Укажите устройства хранения, на которых сохраняется информация при выключении компьютера

Обновлено: 21.11.2024

Компьютеры используют различные устройства хранения данных, которые классифицируются двумя способами: во-первых, сохраняют ли они данные при отсутствии электричества, а во-вторых, насколько близко они расположены к процессору (ЦП). Оба типа хранилища необходимы на всех компьютерах. В персональном компьютере память не сохраняет данные при выключении электричества, но при включенном обеспечивает быстрый доступ к открытым файлам. Однако накопитель позволяет хранить данные постоянно, поэтому они доступны при каждом включении компьютера.

Энергонезависимое и энергонезависимое хранилище

Первая классификация компьютерных хранилищ данных — энергозависимая и энергонезависимая. Примером энергозависимого хранилища является память (ОЗУ), в которой данные хранятся только до тех пор, пока устройство не обесточится. Оперативная память позволяет вашему компьютеру открывать несколько файлов и мгновенно получать доступ к любому из них. Другими примерами энергозависимых запоминающих устройств являются калькуляторы.

Энергонезависимое хранилище – это хранилище, в котором данные сохраняются даже при отсутствии питания устройства. Примером может служить жесткий диск (HDD) или твердотельный накопитель (SSD), на котором хранятся все данные, сохраненные на вашем компьютере. Есть и другие энергонезависимые хранилища, такие как DVD или флешки. Подробнее о разнице между памятью и хранилищем читайте здесь.

Иерархия хранилища

Компьютерные устройства хранения данных также классифицируются по удаленности от процессора. Ближайшее хранилище — это память или ОЗУ. Это единственный вид хранилища данных, который напрямую обращается к ЦП. Память включает в себя регистры процессора и кэш процессора, но они включены в модуль памяти.

Память — это энергозависимая память, поэтому любая информация, попадающая в память, должна быть записана на основное запоминающее устройство для постоянного хранения. Поскольку данные передаются из памяти на устройство хранения, оно считается дополнительным хранилищем.

Для большинства персональных компьютеров дополнительное хранилище является основным устройством хранения данных. Жесткий диск или твердотельный накопитель содержит все данные; файлы, фотографии, программы, музыку и фильмы, которые пользователь хочет сохранить. Съемные внешние устройства хранения данных, такие как флэш-накопители, компакт-диски и DVD-диски с возможностью чтения и записи, также являются вторичным хранилищем. Однако компьютер не может работать без накопителя. На накопителе также хранится вся информация, необходимая компьютеру для работы.

Третичное хранилище – это компьютерное хранилище данных, в котором используются съемные носители, например ленточный накопитель, а для извлечения данных используется робот. Это редко используется в личных приложениях.

Заключение

В обычном использовании жесткий диск или твердотельный накопитель обычно называют накопителем. Поскольку память энергозависима, ее трудно рассматривать как запоминающее устройство. А поскольку персональные компьютеры редко используют третичную память, накопитель является основным и часто единственным энергонезависимым устройством хранения данных на компьютере. Узнайте больше о разнице между жесткими дисками и твердотельными накопителями.

© Micron Technology, Inc., 2018. Все права защищены. Информация, продукты и/или технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Ни Crucial, ни Micron Technology, Inc. не несут ответственности за упущения или ошибки в типографике или фотографии. Micron, логотип Micron, Crucial и логотип Crucial являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками Micron Technology, Inc. Все другие товарные знаки и знаки обслуживания являются собственностью соответствующих владельцев.

Хранение данных — одна из нескольких элементарных, но жизненно важных функций в нашем цифровом мире. Хранилище данных определяется иерархией из четырех уровней: первичное хранилище, вторичное хранилище, третичное хранилище и автономное хранилище. Вы, вероятно, лучше всего знакомы с первичным и вторичным хранилищем, но что вы знаете о них на самом деле? Этот пост послужит учебником для тех, кому нужен вводный курс или курс повышения квалификации. Итак, давайте посмотрим, как первичное и вторичное хранилище сочетаются в сложной среде хранения данных.

