Informática, Cibernética y Programación

El almacenamiento de información de datos no es una fase independiente en el proceso de información, sino que forma parte de la fase de procesamiento. Distinguir los datos estructurados que reflejan hechos individuales del área temática es la forma principal de presentación de datos en el DBMS y la forma arbitraria no estructurada que incluye texto y gráficos y otros datos. Esta forma de presentación de datos se usa ampliamente, por ejemplo, en tecnologías de Internet, y los datos en sí se proporcionan al usuario en forma de respuesta. buscadores. Organización de uno o ...

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Pregunta 2. Almacenamiento de información.

El almacenamiento de información (datos) no es una fase independiente enproceso de informaciónpero es parte de la fase de procesamiento. Sin embargo, debido a la importancia de organizar el almacenamiento, este material se coloca en una sección separada.

Distinguir datos estructuradosque refleja hechos individuales del área temática (esta es la forma principal de presentación de datos en el DBMS), ydesestructuradode forma arbitraria, incluidos textos, gráficos y otros datos. Esta forma de presentación de datos se usa ampliamente, por ejemplo, en tecnologías de Internet, y los datos en sí se proporcionan al usuario en forma de respuesta por parte de los motores de búsqueda.

La organización de este o aquel tipo de almacenamiento de datos (estructurados o no estructurados) está asociada a proporcionar acceso a los datos en sí. Por acceso se entiende la posibilidad de distinguir un elemento de datos (o un conjunto de elementos) entre otros elementos de acuerdo con algunos criterios para realizar algunas acciones en el elemento. En este caso, un elemento se entiende como un registro de archivo (en el caso de datos estructurados) y el archivo en sí (en el caso de datos no estructurados).

Para datos de cualquier tipo, el acceso se realiza utilizando datos especiales llamadosclave (claves ) Para datos estructurados, tales claves son parte de registros de archivos como campos de registro separados. Para la búsqueda no estructurada, las palabras o frases generalmente se incluyen en el texto de búsqueda. Usando las teclas, los elementos requeridos se identifican en la matriz de información (matriz de almacenamiento de datos).

Una descripción adicional de la fase de almacenamiento de información se refiere a datos estructurados.

Modelos datos estructuradosy las tecnologías para su procesamiento se basan en una de las tres formas de organizar el almacenamiento de datos: en formalista lineal   (o tabular), jerárquico (o en forma de árbol),en red

Almacenamiento de información- este es su registro en dispositivos de almacenamiento auxiliar en varios medios   para uso posterior

El almacenamiento es una de las principales operaciones que se realizan con información, y la principal forma de garantizar su disponibilidad durante un cierto período de tiempo.

El contenido principal del proceso de almacenamiento y acumulación de información es crear, registrar, reponer y mantener matrices de información y bases de datos en un estado activo.

Como resultado de la implementación de dicho algoritmo, un documento, independientemente de la forma de presentación, recibido en el sistema de información, se procesa y luego se envía al repositorio (base de datos), donde se coloca en el "estante" apropiado según el sistema de almacenamiento aceptado. Los resultados del procesamiento se transfieren al catálogo.

La etapa de almacenamiento de información se puede representar en los siguientes niveles:

Externo;

Conceptual, (lógico);

Nacional;

Física

Nivel externo refleja el contenido de la información y presenta métodos (tipos) de presentación de datos al usuario durante la implementación de su almacenamiento.

Conceptual el nivel determina la organización de las matrices de información y los métodos de almacenamiento de información (archivos, matrices, almacenamiento distribuido, concentrado, etc.).

Nivel interiorrepresenta la organización del almacenamiento de matrices de información en su sistema de procesamiento y lo determina el desarrollador.

Nivel fisicoalmacenamiento significa la implementación del almacenamiento de información en medios físicos específicos.

Métodos para organizar el almacenamiento de información asociada con su búsqueda: una operación que implica la extracción de información almacenada.

El almacenamiento y la recuperación de información no son solo operaciones en él, sino que también implican el uso de métodos para realizar estas operaciones. La información se almacena para poder encontrarla para uso futuro. La capacidad de búsqueda se establece durante la organización del proceso de memorización. Para hacer esto, use métodos para marcar información memorizada que proporcione búsqueda y acceso posterior a ella. Estos métodos se utilizan para trabajar con archivos, bases de datos gráficas, etc.

Fig. 1 Algoritmo para el proceso de preparación de información para almacenamiento

Marcador - una etiqueta en el soporte de información que indica el principio o el final de los datos o su parte (bloque).

En los medios de almacenamiento modernos, se utilizan marcadores:

Direcciones (marcador de dirección): un código o etiqueta física en la pista del disco, que indica el comienzo de la dirección del sector;

Grupos: un marcador que indica el principio o el final de un grupo de datos;

Pistas (inicio de rotación): una abertura en el disco inferior de un paquete de discos magnéticos que indica el comienzo físico de cada pista del paquete.

Protecciones: un recorte rectangular en un medio (paquete de cartón, sobre, disco magnético) que permite realizar cualquier operación en los datos: escritura, lectura, actualización, eliminación, etc.

Fin del archivo: una etiqueta utilizada para indicar el final de la lectura del último registro de un archivo;

Cintas (marcador de cinta): un registro de control o etiqueta física en cinta magnética, que indica el signo del comienzo o el final de un bloque o archivo de datos;

Un segmento es una etiqueta especial grabada en cinta magnética para separar un segmento de un conjunto de datos de otro segmento.

El almacenamiento de información en una computadora está conectado tanto con el proceso de su procesamiento aritmético como con los principios de organizar matrices de información, buscar, actualizar, presentar información, etc.

Una etapa importante de la fase de almacenamiento automatizado es la organización de matrices de información.

Matriz - un conjunto ordenado de datos.

Matriz de información– sistema de almacenamiento de información, incluida la presentación de datos y las relaciones entre ellos, es decir principios de su organización.

La información se almacena en medios especiales. Históricamente, el medio de información más común era el papel, que, sin embargo, no es adecuado en condiciones normales (no especiales) para el almacenamiento de información a largo plazo. Para las computadoras electrónicas, los siguientes medios de máquina se distinguen por el material de fabricación: papel, metal, plástico, combinado, etc.

De acuerdo con el principio de exposición y la posibilidad de cambios estructurales, se distinguen magnéticos, semiconductores, dieléctricos, perforaciones, ópticos, etc.

Por el método de lectura distinguir contacto, magnético, eléctrico, óptico. De particular importancia en la construcción del soporte de información son las características de acceso a la información registrada en el medio. Asignar medios de acceso directo y secuencial. La idoneidad del medio para almacenar información se evalúa mediante los siguientes parámetros: tiempo de acceso, capacidad de memoria y densidad de grabación.

Por lo tanto, podemos concluir que el almacenamiento de información representa el proceso de transmisión de información a lo largo del tiempo, asociado con la garantía de la invariabilidad del estado del medio material.

Almacenamiento de información

La información codificada utilizando lenguajes naturales y formales, así como la información en forma de imágenes visuales y sonoras, se almacena en la memoria humana. Sin embargo para almacenamiento a largo plazo   Se utiliza información, su acumulación y transmisión de generación en generación.medios de almacenamiento.

La naturaleza material de los portadores de información puede ser diferente: moléculas de ADN que almacenan información genética; papel en el que se almacenan textos e imágenes; cinta magnética en la que se almacena la información del sonido; películas fotográficas y cinematográficas en las que se almacena información gráfica; chips de memoria, discos magnéticos y láser en los que se almacenan programas y datos en una computadora, etc.

Según los expertos, la cantidad de información registrada en varios medios excede un exabyte por año (1018   byte / año). Alrededor del 80% de toda esta información se almacena digitalmente en medios magnéticos y ópticos, y solo el 20% se almacena en medios analógicos (papel, cintas magnéticas, películas fotográficas y de películas). Si toda la información registrada en 2000 se distribuyera a todos los habitantes del planeta, entonces se necesitarían 250 MB por cada persona, y se necesitarían 85 millones para su almacenamiento magnético duro   Unidades de 20 GB.

Capacidad de información de los portadores de información.   Los medios de almacenamiento se caracterizan por la capacidad de información, es decir, la cantidad de información que pueden almacenar. Las más intensivas en información son las moléculas de ADN de tamaño muy pequeño y muy compactas. Esto le permite almacenar una gran cantidad de información (hasta 1021 bits en 1 cm 3 ), que permite que el cuerpo se desarrolle a partir de una sola célula que contiene toda la información genética necesaria.

Los chips de memoria modernos le permiten almacenar en 1 cm3 a 10 10   bits de información, sin embargo, es 100 mil millones de veces más pequeña que en el ADN. Podemos decir que la tecnología moderna sigue perdiendo significativamente la evolución biológica.

Sin embargo, si comparamos la capacidad de información de los medios de almacenamiento tradicionales (libros) y los modernos medios de almacenamiento de la computadoraentonces el progreso es obvio. Cada disquete puede contener un libro de aproximadamente 600 páginas, y un disco duro o DVD contiene una biblioteca completa de decenas de miles de libros.

Fiabilidad y durabilidad del almacenamiento de información. De gran importancia es la fiabilidad y durabilidad del almacenamiento de información. Las moléculas de ADN son más resistentes a posibles daños, ya que existe un mecanismo para detectar daños en su estructura (mutaciones) y autocuración.

La confiabilidad (resistencia al daño) es lo suficientemente alta para los medios analógicos, cuyo daño conduce a la pérdida de información solo en el área dañada. La parte dañada de la foto no priva la oportunidad de ver el resto, el daño a la parte de la cinta magnética solo conduce a una pérdida temporal de sonido, etc.

Medios digitales   mucho más sensible al daño, incluso la pérdida de un bit de datos en un disco magnético u óptico puede conducir a la imposibilidad de leer el archivo, es decir, a la pérdida de una gran cantidad de datos. Por eso es necesario seguir las reglas de operación y almacenamiento de medios de almacenamiento digital.

El portador de información a más largo plazo es una molécula de ADN que, durante decenas de miles de años (humanos) y millones de años (algunos organismos vivos), retiene la información genética de esta especie.

Los medios analógicos pueden almacenar información durante miles de años (papiros egipcios y tabletas de arcilla sumerias), cientos de años (papel) y décadas (cintas magnéticas, fotografías y películas).

Los medios digitales han aparecido relativamente recientemente y, por lo tanto, su durabilidad solo puede juzgarse por estimaciones de expertos. Según estimaciones de expertos, con un almacenamiento adecuado, los medios ópticos pueden almacenar información durante cientos de años y medios magnéticos durante décadas.

El almacenamiento y la acumulación son una de las principales acciones llevadas a cabo sobre la información y el principal medio para garantizar su disponibilidad durante un determinado período de tiempo. Actualmente, la dirección determinante de la implementación de esta operación es el concepto de una base de datos, almacén de datos (almacén).

