Uređaji za pohranu: vrste, volumen, tehnologija

Računalo je uređaj koji može imati mnogo komponenti. Svaki od njih odgovoran je za određeni zadatak. Procesor se smatra "mozgom" sustava i radi s računalnim algoritmima. Napajanje je "srce" računala, koje opskrbljuje električnom energijom ploču. Ali uređaj za pohranu je odgovoran za memoriju računala. Može biti različit po obliku, vrsti, volumenu i drugim parametrima.

Definicija

Govoreći o uređajima za pohranu, to je memorija računala koja kombinira svaku od njih. Može ga predstavljati fizički uređaj ili medij za pohranu podataka. Koristi se u izračunima za određeno vrijeme. Od objavljivanja prvog računala, memorija u paru s procesorom ostala je nepromijenjena. Od tada je predstavljen kao specifična hijerarhija i zahtijeva korištenje više uređaja.


Zadaci memorije

Ovisno o tipu uređaja za pohranu, zadaci se mogu razlikovati. Ali oni imaju zajednički cilj - očuvanje stanja vanjskog utjecaja. To se događa u odvojenim stanicama. Tako se bilježe podaci. Funkcionalno, takve stanice imaju sličan mehanizam s prekidačem. Podaci se bilježe u dva jasna stanja - 1 i 0. U skladu s tim označavaju uključivanje i isključivanje.

Pristup podacima

Za pristup ćelijama uređaja za pohranu potrebna je posebna oprema. On daje proizvoljno i dosljedno očitavanje. Sam proces se može podijeliti na vrijeme. Korisnici su poznatioperacije snimanja i čitanja. Da bi proces prolazio ispravno, dodijeljen mu je poseban mehanizam - kontrolor memorije. Osim pisanja i čitanja, postoji i proces brisanja. U tom slučaju, algoritam je konfiguriran tako da mehanizam počinje pisati iste vrijednosti.

Uređaji

Računalni uređaji za pohranu poboljšavaju se tijekom vremena. Neki ljudi zamjenjuju druge. Ali tvrdi disk ostaje nepromijenjen. Bez nje sustav neće moći u potpunosti funkcionirati barem zato što neće biti slobodnog prostora za instalaciju operativnog sustava.


U suvremenom osobnom računalu ne manje važno je RAM. Njegovi moduli sastavni su dio sustava, jer obrađuju pohranu privremenih podataka. Prije deset godina diskete su smatrane popularnima. Moderni tinejdžeri više nisu svjesni ovog uređaja, ali se i dalje mogu pripisati onima koji pohranjuju podatke. Nemoguće je ne spomenuti CD-ove i DVD-ove. I premda ulice i kiosci još uvijek prodaju diskove filmovima i glazbom, oni su odavno izgubili svoju važnost. Proizvođači polako oduzimaju korisnike optičkih pogona. Uređaj za dugoročno pohranjivanje podataka smatra se flash memorijom. To uključuje memorijske kartice, flash pogone i druge solid state uređaje. Bez njih sada nije lako, jer postoji potreba za stalnom razmjenom informacija, a onaj koji se nalazi u računalu nije uvijek dovoljan.

Funkcije

Da biste razumjeli uređaje za pohranu i obradu, morate razumjeti funkcije memorije. Glavni parametar se smatra dugimpohranjivanje informacija. To je za to i služi istom tvrdom disku ili flash kartici. Oni koji su upoznati s programiranjem čuli su za von Neumannovu arhitekturu. Temelji se na radu bilo kojeg modernog računala. A memorija i središnji procesor su ključni alati. Jedno vrijeme memorija je korištena za pohranjivanje snimljenih podataka. Programi memorijskih uređaja radili su samo na jasnom algoritmu izvršnih sekvenci. U to vrijeme, svaki rad na programiranju oduzeo je ne samo veliku količinu vremena, već je zahtijevao i znatan broj ručnog rada. Sve je to ubrzano na račun von Neumannove arhitekture. Svi podaci koji se prenose u bitovima. Stoga je apsolutno nevažno kako su informacije predstavljene. U svakom slučaju, može se prevesti u bitne linije ili binarne brojeve. Zbog izgleda uređaja za pohranu i podataka postalo je moguće manipulirati podacima. Ali za to bi bilo potrebno osigurati dovoljno prostora za pohranu. Sada je funkcionalnost svih takvih uređaja praktički ista. Ali oni se i dalje međusobno razlikuju. Stoga imaju svoje prednosti i nedostatke. Do sada nije bilo moguće razviti univerzalni uređaj, računala rade odjednom nekoliko njihovih tipova.

