Персональный компьютер в основном используется для того, чтобы увеличить эффективность работы человека. Но какова была бы ценность этого устройства, если бы оно не могло хранить данные? В этом ему помогает долговременная память. Темой данного обзора будет внешняя долговременная память, но для полноты картины не лишним также будет уделить внимание основной долговременной памяти.

Что относится к основной памяти?

Основная память прежде всего включает в себя оперативное запоминающее устройство. Это энергозависимая память. При выключении компьютера вся информация, которая на ней хранилась, исчезнет. К основной памяти также относится постоянное запоминающее устройство. Оно является энергонезависимым. В нем хранится та информация, которая меняться не должна. К таковой прежде всего относится конфигурация персонального компьютера, программное обеспечение, предназначенное для проведения тестирования компонентных устройств перед загрузкой операционной системы. Здесь также хранится одна из важнейших составляющих – BIOS или базовая система ввода/вывода. Стоит отметить, что у долговременной памяти компьютера и ПЗУ имеется много общего. Но все-таки их разделяют из-за важности хранимой информации.

Внешняя память

Внешней памятью называют место, в котором на длительном хранении размещены разнообразные данные, не использующиеся в данный момент в оперативной составляющей ПК. К таким данным можно отнести тексты, различные программы, результаты расчетов и так далее. Внешняя память компьютера является энергозависимой. Ее удобно транспортировать в тех случаях, когда компьютеры не являются объединенными в глобальную или локальную сеть. Для работы с внешней памятью, пользователю придется обзавестись накопителем.

Так называют специальное устройство, которое обеспечивает запись и считывание информации. Необходимыми также являются механизмы хранения. Значительное отличие долговременной памяти компьютера от оперативной заключается в том, что у нее нет прямой связи с процессором. Это может доставить некоторые неудобства при необходимости усложнить строение персонального компьютера. По этой причине долговременная и оперативная память ПК работают вместе. Данные из первой передаются во вторую, а потом напрямую или через кэш в процессор. Что относится к внешней памяти? Чтобы понимать, с чем вам придется иметь дело, нужно представлять, что является устройствами внешней памяти. К ней относятся:

— накопители на жестких магнитных дисках. Размер данных хранилищ используется в качестве показателя объема информации, которая может храниться на персональном компьютере.
— накопители на гибких магнитных дисках: считаются устаревшими устройствами, ранее использовались для переноса информации и программ между компьютерами.
— накопители на дисках: использовались для хранения значительных объемов информации.
— флэш-накопители: используются для хранения значительных объемов данных в небольших объектах. Также к внешней памяти относятся все остальные накопители, которые могут без проблем перемещаться от компьютера к компьютеру.

Классификация

Все запоминающие устройства делятся на категории и виды. В качестве краеугольного камня принимают принципы их функционирования, программные, эксплуатационно-технические, физические и прочие характеристики. Каждое устройство обладает своей технологией записи/хранения/воспроизведения цифровой информации. Основными характеристиками, которые имеют значение для пользователей, являются:

— информационная емкость;
— скорость обмена данными;
— надежность хранения информации;
— стоимость.

Именно по таким параметрам запоминающие устройства отличаются друг от друга. Конечно, существует еще множество различных характеристики, но интересны они будут скорее всего только профессионалам.

Магнитные устройства

Принцип работы устройств данного типа основан на хранении информации, при котором используются магнитные свойства материалов. Как правило, в самих устройствах имеются составляющие, отвечающие за чтение и запись информации на магнитный носитель, на котором все и хранится. Данные носители могут отличаться в зависимости от особенностей исполнения и физико-технических характеристик. Как правило используются дисковые и ленточные устройства. Они имеют общую технологию. Так, например, за счет намагничивания переменным магнитным полем информация наносится и считывается. Обычно данные процессы выполняются вдоль концентрических полей. Так называют специальные дорожки, которые находятся во всей плоскости вращающегося носителя. Запись информации осуществляется в цифровом коде. Для совершения намагничивания используются головки чтения и записи, которые представляют собой два управляемых магнитных контура с сердечниками. На обмотки данных контуров подается переменное напряжение.

