Типы устройств типы памяти
Обновлено: 21.11.2024
Существует множество элементов, обеспечивающих оптимальную работу компьютера. Для правильной работы компьютерам требуется память для хранения информации, которую центральный процессор использует для обработки и выполнения инструкций. Если вы заинтересованы в карьере в области компьютерных наук, подумайте о том, чтобы узнать больше о компьютерной памяти и ее роли в цифровых устройствах. В этой статье мы обсудим, что такое компьютерная память, почему она важна и 14 типов компьютерной памяти.
Что такое память компьютера?
Память компьютера – это внутренняя или внешняя система, в которой хранятся данные и инструкции на устройстве. Он состоит из нескольких ячеек, называемых ячейками памяти, каждая из которых имеет уникальный идентификационный номер. Центральный процессор (ЦП), который читает и выполняет инструкции, выбирает определенные ячейки для чтения или записи данных в зависимости от задачи, которую пользователь просит выполнить компьютер. Существует множество типов памяти, которые вы можете использовать, в зависимости от того, сколько вам нужно, и от типа используемого устройства.
Почему так важна память компьютера?
Память компьютера важна, поскольку без нее устройства не могут выполнять задачи. Память обеспечивает правильное включение и работу устройства. Кроме того, он обеспечивает быструю работу вашего компьютера и позволяет использовать несколько приложений одновременно. Если вы хотите сохранить данные для последующего использования, вы также можете использовать определенные типы для этой цели.
14 типов компьютерной памяти
Вот список из 14 типов компьютерной памяти:
1. Внутренний
Во внутренней памяти, также известной как основная память, хранятся небольшие объемы данных, к которым компьютер может получить доступ, пока вы активно его используете. Внутренняя память состоит из микросхем, подключенных к материнской плате, и для ее использования ее необходимо подключить непосредственно к устройству. Существует два основных типа внутренней памяти, называемые ОЗУ и ПЗУ, и у них есть свои подмножества памяти.
2. ОЗУ
Оперативная память (ОЗУ) — это основная внутренняя память центрального процессора (ЦП). Ваше электронное устройство использует его для хранения временных данных. Он делает это, предоставляя приложениям место для хранения данных, которые вы активно используете, чтобы они могли быстро получить доступ к данным. Объем оперативной памяти на вашем устройстве определяет его производительность и скорость. Если у вас недостаточно оперативной памяти, он может медленно обрабатывать программы, что может повлиять на вывод и скорость, с которой вы можете использовать компьютер.
Оперативная память также имеет "энергозависимую память", потому что она теряет хранящиеся в ней данные при выключении устройства. Например, если вы пользуетесь интернет-браузером на своем ноутбуке, а компьютер выключается, возможно, он не сохранил веб-страницы, которые вы использовали ранее, потому что оперативная память хранит эту информацию только временно.
3. DRAM
Динамическая оперативная память (DRAM) – это один из двух особых типов оперативной памяти, используемых в современных устройствах, таких как ноутбуки, настольные компьютеры, портативные устройства и игровые системы. Это более доступный из двух типов ОЗУ и производит память большой емкости. Он состоит из двух компонентов, транзисторов и конденсаторов, которые требуют подзарядки каждые несколько секунд, чтобы сохранить данные. Как и оперативная память, она также теряет данные при отключении питания и имеет энергозависимую память.
4. SRAM
Статическая оперативная память (SRAM) — это второй тип RAM, в котором данные хранятся до тех пор, пока в системе есть питание, в отличие от DRAM, которая обновляется гораздо чаще. Поскольку он держит энергию дольше, он дороже, чем DRAM, что обычно делает его менее широко используемым. Пользователи обычно используют SRAM в качестве кэш-памяти, что делает ее более быстрой формой памяти, чем DRAM.
5. ПЗУ
Постоянная память (ПЗУ) — это еще один тип основной внутренней памяти, но, в отличие от ОЗУ, ПЗУ является энергонезависимой и хранит данные постоянно. Это не зависит от устройства, которое нужно включить для сохранения данных. Вместо этого программист записывает данные в отдельные ячейки, используя двоичный код, который представляет текст с помощью двухсимвольной системы «1» и «0». Поскольку вы не можете изменить данные в ПЗУ, вы можете использовать этот тип памяти для аспектов, которые не изменяются, таких как загрузка программного обеспечения или инструкции микропрограммы, которые помогают устройству функционировать должным образом.
