Виды и основные характеристики памяти компьютера

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Контрольная работа по дисциплине: «Информатика»

На тему: «Виды и основные характеристики памяти компьютера»

Оглавление

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Основные понятия и виды памяти ПК

1.2 Общая характеристика различных видов памяти

1.3 Подробное описание отдельных видов памяти

2. Практическая часть

2.1 Общая характеристика задачи

2.2 Описание алгоритма решения задачи

Заключение

Список литературы

Введение

Тема данной контрольной работы - виды и основные характеристики памяти ПК - является весьма актуальной. Важнейшую роль в жизни информационного общества играет информация. Для того чтобы можно было её сохранять, обрабатывать и передавать, необходимы специальные устройства, называемые запоминающими устройствами (ЗУ). Память ПК имеет большое значение в его работе, без неё компьютер не сможет функционировать.

В данной работе будут рассмотрены внутренняя и внешняя память компьютера, описаны запоминающие устройства, которые:

- обеспечивают оперативную обработку файлов во время работы компьютера;

- позволяют корректно запустить компьютер;

- являются долговременным хранилищем данных;

- сохраняют резервные копии больших объёмов данных и др.

В практической части будет рассмотрена задача по расчёту суммы страховых полисов по различным филиалам компании «Страховщик». Она будет решена при помощи арифметических расчетов и встроенных функций табличного процессора MS Excel 2003.

Краткие характеристики ПК и программного обеспечения, использованных для выполнения и оформления контрольной работы:

- операционная система Windows XP Professional;

- процессор Intel Pentium 4 CPU 2,26 GHz;

- оперативная память 2,27 Ггц, 512 Мбайт;

- текстовый редактор MS Word;

- табличный процессор MS Excel.

1. Теоретическая часть

Когда речь идёт о компьютерах, под определением «память», разные люди понимают различные термины.

Новички обычно путают оперативную память и память на диске, так как их ёмкость выражается в одних и тех же единицах (мега или гигабайты).

Под компьютерной памятью, обычно понимают ОЗУ ОЗУ - Оперативное Запоминающее Устройство, т.е. физическую память системы, которая состоит из микросхем и модулей памяти, используемых процессором для хранения основных, запущенных в текущий момент времени программ и данных.

Такие устройства, как жёсткие диски, представляют собой хранилище данных.

Общая память ПК представляет собой совокупность всех запоминающих устройств, предназначенных для записи, хранения и выдачи информации, представленной в кодовой форме. А количество информации, которое может одновременно храниться в памяти ПК, определяется суммарной ёмкостью всех входящих в неё ЗУ.

1.1 Основные понятия и виды памяти ПК

Любой компонент компьютерной системы, способный хранить информацию, может быть включён в память ПК. Её можно разделить на внешнюю и внутреннюю.

Внутренняя память является неотъемлемой частью любого компьютера. Она представлена микросхемами, обеспечивающими взаимодействие и корректную работу всех компонентов компьютера, работу с оперативными файлами. Внутренняя память делится на: ОЗУ, ПЗУ ПЗУ - Постоянное Запоминающее Устройство, CMOS CMOS - Complementary Metal-Oxide Semiconductor - Комплементарный металлооксидный полупроводник-память.

Внутренняя память не способна запоминать изменения файлов, для этого служит внешняя память. Она является долговременным хранилищем данных, имеет значительно больший объём. Обеспечивает перенос данных с компьютера на компьютер, их резервное копирование. Внешняя память является менее быстродействующей, по сравнению с внутренней. Этот тип памяти представлен жёсткими и гибкими дисками, лазерными дисками, флэш-дисками и др.

Запоминающие устройства, которые образуют память ПК, характеризуются следующими параметрами:

- объём, количество одновременно хранимой информации (от нескольких десятков байт до нескольких сотен гигабайт);

- время обращения, минимальное время между 2 последовательными обращениями (от десятков нс до нескольких мс);

- время доступа, интервал времени между запросом на выдачу данных и получением этих данных;

- средняя скорость передачи данных и др.

