Процессоры. Классификация и характеристики. Устройства хранения информации. Накопители на магнитных и оптических дисках. Классификация и характеристики
Процессор - логическая схема, которая реагирует на инструкции, управляющие компьютером, и обрабатывает их. Цифровые устройства хранения данных. Накопители на магнитных и оптических дисках. Сохранение музыки, видео, видеоклипов, фотографий и GIF-файлов.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.02.2021 |
| Размер файла | 573,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Кафедра математики и информатики
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ПО КУРСУ «ИНФОРМАТИКА»
Процессоры. Классификация и характеристики. Устройства хранения информации. Накопители на магнитных и оптических дисках. Классификация и характеристики
Автор работы
студент гр.
Челябинск 2020
Оглавление
- 1. Процессор
- 1.1 Основные элементы процессора
- 1.2 Компоненты и как работают процессоры
- 1.3 Классификация и характеристики
- 1.4 Устройства хранения информации
- 1.5 Цифровые Устройства Хранения Данных:
- 2. Накопители на магнитных и оптических дисках
2.1 Оптический Диск
2.2 Магнитный Диск
- 3. Классификация и характеристики
1. Процессор
Процессор - это логическая схема, которая реагирует на основные инструкции, управляющие компьютером, и обрабатывает их.
Центральный процессор (ЦП) рассматривается как основной и наиболее важный интегральный микросхемный чип в компьютере, поскольку он отвечает за интерпретацию большинства команд компьютеров. Процессоры будут выполнять большинство основных арифметических, логических и операций ввода-вывода, а также выделять команды для других микросхем и компонентов, работающих в компьютере.
Процессоры можно найти в ПК, смартфонах, планшетах и других компьютерах. Двумя основными конкурентами на рынке процессоров являются Intel и AMD.
1.1 Основные элементы процессора
Включают в себя:
Арифметико-логический устройство (АЛУ), который выполняет арифметические и логические операции над операндами в инструкциях.
Блок с плавающей запятой, также известный как математический сопроцессор или числовой сопроцессор, специализированный сопроцессор, который манипулирует числами быстрее, чем базовая микропроцессорная схема.
Регистры, в которых хранятся инструкции и другие данные. Регистрирует подачу операндов в АЛУ и сохранить результаты операции.
Кэш - память. Их включение в процессор экономит время по сравнению с необходимостью получения данных из оперативной памяти (ОЗУ).
1.2 Компоненты и как работают процессоры
Основными компонентами центрального процессора являются АЛУ, регистры и блок управления.
Основные функции АЛУ и регистра обозначены в приведенном выше разделе "Основные элементы процессора".
Блок управления - это то, что управляет выборкой и выполнением инструкций.
1.3 Классификация и характеристики
Основные технические характеристики центрального процессора:
· Тактовая частота;
· Разрядность;
· Кэш-память;
· Количество ядер;
· Частота и разрядность системной шины;
Тактовая частота -- показатель скорости выполнения команд центральным процессором.
Такт -- промежуток времени, необходимый для выполнения элементарной операции. Единицей одного такта принято считать 1 Гц (Герц). Это значит, что если частота равна 1 ГГц (Гига Герц), то ядро процессора выполняет 1 млрд. тактов.
Разрядность процессора -- величина, которая определяет количество информации, которое центральный процессор способен обработать за один такт. Например, если разрядность процессора равна 16, это значит, что он способен обработать 16 бит информации за один такт. Обычно, чем больше разрядность процессора, тем его производительность выше. В настоящее время используются 32- и 64-разрядные процессоры.
Кэш-память - это быстродействующая память компьютера, предназначена для временного хранения информации (кода выполняемых программ и данных), необходимых центральному процессору.
Различают кэш-память трех уровней: кэш-память первого (L1), второго (L2) и третьего (L3). Наиболее часто в современных компьютерах применяют первые два уровня.
Кэш-память первого уровня является самой быстрой и самой дорогой памятью. Емкость кэш-памяти первого уровня невелика (в силу дороговизны) и исчисляется килобайтами (обычно не более 128 Кбайт).
Кэш-память второго уровня -- это высокоскоростная память, выполняющая те функции, что и кэш L1. Разница между L1 и L2 в том, что последняя имеет более низкую скорость, но больший объем (от 128 Кбайт до 12 Мбайт), что очень полезно для выполнения ресурсоемких задач.