6. ВЫПУСКНОЙ
Программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) – это тип ПЗУ, которое изначально представляет собой память без данных. Пользователь может записывать данные на чип с помощью специального устройства, называемого программатором PROM. Подобно ПЗУ, данные становятся постоянными после того, как пользователь записал их на чип. Этот тип памяти может быть полезен программистам, которые хотели бы создать специальную прошивку для чипа и использовать ее для изменения типичных функций системы.
7. ППЗУ
Стираемая программируемая постоянная память (СППЗУ) — это еще один тип микросхемы ПЗУ, на которую пользователи могут записывать данные, а также стирать старые данные и перепрограммировать их. Текущие данные можно стереть с помощью ультрафиолетового (УФ) света в виде окошка из кварцевого кристалла в верхней части чипа.После того, как вы стерли данные, вы можете использовать программатор PROM, чтобы перепрограммировать их. Вы можете стирать данные с микросхемы EPROM только определенное количество раз, потому что чрезмерное стирание может повредить микросхему и сделать ее ненадежной для использования в будущем.
8. ЭСППЗУ
Электрически стираемая программируемая постоянная память (ЭСППЗУ) — это последний тип энергонезависимой микросхемы ПЗУ, который обычно заменяет необходимость в микросхемах ППЗУ или СППЗУ. Этот тип памяти также позволяет пользователям стирать и перепрограммировать данные на микросхему, но делает это с помощью электрического поля и намного быстрее стирает данные, чем СППЗУ. Кроме того, вы можете удобно стирать данные, пока микросхема все еще находится внутри компьютера, в то время как микросхемы СППЗУ необходимо вынимать из компьютера, чтобы стереть их.
9. Кэш
Кэш-память — это внутренняя высокоскоростная полупроводниковая память, в которой хранятся экземпляры данных, часто используемых ЦП. Он обеспечивает доступ к ЦП, поэтому, когда ЦП запрашивает данные или программы, кэш-память может практически мгновенно передать их ЦП. Кэш-память обычно находится между процессором и оперативной памятью, которая служит буфером между ними.
10. Внешний
Внешняя память, также известная как вторичная память, – это память, не связанная напрямую с ЦП, которую можно подключать или удалять по мере необходимости. Существует много типов внешней памяти, которые люди используют в своих устройствах. Примеры включают внешние жесткие диски, флэш-накопители, карты памяти и компакт-диски (CD). Вы можете сохранять данные с компьютера на внешнюю память, удалять их с устройства и подключать к другому совместимому устройству для передачи данных.
11. Оптический привод
Память оптического привода — это внешняя память, которая может хранить и считывать данные с помощью света. Наиболее распространенными типами являются CD, DVD и Blu-ray. Чтобы получить доступ к содержимому оптического привода, вы помещаете диск в компьютер, и компьютер вращает диск. Лазерный луч внутри системы сканирует ее, получает данные на оптический привод и загружает в компьютер. Этот тип памяти может быть полезен, потому что обычно он недорог, легко доступен и хранит много данных.
12. Магнитное хранилище
Магнитные запоминающие устройства имеют покрытие из магнитного материала, в котором данные кодируются в виде электрического тока. Этот тип памяти использует магнитные поля для намагничивания небольших участков металлического вращающегося диска. Каждый раздел представляет собой «1» или «0» и содержит большой объем данных, часто много терабайт. Пользователям нравится этот тип памяти, потому что он доступен по цене, долговечен и может хранить много данных. Распространенными формами магнитных запоминающих устройств являются магнитная лента, жесткие диски и гибкие диски.
13. Твердотельные накопители
Твердотельные накопители — это форма внешней памяти, состоящая из кремниевых микросхем. Они похожи на магнитные накопители, потому что их можно удалить с устройства, на котором вы храните или извлекаете данные, но твердотельные накопители более современны. Они также быстрее, потому что память хранит двоичные данные электрически в кремниевых чипах, известных как ячейки. В оперативной памяти используется аналогичный метод, но твердотельные накопители могут сохранять память даже при выключении устройства, поскольку они используют флэш-память. Распространенными типами являются карты памяти с универсальной последовательной шиной (USB) или флэш-накопители USB.
