pzu'nun değeri. Bilgisayar belleği, RAM, ROM, çıkarılabilir ortam. ROM nedir

Veri deposu(RAM - rasgele erişim belleği, RAM) - işlenmiş bilgileri (verileri) ve bilgi işlemeyi kontrol eden programları depolamak için tasarlanmış bir cihaz. Yapısal olarak, küçük bir tahtada (modül, braket) bulunan bir dizi mikro devredir. RAM modülü/modülleri, anakart üzerindeki ilgili yuvaya takılır, böylece diğer PC cihazlarıyla iletişim sağlanır.

Herhangi bir programın çalışmaya başlaması için RAM'e yüklenmesi gerekir. RAM uçucu, onlar. bilgisayar açıkken bilgileri depolar (RAM modülüne güç sağlanır). Çalışması için program ve veriler diğer cihazlardan RAM'e girer, harici bellekten, kalıcı bellek cihazlarından (sabit disk, CD, vb.) Yüklenir. Böylece, indirmek program, harici bellek aygıtlarından birinde bulunan bir dosyadan okumak ve okunan kopyayı RAM'e yerleştirmek anlamına gelir, ardından mikroişlemci yürütmeye başlar.

Rastgele erişim belleği, yüklü, o anda çalışan programı ve onun yardımıyla işlenen verileri saklar. İşlemden sonra verilerin daha fazla kullanılması bekleniyorsa (bir metin belgesi ve bir grafik görüntü ve tablo verileri ve ses olabilir), bu belgenin RAM'den bir kopyası harici belleklerden birine kaydedilebilir. aygıtları (örneğin, bir sabit diskte), sabit diskinizde belgeyi depolayan bir dosya oluşturarak.

Gerekli programı RAM'e yükleme işlemi teknik olarak nasıl yapılır? Bu, bir aracı program, donanım ve insanlar arasında bir aracı gerektirir. Böyle bir program işletim sistemi.

İşletim sistemi (OS) de RAM'e yüklenmelidir, ancak bilgisayar açıldığında işletim sistemi otomatik olarak yüklenir (genellikle sabit sürücüden, ancak mutlaka ondan değil). İndirdikten sonra, diğer programları yüklemek için tasarlanmış araçları kullanabilirsiniz (örneğin, MS Windows'ta - program kısayolları veya dosyalarla çalışmak için Explorer programı).

Belleğin temel özellikleri hacim, erişim süresi ve bilgi kayıt yoğunluğudur. Ses bellek, bu belleğe yerleştirilebilecek maksimum bilgi miktarı ile belirlenir ve kilobayt, megabayt, gigabayt olarak ifade edilir. Erişim zamanı hafızaya alma (saniye), bir bilgi birimini hafızaya yerleştirmek için yeterli olan minimum süredir. kayıt yoğunluğu bilgi (bit/cm2), ortamın yüzeyinin bir birimine kaydedilen bilgi miktarıdır. Bir bilgisayarın bir bütün olarak en önemli özelliği performansıdır, yani. büyük miktarda bilgiyi işleme yeteneği. Bir PC'nin performansı büyük ölçüde işlemcinin hızının yanı sıra RAM miktarı ve ona erişim hızı ile belirlenir.

Rastgele erişimli bellek, üzerinde bellek tümleşik devrelerinin (bellek modülleri) bulunduğu kontak sıralarına sahip küçük baskılı devre kartları şeklinde üretilir. Bellek modülleri boyut ve temas sayısı (SIMM veya DIMM), hız ve boyut bakımından farklılık gösterir.

RAM modüllerinin en önemli özelliği, hız- bilgilerin bellek hücrelerine okunma veya yazılma sıklığı. Modern bellek modülleri 133 MHz veya daha yüksek frekansa sahiptir.

Rastgele erişim belleği, her biri belirli bilgileri depolayan çok sayıda hücreden (on milyonlarca) oluşur. Bilgisayarın bu programla mı yoksa o programla mı çalışacağı RAM miktarına bağlıdır. Yeterli bellek yoksa, programlar ya hiç çalışmayacak ya da yavaş çalışacaktır. Tipik bir modern bilgisayar 256 veya 512 MB RAM'e sahiptir.

RAM geçicidir - güç kapatıldığında, RAM'e yerleştirilen bilgiler geri alınamaz bir şekilde kaybolur (eğer herhangi bir depolama ortamına kaydedilmemişse).

Yapısal olarak, bellek elemanları modüller şeklinde yapılır, böylece istenirse bunları nispeten basit bir şekilde değiştirebilir veya eklerini takabilir ve böylece bilgisayarın toplam RAM miktarını değiştirebilirsiniz. Bellek modüllerinin kapasitesi, 2: 128, 256, 512, 1.024 Mb'lik bir gücün katıdır.

Ön bellek

Önbellek veya süper işlem belleği, işlemci ve biraz daha yavaş RAM tarafından bilgi işleme hızındaki farkı telafi etmek için bir mikroişlemci ve RAM arasında veri alışverişi yaparken kullanılan küçük boyutlu çok hızlı bir bellektir.

Önbellek özel bir cihaz tarafından yönetilir - yürütülebilir programı analiz eden, işlemcinin yakın gelecekte hangi verilere ve talimatlara ihtiyaç duyacağını öngörmeye çalışan ve bunları önbelleğe pompalayan bir denetleyici. Bu durumda, hem "isabet" hem de "ıskalama" mümkündür. Bir isabet durumunda, yani gerekli veriler önbelleğe pompalanmışsa, gecikmeden bellekten alınırlar. Gerekli bilgi önbellekte yoksa, işlemci bunu doğrudan RAM'den okur. İsabetlerin ıskalara oranı, önbelleğe almanın etkinliğini belirler.

