IBM: Самая маленькая ячейка памяти: 1 бит хранится в 12 атомах. Сколько битов содержит минимальный размер ячейки компьютерной памяти
Сколько бит в байте? Что такое бит и байт?
Все фотографии, текстовые документы и программы хранятся в компьютерной памяти в виде битов и байтов. Что представляют собой эти мельчайшие единицы информации и сколько бит в байте?
Хранение данных в памяти
Компьютерная память представляет собой огромный набор ячеек, наполненных нулями и единицами. Ячейка - это минимальный объем данных, к которому может обращаться считывающее устройство. Физически она представляет собой триггер (в современных компьютерах). Триггер настолько мал, что его сложно рассмотреть даже под микроскопом. У каждой ячейки есть уникальный адрес, по которому ее находит та или иная программа.
Под ячейкой в большинстве случаев понимают один байт. Но, в зависимости от разрядности архитектуры, она может объединять в себе 2, 4 или 8 байт. Байт воспринимается электронными устройствами как единое целое, но на самом деле он состоит из еще меньших ячеек - битов. В 1 байте можно закодировать какой-нибудь символ, например, букву или цифру, в то время как 1 бита для этого недостаточно.
Контроллеры редко оперируют отдельными битами, хотя технически это возможно. Вместо этого идет обращение к целым байтам или даже группам байтов.
Что такое бит?
Часто под битом понимают единицу измерения информации. Такое определение нельзя назвать точным, потому что само понятие информации достаточно размыто. Если говорить более корректно, то бит - это буква компьютерного алфавита. Слово "бит" происходит от английского выражения "binary digit", что дословно означает "двоичная цифра".
Алфавит компьютеров прост и состоит всего из двух символов: 1 и 0 (наличие или отсутствие сигнала, истина или ложь). Этого набора вполне достаточно, чтобы логически описать все, что угодно. Третье состояние, под которым понимают молчание компьютера (прекращение передачи сигналов), является мифом.
Сама по себе буква не несет в себе никакой ценности с точки зрения информации: глядя на единицу или ноль, невозможно понять даже то, к какого рода данным это значение относится. И фото, и тексты, и программы в конечном счете состоят из единиц и нулей. Поэтому бит неудобен в качестве самостоятельной единицы. Следовательно, биты необходимо объединять для того, чтобы кодировать с их помощью полезную информацию.
Что такое байт?
Если бит - это буква, то байт представляет собой подобие слова. Один байт может содержать текстовый символ, целое число, часть большого числа, два небольших числа и т. д. Таким образом, в байте уже содержится осмысленная информация, хоть и в небольшом объеме.
Начинающим программистам и просто любознательным пользователям интересно, сколько в 1 байте битов. В современных компьютерах один байт всегда равняется восьми битам.
Если бит способен принимать только два значения, то сочетание восьми битов способно создавать 256 различных комбинаций. Число 256 образуется возведением двойки в восьмую степень (в соответствии с тем, сколько битов в байте).
Один бит - это 1 или 0. Два бита уже могут создавать комбинации: 00, 01, 10 и 11. Когда дело доходит до 8 бит, то вариантов сочетания нулей и единиц в диапазоне 00000000 ... 11111111 получается как раз 256. Если запомнить, сколько значений может принимать и сколько бит содержится в одном байте, то запомнить эту цифру будет очень легко.
Каждое сочетание символов может нести в себе различную информацию в зависимости от кодировки (ASCII, Юникод и др.). Именно поэтому пользователи сталкиваются с тем, что введенная на русском языке информация иногда выводится в виде замысловатых символов.
Особенности двоичной системы счисления
Двоичная система имеет все те же свойства, что и привычная нам десятичная: числа, состоящие из единиц и нулей, можно складывать, вычитать, умножать и т. д. Разница лишь в том, что система состоит не из 10-ти, а всего из 2-х цифр. Именно поэтому ее удобно использовать для шифрования информации.
В любой позиционной системе исчисления числа состоят из разрядов: единиц, десятков, сотен и т. д. В десятичной системе максимальное значение одного разряда равно 9, а в бинарной системе - 1. Так как один разряд может принимать лишь два значения, бинарные числа быстро увеличиваются в длину. Например, привычное нам число 9 будет записано как 1001. Это значит, что девятка будет записана четырьмя символами, при этом один двоичный символ будет соответствовать одному биту.
Почему информация шифруется в двоичной форме?
Десятичная система удобна для ввода и вывода информации, а двоичная - для организации процесса ее преобразования. Также очень популярны системы, которые содержат восемь и шестнадцать символов: они переводят машинные коды в удобную форму.
Двоичная система наиболее удобна с точки зрения логики. Единица условно означает "да": есть сигнал, утверждение истинно и т. д. Ноль ассоциируется со значением "нет": значение ложно, сигнала нет и т. д. Любой открытый вопрос можно преобразовать в один или несколько вопросов с вариантами ответов "да" или "нет". Третий вариант, например, "неизвестно", будет абсолютно бесполезным.
