- Загальні відомості
- Детальніше про дані
- надмірність
- Формати зберігання даних
- первинна пам'ять
- вторинна пам'ять
- зовнішня пам'ять
- третинна пам'ять
- види носіїв
- Оптичні носії
- напівпровідникові носії
- магнітні носії
- паперові носії
Числа в двійковій системі
Загальні відомості
Дані та їх зберігання необхідні для роботи комп'ютерів та цифрової техніки. Дані - це будь-яка інформація, від команд до файлів, створених користувачами, наприклад текст або відео. Дані можуть зберігатися в різних форматах, але найчастіше їх зберігають як двійковий код. Деякі дані зберігаються тимчасово і використовуються тільки під час виконання певних операцій, а потім видаляються. Їх записують на пристроях тимчасового зберігання інформації, наприклад, в оперативній пам'яті, відомої під назвою запам'ятовує з довільним доступом (по-англійськи, RAM - Random Access Memory) або ОЗУ - оперативне запам'ятовуючий пристрій. Деяку інформацію зберігають довше. Пристрої, що забезпечують більш тривале зберігання - це жорсткі диски, твердотільні накопичувачі, і різні зовнішні накопичувачі.
Детальніше про дані
Дані являють собою інформацію, яка зберігається в символьній формі і може бути зчитана комп'ютером або людиною. Більша частина даних, призначених для комп'ютерного доступу, зберігається в файлах. Деякі з цих файлів - виконувані, тобто вони містять програми. Файли з програмами зазвичай не вважають даними.
Надмірна масив незалежних дисків RAID.
надмірність
Щоб уникнути втрати даних при поломки використовують принцип надмірності, тобто зберігають копії даних в різних місцях. Якщо ці дані перестануть читатися в одному місці, то їх можна буде вважати в іншому. На цьому принципі ґрунтується робота надлишкового масиву незалежних дисків RAID (від англійського reduntant array of independent discs). У ньому копії даних зберігаються на двох або більше дисках, об'єднаних в один логічний блок. У деяких випадках для більшої надійності копіюють сам RAID-масив. Копії іноді зберігають окремо від основного масиву, іноді в іншому місті або навіть в іншій країні, на випадок знищення масиву під час катаклізмів, катастроф, або воєн.
Формати зберігання даних
Ієрархія зберігання даних
Дані обробляються в центральному процесорі, і чим ближче до процесора пристрій, який їх зберігає, тим швидше їх можна обробити. Швидкість обробки даних також залежить від виду пристрою, на якому вони зберігаються. Простір усередині комп'ютера поруч з мікропроцесором, де можна встановити такі пристрої, обмежена, і зазвичай найшвидші, але маленькі пристрої знаходяться найближче до мікропроцесора, а ті, що більше але повільніше - далі від нього. Наприклад, регістр всередині процесора дуже малий, але дозволяє зчитувати дані зі швидкістю одного циклу процесора, тобто, протягом декількох мільярдних часток секунди. Ці швидкості з кожним роком поліпшуються.
Карта пам'яті
первинна пам'ять
Первинна пам'ять включає пам'ять всередині процесора - кеш і регістри. Це - найшвидша пам'ять, тобто час доступу до неї - найнижче. Оперативна пам'ять також вважається первинної пам'яттю. Вона набагато повільніше регістрів, але її ємність набагато більше. Процесор має до неї прямий доступ. В оперативну пам'ять записуються поточні дані, постійно використовувані для роботи виконуються програм.
вторинна пам'ять
Пристрої вторинної пам'яті, наприклад накопичувач на жорстких магнітних дисках (НЖМД) або вінчестер, знаходяться всередині комп'ютера. На них зберігаються дані, які не так часто використовуються. Вони зберігаються довше, і не видаляються автоматично. В основному їх видаляють самі користувачі або програми. Доступ до цих даних відбувається повільніше, ніж до даних в первинній пам'яті.
зовнішня пам'ять
Зовнішню пам'ять іноді включають у вторинну пам'ять, а іноді - відносять в окрему категорію пам'яті. Зовнішня пам'ять - це змінні носії, наприклад оптичні (CD, DVD і Blu-ray), Flash-пам'ять, магнітні стрічки і паперові носії інформації, такі як перфокарти і перфострічки. Оператору необхідно вручну вставляти такі носії в зчитувальні пристрої. Ці носії порівняно дешеві в порівнянні з іншими видами пам'яті і їх часто використовують для зберігання резервних копій і для обміну інформацією з рук в руки між користувачами.
