Chức năng của bất kỳ loại máy tính nào đều dựa trên một thiết bị lưu trữ có khả năng lưu trữ thông tin, sử dụng nó để tính toán và phát hành theo yêu cầu đầu tiên của nhà điều hành.
Định nghĩa
Thiết bị lưu trữ thông tin là một thiết bị được liên kết với các yếu tố khác của máy tính và có khả năng nhận biết các ảnh hưởng bên ngoài. Trong các máy tính hiện đại, một số loại sản phẩm tương tự được sử dụng cùng một lúc, mỗi loại đều có chức năng và tính năng riêng. Các thiết bị lưu trữ thông tin chính được phân loại theo nguyên tắc hoạt động, yêu cầu cung cấp năng lượng và nhiều thông số khác.
Thao tác với bộ nhớ
Nhiệm vụ chính của bất kỳ thiết bị ghi âm nào là khả năng làm việc với người vận hành. Tất cả các hành động được chia thành ba loại:
- Lưu trữ. Tất cả thông tin trên đầu ghi phải ở đó trước khi bị người vận hành hoặc máy tính xóa. Có những sản phẩm có thể lưu trữ dữ liệu trong một thời gian dài ngay cả khi máy tính bị tắt. Đây là cách ổ đĩa cứng tiêu chuẩn hoạt động. Các sản phẩm tương tự khác (RAM) chỉ chứa một phần dữ liệu để người vận hành truy cập vào chúng càng nhanh càng tốt.
- Nhập. Thông tin bằng cách nào đó phải đến thiết bị ghi âm. Trong trường hợp này, tách có thể theo nguyên tắc này. Một số mô hình làm việc trực tiếp với nhà điều hành. Những người khác được liên kết với các yếu tố lưu trữ khác, đẩy nhanh công việc của họ.
- Kết luận. Dữ liệu thu được được hiển thị trên giao diện tương tác người dùng hoặc được cung cấp để tính toán cho các thiết bị lưu trữ khác.
Tất cả các thiết bị để lưu trữ, nhập và xuất thông tin theo cách này hay cách khác được kết nối vào một mạng trong một máy tính. Cùng nhau, họ đảm bảo hiệu suất của nó.
Mẫu
Việc phân loại các thiết bị lưu trữ thông tin bằng hình thức ghi âm chia tất cả chúng thành hai loại: analog và kỹ thuật số. Đầu tiên trong thế giới hiện đại thực tế không được sử dụng. Ví dụ gần nhất của một thiết bị ghi âm analog là một băng cassette cho một máy ghi âm, từ lâu đã lỗi thời. Tuy nhiên, một số phát triển đang diễn ra theo hướng này. Hiện tại, đã có một số nguyên mẫu của các sản phẩm loại này không tệ về công suất và tốc độ hoạt động, tuy nhiên, so với các thiết bị kỹ thuật số, chúng mất đáng kể chi phí sản xuất. Một ổ cứng máy tính tiêu chuẩn lưu trữ thông tin dưới dạng số và số không. Đây là một thiết bị ghi âm kỹ thuật số, giống như phần lớn các sản phẩm hiện đại thuộc loại này. Chức năng của chúng dựa trên nguyên tắc duy trì trạng thái vật lý của môi trường ở một trong hai dạng có thể (đối với hệ nhị phân). Ngày nay, các tùy chọn hiện đại hơn cũng được sử dụng có thể sử dụng hình thức ba hoặc thậm chí thập phân của bản ghi. Điều này được thực hiện nhờ vào việc sử dụng các thuộc tính độc đáo của các vật liệu khác nhau và sự ra đời của các công nghệ mới để ghi dữ liệu vào ổ đĩa. Nhân loại đang dần tăng lượng thông tin có thể được lưu trong khi giảm kích thước của phương tiện.
Ghi ổn định
Phân loại theo chỉ báo này chia tất cả các thiết bị lưu trữ và xử lý thông tin thành bốn nhóm:
- Ghi chép hoạt động (RAM). Nhà điều hành có cơ hội giới thiệu thông tin mới, đọc đã có sẵn và làm việc với nó trực tiếp trong quá trình hoạt động.Một ví dụ là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên của máy tính. Nó lưu trữ hầu hết các dữ liệu được yêu cầu liên tục, vì vậy bạn không cần phải liên tục truy cập vào ổ cứng chính. Trong hầu hết các trường hợp, tất cả thông tin bị xóa khỏi phương tiện như vậy sau khi mất điện.