1.2 Общая характеристика различных видов памяти

Классификацию различных видов памяти можно представить следующей схемой (рис. 1).

Внутренняя память включает в себя:

1. RAM RAM - Random Access Memory - Память с произвольным доступом-память (ОЗУ, оперативная память) - вре-менное хранилище программ и данных. Энергозависимая память: данные хранятся только при включенном питании.

2. ROM ROM - Read Only Memory - Память, предназначенная только для чтения-память (ПЗУ) - энергонезависимая память, данные не теряются при выключении питания. Не способна записывать данные.

3. CMOS-память - энергонезависимая память, в отличие от ПЗУ, в неё можно заносить и изменять данные самостоятельно.

Внутренняя память представлена следующими видами:

1. Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) - представлены дискетами диаметром 3,5 и 5,25 дюймов.

2. Накопители на жёстких магнитных дисках (НЖМД) - основной тип устройства для долговременного хранения данных.

3. Стримеры - магнитная лента, используется для резервного копирования очень больших объёмов информации.

4. Оптическая память (компакт-диск - CD, универсальный цифровой диск - DVD) - получила очень широкое распространение. Чтение и запись информации происходит при помощи лазера.

5. Магнитооптическая память - использует диски со слоем, реагирующим как на оптическое, так и магнитное воздействие [1, с. 82].

6. Флэш-память (множество различных стандартов) - современное ЗУ, данные на котором хранятся в виде блоков, а не байтов.

1.3 Подробное описание отдельных видов памяти

Оперативная память. Данный тип памяти получил название «оперативной» из-за своего быстродействия. Другой термин - RAM - обусловлен тем, что обращение к данным, хранящимся в оперативной памяти, не зависит от порядка их расположения [3, с. 374], т.е. данные обладают произвольным доступом.

Физически оперативная память представляет собой массив кристаллических ячеек, каждая ячейка памяти имеет свой адрес. Стандартный размер ячейки составляет 8 бит, т.е. 1 байт информации.

Объём оперативной памяти стремительно возрастает: ещё в 2005 году типичным объёмом считалось 256 Мбайт, сейчас это несколько Гбайт. Одинаковые по объёму модули могут иметь разные скоростные характеристики. Иногда в качестве определяющей характеристики памяти используют время доступа, которое измеряется в наносекундах. Для современных модулей памяти это значение может составлять от 5 нс до 2-3 нс.

Различают динамическую оперативную память (DRAM DRAM - Dynamic RAM - Динамическая RAM) и статическую (SRAM SRAM - Static RAM - Статическая RAM).

DRAM является основой оперативной памяти ПК. Ячейки динамической оперативной памяти представляют собой конденсаторы, которые способны удерживать заряд. Благодаря наличию или отсутствию заряда кодируется информация, эти состояния соответствуют записи «1» или «0» в ячейку памяти. Заряд, который хранит динамическая память, очень быстро рассеивается, поэтому её надо периодически регенерировать. Если подача питания прекратится хоть на мгновение или цикл регенерации даст сбой, то заряд потеряется, а значит, повредятся данные. В большинстве современных систем частота регенерации составляет 15 мкс.

Памяти типа SRAM для сохранения содержимого в отличие от DRAM не требуется периодической регенерации, так как она не содержит конденсаторы, а основана на транзисторах. Можно привести таблицу для сравнения этих двух типов памяти.

Сравнение DRAM и SRAM

Тип	Быстродействие	Плотность	Габариты	Стоимость
DRAM	низкое	высокая	малые	низкая
SRAM	высокое	низкая	большие	высокая

К примеру, если ёмкость модуля DRAM составляет 64 Мбайт или больше, то ёмкость модуля SRAM тех же размеров будет составлять только 2 Мбайт, причём их стоимость будет одинаковой [3, с. 378].

Память типа SRAM служит вспомогательной памятью, которую также называют КЭШем. Он является буфером и служит для хранения часто используемых данных, которые перемещаются между более быстрым процессором и более медленной памятью. Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную.

