7. Память – среда или функциональная часть ЭВМ, предназначенная для приема, хранения и избирательной выдачи данных. Различают оперативную, регистровую, кэш- и внешнюю память.
Функции и основные характеристики внутренней памяти ПК
Внутренняя память — это память, к которой процессор может обратиться непосредственно в процессе работы и немедленно использовать ее.
К внутренней памяти относятся:
1. Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.
Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.
Принципы фон Неймана
2. Кэш (англ. cache) или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.
Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как попадания, так и промахи. В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.
Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM), более быстродействующих, дорогих и малоёмких, чем DRAM (SDRAM). Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня размером 8, 16 или 32 Кбайт. Кроме того, на системной плате компьютера может быть установлен кэш второго уровня ёмкостью 256, 512 Кбайт и выше.
Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом зашивается в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.
Виды внешней памяти ПК, их особенности и основные характеристики.
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. Этот вид памяти обладает большим объемом и маленьким быстродействием. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке:
В состав внешней памяти компьютера входят:
1. Жесткий диск (накопители на жестких магнитных дисках, НЖМД) — тип постоянной памяти. В отличие от оперативной памяти, данные, хранящиеся на жестком диске, не теряются при выключении компьютера, что делает жесткий диск идеальным для длительного хранения программ и файлов данных, а также самых важных программ операционной системы. Эта его способность (сохранение информации в целостности и сохранности после выключения) позволяет доставать жесткий диск из одного компьютера и вставлять в другой.
Винчестер, или жесткий диск, — самая важная составляющая компьютера. На нем хранится операционная система, программы и данные. Без операционной системы Windows нельзя запустить компьютер, а без программ — ничего сделать, когда он уже загрузился. Без банка данных придется информацию каждый раз вводить вручную.
2.Дисководы (накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), англ. FDD) бывают двух основных типов — для больших дискет (размером 5,25 дюйма, иногда пишут — 5,25), и для маленьких (3,5 дюйма, 3,5). Пятидюймовая дискета может вмещать в зависимости от ее типа от 360 информации (360 тысяч символов) до 1,2 Мбайт. Трехдюймовки хоть и меньше, но вмещают информации больше (720 КБ — 1,44 МБ).
К тому же трехдюймовки заключены в пластмассовый корпус, и потому их труднее сломать или помять. Стандартным дисководом для современных компьютеров является дисковод для маленьких (3,5 дюйма) дискет. Отсюда и его название в компьютерной системе — диск 3,5 А.
3. Лазерные дисководы (CD-ROM и DVD-ROM) используют оптический принцип чтения информации.
На лазерных CD-ROM (CD — Compact Disk, компакт диск) и DVD-ROM (DVD — Digital Video Disk, цифровой видеодиск) дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна, что отражено во второй части их названий: ROM (Real Only Memory — только чтение). Производятся такие диски путем штамповки и имеют серебристый цвет.
Существуют CD-R и DVD-R-диски (R — recordable, записываемый), которые имеют золотистый цвет. Информация на такие диски может быть записана, но только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW (RW — ReWritable, перезаписываемый), которые имеют платиновый оттенок, информация может быть записана многократно.
4. Накопители на магнитной ленте (стримеры) и накопители на сменных дисках
Стример (англ. tape streamer) — устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1 — 2 Гбайта и больше.
Стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объём сохраняемой информации.
Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации. На данный момент стримеры являются устаревшими и поэтому используются они на практике очень редко.
Статьи к прочтению:
Информатика. Виды памяти. Назначение, принцип работы. Ермекова
Похожие статьи:
Постоянная память, или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ или ROM, англ.) Служит для хранения программ начальной загрузки компьютера и тестирования…
Источник: vshkole25.ru
Концепция машины с хранимой в памяти программой
Исходя из целей данного раздела, введем новое определение термина «вычислительная машина» как совокупности технических средств, служащих для автоматизированной обработки дискретных данных по заданному алгоритму.
Алгоритм – одно из фундаментальных понятий математики и вычислительной техники. Международная организация стандартов (ISO) формулирует понятие алгоритм как «конечный набор предписаний, определяющий решение задачи посредством конечного количества операций» (ISO 2382/1-84).
Помимо этой стандартизированной формулировки существуют и другие определения. Приведем более распространенные из них. Итак, алгоритм – это:
· способ преобразования информации, задаваемый с помощью конечной системы правил;
· совокупность правил, определяющих эффективную процедуру решения любой задачи из некоторого заданного класса задач;
· точно определенное правило действий, для которого задано указание, как и в какой последовательности это правило необходимо применять к исходным данным задачи, чтобы получить ее решение.
Основными свойствами алгоритма являются: дискретность, определенность, массовость и результативность.