В ходе развития компьютерных технологий были разработаны и трехразрядные емкости для хранения информации, которые называются триты. Они могут принимать три значения: 0 - емкость пуста, 1 - емкость заполнена наполовину и 2 - полная емкость. Однако двоичная система оказалась более простой и логичной, поэтому получила значительно большую популярность.
Сколько бит в байте было раньше?
Раньше нельзя было сказать однозначно, сколько бит в байте. Первоначально под байтом понимали машинное слово, то есть то количество бит, которое компьютер может обработать за один рабочий цикл (такт). Когда ЭВМ еще не помещались в рабочих кабинетах, разные микропроцессоры работали с байтами различных размеров. Байт мог включать в себя 6 бит, а у первых моделей IBM его размер достигал 9 бит.
Сегодня 8-битные байты стали настолько привычными, что даже в определении байта часто говорится, что это единица информации, состоящая из 8 бит. Тем не менее, в ряде архитектур байт равняется 32 битам и выступает в качестве машинного слова. Такие архитектуры применяются в некоторых суперкомпьютерах и сигнальных процессорах, но не на привычных нам компьютерах, ноутбуках и мобильных телефонах.
Почему победил восьмибитный стандарт?
Байты приобрели восьмибитный размер благодаря платформе IBM PC с популярнейшим в свое время 8-битным процессором Intel 8086. Распространенность этой модели способствовала тому, что в 1970-х гг. 8 бит в байте фактически стало стандартным значением.
Восьмибитный стандарт удобен тем, что позволяет хранить в 1 байте два символа десятичной системы. При 6-битной системе возможно хранение одной цифры, в то время как 2 бита оказываются лишними. В 9 бит можно записать 2 цифры, но все равно остается один лишний бит. Число 8 является третьей степенью двойки, что обеспечивает дополнительное удобство.
Области использования битов и байтов
Многие пользователи задаются вопросом: как не перепутать бит и байт? В первую очередь необходимо обратить внимание на то, как написано обозначение: сокращенно байт пишется в виде большой буквы "Б" (на английском - "B"). Соответственно, для обозначения бита служит маленькая буква "б" ("b").
Однако всегда есть вероятность, что регистр выбран неверно (например, некоторые программы автоматически переводят весь текст в нижний или верхний регистр). В таком случае следует знать, что принято измерять в битах, а что - в байтах.
Традиционно байтами измеряют объемы: размер жесткого диска, флешки и любого другого носителя будет указан в байтах и укрупненных единицах, например, гигабайтах.
Биты служат для измерения скорости. Количество информации, которую пропускает канал, скорость Интернета и т. п. измеряются в битах и производных единицах, например, мегабитах. Скорость скачивания файлов также всегда выводится в битах.
При желании можно перевести биты в байты или наоборот. Для этого достаточно вспомнить, сколько бит в байте, и произвести простое математическое вычисление. Биты превращаются в байты путем деления на восьмерку, обратный перевод осуществляется при помощи умножения на то же самое число.
Что такое машинное слово?
Машинное слово - это информация, записанная в ячейку памяти. Оно представляет собой максимальную последовательность единиц информации, которая обрабатывается, как одно целое.
Длина слова соответствует разрядности процессора, которая на протяжении длительного времени была равна 16 бит. В большинстве современных компьютеров она составляет 64 бита, хотя встречаются и более короткие (32 бита), и более длинные машинные слова. При этом число бит, образующих машинное слово, всегда кратно восьми и может быть легко переведено в байты.
Для конкретного компьютера длина слова является неизменной и относится к ряду важнейших характеристик "железа".
fb.ru
Сколько бит содержит 1 байт, и почему? — журнал "Рутвет"
Оглавление:
- Хранение данных в компьютерной памяти
- Что такое бит?
- Что такое байт?
- Особенности двоичной системы исчисления
- Почему информацию шифруют в двоичном коде?
- Всегда ли байт содержал 8 бит?
- Почему победил именно 8-битный стандарт?
- Где применяются биты с байтами?
Абсолютно любая информация, заложенная в компьютере и на любых его носителях или периферийных устройствах, будь то стартовая программа BIOS или любые текстовые и графические документы, хранятся в его памяти в виде битов и байтов. Поэтому людей, пытающихся понять принцип работы компьютера, очень интересуют вопросы, касающиеся этих мельчайших элементов информации, а также, например, то, сколько бит в 1 байте информации содержится.
Хранение данных в компьютерной памяти
Компьютерная память – это невообразимо большое число ячеек, заполненных лишь единицами и нулями. Ячейкой называется минимальное звено диска, к которому считывающее устройство способно обратиться. В современных компьютерах она физически совпадает с триггером, который настолько мал, что под обычным оптическим микроскопом его увидеть почти невозможно. Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес, по нему к ней обращаются любые программы.
