DIPLOMSKI RAD

TEMA: Klasifikacija i kategorizacija raunarske memorije

DIPLOMSKI RAD

TEMA: Klasifikacija i kategorizacije raunarske memorije

Sadraj:

51.Uvod

51.1Problem, predmet i objekt istraivanja

51.2Svrha i ciljevi istraivanja

62.Memorije

81.1Hijerarhijski sistem memorija

113.Operativna memorija

133.1ROM Memorija

153.2RAM Memorija

163.2.1Statiki i dinamiki RAM

183.3Registarska memorija

183.4Stek memorija

193.5Ke memorija

213.5.1Dvonivovske i podjeljene ke-memorije

223.6Virtuelna memorija

233.6.1Uitavanje stranica po potrebi

233.6.2Neophodan hardver

243.6.3Prebacivanje stranica sa diska u fiziku memoriju

264.Sekundarna memorija

284.1Hard disk

294.1.1Dijelovi hard diska

304.1.2Upis podataka na hard disk

314.1.3itanje podataka sa hard diska

324.1.4POVEZIVANJE hard diska

334.1.5Odabir hard diska

344.2CD (Compact Disc)

344.2.1Principi

344.2.2Vrste medija

354.2.3Standardi

354.2.4Konstrukcija CD-ROM ureaja

364.3DVD (Digital Versatile Disc)

374.3.1Vrste DVD diskova

384.4Blu-ray Disc

394.4.1Tehnika

404.4.2Interaktivni aplikacijski sloj

404.4.3Protok podataka

404.5Magnetne trake

414.6Buene (papirne) kartice

424.7Iomega Zip ureaji

424.8Flash memorija

434.8.1Princip rada fle memorije

444.8.2USB flesh drive

454.8.3Kapacitet fle memorije

464.8.4Brzina fle memorije

464.9SSD (Solid-state drive)

494.10Holografski vienamjenski disk (HVD)

505.Zakljuak

516.Literatura

1. Uvod

Memoriju ili memorijski sistem ine ureaji koji obezbjeuju zapisivanje binarnih podataka. Memorija je namjenjena upisu, pamenju i itanju podataka i programa. Operacije upisa i operacija itanja nazivaju se jo i prisup memoriji. Za memorije raunara koristi se iroki opseg tipova, tehnologija, organizacija i cijena. Nijedna tehnologija nije optimalna u zadovoljenju zahtjeva za memorijski sistem raunara. Svaki memorijski sistem bilo kog tipa sadri memorijski medijum na kome si pamte podaci, kao i odgovarajue upravljake elektronske i programske blokove.Kako su razvijani memorijski sistemi najbolje pokazuje podatak da je prvi elektronski raunar ENIAC sastojao se od 18000 vakumskih cijevi i 1500 releja. Za memorisanje jedne cifre on je imao po 10 cijevi od kojih je samo jedna bila ukljuena, bio je teak 30 tona. Njegova potronja je bila 140kW i programirao se preko 6000 multipozicionih prekidaa. Jedan od tvoraca ENIAC-a Don fon Nojman je zakljuio da je programiranje raunara pomou velikog broja prekidaa i kablova sporo i teko, i da je bolje program predstaviti u digitalnom obliku u memoriji raunara. Takoe je zakljuio da je bolje koristiti binarnu aritmetiku umesto decimalne. Fon Nojmanov arhitekturni princip, poznat kao fon Nojmanova maina, primenjen je kod prvog raunara sa zapamenim programom EDSAC, i osnova je za sve raunare do dananjih dana.

Za dalji razvoj raunara, i poboljanje njihovih karakteristika neophodan je bio razvoj memorijskih elemenata koji bi uvali informacije izmeu dve operacije. Poetkom druge polovine 20 vijeka u upotrebi su bili najee mehaniki medijumi za memorisanje podataka kao to su buene trake i buene kartice. U isto vreme dolo je do razvoja memorije od magnetnih jezgara, i prvog korienja kondenzatora kao memorijskih elemenata, za koje je bilo potrebno osveavanje kako se sadraj ne bi gubio. Tokom godina razvoja dolo je do podjele memorija na one koje trebaju da uvaju podatke to due bez dodatnog napajanja i do memorija za koje nije neophodno da uvanju podatke kada se napajanje iskljui, to dovodi do podjele memorija na kratkotrajne i dugotrajne. Zahtjevi od memorija su bili da budu to je mogue dimenziono manje, da mogu dugo da uvaju podatke bez osveavanja, da imaju to manju potronju.

Sa razvojem materijala poele su se pojavljivati magnetne memorije kao to su magnetne trake, magnetni mjehurii, a zatim i tvrdi (hard) diskovi i fleksibilni (Flopy) diskovi za uvanje podataka. Razvoj dugotrajnih memorija pratio je i razvoj poluprovodnikih RAM i ROM memorija izraivanih u razliitim tehnologijama: MOS, bipolarne, CCD. Poslednju deceniju 20. vijeka prati pronalazak optikih memorija kao to su kompakt diskovi (CD), i holografske memorije. Od 1980. godine moemo pratiti razvoj brzine rada procesora i memorija i primjetiti disproporciju u razvoju brzine memorija u odnosu na brzine procesora. U digitalnim sistemima memorije predstavljaju gradivne blokove u koje se moe upisati i iz kojih se moe proitati informacija. Tema diplomskog rada je klasifikacija i kategorizacija memorija raunara, kao i njena uloga u funkcionisanju raunarskog sistema. Cilj ovoga rada je da na jednom mjestu prui kompletan uvid u oblasta memorija ili memorijskih sistema raunara. Zatim, da predstavi osnovne kategorije memorija: operativna i sekundarna, da predstavi hardverske i softverske memorijske komponente.Rad je u nastavku podijeljen u tri poglavlja. U prvom poglavlju date su osnovne definicije i pogled na hijerarhijski sistem memorije uz osvrt na definiciju lokacije i uticaj lokacije na brzinu izvravanja.U drugom poglavlju dat je prikaz operativne memorije, pregled njene interne organizacije, njene karakteristike,pregled svih vrsta memorija koje spadaju u operativne memorije i njene uloge u radu sistema raunara.U treem poglavlju date su osnovne definicije sekundarne memorije, podjela prema nainu uvanja podataka te ureaji koji se mogu koristiti kao sekundarna memorija, koji su u ovom detaljno opisani.

1.1 Problem, predmet i objekt istraivanjaProblem istraivanja ovog diplomskog rada je nedovoljno poznavanje raunarske memorije i njena uloga u funkcionisanju raunarskog sistema.

Predmet istraivanja je klasifikacija i kategorizacija raunarske memorije.

Objekat istraivanja je raunarska memorija koja se nalazi unutar raunara.1.2 Svrha i ciljevi istraivanjaSvrha istraivanja je utvrditi sve vrste memorija koje se nalaze u raunaru i objasniti znaaj memorije u radu raunarskog sistema.

Cilj istraivanja je jasno formulisati i predoiti rezultate istraivanja te prikazati konkretne vrste memorije koje se do danas koriste u raunarima.2. Memorije

Memoriju ili memorijski sistem ine ureaji koji obezbjeuju zapisivanje binarnih podataka. Memorija je namjenjena upisu, pamenju i itanju podataka i programa. Operacije upisa i operacija itanja nazivaju se jo i prisup memoriji.

Memorije koje se koriste u raunarskim sistemima se mogu svrstati u dvije kategorije: operativna memorija (ROM, RAM, ke) i sekundarna memorija (magnetne memorije,optike memorije i fle memorije).Jedna od osnovnih osobina kompjutera je mogunost memorisanja podataka i programa kao i instrukcija na osnovu kojih e se izvriti eljene operacije sa podacima. Ova osobina realizuje se putem unoenja podataka, odnosno instrukcija u glavnu memoriju koja se ponekad naziva radna ili operativna memorija. U glavnoj (operativnoj) memoriji nalaze se, prema tome, podaci (informacije) koji se neposredno obrauju, tj. koji su nam potrebni upravo u tom trenutku. Svi ostali podaci i instrukcije nalaze se na spoljnim(sekundarnim) memorijama koje imaju vrlo velike kapacitete i jo vee interne brzine prenosa podataka do glavne memorije. Memorija predstavlja onaj dio raunara gdje se fiziki uvaju podaci i programi.Naziv memorija koristimo za specijalizovani hardver koji obezbjeuje pamenje informacija u raunarskom sistemu. Taj hardver sadri dve osnovne komponente - memorijski medijum i upravljaki sistem memorije. Memorijski medijum slui za upis podataka koji e kasnije, po potrebi, biti itani. Dakle, nad memorijom se vre dvije osnovne operacije: upis i itanje podataka. Upravljaki sistem memorije definie vrstu pristupa - za upis ili itanje, pronalazi lokaciju kojoj se pristupa i omoguava prenoenje podataka izmeu magistrale podataka i izabrane memorijske lokacije.

Znaenje pojma lokacija zavisi od toga na koju vrstu memorije se odnosi unutranju ili spoljanju. Unutranja memorija se esto izjednaava sa glavnom (operativnom) memorijom, ali i procesorski registri, sopstvena memorija upravljake jedinice i ke memorija takoe spadaju u unutranju memoriju. Spoljanje memorije kao to su disk i traka slue za skladitenje podataka, a procesor im pristupa preko U/I kontrolera.

Re je prirodna jedinica organizacije glavne memorije. Veliina rijei je tipino jednaka broju bitova koji se koriste da bi se predstavio cijeli broj i duina instrukcije, mada ima izuzetaka. S druge strane, podaci na spoljanjim memorijama organizuju se u skladu sa fizikim karakteristikama memorijskog medijuma. Na primer, na diskovima se podaci organizuju u sektore. U svim memorijskim sistemima koji se danas koriste na memorijskom medijumu se pamti energija u nekim diskretnim koliinama, kao to su npr. magnetni moment, struja, naelektrisanje, provodni put i sl. Da bi se neki medijum mogao koristiti za pamenje podataka, treba da ima:

Dva stabilna stanja, kojima se predstavljaju binarne vrijednosti 0 i 1

Mogunost upisa prelaskom u odgovarajue stanje,

Mogunost otkrivanja(itanja) stanja.Definisanje lokacije u memorijskom medijumu moe se ostvariti na osnovu adrese pridruene lokaciji ili na osnovu njenog sadraja. U prvom sluaju kaemo da imamo adresni pristup, a u drugom da je to asocijativni pristup. Adresni pristup moe biti direktan, poludirektan i sekvencijalan.

Direktan pristup podrazumeva da se svakoj adresibilnoj jedinici pristupa za isto vrijeme nezavisno od njenog mjesta u memoriji i karakteristian je za glavnu memoriju. Ova metoda pristupa esto se naziva sluajni (random) pristup.

Poludirektan pristup podrzumeva da grupe podataka imaju jedinstvenu adresu zasnovanu na fizikoj lokaciji (npr. sektor na disku). Vrijeme pristupa zavisi od toga gde se prethodno nalazio mehanizam za itanje/upisivanje.

Sekvencijalni pristup koristi kod memorija u kojima su grupe podataka organizovane u zapise koji slijede jedan za drugim. Da bi se pronaao odgovarajui zapis mehanizam za itanje/upisivanje mora da se premeta preko svi zapisa koji prethode traenom, pa se vrijeme pristupa razliitim zapisima znaajno razlikuje. Ovakav pristup karakteristian je za jedinice traka.

Asocijativan pristup koristi vrsta memorije sa direktnim pristupom koja omoguava da se porede eljene lokacije bitova unutar rijei kako bi se postigla podudarnost sa odreenim uzorkom i da se to uradi za sve rijei istovremeno. Dakle, rije se izvlai na osnovu njenog sadraja, a ne na osnovu njene adrese. Kao i kod memorije sa direktnim pristupom, vrijeme izvlaenja je konstantno i ne zavisi od lokacije ili prethodnih uzoraka pristupanja. Ke memorije mogu da koriste asocijativni pristup.

Dinamiku pristupa mehanizam za itanje/upisivanje karakterie parametar koji nazivamo vrijeme pristupa. Vrijeme pristupa za glavnu memoriju je vremenski interval koji protekne od dovoenja signala za definisanje pristupa do zavretka upisa podatka ako se radi o operaciji upisa, odnosno dobijanja podataka na magistrali podataka, ako se radi o operaciji itanja. Najkrae vrijeme izmeu dva uzastopna pristupa memoriji naziva se memorijski ciklus. Memorijski ciklus obino je neto dui od vremena pristupa zbog tzv. "mrtvog vremena" neophodnog iz tehnikih razloga. Za memoriju koja nema direktni pristup, vrijeme pristupa je ono vrijeme koje je potrebno da se mehanizam za itanje/upisivanje pozicionira na eljenu lokaciju. Brzina kojom se podaci prenose u memorijsku jedinicu ili iz nje naziva se vrijeme prenosa.