Дискретность выражается в том, что алгоритм описывает действия над дискретной информацией (например, числовой или символьной), причем сами эти действия также дискретны.
Свойство определенности означает, что в алгоритме указано все, что должно быть сделано, причем ни одно из действий не должно трактоваться двояко.
Массовость алгоритма подразумевает его применимость к множеству значений исходных данных, а не только к каким-то уникальным значениям.
Наконец, результативность алгоритма состоит в возможности получения результата за конечное число шагов.
Рассмотренные свойства алгоритмов предопределяют возможность их реализации на ВМ, при этом процесс, порождаемый алгоритмом, называют вычислительным процессом.
В основе архитектуры современных ВМ лежит представление алгоритма решения задачи в виде программы последовательных вычислений. Согласно стандарту ISO 2382/1-84, программа для ВМ — это «упорядоченная последовательность команд, подлежащая обработке».
ВМ, где определенным образом закодированные команды программы хранятся в памяти, известна под названием вычислительной машины с хранимой в памяти программой. Идея принадлежит создателям вычислителя ENIАС Эккерту, Мочли и фон Нейману. Еще до завершения работ над ENIАС они приступили к новому проекту — EDVAC, главной особенностью которого стала концепция хранимой в памяти программы, на долгие годы определившая базовые принципы построения последующих поколений вычислительных машин. Относительно авторства существует несколько версий, но поскольку в законченном виде идея впервые была изложена в 1945 году в статье фон Неймана, именно его фамилия фигурирует в обозначении архитектуры подобных машин, составляющих подавляющую часть современного парка ВМ и ВС.
Сущность фон-неймановской концепции вычислительной машины можно свести к четырем принципам:
Принцип двоичного кодирования
Согласно этому принципу, вся информация, как данные, так и команды, кодируются двоичными цифрами 0 и 1. Каждый тип информации представляется двоичной последовательностью и имеет свой формат. Последовательность битов в формате, имеющая определенный смысл, называется полем. В числовой информации обычно выделяют поле знака и поле значащих разрядов. В формате команды можно выделить два поля (рис. 2): поле кода операции (КОп) и поле адресов (адресную часть — АЧ).
Рис. 2. Структура команды.
Код операции представляет собой указание, какая операция должна быть выполнена, и задается с помощью r-разрядной двоичной комбинации.
Вид адресной части и число составляющих ее адресов зависят от типа команды: в командах преобразования данных АЧ содержит адреса объектов обработки (операндов) и результата; в командах изменения порядка вычислений – адрес следующей команды программы; в командах ввода/вывода – номер устройства ввода/вывода. Адресная часть также представляется двоичной последовательностью, длину которой обозначим через р. Таким образом, команда в вычислительной машине имеет вид (r+р)-разрядной двоичной комбинации.
Принцип программного управления
Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо безусловно.
Принцип однородности памяти
Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования. Это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей. Так, циклически изменяя адресную часть команды, можно обеспечить обращение к последовательным элементам массива данных.
Такой прием носит название модификации команд и с позиций современного программирования не приветствуется. Более полезным является другое следствие принципа однородности, когда команды одной программы могут быть получены как результат исполнения другой программы. Эта возможность лежит в основе трансляции — перевода текста программы с языка высокого уровня на язык конкретной ВМ.
Концепция вычислительной машины, изложенная в статье фон Неймана, предполагает единую память для хранения команд и данных. Такой подход был принятв вычислительных машинах, создававшихся в Принстонском университете, из-за чего и получил название принстонской архитектуры.
Практически одновременно в Гарвардском университете предложили иную модель, в которой ВМ имела отдельную память команд и отдельную память данных. Этот вид архитектуры называют гарвардской архитектурой. Долгие годы преобладающей была и остается принстонская архитектура, хотя она порождает проблемы пропускной способности тракта «процессор-память». В последнее время в связи с широким использованием кэш-памяти разработчики ВМ все чаще обращаются к гарвардской архитектуре.
Принцип адресности
Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причем процессору в произвольный момент доступна любая ячейка. Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек — адреса.
Источник: infopedia.su
Виды памяти компьютера и принцип хранимой программы, что такое озу и его типы — Учёба
Компьютер
Автор Master На чтение 13 мин. Просмотров 2 Опубликовано 02.09.2022
⇡#шаг №4. установка и подключение блока питания
Для данной сборки мы использовали блок питания Cooler Master Watt 500W, которого вполне достаточно для стабильной работы всех компонентов. БП является немодульным, в его конструкции нет отсоединяемых проводов.
Современный блок питания имеет разъемы, показанные на рисунке ниже. Существует логическая связь между выходной мощностью устройства и количеством имеющихся у него разъемов. Cooler Master Master Masters 500W обычно подходит только для игровых систем с одной видеокартой.