Кэш-память третьего уровня расположена на материнской плате. L3 значительно медленнее L1и L2, но быстрее оперативной памяти. Понятно, что объем L3 больше объема L1и L2. Кэш-память третьего уровня встречается в очень мощных компьютерах.
Количество ядер
Современные технологии изготовления процессоров позволяют разместить в одном корпусе более одного ядра. Наличие нескольких ядер значительно увеличивает производительность процессора, но это не означает что присутствие n ядер дает увеличение производительности в n раз. Кроме этого, проблема многоядерности процессоров заключается в том, что на сегодняшний день существует сравнительно немного программ, написанных с учетом наличия у процессора нескольких ядер. Многоядерность процессора, прежде всего, позволяет реализовать функцию многозадачности: распределять работу приложений между ядрами процессора. Это означает, что каждое отдельное ядро работает со “своим” приложением.
1.4 Устройства хранения информации
Запоминающее устройство -- носитель информации, предназначенный для записи и хранения данных. В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям.
Запоминающее устройство обычно позволяет пользователю хранить большие объемы данных в относительно небольшом физическом пространстве и облегчает обмен этой информацией с другими пользователями. Устройство может быть способно удерживать данные либо временно, либо постоянно.
Цифровые устройства хранения данных имеют много применений. Например, функционирование компьютеров обычно зависит от хранения информации. Носители информации также могут использоваться для резервного копирования важной информации.
Цифровые носители данных обычно делятся на пять категорий: магнитные носители, оптические носители, устройства флэш-памяти, онлайновые/облачные носители и бумажные носители. Ниже я приведу один или несколько примеров из каждой категории.
1.5 Цифровые Устройства Хранения Данных
1. Жесткий Диск
2. дискета
3. Лента
4. Компакт-диск (CD)
5. Диски DVD и Blu-ray
6. привод вспышки USB
7. Безопасная цифровая карта (SD-карта)
8. Твердотельный накопитель (SSD)
9. Облачное Хранилище
10. перфокарта
2. Накопители на магнитных и оптических дисках
2.1 Оптический Диск
Рисунок 1 Оптический диск
Оптическое запоминающее устройство - это хранение данных на оптически читаемом носителе. Данные записываются путем создания меток в виде рисунка, который может быть считан обратно с помощью света, часто луча света, сфокусированного на вращающемся оптическом диске.
Оптический диск - это любой компьютерный диск, который использует оптические методы хранения и технологии для чтения и записи данных. Они обычно используются в качестве портативного и вторичного запоминающего устройства.
Широко используется форм оптический диск включает: компакт-диски (CD), проигрыватель Blu-ray дисков и цифровых универсальных/видео-диски (DVD-диск)
Оптические диски используются для сохранения музыки, видео, видеоклипов, фотографий и GIF-файлов.
Работа оптического диска такова, что лазер используется для считывания информации, хранящейся в точках, а затем преобразует ее в электрический сигнал, который дает звуковой или визуальный выход в зависимости от требований.
В компьютерах оптический диск оптический диск является необязательным компонентом.
2.2 Магнитный Диск
Рисунок 2 Магнитный диск
Магнитный диск - это запоминающее устройство, которое использует процесс намагничивания для чтения, записи, перезаписи и доступа к данным. Он покрыт магнитным покрытием и хранит данные в виде дорожек, пятен и секторов. Распространенные примеры магнитных дисков включают в себя: жесткие диски, zip-диски и дискеты.
Магнитный диск обычно состоит из вращающейся магнитной поверхности и движущегося по ней механического головки. Основная функция механического головки-считывание и запись информации с диска. Данные в основном хранятся в виде дорожек и секторов, где дорожки представляют собой круговые деления диска.
Работа магнитного диска происходит таким образом, что механическая рука становится основным инструментом, который использует ручку для считывания данных с устройства и записи данных на диск.
Магнитные запоминающие устройства предлагают большую емкость запоминающего устройства. Объем хранимых данных достигает нескольких сотен гигабайт.
