Elektronická paměť - cs.LinkFang.org

Elektronická paměť


Elektronická paměť je součástka, zařízení nebo materiál, který umožní uložit obsah informace (zápis do paměti), uchovat ji po požadovanou dobu a znovu ji získat pro další použití (čtení paměti).

Informace je obvykle vyjádřena jako číselná hodnota, nebo je nositelem informace modulovaný analogový signál. Pro své vlastnosti se používá binární (dvojková) číselná soustava, která má pouze dva stavy, které se snadno realizují v elektronických obvodech. Pro uchování informace tedy stačí signál (např. elektrické napětí), který má dva rozlišitelné (dostatečně různé) stavy a není třeba přesně znát velikost signálu.

Základní jednotkou ukládané informace je jeden bit (zkratka z binary digit), jedna dvojková číslice. Tato číslice může nabývat dvou hodnot, které nazýváme

Logická hodnota bitu může být reprezentována různými fyzikálními veličinami:

Pro správnou funkci paměti je třeba řešit kromě vlastního principu uchování informace také lokalizaci uložených dat. Mluvíme o adrese paměťového místa, kde adresa je obvykle opět číselně vyjádřena.

Obsah

Typy pamětí a jejich členění


Základní přehled

Paměti lze dělit z několika hledisek:

  1. energetická závislost
    • paměti vyžadující pro zachování informace přísun energie - zejména paměti typu RAM,
    • paměti nevyžadující pro zachování informace přísun energie, např. HDD, FDD, optické disky nebo EEPROM,
  2. režim práce s informací
    • paměti umožňující pouze čtení informace, např. paměti ROM, CD, DVD nebo BluRay,
    • paměti umožňující opakované čtení informace ale pouze jedno zapsání informace, např. paměti PROM, CD-R, DVD+-R,
    • paměti umožňující opakované čtení i záznam informace, např. paměti EPROM, HDD, FDD, CD-RW nebo DVD-RW
  3. fyzikálního principu
    • retence náboje, zejména v polovodičové paměti založené na tranzistorech,
    • změna orientace remanentní magnetické indukce, např. v HDD, FDD, ZIP a v JAZ,
    • vychýlení laserového svazku, jako u CD, DVD nebo BluRay,
    • rozklad materiálu - typicky optické disky umožňující jeden zápis, jako CD+-R a DVD+-R
    • fázová transformace materiálu, jako v přepisovatelných optických discích typů CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM, P-RAM/C-RAM/PC-RAM
    • spintronika
  4. přítomnosti pohyblivých segmentů
    • statická media - "polovodičové paměti"
    • rotující media, např. HDD, FDD, optické disky,
  5. "provedení"
    • autonomní paměť, zpravidla "polovodičové paměti",
    • mechanika se vkládacím mediem, např. optické disky)
  6. odolnosti vůči:
    • mechanickým šokům (vibrace)
    • teplotě
    • elektro-magnetickým polím
    • energetickému záření
  7. praktických parametrů
    • rychlost
    • kapacita
    • cena za bit
    • spolehlivost
    • doba opotřebení, počet cyklů R/W

Podle materiálu a fyzikálních principů

Režim činnosti polovodičových pamětí

Podle závislosti na napájení

Podle přístupu

Podle schopnosti zápisu

Všechny paměti xROM jsou statické a Non-Volatile – jednou zapsaná informace zůstává trvale uložena. Volatilita je schopnost paměťové buňky udržet si informaci i bez napájení.

Podle určení

Podle toho, jestli je součástí přístroje anebo se k němu připojuje - kabelem, konektorem:

