Основная память (ОП) - предназначена для хранения и оперативного обмена информацией со всеми блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство - ПЗУ и оперативное запоминающее устройство ОЗУ - память с произвольным доступом). ПЗУ служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию. ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке). В качестве недостатка ОЗУ следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость). Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 512 Мбайт, но иногда для сложных задач компьютерного дизайна могут потребовать от 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ. Основная память имеет для ОЗУ и ПЗУ единое адресное пространство.
КЭШ-память - представляет собой небольшой блок быстро-действую-щей, но дорогой памяти, которая располагается как бы «ме-жду» процессором и оперативной памятью. Запись в кэш-память осуществляется параллельно с запросом процессора к ОЗУ. Данные, выбираемые процессором, одновре-менно копируются и в кэш-память. Если процессор повторно обратиться к тем же данным, то они будут считаны уже из кэш-памяти. Такая же опера-ция происходит и при записи процессором данных в память. Они записыва-ются в кэш-память, а затем в интервалы, когда шина свободна, переписыва-ются в ОЗУ. Проще говоря, при обращении про-цес-сора к па-мяти сначала производится поиск нужных данных в КЭШ-памяти.
Внешняя память - относится к внешним устройствам ПК и использу-ется для долговременного хранения любой информации, которая может ко-гда-либо потре-бо-ваться для решения задач (целостность её содержимого не зависит от того, вклю-чен или выключен компьютер ). В частности, во внеш-ней памяти хра-нится все про-граммное обеспечение компьютера. Внешняя память содержит разно-об-разные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными, имею-щимися практи-чески на любом компьютере, яв-ляются накопители на жестких (НЖМД ) и гибких (НГМД ) магнитных дис-ках. Назначение этих накопителей - хра-нение больших объ-емов информации, за-пись и выдача хранимой информации по за-просу в оперативное запоми-наю-щее устройство. В качестве устройств внеш-ней па-мяти используются также запоминающие устройства на кассетной магнит-ной ленте, накопители на оп-тических дисках и др
Внешние запоминающие устройства весьма разнооб-разны. Их можно класси-фи-цировать по целому ряду признаков: по виду носи-теля, типу конст-рукции, по прин-ципу записи и считывания информации, методу дос-тупа и т.д. В зависимо-сти от типа носителя все ВЗУ можно подразделить на дис-ко-вые накопители и на-копи-тели на маг-нитной ленте. Накопители на дисках бы-вают:
· накопители на гибких магнитных дисках (флоппи-диски );
· накопители на жестких магнитных дисках типа «винчестер»;
· накопители на оптических компакт-дисках;
Гибкий диск (англ . floppy disk ), или дискета, - носитель небольшого объ-ема ин-формации. Дискета состоит из круглой полимерной подложки, по-кры-той с обеих сторон магнитным окислом (являющим собой физическую ос-нову записи/считы-ва-ния ) и помещенной в пластиковую упаковку. В упаковке сде-ланы с двух сторон ра-ди-альные про-рези, через которые головки за-писи/счи-тывания накопи-теля полу-чают доступ к диску. Информация записы-вается по концентрическим дорожкам (тре-кам ), которые де-лятся на секторы. Ёмкость сектора постоянна и состав-ляет обычно 512 бай-тов
Накопитель на жёстких магнитных дисках (HDD - Hard Disk Drive ) или «вин-честер» используется для постоянного хранения информации - программ и дан-ных. По сравнению с дисководами для гибких дисков винчестеры обла-дают рядом ценных преимуществ: объем хранимых данных неизмеримо больше (достигает сотен Гбайт ), время доступа у винчестера на порядок меньше (все со-временные накопи-тели снабжа-ются встроенным кэшем, ко-торый существенно по-вы-шает их производительность )
Приводы компакт-дисков (CDD - Compact Disk Drive ) необходимый ат-рибут современного компьютера. Благодаря маленьким размерам, боль-шой емкости и надежности эти накопители становятся все более и более популяр-ными. Существует несколько разновидностей оптических дисков:
· обычные CD, только для считывания, т.е. устройства ROM;
· CD-R - диски с возможностью однократной записи;
· CD-RW - диски с многократной перезаписью;
· DVD-ROM - только для считывания;
· DVD-R - с возможностью однократной записи;
· DVD-RW - с возможностью многократной перезаписи.