Чаще всего ячейка совпадает с одним байтом. Но, поскольку архитектура компьютера может иметь разную разрядность, в ячейке может умещаться 2,4 и 8 байт. Электронные устройства воспринимают байт как мельчайшую единицу информации, хотя на самом деле он ещё делится на более элементарные ячейки – биты. Если в байте может быть закодирован единичный символ – цифра или буква, то в один бит они не «влезут». Хотя технически допустимо оперирование контроллеров единичными битами, но практически это почти не используется. Обычно происходит обращение либо к целым байтам, либо к их группам.
Что такое бит?
Чтобы понять, скольким битам равен 1 байт, нужно понять, что представляет собой бит. Часто битом называют мельчайшую единицу информации, но это определение не слишком точное, поскольку достаточно размыто само понятие информации. Более точно выглядит формулировка, определяющая бит, как букву компьютерного алфавита. Сам термин «бит» является сокращением английского словосочетания «binary digit», что в переводе на русский означает двоичная цифра. Компьютерный алфавит до невозможности прост, поскольку включает в себя лишь два символа – 0 и 1, что выражается как отсутствие или наличие сигнала или ложь и истина. С помощью этого простейшего набора логически можно описать абсолютно всё. Не более чем миф третье состояние компьютера – молчание, когда он не передаёт сигналы.
С точки зрения информации сам по себе символ не имеет никакой ценности, поскольку при виде нуля или единицы совершенно невозможно понять, к какого рода информации данное значение может относиться. И независимо от того, 1 байт сколько бит включает, любые программы, тексты и картинки состоят лишь из нулей и единиц. Поэтому в качестве самостоятельной единицы бит оказался не слишком удобен. Поэтому для кодирования удобоваримой информации биты потребовалось объединить в байты.
Что такое байт?
Если бит содержит в себе букву компьютерного алфавита, то байт можно сравнить со словом. В одном байте может содержаться целое число или часть большого числа, текстовый символ, два маленьких числа и прочее. То есть в нём уже присутствует минимальный объём осмысленной информации.Многие любознательные пользователи и начинающие программисты интересуются тем, сколько бит содержит 1 байт.
В современных компьютерах это всегда 8 бит. Но если бит может иметь только 2 значения, то 8 битов байта дают уже 256 различных вариантов (два в восьмой степени даёт число 256).
Например, один бит даёт значения 0 или 1. Два бита уже позволяют комбинации: 00, 01, 10 и 11. Если же используется 8 бит, то в диапазоне между 00000000 и 11111111 помещается именно 256 значений. Не так сложно и запомнить число битов в байте, и сколько значений может принимать каждый байт. В зависимости от кодировки (Юникод, ASCII и прочих) каждое сочетание несёт в себе ту или иную информацию. По этой причине попытка ввести данные на русском языке приводит к их выводу в виде своеобразных символов.
Особенности двоичной системы исчисления
Двоичная система позволяет все те же манипуляции с числами, что и классическая десятичная система: составленные из нулей и единиц числа можно складывать, умножать, делить и вычитать. Но при этом вся математика здесь обходится двумя цифрами, из-за чего она гораздо удобнее для шифрования информации. Любая позиционная система исчисления имеет разряды для чисел: единицы, десятки, сотни и т.д. Но если в десятичной системе максимальная величина одного разряда равна 9, то в бинарной системе это 1. Но поскольку в бинарном разряде есть лишь два значения, то длина бинарных числе очень быстро возрастает. Например, число 9 там выразится как 1001, то есть потребуется 4 символа, при этом каждый двоичный символ будет занимать один бит.
Почему информацию шифруют в двоичном коде?
Десятичная кодировка более удобна для ввода и вывода данных, зато двоичная облегчает процесс её преобразования. Есть ещё и другие системы, основанные на 8 и 16 символах, которые используются для переводов машинных кодов в приемлемую форму. С точки зрения логики двоичная система идеальна. Условно единице присвоено значение «да» или истинности, а ноль в противовес означает «нет» и ложь. Любой прямой вопрос можно разложить на несколько более простых вопросов, имеющих ответы «да» и «нет». А третий вариант («неизвестно») окажется совершенно избыточным. Исследования в области вычислительной техники привели к изобретению трёхразрядных единиц хранения данных, которые получили название тритов.
Диапазон их значений следующий:
- 0 означает пустую ёмкость;
- 1 наполовину заполненная ёмкость;
- 2 полная ёмкость.
Но двоичная система оказалась более гибкой и логичной, поэтому и легла в основу компьютерной логики.
Видео о том, сколько бит в 1 байте информации
Всегда ли байт содержал 8 бит?
Ответ на вопрос, сколько битов содержится в 1 байте, не всегда был одинаковым, а когда-то он и вовсе не имел точного ответа. Под байтом первоначально понималось машинное слово – такое количество бит информации, которое ЭВМ могла обработать за один такт или рабочий цикл. Когда ЭВМ занимали целые залы, её логические схемы оперировали байтами разных размеров: у одних было 6 бит, а в первых моделях компьютеров IBM байт состоял из 9 бит. На данный момент практически победил стандарт байта из 8 бит, поэтому его даже называют единицей информации, включающей 8 бит. Но в некоторых архитектурах по-прежнему используются 32-битные байты, считающиеся за машинное слово. Подобная архитектура используется в сигнальных процессорах и суперкомпьютерах, а во всех широко использующихся ноутбуках, компьютерах и мобильных устройствах только 8-битные.