Вариант основного хранилища

Обычно основное хранилище находится внутри компьютера и временно содержит приложения и данные, используемые в данный момент. Первичное хранилище часто называют «памятью» и классифицируют как энергозависимую или энергонезависимую. Энергонезависимая память, такая как ОЗУ, теряет данные, как только устройство теряет питание. Флэш-память в твердотельных накопителях (SSD) является энергонезависимой, поскольку данные остаются в хранилище даже после того, как вы ее отключили. Это позволяет некоторым приложениям восстанавливать несохраненную информацию в случае сбоя.

Примеры основного хранилища

ПЗУ
В отличие от ОЗУ, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) обеспечивает как энергонезависимую, так и постоянную первичную память.ПЗУ сохраняет свое содержимое, даже если устройство теряет питание. Вы не можете изменить данные на нем, вы можете только прочитать его. ПЗУ — более надежный вид хранилища, и с него часто загружаются инструкции и другие критически важные данные.

PROM
Программируемое постоянное запоминающее устройство — это расширенная форма ROM, которая позволяет записывать данные, но только один раз. Подобно чистому компакт-диску или DVD, PROM не содержит данных, хранящихся на микросхеме. Но после того, как вы записали в него данные, их нельзя изменить или удалить.

Кэш-память
Кэш-память, также известная как память ЦП, хранит инструкции, которые часто используются компьютерными программами для более быстрого доступа во время операций. Поскольку физически он находится ближе к процессору, чем ОЗУ, ЦП ищет инструкции в первую очередь. Если ЦП находит здесь нужные ему данные, процессор может обойти более трудоемкий процесс чтения ОЗУ или других устройств хранения.

Основное хранилище обеспечивает быстрый доступ к ЦП. Это позволяет активным программам обеспечивать оптимальную производительность для конечного пользователя. Помимо скорости и полезности, потеря мощности означает потерю данных. Это делает ОЗУ решением для краткосрочного хранения. Фактически, его отсутствие в долгосрочной перспективе является движущей силой поговорки «Сохраняйте чаще».

От основного хранилища к вторичному хранилищу

Несмотря на разные цели, первичное и вторичное хранилище часто работают вместе, создавая идеальные условия хранения. Например, когда вы сохраняете свою работу в Word, данные файла перемещаются из основного хранилища во вторичное запоминающее устройство для долгосрочного хранения. Аналогичным образом основное запоминающее устройство извлекает данные из дополнительного источника для ускорения доступа.

Вторичное хранилище, также называемое вспомогательным хранилищем, сохраняет данные до тех пор, пока вы не перезапишете или не удалите их. Поэтому даже при выключении устройства все данные остаются нетронутыми.

Распространенные примеры вторичного хранилища

Жесткие диски
Жесткий диск — это дополнительный стандарт хранения данных в современных компьютерах. Многие компьютеры объединяют жесткие диски в качестве внутренних носителей данных, и сегодня жесткие диски могут включать в себя вращающиеся диски и твердотельные накопители (SSD). Системные администраторы часто создают избыточные массивы из нескольких жестких дисков, чтобы предотвратить случайную потерю данных. Чтобы гарантировать, что данные выдержат бурю, они сохранят файлы резервных копий всего на разных устройствах в нескольких местах для определенного быстрого восстановления.

Оптические носители. Компакт-диски и DVD-диски являются наиболее известными представителями класса оптических носителей. Эти носители являются более эффективными преемниками 3,5-дюймовых дисков. Вы должны были использовать их в пиках, чтобы хранить любой существенный объем данных. Оптические носители обладают исключительной скоростью чтения, емкостью и портативностью. Вот почему они все еще в некоторой степени используются в качестве вторичного хранилища сегодня, даже несмотря на то, что появились лучшие варианты.

Магнитная лента. Магнитная лента использовалась более полувека и когда-то была основой систем резервного копирования. Ленты с катушки на катушку превратились в ленточные картриджи большой емкости, отличающиеся исключительной долговечностью, благодаря которой они по-прежнему используются более чем в половине современных гибридных центров обработки данных. Лента — это недорогой вариант вторичного хранилища, который обеспечивает более длительные периоды хранения и снижает требования к хранилищу.