Za memoriju sa direktnim pristupom brzina prenosa je 1/(Vrijeme ciklusa), a za ostale memorije

tn=ta+n/r (1)gdje su:

tn vrijeme itanja ili upisivanja n bitova

ta srednje vrijeme pristupa

n broj bitova

r brzina prenosa izraena brojem bitova u sekundi Osim vrste pristupa i brzine, meu osnovne karakteristike memorije ubrajamo kapacitet i cijenu. Radi to efikasnije obrade podataka raunaski sistem treba da ima memoriju sa to je mogue veim kapacitetom, to veom brzinom i to niom cenom. Kako su ovi zahtevi opreni, savremeni raunarski sistemi opremaju su hijerarhijskim sistemom memorija.Idealna memorija bi trebalo da ima sledee karakteristike:

visoku gustinu pakovanja koja direktno utile na kapacitet memorije,

trajno uvanje podataka, kratko vrijeme upisa i itanja podataka, to bitno utie na brzinu rada,

veliki broj upisa pre otkaza memorije, to utie na brzinu rada,

nisku potronju elektrine energije, nisku cijenu.1.1 Hijerarhijski sistem memorijaKako su za efikasan rad centralnog procesora od presudnog znaaja brzina pristupa i kapacitet memorije, savremeni raunarski sistemi nemaju samo dve vrste memorija - brze operativne i spoljanje velikog kapaciteta, ve itav hijerarhijski sistem memorija koji ine:

procesorski registri,

ultrabrza ke memorija,

glavna operativna memorija,

hard diskovi i spoljanje memorije sa izmenjivim medijumima.Kako bi glavni resurs raunara - centralni procesor, troio to manje vremena na dobijanje podataka potrebnih za obradu, u njegov sastav obino ulazi grupa od desetak registra opte namjene. Vrijeme pristupa ovim registrima zavisi od brzine rada procesora i kree se oko 1 nsec. Centralnom procesoru pridruuje se i veoma brza memorija u koju se smetaju instrukcije i podaci kojima se procesor u toku rada po nekom programu najee obraa. Ona po brzini odgovara centralnom procesoru, ali je relativno malog kapaciteta zbog visoke specifine cijene. Za nju se koristi naziv ke memorija (cache - skrivena), jer je programer (i centralni procesor) praktino ne vidi, za razliku od procesorskih registara o ijem stanju stalno treba da vodi evidenciju. Ke podsistem se umee izmeu CPU i glavne memorije. On se sastoji od ke kontrolera i brzih memorijskih ipova (SRAM).Ke podsistem moe biti ugraen u sam CPU (L1 - level 1 chache) ili predstavljati izdvojene komponente (L2- level 2 cache). Takoe postoje i reenja u kojima je ke kontroler ugraen u CPU, a brzi memorijski ipovi se nalaze spolja. Interni ke L1 obino ima kapacitet izmeu 4 i 16KB, a eksterni ke L2 256-1000KB. Eksterni ke ima Vrijeme pristupa oko 10ns, pa moemo rei da je ke memorija obino do 1000 puta manja od operativne memorije, ali oko 100 puta bra.

Slika 1: Hijerarhija memorije u raunarskom sistemu

Glavna operativna memorija ijim registrima procesor moe direktno da pristupa kod dananjih personalnih raunara obino ima kapacitet 512 MB ili 1GB (a moe biti i znatno vei, zavisi od matine ploe) i vrijeme pristupa oko 50-70 nsec. Ako to uporedimo sa karakteristikama operativnih memorija skupih i monih raunarskih sistema od pre nekoliko desetina godina, koje su imale kapacitet od 64 KB i vrijeme pristupa koje se merilo mikrosekundama, vidimo da su pokazatelji brzina i kapaciteta koje navodimo uslovni i da e moda ve za koji mesec biti zastarjeli.

Najbre spoljanje memorije su hard diskovi. Procesor moe da koristi podatke sa hard diska samo ako su prethodno prebaeni u operativnu memoriju. Ovo prebacivanje vri se u blokovima, pa kaemo da je pristup podacima na hard disku poludirektan - moe se pristupiti samo bloku, a ne direktno svakom pojedinanom podatku kao u operativnim memorijama. Podaci su na hard disku zabeleeni korienjem magnetskog principa registrovanja podataka (za razliku od podataka u centralnom procesoru, keu i glavnoj operativnoj memoriji kod kojih se koristi elektronski princip) pa je vrijeme pristupa znatno vee i mjeri se u ms. Kapacitet hard diska danas se mjeri stotinama GB i TB, a vrijeme pristupa manje je od 10ms.

Spoljanje memorije sa izmenjivim medijumima imaju praktino neogranien kapacitet. U zavisnosti od principa registrovanja informacija, korienog interfejsa i karakteristika samog ureaja vrijeme pristupa kree se od stotinak ms (kod CD ROM ureaja) do destak sekundi (kod jedinica magnetskih traka).

Kapacitet operativne memorije prividno se poveava korienjem mehanizma koji se naziva virtualna memorija. Iluzija znatno veeg kapaciteta operativne memorije nego to on realno jeste postie se organizacijom adresnog prostora operativne memorije i hard diska kao jedne celine - virtualnog adresnog prostor. Svaka virtualna adresa identifikuje jednu memorijsku lokaciju koja moe biti u operativnoj ili na spoljanjoj memoriji. Ako program zahteva pristup podatku ija virtualna adresa ukazuje na neku lokaciju u operativnoj memoriji, pristup se obavlja bez problema. Meutim, ako se podatak nalazi na nekoj od spoljanjih memorija, mora se prvo preneti u operativnu memoriju, pa se tek onda moe koristiti. Ako se podatak nalazi na hard disku, onda virtualnoj logikoj adresi odgovara fizika adresa ije su komponenete redni broj povrine, cilindra i sektora diska.

Zato nam je potrebno potrebno toliko razliitih tipova memorije?

Brzim i monim procesorima potreban je jednostavan i brz pristup velikim koliinama podataka kako bi maksimizirali performanse.

Ukoliko CPU ne moe da dobije brzo podatke koji su mu potrebni potrebni za obradu, on e praktino da stane i eka na njih.

Savremeni CPU-i koji rade na brzinama od preko 1 GHz mogu da obrade veliku koliinu podataka potencijalno milijarde By u sekundi. Kada bi memorija pratila tolikeke koliine podataka, ona bi bila ekstremno skupa.

Dizajneri raunara su ovaj trokovni problem rijeilii podjelom memorija - skupe memorije se koriste u malim koliinama, dok se nedostatak nadoknauje korienjem veih koliina jeftinije memorije.

3. Operativna memorijaOperativna (radna, centralna,glavna, primarna) memorija je poluprovodnicka memorija. To je memorija sa direktnim pristupom, gdje brzina pristupa ne zavisi od poloaja, odnosno adrese lokacije kojoj se pristupa. Pristup i prenos podataka je paralelan. Ima veliku brzinu rada,priblinu brzini procesora. Obino je manjeg kapaciteta zbog relativno visoke cijene. U nju se prenose programi iz sekundarne memorije pa ih procesor pribavlja iz operativne memorije i izvrava instrukciju po instrukciju. Takoe, u nju se prenose podaci iz sekundarne memorije koje procesor oitava i koristi pri izvravanju programa. U nju procesor takoe upisuje rezultate koje dobiva pri izvravanju programa. Da bi se postigla maksimalna brzina rada sistema operativna memorija treba da ima brzinu koja odgovara brzini rada procesora i to veci kapacitet. Kako je cijena tako brzih memorija velikog kapaciteta visoka, u praksi se uglavnom koriste operativne memorije neto niih brzina rada i relativno manjih kapaciteta.Operativnu memoriju prakticno ine dva tipa poluprovodnikih memorija: memorija ROM (Read Only Memory) tipa i memorija RAM (Random Access Memory) tipa. Memorija ROM tipa je memorija sa fiksnim sadrajem koji se jedino moe ocitavati iz te memorije. Kao memorija ROM tipa moe da se koristi poluprovodnika memorija jednog od sljedeih tipova: ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electricaly Erasable PROM).

Slika 2: Blok ema operativne memorije Interna organizacija

Operativna memorija je deo raunarskog sistema u kome se uvaju programi i podaci i organizovana je u lokacije. Svaka lokacija se sastoji od istog broja elija. U memorijskoj eliji moe da se uva samo jedna od dve razliite vrijednosti. Ove vrijednosti su binarne cifre 0 i 1 koje su poznate kao bitovi, tj. osnovna jedinica memorije je binarna cifra nazvana bit. Veliina koja je smetena u memoriji, nezavisno od toga da li ona predstavlja deo instrukcije ili podataka, je u binarnoj formi. Isti zakljuak vai i za deo informacije koji se prenosi preko magistrala ili se smeta u druge delove raunara.Svaka lokacija ima svoj broj koji se zove adresa. Program pristupa specifinoj lokaciji na osnovu adrese. Ako memorija ima n lokacija, tada adrese primaju vrednosti od 0 do n-1. Susjedne lokacije imaju uzastopne adrese. Ako je adresa m-tobitna, tada maksimalan broj lokacija koje se direktno adresiraju iznosi 2m. Na slici 3 prikazana je simbolika prezentacija memorije. Pravougaono polje predstavlja skup lokacija u kojima je mogue vriti upisivanje ili itanje. Trapezno polje se odnosi na adresni dekoder pomou koga se bira (selektuje) jedna od memorijskih lokacija ija je adresa prisutna na ulazu.

Slika 3: Simbolika prezentacija memorije

Obino se u memorijskim lokacijama smjeta jedan bajt, a to je grupa od 8 bitova. Rijei su vee grupe bitova a ine ih obino dva ili vie bajtova. Raunar kod koga je re 16-bitna ima dva bajta po rijei, dok raunar kod koga je re 32-bitna ima etiri bajta po rijei. Nibla (nibble) je skup od etiri bita. Karakteristike operativne memorijeBazina tehnologija za implementaciju glavne memorije koristi poluprovodnika integrisana kola. U sutini, kao i kod CPU to su LSI ili VLSI ipovi velike gustine pakovanja i jako izraene kompleksnosti. Sledee osobine sa projektantske take gledita su kljune za izbor memorije:

Brzina - vrijeme koje protekne izmeu iniciranja operacije i zavretka te operacije (na primer izmeu Read i MFC). Brzina se izraava u zavisnosti od sledea dva termina:

a) Vrijeme pristupa (access time) - definie se kao vrijeme koje protekne od trenutka kada je adresa stabilna do trenutka kada se memorija odazove sa stabilnim podacima.

b) Vrijeme ciklusa (cycle time) - minimalno vremensko kanjenje koje je potrebno da proe izmeu dve sukcesivne memorijske operacije (na primer, vrijeme izmeu dve sukcesivne operacije itanja). Vrijeme ciklusa odreuje koliko se brzo moe pristupati memoriji (na kontinualnoj osnovi). Vrijeme ciklusa je obino due od vremena pristupa.

Gustina - koliko se bitova moe uvati (smestiti) po memorijskom ipu. U optem sluaju ovo odreuje koliko je ipova potrebno za implementaciju glavne memorije raunara.

Disipacija snage - kod memorijskih ipova disipacija snage specificira se u zavisnosti od snage koja se troi kada se vri obraanje nekoj lokaciji koja pripada tom ipu (operating power), i snage koja se troi kada se ne vri obraanje (standby power).

Cijena komponenata - obino cijena ukupnog memorijskog podsistema (primarna i sekundarna memorija) ima veliki uticaj na ukupnu cenu raunarskog sistema.

Drugi faktori - u ovu grupu spadaju pouzdanost, kompatibilnost sa drugim memorijskim ipovima, organizacija memorije u zavisnosti od broja bitova po lokaciji i dr.

3.1 ROM Memorija

ROM(ReadOnlyMemory) koristi se za uvanje programa i podataka koji su potrebni za pokretanje raunara pri ukljuivanju. ROM memorija moe samo da se ita i ona ne gubi sadraj po iskljuivanju raunara. Zbog toga to se na ovakavmedijpodaci ne mogu (na jednostavan nain) zapisivati, njegova upotreba je najea kod distribucijefirmvera(vrstesoftverato je u uskoj vezi saraunarskim hardverom, gdje nema potrebe za estim auriranjem). DananjipoluprovodnikiROM ima tipian oblikintegralnog kola, ono to obino zovemo "ip", a razlikujemo ga od ostalih "ipova" esto samo po upisanim oznakama.Memorija ROM tipa se programira pri proizvodnji i njen sadraj se ne moe mijenjati. Kod klasinih ROM ipova, podaci se na njih upisuju tokom samog procesa proizvodnje i kasnije se ne mogu mijenjati. Primjenom blokade upisivanja podataka, memorija iz koje se mogu i itati i u nju upisivati podaci, se privremeno moe pretvoriti u memoriju iz koje se podaci mogu samo itati.