Почему победил именно 8-битный стандарт?
8-битный стандарт байта стал доминантным из-за победы на рынке платформы IBMPC, которая использовала чрезвычайно популярный процессор Intel 8086. Благодаря её распространённости в 70-х годах прошлого века 8-битный байт стал фактически стандартом. Удобство 8-битного стандарта заключается в том, что в нём точно умещаются две цифры десятичной системы, в то время как 6-битная система способна вместить только один знак, при этом незаполненными останутся 2 бита. В 9-битный байт вписываются 2 знака, но остаётся неиспользованным один бит. К тому же восемь – это два в кубе, что также считается удобным.
Где применяются биты с байтами?
Неопытные пользователи часто путают обозначения бита и байта. Им нужно, в первую очередь, обратить внимание на написание обозначения. Сокращение байта использует заглавную букву «Б» или «B» в английском варианте, а более мелкому биту достались соответственно строчные буквы «б» или «b». Правда есть вероятность, что перепутан регистр, а некоторые программы переводят весь текст автоматически в верхний или нижний регистры. Поэтому лучше просто разделить то, что обычно измеряется в байтах, а что – в битах.
В байтах традиционно выражаются объёмы: флешки, жёсткого диска, дискеты, CD и любого другого носителя информации, причём в более масштабных единицах (килобайтах, мегабайтах, гигабайтах и т.д.).
Битами же измеряют скорость или пропускную способность канала, например, линии Интернета, здесь также господствуют порядковые величины – мегабиты и т.д. Скорость скачивания файлов также отражается в битах, которые при желании можно перевести в байты – просто умножить известную величину на восемь. Наоборот, делением объёма в байтах на восемь можно получить биты, хотя практически это вряд ли кому необходимо.
А Вы часто используете информацию о битах и байтах в жизни, и где Вы её применяете? Расскажите об этом в комментариях.
www.rutvet.ru
Память компьютера. Все о байтах и битах
Загрузка... 
Запоминающее устройство или просто память предназначена для хранения информации или команд программ.
Вся информация внутри ЭВМ хранится в виде нулей и единиц. Самой маленькой ячейкой памяти является 1 бит. Один бит хранит либо 0 или 1.
8 бит = 1 байт
- 1 байт- это минимальное количество информации, которое можно очистить или записать в память.
Любая память представляет из себя совокупность байтов.
Каждый байт имеет свой уникальный адрес. Чтобы извлечь информацию из этого байта или записать ее туда, необходимо указать адрес этого байта.
- Запись в память — это размещение информации по указанному адресу и хранение ее там определенное время. При этом предыдущая информация, хранившаяся в этой ячейке памяти, стирается. Новая информация будет хранится в этой ячейке памяти до тех пор, пока туда не будет записана другая информация.
- Чтение из памяти — это выборка информации из ячейки памяти по указанному адресу. При этом копия информации передается в требуемое устройство, а сама информация остается в ячейке памяти. Таким образом, к указанной ячейке памяти можно обращаться сколько угодно большое число раз до тех пор, пока в эту ячейку не будет записана новая информация.
Любая память характеризуется следующими параметрами:
- емкость - максимальное количество хранимой информации, выраженное в байтах.
1 Кбайт = 1024 байт = 210 байт,
1 Мегабайт = 1024К = 220 байт,
1 Гигабайт = 1024М = 230 байт.
С помощью одного байта можно закодировать 28 = 256 символов, но хранится в 1 байте будет только 1 символ.
Быстродействие — это время обращения к памяти определяемые временем считывания или времени записи.
В зависимости от этих характеристик всю память можно разделить на внутреннюю и внешнюю.
Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.kompcheb.ru
Размеры ячеек памяти
Компьютеры 
Размеры ячеек памяти
Количество просмотров публикации Размеры ячеек памяти - 225
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Размеры ячеек памяти |
| Рубрика (тематическая категория) | Компьютеры |
Ячейка памяти под данное может занимать один байт или несколько последовательных байт.
Ячейка памяти длиной в 1 байт
Ячейка памяти длиной в 2 байта
Длина ячейки памяти (количество байт в ячейке) зависит от типа хранящегося в ней данного. Наиболее часто используются ячейки памяти длиной в 1, 2, 4, 6, 8 и 10 байт.
Ячейку памяти длиной в 2 байта͵ начинающуюся с четного адреса принято называть словом памяти.
Размеры ячеек памяти - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Размеры ячеек памяти" 2014, 2015.