Основными достоинствами накопителей на оптических дисках явля-ются:
· сменяемость и компактность носителей;
· большая информационная емкость;
· высокая надежность и долговечность;
· малая чувствительность к загрязнениям и вибрациям;
нечувствительность к электромагнитным полям
Новый тип памяти получил название флэш-память (Flash - Memory ). Флэш-память представляет собой микросхему энергонезависимого, перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства с произвольным доступом и неограниченным числом циклов перезаписи. Она использу-ется как для соз-дания быстро-дей-ству-ющих, ком-пакт-ных запо-ми-нающих уст-ройств - «твердотельных дис-ков», так и для замены ПЗУ.
Накопители на магнитной ленте . Как отмечалось, исторически пер-выми магнитными носителями в машинах 1 и 2 поко-ления были магнитные ленты (цифровые магнитофоны ) и магнитные бара-баны. В универсальных ЭВМ широко использовались и использу-ются накопи-тели на бобинной маг-нитной ленте, а в персональных ЭВМ - на-копители на кас-сет-ной магнитной ленте.
В электронных устройствах одним из наиболее важных элементов, обеспечивающих работу всей системы считается память, которая делится на внутреннюю и внешнюю. Элементами внутренней памяти считают ОЗУ, ПЗУ и кеш процессора. Внешняя – это всевозможные накопители, которые подключаются к компьютеру из вне – жесткие диски, флешки, карты памяти и др.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) служит для хранения данных, изменение которых в процессе работы невозможно, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) для помещения в её ячейки информации от процессов, происходящих в текущий момент времени в системе, а кеш память используется для срочной обработки сигналов микропроцессором.
Что такое ПЗУ
ПЗУ или ROM (Read only memory – Только для чтения) – типичное устройство хранения неизменяемой информации, включенное в состав почти каждого компонента ПК и телефона и требующееся для запуска и работы всех элементов системы. Содержимое в ROM записано производителем аппаратного обеспечения и содержит директивы для предварительного тестирования и запуска устройства.
Свойствами ПЗУ являются независимость от питания, невозможность перезаписи и возможность хранить информацию длительные сроки. Информация, содержащаяся в ROM, вносится разработчиками однажды, и аппаратное обеспечение не допускает её стирания, хранится до окончания службы компьютера или телефона, или его поломки. Конструктивно ПЗУ защищены от повреждений при перепадах напряжения, поэтому нанести ущерб содержащейся информации могут только механические повреждения.
По архитектуре делятся на масочные и программируемые:
- В масочных устройствах информация вносится с помощью типичного шаблона на финальном этапе изготовления. Содержащиеся данные не могут быть перезаписаны пользователем. Разделяющими компонентами выступают типичные pnp элементы транзисторов или диодов.
- В программируемых ПЗУ (Programmable ROM) информация представлена в виде двумерной матрицы проводящих элементов, между которыми расположен pn переход полупроводникового элемента и металлическая перемычка. Программированием такой памяти происходит устранением или созданием перемычек посредством тока высокой амплитуды и продолжительности.
Основные функции
В блоки памяти ROM вносят информацию по управлению аппаратным обеспечением заданного устройства. ПЗУ включает в себя следующие подпрограммы:
- Директиву старта и контроля за работой микропроцессора.
- Программу проверяющую работоспособность и целостность всего аппаратного обеспечения, содержащегося в компьютере или телефоне.
- Программу дающую начало работе системы и завершающее её.
- Подпрограммы, управляющие периферийным оборудованием и модулями ввода/вывода.
- Данные о адресе операционной системы на физическом накопителе.