Оперативная память в компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями. Их вставляют в соответствующие разъёмы на материнской плате. В современных ПК обычно применяют один из трёх типов модулей оперативной памяти:

- SDRAM SDRAM - Synchronous DRAM - Синхронная DRAM; SDR - Single Data Rate - Одинарная скорость передачи данных (DIMM DIMM - Dual In-line Memory Module - Модуль памяти с двухрядным расположением выводов-модули) - сегодня уже считаются устаревшими;

- DDR DDR - Double Data Rate - Двойная скорость передачи данных SDRAM (DDR DIMM) - широко распространены, обеспечивают более быстрый доступ к памяти;

- RDRAM RDRAM - Rambus DRAM (RIMM) применяются на некоторых компьютерах с процессором Pentium 4, но стоят заметно дороже и поэтому менее распространены.

Постоянное запоминающее устройство. Данный тип памяти содержит команды и программное обеспечение необходимое для загрузки компьютера, когда в оперативной памяти ещё нет никаких данных. Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS - Basic Input-Output System) [2, с. 84]. Эти программы называют также «зашитыми», т.к. они заносятся в микросхему ещё на этапе производства. Основное назначение ПЗУ состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков. В устройстве ПК различают также ПЗУ системной платы и адаптеров (к примеру, видеоадаптера).

Память CMOS. Этот вид памяти служит для определения конфигурации системы. BIOS, чтобы начать работу с оборудованием, которое на каждом ПК может быть разным, должен «знать» их параметры. Микросхема CMOS-памяти постоянно питается от небольшой аккумуляторной батарейки, расположенной на материнской плате и хранит данные о различных устройствах ПК, а также отслеживает время и календарь (даже при выключенном компьютере). Таким образом, программы, записанные в BIOS, считывают данные о составе оборудования компьютера из микросхемы CMOS [2, с. 84].

Накопители на гибких магнитных дисках. В настоящее время данный вид носителей утрачивает своё значение. Дискеты в основном используются для восстановления операционной системы и для хранения ключей доступа к лицензионным программам [1, с. 81]. Стандарт дискет с размером 5,25 дюймов уже практически не используется. Для дискет диаметром 3,5 дюймов современным стандартом является объём 1,44 Мбайт. Они называются гибкими дисками высокой плотности и маркируются буквами HD (high density -- высокая плотность). При считывании или записи дисковод захватывает центральную часть дискеты и раскручивает её со скоростью 300 об/мин.

Накопители на жёстких магнитных дисках. Они представляют собой набор алюминиевых или керамических пластин, с двух сторон покрытых магнитным слоем (дисков), головок чтения/записи, двигателей и пр., заключённых в металлический герметично закрытый корпус. Другое название жестких дисков - HDD HDD - Hard Disk Drive - Накопитель на жестком диске. При раскручивании дисков на общей оси образуется аэродинамическая подушка, и головки чтения/записи начинают «парить» каждая над своим диском. Скорость вращения дисков в большинстве случаев равняется 7200 об/мин, хотя может достигать 15000 об/мин. Каждый магнитный диск разбивается на дорожки (концентрические круги), а дорожки на секторы, размером 512, 1024 или 2048 байтов. Совокупность одинаково расположенных дорожек разных дисков образуют цилиндр. Запись и чтение данных происходит последовательно по секторам дорожек одного цилиндра. Основными характеристиками жестких дисков являются его ёмкость, быстродействие и надежность. Ёмкость жестких дисков стремительно возрастает. В настоящее время для мультимедийного ПК стандартным размером является 500 Гбайт [4, с. 57]. Быстродействие жесткого диска определяется исходя из скорости передачи данных и среднестатистического времени поиска (времени доступа). Первый показатель в зависимости от интерфейса варьируется от 30 до 80 Мбайт/с. Среднее время, в течение которого винчестер находит нужную информацию, представляет собой сумму времени, необходимого для позиционирования головок на нужную дорожку и ожидания требуемого сектора. Современные жесткие диски обеспечивают доступ к информации за 7-9 мс. Надежность HDD представляет собой наработку на отказ или среднестатистическое время между сбоями. Она может равняться от 300 тысяч до 1 млн. часов.