Una base de datos puede definirse como una recopilación de datos interconectados utilizados por varios usuarios y almacenados con redundancia controlada. Los datos almacenados no dependen de los programas del usuario; se utiliza un método de control común para modificar y realizar cambios.

Banco de datos: un sistema que proporciona ciertos servicios para almacenar y recuperar datos a un grupo específico de usuarios sobre un tema específico.

Sistema de base de datos: un conjunto de sistema de control, aplicado software, bases de datos, sistema operativo y hardware que brindan servicios de información a los usuarios.

Un almacén de datos (CD - también usan los términos Almacén de datos, "almacén de datos", "almacenamiento de información") es una base de datos que almacena datos agregados en muchas dimensiones. Las principales diferencias entre la base de datos y la base de datos: agregación de datos; los datos del CD nunca se eliminan; La reposición de HD ocurre de forma periódica; la formación de nuevos agregados de datos dependiendo de los antiguos es automática; El acceso al CD se basa en un cubo o hipercubo multidimensional.

Una alternativa al almacén de datos es el concepto de data marts (Data Mart). Data marts: muchas bases de datos temáticas que contienen información relacionada con aspectos de información individual del área temática.

Otra área importante del desarrollo de bases de datos son los repositorios. El repositorio simplificado puede considerarse simplemente como una base de datos destinada a almacenar no datos del usuario sino del sistema. La tecnología de los repositorios proviene de diccionarios de datos que, a medida que se enriquecen con nuevas funciones y capacidades, han adquirido las características de una herramienta para administrar metadatos.

Cada uno de los participantes en la acción (usuario, grupo de usuarios, "memoria física") tiene su propia idea de información

En relación con los usuarios, se utiliza una representación de tres niveles para describir el área temática: conceptual, lógica e interna (física).

Nivel de conceptoestá conectado con la presentación privada de los datos del grupo de usuarios en forma de un esquema externo, unidos por la comunidad de la información utilizada. Cada usuario específico trabaja con una parte de la base de datos y la presenta como un modelo externo. Este nivel se caracteriza por la variedad de modelos utilizados (modelo entidad-relación, modelo ER, modelo Chen), modelos binarios e infológicos, redes semánticas).

Nivel lógicoes una representación generalizada de los datos de todos los usuarios en forma abstracta. Se utilizan tres tipos de modelos: jerárquico, de red y relacional.

La estructura de la tecnología de la información básica.

Definir la estructura y composición de una TI típica. Llamaremos a TI típicala base si está enfocado en un área específica de aplicación. La informática básica crea modelos, métodos para resolver problemas. Basic IT se crea sobre la base de hardware y software básico (estándar). La TI básica está subordinada al objetivo principal: la solución de tareas funcionales en su área temática (tareas de gestión, diseño, experimento científico, pruebas, etc.).

A la entrada de la TI básica como sistema, se recibe un conjunto de tareas, para las cuales se deben encontrar soluciones típicas utilizando los métodos y herramientas inherentes a la TI. Considere el uso de TI básica en los niveles conceptual, lógico y físico.

El nivel conceptual de TI básica   - Se establece la ideología de la resolución automatizada de problemas. Una secuencia típica de resolución de problemas se puede representar en forma de algoritmo.

Fig. 2 . El modelo conceptual de informática básica.

La etapa inicial es la declaración del problema (PP). Si esta tarea es control automatizado, entonces es un conjunto de algoritmos interconectados que proporcionan control. PZ: una descripción significativa del problema: el propósito de la tarea, el modelo económico y matemático y el método para resolverlo, la relación funcional e informativa con otras tareas. Está documentado en los materiales didácticos "Algoritmo de enunciado del problema y solución". En esta etapa, la exactitud de la descripción en términos de criterios es muy importante.

La siguiente etapa es la formalización del problema (FZ). Se está desarrollando un modelo matemático.

Si se instala el modelo matemático, el siguiente paso es la algoritmización del problema (AZ). Un algoritmo es el proceso de convertir los datos de origen al resultado deseado en un número finito de pasos.

La implementación del algoritmo sobre la base de medios informáticos específicos se lleva a cabo en la etapa de programación del problema: PRZ. Esta es una tarea voluminosa, pero generalmente se lleva a cabo utilizando tecnologías de programación estándar.

Si hay un programa, se lleva a cabo una HR - resolviendo problemas - obteniendo resultados específicos para los datos de entrada y restricciones aceptadas.

Etapa AR - análisis de decisión. Al analizar la solución, puede refinar el modelo de formalización de tareas.

Las más complejas, creativas y voluminosas son las etapas de la formulación del problema y su formalización. El concepto de la tarea inicial es una comprensión profunda de los procesos en el área temática.

En el contexto de TI básica, el desafío global es el desarrollo de un modelo de dominio (IGO).

Al implementar TI, a menudo se encuentran con tareas poco formalizadas. Aquí es donde los sistemas expertos vienen al rescate. La base de ES se establece el conocimiento de los mejores expertos en el área temática. Un desarrollador de ES recopila todos los métodos conocidos para formalizar esta tarea. El usuario, el desarrollador de esta TI, recibe opciones para resolver problemas. Este es un proceso de automatización de diseño de TI.

El nivel lógico de la creación de TI. Modelos básicos de TI

A nivel lógico, establecen modelos para resolver el problema y organizar procesos de información. Si se conoce el modelo de gestión general de algunos ACS, en el que se implementará TI básica, podemos imaginar la relación entre los modelos de TI básica.

El objetivo de la TI básica a nivel lógico es construir un modelo del problema a resolver y su implementación basada en la organización de los procesos de información.

Considere la relación de los modelos básicos de TI en el diagrama.

Fig. 3 . El nivel lógico de las TI básicas. Un modelo para organizar procesos de información.

El modelo para resolver el problema en las condiciones de la TI básica seleccionada es consistente con el modelo de organización de procesos de información (MOIP). MOIP incluye MOU (modelo de procesamiento de datos), MO (modelo de intercambio de datos), MUPD (modelo de gestión de datos), MND (modelo de almacenamiento de datos), MPZ (modelo de representación del conocimiento). Cada uno de estos modelos refleja ciertos procesos de información y contiene las bases para construir modelos privados de un proceso de información específico.

Modelo de intercambio   - estima las características de tiempo de probabilidad del proceso de intercambio, teniendo en cuenta el enrutamiento (M), la conmutación (K) y la transmisión (P) de información. Los siguientes están involucrados como impactos: entrada (flujos de mensajes); interferencia (flujos de error) y control (flujos de control). En base a este modelo, se sintetiza un sistema de intercambio de datos, es decir, seleccionan la tecnología de red, el método de conmutación y enrutamiento óptimos.

Modelo de almacenamiento de datos MND.Define el esquema de la base de información de la NIB, establece la organización lógica de las matrices de información de AMI, establece la ubicación física de las matrices de información de ROME.

Matriz de información   - el concepto básico, el elemento principal del soporte de información de la máquina. IM: una recopilación de datos sobre un grupo de objetos homogéneos que contienen el mismo conjunto de información. IM puede incluir información:

• programas de sistema operativo y programas de prueba (garantizar el funcionamiento de la computadora);
• programas de aplicación (proporcionan una solución a un conjunto de tareas funcionales);
• biblioteca de programas estándar.

Tipos de matrices de información:

• permanente (formado antes del inicio del sistema - directiva, referencia, datos reglamentarios - no cambiable con el tiempo);
• intermedio (surgen como resultado del cálculo anterior y la base para el siguiente);
• actual (contiene información de trabajo sobre el estado del objeto administrado);
• servicio (servir al resto de las matrices);
• auxiliar (ocurre durante operaciones en las matrices principales).

Por tipo de operador, los mensajes instantáneos se dividen en matrices en medios de máquina (internos y externos) y no en máquina.

Una característica específica de MI es su estructura, una forma de organizar los datos por características clave. Los registros se pueden ordenar en orden ascendente o descendente por el valor de un atributo clave. El síntoma más común se elige como clave.

Modelo de procesamiento de datos MOD.Determina la organización de los procesos informáticos del ORP para resolver los problemas del usuario. La secuencia y los procedimientos para resolver problemas computacionales deben optimizarse en términos de criterios: tamaño de la memoria, recursos, número de llamadas, etc. La organización del proceso depende directamente del área temática. Al desarrollar TI básica, primero debe elegir el sistema operativo correcto. Es el sistema operativo el que establece las posibilidades reales para gestionar el proceso informático.

La estructura del proceso informático está determinada por el número de tareas. Muy importantes son los requisitos para el momento del lanzamiento y lanzamiento (salida de resultados) de las tareas. Estos momentos determinan la dinámica de obtener resultados, es decir, la dinámica de todo el proceso de gestión de la producción.

El primer sistema operativo se centró en el procesamiento por lotes de información. Este modo, en principio, no es adecuado para tareas de control de gran dimensión y eficiencia. La transición a los sistemas de tiempo compartido permitió dar prioridad a las tareas prioritarias en condiciones de interrupción. Resultó ser posible planificar el proceso informático.

Las nuevas funciones para el usuario están integradas en sistemas operativos virtuales. Le permitió al usuario tener un recurso informático ilimitado sin darse cuenta del trabajo de los usuarios vecinos. En las condiciones de procesamiento de datos distribuidos, surgen nuevos requisitos para el proceso informático. Se requiere no solo distribuir el recurso informático entre los usuarios y sus tareas informáticas, sino también tener en cuenta la topología de los usuarios.

Al crear modelos para organizar un proceso informático (ORP), se utilizan dos enfoques posibles: determinista y probabilístico. En el enfoque determinista, se aplica la teoría de programar la secuencia de tareas bajo las restricciones impuestas. Desafortunadamente, el ruido aleatorio interfiere con este método conveniente. Pueden surgir tareas imprevistas que requieren soluciones urgentes. Se les asignan intervalos de tiempo adicionales. Con un enfoque probabilístico, establece el recurso informático promedio, el tiempo promedio de ejecución del programa y el rendimiento promedio del sistema informático. Los parámetros promediados se calculan en base a datos estadísticos y se ajustan constantemente.

Si estamos inclinados a tipificar las tareas computacionales que se resolverán para una TI en particular, entonces el desarrollo de paquetes de software de aplicación (PPP) es muy importante.

Entre los modelos de procesamiento de datos, también se deben mencionar los modelos de simulación. Con su ayuda, se resuelven las tareas de planificación de la organización del proceso informático.

Modelo de representación del conocimiento.Los modelos de representación del conocimiento son la base para la solución automatizada de problemas de gestión. Los modelos de representación del conocimiento existen en forma de A lógico, A algorítmico, C semántico, marco F y representaciones integrales AND.