CD-ROMnije oblik elektronskog ROM-a, ve je to vrstakompakt diska. Sa CD-ROM-a se moe samo itati, odatle i naziv. Kod CD-R moe se pisati samo jednom, nakon toga samo itati (slino kod PROM) i CD-RW, u koga se moe vie puta upisivati i itati (kao EEPROM).

Diodni matrini ROM, nekad ugraivan u raunare i kod tastatura za raunarske terminale. Programiranje se vrilo postavljanjem diskretnihpoluprovodnikihdiodana odreenim mjestima natampanoj ploi.

Jedan oblik pred-poluprovodnike ROM tehnologije bio je u primjeni kodNASA-inog "Apollo" svemirskog programa. Programiranje se vrilo runim omotavanjem ice unutar i okolo feritnog jezgra transformatora.

Jedan od razloga zbog kojih je ROM jo uvijek u upotrebi je brzina -magnetni diskovisu mnogo sporiji. Drugi je injenica da se upravljaki program potreban za rad diska ne moe nalaziti na samom disku. Zato jeBIOSjo uvijek na ROM-u. Uz ovo,mreneigrafike karteneke svoje osnovne funkcije implementiraju preko softvera pohranjenog na ROM-u. Dalje, u posebno tekim uslovima rada (vibracije, veliko ubrzanje), gdje su diskovi neprimjenljivi zbog svoje osjetljivosti, ROM je nezamjenljiv.

Kod onih vrsta ROM-a u koje se moe upisivati, upisivanje je uvijek znatno sporije od itanja i zahtijeva ili promjene napona ili podeavanje prekidaa - dampera (engl. jumper - kratkospojnik/u raunarskoj tehnici/).

Postoji pet osnovnih vrsta ROM memorije:

standardna ROM memorijau koju podatke upisuje proizvoa, a korisnik moe samo itati podatke iz nje. Zahtjeva savreno isprogramirane i potpune podatke kada ju se proizvodi. Ako su podaci netoni, ili zahtjevaju neku promjenu, ip se baca i proizvodi se novi.

PROM(eng.programmable ROM) do korisnika dolazi bez upisanih podataka,pa ih korisnik sam moe upisati. To se vri pomou posebnog ureaja,PROM-programatora. Jednom upisane podatke nije mogue ni brisati niti mijenjati.

EPROM(eng.erasable programable ROM) se ponaa kao PROM, s razlikom da ju je mogue dovesti u poetno stanje tj. izbrisati skidanjem zatitne naljepnice na vrhu ipa i izlaganjem na ultraljubiastom svjetlu desetak minuta.

EEPROM(eng.electrically erasable PROM) se ponaa kao EPROM, samo to se njen sadraj ne brie pomou UV zraka nego dovoenjem poveanog napona na prikljuke ipa u odreenom vremenu. Za razliku od EPROM-a kojeg je potrebno izvaditi iz sklopa i izloiti UV zraenju, EEPROM se moe brisati u sklopu u kojem je graen pomou posebnog programa, a i nije nuno pobrisati cijeli sadraj nego se moe izbrisati samo dio. Kako se izmjene vre bajt po bajt, EEPROM je jako spor

Flash memorijaje vrsta EEPROM memorije kojom se nastojalo popraviti sporost standardnog EEPROM-a. To se postiglo time to se flash memorija, za razliku od standardne EEPROM, memorije brie i programira u veim blokovima. U praksi se ponaa poput RAM memorije, s tom razlikom da sadraj ne nastaje nakon prekida napajanja pa ima iroku primjenu koristi se za BIOS ipove, za USB memory stickove, za MP3 playere, za memorijske kartice u digitalnim fotoaparatima i mobitelima, za memorijske kartice za konzole poput Playstationa itd.

3.2 RAM Memorija

RAM je memorija s izravnim pristupom u koju korisnik moe upisivati podatke i iz koje ih moe itati. RAM je radna memorija koju raunar koristi za memorisanje programa i podataka ija je obrada u toku. Sadraj RAM-a je promjenljiv. Ako nestane struje ili se raunar iskljui, nepovratno se brie sve to je zateeno u radnoj memoriji. Da bi se podaci sauvali na raunaru, moraju se memorisati na disk prije zatvaranja programa i iskljuenja raunara. Dananji raunari imaju standardne radne memorije od 2, 4, 8 i vie GB, radne memorije.Memorija RAM tipa moe da bude statika ili dinamika. Dinamika memorija RAM tipa ima jednostavniju strukturu, veci kapacitet i niu cijenu. Staticka memorija RAM tipa je sloenija i skuplja, ali se njome lake upravlja. Zbog nie cijene i veceg kapaciteta, u savremenim racunarima se najee koriste dinamike memorije RAM tipa.

Statika memorija kao memorijske elemente koristi poluprovodnika bistabilna kola. Dobre odlike ovih kola su velika brzina upisa i itanja i dozvoljena odstupanja parametara komponenata. Nedostatak je mali kapacitet posto troe vise energije nego dinamike, zbog ega je manja gustina na silicijumskoj ploici integrisanog kola. Veina statikih memorija realizuje se u MOS tehnologiji (eng. MOS Metal Oxide Semiconductor - metal oksid poluprovodnik). Meutim, postoje i statike memorije sa bipolarnim kolima, koje su bre ali imaju veu disipaciju snage.Dinamike memorije kao memorijski element koriste spregu kondendzatora i tranzistora realizovanih na integrisanom kolu u MOS tehnologiji kao jedna struktura. Bit podataka se pamti kao vea ili manja koliina naelektrisanja na p-n spoju MOS tranzistora koji igra ulogu kondendzatora a izolovan je od drugih kola pomou tranzistora. Ovo naelektrisanje se zadrava ogranieno vrijeme, zbog ega je potrebno periodino osveavanje naelektrisanja otprilike svake 2ms. Dva glavna razloga popularnosti DRAM-ova su: veliki kapacitet i relativno mala potronja.OsobinaRAM memorije je da se svakom njenom bajtu moe slobodno pristupiti nezavisno od prethodne memorijske lokacije, s tim da se u nju podaci mogu iupisivati(write) iitati(read) iz nje.Svakim upisom podatka u neku lokaciju, njen prethodni sadraj se automatski gubi.

Druga vana osobina RAM memorije je da ona podatke koji se u njoj nalaze zadrava (uva) samo dok postoji napon napajanja na njoj.im nestane napona napajanja, kompletan sadraj memorije se gubi.

Karakterisitike RAM memorije su njenkapacitet(obino 512 MB i vie) ivrijeme pristupatj. vrijeme koje protekne izmeu zahteva memoriji za podatkom i dobijanje podatka iz memorije (izraava se u nanosekundama i danas je obino od 5 do 10ns).Veoma vana karakteristika RAM-a je da se razliitim memorijskim mjestima gotovo uvijek pristupa jednakom brzinom. Kod nekih drugih tehnologija postoje odreeni zastoji pri proputanju pojedinihbitovailibajtova.

Uobiajene vrste RAM-a:

SRAM, skraeno odengl.Static RAM NV-RAM odengl.Non-Volatile RAM DRAMengl.Dynamic RAM Fast Page Mode DRAM EDO RAMengl.Extended Data Out DRAM

SDRAMengl.Synchronous DRAM

DDR SDRAMengl.Double Data Rate Synchronous DRAM

RDRAMiliRambusDRAM

DDR2RAMPoluprovodniki RAM se proizvodi kaointegralno kolo, u obliku plug-in modula. Razlikuju se po broju pinova (noica, kontakata), njihovom rasporedu i dr.

3.2.1 Statiki i dinamiki RAMKod statikih RAM-ova postoji flip-flop za svaku lokaciju u koju se smeta podatak, a informacija ostaje zapamena sve dok se ne promeni stanje flip-flopa (tj. dok se ne upie nova informacija) ili ne iskljui napajanje ipa. Kod dinamikih RAM-ova se mehanizam pamenja zasniva na jednom tranzistoru i kondenzatoru za svaki bit. Informacija se upisuje kao nula ili pranjenjem kondenzatora izmeu gejta i sorsa tranzistora. Dinamiki RAM jevtiniji odstatikog ali zbog pranjenja kondenzatora mora da se vri osveavanje sadraja (dopunjavanje kondenzatora). U tom cilju je potrebno ugraditi dodatnu logiku koja se zove logika za osveavanje memorije. Zadatak ove logike je da u pravom trenutku vri dopunjavanje kondenzatora. U sutini se ovaj postupak izvodi automatski (obino nezavisno od rada CPU-a), ali je za realizaciju ove logike potrebno predvideti prostor na memorijskim ploama. Tip RAM-a novije proizvodnje je NOVRAM (Nonvolatile Random Access Memory). NOVRAM predstavlja veoma brzi statiki RAM kod koga je, kao rezerva, na istom ipu predvieno identino EEPROM polje. Statiki RAM se koristi za normalne operacije itanja i upisa, a njegov sadraj se moe proitati iz EEPROM-a kadasistem postane ponovo operativan.

Dva glavna razloga popularnosti DRAM-ova su: veliki kapacitet i relativno mala potronja. DRAM-ovi su obino organizovani za smetaj jednog bita po lokaciji, pa su poznati i kao *1 organizacija. Tipini primeri su 64k*1 i 256k*1 organizacija.Glavni deo ipa je polje memorijskih elija u kojima se smetaju nule i jedinice. Svaku eliju ine jedan ili vie tranzistora i kondenzator male kapacitivnosti. elije se adresiraju pomou adresa vrsta i adresa kolona. Ove dve adrese se mogu zamisliti kao koordinate elija. Sa ciljem da se smnaji broj spoljnih interfejs linija, ove dve adresne komponente se multipleksiraju na istim ulaznim linijama A0-AN. Prvo se na adresne linije postavlja adresa vrste, a zatim aktivira signal za njihovo pamenje RAS* (Row Address Strobe). DRAM se odaziva pamenjem prisutnih adresa vrste u interni le vrste. Nakon toga se adresa vrste deaktivira, a na linije A0-AN postavlja adresa kolone. Sledi aktiviranje signala CAS* (Column Address Strobe). DRAM se odaziva pamenjem adresa kolone u interni le kolone. Shodno raspoloivoj informaciji (ukupnoj adresi) locira se adresa memorijske elije na osnovu dekodiranja zapamenih adresa vrste i adresa kolone. Stanje na liniji WE* (Write Enable) ukazuje na to da li se pristup odnosi na operaciju itanja ili operaciju upisa. DIN i DO su ulazna i izlazna linija podataka DRAM-a, respektivno.Spoljne interfejs linije standardnog DRAM-a organizacije *1 su prikazane na slici 4. U stanju pripravnosti (standby) snaga disipacije DRAM-a je deset ili vie puta manja u odnosu na stanje kada je aktivan. Ovo u znaajnoj meri smanjuje potronju. Broj DRAM-ova koje je potrebno ugraditi kod implementacije memorije raunara zavisi od:

a) obima spoljne magistrale podataka CPU-a,

b) eljenog kapaciteta memorije, i

c) kapaciteta DRAM-a i njegove organizacije.

Slika 4: Spoljne interfejs linije standardnog DRAM-a organizacije

DRAM ipovi se mogu organizovati za uvanje i vie od jednog bita po lokaciji, kao to je to sluaj kod organizacija 16k*4, 8k*8 itd. Na primer, 256kb DRAM ipovi su dostupni u organizacijama 64k*4 i 32k*8. Ove alternativne organizacije u odnosu na organizaciju *1 esto se zovu "wide-word" organizacije, a pogodne su samoza projektovanje memorija malih kapaciteta.Kod 8-bitnih mikroraunarskih sistema potrebna su samo dva 16k*4 DRAM-a da bi se implementirala memorija kapaciteta 16kB. Prvenstveno zbog manjeg broja izvoda po ipu, a saglasno tome i manjeg prostora koji zauzimaju na ploi, DRAM memorije veeg kapaciteta, "wide-word" organizacije DRAM-a, se izrauju u organizaciji *1.3.3 Registarska memorijaCentralni procesor pored vie upravljakih (radnih) registara, kao to su akumulator,broja instrukcija,registar instrukcija i dr. sadri i memoriju relativno malog kapaciteta koja se naziva registarska memorija. Registarska memorija predstavlja skup registara u procesoru koji se nazivaju registri opte namjene.Oni se koriste za razliite svrhe kao to je privremeno pamenje operanada, meurezultata, komponenata adresa i dr. Ovi registri rade brzinomcentralnog procesora tako da se operacije sa podacima smjetenim u registrima izvode brzinom rada procesora. Iz tog razloga svi novi procesori sadre vie desetina ili ak i nekoliko stotina registara opte namjene koji se organizuju kao tzv. registarske matice ili registarska polja.(eng.register file-registarsko spremite).