Önbellek, DRAM'den (SDRAM) daha hızlı, daha pahalı ve düşük kapasiteli statik bellek yongaları SRAM (Statik RAM) üzerinde uygulanır. Modern mikroişlemciler, 8, 16 veya 32 Kbyte'lık birinci seviye önbellek olarak adlandırılan yerleşik önbelleğe sahiptir. Ayrıca bilgisayarın ana kartına 256, 512 KB ve üzeri kapasiteli ikinci seviye bir önbellek takılabilir.

Uçucu olmayan bellek (CMOS bellek, Tamamlayıcı Metal-Oksit-Yarı İletken)

Özel bellek aygıtları, salt okunur bellek (ROM), flash bellek, pille çalışan CMOS RAM, video belleği ve diğer bazı bellek türlerini içerir.

Disk sürücülerinin sayısı ve türü, video bağdaştırıcısının türü, yardımcı işlemcinin varlığı ve diğer bazı veriler gibi çeşitli bilgisayar yapılandırma parametreleri, sözde CMOS belleğinde depolanır. CMOS bellek yongası ayrıca sıradan bir elektronik saat içerir. Onlar sayesinde istediğiniz zaman güncel tarih ve saati öğrenebilirsiniz. Bilgisayar kapatıldığında, CMOS belleğinin içeriği silinmez ve saat geri saymaya devam eder, CMOS bellek mikro devresi, yine sistem kartında bulunan özel bir küçük pil veya akümülatörden güç alır.

Kalıcı bellek (ROM, İng. ROM, Salt Okunur Bellek - asla değiştirilmesi gerekmeyecek verileri depolamak için kullanılan kalıcı bellek. Belleğin içeriği, kalıcı depolama için üretim sırasında cihaza özel olarak "dikilir". ROM sadece okunabilir.

Her şeyden önce, işlemcinin çalışmasını kontrol etmek için bir program kalıcı belleğe yazılır. ROM, ekranı, klavyeyi, yazıcıyı, harici belleği kontrol etmeye yönelik programları, bilgisayarı başlatma ve durdurma programları ve test cihazlarını içerir.

ROM - Salt Okunur Bellek (BIOS - Temel Giriş/Çıkış Sistemi)

Video belleği (VRAM)- kodlanmış görüntüleri saklayan bir tür operasyonel bellek. Bu bellek, içeriği aynı anda iki cihaza - işlemci ve ekran - erişilebilecek şekilde düzenlenmiştir. Bu nedenle hafızadaki video verileri güncellenirken ekrandaki görüntü de değişir.

Benzer bilgiler.

Salt okunur bellek (Salt okunur bellek - ROM)

(Salt Okunur Bellek - ROM)

Kalıcı bellek (ROM, İngilizce ROM, Salt Okunur Bellek), hiçbir zaman değiştirilmesi gerekmeyecek verileri depolamak için kullanılan kalıcı bir bellektir. Belleğin içeriği, kalıcı depolama için üretim sırasında cihaza özel olarak `` dikilmiştir ''. ROM sadece okunabilir.

Her şeyden önce, işlemcinin çalışmasını kontrol etmek için bir program kalıcı belleğe yazılır. ROM, ekranı, klavyeyi, harici belleği kontrol etmek için programlar, bilgisayarı başlatmak ve durdurmak için programlar, test cihazları için programlar içerir.

En önemli ROM yongası BIOS modülüdür (Temel Giriş / Çıkış Sistemi) - bilgisayar gücünü açtıktan ve işletim sistemini RAM'e yükledikten sonra cihazları otomatik olarak test etmek için tasarlanmış bir dizi program.

BIOS'un rolü iki yönlüdür - bir yandan donanımın ayrılmaz bir parçasıdır ve diğer yandan herhangi bir işletim sisteminin önemli bir modülüdür.

Bu nedenle, ROM, bir bilgisayarın üretimi sırasında orada yazılan bilgileri sürekli olarak depolar.

! Kalıcı bellek. Güç kapatıldığında ROM içeriği silinmez.

ROM şunları içerir:

1. bilgisayar her açıldığında cihazın doğru çalışıp çalışmadığını kontrol eden test programları;
2. ana çevresel aygıtlar (disk sürücüsü, monitör, klavye) için kontrol programları;
3. harici ortamda bir işletim sistemi yükleyicisi arayan bir önyükleme programı. Modern BIOS, işletim sistemini yalnızca manyetik ve optik disklerden değil, aynı zamanda USB flash sürücülerden de başlatmanıza olanak tanır.

Bilgisayarı açtığınız anda RAM'inde veri yoktur, çünkü bilgisayar kapatıldığında RAM veri kaydedemez. Ancak işlemci, açıldıktan hemen sonra da dahil olmak üzere komutlara ihtiyaç duyar. Bu nedenle işlemci, ilk komutu için her zaman bildiği özel bir başlangıç ​​adresini adresler. Bu adres, genellikle ROM veya salt okunur bellek (ROM) olarak adlandırılan belleğe işaret eder. IBM PC uyumlu bilgisayarlarda ROM, F600: 0000 ile FD00: 0FFF arasındaki adres alanında bulunur. ROM yongası, bilgisayar kapatıldığında bilgi depolayabilir. ROM'daki programların içinde "kablolu" (veya "kablolu") olduğunu söylüyorlar - orada mikro devreyi üretme aşamasında yazıyorlar. ROM'daki program seti, temel giriş/çıkış sistemi BIOS'unu (Temel Giriş Çıkış Sistemi) oluşturur.