Вторичное хранилище названо так, потому что оно не имеет прямого доступа к ЦП. В результате он значительно медленнее основного хранилища. К счастью, это компенсирует этот недостаток скорости несколькими способами. Помимо лучшего хранения данных, вторичное хранилище обычно в два раза дешевле по сравнению с первичным аналогом. Он также может хранить значительно больше информации. Планка оперативной памяти объемом 8 ГБ — это приличный размер, в то время как новые компьютеры обычно имеют жесткие диски емкостью 1 ТБ. Нет сравнения по емкости.

Облако: лучшее из двух миров

Облако быстро стало вторым предпочтительным носителем данных для многих организаций. Но благодаря сегодняшним более быстрым соединениям, доступности микросервисов и другим технологическим достижениям облако теперь все чаще используется как в качестве основного, так и дополнительного хранилища. То, как ваша организация использует облако, зависит от многих факторов, которые мы рассмотрим в следующем посте. Наиболее очевидными преимуществами облачного хранилища являются безопасность и доступность. С данными, хранящимися в облаке, вы можете рассчитывать на то, что ваши данные всегда будут в безопасности и доступны из любого места. В этом посте вы можете узнать больше о том, как облако может обеспечить непрерывность бизнеса.

Заключение

Основное и дополнительное хранилище являются неотъемлемой частью комплексной стратегии хранения. Первый обеспечивает быстрый и эффективный доступ к ресурсам. Последний предлагает решение для долгосрочного хранения огромного количества данных — документов, фотографий, видео и т. д., — которые мы постоянно накапливаем. Иногда мы воспринимаем хранение как должное, но ИТ-ландшафт не может без него функционировать.

Используйте кнопку Переключиться на ученика, когда представляете это в классе

При проведении этого урока используйте поле для комментариев ниже, чтобы добавлять предложения, советы по его преподаванию, отчеты о том, что сработало или не сработало, или что-либо еще, что может помочь улучшить этот урок.

Введение в вычислительную технику

Введение

Устройства хранения – это устройства, которые могут хранить данные или информацию.
Существуют различные типы устройств хранения. Разные устройства подходят для разных задач.
Данные могут храниться либо во «Внутренней памяти», либо на «Запоминающих устройствах».

ОБЪЕМ ХРАНЕНИЯ

Объем данных и инструкций, которые можно сохранить, измеряется в байтах.
Так компьютер передает и хранит информацию.

С каждым нажатием клавиши или символом используется байт памяти.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

Это постоянная, долговременная память, которую невозможно стереть или изменить каким-либо образом.
Его также называют энергонезависимой памятью, поскольку она не исчезает после выключения компьютера.
Чипы ПЗУ указывают компьютеру, как загрузить операционную систему с жесткого диска в память компьютера.

Оперативная память (ОЗУ)

Временная кратковременная рабочая память
Работает только при включении компьютера. Эта память также известна как «энергозависимая память», поскольку данные исчезают при отключении питания.
Каждый раз, когда вы запускаете программу, например. MS Word, загружается в оперативную память.
Объем оперативной памяти влияет на вычислительную мощность, скорость и количество программ, которые могут выполняться одновременно.
Сейчас многие компьютеры продаются со 128 или 256 МБ ОЗУ.

17 25 – настоящее время

Программирование перфокарт, 1725–1970 годы

Ковровый ткацкий станок с жаккардовым аппаратом Карла Энгеля, около 1860 года. Цепная подача слева.

Крупный план цепи жаккардового ткацкого станка, построенной из перфокарт размером 8 × 26.

Selectron Tube, 32–512 байт, компьютеры на электронных лампах, 1946 г.

Магнитная лента впервые была использована для хранения данных в 1951 году.

Ленточное устройство называлось UNISERVO и было основным устройством ввода-вывода на компьютере UNIVAC I. Эффективная скорость передачи для UNISERVO составляла около 7200 символов в секунду.

Ленты были металлическими и имели длину 1200 футов (365 метров) и поэтому были очень тяжелыми.

Первый жесткий диск был выпущен IBM 13 сентября 1956 года.