Registarska memorija realizuje se poluprovodnikim memorijskim elementima sa dva stabilna stanja-bistabilnim kolima ili flip-flopovima.Pri tome registar predstavlja ureeni skup memorijskih elemenata koji se pri radu tretira kao jedna cjelina.

Registrima se radi identifikacije i pristupa dodjeljuju adrese na isti nain kao i lokacijama operativne memorije. Za adresiranje registara koristi se poseban nain adresiranja koji se naziva registarsko adresiranje.

Za oznaavanje registra u asemblerskom jeziku koriste se simbolika imena. Registarska memorija koristi se onda kada je potrebno za to krae vrijeme pristupiti podacima i jednostavno upisivati i itati podatke. Njena brzina je identina radu centralnog procesora,oko dva puta je vea od brzine ke-memorije i desetak puta vea od brzine operativne memorije.

Registarska memorija ima naroito vanu ulogu u novim arhitekturama procesora kojima se tei brem izvrenju operacija. To je posebno sluaj kod procesora sa redukovanim skupom instrukcija, tzv. RISC arhitekturom. Pri tome se tei da se podaci i instrukcije za koje se oekuje da e biti potrebni centralnom procesoru , kao i meurezultati operacija, uvaju u registarkoj memoriji ili u jednoj ili vie ke-memorija.3.4 Stek memorijaStek memorija ili magacinska memorija jeste bezadreska registarska memorija sa sekvencijalnim pristupom. Kod ove memorije registri formiraju jednodimenzijalni niz u kome su susjedni registri povezani kolima za paralelni prijenos binarnih rijei tako da se u njima upis i itanje vri po principu posljednji upisan-prvi proitan. Drugim rijeima ako je neko niz podataka upisan u stek,tada ce pri itanju redoslijed tih podataka biti obrnut od onog pri unosu.Stek se koristi kod izraunavanja vrijednosti aritmetikih izraza, pri realizaciji programskih prevodilaca i u mnogim drugim sluajevima. U cijelim kalkulatorima koristi se unutranji stek za izraunavanje vrijednosti aritmetikih izraza. Koristenjem steka za pamenje operanata i rezultata moguce je realizovati centralni procesor u kome instrukcije nemaju adresni dio.

Memorija tipa reda jeste registarska memorija slina steku, samo se podaci u nju upisuju i iz nje itaju po principu prvi upisan-prvi proitan. Koristi se pri opsluivanju poprincipu redova ekanja.

Osim realizacije steka pomou registara,vrlo esto se stek modelira (realizuje) i u operativnoj memoriji. Radi toga se u procesor uvodi poseban adresni registar za vrh steka koji se naziva pokaziva steka ili ukazatelj steka. Ovako realizovanog steka pri upisu u stek i itanju iz steka pristupa se na osnovi sadraja pokazivaa steka, koji pokazuje na vrh steka preko njegove memorijske adrese. Pri tome nema fizikog pomjeranja sadraja steka,vec samo podeava novi sadraj pokazivaa steka poveavanjem ili smanjivanjem adrese za 1. Pokaziva steka obino sadri adresu prve slobodne lokacije steka.3.5 Ke memorija

Ke memorija predstavlja veoma brzu prirunu memoriju, relativno malog kapaciteta, koja se nalazi u okviru procesora ili u njegovoj neposrednoj blizini. Njena osnovna funkcija je poboljanje performansi raunarskog sistema. Zbog brzine i lakoe rukovanja, ke memorija je statikog tipa, pa samim tim ima visoku cijenu. Cijena ke memorije, kao i veliina silicijumske ploice koju ona zauzima glavni su razlozi za njenu upotrebu u relativno malim koliinama.

Princip korienja ke memorije je sljedei: kada procesor zahtijeva neki podatak iz operativne memorije, tada se iz nje u ke memoriju, osim traenog podatka, prenosi i odreena koliina podataka koji se nalaze iza traenog podatka u operativnoj memoriji. Ubrzanje rada ostvaruje se zahvaljujui tome to je velika vjerovatnoa da e naredni potrebni podaci biti meu podacima koji su ve preneseni u ke. Kako je ke memorija znatno bra od operativne, ovime je obezbjeen znatno bri pristup podacima, a samim tim i bri rad cijelog sistema. Ke memorija se moe nalaziti unutar procesora ili izvan njega.

Za smanjenje vremena pristupa podacima i instrukcijama u operativnoj memoriji procesoru se dodaje ke-memorija (ultrabrza memorija) ija brzina odgovara brzini rada procesora. Ke-memorija je mala, ultrabrza poluprovodnika memorija sa neposrednim pristupom. U ke-memoriju se uvaju podaci i instrukcije iz operativne memorije koje procesor trenutno koristi. Operativna i ke-memorija su podeljene na jedinice koje se nazivaju blokovi. Blok (ponekad se naziva i linija) predstavlja skup od n sukcesivnih memorijskih lokacija koji se uvek kao cijelina prenosi izmeu operativne i ke-memorije. To znai da se svi podaci ili instrukcije u nekom bloku istovremeno nalaze ili ne nalaze u ke-memoriji. Jedinica prenosa izmeu centralnog procesora i ke-memorije je fizika re. Jedinica prenosa izmeu ke-memorije i operativne memorije je blok. Veliina bloka obino iznosi izmeu 4 i 128 bajtova. Kapacitet ke-memorije je u opsegu od 1 do 256 kB. Broj blokova operativne memorije znatno je vei od broja blokova ke-memorije, tako da se u ke-memoriji u istom trenutku nalaze kopije samo malog broja blokova operativne memorije.

Kada centralni procesor generie adresu memorijske lokacije, formira se upravljaki signal za pristup ke-memoriji. Ukoliko se podatak sa traenom adresom nalazi u ke-memoriji, on se prenosi u procesor radi obrade ili se zamjenjuje novom vrijednou iz procesora koja predstavlja rezultat obrade. Ukoliko u ke-memoriji nema blokova sa traenom adresom, aktivira se procedura kojom se iz ke-memorije jedan blok alje u operativnu memoriju, a na njegovo mesto se iz operativne memorije poziva traeni blok koji se prenosi u ke-memoriju, a istovremeno se traeni podatak prenosi u operativnu memoriju.

Postoje tri principa koji ukljuuju lokalnost:

1. Prostorna lokalnost. Ako je potreban pristup odreenoj lokaciji u memoriji, postoji velika verovatnoa da e drugi pristupi biti toj ili susednim lokacijama za Vrijeme trajanja izvrenja programa;

2. Vrijemenska lokalnost. Ako je postojala sekvenca pristupa do n lokacija, postoji velika verovatnoa da e pozivi koji sleduju biti u toj sekvenci. Ova lokalnost dopunjuje se sa prostornom lokalnou;

3. Uzastopnost. Ako je bilo pristupa odreenoj lokaciji c, verovatno je da e u sledeih nekoliko pristupa biti na lokaciji c+1. Uzastopnost je ogranieni tip prostorne lokalnosti. I moe se razmatrati kao njen podskup. Problemi korienja ke-memorija

Pri korienju ke-memorija treba reiti sledea etiri osnovna problema:

1) smetanje blokova gde e u ke-memoriji biti smeten novi blok proitan iz operativne memorije;

2) identifikacija bloka kako e biti naen blok koji se nalazi u ke-memoriji;

3) zamena blokova koji blok e biti zamenjen, ako se traeni blok ne nalazi u ke-memoriji;

4) strategija upisa kako e se postupiti kod upisa novog podataka u ke-memoriju, jer se tada modifikuje blok i postaje razliit od odgovarajueg bloka u operativnoj memoriji.Najbolji nain za smetanje proitanih blokova iz operativne memorije jeste tzv. asocijativno preslikavanje svaki se blok moe smestiti bilo gde u ke-memoriju. Meutim, u tom sluaju radi identifikacije blokova, pogodno je kao ke-memoriju koristiti asocijativnu memoriju u kojoj klju predstavlja memorijsku adresu bloka a informacioni deo podatke iz operativne memorije. Za zamjenu blokova postoji vie strategija, ali se najee zamenjuje najranije korieni blok ili najdue prisutan blok. Kada se blok u ke-memoriji modifikuje upisom novog podatka iz procesora, postoje dva naina koji se koriste za auriranje operativne memorije: a) neposredni upis istovremeno se podatak upisuje u ke-memoriju i u operativnu memoriju, b) posredni upis podatak se upisuje samo u blok ke-memorije, a modifikovani blok se vraa u operativnu memoriju tek kada se zamenjuje drugim blokom.

Osnovni parametar po kome se mjeri efikasnost ke-memorije naziva se faktor pogotka h. To je vjerovatnoa da se sadraj memorijske lokacije koju adresira procesor, tj. traeni podatak, nalazi u ke-memoriji. Veliina 1-h naziva se faktor promaaja. Faktor promaaja mjeri penale zbog ke promaaja, jer procesor prekida aktivnost kada se ustanovi ke promaaj.

Faktor pogotka je uvek manji od 1, a u praksi se ostvaruju vrednosti vee od 0,9. Ostali vani parametri ke-memorija su: vrijeme pristupa, zadravanje usled promaaja, zadravanje usled auriranja operativne memorije i dr.3.5.1 Dvonivovske i podjeljene ke-memorije

Kada su ke-memorije prvobitno uvedene, obian sistem je imao jednu ke-memoriju. Kasnije je korienje vie ke-memorija postala norma. Dva aspekta ovog problema odnose se na broj nivoa ke-memorije i korienje jedinstvene ili podjeljene ke memorije.

Kako se gustina logike na ipu poveava, postaje mogue imati ke-memoriju na istom ipu sa procesorom. U poreenju sa ke-memorijom kojom se pristupa preko spoljne magistrale, ke-memorija na ipu redukuje aktivnost procesora na spoljnoj magistrali i, prema tome, ubrzava vrijeme izvrenja i poveava ukupne performanse sistema. Kada se zahtjevana instrukcija ili podatak nalazi u ke-memoriji, pristup magistrali je eliminisan.

Ukljuivanje ke-memorije na ipu ostavlja otvoreno pitanje da li je ke-memorija van ipa, ili spoljna ke-memorija, potrebna. Odgovor je obino da, i najnoviji procesori ukljuuju i ke-memoriju na ipu i spoljnu ke-memoriju. Rezultujua organizacija je poznata kao dvonivovska ke-memorija, gde se interna ke-memorija oznaava kao nivo 1 (L1) a spoljna ke-memorija kao nivo 2 (L2). Korienje ke-memorije drugog nivoa poboljava performance.

Slika 5: Dvonivovska ke-memorija

Osim toga danas je postala opteprihvaena podjela ke-memorije nivoa L1 na dvije: jedne namjenjene za instrukcije (I ke) i druge namjenjene za podatke (D ke), posebno u tzv. superskalarnim procesorima. Kljuna prednost projektovanja podjeljene ke-memorije je to se eliminie takmienje za ke-memoriju izmeu procesora instrukcija i izvrne jedinice. Naime, podjeljene ke memorije za instrukcije i podatke omoguavaju da se znaajno povea propusni opseg ke-memorije, potencijalno udvostruavajui mogunosti pristupa.

Memorija savremenih raunara odgovara na zahteve u desetinama nanosekundi, a disk odgovara na zahteve u desetinama milisekundi, to znai da je razlika u brzini oko milion puta. Kako ke-memorije znaajno poboljavaju vrijeme pristupa operativnoj memoriji, isti se koncept uspeno koristi i za diskove, znaajno smanjujui saobraaj sa diskom i proseno vrijeme pristupa na disku.

Ke-memorija diska (ke-bafer diska) ima slinu ulogu kao ke-memorija u sistemmu ke-memorija glavna memorija. To je memorijski bafer koji pamti poslednje koriene delove adresnog prostora diska, smanjujui tako zahtevani broj pristupa i efektivno Vrijeme pristupa disku, odnosno poveavajui efektivnu brzinu diska. Procesor uvek pristupa podacima predhodno smetenim u ke-memoriju diska kad god mu zatrebaju. Ke-memorija diska je veliine od jednog do vise megabajta. Jedinica prenosa izmeu diska i ke-memorije diska obino sadri jednu ili vie staza diska.