Klasifikacija

Nije lako razumjeti vrste uređaja za pohranu. Trenutno ne postoji utvrđena klasifikacija koja bi bila odobrena dokumentirano. Stoga, neke vrste memorije mogu biti u nekoliko grupa odjednom.
Postoji pojam klasifikacijememorije, kao i klasifikaciju uređaja za pohranu. U prvom slučaju za razlikovanje potrebno je razumjeti parametre, a drugo - tehničku provedbu.

Klasifikacija memorije

Dakle, mnogi su navikli na činjenicu da su uređaji za pohranu obično predstavljeni fizičkim uređajem. Mogu imati različite oblike, veličine i težinu. Ali to se ne odnosi na samu memoriju. U tom slučaju potrebno je razmotriti sljedeće parametre:
  • operacije;
  • pristup;
  • organizacija podataka i algoritama;
  • imenovanje;
  • adresni prostor, itd.
  • Kao što je već spomenuto, memorija omogućuje dvije osnovne operacije: čitanje i pisanje. Dakle, postoje neki uređaji koji pružaju samo čitanje ili oboje. Pristup također može karakterizirati memoriju. Ona je konzistentna i proizvoljna. Prva opcija (SAM) daje sekvencijalni pristup: stanica po ćeliji se čita na način na koji se nalaze. Druga opcija (RAM) daje informacije iz bilo koje ćelije, bez obzira na njezino mjesto. Organizacija podataka je memorijski parametar i može se klasificirati prema klasifikaciji struktura podataka. Dakle, tu je adresirano, asocijativno, trgovačko, semantičko, objektno, itd. Po dogovoru memorija može biti:
  • međuspremnik - za privremeno skladištenje ili razmjenu;
  • privremeni - za privremene rezultate;
  • cache - za pohranjivanje često korištenih podataka, za brzi pristup njima;
  • Korektivni - za pohranjivanje adresa koje se mogu pronaći u neispravnim stanicama;
  • kontroliranje - za rad odgovarajućegfirmware;
  • dijeljeno - pružiti univerzalni pristup.
  • Adresni prostor je još jedan parametar funkcionalnosti memorije. To je stvarno - njegovo adresiranje dovodi do fizičkog skladištenja; virtual - adresiranje nema fizičku lokaciju podataka; Prekrivanje - područja imaju istu adresu, tako da je u svakom trenutku pristup ograničen na jednu od njih.

    Klasifikacija memorijskog uređaja

    Memorijski uređaj (RAM) implementira memoriju računala i, shodno tome, njegovu funkcionalnost. Može se klasificirati u različitim smjerovima. Među glavnim je vrijedno spomenuti:
  • oblik informacija;
  • mogućnost snimanja;
  • imenovanje;
  • energetska ovisnost;
  • vrsta pristupa;
  • geometrijsko izvršenje.
  • Uređaj za pohranu programa i podataka može biti analogan ili digitalni u obliku informacija. Gotovo svi suvremeni mehanizmi povezani su s potonjom opcijom. Kad god je to moguće, napravite razliku između uređaja za koje je proizvođač zabilježio podatke. Postoje i mehanizmi koji omogućuju pohranjivanje podataka s posebnim uređajem. Posljednja verzija pohrane je ona koja svakom vlasniku omogućuje pohranjivanje informacija (svih modernih pogona). Po dogovoru možete označiti nekoliko varijanti uređaja:
  • RAM - privremeni podaci;
  • interno - za dugoročno pohranjivanje informacija;
  • vanjski - za sigurnosno kopiranje ili prijenos datoteka;
  • Uređaji za identifikaciju i plaćanje.
  • Malo ljudi zna, ali uračunalo ima trajnu memoriju. To je uređaj za pohranu koji ne gubi datoteke nakon isključivanja napajanja. Ovdje samo uključite tvrdi disk. PC memorija, ovisna o snazi, smatra se operativnom, koja briše sve procese nakon isključivanja sustava.
    Tip pristupa uređaju za pohranu može biti sekvencijski (magnetska vrpca), slučajna (RAM), izravna (tvrdi disk) i asocijativna (uređaji baze podataka). Konačno, geometrijska izvedba razlikuje memoriju diska, trake, bubnja, kartice i ispisa.