Если величина данного напряжения будет изменяться, то это же относится и к направлению линий магнитного поля. Когда данный процесс происходит, значение бита информации меняется с единицы на ноль, или наоборот. Вот каким образом устроена долговременная память компьютера. Несмотря на низкую скорость работы и кажущуюся сложность такой схемы, можно смело сказать, что все предположения являются неоправданными. Таким образом, за отдельные моменты времени компьютер из современных жестких магнитных дисков может извлекать огромные массивы информации. Если вывести коэффициент эффективности такой системы, то устройства внешней памяти, выпущенные в последние годы, будут демонстрировать значение в сотни и тысячи раз превосходящее аналогичный показатель у устройств, выпущенных пару десятилетий назад.

Организация

Данные для операционной системы систематизируются и объединяются в дорожки и секторы. Дорожки в количестве восьмидесяти или сорока штук являются узкими концентрическими кольцами на диске. Каждая дорожка может быть разделена на отдельные части, которые также называют секторами. При осуществлении чтения или записи, всегда считывается целое количество секторов. Причем вне зависимости от объема запрашиваемой информации. Размер одного сектора составляет 512 байт. Следует также ознакомится с таким понятием, как цилиндр. Этим термином называют общее количество дорожек, с которого без перемещения головок можно считать информацию. Под ячейкой для размещения данных понимают самую малую область диска, которая используется операционной системой для записи файлов. Под ними обычно понимают один или несколько секторов.

Накопители. Жесткие диски

При работе с современными компьютерными системами наибольшую важность имеют такие устройства, как жесткие диски. В них в одном корпусе, как правило, объединены непосредственно сам носитель информации, интерфейсная часть или контролер и устройство чтения/записи. Данные приборы объединяются в специальные камеры. Здесь они находятся на одной оси и работают с блоком головок и общим приводящим механизмом. На данный момент жесткие диски являются наиболее вместимыми и широко используемыми устройствами. Сегодня никого уже не удивляет хранилище объемом 1 или 10 Тб. Однако данный параметр все-таки сказывается на скорости выполнения операций. Процесс считывания данных с такого носителя может занимать не один десяток секунд. Если сравнивать с более старыми моделями накопителей, прогресс быстродействиям все-таки виден налицо.

Переносные устройства

Как уже неоднократно подчеркивалось ранее, жесткие диски могут хранить в себе значительные объемы информации. Однако процесс их перестановки с одного персонального компьютера на другой – дело довольно непростое. В этом случае на помощь придут переносные устройства. Они представляют собой специальные механизмы, с помощью которых можно без особых проблем переносить данные между различными персональными компьютерами. Конечно, данные устройства имеют не такой большой объем внешней памяти, как жесткие диски. Но они все же смогли найти свою нишу благодаря легкости транспортировки и подключения. Сегодня наибольшей популярностью пользуются два типа подобных устройств: это оптические диски и флэш-накопители. У каждого из этих накопителей имеются свои недостатки и преимущества.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель урока:

дать представление о долговременной (внешней) памяти компьютера;
познакомить с различными принципами записи и основными правилами эксплуатации;
учить выбирать технические средства с учетом целесообразности их использования;
проверка знаний по теме Устройства ПК.

Тип урока : комбинированный.

Оборудование и материалы к уроку:

Компьютер, экран, мультимедийный проектор, презентация «Долговременная память», система MyTest, учебник Н. Д. Угриновича «Информатика и информационные технологии. 8 класс», раздаточное домашнее задание.

План урока

Организационный момент.
Актуализация знаний.
Объяснение нового материала. Лекция, с демонстрацией презентации.
Ответы на контрольные вопросы с целью оценки усвоения материала.
Домашнее задание.
Подведение итогов.
Тестирование.

ХОД УРОКА

II. Вопросы классу

Назовите устройства ПК, назовите 2 вида компьютерной памяти.

III. Объяснение нового материала

Сначала вводится понятие «долговременная память » , «носитель информации», характеризуются особенности видов памяти (при выключении компьютера вся информация в оперативной памяти стирается, а в долговременной остается, внутренняя память хранит информацию, пока питается электроэнергией).