Ke-memorija diska moe se pridruiti ulazno-izlaznom ureaju, kontroleru tog ureaja ili operativnoj memoriji procesora. Ispitivanja su pokazala da je efikasnost ke-memorije diska najbolja kada je ona ukljuena kao deo operativne memorije.3.6 Virtuelna memorija

Koncept virtuelne memorije omoguava smjetanje osjetno veeg broja procesa u memoriju (konkretno delova procesa), ime se poveavaju iskorienje i propusna mo procesora, a bez poveanja vremena odziva (response time) i vremena izvravanja (turnaround time). Virtuelna memorija omoguava djeljenje datoteka i memorije izmeu razliitih procesa na isti nain kao i kod djeljenja stranica, to omoguava utedu memorije i poboljanje performansi. U virtuelnom nainu rada programi se djele na stranice (Pages) od 2 KB. Glavna memorija se deli na ramove (Page Frames), takoe od 2 KBy. Prostor u memoriji (skup ramova) se naziva "bazen stranica" (Page Pool). Stranice se smetaju u slobodne ramove a ostatak na disk (Page Data Set). Ako program zahteva podatke sa diska, uzee ih iz Page Data Set-a, a ako nema mjesta u memoriji (Page Pool-u), oslobodie ram u kome se nalazi najmanje koriena stranica.

Virtuelna memorija je tehnika koja dozvoljava izvravanje procesa iji delovi mogu biti smeeteni na sekundarnim memorijama, tj. diskovima. Virtuelna memorija formira apstrakciju u vidu logike memorije, koju ine radna memorija i sekundarna memorija i razdvaja korisniku logiku memoriju od fizike. Koliina raspoloive fizike memorije vie ne ograniava program, pa programeri mogu da piu programe bez korienja tehnike preklapanja (overlay). Pri tome, virtuelna memorija omoguava izvravanje programa veih od same fizike memorije. Koncept virtuelne memorije omoguava smetanje osetno veeg broja procesa u memoriju (konkretno delova procesa), ime se poveavaju iskorienje i propusna mo procesora, a bez poveanja vremena odziva (response time) i vremena izvravanja (turnaround time). Virtuelna memorija omoguava deljenje datoteka i memorije izmeu razliitih procesa na isti nain kao i kod deljenja stranica, to omoguava utedu memorije i poboljanje performansi.3.6.1 Uitavanje stranica po potrebi

Virtuelna memorija se najee realizuje tehnikom uitavanja stranica prema potrebi (demand paging, DP), a mogu se upotrebljavati i tehnike uitavanja segmenata prema potrebi (demand segmentation) koja je dosta sloenija kao i kombinovana tehnika.

Sistem sa uitavanjem stranica prema potrebi veoma je slian stranienju sa razmenjivanjem (swap). I memorija i prostor na disku koji se koristi za razmenjivanje izdeljeni su na stranice. Procesi su smeeteni na disku u swap prostoru i prebacuju se u memoriju kada dou na red za dodelu procesora.

Prvi sistemi koji su koristili swap tehniku , prebacivali su iskljuivo cele procese iz swap prostora u fiziku memoriju i obratno. Za razliku od njih, DP sistem koristi specifinu tehniku za razmenjivane: u fizilku memoriju se ne prebacuje ceo proces, nego samo stranice koje se trenutno trae i to najee samo ona koja je neophodna.

Na taj nain se izbegava nepotrebno itanje sa diska i smanjuje potrebna koliina fizike memorije. DP moe prebacivati i vie stranica u memoriju na osnovu pretpostavke o stranicama koje e biti potrebne procesoru. DP je tzv lenji razmenjiva (lazy swapper), jer nikada ne prebacuje stranicu u memoriju, osim ako se stranice ne zahtevaju. Proces koji obavlja razmenu naziva se pager, a sistem koji koriste DP paging sistemi.3.6.2 Neophodan hardver

Za realizaciju DP tehnike neophodni su hardver za stranienje i hardver za ramenjivanje. Sledee dve komponente su apsolutno obavezne:

Tabela stranica

Sekundarna memorijaEksplicitno se zahteva prisustvo bita validnosti u tabeli stranica. Pomou bita validnosti, koji se uva u tabeli stranica, moe se opisati trenutni poloaj stranica. Vrijednost bita v (valid), ukazuje na to da se logika stranica nalazi u memoriji. Vrijednost bita i (inavalid), ukazuje na to da se stranica ne nalazi u memoriji, ve na disku, u swap prostoru. Vrijednost i takoe moe da oznaavati da stranica ne pripada adresnom prostoru diska.Sekundarna memorija slui za smetaj svih stranica koje nisu u memoriji. Po pravilu se koristi disk.

3.6.3 Prebacivanje stranica sa diska u fiziku memoriju

Analizirajmo sledee dve situacije:

1. proces se izvrava ili pristupa stranici koja je u memoriji

2. proces pokuava da pristupi stranici koja nije u memoriji nego na disku

Slika 6: Virtuelna memorija

U prvom sluaju, izvravanje programa tee normalno. U drugom sluaju, proces pristupa logikoj stranici ija je vrednost bita validnosti i, to izaziva prekidni signal PF (page-fault trap). Operativni sistem tada poziva rutinu za opsluivanje, PF, iji je zadatak da stranicu sa diska prebaci u memoriju. Prebacivanje stranice sa diska u memoriju obavlja se u vie koraka:

1. referenca (load M) prouzrokovala je prekid PF, jer je prilikom itanja stranice u tabeli detektovan invalid bit

2. operativni sistem poziva sistemsku rutinu za obradu, PF. Ukoliko referenca nije validna, proces se prekida jer sadri pogrenu instrukciju. Ukoliko je referenca validna, PF zapoine uitavanje stranice u memoriju

3. PF rutina pronalazi stranicu na disku, u prostoru za razmenjivanje

4. PF rutina trai slobodan okvir u fizikoj memoriji, nakon ega prebacuje stranicu sa diska u pronaeni slobodan okvir

5. PF rutina aurira tabelu stranica. Na ulazu koji je napravio PF prekid, upisuje se adresa okvira i ponitava i bit (postavlja se v bit)

6. prekinuta instrukcija koja je uzorkovala PF prekid izvrava se iz poetka , s tim to sada ima sve to joj treba u memoriji

Slika 7: Prebacivanje stranice sa diska u memoriju Postupak se ponavlja za svaku stranicu procesa koja nije u memoriji, pri emu svaki PF prekid uitava samo jednu stranicu sa diska.

DP tehnika koja uitava stranicu u memoriju iskljuivo posle referenciranja, pri emu se svaki put prebacuje samo jedna stranica, naziva se ista DP tehnika (pure demand paging). Teorijski, jedna instrukcija bi mogla da napravi vie PF prekida, ali se to retko deava zato to se procesi uglavnom obraaju manjem opsegu adresa, lokalizovanim u jedom delu memorijske mape.Jedan od moguih problema jeste nedostatak slobodnih okvira, tj slobodne fizike memorije. PF rutina tada najee koristi algoritam za zamenu stranica: iz memorije se izabere jedan okvir, a stranica koja se u njemu nalazi prebaci se na disk, ime se oslobaa fizika memorija.4. Sekundarna memorijaZa razliku od radne memorije, sadraj sekundarnih memorija ne gubi se nakon iskljuivanja napajanja. U sekundarnim memorijama smeteni su operativni sistem, programi i podaci koji se obrauju. Formatiranje diskova na niskom nivou, podela diskova na particije i formiranje sistema datoteka najee se izvode pre instaliranja operativnog sistema. Veina diskova koji koji se danas proizvode fabriki su formatirani. Disk se deli na particije ako na njemu treba da se instalira vie operativnih sistema ili u cilju razdvajanja sistemskih i korisnikih podataka. Za razliku od radne memorije, koja je brza, diskovi i optiki ureaji znatno su sporiji jer imaju mehanike delove, pa predstavljaju usko grlo raunarskog sistema.Kod najveeg broja savremenih raunarskih sistema, fiziki kapacitet instalirane glavne memorije nije tako veliki kao adresni prostor koji se moe ostvariti dekodiranjem svih adresa CPU-a. Kada program ne moe u potpunosti da se smesti u glavnu memoriju, deo koji se u tom trenutku ne izvrava se smeta u sekundarnu memoriju kao to je disk. Naravno, svi delovi programa koji se izvravaju moraju biti smeteni u glavnoj memoriji.

Kada neki novi segment programa treba da se kopira u kompletno popunjenu glavnu memoriju, on mora da se zameni drugim segmentom koji se ve nalazi u glavnoj memoriji. SaVrijemeni raunari mogu upravljati ovakvim tipovima operacija automatski, tako da programer nije svestan svih detalja.Sekundarne memorije se koriste za uvanje skupova podataka znatno veeg obima u odnosu na one koji se mogu uvati u glavnoj memoriji.Kao sekundarne memorije uglavnom se koriste elektromagnetne memorije sa magnetnim povrinama. Postoje razlicite prakticne konstrukcije takvih memorija koje se meusobno razlikuju po brzini rada, kapacitetu i cijeni. Neke od njih se upotrebljavaju za memorisanje podataka i programa koji se najcece koriste. To su: magnetni diskovi i magnetne diskete.

Drugi tipovi ovakvih memorija se upotrebljavaju za memorisanje velikih koliina podataka ili programa koji se rijee, periodicno i povremeno koriste. To su magnetne trake i magnetne kasete. One su mnogo jeftinije, ali i mnogo sporije. Njihovo srednje vrijeme pristupa je od n100ms do ns pa i vie, zavisno od konkretno koritene realizacije i kapaciteta. U ove poslednje svrhe sve vie se koriste opticki diskovi, tzv. CD ROM-ovi, pa i fle memorije.Pod prosjnim vrmnom pristupa, podrazumijvamo vrijm u miliskundama (ms), potrbno da upravljaka jdinica pristupi do mmorisanog podatka. Brzina prnosa prdstavlja koliinu podataka koja s mo prnijti u jdnoj skundi sa spoljn mmorij u glavnu mmoriju i obrnuto.

Globalna podjela trajnih memorijskih medija prema nainu uvanja podataka moe se prihvatiti prema slijedeem:

Magnetni memorijski sistemi,

Optiki memorijski sistemi,

Magnetno-optiki memorijski sistemi,

Poluvodiki memorijski sistemi.

Jedinice za mjerenje kapaciteta sekundarnih memorija su:

1 BIT = jedinica ili nula binarnog brojnog sistema ( 1, 0)

1 BAJT = 8 BITA

1 KB (kilobajt) = 1024 BAJTA

1 MB (megabajt) = 1024 KB

1 GB (gigabajt) = 1024 MB

1 TB (terabajt) = 1024 GB

1 PB (petabajt) = 1024 TB

1 EB (egzabajt) = 1024 PB

1 ZB (zetabajt) = 1024 EB

1 JB (jotabajt ) = 1024 ZB .

Najbitnije karakteristike ovih uredjaja su kapacitet, brzina upisa i itanja podataka i trajnost uvanja podataka koji se na njima nalaze.

Razvojem elektronskih raunara raste potreba za skladitenjem sve vee koliine podataka. Medij za skladitenje podataka mora se odlikovati sljedeim svojstvima: Sauvani podaci trebaju to due ostati nepromijenjeni i neoteeni, a da za njihovo odravanje nije potrebno dovoditi energiju.

Medij za uvanje podataka mora biti jednostavan za rukovanje i mora biti to manjih dimenzija. Upis i itanje podataka trebaju biti to bri, a prikljuak na raunar to jednostavniji.

Cijena ukupnog sistema za skladitenje podataka treba biti to nia.

Navedene zahtjeve danas s uspjehom zadovoljavaju tri tehnologije: poluvodika, magnetna i optika. Poluvodika tehnologija odlikuje se najveom brzinom, ali i najviom cijenom pa se koristi za uvanje relativno male koliine podataka u odnosu na ostale dvije spomenute tehnologije. Magnetni mediji, koji se za uvanje podataka koriste svojstvima magnetnih tvari, najstariji su i danas ve potpuno razvijeni mediji. Optika tehnologija, koja se za uvanje podataka koristi svojstvom svjetlosti, mlaa je i jo je uvijek u intenzivnom razvoju.

Neki periferni ureaji raunara mogu izvravati funkcije ulaznih i izlaznih jedinica, pa se u ovu kategoriju ureaja ubrajaju i ureaji za skladitenje podataka (storrage devices), koji se esto nazivaju sekundarne memorije. Osnovni parametri ovih ureaja su lokacija, kapacitet, brzina i metod pristupa, a dijele se u sljedee kategorije:

1. magnetne trake,

2. magnetni diskovi,

3. optiki diskovi,

4. fle memorije.