Читайте также
Ячейка памяти под данное может занимать один байт или несколько последовательных байт. Ячейка памяти длиной в 1 байт Ячейка памяти длиной в 2 байта Длина ячейки памяти (количество байт в ячейке) зависит от типа хранящегося в... [читать подробнее].
referatwork.ru
Устройства компьютера и их функции. Устройства внутренней памяти
Разделы: Информатика
Цель: познакомить учащихся с видами внутренней памяти; показать работы ОЗУ, ПЗУ, CMOS.
Требования к знаниям и умениям:
учащиеся должны знать:
- структуру ОЗУ и ПЗУ;
- назначение различных видов памяти;
- характеристики типов внутренней памяти;
учащиеся должны уметь:
- различать устройства внутренней памяти;
- понимать взаимодействие внутренней памяти с другими устройствами, в частности с процессором.
Программно-дидактическое обеспечение: ПК, модели устройств компьютера.
Ход урока
I. Постановка целей урока
- Память компьютера – это физическое устройство, которое можно взять в руки (в отличие от памяти человека).
- Что общего между памятью человека и памятью компьютера.
- Что компьютер “помнит” всю свою жизнь, а что “забывает” каждый день.
- Как компьютер “узнает”, что у него появилось новое устройство или произошла замена устаревшего.
II. Изложение нового материала
Так как компьютер моделирует все информационные функции человека, то он должен иметь память для хранения информации. Память в компьютере используется нескольких типов, отличающихся по своему функциональному назначению, а также конструктивно. Рассмотрим память компьютера, которая по отношению к процессору является внутренней.
Такая память в свою очередь является обязательной частью любого компьютера и располагается на материнской плате.
Такая память в свою очередь также различается по типам.
1. Оперативная память
Оперативная память (RAM – Random Access Memory) – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные.
В ячейку можно записать только 0 или 1, т. е. 1 бит информации. Такая ячейка так и называется – “бит”.
Это наименьшая частица памяти компьютера и в связи с этим память имеет битовую структуру, которая определяет первое свойство оперативной памяти – дискретность.
Упражнение 1.
Вспомните, что такое дискретность и приведите примеры дискретных структур.
Бит является слишком маленькой единицей информации, поэтому биты объединили в группы по 8 и получили байт.
Каждый байт получает порядковый номер – адрес. Адресуемость – второе свойство оперативной памяти. Нумерация начинается с нуля.
Таким образом, память можно представить себе в виде многоквартирного дома, в котором квартиры – это байты, а номер квартиры – адрес. Чтобы найти нужную информацию, необходимо знать адрес байта, в котором она хранится. Именно так поступает процессор, когда обращается за данными и программам к оперативной памяти.
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/ccfcb57b-0c6c-402b-a942- 2a8aea124470/%5BINF_028%5D_%5BAM_23%5D.swf
Доступ любой ячейке памяти осуществляется в любой момент времени. Поэтому оперативную память называют памятью с произвольным доступом.
Группа из нескольких байтов, которые процессор может обработать как единое целое, называется машинным словом. Длина машинного слова бывает различной – 8, 16, 32 бита и т.д. Адрес машинного слова равен адресу младшего байта, входящего в это слово.
Объем оперативной памяти зависит от количества разрядов, отведенных под адрес. В настоящее время принята 32-разрядная адресация, а это значит, что всего независимых адресов может быть 232 = 4294967296 байт.
Рассмотрим физический принцип действия оперативной памяти. С этой точки зрения различают динамическую память (DRAM) и статистическую память (SRAM).
Вывод: оба вида памяти запоминающих микросхем успешно конкурируют между собой, поскольку ни одна из них не является идеальной. С одной стороны, статическая память значительно проще в эксплуатации, т.к. не требует регенерации, и приближается по быстродействию к процессорным микросхемам. С другой стороны, она имеет меньший информационный объем и большую стоимость, сильнее нагревается при работе. На практике в данный момент выбор микросхем для построения ОЗУ всегда решается в пользу динамической памяти. И все же быстродействующая статическая память в современно компьютере тоже обязательно есть – кэш-память.
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/113b2db9-92ab-4044- b38e-02ada4305454/%5BINF_028%5D_%5BAM_22%5D.swf
Физическое устройство оперативной памяти определяет ее третье свойство – энергозависимость. ОЗУ используется для временного хранения данных и программ.
Оперативную память в компьютере размещают на стандартных панельках, называемых модулями.
Модули вставляются в соответствующие разъемы на материнской плате. Такая конструкция облегчает процесс замены или наращивания памяти. Важнейшей характеристикой модулей ОЗУ является их быстродействие, т.е. у памяти есть своя скорость работы. У современных модулей скорость доступа к информации порядка 10 нс.
2. Постоянная память
Постановка проблемы
Попытайтесь себе представить, что происходит в момент включения компьютера. Где процессор должен брать свои первые команды?
- Может ли процессор брать свои первые команды из оперативной памяти? Почему?
- Может ли процессор брать свои первые команды из внешней памяти? Почему?
- Какой должна быть память, чтобы процессор мог к ней обратиться в момент старта?
