用激光存儲器
1. 在微型計算機中,存取速度最快的存儲器是什麼
在微型計算機中,存取速度最快的存儲器是內存儲器。
1、軟盤:軟盤上有防寫口,當防寫口處於保護狀態(即防寫口打開)時,只能讀取盤中信息,而不能寫入,用於防止擦除或重寫數據,也能防止病毒侵入。
2、硬碟:是微機上最重要的外存儲器,它由多個質地較硬的塗有磁性材料的金屬碟片組成,每個碟片的每一面都有一個讀、寫磁頭,用於磁碟信息的讀寫。硬碟是目前存取速度最快的外存。
3、快閃記憶體(Flash Memory)作為存儲介質的半導體集成電路製成的電子盤已成為主流的可移動外存。電子盤又稱「優盤」,可反復存取數據。
4、光存儲器:是利用激光技術存儲信息的裝置。目前用於計算機系統的光碟可分:為只讀光碟(CD-ROM、DVD)、追記型光碟(CD-R、WORM)和可改寫型光碟(CD-RW、MO)等。光碟存儲介質具有價格低、保存時間長、存儲量大等特點,已成為微機的標准配置。
(1)用激光存儲器擴展閱讀
內存儲器分類:
1、隨機存儲器(Random Access Memory)
隨機存儲器是一種可以隨機讀∕寫數據的存儲器,也稱為讀∕寫存儲器。RAM有以下兩個特點:
一是可以讀出,也可以寫入。讀出時並不損壞原來存儲的內容,只有寫入時才修改原來所存儲的內容。
二是RAM只能用於暫時存放信息,一旦斷電,存儲內容立即消失,即具有易失性。
2、只讀存儲器(Read Only Memory)
ROM是只讀存儲器,顧名思義,它的特點是只能讀出原有的內容,不能由用戶再寫入新內容。原來存儲的內容是採用掩膜技術由廠家一次性寫入的,並永久保存下來。
它一般
用來存放專用的固定的程序和數據。只讀存儲器是一種非易失性存儲器,一旦寫入信息後,無需外加電源來保存信息,不會因斷電而丟失。
3、CMOS存儲器(Complementary Metal Oxide Semiconctor Memory,互補金屬氧化物半導體內存)。CMOS內存是一種只需要極少電量就能存放數據的晶元。
由於耗能極低,CMOS內存可以由集成到主板上的一個小電池供電,這種電池在計算機通電時還能自動充電。因為CMOS晶元可以持續獲得電量,所以即使在關機後,他也能保存有關計算機系統配置的重要數據。
2. 計算機的存儲器主要功能是什麼
存儲器是計算機實現記憶功能的一個重要組成部分。計算機的記憶是通過存儲器對信息的存儲來實現的。存儲器用來保存計算機工作所必需的程序和數據。
在計算機系統中的存儲器不是由單一器件或單一裝置構成,而是由不同材料、不同特性、不同管理方式的存儲器類型構成的一個存儲器系統。
計算機技術的發展使存儲器的地位不斷得到提升,計算機系統由最初的以運算器為核心逐漸轉變成以存儲器為核心。這就對存儲器技術提出了更高的要求。
不僅要使一類存儲器能夠具有更高的性能,而且能通過硬體、軟體或軟硬體結合的方式將不同類型的存儲器組合在一起來獲得更高的性價比,這就是存儲系統。
為了提高計算機系統的性能,要求存儲器具有盡可能高的存取速度、盡可能大的存儲容量和盡可能低的價位。但是,這三個性能指標是相互矛盾的。
(2)用激光存儲器擴展閱讀
存儲器的分類
1、按存儲介質分類
(1)半導體存儲器用半導體器件組成的存儲器稱為半導體存儲器;特點:集成度高、容量大、體積小、存取速度快、功耗低、價格便宜、維護簡單。主要分兩大類:雙極型存儲器:TTL型和ECL型.金屬氧化物半導體存儲器(簡稱MOS存儲器):靜態MOS存儲器和動態MOS存儲器。
(2)磁表面存儲器用磁性材料做成的存儲器稱為磁表面存儲器,簡稱磁存儲器。它包括磁碟存儲器、磁帶存儲器等。特點:體積大、生產自動化程度低、存取速度慢,但存儲容量比半導體存儲器大得多且不易丟失。