Modelo de gestión de datos.Gestión de datos: gestión de los procesos de acumulación, intercambio y procesamiento de datos. La acumulación de datos ahora tiene lugar en las condiciones de las bases de datos modernas, mientras que la acción de control debe ser proporcionada por la entrada de información, actualizándola, colocando matrices en la base de datos. Estas funciones son realizadas por un DBMS moderno.

Con la llegada de las computadoras, los datos se acumularon como un conjunto de registros construidos de manera idéntica: archivos. Al resolver cada nueva tarea, se crearon nuevos archivos. No hubo conexión lógica entre los archivos. Hubo un problema de integridad de datos. Se creó un programa separado para cada acceso a archivos. Los datos individuales en los archivos fueron duplicados. La mejora de la tecnología informática y el crecimiento simultáneo de los volúmenes de información condujeron a la aparición del concepto de bases de datos. En la base de datos, los registros están interconectados, se pueden compartir para resolver todas las tareas nuevas.

Dependiendo de las tareas a resolver, se seleccionan los modelos de base de datos.

La producción moderna resuelve una gran cantidad de tareas rutinarias de información. Pero una gran cantidad de tareas que requieren información para tomar una decisión. Esto requiere nuevos enfoques para la formación de datos, su entrada y salida, y su procesamiento. Estos nuevos enfoques se están implementando con la ayuda de nuevas TI, realizando su organización mutua. Esta organización está a cargo de un modelo de gestión de datos. El modelo se basa en el hecho de que los datos son relativamente estables. La estabilidad de la estructura de datos permite construir bases de datos con una estructura estable. Y la información recibida debe mostrarse en forma de valores de datos variables en esta estructura estable.

De acuerdo con el modelo de dominio, se puede generar una clase de datos para todas las tareas a resolver. En el nivel lógico, la base de datos temática incluye registros lógicos, sus elementos y la relación entre ellos.

Modelo de red es un modelo de objetos de conexión que permite solo relaciones binarias de muchos a uno y utiliza un modelo de gráficos orientados para describirlo.

Modelo jerárquicoes un tipo de red, que es una colección de árboles (bosque).

Modelo relacionalutiliza la presentación de datos en forma de tablas (relaciones), se basa en el concepto matemático de una relación teórica de conjuntos, se basa en el álgebra relacional y la teoría de las relaciones.

Nivel físico (interno)asociado con el método de almacenamiento real de datos en la memoria física de una computadora. Está determinado en gran medida por el método de gestión específico. Los componentes principales de la capa física son registros almacenados, combinados en bloques; punteros necesarios para encontrar datos; desbordamiento de datos; espacios entre bloques; servicio de informacion.

Según las características más características de la base de datos se pueden clasificar de la siguiente manera:

por el método de almacenamiento de información:

• integrado;
• distribuido;

por tipo de usuario:

• usuario único;
• multiusuario;

por la naturaleza del uso de datos:

• aplicado;
• tema

Actualmente, hay dos enfoques para diseñar una base de datos. El primero de ellos se basa en la estabilidad de los datos, que proporciona la mayor flexibilidad y adaptabilidad a las aplicaciones utilizadas. La aplicación de este enfoque es aconsejable en los casos en que no existen requisitos estrictos sobre la eficiencia del funcionamiento (tamaño de la memoria y duración de la búsqueda), hay una gran cantidad de tareas diversas con consultas variables e impredecibles.

El segundo enfoque se basa en la estabilidad de los procedimientos de consulta de la base de datos y es preferible bajo requisitos estrictos para la eficiencia operativa, especialmente con respecto al rendimiento.

Otro aspecto importante del diseño de la base de datos es el problema de la integración y distribución de datos. Hasta hace poco, el concepto de integración de datos, con un fuerte aumento en su volumen, prevaleció hasta hace poco. Este hecho, además de un aumento en la cantidad de memoria de los dispositivos de almacenamiento externo cuando son más baratos, la introducción generalizada de redes de datos contribuyó a la implementación de bases de datos distribuidas. La distribución de datos en el lugar de su uso se puede llevar a cabo de varias maneras:

1. Los datos copiados. Copias idénticas de datos se almacenan en varios lugares de uso, ya que es más barato transferir datos. La modificación de datos se controla centralmente;
2. Subconjunto de datos. Los grupos de datos compatibles con la base de datos de origen se almacenan por separado para el procesamiento local;
3. Datos reorganizados. Los datos en el sistema se integran cuando se transfieren a un nivel superior;
4. Datos particionados. Diferentes objetos usan las mismas estructuras, pero almacenan datos diferentes;
5. Datos con un subcircuito separado. Diferentes objetos usan diferentes estructuras de datos que están integradas en un sistema integrado;
6. Datos incompatibles Bases de datos independientes diseñadas sin coordinación, que requieren consolidación.

El contenido interno de la información proporciona una influencia importante en el proceso de creación de una base de datos. Hay dos direcciones:

• bases de datos de aplicaciones enfocadas en aplicaciones específicas, por ejemplo, se puede crear una base de datos para registrar y controlar la recepción de materiales;
• bases de datos temáticas centradas en una clase de datos particular, por ejemplo, la base de datos temática "Materiales", que se puede utilizar para diversas aplicaciones.

La implementación concreta del sistema de base de datos está determinada, por un lado, por los detalles de los datos del área temática reflejada en el modelo conceptual, y por otro lado, por el tipo de DBMS específico (MDB) que establece la organización lógica y física.

Para trabajar con la base de datos, se utiliza un conjunto de herramientas generalizadas especiales en forma de DBMS (DBM) diseñado para administrar la base de datos y proporcionar una interfaz de usuario.

Principales estándares DBMS:

• independencia de datos a nivel conceptual, lógico y físico;
• universalidad (en relación con los niveles conceptuales y lógicos, tipo de computadora);
• compatibilidad, redundancia;
• seguridad e integridad de los datos;
• relevancia y manejabilidad.

Hay dos áreas principales de implementación de DBMS: software y hardware.

Una implementación de software (en lo sucesivo, DBMS) es un conjunto de módulos de software que se ejecuta en un sistema operativo específico y realiza las siguientes funciones:

• descripción de datos sobre conceptual y niveles lógicos;
• carga de datos;
• almacenamiento de datos;
• búsqueda y respuesta a una solicitud (transacción);
• haciendo cambios;
• garantizando seguridad e integridad.

Proporciona al usuario las siguientes herramientas de idioma:

• lenguaje de descripción de datos (YaD);
• lenguaje de manipulación de datos (NMD);
• lenguaje de datos aplicado (incorporado) (FAN, VND).

La implementación de hardware implica el uso de las llamadas máquinas de base de datos (MDB). Su aparición se debe al aumento de los volúmenes de información y a los requisitos de velocidad de acceso. La palabra "máquina" en el término MBD significa un procesador periférico auxiliar. El término "computadora de base de datos" es un procesador de base de datos independiente o un procesador que admite un DBMS.

Las principales direcciones de la MDB:

• procesamiento paralelo;
• lógica distribuida;
• memoria asociativa;
• memoria transportadora;
• filtros de datos, etc.

El conjunto de procedimientos de diseño de bases de datos se puede combinar en cuatro etapas. En el escenarioformulación y análisis de requerimientosestablecer los objetivos de la organización, determinar los requisitos para la base de datos. Estos requisitos están documentados de forma accesible para el usuario final y el diseñador de la base de datos. Por lo general, se utiliza la técnica de entrevistar al personal en varios niveles de gestión.

Etapa diseño conceptualconsiste en la descripción y síntesis de los requisitos de información de los usuarios en el diseño inicial de la base de datos. El resultado de este paso es una presentación de alto nivel de los requisitos de información del usuario basados \u200b\u200ben varios enfoques.

En proceso diseño logicola representación de datos de alto nivel se transforma en la estructura del DBMS utilizado. Recibido estructura lógica   Una base de datos puede cuantificarse utilizando diversas características (la cantidad de llamadas a registros lógicos, la cantidad de datos en cada aplicación, la cantidad total de datos, etc.). Sobre la base de estas evaluaciones, la estructura lógica se puede mejorar para lograr una mayor eficiencia.

En el escenario diseño fisicose resuelven los problemas relacionados con el rendimiento del sistema, se determinan las estructuras de almacenamiento de datos y los métodos de acceso.

Todo el proceso de diseño de la base de datos es iterativo, y cada etapa se considera como un conjunto de procedimientos iterativos, como resultado de lo cual reciben el modelo correspondiente.

La interacción entre las etapas de diseño y el sistema de vocabulario debe considerarse por separado. Los procedimientos de diseño se pueden utilizar de forma independiente en ausencia de un sistema de vocabulario. El sistema de diccionario en sí mismo puede considerarse como un elemento de la automatización del diseño.

La etapa de dividir la base de datos está relacionada con dividirla en secciones y la síntesis de varias aplicaciones basadas en el modelo. Los principales factores que determinan la técnica de partición son: el tamaño de cada sección (tamaños permitidos); patrones de uso de aplicaciones y frecuencias; compatibilidad estructural; factores de rendimiento de la base de datos. La relación entre la partición de la base de datos y las aplicaciones se caracteriza por un identificador de tipo de aplicación, un identificador de host, la frecuencia de uso de la aplicación y su modelo.

Los modelos de aplicación se pueden clasificar de la siguiente manera:

1. Aplicaciones que usan un solo archivo.
2. Aplicaciones que usan múltiples archivos, incluyendo:

Permitiendo procesamiento paralelo independiente;

Permitir procesamiento sincronizado.

La complejidad de la implementación de la fase de implementación de la base de datos está determinada por la multivariancia. Por lo tanto, en la práctica, se recomienda en primer lugar considerar la posibilidad de usar ciertos supuestos que simplifican las funciones del DBMS, por ejemplo, la admisibilidad de una falta de coincidencia temporal del DB, la implementación del procedimiento de actualización de la base de datos desde un nodo, etc. Tales supuestos tienen una gran influencia en la elección del DBMS y la fase de diseño considerada.

Las herramientas de diseño y los criterios de evaluación se utilizan en todas las etapas del desarrollo. Cualquier método de diseño (analítico, heurístico, de procedimiento) implementado en forma de programa se convierte en una herramienta de diseño que prácticamente no se ve afectada por el estilo de diseño.

Actualmente, la incertidumbre en la selección de criterios es el punto más débil en el diseño de la base de datos. Esto se debe a la dificultad de describir e identificar un número infinito de soluciones alternativas. Debe tenerse en cuenta que hay muchos signos de optimización que son inconmensurables, es difícil para ellos cuantificarlos o presentarlos como una función objetiva. Por lo tanto, los criterios de evaluación generalmente se dividen en cuantitativos y cualitativos. A continuación se presentan los criterios más utilizados para evaluar una base de datos, agrupados en tales categorías.

Criterios cuantitativos: el tiempo requerido para responder la pregunta, el costo de la modificación, el costo de la memoria, el tiempo de creación, el costo de la reorganización.

