Лекция №2. Узлы современного компьютера (1244996), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Поддержка того или иного типа оперативной памяти осуществляется науровне набора системной логики, как в случае с платформой Intel, либо на уровне самого процессора, как вслучае с чипами AMD Athlon 64.Флэш-памя ть (Flash-Memory) различается по типу запоминающих элементов и основным принципамработы относится к классу памяти EEPROM, однако имеет ряд архитектурных и структурных отличий. Вофлэш-памяти стирание информации производится относительно просто, сразу для всей микросхемы памятиили блоками, (достаточно большими), объем которых составляет от 256 байт до 128 Кбайт.
Благодаря этомуупрощается схема флэш-памяти, обеспечивается высокая плотность упаковки, повышается надежность ипроизводительность в режиме программирования, снижается энергия потребления и стоимость. Числоциклов репрограммирования для флэш-памяти достаточно велико, но при перезаписи запоминающиеэлементы постепенно ―изнашиваются‖. http://hobbyits.com/cifrovye-texnologii/princip-raboty-i-ustrojstvo-fleshpamyati.htmlЭлементарная ячейка хранения данных флэш-памяти представляет из себя транзистор с плавающимзатвором.
Особенность такого транзистора в том, что он умеет удерживать электроны (заряд). Вот на егооснове и разработаны основные типы флэш-памяти NAND и NOR(ИЛИ — НЕ). Конкуренции между ними нет,потому что каждый из типов обладает своим преимуществом и недостатком. Кстати, на их основе строятгибридные версии такие как DiNOR и superAND.Во флэш-памяти производители используют два типа ячеек памяти MLC и SLC.Флэш-память с MLC (Multi-level cell — многоуровневые ячейки памяти) ячейки более емкие и дешевые, но онис большим временем доступа и меньшим количеством циклов записи/стирания (около 10000).Флэш-память, которая содержит в себе SLC (Single-level cell — одноуровневые ячейки памяти) ячейки имеетмаксимальное количество циклов записи/стирания(100000) и обладают меньшим временем доступа.Твердотельный жесткий диск (SSD накопитель) является альтернативой жесткому диску традиционнойконструкции, используется для наращивания памяти системы.
SSD накопитель представляет собойкомпактное энергонезависимое устройство для хранения данных, построенное на основе твердотельнойпамяти, обычно флэш-памяти.В отличие от RAM, пос тоянная памя ть ROM (Read Only Memory) предназначена в основном длячтения.Внешняя память, реализуемая на магнитных носителях, представлена накопителями на магни тныхдисках и магнитных лентах. Различаю накопители на жестких магнитных дисках (винчестеры)и накопители на гибких магнитных дисках . В них хранят многократно используемые программы ифайлы данных.
Накопители на магнитных лентах, имеющие низкую стоимость хранения, но сравнительнобольшое время поиска информации, в основном используют для архивов данных.Для повышения быстродействия внешней памяти и отказоустойчивости ВС применяют подсистемывнешней памяти с высокой готовностью, реализующие технологию избыточных массивовдисков RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks), объединенных в один блок с общим интеллектуальнымконтроллером. RAID есть способ организации работы нескольких физических дисков аналогичноодному логическому диску, при котором дисковый массив представляется прикладной задаче какодин диск.
Как правило, массивы RAID используются в серверах для обеспечения надежности за счетдублирования данных.Существует восемь уровней реализаций RAID (от 0 до 7) , которые отличаются друг от другастепенью избыточности, методом доступа и пр. Стандарт седьмого уровня отличается собственнойоперационной системой и высокой производительностьюПамять с матричной организациейНа рис. 1 приведена структурная схема одного разряда запоминающего устройства с произвольнымдоступом с матричной организацией (матричная память) .Рис. 1.
Структурная схема ЗУ с матричной организациейДанная структура содержит матрицу запоминающих элементов (ЗЭ), дешифраторы строки DCХ истолбца DСY, усилители записи и считывания. Каждый ЗЭ матрицы имеет свой собственный адрес,определяемый номерами строки и столбца. Режимы работы ЗЭ определяются логическими уровнями(значениями) сигналов на линии выборки строки и столбца, на пересечениях которых находится данный ЗЭ.Накопи тель на жестких магни тных дисках (НЖМД) является разновидностью внешней памяти ипредставляет собой набор круглых пластин, находящихся на одной оси и покрытых с одной или двух сторонспециальным магнитным слоем (рис.
1). При работе диска набор пластин вращается вокруг своей оси свысокой скоростью, подставляя по очереди под головки соответствующих дорожек все их сектора. Номерсектора, номер дорожки и номер цилиндра однозначно определяют положение данных на жестком диске и,наряду с типом совершаемой операции – чтение или запись, полностью характеризуют часть запроса,связанную с устройством, при обмене информацией в объеме одного сектора.Рис. НЖМДCD-ROM (Compact Disk Read Only Memory ) - компакт-диск только для чтения памяти) - устройство,позволяющее считывать данные с компакт-диска.
Представляет собой двигатель для вращения диска,генератор лазерного луча и преобразователь отраженного лазерного луча в электрические сигналы,соответствующие 0 и 1.Cтриммер (от англ. streamer) - запоминающее устройство на магнитной ленте с последовательнымдоступом к данным, по принципу действия - обычный магнитофон.Компания Quantum уверенно лидирует на рынке DLT-стриммеров, ее модели превосходят конкурентов по всемкритериям - по емкости, производительности и надежности.