(3)激光存儲器信息以刻痕的形式保存在盤面上,用激光束照射盤面,靠盤面的不同反射率來讀出信息。光碟可分為只讀型光碟(CD-ROM)、只寫一次型光碟(WORM)和磁光碟(MOD)三種。
2、按存取方式分類
(1)隨機存儲器(RAM):如果存儲器中任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間與存儲單元的物理位置無關,則這種存儲器稱為隨機存儲器(RAM)。
RAM主要用來存放各種輸入/輸出的程序、數據、中間運算結果以及存放與外界交換的信息和做堆棧用。隨機存儲器主要充當高速緩沖存儲器和主存儲器。
(2)串列訪問存儲器(SAS):如果存儲器只能按某種順序來存取,也就是說,存取時間與存儲單元的物理位置有關,則這種存儲器稱為串列訪問存儲器。串列存儲器又可分為順序存取存儲器(SAM)和直接存取存儲器(DAM)。
順序存取存儲器是完全的串列訪問存儲器,如磁帶,信息以順序的方式從存儲介質的始端開始寫入(或讀出);直接存取存儲器是部分串列訪問存儲器,如磁碟存儲器,它介於順序存取和隨機存取之間。
(3)只讀存儲器(ROM):只讀存儲器是一種對其內容只能讀不能寫入的存儲器,即預先一次寫入的存儲器。通常用來存放固定不變的信息。如經常用作微程序控制存儲器。
目前已有可重寫的只讀存儲器。常見的有掩模ROM(MROM),可擦除可編程ROM(EPROM),電可擦除可編程ROM(EEPROM).ROM的電路比RAM的簡單、集成度高,成本低,且是一種非易失性存儲器,計算機常把一些管理、監控程序、成熟的用戶程序放在ROM中。
3、按信息的可保存性分類
非永久記憶的存儲器:斷電後信息就消失的存儲器,如半導體讀/寫存儲器RAM。
永久性記憶的存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器,如磁性材料做成的存儲器以及半導體ROM.
4、按在計算機系統中的作用分
根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
高速緩存存儲器:主要用途是高速存取指令和數據,存取速度快,但存取容量小;主存儲器:存放計算機運行期間的大量程序和數據,存取速度快,存儲容量不大;外存儲器:存放系統程序和大型數據文件及資料庫,存儲容量大,成本較低。
3. 採用光存儲技術的是( )
採用光存儲技術的是光碟。
光碟是以光信息做為存儲的載體並用來存儲數據的一種物品。分不可擦寫光碟,如CD-ROM、DVD-ROM等;和可擦寫光碟,如CD-RW、DVD-RAM等。
光碟是利用激光原理進行讀、寫的設備,是迅速發展的一種輔助存儲器,可以存放各種文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多媒體數字信息。
(3)用激光存儲器擴展閱讀:
光存儲技術是指採用了激光照射介質,激光與介質相互作用,導致介質的性質發生變化而將信息存儲下來的。讀出信息是用激光掃描介質,識別出存儲單元性質的變化。
在實際操作中,通常都是以二進制數據形式存儲信息的,所以首先要將信息轉化為二進制數據。寫入時,將主機送來的數據編碼,然後送入光調制器,這樣激光源就輸出強度不同的光束。
4. 存儲器的原理是什麼
存儲器講述工作原理及作用
介紹