Обратите внимание на разделение разъемов питания материнской платы и процессора. Естественно, это сделано специально, поскольку в продаже имеются компоненты с различными разъемами. Честно говоря, я уже давно не видел платы с 20-контактным портом. Однако существует множество продуктов с 4-контактным разъемом для питания процессора.
Фактически, для подключения материнских плат к процессору достаточно одного 4-контактного разъема. Через него процессор передает до 192 Вт мощности. Вы можете вставить 4-контактный разъем блока питания, и система будет работать.
Они остаются в одном и том же месте независимо от того, где расположены разъемы питания на материнских платах. Это справедливо для всех форм-факторов. В некоторых гаджетах может быть два порта для питания процессора.
Видеокарты могут быть оснащены различными разъемами. Графические педали газа не могут обойтись без дополнительной мощности. Это значит, что им достаточно 75 Вт на слоте PCI Express x16. Более производительным адаптерам нужен один провод с шестью или восемью контактами.
Существует множество блоков питания без портов PCI-E. Либо в таком блоке питания не хватает мощности, необходимой для надежного подключения к видеокарте, либо производитель решил обойтись без дополнительных проводов. Во втором случае необходимо использовать адаптер MOLEX-to-PCI. Часто графический адаптер входит в комплект поставки.
Материнская плата и видеоплата защищены, поэтому невозможно неправильно подключить разъемы блока питания и видеокарты. К материнской плате подключены две пары блоков питания (4 4 и 20 4) и две пары дисков SATA.
Чтобы закрепить на нем блок питания, необходимо закрепить сам блок питания. В корпусе есть четыре винта, которые идут в комплекте с крепежом. Затем протягиваем все провода (кроме кабеля MOLEX, так как он не нужен в данной сборке) за заглушку и подключаем их к материнской плате. На данный момент нет необходимости заменять кабель видеокарты.
Короткий кабель, необходимый для питания COM-устройства, может стать единственным источником неудобств для пользователя ЦП. Хотя удлинитель будет полезен, лучше перепроверить эти детали заранее.
⇡#шаг №6. первый запуск и косметические работы
Все разъемы системного блока подключены и готовы к работе. Вам следует включить его и подключить кабель монитора, как я советую. Если после нажатия кнопки компьютер «запустится», заработают вентиляторы и появится заставка материнской платы, значит, все в порядке.
Выключите компьютер и очистите внешний вид системного блока. Первое, что нужно сделать, — проверить, не подключен ли к блоку питания внешний кабель, если система вообще не включается, о чем свидетельствуют лопасти вентилятора, выпадающие из выключателя блока питания после нажатия клавиши питания.
Далее осмотрите 24-контактный разъем, который прикреплен к материнской плате. Возможно, он вставлен не до конца. Наконец, проверяем, правильно ли подключена сама кнопка корпуса. Она может быть сломана, в этом случае ее можно запустить, используя отвертку или ножницы для замыкания контактов Power_SW на материнской плате.
Если компьютер запускается, но на экране нет изображения (если изображение есть), то следует проверить, правильно ли мы подключили разъемы питания процессора и видеокарты. Иногда так ведут себя системы с проблемами оперативной памяти.
Кроме того, причиной черного экрана может быть устаревшая операционная система материнской платы, которая не распознает новый процессор. Например, при покупке материнской платы с процессорным ядром на базе чипа Intel поколения Kaby Lake. Однако, как я уже говорил ранее, перед покупкой всех устройств следует учитывать совместимость компонентов.
Специальные индикаторы на некоторых материнских платах позволяют узнать, на каком этапе находится компьютер. Этот индикатор может быть экраном сигналов POST. В Интернете можно найти инструкции по декодированию сигналов этих линий. Светодиодный индикатор Ey Debug LED на MSI X370 GAMING PRO CARBON позволяет узнать, на каком этапе загрузки находится система.
Cooler Master MasterMasterBox 5 Edition превосходен тем, что в нем много места для прокладки проводов. Задача сборщика — расположить все провода так, чтобы они гармонично вписывались в интерьер и не отвлекали от эстетической привлекательности системного блока. Кроме того, аккуратно размещенные кабели помогают улучшить воздушный поток внутри корпуса и предотвратить скопление пыли.
Интересно отметить, что некоторые авторитетные сборщики проводов гораздо более осторожны в этом отношении. Не всегда удается аккуратно уложить провода в менее дорогих корпусах, особенно в тех, где блок питания установлен сверху и нет свободного места за перегородкой.
После прокладки и подключения всех проводов можно закрыть обе крышки.
Затвор блока питания — это функция, которой оснащены многие последние модели Full-Tower, Midi-Tower и Mini Tone. Это очень привлекательная особенность, поскольку благодаря ей неиспользуемые провода труднее заметить.