Архитектура
Постоянные запоминающие устройства выполнены в виде двухмерного массива . Элементами массива являются наборы проводников, часть которых не затрагивается, прочие ячейки разрушаются. Проводящие элементы являются простейшими переключателями и формируют матрицу за счет поочередного соединения их к рядам и строкам.
Если проводник замкнут, он содержит логический ноль, разомкнут – логическую единицу. Таким образом в двухмерный массив физических элементов вносят данные в двоичном коде, которые считывает микропроцессор.
Разновидности
В зависимости от способа изготовления устройства ПЗУ делят на:
- Обыкновенные , создаваемые фабричным способом. Данные в таком устройстве не изменяются.
- Программируемые ПЗУ, допускающие изменение программы один раз.
- Стираемое программируемое оборудование , позволяющее очищать данные с элементов и перезаписывать их, например, посредством ультрафиолета.
- Электрически очищаемые перезаписываемые элементы, в которых допускается многократное изменение . Такой вид применяется в HDD, SSD, Flash и других накопителях. На такой же микросхеме записан BIOS на материнских платах.
- Магнитные , в которых информация хранилась на намагниченных участках, чередующихся с не намагниченными. В них была возможна перезаписи.
Разница между RAM и ROM
Отличия между двумя видами аппаратного обеспечения, заключаются в её сохранности при отключении питания, скорости и возможности доступа к данным.
В оперативной памяти (Random access memory или RAM) информация содержится в последовательно расположенных ячейках к каждой из которых возможно получить доступ посредством программных интерфейсов . RAM содержит данные о выполняемых в текущий момент процессах в системе, таких как программы, игры, содержит значения переменных и списки данных в стеках и очередях. При отключении компьютера или телефона RAM память полностью очищается . По сравнению с ROM памятью она отличается большей скоростью доступа и потреблением энергии.
ROM память работает медленнее, и для своей работы потребляет меньше энергии. Главное отличие заключается в невозможности изменять входящие данные в ПЗУ, в то время как в ОЗУ информация меняется постоянно.
Доброго времени суток.
Если вы хотите заполнить пробел в знаниях относительно того, что такого ПЗУ, то попали по адресу. В нашем блоге вы сможете прочитать об этом емкую информацию на языке, доступном для простого пользователя.
Расшифровка и объяснение
Буквы ПЗУ являются заглавными в формулировке «постоянное запоминающее устройство». Его еще можно равноправно назвать «ROM». Английская аббревиатура расшифровывается как Read Only Memory, а переводится - память только для чтения.
Эти два названия раскрывают суть предмета нашей беседы. Речь идет об энергонезависимом типе памяти, которую можно только считывать. Что это значит?
- Во-первых, на ней хранятся неизменяемые данные, заложенные разработчиком при изготовлении техники, то есть те, без которых ее работа невозможна.
- Во-вторых, термин «энергонезависимый» указывает на то, что при перезагрузке системы данные с нее никуда не деваются, в отличие от того, как это происходит с оперативной памятью.
Стереть информацию с такого устройства можно только специальными методами, к примеру, ультрафиолетовыми лучами.
Примеры
Постоянная память в компьютере - это определенное место на материнской плате, в котором хранятся:
- Тестовые утилиты, проверяющие правильность работы аппаратной части при каждом запуске ПК.
- Драйвера управления главными периферийными девайсами (клавиатурой, монитором, дисководом). В свою очередь, те слоты на материнской плате, в функции которых не входит включение компьютера, не хранят свои утилиты в ROM. Ведь место ограничено.
- Прогу начальной загрузки (BIOS), которая при включении компа запускает загрузчик операционной системы. Хотя нынешний биос может включать ПК не только с оптических и магнитных дисков, но и с USB-накопителей.
В мобильных гаджетах постоянная память хранит в себе стандартные приложения, темы, картинки и мелодии. При желании пространство для дополнительной мультимедийной информации расширяют с помощью перезаписываемых SD-карт. Однако если устройство используется только для звонков, в расширении памяти нет необходимости.
