Компьютерная память

Символы в памяти

Байт памяти используется для хранения кода, представляющего такой символ, как цифра, буква или символ. Восемь битов могут хранить 256 различных кодов. Этого было достаточно, и байт стал фиксированным с точностью до восьми битов. Это позволяет хранить десять десятичных цифр, 26 строчных букв, 26 прописных букв и много символов. Ранние компьютеры использовали шесть бит в байте. Это давало им 64 различных кода. В этих компьютерах не было строчных букв.

Компьютерщики должны были договориться о том, какой код будет представлять каждый символ. Большинство современных компьютеров используют ASCII, американский стандартный код для информационного обмена. В ASCII каждый код состоит из восьми битов - любая комбинация из 0s и 1s - и образует один символ. Буква А обозначается кодом 01000001.

Для того чтобы можно было использовать всевозможные символы на всех языках мира, современным компьютерам требуется более 256 различных символов. Другая система кодов, называемая Unicode, позволяет использовать от одного до четырех байт для каждого символа 1 112 064 различных символов.

Адрес памяти

Процессор компьютера может получить доступ к каждому отдельному байту. Для каждого байта используется адрес. Адреса памяти компьютера начинаются с нуля и поднимаются до самого большого числа, которое может использовать компьютер. Старые компьютеры были ограничены в том, сколько памяти они могут адресовать. 32-битные компьютеры могут обращаться к 4 ГБ памяти. Современные компьютеры используют 64 бита и могут обращаться к 18 446 744 073 709 551 616 байтам = 16 эксабайтам памяти.

Цифры, которые используют компьютеры, могут быть очень большими. Для удобства можно использовать блок K (для килобайта) или Ki (для кибибайта). В памяти компьютера цифры имеют силу двойки. Один кибайт - это два с мощностью 10, то есть 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 и записывается как 210 = 1024 байта. Например, 64 Кибайта, записанных как 64 КБ или 64 КБ памяти, равны 65 536 байтам (1024 × 64 = 65 536). Для больших объемов памяти используются единицы измерения мегабайт (Мб) или мебибайт (МиБ) и гигабайт (Гб) или гибибайт (ГиБ). Один мегабайт памяти компьютера означает ²²⁰ байт или 1024 КБ, что составляет 1048 576 байт. Один гибибайт означает 230 байт или 1024 Мб.

Числа кратные двум. Поэтому килобайт памяти составляет 1024 байта, а не 1000, как в случае с килограммами. Чтобы избежать этой путаницы, Международная электротехническая комиссия (МЭК) использует имена кибибайт, мебибайт и гибибайт для двоичных степеней. Они используют килобайты, мегабайты и гигабайты в значении 10. Объединенный совет по инженерным вопросам электронных устройств (JEDEC) сохранил старые названия. Чтобы ухудшить ситуацию, размеры компьютерных хранилищ, таких как жесткие диски (HDD), измеряются в десятибайтных мощностях. Таким образом, емкость дискового накопителя 500 ГБ составляет 500 х 1000 х 1000 х 1000 байт. Это намного меньше, чем 500 ГБ памяти, которая составляет 500 x 1024 x 1024 x 1024. Большинство компьютерных ученых до сих пор используют старые имена и должны помнить, что устройства отличаются, когда речь заходит о памяти и устройствах хранения.

Только чтение памяти

Есть несколько программ и инструкций, которые всегда будут нужны компьютеру. Чтение только памяти (ROM) - это постоянная память, которая используется для хранения этих важных управляющих программ и системного программного обеспечения для выполнения таких функций, как загрузка или запуск программ. ПЗУ является энергонезависимой. Это означает, что содержимое не теряется при отключении питания. Содержимое запоминающего устройства записывается при сборке компьютера, но в современных компьютерах пользователь может изменять его с помощью специального программного обеспечения.

Память случайного доступа

Память случайного доступа (RAM) используется в качестве рабочей памяти компьютерной системы. В ней временно хранятся входные данные, промежуточные результаты, программы и другая информация. Она может быть прочитана и/или записана. Обычно она нестабильна, что означает, что при выключении питания все данные будут потеряны. В большинстве случаев она снова загружается с жесткого диска, который используется в качестве хранилища данных.

Энергонезависимая память

Энергонезависимая память - это компьютерная память, которая хранит сохраненную информацию, когда она не запитана.
Примеры энергонезависимой памяти включают в себя:

• доступная только для чтения память
• флэш-память

Иногда это может относиться к хранению на компьютере. Они всегда энергонезависимы.
Примеры включают в себя:

• Твердотельные устройства, использующие флэш-память, такие как твердотельные накопители (SSD) и USB флэш-накопители.
• Магнитные устройства хранения данных компьютера, такие как жесткие диски (HDD), дискеты и магнитная лента
• оптические диски, такие как CD-ROM, DVD-ROM и Blu-ray
• бумагохранилище, такое как бумажная лента и перфорированные карты

Твердотельные накопители являются одним из примеров энергонезависимой памяти.