Память современных компьютеров и их характеристика

Тема: Память современных компьютеров и их характеристика

Раздел: Бесплатные рефераты по информатике

Тип: Курсовая работа | Размер: 131.13K | Скачано: 315 | Добавлен 19.02.13 в 17:21 | Рейтинг: 0 | Еще Курсовые работы

Содержание:

Введение 3

1. Теоретическая часть

1.1. Функции памяти 4

1.2. Классификация типов памяти 5

2. Практическая часть

2.1. Общая характеристика задачи 11

2.2. Описание алгоритма решения задачи 13

2.3. Анализ полученных результатов 17

Заключение 18

Список используемой литературы 19

 

Введение.

Компьютерная память (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

Задачей компьютерной памяти является хранение в своих ячейках состояния внешнего воздействия, запись информации. Эти ячейки могут фиксировать самые разнообразные физические воздействия.

Наиболее известные запоминающие устройства, используемые в персональных компьютерах: модули оперативной памяти (ОЗУ), жёсткие диски (винчестеры), дискеты(гибкие магнитные диски), CD- или DVD-диски, а также устройства флеш-памяти.

Целью курсовой работы является изучение классификации типов памяти и  получение навыков использования программы Мicrosoft Exsel при решении задач.

Для достижения данной цели необходимо решить такие задачи, как: теоретическое  изучение  функций памяти, классификации типов памяти; решение задачи с использованием  программы Мicrosoft Exsel, и представление графических результатов ее решения.

                                                                                  

Теоретическая часть.

Функции памяти

Компьютерная память обеспечивает поддержку одной из функций современного компьютера — способность длительного хранения информации.

Первые компьютеры использовали запоминающие устройства исключительно для хранения обрабатываемых данных. Их программы реализовывались на аппаратном уровне в виде жёстко заданных выполняемых последовательностей. Любое перепрограммирование требовало огромного объёма ручной работы по подготовке новой документации.

Любая информация может быть измерена в битах и потому, независимо от того, на каких физических принципах и в какой системе счисления функционирует цифровой компьютер (двоичной, троичной, десятичной и т. п.), числа, текстовая информация, изображения, звук, видео и другие виды данных можно представить последовательностями битовых строк или двоичными числами. Это позволяет компьютеру манипулировать данными при условии достаточной ёмкости системы хранения.

К настоящему времени создано множество устройств, предназначенных для хранения данных, основанных на использовании самых разных физических эффектов. Универсального решения не существует, у каждого имеются свои достоинства и свои недостатки, поэтому компьютерные системы обычно оснащаются несколькими видами систем хранения, основные свойства которых обуславливают их использование и назначение.

 

1.2. Классификация типов памяти

Следует различать  классификацию памяти и классификацию запоминающих устройств (ЗУ). Первая классифицирует память по функциональности, вторая же — по технической реализации. В данной курсовой работе рассматривается первая — таким образом, в неё попадают как аппаратные виды памяти (реализуемые на ЗУ), так и структуры данных, реализуемые в большинстве случаев программно.

Выделяют классификацию типов памяти по следующим признакам:

1)Доступные операции с данными:

-Память только для чтения ;

-Память для чтения/записи.

Память на постоянных запоминающих устройствах (ПЗУ) не имеет общепринятого места в этой классификации. Её относят либо к подвиду памяти «только для чтения», либо выделяют в отдельный вид.

Также предлагается относить память к тому или иному виду по характерной частоте её перезаписи на практике: к RAM относить виды, в которых информация часто меняется в процессе работы, а к ROM — предназначенные для хранения относительно неизменных данных.

2)Энергозависимость:

- Энергонезависимая память — память, реализованная ЗУ, записи в которых не стираются при снятии электропитания. К этому типу памяти относятся все виды памяти на ПЗУ и программируемых постоянных запоминающих устройствах (ППЗУ);

- Энергозависимая память — память, реализованная ЗУ, записи в которых стираются при снятии электропитания. К этому типу памяти относятся память, реализованная на оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), кэш-память.

- Статическая память — энергозависимая память, которой для хранения информации достаточно сохранения питающего напряжения;

- Динамическая память — энергозависимая память, в которой информация со временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить её периодическое восстановление (регенерацию).

3) Метод доступа:

- Последовательный доступ  — ячейки памяти выбираются (считываются) последовательно, одна за другой, в очерёдности их расположения.

- Произвольный доступ  — вычислительное устройство может обратиться к произвольной ячейке памяти по любому адресу.

4) Назначение:

- Буферная память — память, предназначенная для временного хранения данных при обмене ими между различными устройствами или программами.

- Временная (промежуточная) память — память для хранения промежуточных результатов обработки.

- Кэш-память — часть архитектуры устройства или программного обеспечения, осуществляющая хранение часто используемых данных для предоставления их в более быстрый доступ, нежели кэшируемая память.

- Корректирующая память — часть памяти ЭВМ, предназначенная для хранения адресов неисправных ячеек основной памяти.  

- Управляющая память — память, содержащая управляющие программы или микропрограммы. Обычно реализуется в виде ПЗУ.