Ureaji koji se mogu koristiti kao sekundarna memorija:

Hard disk

CD

DVD Magnetna traka

Paper (udario) trake

Buene kartice

Blu-ray

Iomega Zip pogon

Fle memorije (USB Flash Drive,SD,...)

SSD4.1 Hard disk Tvrdi disk je ureaj za skladitenje podataka u raunaru, koji je, osim procesora, u posljednjih dvadesetak godina najvie napredovao. Znaajna poboljanja ostvarena su kako u tehnologiji izrade, tako i u pogledu kapaciteta, performansi, pouzdanosti i cijene diska.

U poetku, hard diskovi su bili glomazni i teki za proizvodnju. Prvi hard diskovi koji su liili na dananje imali su glave za itanje i upis koje su ostvarivale fiziki kontakt sa povrinom diska i na taj nain omoguavale odgovarajuem elektronskom sklopu da bolje oita magnetno polje sa povrine.

Hard disk(ilihard disk) je ureaj koji pie i itapodatke. Svaki raunar danas ima barem jedan hard disk, na njemu se dre svi podaci neophodni za pokretanje raunara, kao npr.operativni sistem, te on ustvari omoguavaraunaruda zapamti podatke i poslije gaenja istog. Sam hard disk je izumljen oko1950-tih godina, kapaciteta od samo nekoliko megabajta danas su doli do mnogo veih brojki, danas se kapaciteti mjere u stotinama gigabajta (GB), ak na nekim webserverimai u terabajtima (TB). Bilo ta to se nalazi u disku je zapravo red bajtova, vie ili manje. Svakadatotekabila onaslika,video,tekstili neto drugo je red bajtova zapisanih, u ovom sluaju, na hard disku.

4.1.1 Dijelovi hard diska

Hard disk se sastoji od 5 glavnih dijelova, a to su:

1. Magnetna ploa

2. Glava za itanje/pisanje

3. Pobuivaka kazaljka (aktuatorska ruka)

4. Pobuiva (aktuator)

5. OsovinaObino kad govorimo o hard diskovima razlikujemoelektronikiimehanikidio diska, a poto je hard disk zatvoren vidi se samo jedan dioelektronike. Oni se zapisuju na povrini magnetne ploe u sektorima i stazama (tracks).

Slika 8: Glavni dijelovi hard diska

Sektor obino sadri odreeni broj bajtova (npr. 128), i oni su u obliku zaobljenih polukrugova, dok su staze u obliku koncentrinih krugova ("cilindri"). Postoje dvije vrste formatiranja, a to su Low-level i High-level formatiranje. Low-level formatiranje utvruje staze i sektore (sa konstantim razmakom izmeu "cilindara" i zbog razliitih konstrukcija, razliitih brojeva sektora u pojedinom "cilindru", gdje noviji hard diskovi imaju vie sektora na irim "cilindrima", a stariji imaju konstantan broj po obimu "cilindra" bez obzira na polumjer od centra vrtnje), dok High-level formatiranje je mnogo poznatije i koritenije (standardni format C:\) te ono obezbjeuje da disk moe zapisivati datoteke.

4.1.2 Upis podataka na hard disk

Glavna prednost binarnog zapisivanja informacije je u tome to je dovoljno imati samo dva karakteristina stanja medija na koji se informacija zapisuje, a koja e odgovarati binarnim brojevima 0 i 1. Razlog tome je da u elektronikim komponentama koje rade sa binarnom logikom broj 0 moe znaiti da je tranzistor zatvoren i da ne tee nikakva struja, dok jedinici moe odgovarati stanje kada tranzistorom tee struja.Zamislimo da smo na neku nemagnetinu podlogu nanijeli feromagnetni sloj). Ako tom sloju pribliimo neki mali magnet, u magnetskom sloju e se inducirati magnetizacija obrnutog smjera (taka A). Ako se sada pomaknemo na neko drugo mjesto i uinimo to isto, ponovo emo magnetizirati sloj (taka B). Ako smo pri tome okrenuli na magnet onda e i inducirani magnet u sloju imati obrnuti smjer u odnosu na taku A. Prema tome, ako magnetizaciji u taki A pridjelimo binarni broj 0 onda magnetizaciji u taki B moemo pridjeliti broj 1.

Ve pri ovom procesu se sreemo sa nekim osnovnim problemima prenoenja informacije na magnetni medij, jer prilikom magnetizacije povrine oko take A udaljenost take B mora biti dovoljno velika kako se ne bi ponitila magnetizacija oko same take B. Ukoliko kroz provodnik propustimo elektrinu struju, u tom momentu e se oko provodnika inducirati magnetno polje iji e smjer magnetnih silnica zavisiti od smjera toka elektrine struje kroz provodnik. Vano je napomenuti da pri itanju i upisu podataka na magnetni medij smjer struje u elektromagnetu promijeni i do nekoliko miliona puta u samo jednoj jedinoj sekundi. Oblik eljezne jezgre omoguava nam da odredimo jainu i oblik magnetnog polja kojim emo izazvati magnetiziranje u magnetnom mediju diska.Pokazalo se da je, iz raznih razloga, elektromagnet s kvadratnim okvirom s malim procjepom idealan geometrijski oblik za magnetiziranje medija na diskovima. Uobiajen naziv za ovakav elektromagnet, koji se koristi za pisanje/itanje podataka s diskova je INDUKTIVNA GLAVA.

Induktivna glava se sastoji od feromagnetnog okvira i provodnika koji je omotan oko jednog dijela okvira. Feromagnetno jezgro ima dvostruku ulogu. Ona pojaava magnetno polje inducirano strujom ali ga i prostorno ograniava. U sluaju induktivne glave, magnetsko polje izvan okvira postojat e samo u malom prostoru oko procjepa. Na ovaj nain se osigurava da nepoeljna polja ne utjeu na magnetizaciju. Magnetni medij e biti magnetiziran poljem oko procjepa. Veliina magnetiziranog podruja je definirana veliinom procjepa induktivne glave. Smer magnetiziranosti medija odreen je magnetnim poljem induktivne glave koja se, kao to je ve reeno, mijenja promjenom smjera struje u zavojnici.

4.1.3 itanje podataka sa hard diska

itanje informacije zapisane pomou induktivne glave je proces suprotan od zapisa podataka pomou iste. Naime, u ovom procesu za razliku od procesa zapisa podataka glava slui kao detektor magnetnog polja. Iz prethodnog poglavlja smo nauili da se u okolini provodnika kroz koji protie elektrina struja indukuje magnetno polje smjera zavisnog od smjera elektrine struje kroz provodnik. U sluaju itanja podataka sa magnetnog medija emo koristiti obrnutu teoremu koja kae da se u provodniku koji se giba u magnetnom polju indukuje elektrina struja iji smjer zavisi od smjera magnetnog polja.Pretpostavimo da su informacije na medij uspjeno zapisane, tj. povrine magnetnog medija su uspjeno magnetizirane. Magnetno polje koje uzrokuju povrine magnetnog medija ire se i u prostor iznad povrine diska. Ako se induktivna glava kree iznad povrine diska kroz to magnetno polje u vodiu induktivne glave e se, kao to smo to ve napomenuli, indukovati struja smjera zavisnog od smjera magnetnog polja. Poto su naravno mogua samo dva smjera magnetnog polja, tako su mogua i samo dva smjera elektrine struje u provodniku. Upravo ova dva smjera elektrine struje e se dalje kroz logike elemente interpretirati kao logika jedinica ili nula.

Struja u provodniku induktivne glave proporcionalna je brzini kojom glava prelazi kroz magnetno polje. Drugim rijeima, osjetljivost induktivne glave ovisi o brzini kojom glava prelazi preko diska ili preciznije, brzini kojom se disk vrti ispod induktivne glave.

Induktivna glava ima jednu znaajnu karakteristiku koju ujedno moemo smatrati i kao prednost i kao mana, a to je da se njome informacija moe i zapisivati na disk i itati s diska. Da, to je super, pitate se ta je onda mana? Naime, za zapis podaka (magnetiziranje povrine magnetnog diska) je potrebna mnogo snanija induktivna glava nego za itanje. Jo nije dizajnirana glava koja ispunjava ta oba uvjeta, da je ujedno i osjetljiva za itanje podataka i dovoljno snana za magnetiziranje povrine, tako da modernije verzije hard diskova koje se zasnivaju na induktivnom nainu itanja podaka imaju dvije glave, jednu za pisanje drugu za itanje.Oito je da ta prijelazna podruja zauzimaju neki fiziki prostor tj. zauzimaju kapacitet tvrdog diska. Smanjenje prijelaznih podruja dovelo bi do poveanja kapaciteta diska, ali njihovim smanjenjem izlaemo se riziku da se tokom vremena magnetizirana podruja sasvim sluajno demagnetiziraju.

Iz ovog direktno proizilazi zahtjev da magnetni medij ima to veu otpornost na demagnetizaciju, ova osobina se naziva koercitivnost koja nam kae koliko treba biti vanjsko polje da poniti magnetizaciju u nekom materijalu. Ukoliko postignemo veu koercitivnost to emo bolje zatiti medij od spontane demagnetizacije. Ukoliko smanjimo magnetizirane povrine time emo direktno poveati kapacitet diska jer emo biti u mogunosti zapisati puno vie jedinica i nula. Meutim, smanjivanjem pomenutih povrina smanjujemo i intenzitet magnetnih polja koje te povrine indukuju ime emo oteati posao induktivnoj glavi pri itanju.4.1.4 POVEZIVANJE hard diska

Hard disk se spaja s raunarom preko vezea koja se izrauje u obliku kartice za ugradnju u raunar ili kao sklop ugraen na matinu plou raunara. Kartica se utie u sabirniki konektor raunara i s diskom se spaja kabelom. Meusklop osigurava tanu i brzu razmjenu podataka izmeu pogonskog mehanizma diska i raunala.Povezivanje koje disk koristi za spajanje na ostatak sistema je vano kao i karakteristike samog diska. Kao komunikacijski kanal kojim protiu podaci, moe predstavljati vaan faktor koji ograniava sposobnosti sistema. Sva suelja ne podravaju iste ureaje, pa se izbor radi ovisno o namjeni, cijena je takoer nezanemariv faktor.

Rani diskovi nisu imali nikakvu logiku integriranu iznutra, ve ih je kontrolirala vanjska jedinica, to je bio sluaj sa ST-506/ST-412 vezom, prvim dizajniranim za raunar u firmi Seagate 1980. godine, a za spajanje su se koristila 2 plosnata kabela, 20-pinski za prenos podataka i 34-pinski za prenos kontrolnih signala. Veza za spajanje diska s raunarom mogu se podijeliti u dvije grupe: tzv. fizika povezivanje i logika povezivanja.Fiziko povezivanje omoguuje i zahtjeva da program za upravljanje hard diskom neprestano nadzire rad samog tvrdog diska i mnoge njegove funkcije. Naprimjer kod fizikog povezivanja je potrebno direktno putem programa narediti pomak glave diska, itanje svakog sektora posebnom naredbom i slino. Logiko povezivanje pretpostavlja da je pogonski mehanizam diska u stanju prihvatiti sloenu naredbu i zatim samostalno izvriti sve potrebne radnje kako bi se naredba izvrila. Zbog toga pogonski mehanizam diska, koji se prikljuuje na logiko povezivanje, mora imati ugraene sklopove za obradu podataka, koji su u stanju primljenu naredbu raslaniti i skladno njoj potai i nadzirati funkcioniranje pogonskog mehanizma, kako bi se ta naredba izvrila. Za razliku od fizikog povezivanja, neizmjenjivi disk predvien za prikljuak na logiko povezivanje korisnik ne moe fiziki formatirati - to je obavljeno kod proizvoaa. esto se kae da su fizika povezivanja neinteligentna, a logika inteligentna.

4.1.5 Odabir hard diska

Veina ljudi kupuju hard diskove iz razloga to im je trenutni disk malog kapaciteta pa im je potreban vei disk ili disk ne funkcionie kako bi trebao i sl. Kada se kupac odlui na kupovinu novog hard diska trebao bi obratiti panju na sledee:

Kapacitet memorije

U poetku onih stotinjak gigabajta prostora za pohranu to su doli uz raunar kada ste ga kupili inilo se i vie nego potrebno, ali instalirano je dosta aplikacija, skinuto dosta filmova, pjesama, slika, dokumenata i oni gigabajti su se ispunili vrlo brzo. Dolo je vrijeme da se ponu brisati datoteke sa diska kako bi dobili slobodnog prostora. Da vam se ne bi desilo da morate brisati datoteke na koje ste izgubili dosta svog dragocijenog vremena prilikom pretraivanja Interneta, sledei put pri kupovini tvrdog diska dobro obratite panju na kapacitet memorije.

