Visoka Tehnološka Škola Šabac Odsek: Informacione Tehnologije

SEMINARSKI RAD IZ PREDMETATEHNOLOGIJA MULTIMEDIJE

Tema rada: Memorija

Predmetni nastavnik: Student: Dr Miodrag Milićević Adrijan Mlinar, 4-114/2009

Šabac, mart 2012. godine

Sadržaj:

1.0 Uvod..............................................................................................................................22.0 Karakteristike memorije................................................................................................33.0 Klasifikacija memorije...................................................................................................4

3.1. Unutrašnja memorija................................................................................................43.2. Spoljašnja memorija.................................................................................................9

3.2.1. Spoljašnja memorija sa nepromenljivim medijem..........................................103.2.2. Spoljašnja memorija sa promenljivim medijima.............................................11

4.0. Zaključak....................................................................................................................14Literatura............................................................................................................................15

1

1.0 Uvod

Početkom druge polovine 20 veka u upotrebi su bili najčešće mehanički medijumi za memorisanje podataka kao što su bušene trake i bušene kartice. U isto vreme došlo je do razvoja memorije od magnetnih jezgara, i prvog korišćenja kondenzatora kao memorijskih elemenata, za koje je bilo potrebno osvežavanje kako se sadržaj ne bi gubio. Tokom godina razvoja došlo je do podele memorija na one koje trebaju da čuvaju podatke što duže bez dodatnog napajanja i do memorija za koje nije neophodno da čuvanju podatke kada se napajanje isključi, što dovodi do podele memorija na kratkotrajne i dugotrajne. Zahtevi od memorija su bili da budu što je moguće dimenziono manje, da mogu dugo da čuvaju podatke bez osvežavanja, da imaju što manju potrošnju.

Sa razvojem materijala počele su se pojavljivati magnetne memorije kao što su magnetne trake, magnetni mehurići a zatim i tvrdi (hard) diskovi i fleksibilni (Flopy) diskovi za čuvanje podataka.

Razvoj dugotrajnih memorija pratio je i razvoj poluprovodničkih RAM i ROM memorija izrađivanih u različitim tehnologijama: MOS, bipolarne, CCD. Poslednju deceniju 20. veka prati pronalazak optičkih memorija kao što su kompakt diskovi (CD), i holografske memorije.

2

2.0 Karakteristike memorije

Karakteristike memorije su:Stalnost zapisa, Fizički tip medijuma, Kapacitet, Jedinica prenosa, Adresivost,

Cena, Mogući način pristupa, Performanse, Mogućnost promene sadržaja.STALNOST ZAPISA

Memorije sa stalnim zapisom - koje čuvaju sadržaj sve do njegove namerne promene. Memorije sa privremenim zapisom - koje gube sadržaj po prestanku rada električnog napajanja.FIZIČKI TIP MEDIJUMA

Poluprovodničke - LSI i VLSI tehnologija. Sa magnetnom površinom-diskovi, trake. Koje koriste optičku tehnologiju-CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM. KAPACITET

Količina informacija koju memorija može da sadrži. Kapacitet interne memorije se izražava u bajtovima ili rečima. Uobicajene dužine reči su 8, 16 ili 32 bita. Kapacitet spoljašnje memorije se meri u KB, MB, GB, TB.JEDINICA PRENOSA

Kod interne memorije jednaka je broju linija za podatke koje vode u memorijski modul i iz njega. Može biti jednaka reči, ali je češće veća 64,128,256 bitova. Kod eksterne memorije je obično blok od nekoliko KB do MB podataka. ADRESIVOST

Adresive: pristup jednom bajtu ili reči. Poluadresive: pristup grupi bajtova. Neadresive: ne može se pristupiti sadržaju memorije. CENA

Porede se na osnovu uloženog novca za određeni kapacitet. Kapacitet memorije koji se poredi varira od bita do GB.MOGUĆI NAČIN PRISTUPA

Sekvencijalni:memorija organizovana po jedinicama podataka koji se zovu zapisi;deljeni mehanizam za čitanje/upisivanje; primer magnetna traka. Direktan: zavisnost između adrese sloga i njegove fizičke lokacije, pristup direktno plus sekvencijalno traženje;primer je magnetni disk. Slučajan: svaka adresibilna lokacija poseduje jedinstven adresni mehanizam ugrađen u memorijski sklop, primer je glavna memorija. Asocijativni: podtip memorije sa slučajnim pristupom, mogu da se porede željene lokacije bitova unutar reči; tipičan primer je keš memorija.PERFORMANSE

Vreme pristupa - Slučajan pristup: od trenutka kada se adresa predstavi memoriji do trenutka kada se podatak uskladišti ili stavi u upotrebu. Nema slučajan pristup: vreme potrebno za pozicioniranje upisno-čitajuceg mehanizma.