Bu programların temel amacı, bilgisayarın başlatıldığından ve işletim sisteminin başladığından emin olmak için sistemin bileşimini ve çalışabilirliğini kontrol etmektir. ve işletim sisteminin bilgisayar donanımına ve ona bağlı cihazlara (klavye, monitör, sabit ve disketler vb.) erişimini sağlar.

1996'dan beri, tüm bilgisayarlarda BIOS, Flash ROM yongasına yazılmıştır. Bu mikro devredeki bilgiler, özel ekipman olmadan doğrudan bilgisayarda silinebilir ve yeniden programlanabilir. Eski PROM'ları silmek ve yeniden programlamak, özel bir UV ışık kaynağı ve programlama cihazı gerektiriyordu ve Flash ROM'daki veriler, sistemden silinmeden bile silinebilir ve üzerine yazılabilir.

Flash ROM'u kullanmak, İnternet'ten yeni bir BIOS sürümünü indirmeyi veya bir diskette bulundurarak, çipi çıkarmadan ve değiştirmeden anakart üzerindeki Flash ROM çipine yüklemeyi mümkün kılar. Tipik olarak, bu güncellemeler üreticinin web sunucusundan indirilir; daha sonra sağlanan program, yeni BIOS görüntüsü ile önyüklenebilir bir disket oluşturmak için kullanılır. Başka hiçbir yazılım veya sürücü değişikliği engellemeyeceğinden, bu prosedürü önyükleme disketi kullanarak gerçekleştirmek önemlidir. Bu yükseltme yöntemi hem sistem üreticisi hem de son kullanıcı için zamandan ve paradan tasarruf sağlar.

Bazen sistemdeki Flash ROM yongası yazmaya karşı korumalıdır; daha sonra, değişikliğe devam etmeden önce korumayı devre dışı bırakmalısınız. Bu genellikle ROM değiştirme kilidini kontrol eden bir anahtarla yapılır. Kilitleme olmadan, herhangi bir program sisteminizdeki ROM'un üzerine yazabilir ve bu tehlikelidir. Yazma koruması olmadan, virüsler kendilerinin kopyalarını doğrudan bilgisayarınızdaki ROM BIOS koduna yazabilir. Fiziksel yazma koruması olmasa bile, Flash ROM yongalarındaki modern BIOS'lar, yetkisiz değişiklikleri önleyen bir koruma algoritmasına sahiptir. Intel bu tekniği anakartlarında kullanır.

Klavye gibi standart cihazların çalışmasına BIOS programları tarafından hizmet edilebilir, ancak bu tür araçlar tüm olası cihazlarla çalışma sağlayamaz (çok çeşitli ve çok sayıda farklı parametrenin varlığından dolayı). Ancak BIOS programları, çalışmaları için mevcut sistem yapılandırmasıyla ilgili tüm bilgileri gerektirir. Açık bir nedenle, bu bilgiler ne RAM'de ne de kalıcı bellekte saklanamaz. Özellikle bu amaçlar için anakartta CMOS adı verilen uçucu olmayan bir bellek yongası bulunur. Bilgisayar kapatıldığında içeriğinin kaybolmaması nedeniyle RAM'den farklıdır ve kalıcı bellekten farklıdır, çünkü sisteme hangi ekipmanın dahil olduğuna bağlı olarak veriler oraya girilebilir ve bağımsız olarak değiştirilebilir.

CMOS bellek yongası, sürekli olarak anakartta bulunan küçük bir pil ile çalışır. Bu bellek, disketler, sabit diskler, işlemciler vb. hakkında verileri depolar. Bilgisayarın tarih ve saati net bir şekilde takip edebilmesi de bu bilgilerin CMOS hafızasında sürekli olarak saklanması (ve güncellenmesi) nedeniyledir. Böylece, BIOS programları, bilgisayar sisteminin bileşimi hakkındaki verileri CMOS çipinden okur ve ardından sabit diske ve diğer cihazlara erişebilirler.

3.2. Harici bellek

Harici bellek, harici PC aygıtlarını ifade eder ve sorunları çözmek için gerekli olabilecek herhangi bir bilginin uzun süreli depolanması için kullanılır. Özellikle bilgisayar yazılımlarının tamamı harici bellekte saklanır. Harici bellek, çeşitli türde depolama aygıtları içerir, ancak bunların en yaygınları, hemen hemen her bilgisayarda bulunur, blok şemada gösterilmiştir (Şekil 2) sabit sürücüler (HDD) manyetik diskler (genellikle yalnızca sabit diskler olarak adlandırılırlar ve kişisel bilgisayarlarda bu tür sürücülere genellikle "sabit sürücü" argo terimi denir.

Bu sürücülerin amacı: büyük miktarda bilginin depolanması, depolanan bilgilerin talep üzerine rasgele erişimli belleğe kaydedilmesi ve iletilmesi. Sabit disk sürücüleri yalnızca yapısal olarak, depolanan bilgi miktarı ve bilgi arama, yazma ve okuma süresi bakımından farklılık gösterir.