存儲器(Memory)是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。其概念很廣,有很多層次,在數字系統中,只要能保存二進制數據的都可以是存儲器;在集成電路中,一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等;在系統中,具有實物形式的存儲設備也叫存儲器,如內存條、TF卡等。計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。計算機中的存儲器按用途存儲器可分為主存儲器(內存)和輔助存儲器(外存),也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光碟等,能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件,用來存放當前正在執行的數據和程序,但僅用於暫時存放程序和數據,關閉電源或斷電,數據會丟失。
2.按存取方式分類
(1)隨機存儲器(RAM):如果存儲器中任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間與存儲單元的物理位置無關,則這種存儲器稱為隨機存儲器(RAM)。RAM主要用來存放各種輸入/輸出的程序、數據、中間運算結果以及存放與外界交換的信息和做堆棧用。隨機存儲器主要充當高速緩沖存儲器和主存儲器。
(2)串列訪問存儲器(SAS):如果存儲器只能按某種順序來存取,也就是說,存取時間與存儲單元的物理位置有關,則這種存儲器稱為串列訪問存儲器。串列存儲器又可分為順序存取存儲器(SAM)和直接存取存儲器(DAM)。順序存取存儲器是完全的串列訪問存儲器,如磁帶,信息以順序的方式從存儲介質的始端開始寫入(或讀出);直接存取存儲器是部分串列訪問存儲器,如磁碟存儲器,它介於順序存取和隨機存取之間。
(3)只讀存儲器(ROM):只讀存儲器是一種對其內容只能讀不能寫入的存儲器,即預先一次寫入的存儲器。通常用來存放固定不變的信息。如經常用作微程序控制存儲器。目前已有可重寫的只讀存儲器。常見的有掩模ROM(MROM),可擦除可編程ROM(EPROM),電可擦除可編程ROM(EEPROM).ROM的電路比RAM的簡單、集成度高,成本低,且是一種非易失性存儲器,計算機常把一些管理、監控程序、成熟的用戶程序放在ROM中。
3.按信息的可保存性分類
非永久記憶的存儲器:斷電後信息就消失的存儲器,如半導體讀/寫存儲器RAM。
永久性記憶的存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器,如磁性材料做成的存儲器以及半導體ROM。
4.按在計算機系統中的作用分
根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
能力影響
從寫命令轉換到讀命令,在某個時間訪問某個地址,以及刷新數據等操作都要求數據匯流排在一定時間內保持休止狀態,這樣就不能充分利用存儲器通道。此外,寬並行匯流排和DRAM內核預取都經常導致不必要的大數據量存取。在指定的時間段內,存儲器控制器能存取的有用數據稱為有效數據速率,這很大程度上取決於系統的特定應用。有效數據速率隨著時間而變化,常低於峰值數據速率。在某些系統中,有效數據速率可下降到峰值速率的10%以下。
通常,這些系統受益於那些能產生更高有效數據速率的存儲器技術的變化。在CPU方面存在類似的現象,最近幾年諸如AMD和 TRANSMETA等公司已經指出,在測量基於CPU的系統的性能時,時鍾頻率不是唯一的要素。存儲器技術已經很成熟,峰值速率和有效數據速率或許並不比以前匹配的更好。盡管峰值速率依然是存儲器技術最重要的參數之一,但其他結構參數也可以極大地影響存儲器系統的性能。