Дисковод , накопитель – устройство, обеспечивающее запись и считывание информации.

Носитель – объект, на котором записана информация.
Вопрос классу. Приведите примеры носителей информации, опираясь на свой опыт.
Информация на носителе записана в двоичном коде, то есть в виде последовательности нулей и единиц. Физический принцип записи нулей и единиц может быть различным:
– магнитный – чередование намагниченных (1) и ненамагниченных (0) участков;
– оптический – чередование участков с различной отражающей способностью.

Гибкий магнитный диск (дискета) – магнитный принцип записи. Информация расположена на концентрических дорожках. Информационная емкость 1, 44 Мбайт. В настоящее время выходят из употребления. Принцип работы дисковода со вставленной в него дискетой похож на принцип работы жесткого диска.

Жесткий магнитный диск (винчестер) – магнитный принцип записи. В металлическом корпусе заключено несколько тонких металлических дисков.

Для записи или считывания информации магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска и производится запись или считывание информации Сверхминиатюрные магнитные головки могут записывать или считывать информацию с сотен тысяч концентрических дорожек, поэтому информационная емкость жестких дисков очень велика и может достигать 1 терабайта.

Интересно. Емкость современного винчестера может достигать 1 Tб, а скорость чтения-записи – вплоть до сотни Мегабайт в секунду. Диаметр диска винчестера составляет 3,5”, 2,5”, сохраняется тенденция к дальнейшему уменьшению размеров. Наиболее известными изготовителями являются компании Western Digital, Seagate, Fujitsu (в основном для переносных компьютеров), Samsung.

Оптические дисководы и диски.

Существует несколько типов оптических дисков:
CD-диски – для записи и считывания информации с них используется инфракрасный лазер, на CD-диск может быть записано до 700 Мбайт информации;
DVD-диски – имеют значительно большую информационную емкость, чем СD-диски, так как для записи и считывания информации с них используется лазер с меньшей длиной волны и оптические дорожки на них имеют меньшую толщину и размещены более плотно. На одной стороне DVD-диска умещается 4,7 Гбайт информации, но бывают диски двухслойные, тогда объем может достигать 8,5 Гбайт.
В оптических дисководах используется оптический принцип записи и считывания информации. Информация на оптическом диске хранится на одной спиралевидной дорожке, идущей от центра диска к периферии и содержащей чередующиеся участки с плохой и хорошей отражающей способностью.

Оптический диск под микроскопом.

В последние годы на рынок поступили оптические диски HD DVD и Blu-Ray, информационная емкость которых в 3-5 раз превышает информационную емкость DVD-дисков за счет использования синего лазера с примерно в два раза меньшей длиной волны.

Энергонезависимая память (карты flash-памяти и flash-диски) не имеют движущихся частей и не требуют подключения к источнику питания.

Информационная емкость flash-памяти достигает 16 Гбайт. Карты flash-памяти представляют собой БИС памяти, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Для записи и считывания с карт памяти используются специальные адаптеры, которые могут быть встроены в мобильные устройства или подключаются к настольным компьютерам с помощью USB-разъема.
Карты flash-памяти представляют собой БИС памяти, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Для записи и считывания с карт памяти используются специальные адаптеры, которые могут быть встроены в мобильные устройства или подключаются к настольным компьютерам с помощью USB-разъема.
Flash-диск представляет собой БИС памяти, помещенную в миниатюрный корпус. Flash-диск подключается к USB-разъему компьютера.

Задание. Из характеристики компьютера в сокращенном виде выделить характеристику жесткого диска и информацию о наличии дисковода. Например, Intel Celeron 700MHz / 128 Mb /Hdd 250 Gb /CD RW /DVD.

Для предотвращения потери информации на носителях и их выхода из строя необходимо:

Модули ОП оберегать от электростатических зарядов при установке;
Дискеты оберегать от нагревания и сильных магнитных полей;
Жесткие диски оберегать от ударов при установке;
Оптические диски оберегать от загрязнений и царапин;
Flash-память оберегать от неправильного отключения от компьютера.

IV. Закрепление

В качестве первичного закрепления отвечаем на контрольные вопросы на с.50-51.