- Разделяемая память или память коллективного доступа — память, доступная одновременно нескольким пользователям, процессам или процессорам.

5) Организация адресного пространства:

- Реальная или физическая память  — память, способ адресации которой соответствует физическому расположению её данных;

- Виртуальная память — память, способ адресации которой не отражает физического расположения её данных;

6) Удалённость и доступность для процессора:

- Первичная память — доступна процессору без какого-либо обращения к внешним устройствам. Данная память отличается крайне малым временем доступа.

- Вторичная память — доступна процессору путём прямой адресацией через шину адреса (адресуемая память). Таким образом доступна основная память (память, предназначенная для хранения текущих данных и выполняемых программ) и порты ввода-вывода (специальные адреса, через обращение к которым реализовано взаимодействие с прочей аппаратурой).

- Третичная память — доступна только путём нетривиальной последовательности действий. Сюда входят все виды внешней памяти — доступной через устройства ввода-вывода. Взаимодействие с третичной памятью ведётся по определённым правилам (протоколам) и требует присутствия в памяти соответствующих программ.

 7) Управление процессором:

- Непосредственно управляемая (оперативно доступная) память  — память, непосредственно доступная в данный момент времени центральному процессору.

- Автономная память — память, предусматривающей оперативное управление библиотеками носителей и устройствами с автоматической подачей дисков, облегчающей использование съёмных носителей типа магнитных лент и съёмных дисков, магнитных или оптических.

8) Организация хранения данных и алгоритмы доступа к ним:

- Адресуемая память — адресация осуществляется по местоположению данных.

- Ассоциативная память — адресация осуществляется по содержанию данных, а не по их местоположению.

- Матричная память — ячейки памяти расположены так, что доступ к ним осуществляется по двум или более координатам.

- Объектная память (англ. object storage) — память, система управления которой ориентирована на хранение объектов. При этом каждый объект характеризуется типом и размером записи.

- Семантическая память (англ. semantic storage) — данные размещаются и списываются в соответствии с некоторой структурой понятийных признаков.

Разновидности магнитной памяти:

- Память на магнитной ленте — представляет собой пластиковую узкую ленту с магнитным покрытием и механизм с блоком головок записи-воспроизведения (БГЗВ). Лента намотана на бобину, и последовательно протягивается лентопротяжным механизмом (ЛПМ) возле БГЗВ. Запись производится перемагничиванием частиц магнитного слоя ленты при прохождении их возле зазора головки записи. Считывание записанной информации происходит при прохождении намагниченного ранее участка плёнки возле зазора головки воспроизведения.

- Память на магнитных дисках  — представляет собой круглый пластиковый диск с магнитным покрытием и механизм с БГЗВ. Запись производится перемагничиванием частиц магнитного слоя диска при прохождении их возле зазора головки записи. Считывание записанной информации происходит при прохождении намагниченного ранее участка возле зазора головки воспроизведения.

- Память на магнитной проволоке . Использовалась в магнитофонах до магнитной ленты. В настоящее время по этому принципу конструируется большинство авиационных «чёрных ящиков» — данный носитель имеет наиболее высокую устойчивость к внешним воздействиям и высокую сохранность даже при повреждениях в аварийных ситуациях.

К редко используемым, устаревшим и экспериментальным видам памяти относят: акустическую память, запоминающую электронно-лучевую трубку, трековую, голографическую, криогенную, сегнеоэлектрическую, молекулярную, электростатистическую память.

В настоящее время в явные лидеры вышли две принципиально разные технологии, позволяющие уже сегодня получать универсальную память с качествами идеальной памяти (энергонезависимость, произвольный доступ, высокая скорость работы). Это ферроэлектрическая (FRAM) и магниторезистивная (MRAM) технологии.

Flash-память преодолевает все новые рубежи плотности и при этом становится все менее энергоемкой. Пока ни одна из серийных ИС памяти, сделанных по другим технологиям, не может приблизиться к Flash по этим характеристикам. Flash делится на два класса — NOR-память и NAND-память.

Первый тип памяти чаще применяется для хранения программного обеспечения, а второй — для хранения данных. Второй тип является наиболее массовым и имеет меньшую стоимость. Его основной недостаток — относительно низкая скорость записи.

Самым важным технологическим новшеством Flash было изобретение инженерами Intel многоуровневой ячейки памяти, позволяющей хранить в одной ячейке 2 разряда данных. Физические размеры ячейки становятся все более миниатюрными, и для рассеивания оксидных перегородок, изолирующих плавающий затвор, требуется все меньшее напряжение.

Ни одна из новых технологий по объемам продаж в ближайшие несколько лет не сможет представить серьезной конкуренции Flash. Гигантская емкость, очень низкое энергопотребление и все продолжающееся сокращение времени доступа делают этот тип памяти незаменимым. Ближайшим конкурентом Flash сегодня является память типа FRAM в традиционном интегральном исполнении. Единственной преимущество FRAM — возможность произвольной адресации. Число циклов записи FRAM хоть и велико, но тоже, как и у Flash, конечно. ИС FRAM несомненно найдут свою нишу на рынке электронных приборов хотя бы потому, что они почти идеально подходят для взаимодействия с 8-разрядными микроконтроллерами, поскольку имеют примерно равные скорости работы. К тому же эту память характеризует относительно низкое потребление.

Магнито-резистивная память MRAM быстрее всех остальных конкурентов и не имеет ограничений на число обращений, но энергопотребление и стоимость не позволяют применять ее в массовых товарах.

Память PCM или CRAM, как и ЗУ на нано-трубках, еще только начинают свое движение и не успели себя показать, поэтому прогнозировать их судьбу трудно. Мне кажется, тем не менее, что перспективы NRAM все-таки лучше.

 

Практическая часть.

Общая характеристика задачи

Издательство ООО «ЮНИТИ-ДАНА» реализует учебную эконо­мическую литературу в высшие учебные заведения в соответствии с заключенными договорами на год. Для планирования затрат на приобретение литературы в вузах была определена средняя стои­мость учебной литературы для студентов, обучающихся по экономи­ческим специальностям. При закупке больших объемов литературы издательство делает соответствующую скидку. Данные для выпол­нения расчетов представлены на рис. 1 и 2.

Для решения задачи необходимо следующее.

1. Построить таблицы по данным, приведенным на рис. 1 и 2.

2. Рассчитать общую среднюю стоимость учебной литературы по каждому вузу (рис.1).

3. Организовать межтабличные связи с использованием функций ВПР или ПРОСМОТР для автоматического формирования стоимо­сти учебной литературы по каждому вузу.

4. Сформировать и заполнить таблицу с данными по расчету стои­мости приобретаемой учебной литературы с учетом количества сту­дентов, обучающихся по экономическим специальностям, и изда­тельской скидки по каждому вузу и по всем вузам в целом (рис. 3).

5. Результаты расчетов стоимости учебной литературы по каждой организации представить в графическом виде.

Средняя стоимость литературы на одного студента, руб.

Наименование вуза	Учебники	Учебные пособия	Практикумы	Общая средняя стоимость литера­туры
ВЗФЭИ	469	156	117
МЭСИ	387	111	94
МГУ	354	125	103
МГТУ	212	165	118
РЭА	398	178	128
МИМО	335	134	106

Рис.1. Данные о стоимости учебной литературы по каждому вузу на одного студента.

Процент торговой скидки по вузам

Наименование вуза	Скидка, %
ВЗФЭИ	11,0
МЭСИ	9,5
МГУ	9,4
МГТУ	8,4
РЭА	9,1
МИМО	8,6

Рис.2. Данные о проценте торговой скидки по каждому вузу.

Стоимость приобретаемой экономической учебной литературы вузами.

№ п/п	Наиме- нование организа­ции	Количество студен­тов, чел.	Стоимость литера­туры на 1 чел., руб.	Стоимость литера­туры на всех уча­щихся, руб.	Стоимость лите­ратуры с учетом скидки, руб.
1	ВЗФЭИ	1956
2	МЭСИ	1298
3	МГУ	989
4	МГТУ	556
5	РЭА	789
6	МИМО	826
Итого общая стоимость литературы, руб.

Рис. 3. Расчет стоимости приобретаемой литературы.

 

Описание алгоритма решения задачи

 

Заключение.

Одним из основных элементов компьютера, позволяющим ему нормально функционировать, является память.

Все персональные компьютеры используют три вида памяти: оперативную, постоянную и внешнюю (различные накопители).

Внутренняя память компьютера - это место хранения информации, с которой он работает. Внешняя память (различные накопители) предназначена для долговременного хранения информации.  Компьютерная память обеспечивает поддержку одной из наиважнейших функций современного компьютера, - способность длительного хранения информации. Вместе с центральным процессором запоминающее устройство являются ключевыми звеньями.

В наше время разработано огромное количество видов оперативной памяти разной скоростной и ценовой категории, поэтому пользователь должен сам решать какую память следует устанавливать на компьютер, в зависимости от того, какие возможности ему нужны. Но следует помнить, что быстроразвивающаяся компьютерная отрасль, в том числе программное обеспечение, предъявляют все большие требования к компьютерам, в том числе и к оперативной памяти.

 

Список используемой литературы:

1) Айен Синклер  Словарь компьютерных терминов / Пер. с англ. А. Помогайбо. -М.: Вече, АСТ, 2010;

2) Вадзинский Р. Статистические вычисления в сфере Excel.- М.: ИНФРА, 2010;

2) http://ru.wikipedia.org. Классификация памяти.

 

---

Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).

---

Чтобы скачать бесплатно Курсовые работы на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Важно! Все представленные Курсовые работы для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.

---

Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.

Добавить работу

---

Если Курсовая работа, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.

---

Добавление отзыва к работе

Добавить отзыв могут только зарегистрированные пользователи.

---

Похожие работы

• Классификация основных видов памяти ПК
• Классификация основных видов памяти ПК
• Классификация основных видов памяти компьютера
• Виды и основные характеристики памяти ПК