МАГНИ́ТНЫЙ БАРАБА́Н

Магнитные носители информации

С начала 50-х годов ХХ века магнитные проволока, лента, карта, барабан и диск начали использоваться для записи, хранения и считывания информации в первых электронных цифровых вычислительных машинах.

В 1949 году в США Джон Моучли и Проспер Эккерт построили компьютер “BINAC” (от Binary Automatic Computer — двоичный автоматический компьютер), который мог принимать данные и с магнитной ленты. Устройства ввода на магнитной ленте, применявшиеся тогда в некоторых калькуляторах, действовали по тому же принципу, что и популярные тогда магнитофоны. Для первого в США компьютера, предназначенного для коммерческого применения, “UNIVAC” Д.Моучли и П.Эккерт разработали накопитель на магнитной ленте, которым можно было пользоваться как для ввода, так и для вывода информации. В отличие от недостаточно прочной пластмассовой ленты, применявшейся в компьютере “BINAC”, в ЭВМ “UNIVAC” использовалась металлическая. Устройство было относительно компактным: на одну бобину наматывалось до 400 м ленты шириной в 1,2 см, причем на каждом сантиметре ленты хранилась информация в количестве более 40 десятичных разрядов. Таким образом, на одной бобине ленты удавалось записать более миллиона символов, что было эквивалентно десяткам тысяч перфокарт (!). Также Д.Моучли и П.Эккерт разработали электронное устройство “UNISERVO”, оно могло считывать 12,5 тыс. символов в секунду, однако металлическая лента оказалась слишком грубой для чувствительных магнитных головок быстродействующего устройства и в последующих модификациях металлическая лента была заменена пластмассовой из материалов, достаточно прочных, но вызывающих меньшее разрушение магнитной головки.

В 60–80-е годы для хранения и использования больших массивов информации использовались накопители на магнитных лентах, похожие на большие магнитофоны.

С появлением персональных компьютеров магнитные ленты стали использоваться в основном для архивирования больших объемов информации.

Магнитные барабаны были первыми устройствами с записью на магнитной поверхности, которые применялись в качестве оперативного запоминающего устройства ЭВМ: отечественных “Урал-1” (рис. 1) и “М-3”, американских “Moonrobot” и “Elliot”. Они оказались настолько удачными устройствами хранения, записи и считывания информации, что в усовершенствованном виде продолжали применяться более 30 лет (до начала 80-х годов ХХ века) в ЭВМ первых двух поколений. В ЭВМ 2-го поколения магнитные барабаны использовались уже в качестве внешних носителей информации. Существовали целые залы магнитных барабанов для хранения больших массивов информации (баз данных и др.).

С конца 70-х годов в ЭВМ 3-го поколения начали широко использоваться магнитные диски (рис. 2) в специально разработанных накопителях. По числу используемых в накопителе магнитных дисков различались однодисковые и многодисковые. Однодисковые использовались в системах с мини- или микроЭВМ, в устройствах подготовки или сбора информации, в терминальной аппаратуре. Преимущественное развитие в эти годы получили однодисковые устройства, использующие гибкие магнитные диски.

Накопители, в которых в процессе эксплуатации носитель — диск или группа дисков, объединенная в единую конструкцию — пакет дисков, могли легко устанавливаться и извлекаться из накопителя, называют накопителями со сменными дисками. Число дисков в сменяемом пакете, как правило, не превышало 12, тогда как число дисков в стационарном могло достигать нескольких десятков.

Одной из предшественниц современных магнитных карт различного назначения (от банковских до проездных карт метро) можно считать магнитную карту, которая использовалась в устройстве ввода-вывода на магнитной карте типа МаК в ЭВМ “МИР-2”. Емкость карты составляла 1 Кб. (Семейство ЭВМ “МИР” создавалось в Институте кибернетики АН УССР под руководством академика В.М. Глушкова.)

В 1960–1970 гг. магнитная запись получила достаточно широкое распространение в системах связи. Она использовалась для организации магнитных переприемов фототелеграмм, для передачи “фотогазеты”, при метеоанализе, а также при анализе параметров действующих аналоговых и цифровых каналов связи при передаче по ним реальных сигналов в процессе эксплуатации.

В середине 70-х годов дальнейшее развитие программ космических исследований, связанных, в частности, с орбитальным мониторингом поверхности Земли, потребовало разработки нового класса бортовой регистрирующей аппаратуры — высокоинформативных запоминающих устройств, способных записывать и воспроизводить потоки видеоинформации со скоростью более 15 Мбит/с. В этих устройствах использовались высококоэрцитивные магнитные ленты с высокой плотностью записи.

В настоящее время продолжает использоваться и магнитная проволока. Например, бортовой магнитофон П-503Б, так называемый “черный ящик”, предназначен для записи речи на несгораемую магнитную проволоку в непрерывном режиме способом автопуска с выхода аппаратуры внутренней связи воздушного судна, радиоприемников и автономной записи с ларингофонов экипажа, а также одновременной записи кода времени и широтных данных. На катушке намотано 3,5 километра сверхтонкой магнитной проволоки из специального сплава. Скорость записи — 10 сантиметров в секунду.

История создания накопителей на гибких магнитных дисках (ГМД) неразрывно связана с именем Алана Шугарта, который в 1967 г. возглавил исследовательскую группу лаборатории фирмы IBM в г. Сан-Хосе, США. Первый гибкий магнитный диск имел диаметр 8 дюймов 4 и размещался в защитном чехле с чистящим внутренним покрытием. Емкость такого диска — 1 мегабайт. Начиная с 1971 г. к разработке и выпуску накопителей на ГМД приступили и другие фирмы, что привело к выпуску дисков различных диаметров — от 2 до 12 дюймов, однако стандартами на десятилетия стали ГМД диаметром 8, 5,25 и 3,5 дюйма.

