Какой вид памяти хранит данные и программы только во время сеанса работы компьютера

Компьютерная память представляет собой устройство, которое отвечает за хранение информации. Она может быть разных видов и выполнять различные функции. Это зависит от того, для каких именно целей будет использована память. Устройство памяти, помимо хранения, обеспечивает передачу нужной информации.

Виды

Что касается типологии, то память ПК может быть внутренней и внешней. Внутренняя, соответственно, находится внутри технического устройства и предназначена для записи различной информации, программ и др. Внешняя нужна для длительного хранения данных. Она не зависит от состояния компьютера, а также от того, какие параметры имеет его внутренняя память. Устройство памяти имеет сложную структуру и свою типологию.

Внутренняя память

Назначение и основные характеристики памяти. Внутренняя память

На уроке учащиеся определяются с назначением и основными характеристиками памяти, выделяют типы памяти, а так же рассматривают особенности внутренней памяти, принцип ее организации.

Виды памяти SSD что лучше #shorts

Цели урока:

• познакомить учащихся с различными устройствами памяти компьютера, дать основные понятия, необходимые для начала работы на компьютере.
• воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
• развитие познавательных интересов, навыков работы с мышью и клавиатурой, самоконтроля, умения конспектировать.

Оборудование:

• доска;
• компьютер;
• компьютерная презентация.

План урока:

1. Орг. момент

Приветствие учащихся, проверка отсутствующих.

2. Объяснение нового материала

В процессе работы компьютера программы, исходные данные, а также промежуточные и окончательные результаты необходимо где-то хранить и иметь возможность обращаться к ним. Для этого в составе компьютера имеются различные запоминающие устройства, которые называют памятью.

Информация при сохранении должна быть закодирована. Какой способ кодирования используется в компьютере? (Двоичный код. Этот способ характеризуется простотой технологической реализации — есть сигнал, нет сигнала)

Информация, хранящаяся в запоминающем устройстве, представляет собой закодированные с помощью цифр 0 и 1 различные символы (цифры, буквы, знаки), звуки, изображения.

Память компьютера — совокупность устройств для хранения информации.

В процессе развития вычислительной техники люди вольно или невольно пытались по образу и подобию собственной памяти про­ектировать и создавать различные технические устройства хране­ния информации. Чтобы лучше понять назначение и возможности различных запоминающих устройств компьютера, можно провес­ти аналогию с тем, как хранится информация в памяти человека.

Может ли человек хранить всю информацию об окружающем мире в своей памяти и нужно ли это ему? Зачем, например, помнить названия всех поселков и деревень нашей области, когда при необходимости вы можете воспользоваться картой местно­сти и найти все, что вас интересует? Нет необходимости помнить и цены железнодорожных билетов на разных направлениях, так как для этого есть справочные службы. А сколько существует невозможных математических таблиц, где рассчитаны значения некоторых сложных функций! В поисках ответа вы всегда можете обратиться к соответствующему справочнику.

ВИДЫ ПАМЯТИ ПК

Информация, которую человек постоянно хранит в своей внутренней памяти, характеризуется гораздо меньшим объемом по сравнению с информацией, сосредоточенной в книгах, кино-лептах, на видеокассетах, дисках и других материальных носи­телях. Можно сказать, что материальные носители, используе­мые для хранения информации, составляют внешнюю память человека. Для того чтобы воспользоваться информацией, храня­щейся в этой внешней памяти, человек должен затратить гораз­до больше времени, чем если бы она хранилась в его собственной памяти. Этот недостаток компенсируется тем, что внешняя па­мять позволяет сохранять информацию сколь угодно длительное время и использовать ее может множество людей.

Существует еще один способ хранения информации человеком. Только что появившийся на свет малыш уже несет в себе внешние черты и, частично, характер, унас­ледованный от родителей. Это так называемая генетическая память. Новорожденный многое умеет: ды­шит, спит, ест… Знаток биологии попомнит о безусловных рефлексах. эту разновидность внутренней па­мяти человека можно назвать по­стоянной, неизменной.

Подобный принцип разделения памяти использован и в компьюте­ре. Вся компьютерная память поде­лена на внутреннюю и внешнюю. Аналогично памяти человека, внут­ренняя память компьютера является быстродействующей, но имеет ограниченный объем. Работа же с внешней памятью требует гораздо большего времени, но она по­зволяет хранить практически неограниченное количество инфор­мации.

Внутренняя память состоит из нескольких частей: оператив­ной, постоянной и кэш-памяти. Это связано с тем, что исполь­зуемые процессором программы можно условно разделить на две группы: временного (текущего) и постоянного использования. Программы и данные временного пользования хранятся в опера­тивной памяти и кэш-памяти только до тех пор, пока включе­но электропитание компьютера. После его выключения выде­ленная для них часть внутренней памяти полностью очищается. Другая часть внутренней памяти, называемая постоянной, яв­ляется энергонезависимой, то есть записанные в нее программы и данные хранятся всегда, независимо от включения или вы­ключения компьютера.