Criterios cualitativos: flexibilidad, adaptabilidad, accesibilidad para nuevos usuarios, compatibilidad con otros sistemas, la capacidad de convertir a otro entorno informático, la capacidad de restaurar, la posibilidad de distribución y expansión.

La dificultad para evaluar las decisiones de diseño también se asocia con una sensibilidad diferente y la duración de los criterios. Por ejemplo, el criterio de rendimiento suele ser a corto plazo y extremadamente sensible a los cambios en curso, y conceptos tales como la adaptabilidad y la convertibilidad aparecen durante largos intervalos de tiempo y son menos sensibles a las influencias ambientales.

El propósito del almacén de datos es el soporte de información para la toma de decisiones, en lugar del procesamiento de datos operativos. Por lo tanto, la base de datos y el almacén de datos no son los mismos conceptos.

Las principales funciones de los repositorios:

• paradigma de encendido / apagado y algunos procedimientos formales para objetos;
• soporte para múltiples versiones de objetos y procedimientos de gestión de configuración para objetos;
• notificación de sistemas instrumentales y de trabajo de eventos de interés para ellos;
• gestión de contexto y varias formas de ver objetos de repositorio;
• definición de flujos de trabajo.

Consideremos brevemente las principales direcciones de la investigación científica en el campo de las bases de datos:

• desarrollo de la teoría de bases de datos relacionales;
• modelado y desarrollo de datos modelos específicos   varios propósitos;
• mapeo de modelos de datos destinados a crear métodos para su transformación y construcción de mapeos conmutativos, desarrollo de aspectos arquitectónicos de mapeo de modelos de datos y especificaciones para determinar mapeos para modelos de datos específicos;
• creación de un DBMS con un nivel externo multimodelo, que proporciona la capacidad de mostrar modelos generalizados;
• desarrollo, selección y evaluación de métodos de acceso;
• creación de bases de datos autodescriptivas que permiten aplicar métodos de acceso uniformes para datos y metadatos;
• gestión de acceso concurrente;
• desarrollo de una base de datos y un sistema de programación del conocimiento que proporcionaría un entorno único y efectivo tanto para el desarrollo de aplicaciones como para la gestión de datos;
• mejorar la máquina de la base de datos;
• desarrollo de bases de datos deductivas basadas en el uso de lógica matemática y herramientas de programación lógica, así como bases de datos espacio-temporales;
• integración de recursos de información heterogéneos.

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Antes de decidirse por un método de almacenamiento conveniente para usted, debe responder algunas preguntas simples, de las que hablaremos a continuación.

Formas simples para todos los días.

La opción más simple que está disponible en cualquier momento para cada propietario de PC es almacenar toda la información en una computadora. Las ventajas de esta solución son obvias:

• Barato: no es necesario derrochar en dispositivos de asistencia.
• Velocidad: guardar información en una computadora es muy rápido.
• Simplicidad: mientras trabaja en una computadora, basta con un botón "Guardar".

Este método es conveniente cuando necesita crear rápidamente una copia de la información aportada para su posterior clasificación. Sin embargo, esta solución también tiene desventajas:

• Falta de movilidad: incluso si tiene una computadora portátil, es poco probable que la lleve a todas partes, lo que significa que la información está perdiendo su disponibilidad. Aquí está la primera pregunta: ¿se necesitará la información almacenada fuera de la computadora? Los propietarios de tabletas tienen otros problemas: la batería se agota en el momento más inoportuno.
• Fiabilidad: el disco duro de una computadora rara vez se bloquea, pero en este caso, la restauración de la información almacenada será muy costosa. Además, es posible formatear el disco.

La siguiente forma bastante común es almacenar información en un DVD o CD. Tal solución es bastante móvil y confiable (se cree que Disco DVD capaz de almacenar datos hasta 120 años), e incluso el borrado accidental de información no funcionará. Aunque en condiciones reales   recuperar datos incluso después de 10 años ya es bastante difícil. En esto, los pros terminan y los contras comienzan:

• Simplicidad: para registrar información, debe gastar mucho más esfuerzo y, a veces, instalar programas adicionales.
• Compacidad: con el tiempo, los discos grabados ocuparán un área muy grande y deberá organizar un espacio adicional para ellos.
• Velocidad: escribir en el "espacio en blanco" es un proceso bastante largo, y la información no se lee de inmediato.
• Costo: el precio de 1 disco no es tan alto, pero todos los datos no caben en 1 disco. Además, se recomienda que, por razones de seguridad, sobrescriba periódicamente los discos con archivos importantes.

Una de las ventajas obvias de esta solución es la conveniencia de almacenar ciertos archivos multimedia. Por ejemplo, presentaciones de diapositivas con sus fotos favoritas, grabaciones de video de varios eventos o colecciones de su música favorita. De ahí las siguientes dos preguntas:

1. ¿Será necesario cambiar la información?
2. Tipo de información para guardar.

El siguiente método de almacenamiento es el más común. Estas son varias unidades flash, incluidas las tarjetas SD. Pros:

Las desventajas incluyen:

• Fiabilidad: las unidades flash no solo se queman, sino que también se infectan fácilmente con virus. Además, a menudo simplemente se pierden y los archivos de ellos son fáciles de eliminar por accidente.
• Precio: el costo de las unidades es relativamente bajo, pero una unidad flash puede no ser suficiente.

Archivo familiar o opción de almacenamiento a largo plazo

El siguiente método se refiere al almacenamiento de información a largo plazo y responde a la pregunta de dónde almacenar información de gran volumen. Estos son discos duros externos o almacenamiento conectado a la red. Vienen en diferentes tamaños y generalmente son bastante compactos, algunos caben en el cuerpo de una unidad flash convencional. La velocidad de lectura / escritura depende de las características, pero es más rápida que en un DVD. Además, se coloca mucha información, debido al gran volumen. El único inconveniente es el alto precio, pero teniendo en cuenta la durabilidad y todas las ventajas, está bastante justificado.

El almacenamiento en red es una opción interesante con la capacidad de organizar el acceso a la información para varias personas. Este es un formato bastante compacto, y si es necesario, es fácil quitar el disco duro necesario de allí, por lo que tampoco habrá problemas con la movilidad. Y en caso de falta de espacio, siempre puede agregar un disco duro adicional.

El siguiente método es para usuarios avanzados, ya que no todos pueden darle vida independientemente. Este es un servidor con una función de almacenamiento de archivos.

Impulsos físicos

Para resumir: ¿cuáles son los medios de almacenamiento y sus características?

1. Disco duro de la computadora (capacidad desde 80 GB);
2. CD / DVD-ROM (desde 700 MB);
3. disco duro externo (de 16 GB);
4. Unidad flash y tarjeta de memoria (desde 1 GB).

Además del volumen, al elegir dispositivos, debe prestar atención a la velocidad de lectura / escritura.

Almacenamiento de datos de Internet

Ahora hablemos un poco sobre las oportunidades que nos brinda la Red. ¿Dónde almacenar información en Internet? Hay dos opciones: servicios en la nube y uso compartido de archivos. Ambos funcionan de forma gratuita y por una tarifa adicional, proporcionando más volumen o velocidad.

El intercambio de archivos apareció hace bastante tiempo. La información puede almacenarse allí, pero no siempre de manera confiable. Aunque los datos se almacenan en servidores, dichos servicios están diseñados más para compartir archivos, y esto impone una limitación en el período de almacenamiento. Y, al regresar en un mes, corre el riesgo de no encontrar sus datos a través del enlace. Pero es muy conveniente compartir archivos pequeños con amigos y colegas.

Otra cosa almacenamiento en la nube. Ahora, casi todos los servicios principales se ejecutan en tecnologías en la nube: Dropbox, Yandex-drive, Google-drive. Cada usuario cuenta con un pequeño espacio en disco, cuyo acceso es desde cualquier computadora. Trabajar con archivos es muy conveniente, porque la sincronización suele ser automática, y algunos servicios permiten que varios usuarios trabajen en un solo documento al mismo tiempo.

El problema de la compacidad tampoco merece la pena, porque no tiene una unidad física. Este método es muy confiable y la velocidad depende solo de la velocidad de su canal de Internet. Aquí es donde reside el mayor inconveniente de las tecnologías en la nube: sin Internet, sin datos. O lo hay, pero luego ocuparán espacio en el disco duro, y esto no siempre es conveniente.

Otra forma conveniente de almacenar datos es Evernote. No es adecuado para almacenar grandes cantidades de datos, pero es muy conveniente almacenar notas con materiales interesantes de Internet. Y también se puede usar como organizador. La información se almacenará de forma segura en las nubes, pero estará disponible sin Internet, debido a la sincronización con el disco duro.

Entonces, es hora de responder la pregunta principal: ¿dónde está el mejor lugar para almacenar información? Lo mejor en varios lugares a la vez. Por ejemplo, en una unidad flash y en una computadora, en disco duro externo y en las nubes, disquetes y almacenamiento conectado a la red. Y algunos archivos se pueden imprimir adicionalmente: por ejemplo, documentos importantes o fotos favoritas.

Los editores de audio y video le presentaron las principales formas de almacenar información, esperamos que el artículo le haya sido útil. Ahora dime, por favor, ¿cómo almacenas tus archivos importantes?

11 de enero
17:36

El almacenamiento de información es un tema que ha sido relevante desde los días de la pintura rupestre. En una era de rápido progreso tecnológico y una variedad de propuestas, se hace aún más difícil encontrar una solución definitivamente mejor. Dependiendo de la cantidad de información (centro de datos o PC de un usuario común), el rango de soluciones es radicalmente diferente. Sobre el almacenamiento de datos en el nivel de arquitectura del centro de datos, ya es hora de escribir libros de texto y tratados científicos, mientras que en el nivel de usuario aún puede limitarse a una respuesta más o menos concisa. El usuario debe abordar el tema del almacenamiento de información ya con una comprensión de la frecuencia con la que se demandará y cuál es el grado de confidencialidad.

Vale la pena señalar de inmediato que no puede confiar completamente en uno de los métodos de almacenamiento al 100%, así como en poner huevos en una canasta, en ningún caso. Debería utilizar varios métodos a la vez, entre los que cabe destacar las copias de seguridad, en ningún lugar sin ellas. Además, puede considerar ciertos escenarios.

Si estamos hablando de información muy importante, cuyo acceso no se requiere todos los días, entonces la solución más radical sería usar un disco óptico almacenado en una caja fuerte a prueba de fuego. Por supuesto, este método también tiene sus inconvenientes: prevalencia unidades ópticas   hoy está cayendo, y si necesita transferir datos, no lo llevará lejos.

En situaciones donde la privacidad es importante, una unidad USB cifrada DataTraveler 2000 (DT2000) puede ayudar. Su principal ventaja es la capacidad de cifrar datos sobre la marcha, después de lo cual el acceso a ellos sin contraseña se vuelve imposible. Incluso si se pierde el medio, después de 10 intentos de ingresar la contraseña, la unidad se borra automáticamente. Ofertas de Kingston un gran número   dispositivos similares, una lista de los cuales se puede encontrar en el sitio web del fabricante.