Vreme memorijskog ciklusa - Slučajni pristup: vreme pristupa+dodatno vreme koje se zahteva pre nego počne sledeći pristup.

Brzina prenosa-brzina kojim se podaci prenose u memorijsku jedinicu ili iz nje. Slučajni pristup: 1/(vreme ciklusa).MOGUĆNOST PROMENE SADRŽAJA

Read/write Read only

3

3.0 Klasifikacija memorije

Klasifikacija memorijePostoji mnogo vrsta memorije i pošto svaka ima određenu namenu,one se mogu

podeliti na razne načine. Na osnovu medijuma na kome se čuvaju informacije ( magnetne, optičke, poluprovodničke).

Osnovna podela: Unutrašnja memorija Spoljašnja memorija

3.1. Unutrašnja memorija

ROM(read only memory)

RAM(random access memory) Dva osnovna razloga što se koristi je permanentnost i sigurnost Sistemski BIOS Koristi se za mikroprogramiranje, čuvanje sistemskih programa, tabele funkcija,

biblioteku potprograma za često zahtevane funkcije Problemi koji se javljaju:

U slučaju da kod ima grešku, nema zamene. ROM čip ima visoku cenu u koju ulaze projektovanje i optimizacija integrisanog kola koje predstavlja ROM. Može da se proizvodi jedino u fabrici, što sprečava masovnu primenu.

MASKED ROMRead-only memorije. Informacije upisane u procesu proizvodnje. Instrukcije

hardverski upisane rasporedom tranzistora unutar čipa. Podaci koje ROM treba da sadrži se utiskuju u silicijum preko posebnih maski u procesu proizvodnje čipa.PROM - Programmable ROM

Čip je inicijalno prazan. Podaci se upisuju programatorom koji pušta struju na ulazne pinove čipa. Kada se jednom upiše sadržaj on postaje ROM.EPROM – Erasable PROM

ROM koji može biti obrisan i reprogramiran. Sadržaj se briše pomoću specijalne mašine ultraljubičastim zracima i to 20 minuta. Ceo sadržaj se briše odjednom. Skuplji su od PROM čipova istog kapaciteta, ali imaju mogućnost ponovnog pisanja.EEPROM – Electrically EPROM

Za brisanje se koriste električni impulsi, a moguće je brisati i sadržaj pojedinačnih bajtova. Proces traje nekoliko mikrosekundi po bajtu. Cena je znatno veća od cene EPROM, dok je broj bitova po čipu manji. Koristi se za čuvanje BIOS-a u računarima ali ga je zamenila Flash memorija.

4

FLASH MEMORIJAFlash memorija je najnoviji oblik poluprovodničke memorije. Naziv potiče od

brzine reprogramiranja (Flash-munja). Flash memorija je omiljeno sredstvo za skladištenje podataka za digitalne kamere, mobilne telefone i USB flash uređaje. Ne obezbedjuje brisanje na nivou bajta. Karakteristike ove memorije:

visoka gustina kratko vreme očitavanja i upisivanja trajnost čuvanja podataka niska potrošnja i cena

Često se koristi u obliku PC kartica. Uredjaj ima kolone i redove sa ćelijama, koje imaju 2 tranzistora na svakom preseku. Intel je prva kompanija koja je proizvela i uvela Flash memoriju na trzište. Ova kompanija je 1988.godine predstavila 256-bitni Flash čip - veličine kutije za cipele. Intelov pronalazak je bio NOR flash. Razvijen je iz EPROM i EEPROM tehnologija za čipove i opremljen interfejsom za SRAM memoriju. U kompaniji Toshiba 1989.godine pronadjena je druga vrsta flash memorije-NAND flash. NAND flash je jeftinija i brža alternativa NOR flashu. NAND tehnologija je imala deset puta veći broj ciklusa upisivanja. Imala je veće brzine i za skladištenje i za brisanje podataka u odnosu na NOR tehnologiju.Memorijske ćelije u NAND memoriji su upola manje od onih u NOR memoriji. Manje ćelije su omogućile da se na istom prostoru dobije veći kapacitet. Na taj način je dobijena manja cena za kupca,a veća dobit za proizvodjača. NAND se obično koristi u memorijskim karticama - kao što su Compact-Flash, SmartMedia, SD, MMC, xD i PC kartice. NAND flash omogućava bržu performansu, troši manje struju i radi preko magistralnog interfejsa zasnovanog na komandama. Kod NAND memorije se razlikuju SLC(Single-Level-Cell-ćelije sa jednim nivoom) i MLC arhitekture (Multi-Level-Cell - ćelije sa više nivoa). SLC je jednostavnija, brža i štedi struju.Najmanje Flash kartice