В целом, сейчас ROM есть в любой бытовой технике, автомобильных плеерах и прочих девайсах с электроникой.
Физическое исполнение
Чтобы вы лучше могли познакомиться с постоянной памятью, расскажу больше о ее конфигурации и свойствах:
- Физически представляет собой микросхему со считывающим кристаллом, если входит в комплект компьютера, к примеру. Но бывают и самостоятельные массивы данных (компакт-диск, грампластинка, штрих-код и т. д.).
- ПЗУ состоит из двух частей «А» и «Э». Первая - диодно-трансформаторная матрица, прошиваемая при помощи адресных проводов. Служит для хранения программ. Вторая предназначена для их выдачи.
- Схематически состоит из нескольких одноразрядных ячеек. При записи определенного бита данных выполняется запайка к корпусу (ноль) или к источнику питания (единица). В современных устройствах схемы соединяются параллельно для увеличения разрядности ячеек.
- Объем памяти варьируется от нескольких килобайт до терабайт, в зависимости от того, к какому устройству она применена.
Виды
Разновидностей ПЗУ несколько, но чтобы не терять ваше время, назову только две основных модификации:
- Первая буква добавляет слово «programmable» (программируемое). Это значит, что пользователь может один раз самостоятельно прошить устройство.
- Еще две буквы впереди скрывают под собой формулировку «electrically erasable» (электрически стираемое). Такие ПЗУ можно перезаписывать сколько угодно. К этому типу относится флеш-память.
В принципе это всё, что я хотел сегодня до Вас донести.
Буду рад, если вы подпишетесь на обновления и будете заходить чаще.
Информация, которая представлена в данной статье, на первый взгляд многим может показаться бесполезной. Однако это не так. Существуют пользователи, которые задают вопрос: «Для чего необходимо постоянное запоминающее устройство?». Стоит ответить, что такие вопросы не являются редкостью.
Что представляет собой постоянное запоминающее устройство?
ПЗУ предназначается для хранения данных, которые представлены в электронном варианте. Стоит отметить, что существует и другое определение, которое будет более понятно обычному пользователю. Итак, постоянное запоминающее оборудование необходимо для хранения объектов, использующихся на электронных устройствах. Очень часто оно производится в форме прямоугольника, во внутренней части которого существует необходимое аппаратное обеспечение, способное обеспечить хранение большого количества информации в таких условиях, когда отсутствует возможность подачи постоянного электрического напряжения. Таким образом, постоянное запоминающее устройство обладает энергетической независимой памятью, где и хранятся требуемые данные.
Читатели этой статьи уже наверняка являются обладателями постоянного запоминающего устройства. Именно такой напрашивается вывод. В случае желания посмотреть на устройство воочию, это вполне осуществимо. Если к нему относится компьютер, нужно изъять защитную панель с системного блока и ознакомиться с передней частью компьютера. На ней можно увидеть достаточно небольшое устройство, размеры которого достигают 20х10х4 сантиметра или приблизительно такое значение. Не нужно путать, в настоящий момент речь идет о системном блоке именно компьютера, а не ноутбука. Постоянное запоминающее устройство представлено в виде куска черной пластмассы, который имеет по бокам железные пластины. Таким образом, можно сказать, что ПЗУ предназначено для хранения ответов на различные вопросы, поскольку именно там находятся все данные, которые пользователь хранит на собственном компьютере.
Какими они бывают?
Учитывая особенности использования, существует два вида постоянных запоминающих устройств:
1. Переносные. К ним принадлежит оборудование, которые можно с удобством использовать при транспортировке от одного компьютера к другому. Это электронные накопительные книги, флеш-носители и прочее.
2. Стационарные. Такие устройства предназначены для того, чтобы их один раз установить и использовать годами. Постоянное запоминающее устройство, установленное на компьютере, относится именно к такому виду.