Это несъемное устройство с объемом памяти 5 МБ и стоимостью 50 000 долларов США.

Впервые жесткий диск используется в системе IBM 305 RAMAC.

Жесткий диск идет вместе с приводом

Жесткий диск – это основное и обычно самое большое устройство хранения данных на компьютере.
Теперь он может хранить от 160 гигабайт до 2 терабайт.
Скорость жесткого диска — это скорость, с которой контент может быть прочитан и записан на жесткий диск.
Жесткий диск поставляется с установленной скоростью вращения от 4500 до 7200 об/мин.
Время доступа к диску измеряется в миллисекундах.

Диски 1971–2006 года

Первая дискета, представленная в 1971 году, имела емкость 79,7 КБ и была доступна только для чтения. Год спустя появилась версия для чтения и записи.

Память на магнитном барабане, 1972–2006 годы

Барабанная память – это магнитное запоминающее устройство, изобретенное Густавом Таушеком в 1932 году в Австрии. Барабаны широко использовались в 1950-х и 1960-х годах в качестве компьютерной памяти.

Корпорация Dataram выпускает BULK CORE, первую в мире технологию хранения SSD (твердотельный накопитель) для компьютеров DEC и Data General.

Первым, если не первым, полупроводниковым устройством хранения данных, совместимым с интерфейсом жесткого диска (например, SSD, как определено), был StorageTek STC 4305 1978 года.

Лазердиск 1978

Мы упомянули его здесь главным образом потому, что он был предшественником компакт-дисков и других оптических накопителей. В основном использовался для фильмов. Первая коммерчески доступная система лазерных дисков была доступна на рынке в конце 1978 года (тогда она называлась Laser Videodisc и DiscoVision с более необычным брендом) и имела диаметр 11,81 дюйма (30 см). Диски могут содержать до 60 минут аудио/видео на каждой стороне. Первые лазерные диски имели полностью аналоговое содержание. Базовая технология лазерных дисков была изобретена еще в 1958 году.

RAID появился в 1980-х

RAID — это сокращение от избыточного массива независимых (или недорогих) дисков.
Это категория дисковых накопителей, в которых используются два или более дисков для обеспечения отказоустойчивости и производительности.
Диски RAID часто используются на серверах, но обычно не требуются для персональных компьютеров.
RAID позволяет хранить одни и те же данные избыточно (в нескольких местах) сбалансированным образом, чтобы повысить общую производительность хранилища.

Компакт-диск (CD) – это цифровой формат хранения данных на оптических дисках, разработанный совместно Philips и Sony и выпущенный в 1982 году.

Формат изначально был разработан для хранения и воспроизведения только звукозаписей (CD-DA), но позже был адаптирован для хранения данных (CD-ROM)

Основная цель памяти, будь то память человека или машины, — хранить информацию в течение определенного периода времени. Однако есть одна особенность человеческой памяти, по сравнению с машинной памятью, — это способность человеческой памяти забывать. Это может показаться недостатком для нас, людей, но мы должны учитывать тот факт, что существует очень мало вещей, которые мы можем запомнить. Компьютеры не забывают и не запоминают вещи так, как это делаем мы, люди. Они хранят информацию в виде двоичного кода. Это означает, что они либо что-то знают, либо нет (исключая отказ оборудования или повреждение данных). Теперь давайте посмотрим, как компьютер хранит информацию в различных типах памяти.

(Фото предоставлено Pixabay)

Рекомендуемое видео для вас:

Поведение памяти при отключении питания

Фундаментальное сходство между памятью человека и компьютера заключается в том, что у обоих есть два типа памяти. У человека различают кратковременную память и долговременную память. Краткосрочные воспоминания — это действия, которые вы недавно видели и которые требуют обработки. Долговременная память состоит из фактов, которые мы узнали, событий, которые мы пережили, и вещей, которые нам нужно помнить в течение длительного периода времени. Теперь, когда дело доходит до памяти компьютера, первым типом памяти является встроенная память (или основная память). Обычно известно, что эта память энергозависима, а это означает, что как только питание отключается, компьютер имеет тенденцию забывать хранящиеся в ней данные. Тип энергозависимой памяти — это RAM (оперативное запоминающее устройство). Именно здесь появляется вторичный тип памяти, известный как вспомогательная память. Мы можем рассматривать жесткий диск как яркий пример вспомогательной памяти. Эта память, в отличие от энергозависимой памяти, не стирается при отключении питания компьютера. Теперь давайте посмотрим и попробуем понять, как работают встроенная оперативная память и жесткие диски.

