¿Cuál es la diferencia entre memoria y disco duro?
Dado que la memoria se utiliza para almacenar datos y programas que se están utilizando actualmente (es decir, en ejecución), ¿cómo funciona? Lo que habitualmente llamamos memoria de computadora se refiere a la memoria dinámica (DRAM). Lo llamado "dinámico" en la memoria dinámica significa que después de escribir datos en la DRAM, los datos se perderán después de un período de tiempo, por lo que se necesitan circuitos periféricos adicionales para actualizar la memoria. El proceso de trabajo específico es el siguiente: si una celda de memoria de DRAM almacena 0 o 1 depende de si el capacitor tiene carga. La presencia de carga representa 1 y la ausencia de carga representa 0. Pero con el tiempo, el capacitor que representa 1 se descargará y el capacitor que representa 0 absorberá carga, lo cual es el motivo de la pérdida de datos; la operación de actualización verifica el capacitor periódicamente; Si la potencia es mayor que la mitad de la potencia total, se considera que representa 1 y el capacitor está completamente cargado. Si la potencia es inferior a 1/2, se considera 0 y el condensador se descarga para mantener la continuidad de los datos.
Desde que existe el ordenador, existe la memoria. El desarrollo de la memoria también ha experimentado muchas mejoras técnicas, desde las primeras DRAM hasta FPMDRAM, EDODRAM, SDRAM, etc. , la velocidad de la memoria ha ido mejorando y la capacidad ha ido aumentando. ¿Qué tipo de memoria utilizan principalmente los servidores actuales? Actualmente, los servidores con arquitectura IA generalmente utilizan REG? En el próximo número, presentaremos en detalle esta nueva tecnología de memoria y sus ventajas técnicas únicas para el servidor.
Memoria generalmente se refiere a la memoria de acceso aleatorio, o RAM para abreviar. La memoria estática (SRAM) mencionada anteriormente se utiliza como caché del sistema, y lo que normalmente llamamos memoria de la computadora se refiere a la memoria dinámica, que es DRAM. Además, la memoria tiene varios usos, como VRAM para tarjetas gráficas y CMOS RAM para almacenar información de configuración del sistema.
Lo llamado "dinámico" en la memoria dinámica significa que después de escribir datos en la DRAM, los datos se perderán después de un período de tiempo, por lo que se requiere una operación de actualización de la memoria, lo que requiere un diseño de circuito adicional. .
Podemos entender que si una celda de memoria DRAM almacena 0 o 1 depende de si el condensador tiene carga. La presencia de carga representa 1 y la ausencia de carga representa 0. Pero con el tiempo, el capacitor que representa 1 se descargará y el capacitor que representa 0 absorberá carga, lo cual es el motivo de la pérdida de datos; la operación de actualización verifica el capacitor periódicamente; Si la potencia es mayor que la mitad de la potencia total, se considera que representa 1 y el capacitor está completamente cargado. Si la potencia es inferior a 1/2, se considera 0 y el condensador se descarga para mantener la continuidad de los datos. Se accede a la memoria dinámica mucho más lentamente que a la memoria estática cuando se utilizan operaciones de actualización.
Hay una gran cantidad de transferencia de datos en la memoria e inevitablemente se producirán errores. Cuando los requisitos son altos, es necesario tener la función de verificación y corrección de errores.
Velocidad de la memoria
La velocidad de la memoria se expresa en nanosegundos (ns). La RAM EDO más antigua tiene 70 ns. 60 nanosegundos. Normalmente nos referimos a -7 y -6.
Actualmente la SDRAM más popular es más rápida, alcanza los 10 nanosegundos, y la SDRAM compatible con el estándar PC-100 alcanza los 8 nanosegundos.
Cada programa tiene requisitos de memoria que varían de un programa a otro.
En términos generales, cuanto mayor sea la memoria, más rápido se ejecutará el programa.
Algunos programas están diseñados para utilizar el disco duro cuando la memoria es insuficiente, es decir, la memoria virtual, pero es mucho más lento.
En el pasado, nos encontrábamos con varios problemas de memoria, especialmente en un entorno DOS. También teníamos que comprender los conceptos de memoria básica, memoria extendida y memoria extendida, y dominar las habilidades de configuración de la memoria.
Pero ahora que utilizamos Windows 98, no tenemos que preocuparnos por esos molestos problemas de memoria.
Una tarjeta de memoria es un chip de memoria soldado en una placa de circuito impreso (PCB) de una especificación determinada, generalmente llamada SIMM, que significa módulo de memoria único en línea.
Este tipo de memoria sólo se puede utilizar cuando se instala en pares. Pero este tipo de memoria rara vez se utiliza ahora.
La mayor parte de la memoria que se utiliza hoy en día es memoria DIMM (168 líneas), que es lo que solemos llamar memoria de 168 líneas.
El módulo de memoria DIMM, también llamado SDRAM, es una memoria dinámica síncrona. Casi todas las placas base actualmente en el mercado sólo cuentan con ranuras para memoria DIMM. Las capacidades individuales comunes son 16 MB, 32 MB, 64 MB, 128 MB, etc. Los módulos de memoria DIMM se pueden utilizar individualmente y también se pueden combinar módulos de memoria DIMM estándar de diferentes capacidades. Se puede insertar una única memoria DIMM en cualquier ranura DIMM de la placa base.
¿Qué es un disco duro? Todos los discos del disco duro están montados en un eje giratorio y cada disco es paralelo. Cada disco tiene una cabeza en su superficie de almacenamiento y la distancia entre la cabeza y el disco es menor que el diámetro de un cabello. Todos los cabezales están conectados a un controlador de cabezal, que es responsable del movimiento de cada cabezal. El cabezal magnético puede moverse a lo largo de la dirección radial del disco y el disco gira a una alta velocidad de varios miles de revoluciones por minuto, por lo que el cabezal magnético se puede colocar en una posición designada en el disco para leer y escribir datos. Como dispositivo de precisión, el disco duro es su enemigo y el polvo debe estar completamente sellado.
(1) Estructura externa del disco duro.
A excepción de la serie Bigfoot de Quantum, que tiene una estructura de 5,25 pulgadas, los discos duros comunes actualmente en el mercado son todos productos de 3,25 pulgadas, incluidos los de media altura y los de altura completa. Los discos duros de 3,5 pulgadas de uso común tienen una apariencia similar. La etiqueta del producto está pegada al costado sin componentes. Un extremo del disco duro tiene una toma de corriente, un puente para el estado maestro-esclavo del disco duro y una toma de conexión para el cable de datos.
1. La interfaz incluye dos partes: una toma de corriente y una interfaz de datos. La toma de corriente está conectada a la fuente de alimentación del host para proporcionar alimentación al disco duro. La interfaz de datos es el vínculo entre los datos del disco duro y el controlador de la placa base para su transmisión e intercambio. Según los diferentes métodos de conexión, se puede dividir en interfaz EIDE e interfaz SCSI.
2. La mayoría de las placas de circuito de control están soldadas con componentes SMD, incluidos circuitos de regulación de velocidad del husillo, circuitos de posicionamiento del servo y accionamiento del cabezal, circuitos de lectura y escritura, circuitos de control e interfaz, etc. También hay un chip ROM eficiente de un solo chip en la placa de circuito. Su software solidificado puede inicializar el disco duro, encender y arrancar el motor del eje. Después del encendido, inicialmente puede buscar, localizar y detectar fallas. También se instalan chips de caché de diferentes capacidades en la placa de circuito.
3. La tapa fija es el panel del disco duro, que indica el modelo del producto, lugar de origen, datos de configuración, etc. Combinado con la placa inferior para formar un conjunto sellado, asegurando el funcionamiento estable del plato y el mecanismo del disco duro. También hay orificios de montaje en el costado de la cubierta fija y el cuerpo de la placa para una fácil instalación.
(2) Estructura interna del disco duro
La estructura interna del disco duro consta de un panel fijo, una placa de circuito de control, un conjunto de cabezal, una interfaz y accesorios. El conjunto del disco duro (HardDiskAssembly, HDA) es el núcleo del disco duro, encapsulado en la cavidad limpia del disco duro, que incluye el conjunto del cabezal flotante, el mecanismo de accionamiento del cabezal, el mecanismo de accionamiento del disco y del husillo, el circuito de control de prelectura y escritura, etc.
1. El conjunto del cabezal flotante consta de un cabezal de lectura-escritura, un brazo de transmisión y un eje de transmisión. El cabezal magnético es la parte más importante y crítica de la tecnología de discos duros. De hecho, es una combinación de múltiples cabezales fabricados con tecnología integrada. Adopta una estructura de disco de cabeza sin contacto y vuela sobre la superficie del disco giratorio de alta velocidad después de encenderlo. La brecha de vuelo es de solo 0,1 ~ 0,3 um, lo que puede lograr velocidades de transmisión de datos extremadamente altas.
En la actualidad, la altura de vuelo de un disco duro de 5400 rpm es inferior a 0,3 um, lo que favorece la lectura de señales grandes de alta relación señal-ruido y proporciona confiabilidad en la transmisión y almacenamiento de datos.
2. El mecanismo de accionamiento del cabezal consta de un motor de bobina móvil y un carro de accionamiento del cabezal. El nuevo disco duro de gran capacidad también tiene un eficaz mecanismo antivibración. El mecanismo de accionamiento del cabezal magnético liviano de alta precisión puede impulsar y posicionar correctamente el cabezal magnético, posicionar con precisión la pista especificada por las instrucciones del sistema en muy poco tiempo y garantizar la confiabilidad de la lectura y escritura de datos.
3. Componentes del disco y del eje El disco es el soporte del disco duro para almacenar datos. La mayoría de los discos magnéticos actuales son discos de película metálica, que tienen mayor densidad de grabación, alta remanencia y alta fuerza coercitiva que el portador de partículas discontinuas de los disquetes. El conjunto del husillo incluye componentes del husillo, como casquillos de cojinete y motores de accionamiento. A medida que aumenta la capacidad del disco duro y aumenta la velocidad, la velocidad de los motores de husillo también continúa aumentando. Algunos fabricantes han comenzado a adoptar la tecnología de motores con cojinetes líquidos en la industria de maquinaria de precisión.
4. Circuito de precontrol El circuito de preamplificador controla la señal inducida por el cabezal magnético, la regulación de la velocidad del motor del husillo, el accionamiento del cabezal magnético y el posicionamiento del servo, etc. Dado que la señal leída por el cabezal magnético es débil, sellar el circuito de amplificación en la cavidad puede reducir la interferencia de señales externas y mejorar la precisión de las instrucciones de funcionamiento.
El disco duro es uno de los componentes más importantes del ordenador. Existen muchos tipos de discos duros según la interfaz y el tamaño. Además de los productos de interfaz EIDE y SATA de 3,5 pulgadas que se utilizan en las computadoras de escritorio más comunes, existen otros tipos de discos duros.
1. Disco duro SCSI
En la actualidad, el mayor cuello de botella de velocidad de los ordenadores proviene del disco duro. Debido a las limitaciones de la interfaz IDE, la velocidad de los discos duros IDE ha llegado a su límite. La apariencia del disco duro SCSI es básicamente la misma que la del disco duro normal, pero ahora la velocidad máxima del disco duro SCSI ha alcanzado las 10000 rpm, el tiempo de búsqueda promedio es de aproximadamente 6 ms y la velocidad de transferencia de datos puede alcanzar los 160 MB/s. , especialmente porque la proporción de CPU del disco SCSI es muy baja, probablemente alrededor de 5. Todo esto hace que los discos duros SCSI funcionen mejor que los discos duros IDE. En la actualidad, el precio del disco SCSI de 7200 rpm ha alcanzado un nivel aceptable. Si las condiciones económicas lo permiten, elegir un disco SCSI mejorará efectivamente el rendimiento de toda la computadora.
Además, la interfaz SCSI tiene una gran ventaja técnica sobre la interfaz EIDE, es decir, los dispositivos en la interfaz SCSI pueden utilizar el bus de datos para la transmisión de datos al mismo tiempo, mientras que la interfaz EIDE es conectados a la misma línea de datos Los dispositivos solo pueden transmitir alternativamente (ocupando líneas de datos solo se pueden conectar 4 dispositivos, mientras que la interfaz SCSI puede conectar de 7 a 15 dispositivos); Actualmente existen tres tipos de interfaces de disco duro SCSI: 50 pines, 68 pines y 80 pines. A menudo vemos modelos de discos duros marcados con "N", "W" y "SCA", que indican el número de pines de interfaz. n estrecho, 50 pines; w ancho, 68 pines; SCA es un accesorio de conector único), 80 pines 80. Entre ellos, los discos SCSI de 80 pines generalmente admiten el intercambio en caliente.
2. Disco duro extraíble
Antiguamente, los principales dispositivos de almacenamiento de los ordenadores personales eran los discos duros fijos y los disquetes. Los discos duros fijos proporcionan medios de almacenamiento más grandes para las computadoras, pero sus discos no son reemplazables y la información almacenada no es fácil de transportar e intercambiar. Por otro lado, la capacidad del disquete es demasiado pequeña y la confiabilidad es pobre.
Generalmente, los discos duros móviles también utilizan la tecnología de disco duro Winchester, por lo que tienen las características técnicas básicas de los discos duros fijos y tienen velocidades más altas. El tiempo de búsqueda promedio es de aproximadamente 12 milisegundos, la velocidad de transferencia de datos puede alcanzar los 10 M/s y la capacidad puede alcanzar más de 10 GB. Al igual que un disquete, el disco de un disco duro extraíble se puede quitar y reemplazar de la unidad, y el medio de almacenamiento es un disco de aleación magnética dentro del disco. Dependiendo de la capacidad, la estructura del disco del disco duro móvil se puede dividir en tres tipos: disco de una cara, disco de una cara y disco de doble cara. La unidad correspondiente se puede dividir en de un solo cabezal y de dos cabezales. y cuatro cabezas. Hay cuatro interfaces de disco duro activas: SCSI, puerto paralelo y USB. Los usuarios pueden elegir diferentes modos de interfaz según sus propias necesidades y configuración de la computadora. Sin embargo, los discos duros móviles son sólo un producto de corta duración. Con la caída del precio de los discos duros móviles USB que utilizan discos duros de portátiles y la popularidad de las interfaces USB, los discos duros móviles USB han reemplazado a los discos duros móviles.
3. Disco duro de una computadora portátil
El espacio interno de las computadoras portátiles es pequeño, la energía de la batería es limitada y los inevitables golpes durante el movimiento imponen grandes exigencias en cuanto a tamaño, consumo de energía, y robustez de sus componentes. Dado que los discos duros para portátiles tienen requisitos de calidad más altos que los discos duros de escritorio normales, no hay muchos fabricantes. El mercado de discos duros para portátiles está ocupado por más del 85% de Hitachi (IBM), Toshiba y Fujitsu.
La característica más importante de los discos duros para portátiles es que son compactos y ligeros. Su diámetro es generalmente de sólo 2,5 pulgadas (y también hay productos de 1,8 pulgadas) y su grosor es mucho menor que el de un disco duro de 3,5 pulgadas. La mayoría de los productos tienen sólo 9,5 mm de grosor y pesan menos de 100 gramos, lo que los hace compactos y exquisitos. La dirección de desarrollo actual de los discos duros para portátiles es una apariencia más pequeña, un peso más ligero y una mayor capacidad. Además de las especificaciones comunes de 2,5 pulgadas, también hay especificaciones de 1,8 pulgadas, producidas principalmente por Toshiba. Con la popularidad de los modelos finos y ligeros, las perspectivas para los discos duros de 1,8 pulgadas para portátiles también son muy amplias. Hitachi, que adquirió la división de discos duros de IBM, también lanzó este año un producto de disco duro para portátiles de 1,8 pulgadas: Travelstar C4K40-20. Además, Toshiba y Fujitsu han lanzado discos duros de 1,8 pulgadas con interfaces PC Card, que son muy convenientes para actualizar la capacidad de máquinas antiguas. Ahora, Iomega planea lanzar un disco duro móvil de 1,8 pulgadas utilizando DCT (Tecnología de Captura Digital) a mediados de 2004. La unidad es lo suficientemente pequeña como para caber en la tarjeta PC de una computadora portátil, tiene una capacidad de más de 2,5 GB y cuesta sólo 10 dólares.
4. Micro disco duro
Cada vez más pequeño es también una de las direcciones de desarrollo de los discos duros. Además del disco duro de 1,8 pulgadas, el HDD (micro disco duro) más pequeño de 1 pulgada tiene una capacidad de 4 GB. Su apariencia e interfaz son tarjetas CF TYPEⅱII y el modo de transmisión es Ultra DMA modo 2.
Con los requisitos de los productos digitales para medios de almacenamiento de gran capacidad y pequeño volumen, ya en 1998, IBM confió en sus sólidas capacidades de investigación y desarrollo para tomar la iniciativa en el lanzamiento de un micro disco duro con un capacidad de 170/340MB. Ahora, Hitachi, Toshiba, Southern Huitong y otras empresas lanzan constantemente microdiscos duros de 4 GB o más. La característica más importante de los microdiscos duros es su pequeño tamaño y su capacidad moderada. La mayoría de ellos utilizan ranuras CF II y son sólo un poco más gruesos que las tarjetas CF normales. Se puede decir que los microdiscos duros condensan la esencia de la tecnología de almacenamiento magnético. Su estructura interna es casi la misma que la de un disco duro normal y contiene bastantes componentes en un volumen limitado. También está en el mercado una nueva generación de discos duros de menos de 1 pulgada. Toshiba será una de las primeras empresas en lanzar la unidad, que tiene sólo 0,8 pulgadas de diámetro (el tamaño de una tarjeta SD) y una capacidad de más de 4 GB.
5. Unidad de estado sólido
Las pequeñas tarjetas de memoria compuestas por varias memorias flash se utilizan ampliamente en el mercado. Entre ellos, un tipo especial de memoria flash utiliza una interfaz IDE estándar, por lo que también se la denomina "unidad de estado sólido". Tiene fuertes capacidades antiimpactos y antiinterferencias y se usa ampliamente en equipos como computadoras de control industrial. . A medida que los dispositivos de información sigan llegando a los hogares, el mercado de medios de grabación portátiles, dominado por las unidades de estado sólido, se volverá más próspero. Con el rápido crecimiento de la capacidad y la caída de los precios de los nuevos dispositivos de memoria flash, las unidades de estado sólido serán la tendencia de desarrollo de los dispositivos de almacenamiento para PC en el futuro.