De lo contrario, debe actuar cuando se trata de información de uso diario. Por lo general, este es un conjunto de programas de trabajo, juegos, contenido de audio y video. Muy a menudo, dicha información se almacena en el HDD o SSD instalado en la PC del usuario. Hoy los beneficios de lo ordinario discos duros Antes de SSD, en términos de precio unitario, ya no son tan pronunciados, y en términos de velocidad de escritura / lectura y tiempo de respuesta, los HDD son diez veces inferiores. Vale la pena mencionar la confiabilidad que los SSD tienen hoy en muchos aspectos más altos: su tolerancia a fallas ha sido durante mucho tiempo igual a los discos duros comunes. No se olvide de las soluciones "en la nube", porque se puede confiar en parte del contenido importante recursos de red. Para minimizar los riesgos de que la información llegue a terceros, recomiendo cifrar el contenido que está contenido en la PC. Para esto, el sistema operativo en sí ya tiene todas las herramientas necesarias: para Windows es BitLocker, para Mac OS - FileVault.

Información sobre dispositivos móviles   generalmente almacenado en tarjetas SD o microSD. La variedad de estos productos es ilimitada, pero es mejor dar preferencia a las marcas ya establecidas en este mercado. La gran popularidad de las marcas individuales se explica por un mayor nivel de control de calidad, porque un pequeño fabricante por el bajo precio puede olvidarse de la confiabilidad. Kingston tiene además tarjetas con velocidad diferente   También hay una solución muy interesante: tarjetas que cumplen con los estándares de la industria para trabajar en condiciones extremas. Se basan en chips MLC y se pueden usar en un amplio rango de temperaturas. Solución real para aquellos que estén interesados \u200b\u200ben una mayor confiabilidad del transportista de información.

Tarea copia de seguridad   La información sobre dispositivos móviles se puede resolver utilizando los servicios "en la nube" o conectándose a una PC. Pero quiero señalar las herramientas disponibles en venta que hacen que la copia de seguridad sea aún más fácil. Probablemente, la solución más popular para dispositivos basados \u200b\u200ben el sistema operativo Android puede ser una unidad flash DataTraveler MicroDuo (DTDUO) con soporte para la función OTG. Esta es una unidad con dos conectores: en un extremo tienen USB tipo A, en el otro, microUSB o USB tipo C. Una solución muy conveniente para las condiciones de campo cuando necesita soltar información urgentemente o la memoria en su teléfono inteligente / tableta no es suficiente. Para los dispositivos basados \u200b\u200ben iOS y otros, Kingston tiene una solución más radical: el lector de tarjetas inalámbrico MobileLite Wireless G3. Con una conexión inalámbrica, puede transferir fácil y fácilmente los datos necesarios a cualquier unidad USB o tarjeta SD. El mismo método será relevante para los equipos de fotografía / video.

Quejarse

11 de enero
17:42

Debe comenzar con el hecho de que no hay una forma absolutamente confiable de almacenar datos, cualquier sistema y cualquier dispositivo pueden romperse. La pregunta aquí no es si esto sucederá o no, sino cuándo sucederá y si estará listo para ello. Nuestros colegas de Backblaze han compilado y publicado interesantes estadísticas de uso. unidades de disco   en sus servidores Resultó que, según el fabricante, del 2% al 8% de las unidades de disco se descomponen en un año de funcionamiento.

Además, la pérdida de datos puede ocurrir no solo debido a un bloqueo del programa o falla del dispositivo, hay muchas otras razones, como piratería, un ataque del ransomware o simplemente un factor humano, como eliminar datos por error. Por ejemplo, muchos expertos llaman a 2016 el año del ransomware. Solo en la primera mitad del año, se descubrieron más de 7 millones de programas diferentes de ransomware, y el crecimiento anual de los usuarios afectados por estos programas fue del 500%.

Los almacenamientos de datos en la nube, como regla, tienen un sistema de protección de datos incorporado, pero ni siquiera ellos pueden garantizar el 100% de seguridad de los datos.

El registro y almacenamiento de información se origina a partir de imágenes talladas en piedra en el Neolítico y la Edad del Bronce. Pasaron siglos, hasta que la escritura llegó al hombre, y luego la tipografía.

Solo en el siglo XIX. se inventó la fotografía (1839) y el cine (1895). Estos dos inventos maravillosos hicieron posible registrar y almacenar información en forma de imágenes y sonido.

El mecánico francés J. Vacanson, quien creó en 1741 un telar con control de programa, propuso una forma interesante de almacenar información discreta. Para memorizar el programa, utilizó un tambor perforado mecánico. Solo 60 años después, el tambor fue reemplazado por cartón perforado, que era el prototipo de tarjetas perforadas y cintas perforadas.

Un evento fundamentalmente importante fue la invención de la grabación de señales eléctricas en cinta magnética, que sentó las bases para muchas variedades de dispositivos de grabación magnética. La producción de cinta magnética comenzó hace relativamente poco en 1928, aunque el principio de grabar sonido utilizando un campo magnético se conoce desde hace más de cien años.

Ya hemos dicho que la memoria de la computadora se divide en operativa y a largo plazo (permanente) por la naturaleza del acceso a ella y la cantidad de información almacenada en ella. El procesador central de la computadora accede a la memoria de acceso aleatorio en cualquier momento, la lectura y escritura de información en la RAM se produce rápidamente, al ritmo de la computadora. En la memoria a largo plazo, la computadora escribe grandes cantidades de información y accede a ella ocasionalmente.

La diferencia entre la memoria operativa y la memoria a largo plazo es el tiempo de acceso a la memoria, por lo que a menudo, en lugar de estos nombres, usan su implementación física: memoria semiconductora y magnética, pero ahora hay requisitos previos para crear un dispositivo de memoria de gran capacidad y al mismo tiempo con acceso rápido, bajo precio y tamaño.

La computadora funciona con dos caracteres: sí (1) y no (0). Los estados sí y no se realizan físicamente en un relé eléctrico que tiene dos estados estables. En ese momento, el relé fue reemplazado por una lámpara electrónica y luego un transistor. El dispositivo de memoria en lámparas o transistores se implementa en un circuito "disparador", que tiene dos estados estables, por lo tanto, puede memorizar los valores 0 y 1. Se utilizan varios principios físicos para realizar esta operación. Un disparador (disparador significa un disparador, un pestillo) es un "relé electrónico" que, como un relé eléctrico, puede estar en uno de los dos estados posibles, expresados \u200b\u200bpor diferentes voltajes en un punto seleccionado del circuito. Un voltaje se toma condicionalmente como 0, el otro como 1. El disparador retiene uno de los dos estados estables durante un tiempo arbitrariamente largo y cambia espasmódicamente de un estado a otro bajo la influencia de una señal externa.

Para recordar un poco de información, se necesita un disparador. Al conectar varios disparadores en serie, puede obtener un dispositivo para almacenar grandes números binarios, y cada disparador anterior servirá como fuente de señal para el siguiente. Un conjunto de disparadores diseñados para almacenar un número binario de cierta longitud se denomina registro. Cabe señalar que dicho dispositivo de memoria solo funciona cuando está encendido.

Si el acceso a las celdas de memoria (disparadores) está organizado de tal manera que la escritura y lectura de información binaria se realiza simultáneamente para todas las celdas, el dispositivo de memoria se llama memoria de acceso aleatorio. Si el registro se realiza de manera que la información que contiene se transmite secuencialmente desde la celda anterior a la siguiente, se llama un registro de desplazamiento o un dispositivo con memoria en serie.

La memoria RAM de la computadora puede constar de muchos elementos desencadenantes de cualquier naturaleza. En los años de la existencia de computadoras, fundamentalmente desarrolladas e implementadas técnicamente diferentes dispositivos   RAM, aunque algunos de ellos actualmente solo se encuentran en museos. Se implementan en las estructuras semiconductoras más simples, basadas en elementos criogénicos, tubos de rayos catódicos, dominios magnéticos cilíndricos, holografía, utilizando complejos sistemas moleculares y biológicos.

A continuación, consideraremos algunos dispositivos de memoria operativa y a largo plazo, creados sobre diversos principios físicos y en diferentes períodos de desarrollo de la tecnología informática.

Memoria en núcleos de ferrita.   La ferrita es un material magnético semiconductor hecho de óxidos en polvo. La ferrita tiene propiedades magnéticas muy pronunciadas con un circuito de histéresis casi rectangular (dependencia de la inducción magnética de la intensidad del campo magnético).

Un núcleo magnético con un bucle de histéresis rectangular es un buen elemento para almacenar información en código binario. Se puede acordar que el estado magnetizado del núcleo corresponde a 1 y el estado desmagnetizado 0. La transición de un estado a otro ocurre bajo la influencia de la corriente en la bobina. Un anillo de material de ferrita con bobinados se comporta de manera similar. Para controlar el estado magnético, debe haber bobinados de escritura y lectura apropiados en el anillo. La información de lectura se basa en el efecto anterior: si el núcleo bajo la influencia del pulso permaneció en el mismo estado, entonces se escribió 1, si el núcleo pasó otro estado bajo la influencia de un pulso de polaridad opuesta, 0 se escribió en él.

Una matriz de memoria se ensambla a partir de una pluralidad de anillos de ferrita, en los que cada elemento está en el estado 0 o 1, y por lo tanto, se almacenan tantos bits como en la matriz de anillos. La matriz está formada por una cuadrícula de alambres horizontales y verticales (neumáticos), en la intersección de los cuales se colocan los anillos de ferrita. Usando los neumáticos, se controla el estado magnético de cada anillo.

Para reducir las dimensiones generales del dispositivo de memoria, se minimiza el tamaño de los anillos de ferrita. El diámetro exterior de los codos es de 0,45 mm; el tiempo de conmutación es de 30 ns. La miniaturización de un dispositivo de almacenamiento de ferrita, desafortunadamente, tiene un límite debido al diámetro interno del anillo de ferrita. Entonces, y un anillo con un diámetro de 0.3 mm es muy difícil de pasar por varios conductores sin romperlo.

Los dispositivos de almacenamiento en serie de ferrita tienen capacidades de hasta 20 Mbps.

Memoria en dominios magnéticos cilíndricos.   La base de este tipo de dispositivo es el siguiente efecto físico: en algunos materiales magnéticos, cuando se exponen a un campo magnético externo, pueden surgir regiones separadas que difieren del resto del material en la dirección de la magnetización. Estas áreas se llaman "dominios" (área administrada por dominio, distrito). Bajo la influencia de un campo magnético externo débil, los dominios pueden moverse en una placa de material ferromagnético en direcciones predeterminadas a alta velocidad. Esta característica de transferencia de dominio le permite crear dispositivos de almacenamiento. Un buen material formador de dominio es una película de granate de ferrita.