Harici bellek aygıtları olarak, lazer optik disklerdeki (CD-ROM'lar - Kompakt Disk Salt Okunur Bellek) sürücüler de sıklıkla kullanılır ve daha az sıklıkla - kaset manyetik banttaki (akışlar) depolama aygıtları kullanılır.

Sabit sürücüler

Sabit sürücüler (Sabit Sürücü), ana bilgisayar depolama türüdür. Aşırı uçlar bir yana, herhangi bir tüketici sınıfı bilgisayarın en az bir sabit diski olmalıdır. İşletim sistemi ve uygulamalar sabit sürücüye yüklenir. Ayrıca metinlerden video kliplere kadar çeşitli türlerdeki belgeleri de saklar. Sabit sürücü, bilgisayarın dahili bir bileşeni olarak kabul edilir. Bir sabit diskin tüketici nitelikleri arasında ana olanları seçeceğiz: kapasite (hacim), kullanılan arayüz, veri değişim hızı, güvenilirlik, gürültü ve ısı dağılımı.

Sabit diskler genellikle sabit diskler olarak adlandırılır. Terim, IBM'in bir adet 30MB'lık çıkarılabilir olmayan ve bir adet çıkarılabilir diske sahip yüksek hızlı bir depolama aygıtı piyasaya sürdüğü 1960'larda ortaya çıktı. Bu sürücü, yüksek hızda dönen ve üstlerinde "uçan" kafalardan oluşuyordu ve tasarım numarası 30-30 idi. Bu dijital atama (30-30), popüler yivli silahın - .30-30 Winchester kartuşunu kullanan Winchester Model 1894 tüfeğinin tanımıyla aynı zamana denk geldi, bu nedenle Winchester terimi kalıcı olarak monte edilmiş herhangi bir sabit disk için kullanılmaya başlandı. Bu tipik bir profesyonel jargondur, aslında bu tür cihazların sıradan sabit disklerle (yani silahlarla) ilgisi yoktur. 90'larda bu terim ABD ve İngiltere'de pratik olarak ortadan kalktı, ülkemizde yarı resmi kaldı, bilgisayar argosunda "vida" terimiyle kısaltıldı.

Sabit disk, bir muhafaza alanı ve bir elektronik üniteden oluşur.

Sınırlama alanı

Pirinç. 3.12. Sabit disk sürücüsünün yapısı (sabit sürücü)

Muhafaza alanı, dayanıklı bir alaşımdan yapılmış bir gövdeyi, manyetik kaplamalı gerçek diskleri (plakaları), konumlandırma cihazına sahip bir kafa ünitesini, bir elektrikli mil tahrikini içerir.

Kafa bloğu bir dizi yaylı çelik koldan oluşur (her disk için bir çift). Bir uçta, diskin kenarına yakın bir eksene bağlanırlar. Diğer uçlarda (disklerin üstünde) kafalar sabitlenmiştir.

Pirinç. 3.13. Manyetik kafa ünitesi

Diskler (plakalar) genellikle metal bir alaşımdan yapılır. Onları plastikten ve hatta camdan yapma girişimleri olmasına rağmen, bu tür plakaların kırılgan ve kısa ömürlü olduğu ortaya çıktı. Plakaların her iki düzlemi, bir teyp gibi, bir ferromıknatısın en ince tozu - demir, manganez ve diğer metallerin oksitleri ile kaplıdır. Kesin kompozisyon ve uygulama teknolojisi gizli tutulur. Çoğu bütçe cihazı 1 veya 2 gofret içerir, ancak daha fazla gofret içeren modeller vardır.

Diskler, iş miline sağlam bir şekilde sabitlenmiştir. Çalışma sırasında iş mili dakikada birkaç bin devir (3600, 4200, 5400, 5900, 7200, 10.000, 15.000) hızında döner. Bu hızda, plaka yüzeyinin yakınında, kafaları kaldıran ve plaka yüzeyinin üzerinde yüzmelerini sağlayan güçlü bir hava akımı oluşturulur. Başlıkların şekli, çalışma sırasında plakadan optimum mesafeyi sağlayacak şekilde hesaplanır. Diskler kafaların kalkması için gereken hıza ulaşana kadar park cihazı kafaları park bölgesinde tutar. Bu, plakaların kafalarına ve çalışma yüzeyine zarar gelmesini önler. Sabit diskin iş mili motoru, motorun eksenine (mil) monte edilen manyetik disklerin dönüş stabilitesini sağlayan üç fazlıdır. Motorun statoru, ortasında bir musluk bulunan bir yıldıza bağlı üç sargı içerir ve rotor, kalıcı bir kesit mıknatısıdır. Yüksek devirde düşük salgı sağlamak için motorda hidrodinamik yataklar kullanılır.

Pirinç. 3.14. Kafa bloğu montajı.

Kafa konumlandırıcı, sabit bir çift güçlü neodimyum kalıcı mıknatıstan ve hareketli kafa tertibatı üzerinde bir bobinden oluşur. Popüler inanışın aksine, muhafaza alanı içinde boşluk yoktur. Bazı üreticiler hava geçirmez hale getirir (dolayısıyla adı) ve saflaştırılmış ve kurutulmuş hava veya nötr gazlar, özellikle azot ile doldurur; ve basıncı eşitlemek için ince bir metal veya plastik membran takılır. (Bu durumda, kapatıldıktan sonra muhafazanın içinde kalan su buharını emen bir silika jel torbası için sabit sürücü muhafazasının içinde küçük bir cep sağlanır). Diğer üreticiler, çok küçük (birkaç mikrometre) partikülleri tutabilen bir filtre ile küçük bir delikten basıncı eşitler. Ancak bu durumda nem seviyesi de eşitlenir ve zararlı gazlar da içeri girebilir. Atmosferik basınç ve sıcaklıktaki değişikliklerin yanı sıra cihazın çalışma sırasında ısınması nedeniyle muhafaza muhafazasının deformasyonunu önlemek için basınç eşitleme gereklidir.