14. Виртуальный
Виртуальная память — это еще один тип вторичной памяти в виде жесткого диска или твердотельного накопителя, который позволяет компьютеру компенсировать нехватку физической памяти путем переноса данных из ОЗУ на дисковое хранилище. Когда объем оперативной памяти заканчивается, виртуальная память перемещает данные в файл подкачки, который представляет собой часть жесткого диска, используемую в качестве расширения оперативной памяти. Это временный процесс, который исчезает, когда в ОЗУ становится больше свободного места.
Например, если пользователь находится на своем устройстве и одновременно использует несколько приложений, он может использовать большую часть доступной оперативной памяти, что может замедлить работу устройства и его способность эффективно работать с программами. Данные, которые компьютер не использует, затем переносятся в виртуальную память, чтобы освободить место в ОЗУ для запуска приложений на полную мощность.
Компьютеры и многие электронные гаджеты обычно полагаются на хранимую информацию, которая в основном представляет собой данные, которые можно использовать для управления действиями цепи. Цифровая информация хранится в запоминающих устройствах. Воспоминания можно разделить на 2 категории в зависимости от того, к каким ячейкам памяти можно получить доступ в данный момент.
Для доступа к SAM (памяти с последовательным доступом) необходимо пройти через каждую ячейку памяти, пока не будет достигнута нужная ячейка. Магнитная лента является примером SAM.
Вторая категория запоминающих устройств называется ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), где к памяти можно получить произвольный доступ в любой момент без необходимости пошагового перехода через каждую ячейку памяти. Как правило, доступ к оперативной памяти выполняется быстрее, чем к SAM. Память большинства электронных гаджетов относится к типу RAM.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
Оперативная память является энергозависимой. Это означает, что информация, хранящаяся в ОЗУ, будет потеряна после отключения питания. Два распространенных типа RAM — это DRAM (динамическая RAM) и SRAM (статическая RAM). DRAM хранит бит в зависимости от наличия или отсутствия заряда на емкости подложки затвора MOSFET.
Поскольку емкость имеет утечку, ее необходимо обновлять каждые несколько миллисекунд. SRAM представляет собой массив триггеров, в котором бит, хранящийся в триггере, будет оставаться до тех пор, пока не будет отключено питание или его не заменит другой бит. SRAM не нуждается в обновлении. DRAM обычно в 1,5–4 раза плотнее SRAM и, следовательно, дешевле. Однако SRAM имеет более быстрое время доступа, чем DRAM.
Постоянное запоминающее устройство (ROM) Запоминающее устройство
ПЗУ является энергонезависимым, поскольку его содержимое не теряется при отключении питания. Все ПЗУ можно запрограммировать хотя бы один раз. Маска ПЗУ программируется путем гравировки «1» и «0» на полупроводнике во время производства.
Программируемое ПЗУ (ППЗУ) может быть записано после изготовления путем электрического прожига определенных транзисторов или диодов в массиве памяти. EPROM можно стереть и перепрограммировать с помощью ультрафиолетового излучения.
Данные EEPROM (электронно стираемое PROM) можно стереть электронным способом, но это занимает больше времени по сравнению с RAM. Время чтения и записи для ОЗУ почти одинаковое, но время записи в ППЗУ меньше. ППЗУ необходимо стереть, прежде чем их можно будет перепрограммировать, и часто требуется более высокое напряжение программирования, чем его рабочее напряжение.
ПЗУ обычно используется для хранения данных или программ, которые не изменяются часто и должны оставаться на месте при отключении питания.
Энергонезависимое ОЗУ (NVRAM) Запоминающее устройство
Чип NVRAM состоит из ОЗУ и ПЗУ. При сбросе питания содержимое ПЗУ копируется в ОЗУ. Перед отключением питания система скопирует все содержимое ОЗУ в ПЗУ для долговременного хранения. Оперативная память в NVRAM называется теневой ОЗУ. NVRAM заполняет пробел между легко записываемой памятью и энергонезависимой памятью.
JavaScript отключен.
Включите JavaScript для просмотра этого контента.
Устройство для хранения данных
Компьютеры обрабатывают информацию, хранящуюся в их памяти, которая состоит из единиц хранения данных. Устройства хранения данных, такие как дисководы CD и DVD, называются внешними или вспомогательными запоминающими устройствами, тогда как основные запоминающие устройства, напрямую доступные с компьютеров, называются внутренними или основными запоминающими устройствами, которые основаны на полупроводниковых микросхемах памяти.
В основном существует два типа полупроводниковой памяти: оперативная память (ОЗУ) и постоянная память (ПЗУ). RAM — это домен временного хранения данных, тогда как ROM служит доменом полупостоянного хранения. Если оперативную память можно сравнить с ноутбуками или блокнотами, то ПЗУ можно сравнить со словарями и учебниками.
ОЗУ — запоминающее устройство для чтения/записи данных
Поскольку оперативная память (ОЗУ) в основном используется в качестве временного хранилища для операционной системы и приложений, не имеет большого значения, что некоторые типы ОЗУ теряют данные при отключении питания. Гораздо важнее стоимость и скорость чтения/записи. В основном существует два типа ОЗУ: один — DRAM (динамическая ОЗУ), а другой — SRAM (статическая ОЗУ). DRAM хранит информацию в конденсаторах, и, поскольку конденсаторы медленно разряжаются, информация исчезает, если заряд конденсатора периодически не обновляется. На практике данные в DRAM необходимо считывать и перезаписывать (т. е. обновлять) десятки раз в секунду. В отличие от этого, SRAM не нуждается в обновлении, поскольку для сохранения данных в ней используются триггерные схемы*. SRAM дороже DRAM из-за сложной схемы, но и быстрее.
* Триггерная схема: электронная схема, в которой хранится один бит данных, представляющий либо 0, либо 1.
ПЗУ — постоянное запоминающее устройство
Постоянная память (ПЗУ) используется для извлечения сохраненных данных, которые постоянно фиксируются и не могут быть перезаписаны. Многие бытовые приборы, такие как стиральные машины и рисоварки, используют устройства ПЗУ для хранения предварительно установленных программ.
ПЗУ является энергонезависимой памятью, что означает, что данные, хранящиеся в ПЗУ, не теряются даже при отключении питания. ПЗУ предназначено специально для чтения данных. Возможно стереть или записать данные в ПЗУ, но это занимает слишком много времени. Чтобы исправить этот недостаток, в последние годы появились новые типы устройств, представляющие собой нечто среднее между ПЗУ и ОЗУ, включая флэш-память и СППЗУ.
Память является необходимой частью компьютера. Это основная потребность хранить и анализировать данные и, соответственно, давать ответы на команды, вводимые пользователями на компьютере. Память - это раздел хранения функционирования компьютера. В памяти также хранится информация для непосредственного использования, а также информация об аппаратных устройствах компьютера и их функционировании. В памяти происходят высокоскоростные операции по обработке информации в компьютере. Подобно человеческому мозгу, на компьютере доступны различные типы памяти. С изменением времени и постоянным развитием технологий память также обновляется.
Различные типы памяти в компьютере
В основном в компьютере есть два типа памяти: первичная память и вторичная память. Первичная память включает в себя ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) и ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Вторичная память включает в себя аппаратные устройства хранения, которые включены отдельно, такие как HDD (жесткие диски), SSD (твердотельные накопители), компакт-диски и другие устройства. Компьютерная система работает и функционирует с помощью этих типов памяти. Каждый из типов памяти имеет свой собственный набор сильных и слабых сторон и постоянно исследуется и обновляется, чтобы приносить пользу пользователям, использующим компьютеры во всем мире. Компьютерные технологии достигли больших успехов благодаря успешным исследованиям, проведенным в области компьютерной памяти, чтобы улучшить опыт и сохранить максимум данных. Некоторая часть памяти компьютера может хранить данные в течение более длительного периода времени даже при отсутствии питания. Они называются энергонезависимыми. Некоторые из них могут храниться только при включении питания в течение короткого периода времени, и они называются энергозависимыми. Если в конфигурации компьютера используется очень отличное сочетание обоих типов памяти, это дает отличные результаты. Давайте рассмотрим два типа памяти:
Веб-разработка, языки программирования, тестирование программного обеспечения и другое
1. Основная память
Этот тип памяти включает в себя как RAM (оперативное запоминающее устройство), так и ROM (постоянное запоминающее устройство). Он хранит очень небольшие объемы данных и может быть доступен очень быстро, когда компьютер работает в режиме питания.