Вывод: первую свою команду процессор находит в памяти, которая в отличие от магнитных и оптических дисков является внутренней и, в отличии от ОЗУ , энергонезависимой, т.е. хранит информацию постоянно, даже после выключения компьютера. В ПЗУ хранится информация об устройствах компьютера, т.е. параметры и характеристики монитора, жесткого диска, мыши т.д. для того, чтобы при включении компьютера, прежде чем начать работу, можно было убедиться, что все они работоспособны.
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a17a749f-46c0-45d6- b268-156b3398d2bb/%5BINF_028%5D_%5BAM_24%5D.swf
- Как вы считаете, знали ли изготовители ПЗУ параметры вашего жесткого диска или монитора?
- Вы сменили монитор. Как сообщить о его параметрах ПЗУ, если вы сами не можете в нем изменить информацию?
- Можно ли записать эту информацию в ОЗУ?
Вывод: необходима такая память, в которую можно было бы записать информацию, и которая была бы энергонезависимой. И такая память действительно есть называется она CMOS.
3. CMOS-память.
CMOS – это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки расположенной на материнской плате. Зарядки батарейки хватает на несколько лет. Наличие такого вида памяти позволяет отслеживать время и календарь, даже если компьютер выключен.
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/af250365-f3b9-4e07- bb5a-f6a86c0ac204/%5BINF_028%5D_%5BAM_25%5D.swf
4. Flash-память
Еще один вид энергонезависимой памяти, который в отличие от ПЗУ, допускает многократную перезапись своего содержимого с дискеты - Flash Memory.
III. Закрепление
Решите задачи:
№1 (индивидуальная работа)
В таблице поставьте знак “+”, если операцию можно производить, и “-” - если нельзя.
| Память | Чтение | Запись | Хранение |
| ОЗУ | |||
| ПЗУ | |||
| CMOS | |||
| Flash |
(Работа в группах)
№2. Объем оперативной памяти равен 1 Мбайту и она содержит 524288 машинных слов. Сколько бит содержит каждое машинное слово?
(Решение: 1. 1*1024*1024*8=8388608 – объем ОЗУ
2. 8388608 : 524288=16 бит – размер машинного слова)
№3. Шестнадцатеричный адрес последнего байта оперативной памяти равен 7FF. Какой объем имеет эта оперативная память?
(Решение: 1. 7FF16 = 204710.
2. нумерация байтов начинается с нуля, значит всего байтов 2048.
3. 2048 : 1024 = 2 Кбайта)
№4. 3FC – шестнадцатеричный адрес последнего машинного слова оперативной памяти компьютера. Ее объем равен 1 Кбайту. Найдите длину машинного слова (в байтах).
(Решение: 1. 1 Кбайт = 1024 байта
2. адрес последнего байта равен 1023, т.к. нумерация байтов с нуля
3. 3FC16 = 102010 – адрес последнего машинного слова в десятичной системе
4. 1020 1021 1022 1024 – 4 байта длина машинного слова)
IV. Итоги урока
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cc134240-d142-45a1- b4d7-d73e7aa71e39/%5BINF_028%5D_%5BQS_10%5D.html
1. Оценить работу класса.
V. Домашнее задание
Уровень знания: знать виды, особенности и основные характеристики внутренней памяти компьютера.
Уровень понимания:
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/09345b27- f645-4270-93c7-da070d8e0273/9_46.pps - выполнить тест
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Виды компьютерной памяти
История
История появления первых вычислительных машин уходит в далекое пошлое. Так, еще
в XVII веке немецким ученым В.Шиккардом была изобретена вычислительная машина,
которая выполняла четыре вычислительных действия, а также накапливала
промежуточные результаты вычислений. В 1834 году английский ученый Ч.Беббедж
создал вычислительную машину, названную им аналитической, которая имела
вычислительное устройство, память и элементы автоматического управления
вычислительным процессором.
В конце XIX века американский изобретатель Г.Голле Рит сконструировал первые
перфорационные машины, которые выполняли сортировальные и некоторые
вычислительные операции.
В нашей стране в 1930-1950 гг. были достигнуты значительные успехи в области
разработки средств вычислительной техники. В этот период были созданы полные
комплекты перфорационных вычислительных машин, а также различные аналоговые
вычислительные машины и моделирующие устройства.
Перспективы развития ОП
Память компьютера организована в виде множества ячеек, в которых могут храниться
значения; каждая ячейка обозначается адресом. Размеры этих ячеек и, собственно,
типы значений, которые могут в них храниться, отличаются у разных компьютеров.
Некоторые старые компьютеры имели очень большой размер ячеек, иногда до 64К бит
в каждой ячейке. Эти большие ячейки назывались "словами". Супер-компьютеры Крей
и компьютер Юниварк ориентированы на работу со словами.
Трудность работы со словами большой длины заключается в том, что обычно
программы работают не с целыми словами, а с их частями. Поэтому большинство
современных компьютеров, и в том числе все персональные компьютеры, используют
значительно меньшей размер ячейки памяти, состоящей всего из 8 бит или "байта":
байт - это очень удобная единица информации, отчасти потому, что он позволяет
хранить код одной буквы алфавита или одного символа. Поскольку символ занимает в
точности один байт, термин "байт" и "символ" часто используются в одном и том же
смысле.
Так как IBM/PC использует ячейки памяти длиной 8 бит или 1 байт, в памяти могут
храниться значения, которые можно выразить восемью битами. Это значение до двух
в восьмой степени или 256. Смысл величины, записанной в ячейку памяти, зависит
от способа ее использования> Можно считать, что байт содержит код алфавитного
символа - так называемый код ASCII. В то же время его можно рассматривать и как
число. Все 256 положительные числа от 0 до 255, либо как числа со знаками в
диапазоне от -128 до + 127. Кроме того, байт может как часть большого объема
данных, например, строки символов или двухбайтного числа.
Для удобства манипулирования символьными данными компьютеру необходимо чтобы
коды символов преобразовались в байтовые величины. Большинство компьютеров,
включая IBM/PC, используют код ASCII, американский стандартный код для обмена
информации. Большинство компьютеров фирмы "IBM" используют другую схему
кодирование символов, называющуюся EBCDIC; системы ASCII и EBSDIC организованы
по-разному, но перекодировка из одной системы в другую большого труда не
составляет.
Всем компьютерам требуется память нескольких видов. Память требуется на каждом
шагу выполнения программ. Память нужна как для использования данных, так и для
хранения результатов. Она необходима для взаимодействия с периферией компьютера
и даже для поддержания образа, видимого на экране. В компьютерных системах
работа с памятью основывается на очень простых концепциях. В принципе, все, что
требуется от компьютерной памяти, - это сохранять один бит информации так, чтобы
потом он мог быть извлечен оттуда.
Организация памяти
Одним из основных элементов компьютера, позволяющим ему нормально
функционировать, является память. Внутренняя память компьютера - это место
хранения информации, с которой онработает. Внутренняя память компьютера является
временным рабочим пространством; в отличие от нее внешняя память, такая как файл
на дискете, предназначена для долговременного хранения информации. Информация во
внутренней памяти не сохраняется при выключении питания.
Каждая ячейка памяти имеет адрес, который используется для ее нахождения. Адреса
- это числа, начиная с нуля для первой ячейки, увеличивающиеся по направлению к
последней ячейке памяти. Поскольку адреса - это те же числа, компьютер может
использовать арифметические операции для вычисления адресов памяти.
Архитектура каждого компьютера накладывает собственные ограничения на величину
адресов. Наибольший возможный адрес определяет объем адресного пространства
компьютера или то, какой объем памяти он может использовать. Обычно компьютер
использует память меньшего объема, чем допускается его возможностями адресации.
Если архитектура компьютера предусматривает наибольшее адресное пространство,
это накладывает суровые ограничения на возможности такого компьютера
IBM/PC использует возможности адресации микропроцессора 8088 полностью. Адреса в
8088 имеют длину 20 бит, следовательно, процессор позволяет адресовать два в
двадцатой степени байта или 1024 К.
Такое большое адресное пространство позволяет свободно использовать ресурсы
памяти для специальных целей. Большая часть арифметических операций, которые
может выполнять микропроцессор 8088, ограничивается манипуляцией с 16-разрядными
числами, что дает диапазон значений от 0 до 64 К. Поскольку полный адрес должен
состоять из 20 разрядов, необходимо было разработать способ управления 20
разрядами. Решение было найдено путем использования принципа сегментированной
адресации.
Для работы с сегментированными адресами микропроцессор 8088 имеет специальные
регистры сегментов, предназначенные для хранения сегментной части адресов.
Загрузив в регистр сегмента некоторое значение, можно адресовать следующие за
ним 64К ячеек памяти. Без изменения значения в регистре сегмента компьютер может
работать только с 64К байтами из общего адресного пространства в 1.024К. Путем
изменения значения в регистре сегмента можно адресовать любую ячейку памяти.
Чтобы иметь возможность в каждый момент времени работать более чем с 64К памяти,
в микропроцессоре 8088 предусмотрены четыре различных регистра сегмента, каждый
из которых имеет особое назначение. Память компьютера используется для различных
целей - часть ее занимает программа, другая часть используется для хранения
данных, с которыми в данный момент работает программа. Поэтому два регистра
сегмента выделены для программы и для данных. Для указания базового адреса
программного или кодового сегмента используется регистр DC. Еще одна область
памяти, используемая для специальных целей, называется стеком, и ее адрес
указывается регистром стека SS. Для обеспечения дополнительных возможностей
адресации имеется регистр дополнительного сегмента (или сегмента расширения),
ES.
Когда программа подготавливается к выполнению, операционная система, такая как
DOS, выбирает ячейки каких разделов будут использоваться для размещения кодовой
части программ, данных и стека в регистры сегментов CS, DS и SS заносятся адреса
этих ячеек. При выполнении программы адреса в этих регистрах позволяют находить
нужные ячейки памяти.
