PAMÄŤOVÉ ZARIADENIA: VÝVOJ, TYPY, PRÍKLADY - TECHNOLÓGIE - 2025

Medzi zariadenia pre ukladanie dát alebo digitálny pamäťové médiá sa odkazuje na nejaký hardvér, ktorý je schopný pojať počítačových dát, a to buď dočasne alebo trvalo tvar. Používajú sa na ukladanie, prepravu a extrahovanie dátových súborov.

Umožňujú užívateľovi ukladať veľké množstvo údajov v relatívne malom fyzickom priestore, čo uľahčuje zdieľanie týchto informácií s ostatnými. Tieto zariadenia dokážu dočasne alebo natrvalo uchovať údaje.

Zdroj: pixabay.com

Existuje mnoho spôsobov použitia pamäťových médií. Napríklad počítače vo všeobecnosti závisia od funkcie ukladania informácií.

Úložné zariadenia sa môžu tiež použiť na zálohovanie príslušných informácií. Ukladanie digitálnych údajov môže viesť k problémom so spoľahlivosťou a životnosťou. Preto je rozumné ako prevencia robiť nezávislé kópie informácií.

Niektoré úložné zariadenia sú tiež prenosné, čo znamená, že sa dajú použiť na prenos údajov z jedného počítača do druhého.

Dôležitosť v počítačoch

Sú jedným z hlavných prvkov všetkého počítačového vybavenia. Prakticky ukladajú všetky aplikácie a údaje do počítača, s výnimkou firmvéru. Podľa typu použitého zariadenia sú dostupné v rôznych formách.

Bežný počítač má napríklad niekoľko pamäťových zariadení, napríklad pevný disk, vyrovnávaciu pamäť a RAM. Možno máte aj externe pripojené jednotky USB a jednotky optických diskov.

Aj keď počítač dokáže pracovať bez úložných zariadení, informácie môžete zobraziť iba vtedy, ak sú pripojené k inému počítaču, ktorý má úložnú kapacitu. Aj činnosť ako surfovanie po internete vyžaduje, aby sa informácie ukladali do počítača.

Počítač nebude schopný zapamätať si alebo uložiť žiadne informácie alebo nastavenia bez úložného zariadenia, a preto by sa považoval za nemého terminálu.

S postupujúcimi počítačmi to robia aj úložné zariadenia spolu so zvýšenými požiadavkami na priestor, rýchlosť a prenosnosť.

Vývoj z prvých úložných zariadení

- Perforované karty

Bola to prvá snaha o ukladanie údajov na stroj. Boli zvyknutí komunikovať informácie do počítača skôr, ako boli vyvinuté počítače.

Spoločnosť Hollerith vyvinula systém na spracovanie údajov o úderných kartách pre sčítanie ľudu v USA v roku 1890.

Do roku 1950 sa už stali neoddeliteľnou súčasťou počítačového priemyslu. Používali sa až do osemdesiatych rokov.

- magnetické skladovanie

Magnetické pásky

Prvá pásková jednotka, ktorú predstavil Remington Rand v roku 1951, bola schopná uložiť iba 224 kB dát. V roku 1965 spoločnosť Mohawk Data Sciences ponúkla kódovač magnetickej pásky.

Neskôr páskové jednotky boli schopné uložiť veľké množstvo údajov. Napríklad pásková jednotka IBM TS1155 uvedená v roku 2017 je schopná uložiť 15 TB.

Pevné disky

IBM tlačil úložisko magnetického disku. Vynašli disketu aj pevný disk.

V roku 1956 vydal prvý pevný disk, ktorý sa má použiť v systéme RAMAC 305, s úložnou kapacitou 5 MB a cenou 50 000 dolárov.

Prvý pevný disk s úložnou kapacitou 1 GB bol vyvinutý spoločnosťou IBM v roku 1980. Vážil 250 kilogramov a stál 40 000 dolárov. Seagate bola prvou spoločnosťou, ktorá v roku 1992 uviedla pevný disk s 7200 ot / min.

8 ″ diskety

Boli vyvinuté spoločnosťou IBM ako alternatíva k pevným diskom, ktoré boli mimoriadne drahé. Prvý bol predstavený v roku 1971.

Táto disketa bola vytvorená pre počítač System / 370. Mal magnetický povlak s kapacitou 1 MB.