Brzina / prenosivost

Kupili ste hard disk od vrtoglavih 800GB kapaciteta i doli ste kui da ga ugradite. Ugradili ste hard disk, instalirali operativni sistem i pritisnuli dugme za paljenje raunara. Sa optimizmom razmiljate kako ete sada moi skinuti toliko filmova da bi kod kue mogli otvoriti manju videoteku, ali dok ste vi u svijetu mate prolo je i do desetak minuta, a operativni sistem se jo nije ustabilio za rad. Ogoreni ste jer vam je prodava podvalio hard disk sa vrlo malom brzinom prenosa podataka, a uz svu uurbanost prilikom kupovine ste od prodavaa zaboravili uzeti garantni listi. Slijedei put ne urite.

Otpornost na okolinu

to se tie ove osobine jedino vam preporuujem da uzmete garantni listi od prodavaa jer prilikom kupovine nije mogue saznati kolika je otpornost na okolinu. Kao na primjer temperatura, pod kojom se podrazumjeva zagrijavanje diska za vrijeme okretanja prilikom ega moe doi do emisije jako velikih temperatura. Iako je ovo vrlo rijedak sluaj, jer se prije izbacivanja na trite svaki hard disk precizno testira, moe se desiti da je neki disk sluajno preskoio test u proizvoakoj firmi. Kako god, vi posjedujete garanciju.

Pouzdanost

Iako ste se odluili nabaviti novi hard disk velikog kapaciteta i jako dobre brzine prenosa podataka, pobrinite se takoer da je taj disk pouzdan po pitanju uvanja podataka.

Meutim, iako kupite zvijer od tvrdog diska, a kod kue imate slab raunar, morate znati da je vrlo lako mogue da nee ba sve funkcionirati odlino. Jer ako esto hard diskovi dolaze sa programom za podrku starijim raunarima, kako bi se raunari mogli nositi sa kapacitetom, neki se raunari jednostavno ne mogu nositi sa visokim performansama pogona. Iz svega ovoga moete zakljuiti da i ovdje, kao i svagdje, vrijedi narodna poslovica Koliko para, toliko muzike.4.2 CD (Compact Disc)

CD-ROM je optiki medijum za skladitenje podataka koji je u protekloj deceniji preao put od skupe do jeftine komponente prisutne u svakom personalnom raunaru. S obzirom na relativno veliki kapacitet koji prua uz veoma nisku cijenu, CD-ROM se pokazao vrlo pogodnim, ne samo u standardnim, ve i u raznim multimedijalnim primjenama. Zahvaljujui njegovoj pojavi, oblast multimedija je doivjela pravu ekspanziju to je dovelo do naglog poveanja broja multimedijalnih aplikacija koje do tada nisu bile prisutne u veoj mjeri.

PojavomDVD-a1996, dobijen je novi standard koji na mediju iste veliine (120 mm) uva sadraj 6 ili vie CD-ova, pa se s padom cijena ureaja i medija moe oekivati zamjena CD-a s DVD-ovima u svijetu raunara.CD kao proizvod razvili su zajednoPhilipsiSony; Philips je osmislio proizvodni proces (idejno baziran na Laserdisc-u, koji se nije proslavio s medijima promjera 18-30 cm), a Sony je usavrio korekciju greaka pri itanju CD medija, ime je proizvod bio spreman za trite.

4.2.1 Principi

Osim uobiajenog formata koji po standardu uva 650 MB podataka ili 74 minute muzike ("produena" verzija je 700 MB i 80 minuta), postoji i manji format promjera 80 mm (mini-CD). Ponekad se moe vidjeti mini-CD izrezan u formatu posjetnice, izraen u prezentacijske svrhe.

4.2.2 Vrste medija

CD-DA

CD-ROM (engl.Compact Disk Read Only Memory) CD-ROM koristimo za itanje podataka (podaci se snimaju u tvornici)

CD-ROM/XA

CD-I

CD-R (engl.Compact Disk Recordable) CD-R koristimo za itanje i pisanje podataka (svaki korisnik koji ima CD-R ureaj i odgovarajui medij moe i zapisati podatke na njega - jednokratno)

CD-RW (engl.Compact Disk ReWritable) CD-RW koristimo za itanje i pisanje podataka - viekratno

4.2.3 Standardi

Organizacija koja proglaava i usaglaava standarde za optiki zapis jeOptical Storage Technology Association(OSTA).

Standardi zapisa:

ISO 9660

HFS -Hierarchical File System

Joliet File System

UDF -Universal Disk Format

VCD -Video CD Format

CD+G -Compact Disc + Graphics

4.2.4 Konstrukcija CD-ROM ureaja

Po konstrukciji, CD ureaji su veoma slini drugim ureajima za skladitenje podataka koji koriste rotirajue ploe (na primjer, hard diskovima). Meutim, izmeu njih postoji znaajna razlika u postupku upisa i itanja podataka. Za razliku od pomenutih ureaja koji koriste magnetni medijum, CD ureaji koriste optiki metod zapisa i itanja podataka.

Slika 9: Komponente CD-ROM ureaja

CD-ROM ureaji rade na sledei nain:1. Laserska dioda emituje infracrveni zrak male jaine prema ogledalu.

2. Servo motor, pod komandom mikroprocesora, usmjerava zrak tano na stazu CDROM-

a tako to pomera ogledalo.

3. Kada zrak doe do diska, prvo soivo ispod diska prikuplja njegovu prelomljenu svjetlost i usmerava je prema ogledalu od kojeg se ona odbija do razdjelnika zraka.

4. Razdjelnik zraka usmerava povratni laserski zrak prema drugom soivu.

5. Poslednje soivo usmerava svetlosni zrak prema foto detektoru koji pretvara svetlost u elektrine impulse.

6. Ove impulse dekodira mikroprocesor koji ih alje raunaru kao podatke.Princip rada CD-ROM ureaja zasniva se na pretvaranju optiki uskladitenih podataka u elektrine signale. Postupak itanja podatka sa CD-ROM diska odvija se tako to se prvo na povrinu diska usmjeri laserski zrak, a zatim se detektuje intenzitet reflektovane svjetlosti. Na disku postoje jame (pit) i povri (land) koje predstavljaju binarne vrijednosti 0 i 1. Intenzitet svjetlosti reflektovane iz jame je mnogo slabiji od intenziteta svjetlosti reflektovane od povri.

Reflektovana svjetlost sa povri i jama, preko slonog sistema soiva i ogledala, prenosi se do foto dioda koje detektuju razlike u intenzitetu svjetlosti i te razlike pretvaraju u elektrine signale. Ove impulse zatim dekoduje kontrolerska logika CD-ROM ureaja i u obliku digitalnih podataka (1 i 0) alje na matinu plou raunara.4.3 DVD (Digital Versatile Disc)DVD, skraenica odDigital Versatile Discje optiki prenosni disk i koristi tehnologijuoptikog zapisa, koji se moe koristiti za pohranjivanje podataka, ukljuujui filmove sa visokim video i audio kvalitetom.

DVD-ovi su sliniCD-ovima: prenik od 12 cm ili 8 cm (mini), ali DVD-ovi se dekodiraju u razliit format i pri mnogo veoj gustoi. Za razliku od CD-ova, svi DVD-ovi moraju imati sistem datoteka. Ovaj sistem datoteka se zoveUDF, koja je produetak ISO 9660 standarda. Digitalni vienamjenski disk je predstavljen 1996. godine (Prijanji naziv je Digitalni Video Disk).

Dananji DVD slui za smjetaj kompletnih filmova, plus dodatnih materijala kao to su neuvrtene scene, reiserske zabiljeke, reklame za film i slino. I sve to na vie jezika sa podrana 32 razliita podtitla, 9 uglova snimanja, grananjem radnje i drugo. Na disk se pohranjuju i ostale vrste podataka: softver, tekstovi, zvuk, slike itd.U ranim 1990-tim godinama bila su razvijena dva standarda optike pohrane podataka visoke gustoe. Jedan je bio MultiMedia Compact Disc (MMCD), podran od Philips-a i Sony-ja, a drugi je bio Super Density Disc (SDD), podran od Toshiba-e, Time-Warner-a, Matsushita Electric-a, Hitachi-a, Mitsubishi Electric-a, Pioneer-a, Thomson-a, i JVC-a.

Predsjednik IBM-a, Lou Gerstner je u ulozi medijatora pomirio dvije strane u nastojanju da se izbjegne udvojenost standarda i skupi "sukob" kao u sluaju VHS-a i Betamax-a u 1980-tim godinama. Philips i Sony su odbacili svoj i prihvatili Toshiba-in standard.

Prvi DVD plejeri i diskovi su se pojavili u novembru 1996. u Japanu, martu 1997. u SAD-u, 1998. u Evropi i 1999. u Australiji. Prvi film na DVD-u je Twister iz 1996. godine.

Postoji vie potencijalnih nasljednika DVD-ja koje razvijaju razliiti konzorcijumi: Sony/Panasonic's Blu-ray Disc (BD), Toshiba HD DVD i Maxell's Holographic Versatile Disc (HVD).

DVD diskovi mogu sadravati sljedee vrste podataka:

DVD-Video (sadrava video fajlove (video i zvuk))

DVD-Audio (sadrava zvuk visoke definicije (high-definition sound))

DVD-Data (fajlovi)

DVD medijum takoer moe biti:

DVD-ROM (presovani disk, samo za itanje podataka)

DVD+R/RW (R = za jednokratno snimanje, RW = za viekratno snimanje)

DVD-R/RW (R = za jednokratno snimanje, RW = za viekratno snimanje)

DVD-RAM (nasumino viekratno snimanje; "after-write" provjeravanje integriteta podataka je uvijek aktivno.)

DVD medij moe imati jednu ili dvije aktivne strane i jedan ili dva sloja podataka na svakoj strani. Koliina strana i slojeva podataka odreuju kapacitet diska. Naspram podataka sakupljenih tokom 2004 godine, dvostrani DVD diskovi su skoro nestali sa svjetskih trista.

4.3.1 Vrste DVD diskova

Na svjetskom tristu mogu se nai slijedee verzije DVD diskova:

DVD-5: Jednostrani i jednoslojni DVD ima 4.7 gigabajta (GB) ili 2.32 gigabita (GiB), DVD-9: Jednostrani i dvoslijni DVD ima 8.5 gigabajta (GB) ili 7.92 gigabita (GiB), DVD-10: Dvostrani i jednoslojni DVD ima 9.4 gigabajta (GB) ili 8.75 gigabita (GiB), DVD-14: Dvostrani DVD sa dva sloja na jednoj i sa jednim slojem na drugoj strani ima 13.2 gigabajta (GB) ili 12.3 gigabita (GiB), DVD-18: Dvostrani, dvoslojni DVD na obadvije strane ima 17.1 gigabajta (GB) ili 15.9 gigabita (GiB).4.4 Blu-ray DiscBluRay Disc je optiki disk za skladitenje podataka koji je nastao 2003. godine. To je prvi video format visoke definicije koji nije razvio DVD forum (tijelo koje podrava ve uspjean i priznat DVD format). BluRay format je razvio konzorcijum od devet priznatih proizvoaa nazvan Blu-ray Disc Founders koga ine: Hitachi, LG Electronics, Matsushita Electric Industrial, Pioneer, Royal Philips Electronics, Samsung Electronics, Sharp, Sony i Thompson. Ideja je bila da se za itanje i upis podataka na disk koristi novi, plavi laser (odatle potie i naziv formata) koji radi sa talasnim duinama od 405nm.Slika 10: Prazni Blu-ray diskovi

Blu-ray Disc postoji u 3 verzije: kao BD samo za uitavanje, kao BD-R za uitavanje i jednostruki zapis i kao BD-RE za uitavanje i viestruki zapis podataka.

Devet preduzea okupljenih uBlu-ray Groupe,Matsushita,Pioneer,Philips,Sony,Thomson,LG Electronics,Hitachi,SharpiSamsungsuveljae2002. odredili specifikacije zaBlu-ray Disc. Ovoj asocijaciji su se krajemJanuara2004. dodatno jo prikljuiliDelliHewlett-Packardkao i sredinomMarta2005.Apple. Hewlett-Packard je meutim 2005. istupio iz ovog konzorcija nakon odbijanja njihovih prijedloga za poboljanje, te se na kraju prikljuioHD-DVDgrupi. Zahvaljujui Blu-ray forumu Blue-ray Disc ima vitkije organizacijsko nadgrae odDVD forumas njihovim konkurentskim formatomHD-DVDkao nasljednikom DVD-a.

Kako za Blu-ray Disc tako i za HD-DVD predviena zatita protiv nezakonitog umnoavanja jeAdvanced Access Content System(AACS) iz podrujaDigital Rights Managementa. Takoer se razmilja o koritenjuVEILprotukopirne zatite.

4.4.1 Tehnika

Blu-ray Discse temelji, kao iHD-DVD, na plavo-ljubiastom laseru s 405nmvalne duljine.Blu-ray Discs mogunou viestrukog zapisa podataka zasniva se naphase-change-tehnici.Disk promjera 12cmobuhvaa s jednim slojem do 27GB(25,1GiB), a s dva sloja do 54GB (50GiB) podataka. Alternativni izvori spominju kao bruto kapacitet 23,3GB (21,7GiB).TDKje predstavio etveroslojnu verziju Blu-ray Disc-a koja na jednoj strani moe pohraniti oko 100GB podataka. Kako se ini, u meuvremenu je TDK-u polo za rukom na esteroslojnom disku pohraniti 200 GB podataka. Pri tome je kapacitet jednog sloja povien na 33 GB.

Nadalje bi nova phase-change tehnika trebala omoguiti dvostruku brzinu prijenosa podataka od 9,0MB/s (72Mb/s) umjesto nekadanjih maksimalno specificiranih jednostavnih 4,5MB/s (36Mb/s). Vaan dio specifikacije je zatita protiv nezakonitog umnoavanja u obliku jednoznanog identifikacijskog broja. Time bi Blu-ray Discovi bili osobito pogodni za televiziju visoke jasnoeHDTV(ak uFull HDformatu), koja zahvaljujui vioj razluivosti nudi bolju kakvou od uobiajenih sistema poputPALaiNTSCa, ali i u skladu s tim zahtijeva veu zapreminu za pohranu podataka. Veina Blu-Ray playera danas podrava formatAVCHD. U novije doba je postao popularan format .mkv, kojega takoer podrava veina playera.

Jedna daljnja novina u odnosu naDVDje, slino kao kodHD-DVDa, smanjen razmak izmeu lasera i podatkovnoga medija kao i manjavalna duljina(druga boja) laserskog snopa. Osim toga je zatitni sloj (pogledaj: Durabis) na strani lasera s 0,1mm u usporedbi s 0,6mmDVDaiHD-DVDaznatno tanji. Manji razmak izmeu nositelja podataka i lasera kao i tanji zatitni sloj omoguuje koritenje optimiranog lasera koji snop moe efektivnije fokusirati. Na taj nain se reduciraju greke u zapisu i rasprenje zrake. Nia valna duljina laserskog snopa dozvoljava znaajno veu rezoluciju podataka u odnosu na povrinu i time povean kapacitet pohrane podataka. Tanji zatitni sloj i na manju toku fokusiran laserski snop takoer omoguava u usporedbi sHD-DVD-omviu zapreminu pohrane. Nadalje je iz tog razloga lake mogue za npr. vojne namjene ilidigitalno kinovisoke razluivosti proizvestiBDod metala ili drugih stabilnih, neprozirnih materijala koji dozvoljavaju vii broj okretaja od diska odpolikarbonata, to rezultira veom brzinom prenosa podataka. FirmaVerbatimje predstavila naIFAi2005 DVD "Blue Ray Disc Rewriteable". Ovaj medij za viestruki zapis podataka dozvoljava, prema izjavi proizvoaa, kapacitet pohrane od 25 gigabajta (dakle ca. 135 minuta video zapisa u MPEG2 HD kakvoi). Osim toga tvrde da BD-RE posjeduje osobito intenzivnu zatitu od udaraca i ogrebotina.4.4.2 Interaktivni aplikacijski sloj U okviruBlu-ray Discspecifikacije je definisan interaktivni aplikacijski sloj koji bi, izmeu ostalog, trebao zamijeniti dosadanjiDVDizbornik. Taj namjenski sloj se zoveBD-Ji programiran je uBlu-ray-Disc-Javikoja se temelji na programskom jezikuJavai jednoj varijantiMultimedia Home Platformeodnosno GEM specifikacije (Globally Executable MHP). On e dozvoliti integraciju interaktivnih aplikacija kao npr. interaktivnih filmova (izbor jednog od vie moguih raspleta radnje ili zavretaka filma), inserata, igara, web ponuda ili dodatnih multimedijalnih informacija.4.4.3 Protok podataka

Naznaka "1 x" odgovara protoku podataka od 36Mb/s (ca. 4,5MB/s) to je oko etiri puta bre od DVDa pri istoj brzini okretanja (1x). Pogoni za koritenje u ureajima za reprodukciju filmova e funkcionisati tom brzinom pri emu je istovremeno maksimalni protok podataka content streama, ukljuujui sve perspektive kamere i trake zvunog zapisa, ogranien tom vrijednou. Pogoni za raunaru namjenu odnosno zaigrae konzolesu meutim planirani do 8x (dakle 288 Mbit/s; ca. 36MB/s).4.5 Magnetne trakeMagnetne trakesu oblik perifernememorije, slue za masovno pohranjivanjepodataka. Kapacitet memorije je vrlo velik, ali su jakospori. Sline su kaoaudioilivideotrake. Izrauju se kaoplastinetrake, premazane oksidomeljezai uzduno podijeljene na kanale.

Osnovne karakteristike trake kao medijuma za zapis su:

nisu tako skupe,

prenosive su,

mogu uvati veliku koliinu informacija,

ne zauzimaju prostor, i

dosta su pouzdane.

Trake se u najveem broju sluajeva koriste kao medijumi za arhiviranje. Za podatke koji se uvaju na traci postoji velika vjerovatnoa da se nee koristiti u bliskoj budunosti. Zapisu informacije na magnetnoj traci se pristupa sekvencijalno. Ako je traka pozicionirana na poetak, da bi se proitao fiziki zapis n potrebno je proitati jedan za drugim sve fizike zapise od 1 do n-1. Ako se pristupa eljenoj informaciji koja se nalazi na kraju trake, program treba da proita skoro celu traku, a to zahteva dosta dug vremenski period (200s). Trake su pogodne za rad kada su podaci zapisani na traci sekvencijalno. Ureaji za pokretanje trake (drajv) mogu da rade u jednom od sledea dva naina rada:

start-stop (inkrementalni); drajv trake se moe startovati i zaustaviti na svakom bloku podataka.

strimer; predvieni su za itanje dugih neprekidnih nizova podataka.

4.6 Buene (papirne) karticeBuene karticeili engleskipunched cardsjedna su od prvih medija koji su bili koriteni za spremanje podataka. Buene kartice su napravljene od krutogkartona, a podaci se spremaju buenjem rupa na odreenom mjestu na kartici. Svaka kartica ima definisanu najveu koliinu koja se moe spremiti i ona je zavisila o proizvoau. Buene kartice vie nisu tako rasprostranjene i one su izgubile primat kao medij za spremanje podataka poslije 70-tih godina dvadesetog stoljea.

Slika 11: Buene kartice

Buene kartice pronalaze svoje porijeklo u tkalakoj industriji devetnaestoga stoljea. Njihov izumiteljJoseph Jacquardje1801. patentirao je buene kartice kao metodu za pohranu oblika i dezena koje su se izraivale u tkaninama. Sa sistemom rupica na kartici Jacquard je upravljao mehanizmom tkalakog stana u cilju stvaranja dezena i oblika u tkanini, to je prije bilo mogue samo runo i od tkalca koji je imao puno iskustva. Jo tome Jacquardov tkalaki stan je mogao proizvesti oblike i dezene koji su bili posve jednaki i uniformni nego to je mogao ovjek.Buene kartice su kartice koje na sebi imaju rupice, kako im i samo ime kae. To je najjednostavniji oblik sauvanja digitalnih podataka: rupica oznauje jedinicu, a nedostatak rupice oznaava nulu, ili obrnuto, po dogovoru. Te kartice mogu biti dugake i vie metara i svaka rupica ima tono odreene dimenzije, a tako i nedostatak te rupice, a to je isto zbog toga da seraunarne bi zabunio prilikom itanja istih.4.7 Iomega Zip ureajiZip ureajje ureaj za snimanje podataka na Zip medije. Predstavljen je kasne1994. od strane kompanijeIomega. Prvobitni kapacitet je iznosio 100MB, ali kasnije verzije su donjele kapacitete od 250 MB pa do 750 MB. Dananji kapacitet Zip disketa iznosi 1GBi 2 GB.

Format je postao popularan jer je nudio vei kapacitet offlopi ureaja, ali nikada nije ostvario prednost ili postao standard. Danas je u velikoj mjeri potisnut od straneflash ureaja, kao iCDiDVDmedija. Zip disketa je po veliini slina flopi disketi i iznosi 9 cm (3,5").

Interni ureaji koristeIDEiSCSIvezu, dok eksterni mogu koristiti SCSI iliUSBvezu iliparalelni port. Neki moderniBIOS-i jo uvijek podravaju pokretanje kompjutera (bootanje) Zip ureajem preko USB iliATAPIpovezivanja.

4.8 Flash memorijaFlash memorija ili Flash EEPROM je vrsta EEPROM(Electrically - ErasableProgrammableRead - OnlyMemory) memorije. Za razliku od "uobiajene" EEPROM memorije, u Flash-EEPROM memoriji sebajtovine mogu pojedinano brisati.

Flash memorija se koristi tamo gdje je bitno da su podaci pohranjeni na fiziko to manjem mediju (mp3 plejeri,USB stikoviitd.) Spada u grupu spoljnih memorija, i ne zahteva dodatne drajvere za rad od Windowsa 98 pa na dalje. U sebi ima Flash memoriju (nalazi se na maloj tampanoj ploi) zatvorena plastinim ili metalnim kuitem.

Osim funkcije koje to napajanje nije potreban za skladitenje podataka, flash memorije nudi brz pristup podacima (ali ne tako brzo kao to nudi DRAM, koji treba konstantnu napajanje). Jo jedna vrlo vana karakteristika flash memorije je da postoje bolje otpornost na kinetike ok u odnosu na pogona. To je gotovo fiziki neunitiva kada upakovan u memorijsku karticu koju koristite digitalnih ureaja.

Upotreba: DiskOnChip

USB stick Memorijske karte za digitalne kamere, mobitele i ostale ureaje

MP3 ureaje

za memorisanje firmware-a u mnogim raunarskim komponentama

Na tritu postoje trenutno dvije razliite vrste Flash arhitekture:

NAND-Flash- Tranzistori su serijski povezani, oko milion ciklusa brisanja, maksimalno 8 GBit (1 Gigabyte).

NOR-Flash- Tranzistori su paralelno povezani, izmeu 10-100.000 ciklusa brisanja, maksimalno 512 MBit.

U2005.godini odnos ove dvije flash arhitekture na tritu je bio skoro jednak, za2006. godinu se predvia vea znaajno poveanje koritenja NAND-Flash arhitekture.

4.8.1 Princip rada fle memorije

Flash memorija pohranjuje podatke o u redove FTG-a (Floating Gate Tranzistori) naziva elije, od kojih je svaki postavljen na jednoj malo informacija. Novije generacije ureaja koji koriste flash memoriju moe pohraniti vie od jednog bita po eliji pomou vie od dva nivoa elektrini naboj i sve naknadne na informacije pohranjene na,'' plutajue unos elije.

Kada flash - svakoj eliji izgleda kao i standardni mobilni MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field - efekt Transistor), osim da ima dva ulaza, umjesto jedne. Jedan ulaz (vrata), kao i druge Moz tranzistor ima kontrolu ulaza (CG), ali druga lebdi u (FG), izolovani od svaki sloj oksida, to je oko njega.

Lebdi ulaz se nalazi izmeu kontrole ulaza i podrku. Budui da je plutajui ulaz je izolovan svoje oksida sloja, bilo elektrone da sleti na njemu i na taj nain ostaje zaglavljeno uva informacije. Kada se elektron nalazi u plutajui ulaz, oni mijenjati (djelomino prekinut) elektrino polje koje proizlazi iz kontrole ulaza, koji modifikuje impuls napona (Vt) elije. Na ovaj nain, kada eliju, postavljanjem itanja '' odreenog impulsa na kontrole ulaza , stanje struje tee ili ne tee i, u zavisnosti od impulsa (VT) elije, koja je pod kontrolom broj elektrona na plutajue vrata. Ovo prisustvo ili odsustvo elektrine struje stanje otkriti i pretvoriti u nulu ( 0 ) i onih ( 1 ), ime reprodukciju pohranjenih podataka.

Ureaji su postavljeni vie od jednog bita informacija po eliji ( tzv. ureaja multi-level cell ) , iznos tok struje e biti otkriven, kako bi se utvrdilo je broj elektrona pohranjene na plutajue vrata.

Na memorijsku eliju da se programirati