Запоминающее устройство

Запоминающее устройство предназначено для хранения данных. Запоминающие устройства характеризуются:

1) быстродействием;

2) емкостью памяти;

3) надежностью работы;

4) разрядностью;

5) методом доступа к данным;

6) стоимостью единицы памяти.

Быстродействие запоминающего устройства определяется временем, необходимым для записи или считывания информации по заданному адресу.

Временные характеристики можно разделить на две категории: 1) время доступа, которое определяет быстродействие однократного обращения к запоминающему устройству;

2) время цикла, которое определяет максимальную частоту обращения к запоминающему устройству.

Емкость – максимально возможное количество кодов чисел и команд определенной разрядности, которые могут одновременно храниться в памяти.

Разрядность – максимальная длина слова, которое может быть записано в ячейку памяти запоминающего устройства.

Ячейка запоминающего устройства – элемент запоминающего устройства, имеющий уникальный адрес и способный хранить бит, байт, слово либо часть слова.

Запоминающие устройства делятся на виды.

1. Адресное запоминающее устройство – это устройство, каждый элемент памяти которого обладает адресом, соответствующим его физическому расположению в запоминающей среде. Обращение к данным подобных устройств осуществляется в соответствии с адресами данных.

2. Электроно-механическое запоминающее устройство – это устройство, которое применяет механические средства для хранения информации.

3. Ассоциативное запоминающее устройство – это устройство цифровых вычислительных машин, в котором запись осуществляется не по определенному адресу, а по заданному сочетанию признаков, которые свойственны нужной информации. Подобными признаками могут служить: часть слова (числа), данная ему для нахождения среди других слов, некоторые характерные черты самого слова, нахождение его в конкретных пределах, абсолютная величина слова и др.

Действие ассоциативного запоминающего устройства базируется на представлении всей информации в виде ряда областей в зависимости от характерных признаков и свойств. При этом поиск информации сводится к нахождению области по заданным признакам путем их просмотра и сравнения с признаками, хранящимися в ассоциативном запоминающем устройстве. Существуют два главных способа реализации ассоциативного запоминающего устройства. Первый – построение памяти, запоминающие ячейки которой имеют свойства одновременно осуществлять функции хранения, неразрушающего сравнения и считывания. Подобный способ реализации ассоциативного запоминающего устройства называется схемным параллельно-ассоциативным, т. е. нужные наборы признаков сохраняются во всех ячейках памяти, и информация, которая обладает фиксированным набором признаков, находится независимо и одновременно по всему объему. Прототипом такого ассоциативного запоминающего устройства служат картотеки на перфорационных картах с краевой перфорацией. В качестве запоминающих элементов, которые схемно реализованы ассоциативным запоминающим устройством, применяются тонкопленочные криотроны, биаксы, трансфлюксоры, магнитные тонкие пленки и др.

Второй способ реализации ассоциативного запоминающего устройства – программная организация или моделирование ассоциативного запоминающего устройства, которые заключаются в том, что ассоциативные связи между хранящейся в памяти информацией воспроизводятся путем упорядоченного расположения ее в виде последовательных групп или цепочек, скрепленных адресами связи, их коды находятся в тех же ячейках памяти. Данный способ при больших объемах информации наиболее удобен для практической реализации, так как позволяет использовать обычные накопители с адресным обращением.

Применение ассоциативного запоминающего устройства значительно облегчает решение информационно-логических задач и программирование, в сотни, а то и тысячи раз ускоряет поиск, классификацию, анализ и обработку данных.

4. Электронное запоминающее устройство – это устройство, в котором интегральные схемы обеспечивают хранение информации.

5. Массовое запоминающее устройство – внешнее запоминающее устройство, обладающее большой емкостью. Как правило, под массовым запоминающим устройством подразумевается система резервного хранения вида библиотеки картриджей с магнитными лентами, которая может хранить очень большие объемы информации.

6. Внешнее запоминающее устройство – медленное запоминающее устройство, обладающее большой емкостью. Целостность содержимого внешнего запоминающего устройства не зависит от того, выключен или включен компьютер.

Внешними запоминающими устройствами являются:

1) накопители на компакт-дисках;

2) накопители на жестких магнитных дисках;

3) накопители на гибких магнитных дисках;

4) накопители на магнитооптических компакт-дисках;

5) накопители на магнитной ленте и др.

Энергонезависимое запоминающее устройство – электронное запоминающее устройство, которое сохраняет записанные в нем данные при отключении от питания.

Оперативное запоминающее устройство – быстродействующее устройство, напрямую связанное с процессором и необходимое для записи, хранения и считывания данных и выполняемых программ.

Ибикон

Ибикон – передающая телевизионная трубка, усиливающая выходной сигнал с помощью возбужденной (наведенной) проводимости.

Излучаемые под воздействием света фотокатодом ибикона электроны (фотоэлектроны) увеличивают скорость под воздействием электрического поля и ударяются о поверхность мишени, которая состоит из пленки диэлектрика, покрытой (со стороны фотокатода) тонкой пленкой из алюминия. Она не является препятствием для электронов с большими скоростями.

Электроны, проходя сквозь пленку диэлектрика, в несколько тысяч раз (в некоторых веществах в 1000 и более раз) увеличивают его электропроводность, пропорциональную количеству электронов. Данное явление носит название возбужденной (наведенной) проводимости. С другой стороны вся пленка диэлектрика заряжается электронным лучом, который развертывает телевизионное изображение до равного потенциала. Данные заряды из-за наведенной проводимости в пленке диэлектрика собираются на алюминиевой пленке, которая соединена с выходным электродом ибикона. Сила тока зарядки, а вследствие этого и выходной сигнал ибикона, будут тем больше, чем больше поток фотоэлектронов, которые попадают в данную точку мишени с фотокатода.

Ибиконы могут работать при низких уровнях освещенности и используются в различной телевизионной аппаратуре.