影響有效數據速率的參數
有幾類影響有效數據速率的參數,其一是導致數據匯流排進入若干周期的停止狀態。在這類參數中,匯流排轉換、行周期時間、CAS延時以及RAS到CAS的延時(tRCD)引發系統結構中的大部分延遲問題。
匯流排轉換本身會在數據通道上產生非常長的停止時間。以GDDR3系統為例,該系統對存儲器的開放頁不斷寫入數據。在這期間,存儲器系統的有效數據速率與其峰值速率相當。不過,假設100個時鍾周期中,存儲器控制器從讀轉換到寫。由於這個轉換需要6個時鍾周期,有效的數據速率下降到峰值速率的 94%。在這100個時鍾周期中,如果存儲器控制器將匯流排從寫轉換到讀的話,將會丟失更多的時鍾周期。這種存儲器技術在從寫轉換到讀時需要15個空閑周期,這會將有效數據速率進一步降低到峰值速率的79%。表1顯示出針幾種高性能存儲器技術類似的計算結果。
顯然,所有的存儲器技術並不相同。需要很多匯流排轉換的系統設計師可以選用諸如XDR、RDRAM或者DDR2這些更高效的技術來提升性能。另一方面,如果系統能將處理事務分組成非常長的讀寫序列,那麼匯流排轉換對有效帶寬的影響最小。不過,其他的增加延遲現象,例如庫(bank)沖突會降低有效帶寬,對性能產生負面影響。
DRAM技術要求庫的頁或行在存取之前開放。一旦開放,在一個最小周期時間,即行周期時間(tRC)結束之前,同一個庫中的不同頁不能開放。對存儲器開放庫的不同頁存取被稱為分頁遺漏,這會導致與任何tRC間隔未滿足部分相關的延遲。對於還沒有開放足夠周期以滿足tRC間隙的庫而言,分頁遺漏被稱為庫沖突。而tRC決定了庫沖突延遲時間的長短,在給定的DRAM上可用的庫數量直接影響庫沖突產生的頻率。
大多數存儲器技術有4個或者8個庫,在數十個時鍾周期具有tRC值。在隨機負載情況下,那些具有8個庫的內核比具有4個庫的內核所發生的庫沖突更少。盡管tRC與庫數量之間的相互影響很復雜,但是其累計影響可用多種方法量化。
存儲器讀事務處理
考慮三種簡單的存儲器讀事務處理情況。第一種情況,存儲器控制器發出每個事務處理,該事務處理與前一個事務處理產生一個庫沖突。控制器必須在打開一個頁和打開後續頁之間等待一個tRC時間,這樣增加了與頁循環相關的最大延遲時間。在這種情況下的有效數據速率很大程度上決定於I/O,並主要受限於DRAM內核電路。最大的庫沖突頻率將有效帶寬削減到當前最高端存儲器技術峰值的20%到30%。
在第二種情況下,每個事務處理都以隨機產生的地址為目標。此時,產生庫沖突的機會取決於很多因素,包括tRC和存儲器內核中庫數量之間的相互作用。tRC值越小,開放頁循環地越快,導致庫沖突的損失越小。此外,存儲器技術具有的庫越多,隨機地址存取庫沖突的機率就越小。
第三種情況,每個事務處理就是一次頁命中,在開放頁中定址不同的列地址。控制器不必訪問關閉頁,允許完全利用匯流排,這樣就得到一種理想的情況,即有效數據速率等於峰值速率。
第一種和第三種情況都涉及到簡單的計算,隨機情況受其他的特性影響,這些特性沒有包括在DRAM或者存儲器介面中。存儲器控制器仲裁和排隊會極大地改善庫沖突頻率,因為更有可能出現不產生沖突的事務處理,而不是那些導致庫沖突的事務處理。
然而,增加存儲器隊列深度未必增加不同存儲器技術之間的相對有效數據速率。例如,即使增加存儲器控制隊列深度,XDR的有效數據速率也比 GDDR3高20%。存在這種增量主要是因為XDR具有更高的庫數量以及更低的tRC值。一般而言,更短的tRC間隔、更多的庫數量以及更大的控制器隊列能產生更高的有效帶寬。