Внутренняя память

Что касается внутренней памяти, существует два типа: RAM (оперативное запоминающее устройство) и ROM (постоянное запоминающее устройство). Микросхемы оперативной памяти сохраняют информацию в своей памяти только до тех пор, пока не будет отключено питание. Поэтому он используется только для кратковременного хранения памяти. Микросхемы ПЗУ, с другой стороны, запоминают информацию независимо от того, выключено питание или нет. В ПЗУ запрограммирован набор инструкций, которые может прочитать только компьютер. На заводе ПЗУ используется для хранения таких вещей, как BIOS компьютера. BIOS управляет основными системными программами, такими как функции ввода/вывода, экран компьютера и клавиатура.

Оперативная память бывает двух видов: DRAM и SRAM. DRAM расшифровывается как Dynamic Random Access Memory, а SRAM расшифровывается как Static Random Access Memory. DRAM дешевле, чем SRAM. Он имеет более высокую плотность, чем SRAM, по отношению к объему памяти, который он может упаковать при том же размере, поэтому он используется для большей части внутренней памяти, которую вы найдете в ПК, игровых консолях и подобных устройствах.SRAM быстрее и потребляет меньше энергии, чем DRAM, и, учитывая ее более высокую стоимость и меньшую плотность, с большей вероятностью будет использоваться в небольших временных «рабочих памяти» (кэшах), которые являются частью внутренней или внешней памяти компьютера. SRAM широко используется в мобильных телефонах, где энергопотребление имеет первостепенное значение.

Что касается ПЗУ, то существует два типа: EPROM и EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ). Сегодняшние устройства в основном имеют EEPROM. EEPROM может хранить данные неограниченное время, но данные можно стереть, пропустив через нее электрический ток. EPROM использовался только в прошлом, но в современных устройствах он больше не используется. Причина этого в том, что для того, чтобы стереть память в СППЗУ, ее нужно тщательно удалить из схемы, а затем на нее нужно посветить сильным ультрафиолетом, чтобы удалить память.

Вспомогательная память

Вспомогательная память является статической памятью, что означает, что даже после отключения питания память остается нетронутой. Наиболее распространенным видом вспомогательной памяти являются жесткие диски и компакт-диски. Однако, глядя на долгую и захватывающую историю компьютерных запоминающих устройств, первым типом вспомогательных дисков на самом деле была дискета. Использовался с конца 70-х до середины 90-х. Это были маленькие тонкие круги из пластика, покрытые магнитным материалом, вращающиеся внутри прочных пластиковых корпусов, которые постепенно уменьшались в размерах примерно с 8 дюймов до 5,25 дюймов, вплоть до окончательного, самого популярного размера около 3,5 дюймов.

Следующим типом запоминающих устройств были Zip-накопители. Zip-накопители были похожи на гибкие диски, но хранили гораздо больше информации в сильно сжатой форме внутри массивных картриджей. В 1970-х и 1980-х годах микрокомпьютеры — предки современных компьютеров — часто хранили информацию с помощью кассет, точно таких же, как те, которые люди использовали тогда для воспроизведения музыки. Вы можете быть удивлены, узнав, что крупные компьютерные отделы до сих пор широко используют ленты для резервного копирования данных, в основном потому, что этот метод настолько прост и недорог. Неважно, что ленты работают медленно и последовательно, когда вы используете их для резервного копирования, потому что, как правило, вы хотите копировать и восстанавливать свои данные очень систематически, а время не обязательно так важно.

Таким образом, в заключение следует отметить, что различные методы хранения в памяти работают по-разному при отключении питания; некоторые стирают хранящиеся в них данные, а другие хранят их бесконечно!

Читайте также: