Paměť počítače
dočasná / trvalá
Paměť počítače
Paměť je místo pro dočasné (krátkodobé) nebo trvalé (dlouhodobé) uložení dat a programů. V počítače najdeme hlavní paměť a různé pomocné přídavné paměti. Paměť je součástka, která se připojuje k základní desce. Při výběru a koupi paměti je třeba brát v úvahu jejich parametry.
Parametry pamětí : • kapacita
( udává kolik dat se do paměti vejde )
• přístupová doba
( doba, která udává za jak dlouho po vyžádání jsou data vybavována )
• přenosová rychlost
( udává kolik dat je schopna daná paměť vydat za 1 sekundu )
Požadavky na paměť v počítači : - co největší, aby se do ní vešlo co nejvíce informací
- co nejrychlejší, abychom nemusel na informace dlouho čekat
jednotky
Paměť počítače
Data mají nejrůznější podobu (texty, čísla, obrázky, zvuky…), v počítači jsou, ale všechny přeložena do dvojkové soustavy (0,1) a při zobrazování opět převedena do podoby, které rozumí člověk.
1 bit (b)
0 1
1 Bajt (B) = 8 bitů
01000000
256 kombinací
(umožňuje zakódovat 1 znak/256) 64 - @ , 65 – A , 66 – B ….
1 Kilobajt (KB) = 1024 B (210 B) 1 Megabajt (MB) = 1024 KB (210 KB) = 1 048 576 B ( 220 B)
1 Gigabajt (GB) = 1024 MB (210 KB) = 1 073 741 824 B B ( 230 B) 1 Terabajt (TB) = 1024 GB
ASCII tabulka – kódová tabulka
Paměť počítače
Převod z dvojkového kódu na odpovídající znak se provádí podle speciální tabulky – ASCII tabulka. ASCII – (American Standard Code for Information Interchange - americký standardní kód pro výměnu informací ) Kódy 0-31 jsou řídící kódy s často specifickou interpretací. Význam kódů 128 - 255 závisí na použitém typu písma.
ASCII tabulka (ukázka - část) DEC
Znak
BIN
54
6
00110110
55
7
00110111
56
8
00111000
57
9
00111001
58
:
00111010
59
;
00111011
60
<
00111100
61
=
00111101
62
>
00111110
63
?
00111111
64
@
01000000
65
A
01000001
66
B
01000010
67
C
01000011
BIN DEC
Paměť počítače Převod z dvojkového do desítkového kódu. ( BINary DECimal )
Binary
Decimal 91
01011011
Znak [
0 1 0 1 1 0 1 1 27
26
25
24
23
22
21
20
128
64
32
16
8
4
2
1
0
+ 64 + 0
+ 16 + 8
+ 0 + 2
+
1
= 91
DEC BIN
Paměť počítače Převod z desítkového do dvojkového kódu. ( DECimal BINary )
Znak
Decimal 91
[
91
div 2 =
45
1
45
div 2 =
22
1
22
div 2 =
11
0
11
div 2 =
5
1
5
div 2 =
2
1
2
div 2 =
1
0
1
div 2 =
0
1
Binary 01011011
0 1 0 1 1 0 1 1
Paměť počítače Převeďte na text. 01000011011011110110110101110000 01110101011101000110010101110010
cvičení
Rozdělení pamětí : Paměť je místo pro
dočasné (krátkodobé) nebo trvalé (dlouhodobé) uložení dat a programů.
dočasná
trvalá
krátkodobá
dlouhodobá
vnitřní
vnější
… dále budeme používat označení vnitřní a vnější.
1. Vnitřní paměť Slouží k krátkodobému uchování dat a instrukcí, které musí mít počítač (procesor) pohotově k dispozici.
2. Vnější paměť Slouží ke dlouhodobému uchování dat.
Vnitřní paměť : Slouží obvykle ke krátkodobému uchování dat a instrukcí, které musí mít počítač (procesor) pohotově k dispozici. Vnitřní paměť sestává z hlavní paměti typu RAM a pomocných pamětí typu ROM. hlavní paměť - RAM Vnitřní paměť se dělí na pomocnou paměť - ROM
RAM
( R ead A ccess M emory - operační paměť )
Je rychlou pracovní pamětí , která spolupracuje přímo s procesorem. Kapacita činí v současné době obvykle 512, 1024, 2048 MB. Paměť se dá doplňovat přidáváním paměťových modulů, které se umisťují přímo na základní desku. Obecně platí čím více tím lépe. Počítač uchovává data v operační paměti pouze po dobu , kdy je zapnut. Paměť je závislá na napájení.