DOS и языковые процессоры используют программные соглашения, которые позволяют
увеличить объем программ практически неограниченно, в то время как их адресуемая
область данных ограничена 64К. Вы легко заметите это ограничение, работая с
Паскалем или компилятором Бейсика. Для "встроенного" интерпретатора Бейсика для
IBM/PC собственно выполняемой программой является сам интерпретатор, а то, что
мы считаем своей программой, на Бейсике фактически является частью данных
интерпретатора. Таким образом, для интерпретатора Бейсика суммарный объем
кодовой части и данных Вашей программы не должен превышать 64К, которые
позволяет адресовать регистр данных DS.
Как Бейсик, так и Паскаль, лишь до определенной степени позволяют манипулировать
сегментированными адресами. Вы можете непосредственно изменять содержимое
регистров CS, DS, SS и ES - языковой процессор должен управлять этими
регистрами, иначе все может совершенно запутаться. Однако, определенный способ
использования в программах сегментированной адресации все же имеется.
Паскаль разрешает использование сегментированной адресации, правда, в более
унифицированном и гибком виде, чем Бейсик. На Паскале можно определить
переменную как сегментированный адрес, например:
Var пример_адреса : adasmem,
а затем непосредственно задать его сегментную и относительную части ('.s' и
'.r', соответственно):
пример_адреса.s : = # 2222;
пример_адреса.r : = # 3333;
Когда все эти присваивания выполнены, можно осуществлять доступ к памяти с
помощью указателя сегментированного адреса:
x : = пример_адреса^;
if(chr(x)> = "а") and (chr(x)< = "z") then
пример_адреса^ : = x - 32;
Имея адресное пространство свыше миллиона байт IBM/PC позволяет более удобно и
более гибко использовать память, чем большинство других, меньших персональных
компьютеров. С одной стороны, резервирование определенных ячеек памяти может
наложить ограничение на возможные применения компьютера. В IBM/PC резервируется
несколько областей в верхних адресах памяти. Эти области имеют особое значение,
а все нижние адреса оставлены для свободного использования. Таким образом,
сочетаются достоинства использования зарезервированных блоков памяти и
сохранения как можно большего объема памяти для свободного использования.
Верхняя четверть общего объема памяти, начиная с ячейки C 000 и до конца,
mirznanii.com
1 бит хранится в 12 атомах
Ученые IBM создали самое маленькое устройство памяти. Один бит данных теперь может храниться в 12 атомах. Плотность хранения информации при этом в сотни тысяч раз выше, чем на самых совершенных дисках.
В электронике вновь подтвердился закон Мура, по которому каждый год мощность вычислительных устройств удваивается. Группа ученых «Голубого гиганта» путем кропотливого труда собрали в лаборатории 2 ряда из шести атомов каждый. Эта мельчайшая ячейка памяти может хранить один 1 бит данных («1» или «0»).
Создание запоминающей ячейки такого типа, принципиально новое поколение электроники нанотехнологического типа.
Для лучших на данный момент устройств запоминания данных на магнитной основе, на хранение одного бита данных («0» или «1») приходится примерно 1 миллион атомов.
Изобретение является следующим шагом на пути становления производства чипов памяти очень малого размера, и, соответственно, компьютеров и гаджетов меньшего размера. Еще одним важным преимуществом нового типа чипов памяти является низкое потребление энергии для хранения данных.
На хранение одного бита данных ученые затратили 12 атомов, а для хранения восьми битов — байта данных — они затратили 96 атомов. Байт позволяет хранить код одного символа. Ученые ИБМ смогли создать чип, которых хранил слово «Think» (Думать).
Закон Мура, который пока еще до сих пор справедлив на практике, позволяет вместо огромных помещений, где устанавливались компьютеры, на начальном этапе развития вычислительной техники, носить компьютеры значительно производительнее у себя в карманах.
Революционный прорыв в технологии запоминания информации осуществлен в Исследовательском центре IBM в Сан-Хосе, Калифорния.
Создание такой сверхминиатюрной структуры, основанное на физическом явлении антиферромагнетизма, является поистине новаторским. В антиферромагнетиках магнитные моменты отдельных атомов железа ориентированы не параллельно в одном направлении, а навстречу друг другу. Это позволило уменьшить размер отдельного намагниченного участка до рекордных 12 атомов, при этом эта область нейтральна в магнитном взаимодействии с соседними атомами внутри проводника, а также она стабильна при хранении информации.
Антиферромагнитные материалы преподносятся как новое поколение нанопамяти и записывающих головок в жестких дисках. Они также используются в чипах памяти последнего типа, устройствах STT-RAM, более емкие, чем флешкарты и DRAM устройства.
Группа ученых IBM фактически установила предельно минимальный размер электромагнитного устройства памяти, которое подчиняется законам классической электродинамики. Дальнейшее уменьшение размеров памяти в рамках классической теории, невозможно, так как на арену выходят квантовые эффекты.
newsmake.net