Магнитные ленточные накопители. Ёмкость стримеров достигает нескольких десятков и даже сотен Гбайт, скорость чтения и записи данных - от 100 Кбайт/с до 5 Мбайт/с и более. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят последовательный доступ к данным, к тому же уничтожено или переписано может быть только содержимое всего картриджа, отдельные файлы изменению не подлежат.

Оптическая память. Оптические технологии можно разделить на две основные группы: CD и DVD. Запись/чтение данных на оптических носителях происходит при помощи лазера. Информация на рабочей поверхности диска представляет собой последовательность углублений и выступов, расположенных на спиральной дорожке, выходящей из области вблизи оси диска [1, с. 81]. Выступ кодирует двоичную «1», а углубление - «0». Диск представляет собой пластину диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм, в центре которой расположено отверстие диаметром 15 мм.

Первый стандарт представлен тремя видами носителей:

1. CD-ROM CD-ROM - Compact Disk Read-Only Memory - Компакт-диск только для чтения - запись на него невозможна, данные заносятся промышленной штамповкой. Он состоит из прозрачной пластмассовой основы с выступами и углублениями, отражающего алюминиевого слоя и непрозрачного верхнего слоя. Лазер, проходя прозрачный слой, отражается от второго слоя, если он попал на выступ и не отражается, если попал в углубление.

2. CD-R CD-R - CD-Recordable - Перезаписываемый компакт-диск - возможна однократная запись данных. Данный вид дисков содержит светочувствительный слой, который темнеет при нагревании. Лазер нагревает выбранные точки слоя, и он престает пропускать свет. Рабочая поверхность будет представлять собой чередование тёмных и светлых участков.

3. CD-RW CD-RW - CD-ReWritable - Перезаписываемый компакт-диск - позволяют многократно перезаписывать информацию. Такие диски содержат слой красителя, который под воздействием лазера может переходить из аморфного состояния в кристаллическое и обратно. Эти два состояния имеют разную отражающую способность.

Скорость чтения данных с компакт-дисков измеряется в кратных долях. С первых дисков информация считывалась со скоростью 150 Кбайт/с. В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства чтения CD-ROM с производительностью 48х-56х, то есть в 48-56 быстрее первых дисков. Стандартной ёмкостью для CD является объём в 700 Мбайт.

Второй стандарт - это DVD-диски DVD - Digital Versatile Disk - Цифровой многофункциональный диск. Лазер, используемый для записи/чтения данных, имеет меньшую длину волны, по сравнению с тем, что используется в CD. Это позволяет делать выступы и углубления короче, а шаг между дорожками меньше. В результате на диске умещается больше информации. DVD-диски могут быть одно- или двухслойными, а также одно- или двухсторонними. Ёмкость стандартных цифровых дисков достигает 4,7 Гбайт для однослойных и 8,5 Гбайт для двухслойных. Объём данных на двухстороннем двухслойном диске может достичь 17,1 Гбайт.

Новинкой оптических носителей является стандарт Blu-ray (от англ. «синий луч»). Это перезаписываемый формат, позволяющий сохранить до 27 Гбайт информации. Его размеры такие же, как и у CD/DVD, но для записи/чтения используется лазер с ещё более короткой длиной волны (405 нм, что соответствует сине-фиолетовому излучению).

Магнитооптическая память. В данном виде памяти лазерный луч нагревает специальный слой, который при достижении определённой температуры меняет ориентацию намагниченности. После этого данные записываются магнитным способом. В этом секторе параллельно развиваются 5,25- и 3,5-дюймовые накопители. Ёмкость первых достигает 9,1 Гбайт, вторых - 2,3 Гбайт.