Таблица 1 Сравнение Оптического и Магнитного дисков
|
ОСНОВА СРАВНЕНИЯ |
ОПТИЧЕСКИЙ ДИСК |
МАГНИТНЫЙ ДИСК |
|
|
Описание |
Оптические запоминающие устройства представляют собой плоские и круглые диски, которые вращаются вокруг своего центра. В оптических запоминающих устройствах лазерный луч используется для чтения и записи данных на диски. |
В магнитных запоминающих устройствах данные хранятся на намагниченном носителе. |
|
|
Использование |
Оптические диски используются для сохранения музыки, видео, видеоклипов, фотографий и GIF-файлов. |
Магнитные диски используются для хранения файлов, инструкций по передаче данных, информации и т. д. |
|
|
Дорожки |
Дорожки в оптическом диске построены спирально. |
Дорожки на магнитном диске обычно имеют круговую форму. |
|
|
Рабочий процесс |
Работа оптического диска такова, что лазер используется для считывания информации, хранящейся в точках, а затем преобразует ее в электрический сигнал, который дает звуковой или визуальный выход в зависимости от требований. |
Работа магнитного диска происходит таким образом, что механическая рука становится основным инструментом, который использует ручку для считывания данных с устройства и записи данных на диск. |
|
|
Отношение Сигнал / Шум |
Они генерируют лучшее соотношение сигнал / шум по сравнению с магнитным диском. |
Они не генерируют хорошего отношения сигнал / шум по сравнению с оптическим дисками |
|
|
Доступ к диску |
Они допускают массовую копирование. |
Одновременно осуществляется доступ только к одному диску. |
|
|
Время Хранения Данных |
Доступ к данным и их хранение осуществляется с более высокой скоростью с помощью лазерных лучей. |
Для копирования информации на магнитный диск требуется больше времени. |
|
|
Приводы |
Для их функционирования требуются дополнительные драйверы. |
Почти все магнитные запоминающие устройства поставляются со встроенными накопителями. |
|
|
тип носителя |
Используемый тип носителя-один съемный диск. |
Используемый тип носителя-это несколько фиксированных дисков. |
|
|
Влияние Магнитного Поля |
Данные внутри оптического диска трудно повредить магнитными полями. |
Магнитное поле может повредить данные внутри магнитных запоминающих устройств. |
|
|
Емкость |
Они предлагают меньшую емкость запоминающего устройства. С появлением Blue-ray пространство до 27 ГБ доступно для выполнения поставленных задач. |
Они предлагают большую емкость запоминающего устройства. Объем хранимых данных достигает нескольких сотен гигабайт. |
|
|
Вид Компонента |
В компьютерах оптический диск оптический диск является необязательным компонентом. |
В компьютерах магнитные диски являются неотъемлемым компонентом. |
|
|
доступ к данным |
На оптическом диске осуществляется последовательный доступ к данным. |
Доступ к данным на магнитном диске осуществляется случайным образом. |
|
|
частота дискретизации |
Частота дискретизации высока. |
Частота дискретизации низкая. |
|
|
Примеры |
CD, DVD, Blue-ray |
Жесткий Диск, Дискета, Магнит |
3. Классификация и характеристики
процессор компьютер накопитель диск
Быстродействие (время доступа) - время, необходимое для чтения минимальной порции данных
Доступ произвольный - в любой момент могут быть переданы любые данные (ОЗУ, винчестер, flash-память).
Доступ последовательный - данные могут передаваться только в определенной последовательности (магнитная лента)
Частота вращения -- это количество оборотов за одну секунду.
Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (около 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (7200 об./мин).
Классификация лазерных дисков:
Без возможности записи CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) и DVD-ROM (Digital Video Disk Read Only Memory)
С однократной записью и многократным чтением CD-R и DVD-R;
С многократной записью CD-RW и DVD-RW (RW - Re Writable).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика внешней памяти компьютера. Виды памяти компьютера и накопителей. Классификация запоминающих устройств. Обзор внешних магнитных носителей: накопители прямого доступа, на жестких магнитных дисках, на оптических дисках и карты памяти.
курсовая работа [88,6 K], добавлен 27.02.2015Основные и специализированные виды компьютерной памяти. Классификация устройств долговременного хранения информации, их характеристика: накопители на жестких магнитных дисках; оптические диски, дисководы. Расчет налога на доходы физических лиц в MS Excel.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 27.04.2013Сравнительный анализ и оценка характеристик накопителей на гибких и жестких магнитных дисках. Физическое устройство, организация записи информации. Физическая и логическая организация данных, адаптеры и интерфейсы. Перспективные технологии производства.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 16.04.2014Накопители на жестких магнитных дисках. Винчестеры с интерфейсом Serial ATA. Магнитные дисковые накопители. Приводы для чтения CD-ROM (компакт-дисков). Возможные варианты загрузки диска в привод. Флэш-память, основные ее преимущества перед дискетами.
презентация [26,5 K], добавлен 20.09.2010Накопители на гибких магнитных дисках позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере, делать архивные копии программных продуктов, содержащихся на жестком диске.