Danas su dostupne kompaktne Flash memorijske kartice kapaciteta do 16GB i Secure Digital (SD) kartice od 32GB. Najmanje Flash kartice - SD

SD (Secure Digital) kartice veličine su poštanske markice,a kapaciteta ... Preteča ove kartice je MMC (Multimedia Card). MMC kartica nema zaštitu ni za pisanje ni za kopiranje. MMC kartice se i danas sreću, pre svega u nekim mobilnim telefonima marke NOKIA.Najmanje Flash kartice - CF (Compact Flash) kartice

Veličine su kutije za šibice i imaju do 16 GB memorijskog prostora. To je medijum za skladištenje podataka u digitalnim foto aparatima. MMC i SD kartice prave u smanjenim formatima- MMC Mobile (Reduced Size) i MiniSD. MMC Mobile je veličine samo polovine SD kartice. MiniSD zauzima 36% tog prostora.Compact Flash kartica-CF

Radi pri naponu od 3,3 do 5 V, koristi 50 pinova.Kompatibilan je i sa PCMCIA-ATA. Postoji nekoliko vrsta CF kartice, koje se razlikuju po veličini. Kartice tipa I i II se mogu razlikovati po debljini: prva je 3,3, a druga 5 mm. Ostale moguće CF aplikacije uključuju modeme ili mrežne interfejse, Wi-Fi ili Bluetooth adaptere, skenere ili grafičke procesore.

5

MMC i SD karticeOba ova formata su danas lako dostupna svuda. Jedan ugao im je blago zasečen i

za razliku od Smart Media kartica, ove kartice je teško slučajno pogrešno postaviti. Interfejs ima 9 pinova - tri pina su za napajanje (2 uzemljenja), jedan je za komande, tri su za podatke, jedan za sinhronizaciju i jedan za detektovanje kartice. MMC je stariji i jednostavniji medijum za skladištenje za mobilne uredjaje(njegova debljina je od samo 1,0 mm). SD kartice sadrže minijaturni prekidač koji može pokrenuti zaštitu od upisivanja, zasnovanu na hardveru. MMC Mobile

MMC Mobile je smanjena verzija MMC kartice . Koristi 13 umesto 9 kontakata da bi prilagodila širine magistrala od 1, 4 ili 8 bita i da bi omogućila brzine prenosa podataka od preko 50 megabajta u sekundi. MMC Mobile uredjaji su kompatibilni sa standardnim MMC karticama i mogu se postaviti u MMC slotove pomoću običnog adaptera. SmartMedia

Poznate su i pod imenom Solid State Floppy Disk Card. Masa jedne kartice je samo oko dva grama. Na kartici se nalazi samo jedan čip za flash memoriju,koja je NAND tipa. To omogućava veliku brzinu čitanja i pisanja, ponovnog prepisivanja preko postojećih podataka. Podaci se prepisuju preko postojećih podataka u malim koracima, adresiraju se u blokovima od po 256 ili 512 bajtova. Kartica ima 22 pina .Potencijalni naslednici Flash-a

Nanokristali - Ova tehnologija se zasniva na silicijumu, koji treba da udvostruče gustinu bitova flash memorije.

MRAM - Princip ove memorije se zasniva na skladištu podataka sa magnetskim elementima, koji su postavljeni na podlozi od silicijuma.RAM Memorija

Od svih vrsta poluprovodničke memorije najčešće se koristi RAM. Sadržaj ove memorije može da se čita i upisuje neograničen broj puta. RAM je nepostojana memorija. Podacima u ovoj memoriji se može pristupati bilo kojim redom. RAM se smešta na memorijske module koji se ubacuju u slotove matične ploče.VRSTE RAM memorije

Statički RAM - Static RAM, SRAM→ čuva podatke dok god čip dobija struju Dinamički RAM – Dynamic RAM, DRAM → podatke je neophodno osvežavati, ćelija je jednostavnija i manja i zato je moguće proizvesti DRAM sa gušćim pakovanjem a to prouzrokuje nižu cenu ove memorije.

SRAMZasniva se na tehnologiji flip-flop kola koje se sastoji od 4-6 tranzistora(bez

kondenzatora). Svaki bit se smešta na 4 tranzistora koji čine sistem sa 2 stabilna stanja kojim su određene vrednosti. Upotrebljava se tamo gde je brzina memorije važnija od njene veličine.DRAM

Ćelije skladište podatke kao naelektrisanja na kondenzatorima. Svaku memorijsku ćeliju čini par tranzistora i kondenzatora koji čuva 1 bit. Ako ima struje u kondenzatoru vrednost bita je 1,u suprotnom je 0. Koristi se kao matrica bitova. A bitu se pristupa preko adrese vrste i kolone u kojima se nalazi. Brzina od 60ns → svakih 60 ns se predaju podaci kontroleru memorije.