Montaj sırasında kendilerini muhafaza bölgesinde bulan ve diskin yüzeyine düşen toz parçacıkları başka bir filtreye taşınır - dönüş sırasında bir toz toplayıcı.

elektronik ünite

Pirinç. 3.15. elektronik ünite

Erken sabit sürücülerde, kontrol mantığı MFM veya RLL bilgisayar kontrolörüne aktarıldı ve elektronik kart, iş mili motoru, konumlandırıcı ve kafa komütatörü için yalnızca analog işleme ve kontrol modüllerini içeriyordu. Veri aktarım hızlarındaki artış, geliştiricileri analog yolun uzunluğunu sınıra indirmeye zorladı ve modern sabit disklerde elektronik birim genellikle şunları içerir: bir kontrol birimi, salt okunur bellek (ROM), ara bellek, bir arabirim birimi ve bir dijital sinyal işleme birimi.

Arayüz kutusu, sabit sürücü elektroniklerini sistemin geri kalanına bağlar.

Kontrol ünitesi, kafaları konumlandırmak için elektrik sinyallerini alan ve bir "ses bobini" sürücüsü tarafından kontrol eylemleri üreten, çeşitli kafalardan gelen bilgi akışlarını değiştiren, diğer tüm düğümlerin çalışmasını kontrol eden (örneğin, iş mili dönüşünü kontrol eden) bir kontrol sistemidir. hız), cihaz sensörlerinden sinyallerin alınması ve işlenmesi (sensör sistemi, bir şok sensörü olarak kullanılan tek eksenli bir ivme ölçer, serbest düşüş sensörü olarak kullanılan bir üç eksenli ivme ölçer, bir basınç sensörü, bir açısal ivme sensörü, bir sıcaklık sensörü içerebilir).

ROM bloğu, kontrol üniteleri ve dijital sinyal işleme için kontrol programlarının yanı sıra sabit sürücünün servis bilgilerini depolar.

Tampon bellek, arayüz parçasının ve sürücünün hızları arasındaki farkı düzeltir (yüksek hızlı statik bellek kullanılır). Bazı durumlarda ara belleğin boyutunu artırmak, sürücünün hızını artırabilir.

Dijital sinyal işleme ünitesi, okunan analog sinyali temizler ve kodunu çözer (dijital bilgiyi çıkarır). Dijital işleme için çeşitli yöntemler kullanılır, örneğin PRML yöntemi (Kısmi Yanıt Maksimum Olabilirlik). Alınan sinyal örneklerle karşılaştırılır. Bu durumda, kodu çözülen sinyale şekil ve zaman özellikleri bakımından en çok benzeyen bir örnek seçilir.

Bir sabit disk sürücüsü dört ana öğe (blok) içerir: dönen bir eksen üzerinde bir disk plakası paketi, okuma-yazma kafaları, bir konumlandırıcı (aktüatör) ve bir denetleyici. Disk plakası, bir tabandan ve üzerine verilerin yazıldığı manyetik bir kaplamadan oluşur. Taban, alüminyum alaşımlarından ve daha yakın zamanda seramik veya cam bileşenlerden yapılmıştır. Manyetik kaplama genellikle demir oksittir. Modern teknolojiler (örneğin, antiferromanyetik kuplajlı), bir ara paramanyetik malzeme katmanı ile iki kat manyetik kaplamanın kullanılmasını gerektirir.

Veriler, her biri yatay olarak yönlendirilmiş alanlardan oluşan 512 baytlık sektörlere bölünmüş eşmerkezli izler şeklinde plakalarda depolanır. Manyetik katmandaki alanların oryantasyonu, ikili bilgileri (0 veya 1) tanımak için kullanılır. Alanların boyutu, veri kaydının yoğunluğunu belirler.

Sadece büyük firmalar, sabit disklerin üretimi için modern teknolojilerde ustalaşabilir, çünkü en karmaşık kafaların, plakaların, kontrolörlerin üretiminin organizasyonu büyük finansal ve entelektüel maliyetler gerektirir. Yedi ... şirket şu anda sabit disk üretiyor: Fujitsu, Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba ve Western Digital.

Pirinç. 3.16. Sabit diskte veri depolama şeması.