實際上,很多效率限制現象是與行存取粒度相關的問題。tRC約束本質上要求存儲器控制器從新開放的行中存取一定量的數據,以確保數據管線保持充滿。事實上,為保持數據匯流排無中斷地運行,在開放一個行之後,只須讀取很少量的數據,即使不需要額外的數據。
另外一種減少存儲器系統有效帶寬的主要特性被歸類到列存取粒度范疇,它規定了每次讀寫操作必須傳輸的數據量。與之相反,行存取粒度規定每個行激活(一般指每個RAS的CAS操作)需要多少單獨的讀寫操作。列存取粒度對有效數據速率具有不易於量化的巨大影響。因為它規定一個讀或寫操作中需要傳輸的最小數據量,列存取粒度給那些一次只需要很少數據量的系統帶來了問題。例如,一個需要來自兩列各8位元組的16位元組存取粒度系統,必須讀取總共32位元組以存取兩個位置。因為只需要32個位元組中的16個位元組,系統的有效數據速率降低到峰值速率的50%。匯流排帶寬和脈沖時間長度這兩個結構參數規定了存儲器系統的存取粒度。
匯流排帶寬是指連接存儲器控制器和存儲器件之間的數據線數量。它設定最小的存取粒度,因為對於一個指定的存儲器事務處理,每條數據線必須至少傳遞一個數據位。而脈沖時間長度則規定對於指定的事務處理,每條數據線必須傳遞的位數量。每個事務處理中的每條數據線只傳一個數據位的存儲技術,其脈沖時間長度為1。總的列存取粒度很簡單:列存取粒度=匯流排寬度×脈沖時間長度。
很多系統架構僅僅通過增加DRAM器件和存儲匯流排帶寬就能增加存儲系統的可用帶寬。畢竟,如果4個400MHz數據速率的連接可實現 1.6GHz的總峰值帶寬,那麼8個連接將得到3.2GHz。增加一個DRAM器件,電路板上的連線以及ASIC的管腳就會增多,總峰值帶寬相應地倍增。
首要的是,架構師希望完全利用峰值帶寬,這已經達到他們通過物理設計存儲器匯流排所能達到的最大值。具有256位甚或512位存儲匯流排的圖形控制器已並不鮮見,這種控制器需要1,000個,甚至更多的管腳。封裝設計師、ASIC底層規劃工程師以及電路板設計工程師不能找到採用便宜的、商業上可行的方法來對這么多信號進行布線的矽片區域。僅僅增加匯流排寬度來獲得更高的峰值數據速率,會導致因為列存取粒度限制而降低有效帶寬。
假設某個特定存儲技術的脈沖時間長度等於1,對於一個存儲器處理,512位寬系統的存取粒度為512位(或者64位元組)。如果控制器只需要一小段數據,那麼剩下的數據就被浪費掉,這就降低了系統的有效數據速率。例如,只需要存儲系統32位元組數據的控制器將浪費剩餘的32位元組,進而導致有效的數據速率等於50%的峰值速率。這些計算都假定脈沖時間長度為1。隨著存儲器介面數據速率增加的趨勢,大多數新技術的最低脈沖時間長度都大於1。
選擇技巧
存儲器的類型將決定整個嵌入式系統的操作和性能,因此存儲器的選擇是一個非常重要的決策。無論系統是採用電池供電還是由市電供電,應用需求將決定存儲器的類型(易失性或非易失性)以及使用目的(存儲代碼、數據或者兩者兼有)。另外,在選擇過程中,存儲器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素。對於較小的系統,微控制器自帶的存儲器就有可能滿足系統要求,而較大的系統可能要求增加外部存儲器。為嵌入式系統選擇存儲器類型時,需要考慮一些設計參數,包括微控制器的選擇、電壓范圍、電池壽命、讀寫速度、存儲器尺寸、存儲器的特性、擦除/寫入的耐久性以及系統總成本。
選擇存儲器時應遵循的基本原則
1、內部存儲器與外部存儲器