6

SRAM - DRAMDRAM je gušća i jeftinija. DRAM zahteva elektronska kola za podršku

osvežavanju, tako da je za velike memorije fiksirana cena kola za osvežavanje kompenzovana manje promenljivom cenom. SRAM je brza tako da se koristi za keš memoriju. DRAM se koristi za glavnu memoriju . VRSTE DRAM

ASINHRONI SINHRONI Klasičan pristup Nov pristup Brzina sinhronog DRAM → SDRAM se meri MHz SDRAM razmenjuje podatke sa procesorom sinhronizovano u odnosu na spoljašnji signal takta i radeći na punoj brzini magistrale procesora/memorije bez nametanja stanja čekanja. Veliki broj različitih tehnologija se koristi za pravljenje DRAM.

FPM-Fast Page ModePojavio se 1990. Smanjenje broja ciklusa potrebnih za izvršavanje operacije.

Dopušta se kontroleru memorije da pristupi ostalim bitovima podataka koji su u istom redu kao i onaj kome se trenutno pristupa. Podaci u istom redu DRAM kojima se pristupa istovremeno → stranica .EDO – Extended Data Out

Još se naziva i HPM – Hyper Page Mode. Omogućava pristup podacima u novoj vrsti, za vreme čitanja sa tekuće adrese. Poboljšanje maksimalne brzine za oko 5%, a maksimalna brzina za L2 keš iznosi oko 264 MB/s.BEDO – Burst EDO

Princip rasprskavanja EDO načina pristupa. Uvođenje 4-bitnog rasprskivača koji omogućava interno izračunavanje naredne 3 adrese, za vreme čitanja sa tekuće. Nije u širokoj upotrebi.ESDRAM i CDRAM ESDRAM

Extended SDRAM obe su zapravo memorije koje sadrže SRAM keš na DRAM čipu SRAM se koristi kao keš ili bafer

CDRAM Cache DRAM Razlika je u veličini keša na DRAM čipu i to 16Kb

DDR SDRAM – Double Data Rate SDRAM Dvostruko veća brzina u odnosu na JEDEC. Omogućeno dozvolom da se aktivira

izlazna operacija na čipu. Promena napona tajmera u oba smera dovodi do udvostručavanja brzine prenosa i protoka pri istom taktu procesora. Šalje podatke 2 puta po ciklusu takta. RDRAM – Rambus DRAM

Glavni konkurent je SDRAM. Čipovi su vertikalna pakovanja sa svim pinovima na jednoj strani. Dobija memorijski zahtev preko magistrale velike brzine.DRDRAM –Direct RDRAMKoristi specijalnu memorijsku magistralu velike brzine razvijenu u Rambus kompaniji.

7

MEMORIJSKI MODULIMeđusobno se razlikuju po izgledu i tipu tehnologije.Uzimaju se u obzir dimezije

memorijskog modula kao i broj i raspored kontakata-(pinn-ova). SIMM – Single In line Memory Module

Prvi moduli masovne proizvodnje. Memorijski čipovi koji se postavljaju na male štampane ploče sa spojnim izvodima duž donje strane koji se stavljaju u priključke na matičnoj ploči.DIMM – Dual In line Memory Module

Modul sa odvojenim pinovima sa obe strane memorijske ploče kako bi se povećala količina memorije koja se može staviti u jedan priključak i kako bi se povećala veličina staze za podatke radi brzih prenosa podataka. Kapacitet 8MB do 1GB. Podržava FPM DRAM, EDO DRAM, SDRAM, DDR SDRAM I DDR2 SDRAM. Najčešći tipovi su:

72 pinn DIMM (SO DIMM) 144 pinn DIMM (SO DIMM) 168 pinn DIMM (SDRAM) 184 pinn DIMM (DDR SDRAM) 240 pinn DIMM (DDR2 SDRAM)

SO DIMM – Small Outline Dual In line Memory ModuleMale kartice kapaciteta 16 MB do 1 GB po modulu. Postoje:

SO-DIMM 72 pinn SO-DIMM 144 pinn (SDRAM) SO-DIMM 200 pinn (DDR SDRAM)

RIMM – Rambus In line Memory ModuleKompatibilan sa DIMM u veličini i pin konfiguraciji, ali koriste specijalnu

memorijsku magistralu i zato im je brzina veća. 184 pinn moduli prekriveni Al hladnjacima, jer se zagrevaju zbog brzine pristupa 600,700,800MHz i protoka od 16bita. Ugrađuju se samo Direct Rambus RAM memorije.CACHE MEMORIJA