Hemen hemen tüm modern sabit diskler (genel olarak "sabit diskler" olarak adlandırılır) manyetorezistif etkiyi kullanan bir teknoloji kullanılarak üretilir (manyetodirençli kafalar 1991'den beri üretilmektedir). Bu sayede, bilgi kayıt yoğunluğunun artması nedeniyle disklerin kapasitesi hızlı bir şekilde büyüdü. IBM'in icat ettiği Dev Manyetik Direnç (GMR) kafalarının 1999'da piyasaya sürülmesi, halihazırda piyasada bulunan ürünlerde kayıt yoğunluğunun plaka başına 6,4 GB'a yükselmesine yol açtı. Kayıt yoğunluğu ve disk kapasitesi yakından ilişkilidir. Alan kayıt yoğunluğu, izler arasındaki mesafeye (enine yoğunluk) ve manyetik alanın minimum boyutuna (uzunlamasına yoğunluk) bağlıdır. Genelleme kriteri, diskin birim alanı başına kayıt yoğunluğu veya plakanın kapasitesidir. Kayıt yoğunluğu ne kadar yüksek olursa, kafalar ve arabellek arasındaki veri değişim hızı o kadar hızlı olur (dahili veri aktarım hızı). Yavaş yavaş, yukarıda bahsedilen teknolojik sıçrama nedeniyle büyüme rezervleri azalmaya başladı. 2003 yılına gelindiğinde, sabit disk plakalarının tipik kapasitesi 80 GB'a ulaştı. 2004'te, 2005 - 133 MB'de 100 MB plakalı diskler ortaya çıktı. Üreticiler, mevcut manyetik kayıt teknolojilerinden en son meyve suyunu çıkarmak için tüm güçleriyle birlikte, her bir özel "kafa plakası" çiftinin özelliklerine bağlı olarak uyarlanabilir plaka biçimlendirmesine geçmeye çalışıyorlar. Endüstri aynı zamanda, tabak ve kafa sayısını artırarak, depolama kapasitesini genişletmenin eskiden beri kabul edilen yöntemine geri dönüyor. 2006 yılında, dikey kayıt yöntemi ilkesi ticari sürücülere geldi ve sürücülerin depolama hacimleri hemen "büyüdü". 2007'de Hitachi ilk ticari 1 TB diski piyasaya sürdü; 2008'de Seagate Technology LLC 1,5 TB'lık bir disk çıkardı.

Son zamanlarda, RAID dizilerinin tanıtılması yoluyla depolama sistemi sürücülerinin hacmini ve hızını artırma eğilimi aktif olarak gelişmektedir. 0 ve 1 düzeyindeki en basit RAID denetleyicileri, ucuz anakart yonga setlerinde bile güvenle kaydedilir. Sabit sürücüler için mevcut fiyatlarla, iki adet 80 GB disk satın almak ve üzerlerine RAID 0 monte etmek, hem hızı hem de kapasiteyi artırmak, bir 160 GB disk kurmaktan daha karlı. 2004, Intel'in 925X / 915 yonga setlerinde kullandığı Matrix Storage teknolojisinin başlangıç ​​yılıydı. Bu teknoloji, hızı artırmak için iki bağımsız RAID dizisinin yalnızca iki SATA sürücüsü üzerinde ve güvenilirliği artırmak için yansıtılmış olarak düzenlenmesini mümkün kılar. Ek olarak, RAID seviye 10'un düşük maliyetli dört sürücülü SATA dizileri (bir DSLR'nin güvenilirliğini ve yüksek hız ve şerit kapasitesini birleştiren) ortaya çıktı. Örneğin, yerleşik RAID 10 denetleyicileri SiS, VIA ve nVidia yonga setlerinde mevcuttur.

Depolama sistemlerinin geliştirilmesinde önemli bir aşama, Seri ATA arabiriminin yaygın olarak tanıtılmasıydı. SATA ve ATA sabit disk modellerinin fiyatları neredeyse eşit, çift veri aktarım hızı (3 Gb / s) ile Seri ATA II arabirimini destekleyen daha verimli bir denetleyici ve sürücü nesli ortaya çıktı. 2009'dan beri, SATA 3 (6 Gb / s) arabirimini destekleyen sürücüler ortaya çıktı.

RAID dizileri

Yaygın olarak RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) olarak adlandırılan veri yedekli disk dizileri, 1988'den beri bilinmektedir. IDE RAID denetleyicilerinin geliştirilmesiyle gerçekten yaygınlaşmışlardır. Modern bağdaştırıcılar genellikle üç düzeyi destekler (özellikler): RAID 0, RAID 1 ve RAID 0 + 1.

RAID 0. Hata Toleransı olmayan Şeritli Disk Dizisi.

Verilerin bloklara ayrıldığı ve her bloğun ayrı bir diske yazıldığı (okunduğu) bir disk dizisidir. Böylece aynı anda birden fazla I/O işlemi gerçekleştirilebilir. Ağır G/Ç ve büyük veri hacimleri için en iyi performansı sağlar, ancak tek bir disk arızası dizideki tüm verilerin kaybolmasına neden olur. IDE RAID denetleyicilerinde, kural olarak, iki veya dört diskten S r i p e d - mas oluşturabilirsiniz. Dizinin boyutu, disk sayısıyla çarpılan en küçük diskin boyutuna eşittir. Bir dizi oluştururken, aynı disklerin kullanılması arzu edilir.

RAID 1.Çoğaltma veya "yansıtma" (yansıtma) içeren disk dizisi.

Verileri yansıtma, küçük bir disk dizisinin güvenilirliğini artırmanın geleneksel bir yoludur. En basit haliyle, üzerine aynı verilerin yazıldığı iki disk kullanılır. Disklerden birinin arızalanması durumunda, aynı modda çalışmaya devam eden kopyası (yinelenen) kalır. Avantajlar güvenilirliktir, ana dezavantaj veri depolama maliyetinin iki katına çıkmasıdır. IDE RAID denetleyicilerinde, genellikle iki sürücüden oluşan ikizlenmiş diziler oluşturabilirsiniz. Dizinin boyutu, en küçük diskin boyutuna eşittir. Bu durumda, aynı disklerin kullanılması da istenir. Çoğu modern denetleyici, dizinin ana disklerinden birinin arızalanması durumunda tüm bilgilerin arka planda yazıldığı "yedek" bir disk bağlamanıza izin verir. Prensip olarak, bu yapılandırma üç sürücü arızasından ikisine dayanacaktır.