    Pogon tvrdog diska (HDD)

    Budući da se radi o računalnom uređaju za pohranjivanje aplikacija i podataka, vrijedi početi s tvrdim diskom. Winchester - već razvijen, ali ne manje popularan dio sustava. On služi od rođenja računalnih sustava.
    Temelji se na magnetskom zapisu i ima izravan pristup podacima. Informacije u ovom slučaju napisane su na aluminijskoj ploči. Čitanje je zbog glave čitatelja.Da biste razlikovali tvrdi disk od druge memorije, vrijedi razmotriti njegove značajke. Neki od njih nalaze se u svim drugim uređajima, a neki su posebni. Prva stvar koju trebate učiniti da biste radili na tvrdom disku jest povezati ga. Stoga je jedan od glavnih parametara sučelje. Zahvaljujući njemu, dva uređaja mogu komunicirati. Sada su gotovo svi tvrdi diskovi u kućnim računalima povezani SATA-om. Sljedeći važan parametar tvrdog diska je njegov kapacitet. Pomaže odrediti količinu podatakapohranjene na uređaju. Ova opcija utječe na kupčev izbor. U ovom trenutku maksimalni volumen je oko 10 TB. Obično se koristi za poslužiteljske sustave. Za kućne PC korisnike kupite RAILWAY od 200 GB ili više. Faktor oblika označava fizičku veličinu tvrdog diska. Računala instaliraju 35-inčne modele, a prijenosna računala - 25. Ne manje važan parametar za brz rad tvrdog diska smatra se vrijeme slučajnog pristupa. Upravo ovim parametrom tvrde diskove gubi čvrstoću. Prosječni rezultat je 8-10 ms. Za poslužiteljske pogone, metrika može biti od 2 ms, a za kućna računala do 16 ms. Ovaj parametar ovisi o još jednom - brzini rotacije vretena. Mjereno u broju okretaja u minuti. Prosječno 5200 o /min smatra se optimalnim za prosječno računalo. Za poslužiteljske sustave može prelaziti 10.000 okr /min. Među parametrima ovog računalnog uređaja za pohranjivanje programa i podataka vrijedi napomenuti pouzdanost, broj ulaznih i izlaznih operacija, potrošnju energije, otpornost na udarce, itd.

    SSD diskovi

    Ovo je još jedan uređaj za pohranu. Što je bolje odabrati - SSD ili HDD? To je vrlo popularno pitanje i odavno mu je odgovorio. Ovdje je važno razumjeti svrhu sustava i njegovu radnu sposobnost. Da bi se odlučilo o ovom pitanju, vrijedi razmotriti SSD pogon u usporedbi s tvrdim diskom. Nedavno je bio SSD. Vjeruje se da je uređaj zamijenio tvrdi disk. Ali ipak ga nije mogao u potpunosti zamijeniti. I sve u njemu je dobroosim cijene. Ovo je nemehanička memorija koja radi na bazi čipa. Upravo zahvaljujući tome uspio je postići visoku brzinu rada. U usporedbi s tvrdim diskom, SSD je kompaktan u veličini i manjoj težini.
    Njegova glavna prednost je brzina. Ako je prosječni indeks slučajnog pristupa HDD-u 8-10 ms, onda je u SSD-u jednak 1 ms. Prema tome, uređaj je brži 8-10 puta. I to se ne može zanemariti kada radimo s njim. Glavne prednosti ovog modernog uređaja za pohranu su:
  • tihi rad;
  • mehanička stabilnost;
  • stabilnost;
  • brzina čitanja i pisanja;
  • niska potrošnja energije;
  • kompaktne dimenzije, itd.
  • Ali nije sve tako glatko. Unatoč očiglednim prednostima pohrane u čvrstom stanju i nedostacima:
  • ograničavanje broja ciklusa snimanja;
  • trošak;
  • složenost oporavka podataka;
  • vjerojatnost kvara elektroničkih elemenata;
  • proračunski modeli imaju niske performanse itd.
  • Izbor između HDD-a i SSD-a