Внешняя память компьютера по аналогии с тем, как человек обычно хранит информацию в книгах, газетах, журналах, на маг­нитных лентах и пр., тоже может быть организована на различ­ных материальных носителях: на дискетах, на жестких дисках, на магнитных лентах, на лазерных дисках (компакт-дисках).

Рассмотрим общие для всех видов памяти характеристики и по­нятия.

Существует две распространенные операции с памятью — считывание (чтение) информации из памяти и запись ее в па­мять для хранения. Для обращения к областям памяти исполь­зуются адреса.

При считывании порции информации из памяти осуществля­ется передача ее копии в другое устройство, где с ней произво­дятся определенные действия: числа участвуют в вычислениях, слова используются при создании текста, из звуков создается ме­лодия и т. д. После считывания информация не исчезает и хра­нится в той же области памяти до тех пор, пока на ее место не будет записана другая информация.

При записи (сохранении) порции информации предыдущие данные, хранящиеся на этом месте, стираются. Вновь записан­ная информация хранится до тех пор, пока на ее место не будет записана другая.

Операции чтения и записи можно сравнить с известными вам в быту процедурами воспроизведения и записи, выполняемыми с обычным кассетным магнитофоном. Когда вы прослушиваете музыку, то считываете информацию, хранящуюся на ленте. При этом информация на ленте не исчезает. Но после записи нового альбома любимой рок-группы ранее хранившаяся на ленте ин­формация будет затерта и утрачена навсегда.

Чтение (считывание) информации из памяти — процесс получения информации из области памяти по заданному адресу. Запись (сохранение) информации в памяти — процесс размещения информации в памяти по заданному адресу для хранения.

Попробуйте выделить характеристики памяти, имеющие существенное значение при работе с памятью. (Так как основной процедурой при работе с памятью является доступ к памяти, то важным будет время, необходимое для записи или считывания информации)

Способ обращения к устройству памяти для чтения или запи­си информации получил название доступа. С этим понятием связан такой параметр памяти, как время доступа, или быстро­действие памяти — время, необходимое для чтения из памяти либо записи в нее минимальной порции информации. Очевидно, что для числового выражения этого параметра используются еди­ницы измерения времени: миллисекунда, микросекунда, нано­секунда.

Время доступа, или быстродействие, памяти — время, необходимое для чтения из памяти либо записи в нее минимальной порции информации. (Записать определение)

Какая еще характеристика памяти может быть существенной, с учетом того, что назначение памяти — хранение информации? (Характеристика, которая определяет возможный максимальный объем хранимой информации)

Важной характеристикой памяти любого вида является ее объем, называемый также емкостью. Этот параметр показывает, какой максимальный объем информации можно хранить в па­мяти. Для измерения объема памяти используются следующие единицы: байты, килобайты (Кбайт), мегабайты (Мбайт), гига­байты (Гбайт).

Объем (емкость) памяти — максимальное количество хранимой в ней информации. (Записать определение)

Если объем памяти определяется количеством информации, то какие единицы измерения можно использовать для определения этого объема? (Единицами измерения памяти могут быть единицы измерения информации, то есть бит, байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт)

Каковы должны быть значения характеристик памяти? Выразите требования к характеристикам памяти не в количественном выражении, а качественно. (Желательно, чтобы объем памяти был как можно больше, а время доступа меньше)

Характерными особенностями внутренней памяти по сравнению с внешней являются высокое быстродействие и ограниченный объем. Физически внутренняя память компьютера представляет собой интегральные микросхемы (чипы), которые размещаются в специальных подставках (гнездах) на плате. Чем больше раз­мер внутренней памяти, тем более сложную задачу и с большей скоростью может решить компьютер.

Как вы думаете, какого рода информация необходима компьютеру всегда, не требует изменений и, следовательно, должна быть размещена в постоянной памяти? (Каждый раз при включении компьютера происходит автоматическая проверка устройств компьютера, значит, в постоянной памяти должна храниться программа, которая выполняет все эти действия при его включении)

Это работает программа автотестирования POST. А какие еще программы желательно хранить в постоянной памяти? (Программы для управления таких устройств как клавиатура, монитор, такие программы, которых нет необходимости менять)

Эту программу, записанную в память, называют BIOS. Какие еще программы желательно хранить в постоянной памяти (Программа, осуществляющая запуск операционной системы)

Постоянная память хранит очень важную для нормальной работы компьютера информацию. В частности, в ней содержат­ся программы, необходимые для проверки основных устройств компьютера, а также для загрузки операционной системы. Оче­видно, что изменять эти программы нельзя, так как при любом вмешательстве сразу станет невозможным последующее исполь­зование компьютера. Поэтому разрешено только чтение храни­мой там постоянно информации. Это свойство постоянной памя­ти объясняет часто используемое ее английское название Read Only Memory (ROM) — память только для чтения.