一般情況下,當確定了存儲程序代碼和數據所需要的存儲空間之後,設計工程師將決定是採用內部存儲器還是外部存儲器。通常情況下,內部存儲器的性價比最高但靈活性最低,因此設計工程師必須確定對存儲的需求將來是否會增長,以及是否有某種途徑可以升級到代碼空間更大的微控制器。基於成本考慮,人們通常選擇能滿足應用要求的存儲器容量最小的微控制器,因此在預測代碼規模的時候要必須特別小心,因為代碼規模增大可能要求更換微控制器。目前市場上存在各種規模的外部存儲器器件,我們很容易通過增加存儲器來適應代碼規模的增加。有時這意味著以封裝尺寸相同但容量更大的存儲器替代現有的存儲器,或者在匯流排上增加存儲器。即使微控制器帶有內部存儲器,也可以通過增加外部串列EEPROM或快閃記憶體來滿足系統對非易失性存儲器的需求。
2、引導存儲器
在較大的微控制器系統或基於處理器的系統中,設計工程師可以利用引導代碼進行初始化。應用本身通常決定了是否需要引導代碼,以及是否需要專門的引導存儲器。例如,如果沒有外部的定址匯流排或串列引導介面,通常使用內部存儲器,而不需要專門的引導器件。但在一些沒有內部程序存儲器的系統中,初始化是操作代碼的一部分,因此所有代碼都將駐留在同一個外部程序存儲器中。某些微控制器既有內部存儲器也有外部定址匯流排,在這種情況下,引導代碼將駐留在內部存儲器中,而操作代碼在外部存儲器中。這很可能是最安全的方法,因為改變操作代碼時不會出現意外地修改引導代碼。在所有情況下,引導存儲器都必須是非易失性存儲器。
可以使用任何類型的存儲器來滿足嵌入式系統的要求,但終端應用和總成本要求通常是影響我們做出決策的主要因素。有時,把幾個類型的存儲器結合起來使用能更好地滿足應用系統的要求。例如,一些PDA設計同時使用易失性存儲器和非易失性存儲器作為程序存儲器和數據存儲器。把永久的程序保存在非易失性ROM中,而把由用戶下載的程序和數據存儲在有電池支持的易失性DRAM中。不管選擇哪種存儲器類型,在確定將被用於最終應用系統的存儲器之前,設計工程師必須仔細折中考慮各種設計因素。
5. 激光光碟存儲與磁碟存儲相比有哪些優勢與不足
光碟以光信息做為存儲物的載體,用來存儲數據的一種物品。分不可擦寫光碟,如CD-ROM、DVD-ROM等;和可擦寫光碟,如CD-RW、DVD-RAM等。
光碟是利用激光原理進行讀、寫的設備,是迅速發展的一種輔助存儲器,可以存放各種文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多媒體數字信息。
光碟定義:即高密度光碟(Compact Disc)是近代發展起來不同於完全磁性載體的光學存儲介質(例如:磁光碟也是光碟),用聚焦的氫離子激光束處理記錄介質的方法存儲和再生信息,又稱激光光碟。
計算機的外部存儲器中也採用了類似磁帶的裝置,比較常用的一種叫磁碟,將圓形的磁性碟片裝在一個方的密封盒子里,這樣做的目的是為了防止磁碟表面劃傷,導致數據丟失。
文件系統:曾將圓形的磁性碟片裝在一個方形的密封盒子里。有了磁碟之後,人們使用計算機就方便多了,不但可以把數據處理結果存放在磁碟中,還可以把很多輸入到計算機中的數據存儲到磁碟中,這樣這些數據可以反復使用,避免了重復勞動。可是不久之後,人們又發現了另一個問題:人們要存儲到磁碟上的內容越來越多,眾多的信息存儲在一起,很不方便。這樣就導致了文件系統的產生。
只有低格才對磁碟有很大的傷害,其它的讀寫是不要緊的。
6. 計算機常用的輔助存儲器有
1、軟盤:
軟磁碟使用柔軟的聚酯材料製成原型底片,在兩個表面塗有磁性材料。常用軟盤直徑為3.5英寸,存儲容量為1.44MB.軟盤通過軟盤驅動器來讀取數據。
2、U盤:
U盤也被稱為「閃盤」,可以通過計算機的USB口存儲數據。與軟盤相比,由於U盤的體積小、存儲量大及攜帶方便等諸多優點,U盤已經取代軟盤的地位。
3、硬碟:
硬磁碟是由塗有磁性材料額鋁合金原盤組成的,每個硬碟都由若干個磁性圓盤組成。
4、磁帶存儲器:
磁帶也被稱為順序存取存儲器SAM。它存儲容量很大,但查找速度很慢,一般僅用作數據後備存儲。計算機系統使用的磁帶機有3中類型:盤式磁帶機、數據流磁帶機及螺旋掃描磁帶機。
5、光碟存儲器:
光碟指的是利用光學方式進行信息存儲的圓盤。它應用了光存儲技術,即使用激光在某種介質上寫入信息,然後再利用激光讀出信息。光碟存儲器可分為:CD-ROM、CD-R、CD-RW、和DVD-ROM等。
(6)用激光存儲器擴展閱讀
存儲器的種類很多,按其用途可分為主存儲器和輔助存儲器,主存儲器又稱內存儲器(簡稱內存),輔助存儲器又稱外存儲器(簡稱外存)。內存儲器最突出的特點是存取速度快,但是容量小、價格貴;外存儲器的特點是容量大、價格低,但是存取速度慢。
內存儲器用於存放那些立即要用的程序和數據;外存儲器用於存放暫時不用的程序和數據。內存儲器和外存儲器之間常常頻繁地交換信息。
外存通常是磁性介質或光碟,像硬碟,軟盤,磁帶,CD等,能長期保存信息,並且不依賴於電來保存信息,但是由機械部件帶動,速度與CPU相比就顯得慢的多。
7. 哪個利用激光技術進行存儲數據
硬碟數據存儲原理
硬碟是一種採用磁介質的數據存儲設備,數據存儲在密封於潔凈的硬碟驅動器內腔的若干個磁碟片上。這些碟片一般是在以鋁為主要成分的片基表面塗上磁性介質所形成,在磁碟片的每一面上,以轉動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓就被劃分成磁軌(track),每個磁軌又被劃分為若干個扇區(sector),數據就按扇區存放在硬碟上。在每一面上都相應地有一個讀寫磁頭(head),所以不同磁頭的所有相同位置的磁軌就構成了所謂的柱面(cylinder)。傳統的硬碟讀寫都是以柱面、磁頭、扇區為定址方式的(CHS定址)。硬碟在上電後保持高速旋轉(5400轉/min以上),位於磁頭臂上的磁頭懸浮在磁碟表面,可以通過步進電機在不同柱面之間移動,對不同的柱面進行讀寫。所以在上電期間如果硬碟受到劇烈振盪,磁碟表面就容易被劃傷,磁頭也容易損壞,這都將給盤上存儲的數據帶來災難性的後果。
內存的存儲原理
內存,英文名為RAM(Random Access Memory),全稱是隨機存取存儲器。主要的作用就是存儲代碼和數據供CPU在需要的時候調用。但是這些數據並不是像用木桶盛水那麼簡單,而是類似圖書館中用有格子的書架存放書籍一樣,不但要放進去還要能夠在需要的時候准確的調用出來,雖然都是書但是每本書是不同的。對於內存等存儲器來說也是一樣的,雖然存儲的都是代表0和1的代碼,但是不同的組合就是不同的數據。讓我們重新回到書和書架上來。
如果有一個書架上有10行和10列格子(每行和每列都有0~9編號),有100本書要存放在裡面,那麼我們使用一個行的編號和一個列的編號就能確定某一本書的位置。如果已知這本書的編號36,那麼我們首先鎖定第3行,然後找到第6列就能准確的找到這本書了。
在內存中也是利用了相似的原理現在讓我們回到內存上,對於它而言數據匯流排是用來傳入數據或者傳出數據的。因為存儲器中的存儲空間是如果前面提到的存放圖書的書架一樣通過一定的規則定義的,所以我們可以通過這個規則來把數據存放到存儲器上相應的位置,而進行這種定位的工作就要依靠地址匯流排來實現了。
