Memoria calculatorului

Autor: Leandro Alegsa Data creării: 7 noiembrie 2021

Memoria calculatorului este o zonă de stocare temporară. Aceasta conține datele și instrucțiunile de care are nevoie unitatea centrală de procesare (CPU). Înainte ca un program să poată fi rulat, acesta este încărcat din memorie în memorie. Acest lucru permite accesul direct al CPU la programul de calculator. Memoria este necesară în toate computerele.

Un calculator este, de obicei, un dispozitiv electronic digital binar. Binar înseamnă că are doar două stări. Pornit sau oprit. Zero sau Unu. Într-un calculator digital binar, tranzistorii sunt utilizați pentru a porni și opri curentul electric. Memoria calculatorului este făcută din mulți tranzistori.

Fiecare setare de activare/dezactivare din memoria calculatorului se numește cifră binară sau bit. Un grup de opt biți se numește byte. Un octet este alcătuit din două nibbles de patru biți fiecare. Informaticienii au inventat cuvintele bit și octet. Cuvântul bit este prescurtarea de la "binary digit" (cifră binară). Se ia bi din binar și se adaugă t din cifră. O colecție de biți se numea bit. Informaticienii au schimbat ortografia în byte pentru a evita confuzia. Când cercetătorii în informatică au avut nevoie de un cuvânt pentru jumătate de octet, s-au gândit că nibble, ca în half a bite, ar fi un cuvânt amuzant de ales.

Caractere în memorie

Un octet de memorie este utilizat pentru a stoca un cod care reprezintă un caracter, cum ar fi un număr, o literă sau un simbol. Opt biți pot stoca 256 de coduri diferite. Acest lucru a fost considerat suficient și un octet a fost fixat la opt biți. Acest lucru permite cele zece cifre zecimale, 26 de litere minuscule, 26 de litere majuscule și multe simboluri. Primele computere foloseau șase biți pentru un octet. Acest lucru le dădea 64 de coduri diferite. Aceste computere nu aveau litere minuscule.

Informaticienii au trebuit să se pună de acord asupra codului care să reprezinte fiecare caracter. Majoritatea computerelor moderne folosesc ASCII, Codul standard american pentru schimbul de informații. În ASCII, fiecare cod este format din opt biți - orice combinație de 0 și 1 - și formează un caracter. Litera A este reprezentată de codul 01000001.

Pentru a ține cont de toate caracterele diferite din toate limbile lumii, computerele moderne au nevoie de mai mult de 256 de caractere diferite. Un alt sistem de cod, numit Unicode, permite 1 112 064 de caractere diferite, utilizând de la unu la patru octeți pentru fiecare caracter.

Adresa de memorie

Unitatea centrală de procesare a computerului poate accesa fiecare octet în parte. Acesta utilizează o adresă pentru fiecare octet. Adresele de memorie ale computerului încep de la zero și merg până la cel mai mare număr pe care îl poate folosi computerul. Calculatoarele mai vechi erau limitate în ceea ce privește cantitatea de memorie pe care o puteau adresa. Calculatoarele pe 32 de biți pot adresa până la 4GB de memorie. Calculatoarele moderne utilizează 64 de biți și pot adresa până la 18.446.744.073.709.551.616 octeți = 16 exabyte de memorie.

Numerele pe care le folosesc computerele pot deveni foarte mari. Pentru a ușura acest lucru, se poate folosi unitatea K (pentru kilobyte) sau Ki (pentru kibibyte). În memoria calculatoarelor, numerele sunt puteri de doi. Un kibibyte este doi la puterea 10, adică 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 și se scrie 2 ¹⁰= 1024 de octeți. De exemplu, 64 Kibibytes, scris ca 64KiB sau 64KB, de memorie este egal cu 65.536 de bytes (1.024 × 64 = 65.536). Pentru capacități de memorie mai mari, se folosesc unitățile megabyte (MB) sau mebibyte (MiB) și gigabyte (GB) sau gibibyte (GiB). Un megabyte de memorie de calculator înseamnă 2 ²⁰octeți sau 1024KB, adică 1.048.576 octeți. Un gibibyte înseamnă 2 ³⁰bytes sau 1024MB.