я. ОЗУ (оперативное запоминающее устройство)
К данным, хранящимся в оперативной памяти, можно получить доступ случайным образом. Особого порядка не требуется. Это самый дорогой тип памяти. Он очень быстрый и быстрый, но требует энергии для работы, обмена данными и совместного использования данных, которые хранятся в его памяти. Любые данные, которые необходимо обработать в ближайшее время, перемещаются в ОЗУ, где изменение и доступ к данным выполняются быстро, так что нет периода ожидания для ЦП, чтобы начать работу. Это повышает скорость обработки ЦП и различных команд, отдаваемых ему пользователями. Какие бы данные не использовались, они перемещаются во вторичную память, а место в ОЗУ освобождается для дальнейших процессов.
а. DRAM
Динамическая оперативная память – это обычно используемая в компьютерах оперативная память. В отличие от прежних времен, когда компьютеры использовали ОЗУ с одинарной скоростью передачи данных (SDR), теперь они используют ОЗУ с двойной скоростью передачи данных (DDR), обладающее более быстрой вычислительной способностью. DDR2, DDR3, DDR4 — это доступные версии DRAM, каждая из которых эффективна в зависимости от их количества. Перед любой установкой необходимо проверить совместимость DRAM с операционной системой.
б. SRAM
Статическая оперативная память быстрее, чем динамическая, поэтому она дороже. Он имеет в общей сложности шесть транзисторов в каждой из своих ячеек. Поэтому он обычно используется в качестве кэша данных внутри ЦП и на высокопроизводительных серверах. Это помогает повысить скорость работы компьютера.
Все в одном пакете для разработки программного обеспечения (600+ курсов, 50+ проектов) 600+ онлайн-курсов | 3000+ часов | Поддающиеся проверке сертификаты | Пожизненный доступ
4,6 (3144 оценки)
ii. ПЗУ (постоянная память)
Данные можно только читать, но не записывать. Это быстрый тип памяти. Это энергонезависимый тип памяти. В случае отсутствия питания данные сохраняются в нем, а затем доступны компьютеру при включении питания. Обычно он содержит код Bootstrap, который необходим компьютеру для взаимодействия с аппаратными системами и понимания его операций и функций в соответствии с данными ему командами. В более простых устройствах, используемых обычно, есть ПЗУ, в котором хранятся данные прошивки, чтобы заставить их функционировать в соответствии с их потребностями.
2. Вторичная память
Он физически размещается или находится внутри отдельного устройства хранения, которое затем подключается к компьютеру для доступа. Жесткий диск и твердотельный накопитель обычно являются наиболее часто используемыми дополнительными устройствами памяти в компьютере. Они не такие дорогие, как RAM и ROM, и имеют разумную цену. Их скорость чтения и записи также сравнительно ниже.Поскольку это вообще отдельное устройство, оно может сохранять данные, хранящиеся внутри него, без необходимости питания. Обмениваемые и сохраняемые данные сначала отправляются в ОЗУ, а затем в ЦП для дальнейшей обработки. Они имеют возможность постоянного хранения данных и в то же время вы можете легко использовать их где угодно и носить с собой.
Использование памяти в компьютере
Компьютерная память является одной из основных потребностей ЦП и ее функционирования для правильной работы компьютера. Память компьютера ускоряет обработку данных, которая выполняется ЦП (центральным процессором). Хранение временных и постоянных данных необходимо для того, чтобы компьютер мог запускать свои процессы, а также реагировать на команды пользователя, связываясь со всеми аппаратными устройствами, поддерживающими компьютер и его работу. Эффективность компьютера требует памяти как основного удобства в его системе. Чем лучше память; тем быстрее будет работать компьютер.
Заключение
Память играет решающую роль в функционировании компьютерной системы. Благодаря технологическому прогрессу изобретения более высоких скоростей памяти гарантируют, что они улучшат качество производительности компьютеров, которые сегодня используются во всем мире для всех основных программ и процессов всех типов в различных отраслях.
Читайте также: