Задумывались ли вы о том, как устроена память в компьютере? Возможно ли её измерить? Как её научились определять? Все это разберем в данной статье.
Любой из нас знает, что если речь идет о памяти, значит это предполагает две основные операции:
- Вспомнить;
- Запомнить.
Ты запомнил(а)? - знакомый вопрос? А есть еще такой. Можешь вспомнить?
Эти вопросы как раз и просят нас выполнить те две операции, которые были упомянуты выше. Но с этим вроде все понятно. Непонятно лишь, что именно запоминается и куда.
Если мы говорим о том, что что-то можно запомнить, а затем это вспомнить, тогда можно эти операции представить такими терминами, как записать и прочитать.
Когда мы что-то запоминаем, то происходит процесс записи, а когда вспоминаем, то мы читаем это из того места куда записали ранее. То куда мы записываем - называется носитель. Вот так мы плавно подобрались к понятию носитель.
Носитель
Задумайтесь, что могло быть первым носителем у людей, которое использовалось для хранения информации?
Вы подумали, что это папирус или глиняные доски? Они тоже являются носителями, но первые носители придумали пастухи, которые уходили надолго пасти свое стадо. Они уходили так надолго, что в стаде могли животные погибнуть, их могли съесть сами пастухи или же родиться новые животные.
Для учета пастухи придумали брать кости или зубы животных и привязывать их на ниточку.
Количество зубов соответствовало количеству голов животных в стаде. Если животное съедали или оно погибало, то с веревочки снимали зуб, а если рождалось в походе, то привязывали к веревочке еще один зуб.
Таким образом, производился учет голов в стаде и хранилась информация об их количестве.
Выходит, что носителем информации может быть не только холст, на который можно что-то записать, а любой объект. Главное определиться с данными, которые там будут храниться. В представленном примере данными являлись зубы, которые приравнивались к живым головам в стаде.
На листе бумаги данными например, могут быть символы.
Символы могут быть разного размера и занимать из-за этого разное количество пространства на бумаге. Также и с зубами на веревочке, от их размера определялось количество зубов, которые могут поместиться на веревочке. Вот так мы плавно подошли к понятию объем памяти.
Объем памяти
Под объемом памяти подразумевается количество данных, которые можно разместить на носителе. Допустим на веревочке можно разместить 30 зубов, а на листике 53 символа. Но, как мы уже обсудили есть нюанс… Такие данные, как зубы или символы могут иметь разный размер, в таком случае объем памяти на носителе может плавать из-за разного размера данных.
В компьютере такого быть не может. Почему? Потому, что минимальная единица данных в компьютере - это наличие электричества, которое помечается цифрой 1, или его отсутствием - помечающимся цифрой 0. То есть размер минимальной единицы данных является фиксированным.
Выходит, что все данные в компьютере хранятся в формате нулей (0) и единиц (1)? Именно так.
Таким образом, 0 или 1 является минимальной единицей при определении памяти и называется эта единица бит.
Единицы измерения памяти
На этом историю развития информации заканчиваем и переходим к тому, как измеряется память. Если хотите более глубоко погрузиться в развитие сферы программирования, то почитайте вот эту статью.
Теперь мы знаем, что минимальная единица памяти - это бит. Но в него может поместиться только 0 или 1, даже число 2 уже не помещается в этот размер. А какой же следующий размер в памяти? Он называется байт.
Чему равен байт? Он равен 8 битам, т.е. в один байт можно уместить максимум 8 единиц “11111111” и это в нашей системе исчисления будет равно числу 255 или одному символу.
Если хотите узнать, как переводятся числа или символы, то читайте статью, которую я посоветовал выше, там все рассказано. Дублирую ссылку.
Но мы ведь используем числа не только до 255, поэтому нас интересует следующая единица измерения - она называется килобайт.
Чему равна эта единица измерения? Она равна 1024 байтам. То есть градация выглядит таким образом:
- бит - 0 или 1;
- байт - 8 бит;
- килобайт - 1024 байта.
Что содержит килобайт я думаю понятно? Просто умножаете 1024 на 8 и получаете 8192 бита. Это уже достаточно много, но все равно мало для наших современных нужд.
Допустим эта статья весит всего лишь 10 килобайт по количеству символов, но она также содержит в себе картинки, а они занимают не мало памяти и могут весить по несколько тысяч килобайт. В таком случае следующий термин, который используется в обиходе пользователя - это мегабайт. Он содержит 1024 килобайта.
В целом после килобайта все остальные единицы измеряются числом 1024. Выбивается только байт, т.к. он равен только 8. Напишу список единиц измерения памяти в той градации, с которой вы можете столкнуться на своих компьютерах или телефонах.
- бит - 0 или 1;
- байт - 8 бит;
- килобайт - 1024 байта;
- мегабайт - 1024 килобайта;
- гигабайт - 1024 мегабайта;
- терабайт - 1024 гигабайта.
Далее тоже есть единицы измерения памяти, но пока в быту они не фигурируют и используются лишь специалистами работающими в больших центрах хранения и обработки данных.
Мы проделали такой большой путь от истории возникновения носителей, до появления современных единиц измерения памяти. Настало время узнать о некоторых видах памяти, которые используются в компьютере.
Виды памяти
В компьютере используется два вида памяти:
- Зависимая;
- Независимая.
Зависимая память работает таким образом, что может хранить в себе информацию только до тех пор, пока в неё подаётся питание, как только электричество отключается, то все данные из неё стираются.
В независимо или же постоянной памяти, если данные были в неё записаны, то они сохраняются в ней и без наличия питания.
Наверное вы сразу задумались о том, что постоянная память, это вполне логичное проявление памяти, и зачем нам нужна независимая?
На самом деле все дело в скорости записи и чтения. Ведь кроме того, что нам нужно хранить, вы же помните из начала статьи, что нам еще нужно выполнять операции записи и чтения?
Скорость выполнения этих операций напрямую влияет на скорость работы вашего компьютера или телефона. Поэтому и придумали эти два вида памяти.
Как вы уже могли догадаться зависимая память является быстрой, а независимая медленной. Почему так происходит можно написать отдельную статью. Достаточно знать, что независимая память из-за обеспечения возможности хранения данных без электричества требует более длительных физических процессов для записи и чтения, а в зависимой эти проблемы отсутствуют. Правда в зависимой все данные удаляются после того, как отключается питание.
Предлагаю разобраться в каких устройствах и какие данных на них хранятся. Вначале приведем равенство:
- ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) - это зависимая память;
- жесткий диск или флешка - это независимая память.
На жестком диске или на флеш-карте вы храните ваши фотографии, видео, музыку, документы и другие файлы, которые используйте в повседневной жизни. Эти файлы обязательно нужно защитить, т.е. обеспечить их целостность при отключении питания вашего компьютера или другого устройства.
Скорость конечно же важна, но вы не так динамично используйте все эти файлы, чтобы об этом беспокоиться. Вы можете подождать одну секунду пока загрузится ваша картинка.
А как вы считаете? Что именно нужно хранить в ОЗУ? Какие данные обязательно должны храниться в оперативной памяти, чтобы не замедлять работу вашего компьютера? Подумайте перед тем, как прочтете следующий абзац.
Скорость работы вашего компьютера напрямую зависит от скорости чтения и записи данных от вашей операционной системы и запущенных программ. Кто не читал предыдущую статью про ОС, то непременно ознакомьтесь.
Когда вы включаете свой компьютер, то в первую очередь из жесткого диска в ОЗУ загружаются данные вашей ОС, чтобы у компьютера к ним был оперативный доступ. Затем загружаются данные программ, которые вы запускаете, а программы уже загружают в ОЗУ ваши файлы.
Очень важный момент, если вы запустили программу, например графический редактор и открыли какую-то фотографию для редактирования. То графический редактор для оперативной работы загрузил копию вашего файла в ОЗУ. Вы немного поработали, сделали какие-то зарисовки в вашей фотографии и у вас неожиданно отключили свет. Все! Все данные потерялись.
Но стоит понимать, что потерялись только данные об изменении, сама фотография осталась на жестком диске без изменений, т.к. в ОЗУ загружалась её копия.
Поэтому при работе с любыми редакторами будь то текстовый, видео или графический редактор, обязательно нужно как можно чаще сохранять на жесткий диск или настроить функцию автосохранение, чтобы не потерять свою работу.
Надеюсь мне удалось объяснить, что такое память и как она устроена в компьютере.
Подпишись и разбирайся в IT просто!
Читай следующую статью про то, как же все таки устроен интернет.