    Oba uređaja za pohranu softvera na svoj su način dobri. Stoga su mnogi odlučili da ne čine tako težak izbor u korist jedne ili druge opcije. Stoga korisnici računala za igre na sreću preferiraju instalirati oba pogona. Istovremeno se preporuča da se sam sustav učita na SSD tako da se brže učitava. U online trgovinama možete pronaći i HDD /SSD hibride. No, opcije nisu toliko kao da odaberete svaki uređaj zasebno. Također vrijedi obratiti pozornost. Na primjer, prosjekTvrdi disk po 1 TB košta oko 3-4 tisuće rubalja, a zatim solid state disk od istog iznosa košta 14-15 tisuća rubalja.

    RAM

    Mnogi vjeruju da uređaji za pohranu podataka ne uključuju RAM. Ovo je netočna izjava. RAM je dio memorije računala i ne pohranjuje datoteke, već strojni kod i podatke koje procesor obrađuje. Kao što je ranije spomenuto, to je trajna memorija. U većini modernih računala RAM je predstavljen modulima s izravnim pristupom. Vrijedi odmah reći da se dinamička memorija sada smatra jeftinijom od statične. To je zbog gušćeg postavljanja stanica na kristal. Dinamička memorija (DRAM) koristi jedan kondenzator i tranzistor. Stoga se ovaj tip smatra jeftinijim i ekonomičnijim. Njegov nedostatak je spori rad i problemi s kondenzatorom punjenja.
    Statička memorija (SRAM) ima veliku brzinu. No, zbog posebne strukture njegove visoke cijene. Uređaj se ne nalazi u običnim računalima. Na kućnom računalu možete pronaći dinamičke memorijske module. Prilikom odabira, korisnik najprije pogleda glasnoću. Uređaj za pohranu može imati 1 do 64 GB. Za sustav za igranje mnogi biraju opciju za 16 GB. Štoviše, može se implementirati jednim ili dva modula ili čak četiri. Također, posebnu pozornost treba posvetiti vrsti memorije. Ovisno o tome, može raditi brže. Najnovija je DDR4 s frekvencijskim rasponom od 1600 do 3200 MHz. Ovo je najboljeopcija za moderne sustave. Iako neki još uvijek preferiraju zastarjeli DDR3. No, najvjerojatnije, uskoro će biti uklonjen iz proizvodnje, budući da svi dugo govore o izdavanju DDR5 memorije. Osim radne frekvencije, preporuča se pogledati i vremenske indikatore. Ovaj pokazatelj karakterizira vrijeme rada čipova s ​​bankom. Što su metrike niže, to je brži RAM.

    Mrežni pogoni

    Obično se otkrivaju da su iznimno rijetki, budući da su takvi uređaji namijenjeni određenim zadacima. Vrlo su skupi, glomazni i obično se koriste u posebnim organizacijama. NAS je mrežni uređaj za pohranu. Ima mnogo prednosti. Primjerice, veza se ne ostvaruje putem računala, nego putem usmjerivača. Na taj način možete omogućiti pristup podacima s bilo kojeg uređaja koji je povezan s mrežom. Vrijedi odmah reći da takav uređaj za rad zahtijeva procesor i RAM. Stoga se NAS sigurno može zvati zasebnim računalom. Kapacitet takvog sustava može biti od 4 do 24 TB. Takvi mrežni pogoni mogu se uvelike razlikovati po veličini i svrsi. Neki mogu postati obiteljski medijski centar. Uređaj radi u Ethernet okruženju.
    NAS omogućuje pristup i upravljanje podacima. Ponekad je ova opcija odabrana kao vlastiti sustav oblaka. Uobičajeno, uređaj koriste oni koji trebaju:
  • jeftine uređaje za pohranu srednje veličine;
  • prikladna ugradnja i podešavanje;
  • daljinski pristup;
  • osiguravanje strujanja;
  • pristup s više uređaja;
  • automatsko sigurnosno kopiranje i tako dalje.
  • Disketa