BİLGİSAYARDA YORGUNLUK GİDERMEK İÇİN EGZERSİZLER

Elektronik cihazlarda tüm sistemin çalışmasını sağlayan en önemli unsurlardan biri dahili ve harici olarak ayrılan hafızadır. Elementler Dahili bellek RAM, ROM ve işlemci önbelleğini düşünün. Harici- bunlar bilgisayara dışarıdan bağlanan her türlü sürücüdür - sabit sürücüler, flash sürücüler, hafıza kartları vb.

Salt okunur bellek (ROM), çalışma sırasında değiştirilemeyen verileri depolamak için kullanılır, rasgele erişim belleği (RAM) sistemde o anda meydana gelen işlemlerden gelen bilgileri hücrelerine depolamak için kullanılır ve önbellek bunun için kullanılır. sinyallerin bir mikroişlemci tarafından acil işlenmesi ...

ROM nedir

ROM veya ROM (Salt okunur bellek), bir PC ve telefonun hemen hemen her bileşeninde bulunan değiştirilemez bilgiler için tipik bir depolama aygıtıdır ve gereklidir başlatmak ve çalıştırmak için sistemin tüm elemanları. ROM'un içeriği donanım üreticisi tarafından yazılmıştır ve cihazın ön testi ve başlatılması için yönergeler içerir.

ROM özellikleri güç bağımsızlığı, yeniden yazmanın imkansızlığı ve bilgiyi uzun süre saklama yeteneğidir. ROM'da yer alan bilgiler geliştiriciler tarafından bir kez girilir ve donanım silinmesine izin vermez, bilgisayar veya telefonun hizmetinin sonuna kadar veya bozulana kadar saklanır. yapısal olarak ROM hasardan korunmuş voltaj dalgalanmaları ile, bu nedenle yalnızca mekanik hasar, içerdiği bilgilere zarar verebilir.

Mimariye göre maske ve programlanabilir olarak ayrılırlar:

• maskeli cihazlarda, üretimin son aşamasında tipik bir şablon kullanılarak bilgi girilir. İçerilen verilerin üzerine kullanıcı tarafından yazılamaz. Bölücü bileşenler tipik pnp transistör veya diyot elemanlarıdır.
• Programlanabilir ROM'da bilgi, aralarında yarı iletken elemanın pn bağlantısının ve bir metal jumper'ın bulunduğu iki boyutlu bir iletken eleman matrisi şeklinde sunulur. Böyle bir belleğin programlanması, yüksek genlik ve süreye sahip bir akım aracılığıyla atlama tellerinin ortadan kaldırılması veya oluşturulmasıyla gerçekleşir.

Ana fonksiyonlar

ROM bellek blokları, belirli bir cihazın donanımını kontrol etme hakkında bilgi girer. ROM aşağıdaki alt yordamları içerir:

• Direktif başlat ve kontrol et mikroişlemcinin iş başında.
• test programı performans ve bütünlük Bilgisayarınızda veya telefonunuzda bulunan tüm donanımlar.
• Sistemi başlatan ve bitiren program.
• Kontrol eden alt programlar çevresel ekipman ve I/O modülleri.
• Fiziksel sürücüdeki işletim sisteminin adresi hakkında bilgi.

Mimari

Kalıcı depolama cihazları şeklinde yapılır iki boyutlu dizi... Dizi elemanları, bazıları etkilenmeyen, diğer hücreler yok edilen iletken kümeleridir. İletken elemanlar en basit anahtarlardır ve bunları sıra ve sıralara dönüşümlü olarak bağlayarak bir matris oluştururlar.

İletken kapalıysa, mantıksal bir sıfır, açık - mantıksal bir sıfır içerir. Böylece, mikroişlemci tarafından okunan ikili koddaki veriler, iki boyutlu bir fiziksel eleman dizisine girilir.

Çeşitler

Üretim yöntemine bağlı olarak, ROM cihazları şu şekilde ayrılır:

• Sıradan fabrika yolu ile yaratılmıştır. Böyle bir cihazdaki veriler değişmez.
• programlanabilir Programı bir kez değiştirmeye izin veren ROM'lar.
• Silinebilir bellenim, örneğin ultraviyole radyasyon kullanarak öğelerden verileri temizlemenize ve bunların üzerine yazmanıza olanak tanır.
• Elektrikle temizlenebilir yeniden yazılabilir elemanlar çoklu değişiklik... Bu tip HDD, SSD, Flash ve diğer sürücülerde kullanılır. Aynı mikro devre, anakartlardaki BIOS'u içerir.
• Manyetik, bilgilerin manyetize olmayanlarla dönüşümlü olarak manyetize alanlarda depolandığı. Onları yeniden yazmak mümkündü.

RAM ve ROM arasındaki fark

İki tür donanım arasındaki farklar, güç kapatıldığında güvenliği, hızı ve verilere erişim yeteneğidir.