V. Домашнее задание

1. Заполнить таблицу «Носители информации» , §2.2.5.

Носитель	Принцип записи	Максимальная информационная емкость	Опасные воздействия
Дискета		1,44 Мб	Оберегать от высоких температур, магнитных полей
Жесткий диск	Магнитный (намагничено/не намагничено)	до 1 Тбайта	Оберегать от механических повреждений
CD/DVD	Оптический (разные способы отражения)	700 Мб/ до 8,5 Гбайт	Оберегать от загрязнений и царапин
Flash	Микросхемы (БИС)	до 16 Гбайт	Оберегать от неправильного отключения

2. Расположите недорогие носители информации (компакт диск, накопитель с flash-памятью, жесткий диск, оперативная память), в порядке увеличения их стоимости на единицу объема.

Решение: Решение: средняя стоимость недорогих жестких дисков составляет 6-8 руб/Гб, компакт дисков – 10-15 руб/Гб, накопителей с flash-памятью 100-150 руб/Гб, оперативной памяти DDR – 600-1200 руб/Гб

VI. Подведение итогов урока

Выставление оценокза устные ответы.

VII. Тестирование

Выставление оценок за тест.

Литература

Информатика и ИКТ-8. Базовый курс. Учебник для 8 класса. /Н.Д.Угринович – М.: Бином. Лаборатория Базовых знаний. 2009.
Преподавание курса «Информатика и ИКТ» в основной и старшей школе.Автор: Угринович Н. Д. Методическое пособие Предмет: информатика Класс: 8 , 9 , 10 , 11 Издательство: БИНОМ.

Внешняя память
Внешняя память - это память, реализованная в виде внешних (относительно материнской платы) запоминающих устройств (ВЗУ) с разными принципами хранения информации.
ВЗУ предназначены для долговременного хранения информации любого вида и характеризуются большим объемом памяти и низким по сравнению с ОЗУ быстродействием.
Под внешней памятью компьютера подразумевают обычно как устройства для чтения / записи информации - накопители , так и устройства, где непосредственно хранится информация - носители информации.
Как правило, для каждого носителя информации существует свой накопитель. А такое устройство как винчестер, совмещает в себе и носитель, и накопитель.
Носителями информации во внешней памяти современных компьютеров являются магнитные и оптические диски, магнитные ленты и некоторые другие.
Основными типами устройств внешней (долговременной) памяти по способу записи являются:
В персональных компьютерах к устройствам внешней памяти относятся:
Накопители на гибких магнитных дисках, предназначенные для чтения / записи информации на гибкие диски (дискеты);
Накопители на жестких магнитных дисках, или винчестеры;
дисководы для работы с лазерными (оптическими) дисками;
стримеры, предназначенные для чтения / записи информации на магнитные ленты;
Магнито-оптические дисководы для работы с магнито-оптическими дисками;
Устройства энергонезависимой памяти (флэш-память).

По типу доступа к информации устройства внешней памяти делятся на два класса:
Устройства прямого (произвольного) доступа .
В устройствах прямого (произвольного) доступа время обращения к информации не зависит от места ее расположения на носителе. Например, чтобы прослушать песню, записанную на грампластинке, достаточно установить звукосниматель проигрывателя в место на пластинке, где записана песня.
Устройства последовательного доступа .
В устройствах последовательного доступа такая зависимость существует. Например, время доступа к песне на аудиокассете зависит от местоположения записи. Для ее прослушивания необходимо предварительно перемотать кассету до того места, где записана песня.

Емкость (объем) - максимальное количество информации (объем данных), который можно записать на носитель.
Быстродействие определяется временем доступа к нужной информации, временем ее считывания/записи и скоростью передачи данных.

Емкость внешней памяти в сотни и тысячи раз превышает емкость оперативной памяти или вообще неограниченная, когда речь идет о накопителях со сменными носителями.
Но обращение к внешней памяти требует гораздо большего времени, так как быстродействие внешней памяти существенно меньше, чем оперативной.

Долговременная память – хранилище информации с неограниченной емкостью и продолжительностью хранения. Компьютеры также являются достаточно объемными, долговременными хранилищами информации, но имеют свои сильные и слабые строны в этом плане. Проблема заключается не в количестве и сроке хранения, а в способе получения доступа к информации (см. таблицу).