SIMM
SDRAM
DDR
Operační paměť se umístí do slotu na základní desce.
Hlavní paměť - RAM Vnitřní paměť se dělí na Pomocnou paměť - ROM
ROM
( R ead O nly M emory )
Tato paměť je pouze pro čtení. Její obsah je v ní pevně uložen , je neměnný a nezávislý na napájení. Tyto paměti nemívají velkou kapacitu – obvykle 256 KB. V paměti jsou uloženy data od výrobce nutné pro start počítače, které počítač získává hned po zapnutí, kdy je jeho operační paměť ještě prázdná. (např.programy pro počáteční kontrolu svých součástí ) Tato paměť je umístěna na základní desce.
Tato paměť se také nazývá BIOS
Vnější paměť : Slouží k dlouhodobému a trvalému uložení dat. Je daleko pomalejší než paměti vnitřní za to však umožňují dlouhodobé uchování velkých objemů dat a programů a to trvale i po vypnutí počítače. Z vnější paměti (pevný disk) si počítač načítá operační systém a další potřebné programy a data. Do vnější paměti jsou naopak zase přehrávána data z paměti RAM, která chceme uchovat i po vypnutí.
Jako vnější paměť slouží různá paměťová zařízení, které pracují s různými paměťovými médii.
Druhy vnějších pamětí : • paměť s průžným diskem (disketa 3,5”) – 1,44 MB • paměť s průžným diskem (zip disketa) – 100 MB , 250 MB , 750 MB
• paměť s pevným diskem (hard disk) – 250 GB - 6000 GB (6 TB) • paměť s optickým diskem (cd,dvd) – CD 700 MB, DVD 4,7 GB • USB Flash disk (usb disk) – 16 GB , 32 GB , 64GB , 128 GB a více • paměťová karta (card) – 8 GB , 16 GB , 32 GB , 64 GB , 128 GB
Paměť s pružným diskem
vnější paměť
disketa Jedná se o paměť pracující s výměnným paměťovým médiem – disketa. Záznam a čtení se provádí na principu magnetického záznamu. Tato metoda umožňuje data libovolně zapisovat , přepisovat , mazat a číst. Disketa se v mechanice roztočí rychlosti 360 ot./min.
• disketa 3,5” – kapacita 1,44 MB nevýhoda :
malá kapacita pomalá paměť disketa
disketová mechanika
• zip disketa – kapacita 100 MB – 250 MB – 700 MB
zip disketa
diskety jsou v dnešní době již na ústupu, jsou nahrazeny USB flash disky
zip-disketová mechanika
Paměť s pevným diskem
vnější paměť
hard disk Pevný disk je složen z kovových disků tloušťky asi 1 mm potažené z obou stran citlivou vrstvičkou magnetické látky , chráněné na povrchu tenkou vrstvičkou skla. Vlastní záznam či čtení dat probíhá na principu magnetického záznamu jako u disket. Oproti disketě kde je pouze jeden kotouček je u pevného disku více kotoučků nad sebou. Rychlost otáčení je také mnohem vyšší. U starších disků 3600 ot./min. u nových disků 7200 ot./min. Hlavičky které zapisují data se nedotýkají povrchu jako u disket, ale vznáší se nad povrchem v nepatrné vzdálenosti. Tím je povrch chráněn před opotřebením. Před použitím musí být disk naformátován. ( rozdělen na stopy, sektory a clustery ) sektor
• hard disk – kapacita 250 GB . . . . . . . 6 000 GB
cluster
stopa
( 512 bajtů )
kovový disk
(více disků nad sebou) 2.
čtecí hlavička
(její pohyb zajišťuje řadič disku)
FAT tabulka : ve FAT tabulce jsou uloženy informace v jakých clusterch jsou uloženy jednotlivé soubory.
1.
3.
uložený soubor
Paměť s pevným diskem
vnější paměť
externí hard disk Externí pevný disk je přenositelný disk, který se připojuje k počítači pomocí kabelu.