- Viết lại (EEPROM). Những sản phẩm như vậy cho phép bạn ghi lại, xóa và nhập lại dữ liệu gần như không giới hạn số lần. Một ví dụ là CD-RW và ổ cứng tiêu chuẩn. Trong bất kỳ máy tính nào, bộ nhớ như vậy là nhiều nhất và gần như tất cả thông tin người dùng đều được lưu trữ.
- Có thể ghi (EPROM). Trên các thiết bị như vậy, dữ liệu chỉ có thể được lưu một lần. Không thể ghi đè hoặc xóa thông tin, đó là nhược điểm chính của các sản phẩm đó. Một ví dụ là đĩa CD-R. Trong thế giới hiện đại, nó được sử dụng cực kỳ hiếm.
- Vĩnh viễn (ROM). Loại thiết bị này lưu một khi thông tin được ghi lại và không cho phép nó bị xóa hoặc thay đổi dưới bất kỳ hình thức nào. Một ví dụ là BIOS của máy tính. Trong đó, tất cả dữ liệu vẫn không thay đổi và người dùng có cơ hội chỉ chọn các cài đặt khác từ danh sách các cài đặt hiện có. Không giống như EPROM, bạn vẫn có thể thêm dữ liệu mới vào phương tiện đó, nhưng theo quy định, điều này đòi hỏi phải loại bỏ hoàn toàn cái cũ. Đó là, BIOS có thể được cài đặt lại, nhưng không được bổ sung hoặc cập nhật.
Không biến động
Để máy tính hoạt động, nó cần điện, nếu không có thì việc thực hiện mọi hành động là không thể. Tuy nhiên, nếu mỗi lần sau khi tắt PC, dữ liệu trên tất cả các công việc được thực hiện sẽ bị xóa, thì giá trị của máy tính trong cuộc sống của chúng ta sẽ ít hơn nhiều. Vậy có những loại thiết bị lưu trữ thực phẩm nào?
- Dễ bay hơi. Những sản phẩm này chỉ hoạt động khi có điện cung cấp cho họ. Loại này bao gồm các mô-đun RAM tiêu chuẩn DRAM hoặc SRAM.
- Không bay hơi. Thiết bị ghi âm không cần nguồn để lưu thông tin. Một ví dụ là ổ cứng máy tính.
Loại truy cập
Các thiết bị lưu trữ cũng được chia theo chỉ số này. Theo loại bộ nhớ truy cập là:
- Liên kết. Được sử dụng hiếm khi. Những sản phẩm này bao gồm các thiết bị đặc biệt được sử dụng để tăng tốc độ của mảng dữ liệu mở rộng.
- Trực tiếp. Truy cập đầy đủ và không giới hạn được cung cấp bởi các ổ đĩa cứng thuộc loại truy cập này.
- Phù hợp. Bây giờ hầu như không bao giờ được sử dụng. Trước đây được sử dụng trong băng từ.
- Tùy tiện. Theo nguyên tắc này, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên hoạt động, cung cấp cho người dùng cơ hội ở dạng tùy ý để truy cập thông tin mới nhất mà hệ thống làm việc với. Nó được sử dụng để tăng tốc máy tính.
Thi công
Các thiết bị được thiết kế để lưu trữ thông tin được phân loại theo loại hiệu suất.
- Bảng mạch in. Loại này bao gồm các mô-đun RAM và hộp mực cho bảng điều khiển cũ. Chúng hoạt động rất nhanh, nhưng chúng cần nguồn cung cấp năng lượng liên tục, đó là lý do tại sao ứng dụng hiện tại của chúng có vai trò phụ trợ.
- Đĩa. Chúng là từ tính và quang học. Đại diện phổ biến nhất là ổ cứng máy tính. Chúng được sử dụng làm phương tiện lưu trữ chính.