Бывают ситуации, когда вы пытаетесь что-то вспомнить (имя, название и т.д.), слово буквально «вертится на языке», но вспомнить не удается. В памяти всплывают факты, названия, относящиеся к тому, что нужно вспомнить, но окончательно сформулировать информацию не удается. Вы можете «выудить» лишь часть, но не всю информацию. Удивительно, но если вы перестанете мучить себя, несколько секунд спустя она всплывет в вашей голове сама. Долговременная память очень сложна, и информация кодируется в сложной системе связи. Восстановив некоторые составляющие информации, вы воспроизводите какие-то связи в сети и через некоторое время можете получить все нужные данные.

С точки зрения дизайна интерес представляют два вопроса:

■ При каких условиях информация попадает в ДВП?

■ Сколько «стоит» вспоминание?

Оба вопроса очень интересны с точки зрения обучения пользователей, второй вопрос, к тому же, интересен еще и с точки зрения улучшения способности пользователей сохранять навыки работы с системой в течение длительного времени (а это одна из основных характеристик хорошего интерфейса).

Внутрь ДВП. Сейчас считается (и это мнение вряд ли будет изменено в дальнейшем), что информация попадает в ДВП в трех случаях. Во-первых, при повторении , т. е. при зубрежке. Во-вторых, при глубокой семантической обработке . В-третьих, при наличии сильного эмоционального шока . Эмоциональный шок нас интересует слабо – не стоять же, в самом деле, за спиной у пользователя, стреляя время от времени из ружья, чтобы он волновался (тем более что после шока запоминание прерывается). Достаточно и повторения с обработкой.

С повторением всё просто. Чем больше повторений и чем меньше времени проходит между повторами, тем больше шансов, что информация будет запомнена. Для нас как «людей просто» это ясно и неинтересно, но зато с точки зрения дизайна интерфейса это наблюдение вызывает очень простую эвристику: если системой придется пользоваться часто, пользователи ей обучатся, деваться-то им некуда. Это очень утешительное наблюдение.

Несколько помогает понять устройство механизма запоминания его антипод, а именно забывание. Современная наука утверждает, что забывание обусловлено одним из трех факторов (или всеми тремя), а именно затуханием, интерференцией и различием ситуаций. Самое простое объяснение имеет затухание: когда информация не используется долгое время, она забывается. Несколько сложнее с двумя оставшимися факторами.

Предполагается, что если сходной семантической обработке подверглись несколько фрагментов сходной информации, эти фрагменты перемешиваются в памяти, делая практически невозможным воспроизведение поврежденного фрагмента, т. е. фрагменты интерферируют друг с другом. Иначе обстоит дело с различием ситуаций. Предполагается, что для успешного воспоминания требуется соответствие признаков во время кодирования с признаками во время воспроизведения. Невозможно неслучайно вспомнить «то, не знаю что». Это всё равно как потерять книжную карточку в библиотеке – книга в целости и сохранности, но найти её нет никакой возможности.

Если серьезно, то повторение можно охарактеризовать как способ мощный, но ненадежный, поскольку трудно рассчитывать на повторение при нечастой работе с системой (существует множество систем, используемых редко или даже однократно). Семантическая же обработка есть способ мощный, но дорогой: без повода пользователи не будут задействовать свой разум, предоставить же им повод сложно. Лучше всего в качестве повода работает аналогия, неважно, как она представлена, как метафора интерфейса, или как эпитет в документации.

Цена вспоминания. Является общим местом, что обращение к ДВП стоит довольно дорого. Поспорить с этим невозможно, поскольку в утверждении содержится слово «довольно», обладающее крайне размытым значением.

На самом деле всё сложно. Разные понятия вспоминаются с разной скоростью, слова, например, вспоминаются быстрее цифр, а визуальные образы – быстрее слов. Очень сильно влияет объем выборки, т. е. вспомнить одно значение из десяти возможных получается быстрее, нежели из ста возможных. Наконец, частота вспоминания влияет на скорость вспоминания (т. е. на скорость вспоминания сильно влияет тренировка).