Rastgele erişim belleğinde (RAM), bilgiler, her biri tarafından erişilebilen sıralı olarak yerleştirilmiş hücrelerde bulunur. yazılım arayüzleri... RAM, programlar, oyunlar gibi sistemde şu anda yürütülen işlemlerle ilgili verileri içerir, yığınlar ve kuyruklarda değişken değerler ve veri listeleri içerir. Bilgisayar veya telefon kapatıldığında, RAM belleği tamamen temizlendi... ROM belleğe kıyasla daha yüksek erişim hızına ve güç tüketimine sahiptir.

ROM belleği daha yavaştır ve çalışması için daha az güç tüketir. Ana fark, RAM'deki bilgiler sürekli değişirken gelen verileri ROM'da değiştirmenin imkansız olmasıdır.

ROM- salt okunur hızlı, kalıcı bellek. Bilgi bir kez girilir (genellikle fabrikada) ve kalıcı olarak saklanır (bilgisayar açılıp kapatıldığında). ROM, varlığı bilgisayarda sürekli olarak gerekli olan bilgileri depolar. ROM'daki program seti, temel giriş/çıkış sistemi BIOS'unu (Temel Giriş Çıkış Sistemi) oluşturur. BIOS (Temel Giriş Çıkış Sistemi), bilgisayarı açtıktan ve işletim sistemini RAM'e yükledikten sonra aygıtları otomatik olarak test etmek için tasarlanmış bir dizi programdır.

ROM şunları içerir:

Bilgisayar her açıldığında bloklarının doğru çalışıp çalışmadığını kontrol eden programları test edin;

Ana çevresel aygıtları kontrol etmek için programlar - disk sürücüsü, monitör, klavye;

İşletim sisteminin diskte bulunduğu yer hakkında bilgi.

ROM türleri:

ROM maske programlama ile yarı iletken tümleşik devrelerin üretim sürecinde bilgilerin bir kez ve herkes için yazıldığı bir hafızadır. Salt okunur bellek aygıtları yalnızca seri üretim söz konusu olduğunda kullanılır, çünkü özel kullanım için entegre devreler için maske üretimi çok pahalıdır.

EPROM(programlanabilir salt okunur bellek).

ROM programlama tek seferlik bir işlemdir, yani. EPROM'a bir kez kaydedilen bilgiler daha sonra değiştirilemez.

EPROM(silinebilir programlanabilir salt okunur bellek). Bununla çalışırken, kullanıcı onu programlayabilir ve ardından kayıtlı bilgileri silebilir.

EEPROM(elektriksel olarak değişken salt okunur bellek). Programlanması ve modifikasyonu elektriksel araçlarla gerçekleştirilir. EPROM'dan farklı olarak, bir EEPROM'da saklanan bilgileri silmek için hiçbir özel harici cihaz gerekmez.

Açıkça, RAM ve ROM, bireysel baytlık bilgilerin yazıldığı bir hücre dizisi olarak hayal edilebilir. Her hücrenin kendi numarası vardır ve numaralandırma sıfırdan başlar. Hücre numarası bayt adresidir.

RAM ile çalışırken, merkezi işlemci bellekten okumak veya belleğe yazmak istediği baytın adresini belirtmelidir. Tabii ki, yalnızca ROM'dan veri okuyabilirsiniz. İşlemci, RAM veya ROM'dan okunan verileri, RAM'e benzer, ancak çok daha hızlı çalışan ve onlarca bayttan fazla olmayan dahili belleğine yazar.

İşlemci yalnızca dahili belleğindeki, RAM'deki veya ROM'daki verileri işleyebilir. Bu tür bellek aygıtlarının tümüne dahili bellek aygıtları denir ve genellikle doğrudan bilgisayarın ana kartında bulunur (işlemcinin dahili belleği, işlemcinin kendisinde bulunur).

Ön bellek.İşlemci içindeki veri alışverişi, işlemci ve RAM arasındaki veri alışverişinden çok daha hızlıdır. Bu nedenle, RAM'e yapılan çağrı sayısını azaltmak için, işlemcinin içinde sözde süper işlem veya önbellek oluşturulur. İşlemci veriye ihtiyaç duyduğunda önce önbelleğe erişir ve sadece gerekli veri eksik olduğunda RAM'e erişilir. Önbellek boyutu ne kadar büyük olursa, gerekli verilerin orada olma olasılığı o kadar artar. Bu nedenle, yüksek performanslı işlemciler artan miktarda önbelleğe sahiptir.

Birinci seviye önbellek arasında ayrım yapın(işlemci ile aynı kristal üzerinde yürütülür ve onlarca KB'lik bir hacme sahiptir), ikinci seviye (ayrı bir kristal üzerinde yürütülür, ancak işlemcinin sınırları içinde, yüz veya daha fazla KB hacimli) ve üçüncü seviye (ana kartta bulunan ve bir veya daha fazla MB hacme sahip ayrı yüksek hızlı mikro devrelerde gerçekleştirilir) ).

İşlem sırasında işlemci, kayıtları, RAM ve harici işlemci bağlantı noktalarındaki verileri işler. Verilerin bir kısmı gerçek veri, bir kısmı adres verisi, bir kısmı da komut olarak yorumlanır. Bir işlemcinin veriler üzerinde yürütebileceği çeşitli talimatların toplanması, bir işlemci talimat kümesini oluşturur. İşlemcinin komut seti ne kadar büyükse, mimarisi o kadar karmaşık, talimatların bayt cinsinden yazılması ve ortalama çalıştırma süresi o kadar uzun olur.