5,25 ″ diskety

V roku 1976 vyvinula spoločnosť Shugart menšiu verziu 8 ”diskety, pretože bola príliš veľká na osobný počítač.

Nová 5,25 ”disketa bola lacnejšia na výrobu a mohla ukladať 160 kB dát. Počas osemdesiatych rokov sa stali veľmi populárnymi a začiatkom 90. rokov boli ukončené.

3,5 ″ diskety

Vytvorené spoločnosťou IBM v roku 1984, stali sa populárnejšími ako 5,25 ”. Boli predstavené s kapacitou 720 kB, potom na 1,4 MB.

Od začiatku 21. storočia sa počítače s disketovou mechanikou nevyrábajú. Boli vymenené za jednotky CD-R.

- pamäte s priamym prístupom (RAM)

Prázdne skúmavky

V roku 1948 profesor Williams vyvinul prvú pamäť RAM na ukladanie programovacích pokynov, čím sa zvýšila rýchlosť počítača.

Využívala súpravu katódových lúčov, ktoré fungovali ako vypínače a zapisovali a uložili 1024 bitov informácií.

Spomienky magnetického jadra

Začiatkom roku 1950 bol tento typ pamäte vyvinutý. Systém používal mriežku káblov, ktoré prenášali prúd, s magnetmi v tvare závitu, ktorý cirkuloval tam, kde káble prešli.

V roku 1953 MIT vyvinul prvý počítač na použitie tejto technológie. Pretože tieto spomienky sú rýchlejšie a efektívnejšie ako punčové karty, rýchlo sa stali populárnymi. Ich výroba však bola veľmi náročná a časovo náročná.

Táto pamäť dominovala až do sedemdesiatych rokov, keď integrované obvody umožňovali konkurencieschopnosť polovodičovej pamäte.

Polovodičové pamäte

V roku 1966 začal Intel predávať polovodičový čip s 2 000 bitmi pamäte. Tento čip ukladal dáta do pamäťových buniek.

Tieto bunky sa skladajú z miniaturizovaných tranzistorov, ktoré fungujú ako vypínače.

- Optické disky

V 60. rokoch sa pracovala na myšlienke použitia svetla ako mechanizmu na nahrávanie a reprodukciu hudby. Spoločnosť Sony tento projekt ukončila v roku 1980. To viedlo k CD, DVD a Blu-ray.

- Flash disky

Na trh sa objavili koncom roku 2000. Nemajú žiadne pohyblivé časti, ale namiesto toho kombinujú čipy a tranzistory pre maximálnu funkčnosť. Diskety nahradili ako prenosné úložisko.

druhy

- Primárne úložné zariadenie

Používa sa na dočasné uloženie / uloženie údajov, keď je počítač spustený. Je tiež známa ako hlavná pamäť alebo vnútorná pamäť.

Je vnútornou súčasťou systému a je najrýchlejším z pamäťových zariadení. Spravidla uchovávajú inštanciu všetkých v súčasnosti spracovávaných údajov a aplikácií.

Počítač získa a udržiava údaje a súbory na primárnom úložnom zariadení, kým sa proces neskončí alebo údaje už nebudú potrebné.

Príklady týchto zariadení sú pamäť s priamym prístupom, pamäť grafickej karty a tiež vyrovnávacia pamäť.

Aj keď má oveľa kratší čas prístupu a vyšší výkon, je drahší ako sekundárne úložisko.

Kľúčový rozdiel medzi primárnym a sekundárnym úložiskom je v tom, že k nemu možno pristupovať priamo z procesora plus úložisko je prchavé a nevymeniteľné.

- Sekundárne úložné zariadenie

Vzťahuje sa na akékoľvek neprchavé úložné zariadenie, ktoré je interné alebo externé pre počítač. Umožňuje trvalé ukladanie údajov, kým sa neodstránia alebo neprepíšu.

Alternatívne sa označuje ako externá alebo sekundárna pamäť a pomocná pamäť. Spravidla umožňuje ukladanie údajov v rozmedzí od niekoľkých megabajtov do petabajtov.

Tieto zariadenia ukladajú prakticky všetky programy a aplikácie uložené v počítači vrátane operačného systému, ovládačov zariadení, aplikácií a tiež používateľských údajov.