  1. Vnitřní paměť (primární)
    • Akumulátor
      • registr v procesoru o velikosti délky slova CPU (8, 16, 32, 64 bitů)
      • může být rychlejší než ostatní registry (kratší kód instrukcí)
      • s akumulátorem pracuje většina instrukcí (aritmetické a logické operace)
    • Registry procesoru
      • několik (až desítky) registrů
      • součást procesoru
      • ukládání operandů a výsledků aritmetických a logických operací
      • nejrychlejší paměť připojená k procesoru (stejně rychlá, jako procesor)
    • Cache
      • pro urychlení komunikace s pamětí
      • rychlá statická paměť
      • u novějších procesorů velikost stovky kB až MB
      • více úrovní, přičemž číslo určuje vzdálenost od procesoru
        • L1 – typicky přímo na procesoru
        • L2 – například na destičce s procesorem (tzv. boxované procesory)
        • L3 – na základní desce
      • write through – data se zapisují ihned (čeká se na dokončení zápisu)
      • write back – data se zapisují později (na dokončení zápisu se nečeká)
    • Operační paměť RAM
      • pomalejší než procesor, rychlejší než vnější paměti
      • velikost desítky až stovky MB (až GB)
      • ve von Neumannově architektuře počítače použita pro program i pro data
      • typicky dynamická paměť
  2. Vnější paměť
    • Sekundární paměti
      • Pevný disk
      • je na nich systém souborů (struktura adresářů)
      • obsahuje obvykle statickou nebo dynamickou cache pro urychlení čtení/zápisu
    • Terciární paměti
      • zařízení k zálohování dat
      • CD a DVD, Optické disky, …

Podle provedení

Podle tvaru může být:

  1. pásková paměť
  2. disková paměť
  3. CD-ROM, DVD
  4. polovodičová součástka

Rychlost a cena za bit

Zpravidla rychlost a cena jdou spolu - čím větší je rychlost, tím dražší je také na objem paměti:

Pokud se rychlejší typ paměti (často navíc objemově úspornější) podaří pokrokem technologie zlevnit, nahrazují ty pomalejší (často se zaostávající, menší kapacitou), např. pevné disky a flash paměti nahrazují optické disky velikosti CD a DVD, které dříve nahradily diskety, které se rovněž vyvíjely od velkých s menší kapacitou k objemově menším s větší kapacitou atd. Dlouho očekávané nahrazení pevných disků polovodičovými pamětmi zatím nenastalo, protože HDD se rovněž vyvíjejí a při stále menším objemu rovněž úspěšně zvyšují kapacitu.

Vnitřní paměť


Vnitřní paměť je označení pro elektronickou paměť, ke které má procesor přímý přístup. Vnitřní paměť je zpravidla volatilní (nestálá) a po vypnutí počítače se její obsah ztrácí. Vnitřní pamětí se v architektuře počítače označuje paměť určená pro uložení strojového kódu běžících procesů a pro data těmito procesy právě zpracovávaná. Srovnej s vnější paměť.

O správu obsahu vnitřní paměti, alokace paměti pro jednotlivé procesy se zpravidla stará operační systém, pro přístup do ostatních pamětí (video paměť, konfigurační registry apod.) jsou zpravidla použity ovladače zařízení.

Související články











Kategorie: Hardware | Počítačová paměť




Poslední aktualizace: 19.02.2021 10:05:13 CET

Zdroj: Wikipedia (autoři [Dějiny])    licence: CC-by-sa-3.0

Změny: Všechny obrázky a většina návrhových prvků, které s nimi souvisejí, byly odstraněny. Některé ikony byly nahrazeny FontAwesome-Icons. Některé šablony byly odstraněny (např. „Článek potřebuje rozšíření“) nebo byly přiřazeny (např. „Poznámky“). Třídy CSS byly buď odstraněny, nebo harmonizovány Byly odstraněny konkrétní odkazy na Wikipedii, které nevedou k článku nebo kategorii (jako „Redlinks“, „links to edit page“, „links to portals“). Každý externí odkaz má další obrázek. Kromě několika drobných změn designu byly odstraněny mediální kontejnery, mapy, navigační krabice, mluvené verze a geomikroformáty.

Upozornění Protože daný obsah je v daném okamžiku automaticky převzat z Wikipedie, ruční ověření bylo a není možné. LinkFang.org proto nezaručuje přesnost a aktuálnost získaného obsahu. Pokud existují informace, které jsou v tuto chvíli chybné nebo mají nepřesné zobrazení, neváhejte a kontaktujte nás: e-mail.
Viz také: Tiráž & Ochrana dat.