При проектировании интерфейса удобно пользоваться следующим правилом. Для обычных пользователей, у которых нет навыков извлечения из ДВП информации, присущей проектируемой системе, следует снижать нагрузку на ДВП; для опытных пользователей, у которых эти навыки сформировались, обращение к ДВП может быть более быстрым, нежели любой другой способ поиска информации.

Важно, однако, сознавать, что для опытных пользователей ДВП, будучи быстрым, не обязательно является предпочтительным. Например, если стоит задача снизить количество ошибок, меню будет более эффективно, чем, скажем, командная строка, поскольку оно не позволит отдать заведомо неправильную команду.

Существует стратегия для получения информации из памяти, как и стратегия, помогающая сохранять информацию в долговременной памяти. Мнемоника — это присоединение смысловых значений к запоминаемой информации (пример с номером телефона). Люди тренируют себя в запоминании очень большого объема информации, создавая внутренние визуальные «зацепки», которые помогают запомнить каждую часть информации по отдельности. При работе с этой информацией «зацепка» помогает восстановить каждый «кусок» информации и легко перемещаться между ними.

Поскольку обращение к долгосрочной памяти вызывает затруднения, компьютерные интерфейсы должны разрабатываться с учетом этого и по возможности оказывать помощь. Для работы с информацией существуют два главных метода: распознавание и восстановление в памяти.

Зачем заставлять пользователей вспоминать информацию, если они уже знают ее? Почему бы не дать перечень или меню данных и позволить распознавать их? Восстановление в памяти включает в себя попытки распознавания информации без всякой помощи. Распознавание подразумевает попытку вспомнить информацию, используя какую-либо связь (Сравнить: действие через меню и с помощью комбинации клавиш).

Проектирование пользовательского интерфейса базируется на знании того, как человек познает и воспринимает. Одна из наиболее важных задач интерфейса: уменьшить доверие пользователя к собственной памяти и использовать преимущества компьютера для поддержки человеческих слабостей.

Долговременная память компьютера

Долговременную память компьютера чаще всего называют внешней памятью, а сама по себе эта память способна хранить огромные количества всевозможной информации очень даже долгое время.

Информация в долговременную память попадает с дисковода (накопителя) или же с USB носителей разного типа (флешки, переносные жесткие диски, мобильные телефоны, планшеты и т.п).

В физическом плане, запись информации на жесткий диск, который и является устройством для хранения информации, записанной на подобного рода память, очень проста, ведь сам принцип записи – намагничивание, практически такое же, как и на CD(DVD) диски, такое же, как и на старые касеты, которые работали по принципу намагничивания на ленту, но у жесткого диска намагничивание происходит не на ленту, а на металлический диск, который похож на обычный лазерный диск, который мы вставляем в дисковод.

Когда на подобного рода носители происходит непосредственная запись какой-то информации, то пишущее устройство с сердечником начинает перемещаться, тем самым намагничивая поверхность, оставляя на ней нужную информацию в закодированном состоянии. Если носитель не будет подвергаться сильному нагреванию, а также воздействию всевозможных магнитных полей, то информация способна храниться очень долгое время, именно по этой простой причине нельзя хранить диски в близости к магнитам, ну и к колонкам тоже не желательно, ведь если кто-то когда-то их разбирал, наверняка знает, что внутри у колонок тоже есть магниты.

Когда информация начинает считываться с носителя, то магнитная головка начинает передвигаться, тем самым вызывая специальные импульсы, а последствия этих импульсов сразу же по магистрали передаются для обработки в оперативную память компьютера, которая полученную информацию обрабатывает, а затем преподноси нам.

При удалении информации, с жесткого диска просто сжигается вся ненужная информация лазерным методом, а вот с лазерных дисков информацию удалить нельзя, хотя есть диски, с которых удаление информации возможно, но часто запись новой информации после этого получается с ошибками и диск просто портится, именно по этой причине, лазерные диски советую использовать для записи только один раз.

Поддержите сайт, нажмите на кнопку.

Journalist : Комментариев пока нет! Станьте первым:

(Visited 15 times, 1 visits today)

Схемы и ремонт