Жесткий диск (HDD) – это основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. Представляет собой группу соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. К основным параметрам жесткого диска относятся емкость, производительность и среднее время доступа, определяющее интервал времени, необходимый для поиска нужных данных и зависящий от скорости вращения диска.
Дисковод гибких дисков (FDD) – это устройство для использования гибких дисков размером 3,5 дюйма (выпускают с 1980 г.), емкостью 1440 Кб. В настоящее время они являются морально устаревшими и сняты с производства.
Дисковод компакт-дисков CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) – это постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска.
Накопители на съемных магнитных дисках:
– Zip Drive – дисковод для использования дисков емкостью 100, 250, 750 Мб и выше, выпускается компанией Iomega во внутреннем (подключается к контроллеру жестких дисков материнской платы) и внешнем исполнении (подключается к стандартному параллельному порту). Компания Iomega также выпускает Jaz-накопители, которые по своим характеристикам приближаются к жестким дискам, но, в отличие от них, являются сменными;
– накопители HiFD. Магнитооптические устройства получили широкое распространение благодаря своей универсальности: возможно резервное копирование, обмен данными, их накопление. Выпускаются 5,25- и 3,5-дюймовые накопители, носители для которых отличаются в основном форм-фактором и емкостью. Последнее поколение носителей формата 5,25 дюйма достигает емкости 5,2 Гб, стандартная емкость для носителей 3,5 дюйма – 640 Мб. Для формата 3,5 была разработана технология G1GAMO, обеспечивающая емкость носителей 1,3Гб, полностью совместимая сверху вниз с предыдущими стандартами. В перспективе ожидается появление накопителей и дисков форм-фактора 5,25, поддерживающих технологию NEF (Near Field Recording), которая обеспечит емкость дисков до 20 Гб, а позднее – до 40 Гб.
Стримеры – это накопители на магнитной ленте для считывания информации с жесткого диска на магнитную ленту аудио- или видеомагнитофона. К недостаткам стримеров относят малую производительность, недостаточную надежность. Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров достигает нескольких десятков гигабайт.
Флэш-диски (Flash Drive) – это современные устройства хранения данных на основе энергонезависимой флэш-памяти. Устройство имеет минимальные размеры и допускает «горячее» подключение в разъем USB, после чего распознается как жесткий диск, причем не требует установки драйвера.
Флэш-память (Flash Memory) – разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти. Устройство не содержит подвижных частей, так что, в отличие от жестких дисков, более надежно и компактно. Благодаря своей компактности, дешевизне и низкому энергопотреблению флэш-память широко используется в цифровых портативных устройствах – фото- и видеокамерах, диктофонах, МР3-плеерах, КПК, мобильных телефонах, а также смартфонах и коммуникаторах. Кроме того, она используется для хранения встроенного программного обеспечения в различных устройствах (маршрутизаторах, мини-АТС, принтерах, сканерах, модемах), различных контроллерах.
Оперативная память
Оперативная память (ОТТ – Random Access Memory, RAM, память с произвольным доступом) размещается на материнской плате и имеет вид специальных небольших плат (модулей), вставляемых в специальные слоты (рис. 4.11).
Это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. С точки зрения физического принципа действия различают динамическую (DRAM) и статическую (SRAM) память. Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках. Это наиболее распространенный и экономически доступный тип памяти. Недостатки этого типа связаны с тем, что при зарядке и разрядке конденсаторов неизбежны переходные процессы, т.е. запись происходит сравнительно медленно. Второй недостаток в том, что заряды ячеек имеют свойство рассеиваться в пространство, поэтому нужна постоянная подзарядка ячеек оперативной памяти.
Динамическая память представлена двумя типами: асинхронная и синхронная. Асинхронная динамическая память имеет недостаточное быстродействие, что приводит к простою процессора. Синхронная память является предпочтительнее по цене и производительности.
Ячейки статистической памяти можно представить как электронные микроэлементы – триггеры, состоящие из нескольких транзисторов. В триггере хранится не заряд, а состояние (включен/выключен), поэтому такой тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие, хотя технологически он сложнее, а следовательно, дороже.
Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти, а статической – в качестве вспомогательной (кэш-памяти), предназначенной для оптимизации компьютера. Основная память в компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями. Модули ОП вставляются в соответствующие разъемы на материнской плате. Конструктивно различают модули трех типов. Наиболее распространены модули типа DDR SDRAM (DDR DIMM), обеспечивающие самый быстрый доступ к памяти. Модули типа RDRAM (RIMM-модули) стоят дороже и поэтому менее распространены.
Логическая структура памяти в IBM PC. В режиме реального времени память делится на следующие участки:
– основная область памяти (Conventional Memory);
– область верхней памяти UMA (Upper Memory Area);
– дополнительная память (extended Memory Specification, XMS);
– область верхней памяти НМА (High Memory Area).