Флэш-память. Данный тип памяти используется не только в ПК, но и в мобильных телефонах, цифровых фото- и видеокамерах и т.д. В компьютерах чаще всего используется стандарт USB USB - Universal Serial Bus - Универсальная последовательная шина, носители такого формата называются USB-брелки или флэшки. Устройство имеет небольшие размеры и допускает «горячее» подключение (при включённом компьютере). Flash-память представляет собой микросхему, помещённую в миниатюрный плоский корпус. Ёмкость данного вида носителей постоянно растёт и в настоящее время достигает десятков Гбайт.

2. Практическая часть

2.1 Общая характеристика задачи

Наименование экономической задачи: Расчёт суммы страховых полисов по различным филиалам компании «Страховщик». Условия задачи: Компания «Страховщик» осуществляет страховую деятельность на территории России по видам полисов, представленных в таблице. Каждый полис имеет фиксированную цену. Компания имеет свои филиалы в нескольких городах и поощряет развитие каждого филиала, предоставляя определённый дисконт. Дисконт пересматривается ежемесячно по итогам общих сумм договоров по филиалам. В конце каждого месяца составляется общий реестр договоров по всем филиалам. файл компьютер диск

1. Построить таблицы.

2. Организовать межтабличные связи для автоматического заполнения граф реестра: «Наименование филиала», «Наименование полиса», «Сумма полиса, руб.», «Сумма скидки по дисконту, руб.».

3. Организовать двумя способами расчёт общей суммы полисов по филиалам:

1) подвести итоги в таблице реестра;

2) построить соответствующую сводную таблицу, предусмотрев возможность одновременно отслеживать итоги и по виду полиса.

4. Построить гистограмму по данным сводной таблицы.

Цель: Заполнить реестр договоров, рассчитать суммы страхового полиса с учётом дисконтного процента. Проанализировать суммы, поступившие от различных филиалов компании, представить полученные данные в виде сводной таблицы и в графическом виде.

Место решения: Задачи такого типа решаются маркетинговыми или финансово-аналитическими отделами.

Виды страховых полисов

Код вида страхового полиса	Наименование страхового полиса	Сумма страхового полиса, руб.
101	От несчастного случая	10 000
102	От автокатастрофы	50 000
103	От авиакатастрофы	60 000
104	Медицинский	25 000
105	Автомобильный	150 000
106	Жилищный	500 000

Список филиалов компании «Страховщик»

Код филиала	Наименование филиала	Дисконтный % с каждого полиса по филиалу
100	Московский	3%
200	Тульский	2%
300	Уфимский	1%
400	Липецкий	2%
500	Ростовский	3%
600	Воронежский	2%

Реестр договоров

Код филиала	Наименование филиала	Код страхового полиса	Наименование полиса	Дата выдачи полиса	Сумма полиса, руб.	Сумма скидки по дисконту, руб.
100		101		11.11.05
300		103		12.11.05
200		105		13.11.05
400		102		14.11.05
600		106		11.11.05
500		102		16.11.05
200		105		17.11.05
300		104		12.11.05
300		102		19.11.05
500		101		20.11.05
400		106		11.11.05
600		103		22.11.05
100		105		13.11.05
100		105		24.11.05
600		103		25.11.05

2.2 Описание алгоритма решения задачи

1. Запустить табличный процессор MS Excel.

2. Создать книгу с именем «Страховщик».

3. Лист 1 переименовать в лист с названием Виды полисов.

4. На рабочем листе Виды полисов MS Excel создать таблицу видов страховых полисов.

5. Заполнить таблицу с видами страховых полисов исходными данными (рис. 2).

Рис. 2. Расположение таблицы «Виды страховых полисов» на рабочем листе Виды полисов MS Excel

6. Лист 2 переименовать в лист с названием Филиалы.

7. На рабочем листе Филиалы MS Excel создать таблицу, в которой будет содержаться список филиалов компании.

8. Заполнить таблицу со списком филиалов компании исходными данными (рис. 3).

Рис. 3. Расположение таблицы «Список филиалов компании» на рабочем листе Филиалы MS Excel

9. Лист 3 переименовать в лист с названием Реестр.

10. На рабочем листе Реестр MS Excel создать таблицу, содержащую реестр договоров.