Osnovna funkcija je povećanje performansi računarskog sistema. Premosti razlike između brzina procesora i glavne memorije. Cache ≠ bafer memorija. Namenjena da pruži memoriji brzinu koja se približava onoj koju imaju najbrže raspoložive memorije, a istovremeno da obezbedi veliki kapacitet memorije po ceni jeftinijih vrsta poluprovodničkih memorija. Keš memorija sadrži kopiju delova glavne memorije. Sistem keš/glavna memorija:

Glavna memorija se sastoji od 2n adresibilnih reči, gde svaka ima n-bitnu adresu Ta memorija se sastoji od izvesnog broja blokova fiksne dužine, svaki po K reči Postoji M = 2n / K blokova Keš memorija se sastoji od C redova Svaki red sadrži K reči, plus tag od nekoliko bitova Broj reči u redu zove se veličina reda C<<M Više blokova od redova; a svaki red uključuje tag koji identifikuje koji je blok

trenutno uskladišten.

8

Spoljašnja memorijaMAGNETNI DISKOVI, OPTIČKI DISKOVI, DISKETE, MAGNETNE

TRAKE, MEHURASTA MEMORIJA, PCMCIA-Personal Computer Memory Card International Association- kartični memorijski uređaji, SMART kartice-mikroprocesor i memorijski čip, USB-Universal Serial Bus- flash uređaj, MEMORIJSKA DUGMAD,MEMORIJSKE KOCKE.

3.2. Spoljašnja memorija

Unutrašnja RAM memorija ima par nedostataka - relativno mali kapacitet i gubljenje sadržaja ukoliko prestane napajanje strujom.

RAM memorija obično ima dovoljan kapacitet za podatke sa kojima trenutno radimo. Njen kapacitet se može povećati do određenog nivoa, ali to ni izdaleka ne bi bilo dovoljno (niti isplativo) za sve podatke i programe koji su nam potrebni. Sa druge strane, podaci u RAM-u ostaju zabeleženi samo dok je računar uključen. Ukoliko dođe do prekida napajanja ako se računar zablokira ili resetuje, podaci će biti izgubljeni.

Spoljašnja memorija računaru pruža mogućnost snimanja podataka. Ovako snimljeni podaci ostaju zabeleženi i po isključivanju računara, a kapacitet spoljne memorije može biti mnogo puta veći od unutrašnje. Jedini nedostatak spoljašnje memorije je taj što je ona uvek višestruko sporija u odnosu na unutrašnju memoriju. Odnos računara i spoljne memorije je takav da se ona može istovremeno posmatrati i kao memorija pošto služi za beleženje podataka i kao ulazno-izlazni uređaj pošto sam računar odašilje podatke prema spoljašnjoj memoriji prilikom snimanja i prima podatke prilikom čitanja.

Prema načinu pristupa podacima, memoriju uopšte možemo podeliti na: 1.memoriju direktnog pristupa - bilo kom podatku se pristupa za isto vreme - u ovu memoriju spadaju svi tipovi unutrašnje memorije i većina tipova spoljne memorije; 2.memoriju sekvencijalnog pristupa - da bi se stiglo do nekog podatka, potrebno je proći kroz sve prethodne podatke i javlja se kod nekih oblika spoljne memorije (npr. magnetna traka).

Prema tehnologiji beleženja podataka, spoljnu memoriju možemo podeliti na: 1.papirnu - ovo je oblik spoljne memorije kod koga se podaci beleže na papirima ili kartonima bušenjem ili zapisom koji se može mašinski pročitati - danas se ne koristi za snimanje veće količine podataka (bušene papirne kartice, bar kodovi); 2.magnetnu - najtipičniji oblik spoljašnje memorije, kod koje se zapis obavlja korišćenjem magnetnog sloja (magnetna traka, disketa, hard disk); 3.optičku - podaci se zapisuju na mediju na kome se vrši fizička ili hemijska promena koja se kasnije očitava optički (CD i DVD); 4.poluprovodničku - podaci se beleže u EEPROM memorji (flash memorija).

9

Prema načinu rada sa medijem na kome se vrši snimanje, uređaje spoljašnje memorije delimo na :1.spoljnu memoriju sa nepromenljivim medijem - medij na kome se snima je ugrađen u uređaj spoljašnje memorije i ne može se menjati; 2.spoljnu memoriju sa promenljivim medijem - medij se ubacuje u uređaj kako bi se podaci snimili ili pročitali.

Bez obzira na tip uređaja ili način zapisa, svakoj spoljašnjoj memoriji koja se koristi u današnje vreme, zajedničko je to da se podaci snimaju u obliku niza bajtova koji nazivamo fajl ("datoteka"). Radi bolje preglednosti i lakšeg snalaženja, fajlovi su organizovani u logičke strukture preko sistema foldera i podfoldera ("direktorijumi").

Ova struktura je suštinski struktura u obliku stabla gde se početni folder, koji sadrži sve ostale, naziva osnovni ili korenski (root) direktorijum.