    Ovo je prijenosni uređaj za pohranu koji je bio popularan prije 10 godina. Medij je korišten za višestruko snimanje i čitanje. Za čitanje informacija bilo je potrebno postaviti disketu u pogon. Do 2018. bit će teško pronaći osobu koja će koristiti takvu vožnju. Razlog tome je i njegova ograničena količina i neugodnost korištenja. Proizvođači matičnih ploča odavno su prestali stavljati posebno sučelje za povezivanje pogona. Ponekad se diskete mogu naći u zastarjeloj proizvodnji, bilo da je riječ o industriji ili medicini. Za sposobnost rada s pogonima postoje čak i posebni emulatori. Praktički je ovaj potpuno uklonjivi uređaj za pohranu u potpunosti zamijenjen flash pogonom. Oni su pouzdaniji, imaju mnogo veći volumen i veliku brzinu.

    CD i DVD

    To su optički mediji. Dugo smo im poznati. Još 10-15 godina prije bili su na vrhuncu popularnosti. No, nakon aktivnog razvoja flash memorije počeo zaboraviti o njima. Iako su se u jednom trenutku mogli smatrati glavnim uređajem za dugoročno pohranjivanje podataka. Mnogi čak i sada imaju fotografije, glazbu i filmove skrivene na diskovima. Prvo, CD se pojavio kao pogon koji je trebao pohranjivati ​​audio datoteke. No vrlo brzo se počelo koristiti za pohranjivanje svih podataka. S vremenom se pojavio CD-R koji je omogućio ne samo čitanje već i snimanje podataka. No CD-RW je dopuštao da se to ponavlja. DVD je postao CD razvoj. Pogledao jepraktički ista, ali je imala gustu strukturu. To je značilo da je količina pohranjenih podataka postala veća. Ovaj format je bio potreban za zamjenu video kasete. Stoga se pretpostavljalo da je moguće snimati filmove. Kasnije se pokazalo da može pohraniti podatke različitih formata.
    Popularnost kompaktnih diskova nije tako loša kao diskete. Ipak, svake godine postaje sve manje i manje. To je zbog činjenice da operativni sustavi trebaju više resursa. Aplikacije su postale teže, poput audio i video datoteka. Budući da su CD-ovi ograničeni, postaju nepotrebni. Primjerice, veličina Ubuntu slike već je dulje od 700 MB. Windows 7 prestao je podržavati instaliranje sustava s CD-a. Glazbeni igrači postali su kompaktniji i stoga su se riješili uzroka. Materijali od kojih kompaktni diskovi imaju smanjenu otpornost na trošenje. Kada postoje ogrebotine na pločama, neke informacije se gube, a čitanje podataka postaje nemoguće.

    Flash memorija

    Ovo je jedna od najpopularnijih vrsta perifernih uređaja za pohranu. To je tehnologija poluvodiča, koja se pretvara u reprogramiranje memorije. Za flash memoriju može se pripisati poluvodički pogon, o čemu smo već govorili. Pa, najpopularniji uređaji ove vrste su flash diskovi. Vjeruje se da je USB flash pogon zamijenio diskete. To je uređaj za pohranu koji se povezuje s vašim računalom putem USB sučelja. Ovaj periferni uređaj za pohranu je mnogo manje optički disk. To dopušta ne samočitanje, ali i ponovljeno prepisivanje informacija. Glavni zadatak flash pogona - pohrana, prijenos, dijeljenje datoteka, izrada sigurnosnih kopija, preuzimanje sustava itd. Uređaj dolazi izravno s USB sučelja, kontrolera, oscilatora i NAND čipa, koji sprema podatke. U većini slučajeva koristi se poseban sustav datoteka. Najpopularnija je FAT obitelj. Ako je flash pogon veći od 64 GB, uobičajeno je formatirati ga u datotečnom sustavu NTFS. Naravno, takav uređaj za pohranu ima i prednosti i nedostatke. Prednosti uključuju:
  • kompaktnu veličinu i težinu;
  • tihi rad i prenosivost;
  • korištenje univerzalnog sučelja (bljeskalica se može priključiti na računalo, TV, tablet, konzole i druge uređaje);
  • niska potrošnja energije;
  • otpornost na mehaničke interakcije i magnetska polja;
  • dugoročno spremanje podataka izvan mreže. Nedostaci USB flash pogona uključuju:
  • ograničen broj ciklusa snimanja, kao u bilo kojem drugom flash uređaju;
  • ograničenje propusnosti USB;
  • osjetljivi su na zračenje i elektrostatičko pražnjenje.
  • Prvi bljesak došao je 2000. godine. Od tada, ona samo dobiva na popularnosti. I premda je ovo jedan od glavnih načina prijenosa i razmjene podataka, ne može se podcijeniti prednost uređaja.
    Svake se godine trošak flash diskova smanjuje. Postaju sve prostraniji i brži. Na vrhuncu popularnosti uređaja proizvođači su odlučili napravitinaglasak na dizajnu. Dakle, postojala je ogromna količina različitih oblika i veličina. Postoje plišani flash diskovi i vrlo mali. Imaju izgled svojih omiljenih filmskih likova i crtanih filmova. U online trgovini možete pronaći flash pogon u obliku role ili krafne. Sve je to potrebno kako bi se barem nekako privukla pozornost kupca.