11. Заполнить таблицу «Реестр договоров» исходными данными (рис. 4).

Рис. 4. Расположение таблицы «Реестр договоров» на рабочем листе Реестр MS Excel

12. Заполнить графу Наименование филиала таблицы «Реестр договоров», находящейся на листе Реестр следующим образом:

Занести в ячейку В3 формулу:

=ПРОСМОТР(А3;Филиалы!A3:A8;Филиалы!B3:B8).

Размножить введенную в ячейку В3 формулу для остальных ячеек (с В4 по В17) данной графы.

Таким образом, будет выполнен цикл, управляющим параметром которого является номер строки.

13. Заполнить графу Наименование полиса таблицы «Реестр договоров», находящейся на листе Реестр следующим образом:

Занести в ячейку D3 формулу:

=ПРОСМОТР(C3;'Виды полисов'!A3:A8;'Виды полисов'!B3:B8).

Размножить введенную в ячейку D3 формулу для остальных ячеек данной графы (с D4 по D17).

14. Заполнить графу Сумма полиса, руб. таблицы «Реестр договоров», находящейся на листе Реестр следующим образом:

Занести в ячейку F3 формулу:

=ПРОСМОТР(C3;'Виды полисов'!A3:A8;'Виды полисов'!C3:C8).

Размножить введенную в ячейку F3 формулу для остальных ячеек (с F4 по F17) данной графы.

15. Заполнить графу Сумма скидки по дисконту, руб. таблицы «Реестр договоров», находящейся на листе Реестр следующим образом:

Занести в ячейку G3 формулу:

=ПРОСМОТР(A3;Филиалы!A3:A8;Филиалы!C3:C8)*F3.

Размножить введенную в ячейку G3 формулу для остальных ячеек (с G4 по G17) данной графы.

16. В таблице «Реестр договоров» вставить автоматические промежуточные (для каждого филиала) и общие итоги в списке по полю Сумма полиса, руб. (рис. 5).

Рис. 5. Реестр договоров, заключенных компанией «Страховщик» в ноябре 2005 г.

17. Лист 4 переименовать в лист с названием Сводная таблица.

18. На рабочем листе Сводная таблица MS Excel создать сводную таблицу с возможностью отслеживать итоги по филиалам и видам страхового полиса (рис. 6).

Рис. 6. Сводная таблица, показывающая общую сумму полисов по филиалам и видам страхового полиса

19. Построить по данным сводной таблицы диаграмму (рис. 7).



Рис. 7. Диаграмма, построенная по результатам сводной таблицы

Заключение

В данной контрольной работе были рассмотрены различные виды памяти ПК.

Различные её типы выполняют различные функции:

- ПЗУ обеспечивает запуск компьютера;

- CMOS-память обеспечивает взаимодействие различных устройств ПК;

- ОЗУ выполняет работу с файлами, непосредственно задействованными в данный момент;

- жёсткий диск служит основным местом хранения данных;

- магнитные, оптические и др. виды накопителей служат для сохранения, резервного копирования и переноса данных.

Процесс развития человечества всегда характеризуется накоплением знаний и информации. В соответствующем направлении развивается и память ПК: увеличивается ёмкость носителей, улучшается их быстродействие.

Наиболее перспективными видами внешней памяти являются флэш-память и оптические носители Blu-ray.

Список литературы

1. Информатика в экономике: Учеб. пособие / Под ред. проф. Б.Е. Одинцова, проф. А.Н. Романова. - М.: Вузовский учебник, 2008. - 478 с.

2. Информатика. Базовый курс. / Под ред. С.В. Симоновича. - СПб.: Питер, 2005. - 640 с.

3. Мюллер Скотт. Модернизация и ремонт ПК. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. - 1344 с.

4. Гид покупателя ПК // CHIP. - 2009. - №01. - с. 57.

5. Информатика. Лабораторный практикум для студентов 2 курса всех специальностей. - М.: ВЗФЭИ, 2006.

Размещено на Allbest.ru

...