Optické pamäťové zariadenia

Je to akékoľvek médium, ktoré sa číta pomocou lasera. Najbežnejšie typy optických médií sú Blu-ray, CD a DVD.

Počítače môžu čítať a zapisovať disky CD a DVD pomocou zapisovacej jednotky CD alebo DVD. Disk Blu-ray sa číta pomocou jednotky Blu-ray.

Na diskoch CD sa dá uložiť až 700 MB údajov a na DVD sa dá uložiť až 8,4 GB dát. Na disky Blu-ray je možné uložiť až 50 GB údajov.

Magnetické pamäťové zariadenia

V súčasnosti je to jeden z najbežnejších typov úložných priestorov používaných v počítačoch. Túto triedu zariadení nájdete hlavne na pevných diskoch.

Elektromagnetická zapisovacia hlava ovplyvňuje malé časti pevného disku tak, že sú hore alebo dole (zapnuté / vypnuté) a predstavujú binárne číslice 1 alebo 0.

Akonáhle je informácia zapísaná na pevný disk, je prečítaná čítacou hlavou, ktorá detekuje polarizáciu každej časti disku, aby porozumela zapísaným údajom.

Zariadenia typu Flash

Pripájajú sa k počítačom pomocou konektora USB, čo z nich robí malé zariadenie, je ľahko odnímateľné a tiež veľmi prenosné.

Môžu byť prepísané neobmedzene mnohokrát a nie sú ovplyvnené elektromagnetickým rušením.

Nahradili väčšinu optických a magnetických médií, keď sa stali lacnejšími a boli najspoľahlivejším a najúčinnejším riešením.

Zariadenia na ukladanie papiera

Dlho sa používali na ukladanie informácií na automatické spracovanie, najmä predtým, ako existovali osobné počítače.

Informácie sa zaznamenávali dierovaním do papiera alebo lepenky a mechanicky sa načítali, aby sa zistilo, či určité miesto v strede malo dieru.

Príklady úložných zariadení

- Primárne úložisko

Náhodný vstup do pamäťe

Zdroj: pixabay.com

Zariadenie používané v počítačoch, ktoré sa zvyčajne nachádza na základnej doske. Je volatilný, keď vypnete počítač, všetky informácie uložené v pamäti RAM sa stratia.

Pamäť určená len na čítanie (ROM)

Energeticky nezávislý čip, ktorého obsah nie je možné zmeniť. Používa sa na ukladanie spúšťacích rutín do počítača, napríklad do systému BIOS.

cache

Malá nestála pamäť, ktorá poskytuje počítačovému procesoru vysokorýchlostný prístup k údajom, ukladanie často používaných programov a údajov. Je integrovaný priamo do procesora alebo do pamäte RAM.

VRAM

VRAM (Video RAM), známa tiež ako pamäť s dvoma portami, sa bežne používa ako videopamäť, čím sa zvyšuje celková rýchlosť grafickej karty.

- magnetické skladovanie

Magnetická páska

Zdroj: Hannes Grobe 23:27, 16. decembra 2006 (UTC) CC BY-SA 2.5
(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Tenká, magneticky potiahnutá plastová páska, ktorá sa ovinie okolo kolesa a ukladá údaje.

Je to lacnejšie ako iné úložné zariadenia, ale oveľa pomalšie, pretože prístup je postupný.

HDD

Zdroj: pixabay.com

Trvalé ukladanie údajov do počítača. Skladá sa z jedného alebo viacerých tanierov, kde sú údaje zapisované pomocou magnetickej hlavy, a to všetko vo vnútri zapečateného krytu.

Disketa

Zdroj: pixabay.com

Ľahko sa inštaluje, napriek tomu sa ľahko poškodí, prenosné zariadenie schopné ukladať a čítať údaje pomocou hlavy. Dodáva sa v rôznych priemeroch: 3,5 ", 5,25" a 8 ". Na rozdiel od pevného disku sa hlava dotýka disku, prípadne ho nosí.

SuperDisk

Disková jednotka predstavená spoločnosťou 3M v roku 1997. Na disk rovnakej veľkosti ako tradičná 1,44 MB disketa by mohla uložiť 120 MB. Následne bola schopná uložiť 240 MB.