Svaki uređaj spoljašnje memorije se pod Windows operativnim sistemom obeležava jednim slovom engleske abecede. Tako su za floppy disk jedinice rezervisana slova A i B, za primarni hard disk slovo C, a ostalim uređajima se dodeljuju naredna slobodna slova.

3.2.1. Spoljašnja memorija sa nepromenljivim medijem

Ova vrsta spoljašnje memorije se sastoji iz uređaja u koji je ugrađena i sama memorija. Ovi uređaji mogu biti ugrađeni u računar ili se povezivati na njega.

HARD DISK ("tvrdi" ili "čvrsti" disk) je u današnjim računarima primarni uređaj spoljašnje memorije. Uobičajeno je ugrađen u kućište računara i u tom slučaju nije namenjen prenosu podataka, već samo njihovom čuvanju. Hard disk ima veću brzinu od ostalih spoljašnjih memorija i veći kapacitet od bilo kog drugog (pojedinačnog) medija. Uređaj se sastoji iz jednog ili više aluminijumskih diskova koji se nalaze na istoj osovini i koji se rotiraju velikom brzinom (5400 rotacija u minuti ili 7200rpm kod novijih diskova za kućne računare). Diskovi su presvučeni fero-magnetnim slojem, koji ima svojstvo da kada se namagnetiše ostaje namagnetisan, pa se tako podaci mogu upisati i obrisati.

Čitanje i upis podataka obavlja se preko magnetne glave koja ne dodiruje površinu već lebdi na vazdušnom jastuku na veoma malom rastojanju od nje. Zahvaljujući tome hard disk je mnogo brži i pouzdaniji od drugih magnetnih medija, kao što je npr. disketa kod koje glava dolazi u fizički dodir sa površinom. Tehnologija koja se ubrzano razvija i koja bi trebala da zameni dosadašnje hard diskove su SSD (Solid-State Drive) diskovi koji suštinski predstavljaju EEPROM memoriju velikog kapaciteta . Jedna specifičnost hard diska je mogućnost njegove podele na particije. Particije su nezavisni delovi diska koji se u operativnom sistemu posmatraju kao zasebni diskovi, bez obzira što se fizički radi o istom uređaju. Tako će pod Windows-om svaka particija imati dodeljeno zasebno slovo. Zbog svog kapaciteta i brzine, hard disk se na računarskom sistemu može koristiti kao virtuelna memorija. Ukoliko računar tokom rada iskoristi raspoloživu RAM memoriju, operativni sistem može delove RAM-a snimati i učitavati sa diska, kako bi nastavio sa radom. Prostor na disku u kome se vrši ovo snimanje naziva se swap fajl.

10

Nedostatak ovakvog "žongliranja" memorijom je što se rad sa računarom usporava, pošto je disk, bez obzira na svoju brzinu i dalje mnogo sporiji od unutrašnje memorije. Način na koji se fajlovi i folderi organizuju na disku naziva se fajl sistem. Hard disk je podeljen na veliki broj koncentričnih kružnica ("traka" ili "cilindara") koje su podeljene na jednak broj sektora (obično veličine 512 bajtova) koji su grupisani u klastere (clusters). Jedan klaster je najmanji mogući prostor na hard disku koji fajl može da zauzme.

Da bi se disk pripremio za upis fajlova potrebno je izvršiti njegovo formatiranje (kreiranje klastera i fajl sistema). Formatiranjem diska se ranije upisani podaci brišu. Prilikom snimanja fajla na disku, nije obavezno da klasteri koje taj fajl zauzima fizički budu poređani jedan za drugim. Tokom rada se obavlja veliki broj operacija sa fajlovima i može se desiti da disk postane fragmentisan (fajlovi razbacani po klasterima diska), što usporava rad sa diskom. Ovaj problem se rešava defragmentacijom (u nekim sistemima tzv. "optimizacijom" diska).

Osim internih, danas postoje i eksterni hard diskovi koji se povezuju sa računarom, najčešće preko USB porta. Napajaju se iz računara ili zasebno iz električne mreže, ukoliko su u pitanju diskovi većeg kapaciteta. Pre pojave eksternih diskova, jedan od načina za prenos diska (bez otvaranja računara) bio je korišćenje fijoke (HDD rack), odnosno posebnog ležišta koje je omogućavalo da se hard disk ubaci ili izvadi bez otvaranja kućišta računara.

USB FLASH MEMORIJA predstavlja uređaj, obično malih dimenzija, koji se sastoji iz USB priključka, kontrolera i EEPROM memorije.