Вся записанная в постоянную память информация сохраняется и после выключения компьютера, так как микросхемы являются энергонезависимыми. Запись информации в постоянную память происходит обычно только один раз — при производстве соот­ветствующих чипов фирмой-изготовителем.

Постоянная память — устройство для долговременного хранения программ и данных.

Существует две основные разновидности микросхем постоян­ной памяти: однократно программируемые (после записи содер­жимое памяти не может быть изменено) и многократно програм­мируемые. Изменение содержимого многократно программируе­мой памяти производится путем электронного воздействия.

Оперативная память хранит информацию, необходимую для выполнения программ в текущем сеансе работы: исходные дан­ные, команды, промежуточные и конечные результаты. Эта па­мять работает только при включенном электропитании компью­тера. После его выключения содержимое оперативной памяти стирается, так как микросхемы являются энергозависимыми уст­ройствами.

Оперативная память — устройство для хранения программ и дан­ных, которые обрабатываются процессором в текущем сеансе работы.

Устройство оперативной памяти обеспечивает режимы запи­си, считывания и хранения информации, причем в любой мо­мент времени возможен доступ к любой ячейке памяти. Часто оперативную память называют RAM (англ. Random Access Memory)

Если необходимо хранить результаты обработки длительное время, то следует воспользоваться каким-нибудь внешним запо­минающим устройством.

При выключении компьютера вся находящаяся в оперативной памяти информация стирается.

Оперативная память характеризуется высоким быстродейст­вием и относительно малой емкостью.

Микросхемы оперативной памяти монтируются на печатной плате. Каждая такая плата снабжена контактами, расположенны­ми вдоль нижнего края, число которых может быть 30, 72 или 168. Для подключения к другим устройствам ком­пьютера такая плата вставляется своими контактами в специаль­ный разъем (слот) на системной плате, расположенной внутри сис­темного блока. Системная плата имеет несколько разъемов для модулей памяти, суммарный объем которых может принимать ряд фиксированных значений, например 64, 128, 256 Мбайт и более.

Давайте представим ситуацию знакомую всем. Вы выполняете рисунок в графическом редакторе. В какой памяти хранятся все текущие изменения, которые вы вносите в рисунок? (В оперативной памяти)

Если неожиданно выключить напряжение в сети, то что произойдет с рисунком? (Он будет потерян)

Кэш-память заслуживает отдельного рассмотрения. Этот вид памяти появился относительно недавно. Кэш-память (англ. cache — тайник, склад) служит для увели­чения производительности компьютера. «Секретность» кэша заключается в том, что он невидим для пользователя, и данные, хранящиеся там, недоступны для прикладного программного обеспечения.

Кэш-память используется при обмене данными между микро­процессором и оперативной памятью. Алгоритм ее работы позво­ляет сократить частоту обращений микропроцессора к опера­тивной памяти и, следовательно, повысить производительность компьютера.

Существует два типа кэш-памяти: внутренняя (8-512 Кбайт), которая размещается в процессоре, и внешняя (от 256 Кбайт до 1 Мбайт), устанавливаемая на системной плате.

3. Проверка усвоения материала

1. Микропроцессор обрабатывает данные, хранящиеся в памяти компьютера, по программе, считываемой из памяти компьютера. К микропроцессору предъявляется требование высокой производительности. Какие требования следует предъявить к устройствам памяти, работающим с процессором? (Память хранящая данные и программы для работы процессора, должна обладать высоким быстродействием)
2. Во время выполнения программы на компьютере необходимо запоминать исходные данные, промежуточные результаты, конечные результаты. Какой вид памяти позволяет записать эти данные? (Оперативная память)

Домашнее задание

Ответить письменно на вопросы:

1. Какую информацию сдедует заносить в ПЗУ?
2. Как кэш-память ускорят работу процессора?