Magnetická karta

Zdroj: pixabay.com

Obdĺžniková karta s vonkajším predmetom alebo magnetickým prúžkom, ktorá obsahuje údaje. Môže obsahovať informácie, ako je dostupný kredit na kreditnej karte alebo prístupový kód na vstup do miestnosti.

Disketa so zipsom

Zariadenie vyvinuté spoločnosťou Iomega, ktoré funguje ako štandardná 1,44 MB disketová mechanika. To, čo ho robí jedinečným, je jeho schopnosť ukladať až 100 MB údajov.

- Optické úložisko

CD ROM

Disk obsahujúci zvukové údaje alebo softvér, ktorého pamäť je iba na čítanie. Na jeho čítanie sa používa optická jednotka CD-ROM. Tieto jednotky dokážu prehrávať zvukové disky CD a tiež čítať dátové disky CD.

CD-R

Zapisovateľný kompaktný disk. Informácie je možné zapísať na disk jedenkrát a potom ich mnohokrát prečítať. Napísané údaje nie je možné vymazať.

DVD + RW

Zdroj: pixabay.com

Zapisovateľná jednotka DVD schopná vytvárať disky DVD. Existuje veľa štandardov na vytváranie diskov DVD. Kapacita obojstrannej jednotky je 4,7 GB alebo 9,4 GB.

DVD-Ram

Od tradičných DVD sa líši tým, že dáta sú uložené na koncentrických stopách, napríklad na pevnom disku, ktorý umožňuje simultánne čítanie a zápis.

Blu-ray

Formát optických diskov vyvinutý trinástimi spoločnosťami z oblasti elektroniky a počítačov. Na dvojvrstvový disk dokáže uložiť až 25 GB a 50 GB. Disk má rovnakú veľkosť ako štandardné CD.

- Flash pamäť

Jednotka USB Flash

Zdroj: pixabay.com

Prenosné zariadenie veľkosti ľudského palca. Pripája sa k počítaču prostredníctvom portu USB.

Nemá žiadne pohyblivé časti, ale skôr integrovaný obvodový pamäťový čip používaný na ukladanie údajov. Menia sa vo veľkostiach od 2 GB do 1 TB.

Pamäťová karta

Zdroj: pixabay.com

Používa sa na ukladanie fotografií, videí alebo iných údajov do elektronických zariadení, ako sú digitálne fotoaparáty, digitálne kamery, prehrávače MP3, PDA, mobilné telefóny, herné konzoly a tlačiarne.

Polovodičové zariadenie (SSD)

Používa sady integrovaných obvodov ako pamäť na trvalé ukladanie údajov pomocou pamäte Flash. Má rýchlejšie prístupové časy a nižšiu latenciu ako pevný disk.

- Cloud-ové úložisko

Zdroj: pixabay.com

„Cloud“ popisuje služby poskytované skupinou vzdialených serverov v sieti.

Poskytuje úložnú kapacitu, ku ktorej je možné pristupovať z ľubovoľného zariadenia pripojeného na internet pomocou webového prehľadávača.

- Papierové zariadenia

Dierovaná karta

Zdroj: Mutatis mutandis CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Bežný spôsob ukladania údajov používaný v starších počítačoch. V podstate pozostával z kartónu s dierami vytvorenými ručne alebo strojom.

Perforovaná páska

Je to dlhý pruh papiera, v ktorom sú dierované otvory na ukladanie údajov. Používa sa po väčšinu 20. storočia na diaľkovú komunikáciu.

Referencie

1. Počítačová nádej (2019). Úložné zariadenie. Prevzaté z: computerhope.com.
2. Techopedia (2019). Pamäťové zariadenie. Prevzaté z: stroppedia.com.
3. Paul Goodman (2019). Základy práce s počítačom: 10 príkladov pamäťových zariadení pre digitálne údaje. Turbo Future. Prevzaté z: turbofuture.com.
4. Informatika (2019). Pamäťové zariadenia. Prevzaté z: computerscience.gcse.guru.
5. Wikipedia, bezplatná encyklopédia (2019). Počítačové ukladanie dát. Prevzaté z: en.wikipedia.org.
6. Vyučovať informatiku (2019). Pamäťové zariadenia. Prevzaté z: teachcomputerscience.com.
7. Keith D. Foote (2017). Stručná história ukladania údajov. Dataversity. Prevzaté z: dataversity.net.