Karakteristika ove memorije je da podaci snimljeni u njoj ostaju sačuvani čak i kada prestane električno napajanje. To se postiže posebnom organizacijom memorije koja se sastoji iz velikog broja ćelija, od kojih se svaka sastoji iz dva tranzistora ("kontrolni" i "plivajući" tranzistor, razdvojeni tankim slojem metalnog oksida). Svaka ćelija sadrži 1 bit (binarna jedinica ili nula).

Danas, kapaciteti ovih uređaja idu i do nekoliko desetina gigabajta. Osim kapaciteta, bitna karakteristika je i brzina, koja zavisi od USB interfejsa (sporiji USB 1.1 ili brži USB 2.0) i kvaliteta. Kvalitetniji (i skuplji) uređaji će biti brži. Razlikujemo brzine pri čitanju i pisanju, a performanse uređaja se najbolje proveravaju snimanjem velikog broja malih fajlova.

Ova vrsta memorije postoji i u varijanti sa ugrađenim MP3 plejerom (tačnije, MP3 plejeri se mogu povezati sa računarom putem USB-a i iskoristiti za prenos bilo kakvih podataka). Popularnost MP3 uređaja opada sa sve većim brojem mobilnih telefona koji takođe imaju ovu mogućnost.

3.2.2. Spoljašnja memorija sa promenljivim medijima Kod ove vrste spoljašnje memorije, postoji uređaj koji je ugrađen u računar ili se

povezuje na njega, a koji ne sadrži sam medij na kome se podaci snimaju, već se mediji ubacuju u uređaj.

11

DISKETA ( FLOPPY DISK ) je po svojim karakteristikama najsličnija hard disku. Unutar zaštitnog omotača, nalazi se tanki poliesterski (plastični) disk, premazan fero-magnetnim slojem. Ovom plastičnom disku disketa i duguje svoje ime - floppy (savitljivi) disk. Unutar disk jedinice, ovaj disk se okreće dok magnetna glava čita i upisuje podatke. Organizacija diskete je slična kao kod hard diska (ciklične trake i sektori), s tim što se disketa okreće mnogo sporije i magnetna glava dodiruje njenu površinu.

Diskete su se delile prema veličini na one od 8" (inča), 5.25" i 3.5". Starije diskete su bile upakovane unutar kartonskog omotača i bile su osetljivije na oštećenja u odnosu na kasnije proizvedene 3.5" diskete koje su se pravile u plastičnom omotaču.

Zavisno od kvaliteta magnetne površine, diskete su se delile na jednostrane i dvostrane (SS - Single Sided i DS - Double Sided), kao i na diskete sa dvostrukom ili visokom gustinom zapisa (DD - Double Density i HD - High Density). Zavisno od kvaliteta, disketa je mogla da se formatira na veći kapacitet. Poslednjih godina, ova podela je postala izlišna, pošto su sve diskete bile pravljene kao DS/HD.

Kapacitet diskete je mnogo manji u odnosu na druge medije. Na jednu 3.5" DS/HD disketu, formatiranu na PC računaru, može da se smesti 1,44MB podataka. Nesuđeni naslednik diskete bila je tzv. "zipeta". Ovo je unapređena verzija diskete koja je imala kapacitet od 100MB ili u novijoj verziji čak 250MB. Da bi se radilo sa ovim disketama, bio je potreban i poseban uređaj - ZIP drajv, koji je inicijalno proizvodila firma Iomega. ZIP diskete jesu ušle u upotrebu, ali nikada nisu stekle širu popularnost zbog sve jeftinijih CD snimača i diskova. Danas diskete, zbog malog kapaciteta, brzine i slabe pouzdanosti medija i uređaja (zbog čega se dešava da podaci ne mogu da se pročitaju čak ni sa novih disketa), izlaze iz upotrebe. Za fizički prenos podataka se koriste CD/DVD diskovi kao i flash memorija.

OPTIČKI DISK može biti CD (Compact Disc) ili DVD (Digital Versatile Disc). Ove dve vrste diskova su naizgled iste, a razlika koja interesuje korisnike je u kapacitetu - na CD se može snimiti do 700MB, a na DVD do 4,7GB podataka.

Veći kapacitet diska se postiže upotrebom preciznijeg lasera, koji emituje svetlost manje talasne dužine. Precizniji laser omogućuje veću gustinu zapisa, a samim tim i više podataka. Diskovi mogu imati jedan ili dva sloja za zapis podataka, pa tako razlikujemo SL (single layer) i DL (dual layer) diskove. DL diskovi imaju dvostruko veći kapacitet ali trenutno mnogo veću cenu i primetno manju brzinu u odnosu na SL diskove kakvi se standardno koriste.

Organizacija snimljenih podataka je malo drugačija u odnosu na hard disk ili disketu. Umesto koncentričnih kružnica, podaci su snimljeni na jednoj dugačkoj spirali koja se kreće od centra prema ivici diska. Optički disk takođe ima sektore, ali pošto se oni nalaze na jednoj neprekidnoj spirali, uvek su iste veličine. To znači da CD/DVD čitač mora menjati brzinu okretanja diska (brže kada se čitaju podaci snimljeni blizu centra, a sporije kada se čitaju podaci bliže ivici diska).