對於CPU來說,內存就像是一條長長的有很多空格的「線」,每個空格都有一個唯一的地址與之相對應。如果CPU想要從內存中調用數據,它首先需要給地址匯流排發送地址數據定位要存取的數據,然後等待若干個時鍾周期之後,數據匯流排就會把數據傳輸給CPU。當地址解碼器接收到地址匯流排送來的地址數據之後,它會根據這個數據定位CPU想要調用的數據所在的位置,然後數據匯流排就會把其中的數據傳送到CPU。
CPU在一行數據中每次知識存取一個位元組的數據。會到實際中,通常CPU每次需要調用64bit或者是128bit的數據(單通道內存控制器為64bit,雙通道為128bit)。如果數據匯流排是64bit的話,CPU就會在一個時間中存取8個位元組的數據,因為每次還是存取1個位元組的數據,64bit匯流排將不會顯示出來任何的優勢,工作的效率將會降低很多。這也就是現在的主板和CPU都使用雙通道內存控制器的原因。
光碟 存儲原理
有一類非磁性記錄介質,經激光照射後可形成小凹坑,每一凹坑為一位信息。這種介質的吸光能力強、熔點較低,在激光束的照射下,其照射區域由於溫度升高而被熔化,在介質膜張力的作用下熔化部分被拉成一個凹坑,此凹坑可用來表示一位信息。因此,可根據凹坑和未燒蝕區對光反射能力的差異,利用激光讀出信息。
工作時,將主機送來的數據經編碼後送入光調制器,調制激光源輸出光束的強弱,用以表示數據1和0;再將調制後的激光束通過光路寫入系統到物鏡聚焦,使光束成為1大小的光點射到記錄介質上,用凹坑代表1,無坑代表0。讀取信息時,激光束的功率為寫入時功率的1/10即可。讀光束為未調制的連續波,經光路系統後,也在記錄介質上聚焦成小光點。無凹處,入射光大部分返回;在凹處,由於坑深使得反射光與入射光抵消而不返回。這樣,根據光束反射能力的差異將記錄在介質上的「1」和「0」信息讀出
8. 光存儲的類型
光學技術、激光技術、微電子技術、材料科學、細微加工技術、計算機與自動控制技術的發展。光存儲是由光碟表面的介質影響的,光碟上有凹凸不平的小坑,光照射到上面有不同的反射,再轉化為0、1的數字信號就成了光存儲。
當然光碟外面還有保護膜,一般看不出來,不過你能看出來有信息和沒有信息的地方。刻錄光碟也是這樣的原理,就是當刻錄的時候光比較強,燒出了不同的凹凸點。
存儲原理:
無論是CD光碟、DVD光碟等光存儲介質,採用的存儲方式都與軟盤、硬碟相同,是以二進制數據的形式來存儲信息。而要在這些光碟上面儲存數據,需要藉助激光把電腦轉換後的二進制數據用數據模式刻在扁平、具有反射能力的碟片上。
以上內容參考:網路——光存儲
9. 一個數字激光存儲器可存儲相當於兩萬頁的文字內容分析
咨詢記錄 · 回答於2021-12-31
10. 光碟使用激光技術存儲和讀取數據。
光碟 存儲原理
有一類非磁性記錄介質,經激光照射後可形成小凹坑,每一凹坑為一位信息。這種介質的吸光能力強、熔點較低,在激光束的照射下,其照射區域由於溫度升高而被熔化,在介質膜張力的作用下熔化部分被拉成一個凹坑,此凹坑可用來表示一位信息。因此,可根據凹坑和未燒蝕區對光反射能力的差異,利用激光讀出信息。
工作時,將主機送來的數據經編碼後送入光調制器,調制激光源輸出光束的強弱,用以表示數據1和0;再將調制後的激光束通過光路寫入系統到物鏡聚焦,使光束成為1大小的光點射到記錄介質上,用凹坑代表1,無坑代表0。讀取信息時,激光束的功率為寫入時功率的1/10即可。讀光束為未調制的連續波,經光路系統後,也在記錄介質上聚焦成小光點。無凹處,入射光大部分返回;在凹處,由於坑深使得反射光與入射光抵消而不返回。這樣,根據光束反射能力的差異將記錄在介質上的「1」和「0」信息讀出