое устройство интерфейса пользователя, которое позволяет пользователю вводить пространственные данные в компьютер. В случае с мышами и сенсорными панелями это обычно достигается путем обнаружения движения по физической поверхности. Аналоговые устройства, такие как 3D-мыши, джойстики или джойстики, работают, сообщая об угле отклонения. Движения указывающего устройства повторяются на экране движениями указателя, создавая простой и интуитивно понятный способ навигации по графическому пользовательскому интерфейсу компьютера (GUI).
  
  Композитные устройства
  
  Пульт Wii с прикрепленным ремешком
  
  Устройства ввода, такие как кнопки и джойстики, можно объединить на одном физическом устройстве, которое можно рассматривать как составное устройство. Многие игровые устройства имеют такие контроллеры. Технически мыши являются составными устройствами, так как они отслеживают движение и предоставляют кнопки для нажатия, но обычно считается, что составные устройства имеют более двух различных форм ввода.
  - Игровой контроллер
  - Геймпад (или джойстик)
  - Пэддл (игровой контроллер)
  - Поворотный переключатель/манипулятор (или ручка)
  - Пульт Wii
  Устройства обработки изображений и ввода
  
  Датчик Microsoft Kinect
  
  Устройства ввода видео используются для оцифровки изображений или видео из внешнего мира в компьютер. Информация может храниться в различных форматах в зависимости от требований пользователя.
  - Цифровая камера
  - Цифровая видеокамера
  - Портативный медиаплеер
  - Веб-камера
  - Сенсор Microsoft Kinect
  - Сканер изображений
  - Сканер отпечатков пальцев
  - Сканер штрих-кода
  - 3D-сканер
  - Лазерный дальномер
  - Отслеживание взгляда
  - Компьютерная томография
  - Магнитно-резонансная томография
  - Позитронно-эмиссионная томография
  - Медицинское УЗИ
  Устройства ввода звука
  
  Устройства ввода звука используются для захвата звука. В некоторых случаях устройство вывода звука можно использовать в качестве устройства ввода для захвата производимого звука.
  - Микрофоны
  - MIDI-клавиатура или другой цифровой музыкальный инструмент
  Устройства вывода
  
  Устройство вывода – это любая часть аппаратного компьютерного оборудования, используемая для передачи результатов обработки данных, выполняемой системой обработки информации (например, компьютером), которая преобразует сгенерированную электронным способом информацию в удобочитаемую форму. [3] [4]
  
  Устройства отображения
  
  Устройство отображения – это устройство вывода, которое визуально передает текст, графику и видеоинформацию. Информация, отображаемая на устройстве отображения, называется электронной копией, поскольку эта информация существует в электронном виде и отображается в течение временного периода. Устройства отображения включают ЭЛТ-мониторы, ЖК-мониторы и дисплеи, газовые плазменные мониторы и телевизоры. [5]
  
  Ввод/вывод
  
  Входные данные – это сигналы или данные, полученные системой, а выходные – сигналы или данные, отправленные из нее.
  
  Существует множество устройств ввода и вывода, таких как многофункциональные принтеры и компьютерные навигационные системы, которые используются для специализированных или уникальных приложений. [6] В вычислительной технике ввод/вывод относится к связи между системой обработки информации (например, компьютером) и внешним миром. Входы — это сигналы или данные, полученные системой, а выходы — это сигналы или данные, отправленные из нее.
  
  Примеры
  
  Эти примеры устройств вывода также включают устройства ввода/вывода. [7] [8] Принтеры и визуальные дисплеи являются наиболее распространенным типом устройств вывода для взаимодействия с людьми, но голосовая связь становится все более доступной. [9]
  - Динамики
  - Наушники
  - Экран (монитор)
  - Принтер
  - Помощь в голосовом общении
  - Автомобильная навигационная система
  - Тиснение Брайля
  - Проектор
  - Плоттер
  - Телевидение
  - Радио
  Память компьютера
  
  В вычислительной технике под памятью понимаются устройства, используемые для хранения информации для использования в компьютере. Термин «первичная память» используется для систем хранения данных, которые функционируют на высокой скорости (т. е. ОЗУ), в отличие от вторичной памяти, которая обеспечивает хранение программ и данных, доступ к которым медленный, но обеспечивает большую емкость памяти. При необходимости первичная память может быть сохранена во вторичной памяти с помощью метода управления памятью, называемого «виртуальной памятью». Архаичным синонимом памяти является хранилище. [10]
  
  Энергозависимая память
  
  DDR-SD-RAM, SD-RAM и две старые формы RAM.
  
  Энергозависимая память – это компьютерная память, для хранения которой требуется питание. Большая часть современной полупроводниковой энергозависимой памяти представляет собой статическое ОЗУ (см. SRAM) или динамическое ОЗУ (см. DRAM). SRAM сохраняет свое содержимое до тех пор, пока подключено питание, и к ней легко подключиться, но она использует шесть транзисторов на бит. Динамическое ОЗУ сложнее в интерфейсе и управлении и требует регулярных циклов обновления, чтобы предотвратить потерю его содержимого. Однако DRAM использует только один транзистор и конденсатор на бит, что позволяет достичь гораздо более высокой плотности и, с большим количеством битов на микросхеме памяти, быть намного дешевле в расчете на бит. SRAM не подходит для системной памяти настольных компьютеров, где преобладает DRAM, но используется для их кэш-памяти. SRAM является обычным явлением в небольших встроенных системах, которым может потребоваться всего несколько десятков килобайт или меньше. Будущие технологии энергозависимой памяти, которые надеются заменить или конкурировать с SRAM и DRAM, включают Z-RAM, TTRAM, A-RAM и ETA RAM.
  
  Читайте также:

Есть три основных типа величин, с которыми работает компьютер.

Примеры вопросов

Какие существуют типы компьютерной памяти?