12

Prema mogućnosti za snimanje i brisanje podataka diskovi se mogu podeliti na: CD/DVD-ROM diskove na koje su podaci fabrički urezani ("odštampani") i

mogu se samo čitati; CD/DVD-R (recordable - write once) "zapisive" diskove koji su inicijalno prazni

i na koje se pomoću snimača podaci mogu snimiti i čak dodavati dok se ne ispuni kapacitet diska, ali se kasnije ne mogu brisati ili menjati;

CD/DVD-RW (rewritable) "prepisive" diskove na koje se podaci mogu snimati, a kasnije i obrisati, pri čemu se disk dovodi u početno stanje, pa se podaci mogu ponovo upisivati.

Za DVD medije koje je moguće snimati (recordable i rewritable) postoji nekoliko različitih standarda - DVD-RAM, DVD-R/RW, DVD+R/RW. Današnji uređaji uglavnom mogu da rade sa svim ovim formatima, s tim što je potrebno obratiti pažnju koji tip medija najviše odgovara DVD uređaju, odnosno sa kojim može raditi na najvećoj brzini.

Brzina rada sa diskom varira za različite standarde i još dodatno zavisi od toga da li je disk jednoslojan ili dvoslojan. Osim toga, brzine se razlikuju za čitanje ili pisanje (pisanje i brisanje su uvek sporiji u odnosu na čitanje). Nepotrebno je naglasiti da CD uređaji ne mogu čitati DVD-ove, dok svi DVD uređaji mogu raditi i sa CD i DVD medijima. Da bi se kreirao CD/DVD-ROM disk, na providnu polikarbonatnu plastiku urezuje se spiralna traka sa udubljenjima (ispupčenjima sa strane lasera), koja se potom sa gornje strane presvlači tankim slojem aluminijuma (zbog refleksije). Iznad aluminijumskog sloja nanosi se sloj akrilne mase, preko koga se nalazi sloj za natpis, odnosno štampu. Laser se fokusira na traku sa podacima i njegova svetlost se odbija od površine CD-a do optičkog senzora. Zavisno da li je laser "pogodio" izbočinu ili udubljeni deo na CD-u, senzor će registrovati promenu u odbijenoj svetlosti i na taj način se izbočine i udubljenja tumače kao binarne jedinice i nule. Ideja kod funkcionisanja zapisivih diskova je u tome da se na reflektujućem sloju laserom za upisivanje vrši trajna promena (npr. zatamnjivanje) površine čime ona više ne reflektuje laserski zrak za čitanje i tumači se kao binarna nula. Kod prepisivih diskova reflektujući sloj se kreira od posebne legure koja se laserom može dovesti u kristalizovano ili amorfno stanje. Delovi sloja koji su kristalizovani odbijaju laserski zrak, što predstavlja binarnu jedinicu, dok amorfni delovi ne reflektuju laserski zrak i samim tim predstavljaju binarnu nulu. Najnoviji format optičkih diskova, koji polako ulazi u sve širu upotrebu je BD (Blu-Ray Disc), čija je najveća primena trenutno u filmskoj industriji, za distribuciju filmova u visokoj rezoluciji, sa mnoštvom dopunskih materijala i različitim zvučnim sinhronizacijama. Na jedan BD može stati oko 25GB podataka, u njegovoj SL (single layer) varijanti.

MEMORIJSKA KARTICA predstavlja još jednu EEPROM memoriju, koja se umeće u poseban uređaj, čitač kartica, koji je povezan sa računarom. Kartice mogu biti različitih formata, od kojih su najpoznatiji CF (CompactFlash), SD (SecureDigital), MMC (MultiMediaCard), xD, MemoryStick.

Najveću upotrebu ove kartice nemaju na računarima, već na drugim uređajima kod kojih postoji potreba za većom količinom memorije, kao što su digitalni foto-aparati ili mobilni telefoni.

13

4.0. Zaključak

Treća najznačajnija komponenta računara uz matičnu ploču i procesor je memorija. Generalno posmatrano, pojam memorije koristi se za smeštanje i skladištenje podataka u računaru. Memorija služi za pamćenje podataka i programa. Kapacitet odnosno veličinu memorije predstavlja količina bajtova koju memorija može da prihvati.

14

Literatura

www.pcmagazin.co.yuwww.vidilab.comwww.benchmark.co.yuwww.cet.co.yuwww.scribd.comwww.wikipedia.comwww.studenti.rswww.link-elearning.comwww.fpe.edu.rswww.collegeboard.com

15