Las estructuras de dominio pueden ser de banda, anulares, cilíndricas. Los dispositivos en dominios magnéticos cilíndricos (DML) son un nuevo paso en la aplicación del magnetismo en la técnica de los dispositivos de almacenamiento.

Los portadores de información en dicho dispositivo son secciones magnetizadas aisladas de cristales magnéticos. El tamaño del dominio es de 0.01 a 0.1 mm, por lo que se pueden colocar varios millones de dominios en un centímetro cuadrado de material. Los dominios observados bajo el microscopio tienen forma de burbujas, de ahí la versión en inglés del nombre de este tipo de memoria: memoria de burbujas magnéticas (memoria de burbujas magnéticas).

Los dominios se pueden generar o destruir, su movimiento le permite crear operaciones lógicas, porque la presencia o ausencia de un dominio en un determinado punto del cristal magnético puede considerarse como 1 o 0.

Es muy importante que cuando se desconecta, los dominios se guardan.

Los módulos semiconductores - chips (chip - una pieza delgada de madera o piedra) se producen sobre la base de un cristal que contiene un dominio. Para la formación de dominios cilíndricos en el chip, se coloca en campos magnéticos constantes y giratorios formados por un imán permanente y un electroimán.

Un registro de dominio consta de un dispositivo de entrada de dominio (generador de dominio), salida (sensor resistivo) y película de permalloy. Los dominios se generan generando dominios directamente en un punto u otro en el cristal. La generación y entrada de dominios en el registro de desplazamiento se realiza mediante un bucle conductor de una película de permalloy. Cuando aparece corriente en el generador, se crea un campo magnético local. Bajo la influencia de este campo, se genera un dominio en la región limitada por el contorno del bucle, que luego toma una forma cilíndrica bajo la acción de un campo de polarización constante. De esta forma, el dominio ingresa al registro de desplazamiento.

Un chip puede almacenar hasta 150 bits, y toda la unidad es de 10 Mbps. Había unidades de 16 Mb. Un dispositivo de almacenamiento de tal capacidad tiene las dimensiones de una pequeña maleta.

La información en el chip se lee en dominios magnéticos cilíndricos utilizando sensores permalloy magnetorresistivos o sensores Hall. Bajo la influencia del campo magnético de un dominio, se produce un cambio en la resistencia eléctrica en una película de permalloy, o surge una fuerza electromotriz en un sensor semiconductor bajo la influencia de un dominio.

Memoria de semiconductores.   Para memorizar señales eléctricas, se utilizan estructuras semiconductoras, sobre la base de las cuales se crean transistores bipolares, transistores MOS (semiconductores de óxido de metal), transistores MNOS (semiconductores de óxido de nitruro de metal) y dispositivos de carga acoplada (CCD).

Los bloques de memoria en los transistores están organizados de manera similar a los bloques de memoria en los núcleos de ferrita. La principal desventaja de la memoria de semiconductores debe considerarse un consumo de energía significativo y la pérdida de información durante un corte de energía.

El transistor bipolar es un dispositivo con dos uniones p-n. Bajo la acción del voltaje del colector base, el estado del transistor cambia: puede abrirse o bloquearse. Estos estados se usan como 0 y 1.

Un transistor de chip de óxido de metal es un tipo de transistor de efecto de campo. El nombre de este transistor proviene de tres componentes: una puerta de metal, una capa de óxido aislante y un sustrato semiconductor. Es un dispositivo semiconductor en el que la resistencia entre sus dos terminales está controlada por el potencial suministrado al tercer terminal (puerta). Bajo la influencia del voltaje de control, el transistor MOS puede estar en estado cerrado o abierto.

En los transistores bipolares, los transistores de campo MOS y MNOS, los CCD recogen dispositivos de almacenamiento integrados.

La tecnología de fabricación de estructuras de semiconductores le permite crear dispositivos de almacenamiento integrados basados \u200b\u200ben ellos. La base de todos los elementos semiconductores es una oblea de silicio, en la que se ensambla todo el bloque de memoria lógica. Entonces, una unidad de almacenamiento en la estructura MOS es una matriz de 256 elementos de almacenamiento.

De los dispositivos mencionados por nosotros, se consideran los CCD nueva pagina   En el desarrollo de la microelectrónica, los expertos predicen el futuro para ellos y creen que pueden ser mejores que los dispositivos de almacenamiento en dominios magnéticos cilíndricos y discos magnéticos de tamaño mediano.

Memoria en tubos de rayos catódicos (TRC).   Un tubo de rayos catódicos sin recubrimiento de fósforo puede servir como dispositivo de almacenamiento. El haz de electrones, que actúa sobre el vidrio del matraz, se va sobre él. carga electrica, y esta carga persiste durante mucho tiempo, ya que el vidrio es un buen dieléctrico. La lectura de las cargas también se lleva a cabo mediante un haz de electrones, cuyo movimiento se controla desviando las placas. La presencia de carga en el objetivo se juzga por el cambio en la corriente del haz.

La tecnología permitió una memoria CRT altamente eficiente. Por lo tanto, en lugar de vidrio, se utiliza una matriz de silicio electrostático, que consta de muchos microcondensadores que tienen un tamaño transversal de aproximadamente 6 micras.

El objetivo del tubo en la estructura MOS almacena información en forma de un alivio potencial, que se forma en la capa de óxido de la placa. Cuando se graba en el punto de contacto entre el haz y el objetivo, se acumula una carga, que corresponde a 1. ausencia de carga 0. Un CRT realizado según este principio tiene una capacidad de 4,2 Mbit con un área objetivo de 1 cm2.

Cinta de memoria.   El registro de información en cinta magnética se basa en el principio de retención de materiales ferromagnéticos residuales.
magnetización correspondiente al campo magnético al grabar. Una cinta magnética es un medio de almacenamiento en forma de una cinta de plástico flexible recubierta con una capa magnética delgada (0.01-10 μm). La cinta se mueve a una velocidad uniforme más allá de la cabeza magnética, y su superficie se magnetiza dependiendo del valor instantáneo del campo magnético creado por la cabeza de acuerdo con la señal que llega a ella.

Cuando una cinta magnética pasa por un cabezal de reproducción, se induce una fuerza electromotriz correspondiente al grado de magnetización de la capa magnética de la cinta en su devanado. Este principio de grabación y reproducción es el mismo para baterías y discos magnéticos.

Dispositivos modernos de almacenamiento de cinta magnética de alta capacidad
  relativamente barato y compacto, formas de almacenar información durante mucho tiempo. Permiten múltiples lecturas e inserciones. nueva informacion, al lugar previamente registrado.

La información digital se puede grabar en cinta magnética en varias pistas paralelas, con cada pista con su propio cabezal de grabación-reproducción o un jefe de equipo se mueve a la pista deseada.

En los dispositivos de almacenamiento en cinta magnética, los bloques de información se colocan (graban) a intervalos suficientes para detener la unidad de cinta. Cada bloque de información tiene su propia dirección en forma de una palabra de código. Se muestra un gran bloque de información de la cinta comparando la dirección del bloque almacenado en el registro de memoria de la computadora con los leídos de la cinta; números actuales (direcciones) de bloques.

El principal inconveniente de la memoria de cinta es un tiempo considerable
información de muestreo. Pero esa memoria tiene una buena cantidad de información almacenada: 40 GB con un tamaño muy compacto.

Memoria en tambores y discos magnéticos.   El elemento principal de un dispositivo de memoria de tambor magnético es el tambor mismo, recubierto con material magnético. Se instalan varios cabezales en la superficie del tambor para grabación y lectura sin contacto. Por ejemplo, un tambor puede tener 278 pistas que son servidas por 24 cabezas. La rotación del tambor ocurre a una frecuencia de aproximadamente 20 mil revoluciones por minuto, como resultado de lo cual la velocidad de recuperación de información puede ser de varias decenas de milisegundos.

Un dispositivo de memoria de tambor magnético es extremadamente preciso mecánicamente. Para aumentar su fiabilidad, los cabezales están sellados, creando sistema automático cabezas flotantes cuando se mantiene un espacio libre constante de aproximadamente 5 micras entre la superficie del tambor y la cabeza.

Un competidor de un tambor magnético es un dispositivo de memoria magnética.
  discos que aparecieron a principios de los años 60 después del desarrollo de la producción de cabezales flotantes magnéticos flotantes. El aumento de la superficie utilizada para registrar información sobre discos magnéticos   comparado con
los tambores magnéticos, permitieron a la misma densidad de grabación desarrollar dispositivos con capacidades que exceden la capacidad de los dispositivos en tambores magnéticos muchas veces, por lo que los tambores magnéticos son completamente reemplazados por discos magnéticos.

Independientemente del tamaño del disco, la unidad consta de tres nodos físicos: un casete con un disco, una unidad de disco y una parte electrónica.

Los discos duros están hechos de aluminio o latón, se pueden instalar de forma permanente y extraíbles; la información se registra en la capa magnética a lo largo de pistas concéntricas; diámetros estándar 88.9; 133,35 mm, espesor de aproximadamente 2 mm; Ambas superficies están funcionando. El disco está montado en un eje accionado por un motor eléctrico. El espacio entre la superficie del disco y la cabeza magnética es de 2.5-5.0 μm y debe mantenerse constante durante la operación. Para este fin, procesan minuciosamente la superficie del disco y utilizan cabezales especiales de tipo aerostático que flotan sobre el disco. Los cabezales para escribir y leer se mueven en el espacio entre los discos con la ayuda de un soporte controlado por un servo de comandos especiales.

La capacidad promedio de una pista es bastante grande (aproximadamente 40 Kbytes), por lo que cada pista se divide en sectores para una búsqueda más rápida. Con la división de hardware del disco en sectores en el círculo interno, hay 32 agujeros que marcan el comienzo de los sectores.

La capacidad del disco puede alcanzar cientos de Gbps, y el tiempo de acceso al bloque de información es de 1 a 10 ms.

La principal ventaja del almacenamiento en disco es relativamente busqueda rapida   el bloque de información necesario y la capacidad de cambiar discos, lo que le permite leer datos grabados en otra computadora desde los discos.

Para mini y microcomputadoras se utilizan ampliamente discos duros   (Seagate, IBM, Quantum). Una característica de los discos duros es el sellado de medios, que permite reducir los espacios entre los cabezales y la unidad, lo que aumenta significativamente la densidad de grabación. El sellado también aumenta la confiabilidad del dispositivo.

Almacenamiento de información en microfilm.   Por extraño que parezca,
pero la información también se puede almacenar en microfilms. Con un tamaño de película A6, es capaz de almacenar aproximadamente 1 MB de información.

