Носители информации и память
💻 Информатика · 7 класс
Виды носителей, оперативная и внешняя память, единицы хранения и объём носителей.
Что такое носители информации и память
Носитель информации — это материальный объект, на котором хранятся данные. Памятью компьютера называют устройства для хранения программ и данных. Без памяти компьютер не смог бы сохранять результаты работы, поэтому понимание видов памяти важно для каждого пользователя.
Внутренняя память
Внутренняя память делится на оперативную и постоянную. Оперативная память хранит данные и программы только во время работы компьютера: при выключении питания её содержимое стирается. Зато она очень быстрая. Постоянная память хранит важные программы запуска и не стирается при выключении.
Внешняя память
Внешняя память служит для долговременного хранения данных и сохраняет их даже без питания. К ней относят жёсткие диски, твердотельные накопители, оптические диски и съёмные носители. Внешняя память медленнее оперативной, но вмещает гораздо больше данных и не теряет их при выключении.
| Носитель | Особенность |
|---|---|
| Жёсткий диск | большой объём, внутри компьютера |
| Флеш-накопитель | компактный, съёмный |
| Оптический диск | хранит данные в виде дорожек |
Единицы хранения информации
Байт содержит 8 битов. Для двоичных единиц используют обозначения KiB, MiB, GiB: 1 KiB = 1024 B, 1 MiB = 1024 KiB, 1 GiB = 1024 MiB. Десятичные kB, MB, GB означают множители 1000, 10⁶ и 10⁹. На упаковке накопителя GB обычно означает именно миллиард байтов. В учебной задаче всегда уточняют соглашение.
Пример: на условный носитель 8 GiB записывают фотографии по 2 MiB. Без учёта служебных данных помещается 8 × 1024 / 2 = 4096 файлов. Для устройства 8 GB и файлов по 2 MB по десятичному соглашению идеализированный ответ был бы 4000; реальное свободное место дополнительно зависит от файловой системы и уже записанных данных.
Как менялись носители информации
Носители информации существовали задолго до компьютеров: люди записывали сведения на глиняных табличках, папирусе, бумаге. С появлением вычислительной техники носители стали электронными и магнитными. Сначала использовали перфокарты с отверстиями, затем магнитные ленты и гибкие диски, позже — оптические диски и жёсткие диски. Современные твердотельные накопители и флеш-память хранят данные вообще без движущихся частей, поэтому работают быстро и надёжно. С каждым поколением носители вмещали всё больше данных при меньших размерах.
Облачное хранение
Сегодня данные можно хранить не только на своём компьютере, но и в облаке — на удалённых серверах в интернете. К таким файлам можно обратиться с любого устройства, подключённого к сети. Облачное хранение удобно для совместной работы и резервных копий, но требует постоянного доступа в интернет и доверия к службе, которая хранит данные. Поэтому важные сведения полезно держать сразу в нескольких местах.
Частые ошибки
Нельзя путать оперативную и внешнюю память. Несохранённый документ хранится только в оперативной памяти и пропадёт при выключении компьютера, пока его не запишут на носитель.
Как устроена флеш-память и чем различаются накопители
Флеш-память хранит данные без постоянного питания. В ячейках состояние связывается с накопленным электрическим зарядом; в одном из вариантов конструкции заряд удерживается на изолированном плавающем затворе. Контроллер считывает различимые состояния и представляет их битами. В многоуровневых ячейках физически различают несколько уровней, поэтому «один транзистор всегда хранит один бит» — слишком простая модель.
В отличие от оперативной памяти, флеш-память рассчитана на сохранение данных после выключения. Это не делает её вечной: ресурс перезаписи и сохранность данных ограничены условиями и устройством. Процессорный кеш служит другой задаче — быстрому доступу к активно используемым данным; это не замена накопителя с файлами. Важную работу хранят в проверяемых резервных копиях.
Какие характеристики HDD читать отдельно
| Характеристика | О чём говорит | Чего не доказывает |
|---|---|---|
| Ёмкость, GB/TB | Сколько данных можно разместить | Насколько быстро откроется папка |
| Последовательная скорость, MB/s | Передачу крупных непрерывных данных при указанных условиях | Скорость множества маленьких случайных операций |
| Время доступа/задержка | Ожидание начала получения данных | Полное время копирования большого архива |
| Интерфейс и форм-фактор | Способ подключения и физическую совместимость | Что любой диск подойдёт к любому компьютеру |
В HDD есть вращающиеся магнитные пластины и головки; во флеш-накопителе таких движущихся частей нет. Сравнивать модели нужно на одной задаче: объём, скорость последовательной записи и задержка — разные показатели. Старые цены, предельные ёмкости и «средние скорости всех дисков» не являются актуальной характеристикой конкретного устройства.
SD и microSD: размер корпуса не равен стандарту ёмкости
По SD Association: SD — до 2 GB; SDHC — свыше 2 до 32 GB; SDXC — свыше 32 GB до 2 TB; SDUC — свыше 2 до 128 TB. Это диапазоны стандартов, а не заявление о наличии карт любой такой ёмкости в продаже. Обозначение microSD описывает физический размер, а суффикс HC/XC/UC — семейство по ёмкости.
Перед использованием сверяйте руководство устройства: поддерживаемое семейство, ёмкость, файловую систему и требуемый класс скорости. Адаптер microSD→SD меняет физическое подключение, но не превращает старое устройство в совместимое с новым стандартом. Для учебной задачи форматировать настоящую карту с ценными файлами не требуется.
История — не только смена носителей
Письмо позволило сохранять сообщения отдельно от устного рассказа; печать — тиражировать записи. Каталоги и таблицы помогали искать и сопоставлять сведения, счётные устройства — обрабатывать числа, электрическая связь — передавать сообщения без перевозки самой бумаги. Компьютер объединил множество операций хранения, поиска, обработки и передачи. Старые способы продолжают использоваться рядом с новыми: бумажная книга не перестала быть носителем после появления облака.
Справочные материалы: Что такое носители информации и память — исходная тема; Что такое носители информации и память — исходная тема; Что такое носители информации и память — исходная тема; Что такое носители информации и память — исходная тема. Связанные уроки: Что такое файл и файловая система, Что такое Интернет.
Источник проверки: SD Association: диапазоны стандартов карт.
Источник проверки: NIST: двоичные и десятичные приставки.
Источник проверки: Kioxia: заряд в ячейке флеш-памяти и износ.
Кратко о главном
- Носитель информации — объект для хранения данных.
- Оперативная память быстрая, но стирается при выключении.
- Накопители сохраняют данные без постоянного питания; срок сохранности ограничен, важное дублируют.
- Для двоичных приставок Ki, Mi, Gi соседние единицы различаются в 1024 раза; десятичные k, M, G — в 1000 раз.