- Thẻ. Có rất nhiều lựa chọn. Sau này, thẻ flash có thể được lưu ý. Trước đây, loại này được sử dụng để sản xuất thẻ đục lỗ và các bản sao từ tính của chúng.
- Trống. Một ví dụ là trống từ. Hầu như không sử dụng.
- Băng. Một ví dụ là băng đục lỗ hoặc từ tính. Trong thế giới hiện đại, hầu như không bao giờ xảy ra.
Nguyên lý vật lý
Theo nguyên lý hoạt động, các thiết bị đầu vào, đầu ra, lưu trữ và xử lý được chia thành:
- Từ tính. Chúng được làm dưới dạng lõi, đĩa, băng hoặc thẻ. Một ví dụ là ổ cứng.Đây không phải là cách nhanh nhất để xử lý thông tin, nhưng nó cho phép bạn lưu trữ dữ liệu trong một thời gian dài mà không cần cung cấp năng lượng, đảm bảo mức độ phổ biến hiện tại của chúng.
- Đục lỗ. Được làm như ruy băng hoặc thẻ. Một ví dụ là một thẻ đục lỗ cũ được sử dụng để ghi thông tin trong các mô hình máy tính đầu tiên. Do sự phức tạp của sản xuất và số lượng nhỏ dữ liệu được lưu trữ, nguyên tắc này thực tế không được sử dụng ngay bây giờ.
- Quang. CD bất kỳ loại nào. Tất cả đều hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ ánh sáng từ bề mặt của chúng. Laser đốt cháy các rãnh, tạo thành các phần khác với tổng khối lượng, cho phép bạn sử dụng cùng một hệ thống mã nhị phân trong đó một trạng thái của đĩa được chỉ định bởi một và khác bằng 0.
- Quang điện từ. Đĩa như MO. Chúng hiếm khi được sử dụng, nhưng kết hợp những lợi thế của cả hai hệ thống.
- Tĩnh điện. Họ làm việc theo nguyên tắc tích lũy điện tích. Ví dụ là CRT, ngân hàng tụ điện.
- Chất bán dẫn. Sử dụng các tính năng của cùng một vật liệu để thu thập và lưu trữ dữ liệu. Đây là cách một ổ đĩa flash hoạt động.
Trong số những thứ khác, có những thiết bị lưu trữ hoạt động theo các nguyên tắc vật lý khác. Ví dụ, về tính siêu dẫn hoặc âm thanh.
Số lượng tiểu bang
Tùy chọn phân loại cuối cùng cho một thiết bị lưu trữ dài hạn là có bao nhiêu trạng thái có thể hỗ trợ. Như đã đề cập ở trên, phương tiện kỹ thuật số hoạt động bằng cách thay đổi phần vật lý của họ dựa trên điện được cung cấp. Ví dụ đơn giản nhất: nếu nó bị từ hóa, thì nó bằng số 1, nếu không, thì - 0. Đây là nguyên tắc hoạt động của các hệ thống nhị phân chỉ có thể hỗ trợ hai biến thể trạng thái. Bây giờ các thiết bị hoạt động ở ba dạng trở lên cũng được sử dụng. Điều này mở ra triển vọng rất rộng cho việc sử dụng phương tiện lưu trữ, cho phép bạn giảm kích thước của chúng, đồng thời tăng tổng lượng thông tin được lưu trữ.
Tóm tắt
Ổ đĩa cũ là rất lớn. Những chiếc máy tính đầu tiên đòi hỏi một căn phòng tương đương với các phòng tập thể dục hiện đại, và thậm chí vì vậy chúng hoạt động rất chậm. Tiến trình không đứng yên và bây giờ các thiết bị lưu trữ, thậm chí là đồ sộ nhất, chỉ có thể được đặt trong túi của bạn. Phát triển hơn nữa có thể đi theo cả con đường tìm kiếm vật liệu mới hoặc cách tương tác với vật liệu cũ và theo hướng tạo ra các liên lạc ổn định và liên tục trên toàn thế giới. Trong trường hợp này, các ổ đĩa dung lượng cao sẽ được đặt trong các phòng máy chủ đặc biệt và người dùng sẽ nhận được tất cả dữ liệu bằng công nghệ "đám mây".