Чем различаются постоянные запоминающие устройства?
Еще совсем недавно главное и самое существенное различие между ними состояло в количестве данных, используемых для записи. Таким образом, в число основных носителей входили магнитные ленты, а также их производные. Это дискеты, имеющие памяти намного меньше, нежели жесткие диски компьютеров.
Однако с течением времени и вплоть до сегодняшнего дня переносные постоянные запоминающие устройства по объему памяти перестали уступать стационарным, в некоторых случаях являясь модифицированными под транспортировку жесткими дисками компьютера. Но и сейчас существует ощутимое различие:
Размер (обычно переносные запоминающие устройства предназначены для меньшего объема памяти, поэтому закономерным является то, что они меньше по размеру);
типы и места подключения к компьютеру (внешние и внутренние, с внешней части снаружи системного блока и внутри него).
скорость взаимодействия (как известно, для передачи файлов между папками на компьютере достаточно несколько секунд, а для переброски с внешнего устройства на компьютер требуются минуты).
Переносные запоминающие устройства К ПЗУ относится следующая электроника:
электронные накопительные книги (представляют собой постоянные запоминающие устройства, которые предназначены для хранения огромных массивов информации) − по размеру не отличаются от обычных книг, сделанных из бумаги, однако число данных, размещенное на них, составляет до 10 Терабайт;
диски, созданные на основе лазерной технологии (CD, DVD и другие) − вероятно, у большинства людей находятся коллекции подобных носителей, на которых записаны игры или фильмы, а иногда их и сейчас покупают для пополнения домашней коллекции);
устройства на магнитной ленте (к ним принадлежат дискеты, которые сейчас потеряли популярность и почти не используются);
многоразовые электронные носители информации, которые созданные с задействованием технологии «флеш» (в народе их называют флешками) – это постоянное запоминающее устройство небольших размеров предназначено для хранения информации объемом до нескольких единиц или даже десятков гигабайт.
Стационарные запоминающие устройства
К такой электронике принадлежат:
Жесткие диски, устанавливаемые в компьютеры;
целые информационные системы накопления данных (их легко найти в больших центрах накопления данных).
На сегодняшний день, прекрасно понимая, для чего служат постоянные запоминающие устройства, стоит все равно затронуть вопрос его выбора. Во избежание неприятного разочарования, необходимо сначала более подробно разобраться в системе подсчета данных. Стоит отметить, что подобные устройства функционируют на двоичной системе, для которой немаловажное значение имеет число 1024. Получается, что 1 гигабайт обладает 1024 мегабайтами, 1 мегабайт составляет 1024 килобайта и так далее.
Не стоит углубляться в детали, так это уже тема совсем другого обзора. Что касается производителей, выпускающих носители, они иногда не совсем честно поступают по отношению к пользователям и берут в качестве основы число 1000. Таким образом, значение округляется. То есть, можно приобрести флеш-носитель на 16 000 мегабайт, и в магазине скажут, что это 16 гигабайт. Но на самом деле все обстоит несколько иначе. В реальности там будет только 14,9 Гб.
Далее стоит перейти к самим рекомендациям. Первое, на что следует обратить внимание при покупке, так это на то, отвечает ли определенный номинал на накопителе настоящему положению дел. Стоит попросить продавца проверить это на компьютере, который установлен в магазине. Там, где ценят собственных клиентов, подобная процедура не вызовет препятствий, она уже предусмотрена.
Поэтому можно не беспокоиться и смело обращаться с таким вопросом. Необходимо осмотреть постоянное устройство хранения данных на присутствие внешних повреждений. Что касается проверки на работоспособность, она тоже будет не лишней. Также рекомендуется осмотреть гнезда. Если будут выявлены повреждения, от этого товара лучше отказаться, выбрав другой. Главное, что следует запомнить, это про права покупателя на случай, если попадется некачественная продукция.