предыдущие:

• Взаимодействие устройств компьютера
• Представление о модели объекта
• Архитектура персонального компьютера
• История развития вычислительной техники
• Задания на компьютерный марафон по информатике в 8 классе

Источник: uchinf.ru

Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ, $Random Access Memory$ – $RAM$, память с произвольным доступом) – запоминающее устройство сравнительно небольшого объёма, которое непосредственно связано с ЦП и предназначено для записи, чтения и хранения данных о выполняемых программах и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, т.к. при выключении ПК информация, которая находилась в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой, т.е. каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Назначение ОЗУ

Замечание 1

Оперативная память используется для хранения и передачи информации ЦП, на жесткий диск, на другие внешние устройства, которая располагается в специальных разъемах на материнской плате. ОЗУ представляет собой схему из огромного числа мельчайших конденсаторов и транзисторов (одна пара позволяет хранить $1$ бит). При выключении ПК введенная информация исчезает, т.к. данные не были записаны на жесткий диск, где могут долго сохраняться, а находились в ОЗУ. Но в случае отсутствия оперативной памяти, данные должны были бы располагаться на жестком диске, и тогда время обращения к ним резко бы увеличилось, что привело бы к резкому снижению общей производительности ПК.

Сдай на права пока
учишься в ВУЗе
Вся теория в удобном приложении. Выбери инструктора и начни заниматься!

Итак, ОЗУ используется для:

• хранения данных и команд для дальнейшей их передачи ЦП для обработки;
• хранение результатов вычислений, которые были произведены ЦП.
• считывание (или запись) содержимого ячеек.

Оперативная память изготовлена в виде микросхем, которые крепятся на специальных пластинах и устанавливаются на системной плате в соответствующие разъемы.

Рисунок 1. Модуль оперативной памяти, вставленный в системную плату

При включении ПК в ОЗУ загружается операционная система, затем программное обеспечение и документы. ЦП управляет загрузкой программ и данных в ОЗУ, далее данные в ОЗУ обрабатываются. Таки образом, ЦП работает с инструкциями и данными, которые находятся в ОЗУ, а другие устройства (диски, магнитная лента, модем и т.д.) действуют через нее.

Поэтому оперативная память имеет огромное влияние на работу компьютера. Т.к. ОЗУ предназначена для хранения данных и программ только во время работы ПК, то после выключения электропитания все данные в ОЗУ теряются. Во избежание потери данных или внесенных в документы изменений перед выключением ПК необходимо сохранить данные на жесткий диск и только потом выйти из приложения.

«Оперативная память»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы

Типы оперативной памяти

Выделяют $2$ вида оперативной памяти:

• статическую ($SRAM$) – используется в качестве кэш-памяти ЦП;
• динамическую ($DRAM$) – используется в качестве оперативной памяти ПК.

Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, которые способны накапливать электрический заряд. Недостатками $DRAM$-памяти является более низкая скорость записи и чтения данных и необходимость постоянной подзарядки.

Основными являются виды типа $SDRAM$ ($Synchronous Dynamic Random Access Memory$ – синхронная динамическая память с произвольным доступом):

$DDR$ ($Double Data Rate$ – двойная скорость передачи данных). Удвоенная скорость достигается за счет считывания данных по нарастанию и по спаду сигнала.

Рисунок 2. Схема платы памяти DDR

На плате оперативной памяти (рис. 2) с обеих сторон находятся микросхемы с памятью. Снизу находится ключ для вставки платы в разъем системной платы.

Рисунок 3. Разъемы для установки оперативной памяти

$DDR2$ от $DDR$ отличается удвоенной частотой шины, по которой данные передаются в буфер, и способность работы на более высокой частоте. Скорость работы $DDR2$ чуть выше, чем у $DDR$.

$DDR3$ отлична от $DDR2$ пониженным энергопотреблением (на $40 %$).

$DDR4$ отличается повышенными частотными характеристиками и пониженным напряжением питания.

Платы $DDR$, $DDR2$, $DDR3$ и $DDR4$ не являются взаимозаменяемыми, т.к. имеют различия в строении (смещение ключа, разное количество контактов и т.п.).

Основные характеристики ОЗУ

• Объем памяти – максимальное количество информации, которая может быть помещена в эту память, выражается в Кб, Мб и Гб.
• Время доступа к памяти (в наносекундах) представляет собой минимальное время, необходимое для размещения в памяти единицы информации.
• Плотность записи (в $бит/см^2$) – количество информации, которая записана на единице поверхности носителя.

$SIMM$-модули имеют объем $4$, $8$, $16$, $32$, $64$ Мб; $DIMM$-модули – $16$, $32$, $64$, $128$, $256$, $512$ Мб.

Время доступа SIMM-модулей – $50–70$ нс, $DIMM$-модулей – $7–10$ нс.

Модули оперативной памяти

Оперативная память в ПК размещена на стандартных панелях, которые называют модулями. Модули памяти представлены в двух видах:

• односторонне расположение выводов ($SIMM$-модули) можно устанавливать только парами;
• двухстороннее расположение выводов ($DIMM$-модули) можно устанавливать по одному, обладают большей скоростью передачи.

Устанавливать на одной плате разные модули нельзя.

Рисунок 4. Микросхемы памяти SIMM (сверху) и DIMM (снизу)

Источник: spravochnick.ru