Физические основы функционирования

К настоящему времени создано множество устройств, предназначенных для хранения данных, основанных на использовании самых разных физических эффектов. Универсального решения не существует, каждое содержит те или иные недостатки. Поэтому компьютерные системы обычно оснащаются несколькими видами систем хранения, основные свойства которых обуславливают их использование и назначение

В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям. В современной компьютерной технике часто используются физические свойства полупроводников (флэш-память), когда прохождение тока через полупроводник или его отсутствие трактуются как наличие логических сигналов 0 или 1. Устойчивые состояния, определяемые направлением намагниченности (МЛ, МД), позволяют использовать для хранения данных разнообразные магнитные материалы. Отражение или рассеяние света от поверхности (CD, DVD или Blu-ray диска) также позволяет хранить информацию.

Классификация типов памяти

Следует различать классификацию памяти и классификацию запоминающих устройств. Первая классифицирует память по функциональности, вторая же - по технической реализации.

Классификация памяти:

1. По доступным операциям с данными

• Память только для чтения, ROM (ПЗУ, ППЗУ)

• Память для чтения/записи, RAM (ОП, кэш-память)

1. По энергозависимости

• Энергонезависимая память - память, информация в которой не теряется при отключении электропитания. К этому типу памяти относятся все виды памяти на ПЗУ и ППЗУ;

• Энергозависимая память - память, информация в которой теряется при отключении электропитания. К этому типу памяти относятся ОЗУ, кэш-память.

Классификация запоминающих устройств:

Запоминающие устройства принято делить на виды и категории в связи с их принципами функционирования, эксплуатационно-техническими, физическими и др. характеристиками. Каждый тип устройств организован на основе соответствующей технологии хранения, воспроизведения, записи цифровой информации.

1. По типу обращения ЗУ делятся на устройства:

• допускающие как чтение, так и запись информации (CD-RW, флэш-память, DVD-RW)

• предназначенные только для чтения записанных в них данных (CD-ROM, CD-R).

1. По типу доступа

• ЗУ с произвольным доступом, время доступа не зависит от места расположения участка памяти (например, ОЗУ).

• ЗУ с прямым (циклическим) доступом, благодаря непрерывному вращению носителя информации (например, магнитный диск - МД) возможность обращения к некоторому участку носителя циклически повторяется. Время доступа здесь зависит от взаимного расположения этого участка и головок чтения/записи и во многом определяется скоростью вращения носителя.

• ЗУ с последовательным доступом, производится последовательный просмотр участков носителя информации, пока нужный участок не займет некоторое нужное положение напротив головок чтения/записи (например, магнитные ленты).

1. П

   

   о геометрическому исполнению:

• дисковые (магнитные диски, оптические);

• ленточные (магнитные ленты, перфоленты);

• барабанные (магнитные барабаны);

• карточные (карты памяти и другие).

1. По физическому принципу:

• Перфорационные (с отверстиями или вырезами):

перфолента, перфокарта (устаревшие носители информации)

• С магнитной записью:

жёсткий диск (винче́стер), дискета, магнитная лента.

• Оптические:

CD (Компакт-диск - оптический носитель информации, информация с которого считывается с помощью лазера).

DVD (цифровой многоцелевой диск; внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить бо́льший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт-дисков.)

HD-DVD (DVD высокой ёмкости - технология записи оптических дисков, разработанная компанией Toshiba, NEC и Sanyo, как и Blu-ray Disc использует диски стандартного размера (120 миллиметров в диаметре) и голубой лазер с длиной волны 405 нм.)

Blu-Ray BD (англ. blue ray — синий луч и disc — диск) — формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью.

• Полупроводниковые (USB-накопители, карты памяти в телефонах и фотоаппаратах).