Numerele sunt multipli de doi. Acesta este motivul pentru care un kilobyte de memorie este de 1024 de octeți și nu de 1000, cum ar fi cazul kilogramului. Pentru a încerca să evite această confuzie, Comisia Electrotehnică Internațională (IEC) utilizează denumirile kibibyte, mebibyte și gibibyte pentru puterile binare. Aceștia folosesc kilobyte, megabyte și gigabyte pentru a desemna puteri de 10. Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) a păstrat denumirile mai vechi. Pentru a înrăutăți situația, dimensiunile dispozitivelor de stocare ale calculatoarelor, cum ar fi hard disk drive-urile (HDD), sunt măsurate în puteri de zece. Astfel, o unitate de disc de 500 GB reprezintă 500 x 1000 x 1000 x 1000 x 1000 octeți. Aceasta este mult mai puțin decât 500GB de memorie, care este 500 x 1024 x 1024 x 1024. Majoritatea informaticienilor folosesc încă vechile denumiri și trebuie să-și amintească faptul că unitățile sunt diferite atunci când vorbesc despre memorie și dispozitive de stocare.

Memorie numai pentru citire

Există anumite programe și instrucțiuni de care calculatorul va avea întotdeauna nevoie. Memoria numai pentru citire (ROM) este memoria permanentă care este utilizată pentru a stoca aceste programe importante de control și software de sistem pentru a îndeplini funcții precum pornirea sau pornirea programelor. ROM este nevolatilă. Aceasta înseamnă că conținutul nu se pierde atunci când se oprește alimentarea. Conținutul său este scris atunci când computerul este construit, dar în cazul calculatoarelor moderne, utilizatorul poate modifica conținutul cu ajutorul unui software special.

Memorie cu acces aleatoriu

Memoria cu acces aleatoriu (RAM) este utilizată ca memorie de lucru a unui sistem informatic. Aceasta stochează temporar date de intrare, rezultate intermediare, programe și alte informații. Ea poate fi citită și/sau scrisă. De obicei, este volatilă, ceea ce înseamnă că toate datele se pierd la oprirea alimentării. În cele mai multe cazuri, este încărcată din nou de pe discul dur, care este utilizat ca spațiu de stocare a datelor.

Memorie nevolatilă

Memoria nevolatilă este o memorie de calculator care păstrează informațiile stocate atunci când nu este alimentată.
Exemple de memorie nevolatilă includ:

memorie numai pentru citire
memorie flash

Uneori se poate referi la stocarea pe calculator. Acestea sunt întotdeauna nevolatile.
Printre exemple se numără:

Dispozitive cu stare solidă care utilizează memorie flash, cum ar fi unitățile SSD (Solid State Drive) și unitățile flash USB.
Dispozitive de stocare magnetică pentru calculatoare, cum ar fi unitățile de hard disk (HDD), dischetele și benzile magnetice
discuri optice, cum ar fi CD-ROM, DVD-ROM și Blu-ray
stocarea hârtiei, cum ar fi banda de hârtie și cartelele perforate

Unitățile de stocare solidă sunt un exemplu de stocare nevolatilă.

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este memoria calculatoarelor?

R: Memoria calculatorului este o zonă de stocare temporară care conține date și instrucțiuni pe care unitatea centrală de procesare (CPU) le poate accesa.

Î: Cum se execută un program?

R: Înainte ca un program să poată rula, acesta trebuie să fie încărcat din memorie în memorie, astfel încât CPU să aibă acces direct la el.

Î: Ce este electronica digitală binară?

R: Electronica digitală binară este atunci când tranzistorii sunt utilizați pentru a porni și opri electricitatea într-un calculator, creând două stări - Pornit sau Oprit, Zero sau Unu.

Î: Ce sunt biții și octeții?

R: O singură setare pornit/oprit în memoria calculatorului se numește cifră binară sau bit. Un grup de opt biți se numește byte.

Î: De unde provin cuvintele bit și octet?

R: Cuvintele bit și byte au fost inventate de informaticieni - "bit" provine din combinarea lui "bi" de la binar cu "t" de la cifră, în timp ce "byte" a fost schimbat de la "bite" pentru a evita confuzia.

Î: Ce este un nibble?

R: Un nibble este o jumătate de byte, format din patru biți fiecare. A fost denumit astfel deoarece a fost considerat ca fiind jumătate de mușcătură.

Î: Cine a inventat cuvântul "nibble"?

R: Cuvântul nibble a fost creat de către oamenii de știință din domeniul informaticii atunci când au avut nevoie de un termen adecvat pentru jumătate de octet.