2.5" HDD 3.5" HDD
USB 2.0 / USB 3.0 - bez přídavného napájení (napájen přes USB kabel) – 5 400 ot./min USB 2.0 / USB 3.0 - s přídavným napájením – 7 200 ot./min
2.5" HDD bez napájení
3.5" HDD s napájením
Možné připojení externího pevného disku – USB 2.0 , USB 3.0 , FireWire 400/800, eSATA , LAN
Paměť s pevným diskem - SSD
vnější paměť
SSD – Solid-state drive Pevný disk bez pohyblivých částí na principu Flash pamětí.
výhody -
nevýhody
nižší spotřeba minimální přístupová doba vyšší přenosová rychlost tichý provoz
Přenosová rychlost Přístupová doba Cena za 1 GB
- vyšší pořizovací cena / nižší kapacita - omezená životnost – počet zápisů
HDD
100 MB/s 10 ms cca 1 Kč
SSD
500 MB/s pod 100 µs cca 15 Kč
Porovnání HDD vs SSD http://www.youtube.com/watch?v=j84eEjP-RL4 , http://www.youtube.com/watch?v=dqnL3jX3dik
Paměť s optickým diskem
vnější paměť
CD , DVD Dnes je již každý počítač vybaven CD/DVD mechanikou, v které je možné přehrávat CD/DVD média. Data se na disk ukládají úplně na odlišném principu než u diskety a hard disku. Jedná se o optický záznam, protože je zapisován a čten světelným paprskem laseru.
• CD
CD, DVD mechanika
(compact disk)
CD ROM 700 MB
CD-R 700 MB
CD-RW 700 MB
originál nahrán od výrobce
prázdný lze 1x vypálit
prázdný přepisovatelný lze vypálit a smazat vícekrát
lisování (velký počet) stříbrný povrch
mini CD-R mini CD-RW 185 MB
Paměť s optickým diskem
vnější paměť
CD , DVD
• DVD
(digital versatile disk)
DVD ROM 4,7 – 17 GB
DVD-R DVD+R
originál nahrán od výrobce
4,7 GB
lisování (velký počet) stříbrný povrch
printable
prázdný lze 1x vypálit
DVD+R DL DVD-R DL DVD+RW DL DVD-RW DL
DVD-RW DVD+RW ReWritable
4,7 GB
Dual Layer
prázdný přepisovatelný lze vypálit a smazat vícekrát
8,5 GB prázdný dvouvrstvý
nové technologie Blue Ray disk
speciální povrch připravený pro potisk v ink.tiskárnách
1.vrstva 2.vrstva
USB Flash disk
vnější paměť
flash USB Flash disk je čistě elektronická součástka. Není potřeba žádná mechanika. USB flash disk se připojuje do usb portu na zádní stráně počítače. Kapacita USB Flash disku se pohybuje od 512 MB do 4096 MB. Data jsou libovolně mazat a zapisovat.
• usb Flash disk – kapacita 16 GB . . . . . . . 256 GB Výhody :
- přenositelnost - vysoká kapacita
Kapacita : 32 GB Cena : 14.420,- Kč (8.11.2007)
Cena :
1.150,- Kč
(28.03.2012) u flash disků s vyšší kapacitou ( nad 1 GB ) je důležitým parametrem také rychlost čtení a rychlost zapisu.
tvary flash disků
USB flash disk se solárním panelem a displejem, který zobrazuje volnou kapacitu
USB flash disk se čtečkou otisku prstů pro zabezpečení dat
Paměťové karty
vnější paměť
card Paměťové karty jsou dalším zařízením na dlouhodobé uložení dat, nezávisle na napájení. Paměťové karty mají uplatnění u digitálních fotoaparátů, kamer a mobilních telefonů. Dnes je na trhu více druhů typu karet, proto při pořízení karty musíte zvolit správný typ pro dané zařízení.
• Memmory card – kapacita 8 GB . . . . . . . 128 GB Výhody :
- přenositelnost - kapacita
Compact Flash
Secure Digitall mini
Memory Stick DUO
XD
Micro SD (+adaptér)
pro čtení dat z karet lze využít čtečku pam.karet připojenou k počítači pomocí USB kabelu.