    Memorijska kartica

    Ovo je još jedan flash pogon koji bi trebao biti naveden zasebno. To je kompaktan vanjski uređaj za pohranu koji vam omogućuje čitanje i pisanje digitalnih informacija. Unatoč činjenici da se mnogi od njih temelje na flash memoriji, mogu koristiti potpuno različite tehnologije. Memorijske kartice se rijetko koriste za sigurnosno pohranjivanje podataka i razmjenu između računala. Zbog svoje kompaktne veličine mogu se izgubiti. Stoga su se počeli koristiti na način koji štedi prostor. Flashkartice su stigle u fotoaparatima i kamerama, pametnim telefonima i tabletima, igračima i drugim gadgetima. Početkom 1990-ih pojavila se PC kartica, sada u mrežnim karticama, modemima i tvrdim diskovima. Digitalne kamere i telefoni trebaju takve kartice. No, tek 2001. godine postali su poznati SM i CF. Za nekoliko godina zamijenili su ih SD /MMC. U 2013. SDHC-ovi su postali poznati. Ove flash kartice, osim čitanja i pisanja podataka, omogućile su im da se prenose s jednog uređaja na drugi bez povezivanja. Takav je izum bio neobjašnjivo oduševljen fotografima koji sada ne trebaju povezivati ​​fotoaparat s računalom i prenositi podatke. Bilo je dovoljno koristiti Wi-Fi mrežu. Perspektiva
    Nije dovoljno govoriti o prošlosti i sadašnjostiuređaje za pohranu. Mnogo nas čeka. Izgledi za razvoj novih vrsta duginih memorija. Već znamo nekoliko tehnologija koje će trebati povećati količinu i brzinu prijenosa podataka. RRAM je trajna memorija. Trenutno je u razvoju. Stručnjaci su otkrili da, ako primijenite visoke napone na izolatore, unutar njih se pojavljuju niti niske otpornosti. Tako se oni pretvaraju u vođe. Istovremeno, visoki napon može uništiti te niti i ponovno ih stvoriti. U ovom trenutku ta opcija nije dovršena. Mora riješiti mnogo problema. Ali ako sve uspije, kupac će dobiti brzu memoriju. Osim toga, tehnologija će vam omogućiti prekrivanje slojeva, a time i dizajn super-modula.
    Memorija u tijeku je još jedna trajna memorija. Suština ove tehnologije temelji se na smanjenoj veličini magnetskih domena prije 10 godina. Programeri planiraju organizirati prijenos domena u nanocijevi pomoću spintronike. Ova opcija također omogućuje značajno povećanje gustoće pisanja memorije. Ova tehnologija će osigurati visoku brzinu čitanja i pisanja. Nano-RAM je tehnologija memorije računala. Temelji se na radu ugljikovih nanocijevi. Zbog kompaktnosti nanocjevčice moguće je postići visoku gustoću snimanja. Osim toga, tehnologija može smanjiti potrošnju energije. Stoga, s većom vjerojatnošću, Nano-RAM će biti potreban u pametnim telefonima i tabletima, gdje je važno pohranjivanje baterijeu pravu.

    Povezane publikacije