Чтобы добиться максимальной производительности,Quantum применяет в своих DLT-стриммерах многоканальную запись, при которой одновременно записываются илисчитываются два или четыре потока данных. Естественно, что при двухканальной записи производительность реальноувеличивается вдвое, а при четырехканальной - в четыре раза. Компания усовершенствовала также схему поискаданных на ленте. Все файлы проиндексированы, сведения о них хранятся в логическом конце ленты. В среднемзапрашиваемый файл выдается накопителем спустя 45 секунд. Сегодня Quantum предлагает две основные модели DLTстриммеров - DLT-4000 и более новую DLT-7000. В первой из них реализована двухканальная запись. Емкость картриджатипа DLTtape IV для нее составляет 20 ГБ без компрессии или 40 МБ при использовании быстродействующих алгоритмовсжатия данных DLZ.
Формат записи DLT-4000 предусматривает 128 треков при линейной плотности данных 82 килобитана дюйм. Производительность Quantum DLT-4000 достаточно высока для использования этого стриммера в серверах ионлайновых системах. И не только для резервирования информации, но и в качестве основного накопителя.Установившаяся скорость чтения/записи несжатых данных составляет 1.5 МБ/с, с компрессией - до 3 МБ/с.
Среднеевремя доступа к файлу, включающее поиск и прогон ленты, не превышает 68 секунд. Ресурс головки чтения/записисоставляет 10,000 часов, а лента должна выдержать не менее 1,000,000 проходов, что соответствует 15,000использований картриджа.Периферийные ус тро йства компьютеров и вычислительных систем (ВС) делят на устройства ввода,устройства вывода, монитор, внешние запоминающие устройства. К устройствам ввода относятсяклавиатура, мышь, сканер, дигитайзер.
Для ввода информации в ЭВМ также используют дигитайзеры,интерактивные доски, сканеры, визуализаторы, цифровые видеокамеры (Web-камеры).Дигитайзеры предназначены для ручного ввода графической информации, имеет вид кульмана, по егоэлектронной доске перемещается курсор, на котором расположен визир и кнопочная панель. При нажатиикнопки в некоторой позиции курсора происходит занесение в память информации о координатах этойпозиции.
Таким образом может осуществляться ручная "сколка" чертежей.Интерактивная доска (smart board - интеллектуальная доска) позволяет пользователям выводить наповерхность доски содержимое файлов из памяти компьютера, Internet-источников, CD-ROM, редактироватьвыводимое изображение, наносить поверх него свои графические и текстовые фрагменты. Все, чтопользователь нарисовал или написал на доске, будет сохранено в виде компьютерных файлов, может бытьраспечатано, послано по электронной почте, помещено в Web-страницу.Интерактивные доски являются удобным средством представления, редактирования и сохраненияучебных материалов, формируемых преподавателем непосредственно во время проведения учебныхзанятий. Кроме того, с помощью интерактивной доски преподаватель может управлять компьютером,выбирая нужные программы или файлы простым указанием на экранную кнопку на поверхности доски.Для автоматического ввода информации с имеющихся текстовых или графических документовиспользуют сканеры планшетного или протяжного типа и визуализаторы (документ-камеры).
Способсчитывания - оптический. В сканирующей головке сканера размещаются оптоволоконныесамофокусирующиеся линзы и фотоэлементы. Разрешающая способность в разных моделях составляет от300 до 2400 точек на дюйм (этот параметр часто обозначают dpi). Считанная информация имеет растровуюформу, программное обеспечение сканера представляет ее в одном из стандартных форматов, например tiff,gif, pcx, jpeg, и для дальнейшей обработки может выполнить векторизацию - перевод графическойинформации в векторную форму, например, в формат dxf.Устройства выводапредставлены принтерами, плоттерами (графопостроителями), дисплеями.Первые из них ориентированы на получение документов малого формата (А3, А4), вторые - для выводаграфической информации на широкоформатные носители. Дигитайзеры, сканеры, принтеры, плоттеры могутвходить в состав АРМ или разделяться пользователями нескольких рабочих станций в составе локальнойвычислительной сети.По способу формирования изображения мониторы можно разделить на три группы: Жидкокристаллические экраны Плазменные дисплеи C электронно лучевой трубкой(ЭЛТ)На что стоит обратить внимание при покупке любого монитора:1.
Углы обзора. Просто посмотрите на изображение на мониторе под разными углами (слева-справа, сверхуснизу) - если оно сильно искажается, то лучше отказаться от такого монитора. Обратите внимание, чточерный цвет также необходимо аналогично проверить отдельно, не сильно ли переходит он в фиолетовый.2. "Карандашный тест" (необходимо быстро провести ручкой или карандашом перед монитором). Если Выувидите карандаш не размазанным, а как бы кадрами - необходимо немного повысить яркость, чтобы снизитьнагрузку на зрение. Перед тестом необходимо уменьшить яркость хотя бы наполовину.
Если карандаш илиручка будут выглядеть просто смазанными, а не "кадрами" - это очень хорошо и обязательно понравитсяВашим глазам. Не знаю, что Вы скажете продавцу, но следующие три теста можно провести только в оченьтемном помещении.3. Глубина черного цвета.