реферат [24,4 K], добавлен 18.07.2008Конструкция, общее устройство и принцип действия накопителей на жестких магнитных дисках. Основные характеристики винчестеров: емкость, среднее время поиска, скорость передачи данных. Наиболее распространенные интерфейсы жестких дисков (SATA, SCSI, IDE).
презентация [324,3 K], добавлен 20.12.2015Накопитель на гибких магнитных дисках. Сменные носители информации. Устройство накопителя для гибких магнитных дисков. Доступ к информации, записанной в одном цилиндре. Технические характеристики дискеты. Накопители на жестком диске и их устройство.
презентация [229,4 K], добавлен 13.08.2013Устройства ввода информации: клавиатура, мышь, манипуляторы. Накопитель на жестких магнитных дисках. Видеоподсистема компьютера. Видео мониторы, их классификация. Современные ЖК мониторы. Принцип работы, основные параметры и характеристики сканеров.
курсовая работа [431,9 K], добавлен 24.09.2010Основа персональной техники. Внутренние устройства ПК. Микропроцессор. Основная (материнская) плата и шина. Накопители на подвижном и гибких магнитных дисках. Оптические диски. Блоки расширения. Периферийное оборудование. Устройства ввода и вывода.
курсовая работа [233,7 K], добавлен 27.02.2009Отображение текстовой или графической информации на компьютере. Ввод данных и управление различными объектами операционной системы. Внешние и внутренние устройства. Устройства записи-считывания информации на гибких магнитных и жёстких магнитных дисках.
презентация [509,8 K], добавлен 23.02.2015Организация данных и запоминающие устройства на оптических дисках. Классификация оптических носителей данных. Прессованные компакт-диски и диски с однократной записью (CD-R). Аудио-CD (CD-DA). Представление сектора данных на CD. Форматы HD DVD и BLUE-RAY.
презентация [776,4 K], добавлен 11.12.2013Структура персонального компьютера. Общие сведения о периферийных устройствах компьютера. Работа с дисковыми накопителями для хранения информации на гибких и жестких магнитных дисках. Устройства для чтения компакт-дисков. Варианты конструкции мыши.
реферат [496,4 K], добавлен 10.01.2016Запоминающие устройства на жестких магнитных дисках. Устройство жестких дисков. Интерфейсы жестких дисков. Интерфейс ATA, Serial ATA. Тестирование производительности накопителей на жестких магнитных дисках. Сравнительный анализ Serial ATA и IDE-дисков.
презентация [1,2 M], добавлен 11.12.2013Внешние запоминающие устройства для хранения программ и данных. История развития ВЗУ. Характеристика накопителей на магнитной ленте (стримеров) и на гибких магнитных дисках. Типы дисководов, устройство и виды дискеты. Способ записи на гибкий диск.
реферат [27,8 K], добавлен 16.11.2011Технические характеристики накопителей на жестких магнитных дисках и их устройство. Питание и охлаждение накопителей. Неисправности аппаратной и программной частей. Программы для проведения диагностики поверхности накопителя, его головок и электроники.
курсовая работа [483,6 K], добавлен 19.05.2013Понятие, классификация и состав памяти персонального компьютера. Доступ к информации в оперативном запоминающем устройстве, функции кэш-памяти. Основные свойства жесткого диска (винчестера). Виды дисководов, сохранение данных на гибких магнитных дисках.
курсовая работа [551,1 K], добавлен 31.01.2012Структурная схема компьютера. Основные характеристики процессора - устройства, предназначенного для обработки информации и управления процессом обработки. Способы хранения информации. Описание, назначение и принципы работы устройств ввода и вывода данных.
презентация [862,1 K], добавлен 20.07.2011Анализ принципа действия накопителей на жестких магнитных дисках персональных компьютеров. Перфокарта как носитель информации в виде карточки из бумаги, картона. Основные функции файловой системы. Способы восстановления информации с RAID-массивов.
дипломная работа [354,2 K], добавлен 15.12.2012Изучение истории разработки компакт-диска. Версия Джеймса Рассела. Объем хранимых данных. Информационная структура накопителя. Физические принципы считывания, записи и перезаписи информации. Кодирование информации. Этапы производства компакт-дисков.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 08.12.2013Описание особенностей работы устройств для стирания записей с носителей на жестких магнитных дисках, а также с неоднородных полупроводниковых носителей. Изучение способов стирания информации с флеш–памяти. Выбор системы виброакустического зашумления.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 23.01.2015