третинна пам'ять
Третинна пам'ять включає в себе пристрої, що запам'ятовують великого обсягу. Доступ до даних на таких пристроях відбувається дуже повільно. Зазвичай вони використовуються для архівації інформації в спеціальних бібліотеках. За запитом користувачів механічна «рука» знаходить і поміщає в пристрій, що зчитує носій із запитаними даними. Носії в такій бібліотеці можуть бути різні, наприклад оптичні або магнітні.
види носіїв
привід DVD
Оптичні носії
Інформацію з оптичних носіїв зчитують в оптичному приводі за допомогою лазера. Під час написання цієї статті (весна 2013 року) найпоширеніші оптичні носії - оптичні диски CD, DVD, Blu-ray і Ultra Density Optical (UDO). Накопичувач може бути один, або їх може бути кілька, об'єднаних в одному пристрої, як наприклад в оптичних бібліотеках. Деякі оптичні диски дозволяють здійснювати повторний запис.
напівпровідниковий накопичувач
напівпровідникові носії
Напівпровідникова пам'ять - одна з найбільш часто використовуваних видів пам'яті. Це вид пам'яті паралельної дії, що дозволяє одночасний доступ до будь-яких даних, незалежно в якій послідовності ці дані були записані.
Майже всі первинні пристрої пам'яті, а також пристрої флеш-пам'яті - напівпровідникові. Останнім часом в якості альтернативи жорстких дисків стають більш популярними твердотільні накопичувачі SSD (від англійського solid-state drives). Під час написання цієї статті ці накопичувачі коштували набагато дорожче жорстких дисків, але швидкість запису і зчитування інформації на них значно вище. При падіннях і ударах вони пошкоджуються набагато менше, ніж магнітні жорсткі диски, і працюють практично безшумно. Крім високої ціни, твердотільні накопичувачі, в порівнянні з магнітними жорсткими дисками, з часом починають працювати гірше, і втрачені дані на них дуже складно відновити, в порівнянні з жорсткими дисками. Гібридні жорсткі диски поєднують твердотільний накопичувач і магнітний жорсткий диск, збільшуючи тим самим швидкість і термін експлуатації, і зменшуючи ціну, в порівнянні з твердотільними накопичувачами.
Накопичувач на жорстких магнітних дисках
магнітні носії
Поверхні для запису на магнітних носіях намагнічуються в певній послідовності. Магнітна головка зчитує і записує на них дані. Прикладами магнітних носіїв є накопичувачі на жорстких магнітних дисках і дискети, які вже майже повністю вийшли з ужитку. Аудіо та відео також можна зберігати на магнітних носіях - касетах. Пластикові карти часто зберігають інформацію на магнітні смуги. Це можуть бути дебетові та кредитні картки, карти-ключі в готелях, водійські права, і так далі. Останнім часом в деяких карти вбудовують мікросхеми. Такі карти зазвичай містять мікропроцесор і можуть виконувати криптографічні обчислення. Їх називають смарт-картами.
Перфокарта для ткацького верстата
паперові носії
Перфокарта і USB-флеш-накопичувач
До появи магнітних та інших носіїв дані зберігали на папері. Зазвичай в такому вигляді були записані машинні команди, і їх могли читати як люди, так і машини, наприклад комп'ютери або ткацькі верстати. В основному для цих цілей використовували перфокарти і перфострічки, де інформація зберігалася у вигляді чергуються отворів, і відсутність отворів. Перфострічку використовували, щоб записувати текст на телеграфі і в друкарні або редакції газет, а також в касових апаратах. Поступово з кінця 50-x і до кінця 80-х їх замінили магнітні носії. Зараз паперові носії використовують для підрахунку голосів на виборах і для автоматичної перевірки контрольних робіт, відповіді до яких записуються на спеціальну карту, а потім читаються комп'ютером.
література
Автор статті: Kateryna Yuri
Ви маєте труднощі в перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові вам допомогти. Опублікуйте питання в TCTerms і протягом декількох хвилин ви отримаєте відповідь.