La microfilmación se basa en el principio de la fotografía. La creación de la primera microforma se remonta a 1850. Durante mucho tiempo, se utilizó una película en rollo de 35 o 16 mm para microfilmar. A diferencia de la microfilmación convencional, la microficha es una grabación fotográfica de información en una película fotográfica plana de tamaño estándar A6 105x148 mm. La imagen de una página de texto A4 normal (296x210 mm) se reduce por la óptica en 24 veces y se fija en la microficha en forma de una celda pequeña.

En total, en la microficha 105x148 mm, se colocan 98 imágenes reducidas de páginas de texto ordinarias.

Es posible utilizar un sistema con una resolución que le permita colocar imágenes de 208 o 270 páginas en una microficha. Las relaciones de reducción más utilizadas son 21, 22 y 24.

La idea de microfilms está muy extendida, ya que permite
realice el almacenamiento compacto sin papel de cualquier documento. La microfilmación es especialmente utilizada por oficinas de patentes, bibliotecas científicas y técnicas, agencias gubernamentales y bancos. Entonces, en 1989 en los Estados Unidos, hasta el 30% de todas las microfichas fueron utilizadas por agencias gubernamentales. Y antes de principios de 1984, el volumen de información almacenada en los archivos de los Estados Unidos ascendía a 21 mil millones de páginas de texto, una parte importante de la cual está registrada en microfichas.

Los microfichas se almacenan en cajas especiales de 15 piezas cada una. Los Klyassers se colocan en cajas. A modo de comparación, decimos que el Journal of the American Chemical Society de 1879 a 1972. se almacena en estantes de 18 m de largo, y la misma revista de microfichas en cajas ocupa un estante de 1.65 m. Gracias a la sistemática ordinal especial desarrollada, la búsqueda de la información necesaria es posible mediante métodos convencionales (manuales) y usando una computadora. Las designaciones visualmente legibles del número de serie y el campo de encabezado le permiten encontrar rápidamente la microficha necesaria y luego las páginas de texto necesarias.

Dependiendo del tipo y tamaño del almacenamiento de microfichas, se pueden usar varias herramientas de búsqueda: tarjetas de perforación de bordes, tarjetas de superposición, tarjetas perforadas clasificadas por máquina o búsquedas por computadora.

Está claro que en los procesos de microfichas y la reproducción de información en papel, la película portadora juega un papel fundamental. La primera imagen electrográfica de alta resolución en una película de polímero fue obtenida en 1962 por Bell & Howell (EE. UU.), Luego la tecnología fue recogida por otros y encontró una amplia aplicación. La película Ektavolt de Kodak tiene una resolución de 800 líneas / mm, lo que resulta en una reducción de 100 veces en el tamaño del original. La película original es la película SO-101 y SO-102 de Eastman Kodak, que le permite transferir la imagen desde la pantalla de un tubo de rayos catódicos a una película con una gran reducción.

Existen varios métodos para capturar imágenes en una película bajo el control de una computadora. En primer lugar, puede ser una copia en forma reducida de imágenes de la pantalla de un tubo de rayos catódicos. En segundo lugar, la imagen en la película fotográfica se puede aplicar mediante un haz electrónico o láser controlado por una computadora. El rendimiento de dicho sistema es extremadamente alto: en un minuto el sistema puede "imprimir" aproximadamente medio millón de caracteres.

Hay dos tipos de dispositivos para recuperar información de microfichas: para leer microfichas con aumento de imágenes de 16 a 26 veces, para leer microfichas y al mismo tiempo recibir copias en papel.

El primer tipo de dispositivo es una ampliadora de escritorio con una proyección de imágenes en luz transmitida o reflejada. El micro marco ampliado se proyecta en el plano de la mesa o en la pantalla. Una imagen brillante y clara de 275x390 mm, como se hace con la Pentakata Mikrofilmtechnik, permite la operación en habitaciones con iluminación normal.

El segundo tipo de dispositivo, además de leer información, le permite recibir una copia en papel ampliada a pedido.

Para caracterizar el equipo para registrar y reproducir información utilizando microfichas, presentamos la composición y los datos del equipo de la empresa suiza Messerly:

una cámara para capturar texto impreso en microfichas con una productividad de 1500 a 2000 documentos por hora (15 microfichas);

máquina de revelado AP-F-ЗО con una productividad de 900 m de película por hora;

dispositivo de duplicación de microfichas que produce 120 duplicados por hora;

dispositivo de aumento de proyección AM 1830, que fija imágenes en papel normal, su productividad es de 900 copias por hora;

un dispositivo de búsqueda automática de microfichas que tiene un tiempo de búsqueda de aproximadamente 3 segundos;

dispositivo de visualización de imágenes de microfichas M-F-4A.

El uso de dicho equipo puede proporcionar ahorros significativos en espacio de almacenamiento y personal, pero, a su vez, es un equipo costoso y requiere mantenimiento calificado.

Chips de RAM.   De los microcircuitos de memoria (RAM - Memoria de acceso aleatorio, memoria con acceso aleatorio) se utilizan dos tipos principales: estático (SRAM - RAM estática) y dinámico (DRAM - RAM dinámica).

En la memoria estática, los elementos (celdas) se basan en diferentes variantes de disparadores: circuitos con dos estados estables. Después de escribir un poco en dicha celda, puede permanecer en este estado todo el tiempo que desee, solo es necesaria la presencia de energía. Cuando se accede a la memoria estática al microcircuito, se le proporciona una dirección completa que, con la ayuda de un decodificador interno, se convierte en las señales de selección de celdas específicas. Las celdas de memoria estática tienen un tiempo de funcionamiento corto (unidades a decenas de nanosegundos), sin embargo, los microcircuitos basados \u200b\u200ben ellas tienen una baja densidad de datos específica (del orden de unidades de Mbit por caja) y un alto consumo de energía. Por lo tanto, la memoria estática se usa principalmente como un búfer (memoria caché).

En la memoria dinámica, las células se construyen sobre la base de áreas con acumulación de cargas, que ocupan un área mucho más pequeña que los disparadores y prácticamente no consumen energía durante el almacenamiento. Cuando se escribe un bit en dicha celda, se forma una carga eléctrica en ella, que se almacena durante varios milisegundos; Para guardar permanentemente la carga de la celda, necesita regenerar, reescribir el contenido para restaurar las cargas. Las células de los microcircuitos de memoria dinámica están organizadas en forma de matriz rectangular (generalmente cuadrada); Al acceder al microcircuito, sus entradas se suministran primero con la dirección de la línea de matriz, acompañada de la señal RAS (estroboscopio de dirección de fila); luego, después de un tiempo, la dirección de la columna coincide con la señal CAS (estroboscopio de dirección de columna - dirección de columna). Cada vez que se accede a la celda, se regeneran todas las celdas de la fila seleccionada, por lo tanto, para regenerar completamente la matriz, es suficiente pasar por las direcciones de las filas. Las celdas de memoria dinámica tienen un tiempo de respuesta más largo (decenas a cientos de nanosegundos), pero una gravedad específica más alta (del orden de decenas de Mbit por caja) y menos consumo de energía. La memoria dinámica se usa como la principal.

Los tipos habituales de SRAM y DRAM también se denominan asíncronos, porque la configuración de la dirección, el suministro de señales de control y la lectura / escritura de datos se pueden realizar en momentos arbitrarios; solo es necesario observar las relaciones temporales entre estas señales. Estas relaciones temporales incluyen los llamados intervalos de guarda necesarios para la estabilización de la señal, que no permiten alcanzar la velocidad de memoria teóricamente posible. También hay tipos de memoria síncrona que reciben una señal de reloj externa, a cuyos pulsos los momentos del suministro de direcciones y el intercambio de datos están rígidamente vinculados; Además de ahorrar tiempo en intervalos seguros, permiten un uso más completo de la canalización interna y bloquean el acceso.

FPM DRAM (DRAM en modo de página rápida - memoria dinámica con acceso rápido a la página) se ha utilizado activamente en los últimos años. La memoria con acceso a la página difiere de la memoria dinámica habitual en que después de seleccionar la fila de la matriz y mantener el RAS, permite la configuración múltiple de la dirección de la columna codificada por CAS, así como la regeneración rápida de acuerdo con el esquema "CAS antes de RAS". El primero le permite acelerar las transferencias en bloque cuando todo el bloque de datos o parte de él se encuentra dentro de una fila de la matriz, llamada página en este sistema, y \u200b\u200bel segundo, para reducir la sobrecarga de la regeneración de memoria.

EDO (Extended Data Out): el tiempo extendido de retención de los datos de salida) es en realidad un chip FPM ordinario, cuya salida se establece en registros: enclavamientos de datos. Para intercambios paginados, tales microcircuitos operan en el modo de una tubería simple: contienen el contenido de la última celda seleccionada en las salidas de datos, mientras que las direcciones de la siguiente celda seleccionable ya se alimentan a sus entradas. Esto hace posible acelerar el proceso de lectura de matrices de datos secuenciales en aproximadamente un 15% en comparación con FPM. Con direccionamiento aleatorio, dicha memoria no es diferente de la memoria ordinaria.

BEDO (Burst EDO - Block Access EDO) es una memoria basada en EDO que funciona no solo, sino en ciclos de lectura / escritura por lotes. Gracias al almacenamiento en caché interno y externo de comandos y datos, los procesadores modernos intercambian principalmente bloques de palabras de ancho máximo con la memoria principal. En el caso de la memoria BEDO, no es necesario suministrar constantemente direcciones consecutivas a las entradas de los microcircuitos de acuerdo con los retrasos necesarios; es suficiente para cerrar la transición a la siguiente palabra con una señal separada.

SDRAM (DRAM síncrono - memoria dinámica síncrona) - memoria con acceso síncrono, más rápido de lo normal asíncrono (FPM / EDO / BEDO). Además del método de acceso sincrónico, SDRAM utiliza la separación interna de la matriz de memoria en dos bancos independientes, lo que permite combinar una muestra de un banco con configurar la dirección en otro banco. SDRAM también admite el uso compartido de bloques. Se espera que en un futuro cercano SDRAM suplante a la RAM de EDO y ocupe una posición importante en el campo de las computadoras de uso general.

PB SRAM (Pipelined Burst SRAM - memoria estática con acceso canalizado en bloque) es un tipo de SRAM síncrono con canalización interna, debido a que la tasa de intercambio de datos se duplica aproximadamente.

Los microcircuitos de memoria tienen cuatro características básicas: tipo, volumen, estructura y tiempo de acceso. El tipo denota memoria estática o dinámica, el volumen indica la capacidad total del microcircuito y la estructura indica el número de celdas de memoria y el tamaño de cada celda. Por ejemplo, los chips SRAM DIP de 28/32 pines tienen una estructura de ocho bits (8k * 8, 16k * 8, 32k * 8, 64k * 8, 128k * 8), y el caché 486 con 256 kb constará de ocho chips 32k * 8 o cuatro microcircuitos de 64k * 8 (esta es un área de datos; los microcircuitos adicionales para almacenar etiquetas (etiqueta) pueden tener una estructura diferente). Ya no se pueden entregar dos microcircuitos de 128k * 8, ya que se necesita un bus de datos de 32 bits, que solo puede proporcionar cuatro microcircuitos paralelos. Las PB SRAM distribuidas en los paquetes PQFP de 100 pines tienen una estructura de 32 bits 32k * 32 o 64k * 32 y se usan en dos o cuatro en las tarjetas Pentuim.

