Термины и концепции цифровой памяти

Когда мы храним информацию в какой-либо цепи или устройстве, нам нужен не только способ ее хранения и извлечения, но и точное определение где в том устройстве, которое есть.

Большинство, если не все, запоминающие устройства можно представить как серию почтовых ящиков, папок в картотеке или другую метафору, в которой информация может быть расположена в самых разных местах.

Когда мы говорим о фактической информации, хранящейся в устройстве памяти, мы обычно называем ее данными . . Расположение этих данных на устройстве хранения обычно называется адресом . , напоминая почтовую службу.

В некоторых типах устройств памяти адрес, в котором хранятся определенные данные, может быть вызван с помощью параллельных линий данных в цифровой схеме (мы обсудим это более подробно позже в этом уроке).

С другими типами устройств данные обрабатываются с точки зрения фактического физического местоположения на поверхности определенного типа носителя ( дорожки и секторы круглых компьютерных дисков, например).

Однако некоторые устройства памяти, такие как магнитные ленты, имеют одномерный тип адресации данных:если вы хотите воспроизвести свою любимую песню в середине кассетного альбома, вы должны перемотать вперед к этому месту на ленте, получив в нужном месте методом проб и ошибок, оценивая приблизительную площадь с помощью счетчика, который отслеживает положение ленты и / или по количеству времени, которое требуется, чтобы добраться туда с начала ленты.

Доступ к данным с запоминающего устройства можно разделить примерно на две категории: произвольный доступ и последовательный доступ . Произвольный доступ означает, что вы можете быстро и точно адресовать определенное место данных на устройстве, а неслучайный просто означает, что вы не можете.

Диск с виниловой пластинкой является примером устройства с произвольным доступом:чтобы перейти к любой песне, вы просто помещаете стилус в любое место на пластинке, которое хотите (компактные аудиодиски - то же самое, только они делают это автоматически для вы).

Кассета, с другой стороны, последовательна. Вам нужно подождать, чтобы пройти мимо других песен по порядку, прежде чем вы сможете получить доступ к песне, которую хотите пропустить, или адресовать ее.

Процесс сохранения части данных на устройстве памяти называется записью . , а процесс получения данных называется чтением .

Устройства памяти, позволяющие читать и писать, оснащены способом различать две задачи, так что пользователь не совершает ошибки (запись новой информации на устройство, когда все, что вам нужно сделать, это посмотреть, что там хранится).

Некоторые устройства не позволяют записывать новые данные и приобретаются у производителя с предварительно записанными данными.

Так обстоит дело с виниловыми пластинками и компактными аудиодисками, и в цифровом мире это обычно называется постоянной памятью . , или ПЗУ.

С другой стороны, кассетные аудио- и видеокассеты могут быть перезаписаны (переписаны) или приобретены пустыми и записаны заново пользователем. Это часто называют памятью для чтения и записи . .

Еще одно различие, которое следует сделать для любой конкретной технологии памяти, - это ее непостоянство или постоянство хранения данных без питания.

Многие устройства электронной памяти хранят двоичные данные с помощью схем, которые либо фиксируются в «высоком», либо в «низком» состоянии, и этот эффект фиксации сохраняется только до тех пор, пока в этих схемах подается электроэнергия.

Такую память следует называть изменчивой . . Носители данных, такие как намагниченный диск или лента, энергонезависимы , потому что для хранения данных не требуется источника питания.

Это часто сбивает с толку новичков, изучающих компьютерные технологии, потому что энергозависимая электронная память, обычно используемая для создания компьютерных устройств, обычно и отчетливо называется RAM ( R andom A ccess M Эмори).

Хотя доступ к оперативной памяти обычно осуществляется случайным образом, то же самое можно сказать и о любом другом устройстве памяти в компьютере! Какая «оперативная память» на самом деле относится к волатильности памяти, а не режим доступа к ней.

Интегральные схемы энергонезависимой памяти в персональных компьютерах обычно (и правильно) называются ROM ( R ead- O только M emory), но доступ к их содержимому осуществляется случайным образом, как и к схемам энергозависимой памяти.

Наконец, должен быть способ обозначить, сколько данных может храниться на любом конкретном запоминающем устройстве.

Это, к счастью для нас, очень просто и понятно:просто подсчитайте количество бит (или байтов, 1 байт =8 бит) от общего пространства хранения данных.

Из-за большой емкости современных устройств хранения данных метрические префиксы обычно добавляются к единицам байтов, чтобы представить объем памяти:1,6 гигабайта равняется 1,6 миллиарда байтов или 12,8 миллиарда битов емкости хранилища данных.

Единственное предостережение - помнить о округленных числах. Поскольку механизмы хранения многих устройств памяти с произвольным доступом обычно устроены так, что количество «ячеек», в которых могут храниться биты данных, отображается в двоичной последовательности (степени 2), запоминающее устройство «один килобайт», скорее всего, содержит 1024 (2 в степени 10) ячеек для байтов данных, а не ровно 1000. Устройство памяти «64 кбайта» на самом деле содержит 65 536 байт данных (2 в 16-й степени), и его, вероятно, следует называть устройством «66 Кбайт». если быть более точным.

Когда мы округляем числа в нашей системе с основанием 10, мы не соответствуем округленным эквивалентам в системе с основанием 2.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Рабочий лист устройств памяти