Таким образом, из этой статьи становится понятно, что постоянное запоминающее устройство предназначено для хранения данных, представленных в электронном виде. Таким образом, после получения такой информации каждый сможет ответить на подобный вопрос без задержки.
ПЗУ - быстрая, энергонезависимая память, которая, предназначенная только для чтения. Информация заносится в нее один раз (обычно в заводских условиях) и сохраняется постоянно (при включенном и выключенном компьютере). В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере. Комплект программ, находящийся в ПЗУ образовывает базовую систему ввода/вывода BIOS (Basic Input Output System). BIOS (Basic Input Output System - базовая система ввода-вывода) - совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.
В ПЗУ находятся:
Тестовые программы, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;
Программы для управления основными периферийными устройствами - дисководом, монитором, клавиатурой;
Информация о том, где на диске расположена операционная система.
Типы ПЗУ:
ПЗУ с масочным программированием это память, в которую информация записана раз и навсегда в процессе изготовления полупроводниковых интегральных схем. Постоянные запоминающие устройства применяются только в тех случаях, когда речь идет о массовом производстве, т.к. изготовление масок для интегральных схем частного применения обходится весьма недешево.
ППЗУ (программируемое постоянное запоминающее устройство).
Программирование ПЗУ – это однократно выполняемая операция, т.е. информация, когда-то записанная в ППЗУ, впоследствии изменена быть не может.
СППЗУ (стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство). При работе с ним, пользователь может запрограммировать его, а затем стереть записанную информацию.
ЭИПЗУ (электрически изменяемое постоянное запоминающее устройство). Его программирование и изменение осуществляются с помощью электрических средств. В отличии от СППЗУ для стирания информации, хранимой в ЭИПЗУ, не требуется специальных внешних устройств.
Наглядно ОЗУ и ПЗУ можно представить себе в виде массива ячеек, в которые записаны отдельные байты информации. Каждая ячейка имеет свой номер, причем нумерация начинается с нуля. Номер ячейки является адресом байта.
Центральный процессор при работе с ОЗУ должен указать адрес байта, который он желает прочитать из памяти или записать в память. Разумеется, из ПЗУ можно только читать данные. Прочитанные из ОЗУ или ПЗУ данные процессор записывает в свою внутреннюю память, устроенную аналогично ОЗУ, но работающую значительно быстрее и имеющую емкость не более десятков байт.
Процессор может обрабатывать только те данные, которые находятся в его внутренней памяти, в ОЗУ или в ПЗУ. Все эти виды устройства памяти называются устройствами внутренней памяти, они обычно располагаются непосредственно на материнской плате компьютера (внутренняя память процессора находится в самом процессоре).
Кэш-память. Обмен данными внутри процессора происходит намного быстрее, чем обмен данными между процессором и оперативной памятью. Поэтому, для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают так называемую сверхоперативную или кэш-память. Когда процессору нужны данные, он сначала обращается к кэш-памяти, и только тогда, когда там отсутствуют нужные данные, происходит обращение к оперативной памяти. Чем больше размер кэш-памяти, тем большая вероятность, что необходимые данные находятся там. Поэтому высокопроизводительные процессоры имеют повышенные объемы кэш-памяти.
Различают кэш-память первого уровня (выполняется на одном кристалле с процессором и имеет объем порядка несколько десятков Кбайт), второго уровня (выполняется на отдельном кристалле, но в границах процессора, с объемом в сто и более Кбайт) и третьего уровня (выполняется на отдельных быстродействующих микросхемах с расположением на материнской плате и имеет объем один и больше Мбайт).
В процессе работы процессор обрабатывает данные, находящиеся в его регистрах, оперативной памяти и внешних портах процессора. Часть данных интерпретируется как собственно данные, часть данных - как адресные данные, а часть - как команды. Совокупность разнообразных команд, которые может выполнить процессор над данными, образовывает систему команд процессора. Чем больше набор команд процессора, тем сложнее его архитектура, тем длиннее запись команд в байтах и тем дольше средняя продолжительность выполнения команд.