Del mismo modo, los SIMM de 30 pines tienen una estructura de 8 bits y vienen con dos procesadores 286, 386SX y 486SLC, y cuatro con 386DX, 486DLC y 486 regular. Los SIMM de 72 pines tienen una estructura de 32 bits y se pueden instalar con 486 uno a la vez, y con Pentium y Pentium Pro: dos. Los DIMM de 168 pines tienen estructuras de 64 bits y se instalan en Pentium y Pentium Pro de uno en uno. La instalación de módulos de memoria o chips de caché en una cantidad superior al mínimo permite que algunas placas aceleren el trabajo con ellos utilizando el principio de estratificación (Intercalación - intercalación). El tiempo de acceso caracteriza la velocidad de operación del microcircuito y generalmente se indica en nanosegundos a través de un guión al final del nombre. En circuitos dinámicos más lentos, solo se pueden indicar los primeros dígitos (-7 en lugar de -70, -15 en lugar de -150), en estáticos más rápidos "-15" o "-20" indican el tiempo real de acceso a la celda. Con frecuencia, el mínimo de todos los tiempos de acceso posibles se indica en microcircuitos; por ejemplo, la distribución de 70 ns de EDO DRAM se distribuye, como 50, o 60 ns como 45, aunque dicho ciclo solo se puede lograr en modo de bloque, y en modo único el microcircuito todavía funciona 70 o 60 ns. Una situación similar ocurre en el marcado de PB SRAM: 6 ns en lugar de 12 y 7 en lugar de 15.

A continuación se presentan ejemplos de marcas típicas de microcircuitos de memoria; la designación generalmente (pero no siempre) contiene el volumen en kilobits y / o estructura (dirección de bit y datos).

Estática:

61256 32k * 8 (256 kbps, 32 kb)

62512 64k * 8 (512 kbps, 64 kb)

32C32 32k * 32 (1 Mbps, 128 kb)

32C64 64k * 32 (2 Mbps, 256 kb)

Dinámico:

41256 256k * 1 (256 kbps, 32 kb)

44256, 81C4256 256k * 4 (1 Mbps, 128 kb)

411000, 81C1000 1M * 1 (1 Mbps, 128 kb)

441000, 814400 1M * 4 (4 Mbps, 512 kb)

41C4000 4M * 4, (16 Mbps, 2 Mb)

MT4C16257 256k * 16 (4 Mbps, 512 kb)

MT4LC16M4A7 16M * 8 (128 Mbps, 16 Mb)

MT4LC2M8E7 2M * 8 (16 Mbps, 2 Mb, EDO)

MT4C16270 256k * 16 (4 Mbps, 512 kb, EDO)

Los circuitos EDO a menudo (pero no siempre) tienen números "no redondos" en sus designaciones: por ejemplo, 53C400 - DRAM regular, 53C408 - DRAM EDO.

Además, los microcircuitos de memoria pueden variar en casos y tipos de módulos. Hay DIP, SIP, SIPP, SIMM, DIMM, CELP, COSTA.

DIP (paquete dual en línea, una caja con dos series de salidas): microcircuitos clásicos utilizados en bloques de memoria principal XT y AT anterior, y ahora, en bloques de memoria caché.

SIP (Paquete único en línea - caso con una fila de conclusiones) - un microcircuito con una fila de conclusiones, instalado verticalmente. SIPP (paquete con clavijas individuales en línea: un módulo con una fila de salidas de cable): un módulo de memoria insertado en un panel como microcircuitos DIP / SIP; utilizado en AT anterior.

SIMM (Módulo de memoria en línea simple: un módulo de memoria con una fila de contactos): un módulo de memoria insertado en un zócalo de sujeción; Se utiliza en todas las placas base modernas, así como en muchos adaptadores, impresoras y otros dispositivos. SIMM tiene contactos en dos lados del módulo, pero todos están interconectados, formando como una fila de contactos.

DIMM (Módulo de memoria dual en línea: un módulo de memoria con dos filas de contactos) es un módulo de memoria similar al SIMM, pero con contactos separados (generalmente 2 x 84), lo que aumenta el tamaño de bits o el número de bancos de memoria en el módulo. Se utiliza principalmente en computadoras Apple y las nuevas placas P5 y P6.

En SIMM, los microcircuitos FPM / EDO / BEDO están actualmente instalados predominantemente y EDO / BEDO / SDRAM en DIMM.

CELP (Card Egde Low Profile - una tarjeta baja con un conector de borde de cuchillo) es un módulo de caché externo ensamblado en microcircuitos SRAM (asíncrono) o PB SRAM (síncrono). Por apariencia   similar al SIMM de 72 pines, tiene una capacidad de 256 o 512 kb. Otro nombre es COAST (Cache On A STick, literalmente "caché de memoria").

Los módulos de memoria dinámica, además de la memoria de datos, pueden tener memoria adicional para almacenar bits de paridad para bytes de datos, tales SIMM a veces se denominan módulos de 9 y 36 bits (un bit de paridad por byte de datos). Los bits de paridad se utilizan para controlar la lectura correcta de los datos del módulo, lo que permite detectar algunos errores (pero no todos). Tiene sentido usar módulos con paridad solo donde se necesita una confiabilidad muy alta: los módulos cuidadosamente revisados \u200b\u200bsin paridad también son adecuados para aplicaciones ordinarias, siempre que la placa base admita este tipo de módulos.

La forma más fácil de determinar el tipo de módulo es marcando y la cantidad de circuitos de memoria en él: por ejemplo, si en un SIMM de 30 pines hay dos circuitos del mismo tipo y uno diferente, los dos primeros contienen datos (cada uno contiene cuatro bits) y el tercero contiene bits de paridad. es de un solo bit). En un SIMM de 72 pines con doce circuitos, ocho de ellos almacenan datos y cuatro bits de paridad. Los módulos con 2, 4 u 8 chips no tienen memoria de paridad.

A veces, el llamado simulador de paridad se coloca en los módulos: un chip sumador, que siempre proporciona el bit de paridad correcto al leer una celda. Básicamente, está destinado a instalar dichos módulos en placas donde la comprobación de paridad no está desactivada; sin embargo, hay módulos en los que dicho sumador está etiquetado como un chip de memoria "honesto", la mayoría de los módulos se fabrican en China. La mayoría de los SIMM están hechos por Acorp, Hunday.

Comparación de dispositivos de memoria.   Examinamos brevemente casi todos los dispositivos de memoria existentes que se utilizan actualmente en las computadoras como memoria operativa y a largo plazo.

Durante mucho tiempo, hubo una brecha notable entre los dispositivos de memoria principal y permanente en parámetros básicos como el tiempo de acceso a la memoria y la capacidad de la memoria (tiempo de acceso de 5 · 10 -3 a 10 -3 s, es decir, casi tres órdenes de magnitud) . Entonces, tradicional memoria de acceso aleatorio   Los registros de desplazamiento diferían significativamente en el tiempo de acceso de la memoria en discos magnéticos o tambores.

Incluso se han logrado éxitos más notables para resolver el problema de aumentar la capacidad de memoria. De particular interés es la memoria en discos ópticos, donde la capacidad se puede medir hasta 6 · 10 3 Mbit, y el tiempo máximo de acceso a la memoria es de 10-5 s. Tenga en cuenta, por cierto, que 104 Mbit son aproximadamente 3 mil libros medianos de 200 páginas cada uno.

Aparentemente, el tiempo no está lejos cuando será posible crear un tipo de memoria en una computadora sin dividirla en operativa y permanente.

Disquete ( disquete o disquete): puede almacenar información durante mucho tiempo. La capacidad de un disquete de 3.5 '' (diámetro del disco) es de 1 MB. Tienen forma de disco y caben en una caja de plástico. Se lee desde un disquete y se escribe en un disquete usando conducir

[Láser conducir   contiene mucha información (CD-ROM - 700 MB o más DVD-ROM - de 4.7 GB a 17 GB). Los discos láser tienen la forma de un disco hecho de un material especial que percibe la quema del láser. Información de discos laser   leído por unidades especiales ( CD-ROM, Unidades de CD-RW, DVD-ROM, unidades de DVD-RW). Las unidades RW están diseñadas no solo para leer, sino también para grabar CD.

[ Memoria flash   - dispositivo de almacenamiento intermitente que consiste en un microcircuito electrónico. Se utiliza para almacenar información mutable. Flash reemplaza a docenas de disquetes, compactos y confiables. La memoria flash se implementa en dispositivos pequeños (llaveros flash). Los puertos USB se utilizan para trabajar con unidades flash.

: Disco duro (winchester) puede almacenar información durante mucho tiempo. Son varias docenas de discos encerrados en una caja de metal. La información más grande almacenada en el disco duro está determinada por su tipo y varía de 1 megabyte a varios gigabytes. El disco duro está ubicado en la unidad del sistema.

[ Cartuchos reemplazables   con cinta magnética con una capacidad de 20 MB a 2 GB. Para el trabajo con cartuchos se utilizan serpentinas.

1 memoria de acceso aleatorio ( RAM) u OP almacena información solo durante la operación de la computadora, durante su procesamiento. Capacidad OP de 1 Kb a 512 Kb.

1 Buffer (portapapeles)   almacena brevemente información limitada que se debe mover o copiar de una parte del medio de información a otra o de un archivo a otro.

Para almacenar información en un disco, el disco debe estar formateado . La cabeza magnética de la unidad marca las pistas y los sectores. Formateo – creación de la estructura lógica y física del disco, es decir marcar el disco en pistas (pistas) usando círculos concéntricos y sectores usando radios.

No es necesario formatear una unidad flash, pero a veces es necesario formatearla. Por ejemplo, si es usuario de un sistema operativo por debajo de Windows 2000 *. Como regla general, las unidades flash de grandes volúmenes están formateadas en formato NTFS, lo que puede ser un problema para determinar la antigua unidad USB sistemas operativos. Para solucionar este problema, puede intentar formatear la unidad flash en formato FAT32.

Parámetros disquete   Formato de 3.5 ":

· Volumen de información del sector: 512 bytes

· El número de sectores en la pista - 18

· Pistas en un lado - 80

· Fiestas - 2.

Número de sectores: N \u003d 18 * 80 * 2 \u003d 2,880

Capacidad del disco de información: 512 bytes * N \u003d 1,474,560 bytes \u003d 1,440 KB \u003d 1.40625 MB