Сами диски изготавливались из тонкого пластика, покрывались оксидом железа, а затем упаковывались в пластиковые или плотнобумажные пакеты — корпуса. Вся конструкция была довольно “мягкой”, отсюда и английское название “floppy disk” (floppy — гибкий). По типу 8-дюймовые дискеты делились на односторонние и двухсторонние. Для сравнения: 8-дюймовая дискета по объему хранения данных заменяла порядка 12 000 перфокарт или около 300 метров перфоленты. При этом допускалась еще и перезапись. По тем временам это была революция.

В 1976 году на смену 8-дюймовым floppy-дискам пришли 5,25-дюймовые. Изменился не только размер. Корпус стал более жестким, внутри он был оклеен специальным материалом, который предохранял диск от чрезмерного износа. Первые floppy-диски диаметром 5,25 дюйма были односторонними и вмещали до 160 Kб информации. Потом появились 180-, 360-, 720-килобайтные и 1,2-мегабайтные дискеты (рис. 3). Серийный выпуск ГМД с высокой плотностью записи (объемом 1,2 Мб) начался в 1984 г.

В начале 80-х годов для портативных компьютеров типа Macintosh фирмы Apple потребовались гибкие диски меньшего размера. Это привело к переходу на использование дисков диаметром 3,5 дюйма. Такой размер был первоначально предложен фирмой Sony в 1981 г. и вскоре стал стандартом. Корпус этих дисков стал еще более жестким. В отличие от 5,25-дюймовых дискет в 3,5-дюймовых диск защищен специальной подпружиненной шторкой (рис. 4).

Существовало несколько типов 3,5-дюймовых floppy-дисков: SS (Single Sided — односторонние), DS (Double Sided — двухсторонние), DD (Double Density — двойной плотности), HD (High Density — высокой плотности), EHD (Extra High Density — сверхвысокой плотности). В 1986 г. фирма IBM начала выпуск ГМД диаметром 3,5 дюйма емкостью 720 Кб, а в 1987 г. многие фирмы-производители начали выпуск ГМД емкостью 1,44 Мб. Новые диски емкостью 2,88 Мб были разработаны фирмой Toshiba в конце 1989 г., а с 1991 г. фирмы Sony, Mitsubishi и Panasonic также выпускали накопители этого формата.

В 1983 году были разработаны и 4-дюймовые floppy-диски. Но большого распространения они не получили.

Память на магнитном барабане

Б) ПЗУ, программируемые только с помощью специального устройства.

В) Внутрисхемно (пере)программируемые ПЗУ.

Применение.

Аннотация.

Память-это один из самых важных элементов персонального компьютера (ПК). Все ПК используют три вида памяти: оперативную, постоянную и внешнюю (различные накопители). Однако в моей работе речь пойдет только о постоянной памяти. В современном мире существует большое количество энергозависимых и энергонезависимых ПЗУ. Начиная от различных вариантов памяти ROM, заканчивая флэш памятью и съемными энергонезависимыми жесткими дисками. В своей работе я попытаюсь ответить на такие вопросы как: “Откуда идет история развития ПЗУ?”, “Какие виды ПЗУ, способы записи и считывания с них информации существует?” и “Где и в чем находят свое применение ПЗУ?”.

История развития ПЗУ.

Постоянные запоминающие устройства стали находить применение в технике задолго до появления ЭВМ и электронных приборов. В частности, одним из первых типов ПЗУ был кулачковый валик, применявшийся в шарманках, музыкальных шкатулках, часах с боем иперфокарты, использовавшихся для программирования ткацких станков и других промышленных механизмов.

С развитием электронной техники и ЭВМ возникла необходимость в быстродействующих ПЗУ. В эпоху вакуумной электроники находили применение ПЗУ на основе потенциалоскопов, моноскопов, лучевых ламп. В ЭВМ на базе транзисторов в качестве ПЗУ небольшой ёмкости широко использовались штепсельные матрицы. При необходимости хранения больших объёмов данных (для ЭВМ первых поколений — несколько десятков килобайт) применялись ПЗУ на базе ферритовых колец (не следует путать их с похожими типами ОЗУ). Именно от этих типов ПЗУ и берет свое начало термин «прошивка» — логическое состояние ячейки задавалось направлением навивки провода, охватывающего кольцо. Поскольку тонкий провод требовалось протягивать через цепочку ферритовых колец для выполнения этой операции применялись металлические иглы, аналогичные швейным. Да и сама операция наполнения ПЗУ информацией напоминала процесс шитья. Далее я приведу несколько примеров ПЗУ начиная от начала их истории до сегодняшних дней.

Перфокарты.

До появления магнитной и электронной памяти инженеры использовали перфокарты. С конца XVIII в. до конца XIX в. перфокарты и перфорированные ленты использовались для программирования ткацких станков и других промышленных механизмов.

Память на магнитном барабане.

Память на магнитном барабане (Изображение от IBM)

Энергонезависимая память широко применялась в ранних компьютерах. Память на магнитном барабане состоит из вращающегося цилиндра, обернутого лентами из ферромагнитного материала. Вокруг него расположен ряд неподвижных записывающих и считывающих головок, по одной на каждую ленту. В некотором смысле это 3D-аналог вращающегося жесткого диска. Технология была недорогой и обеспечивала существенный скачок в емкости и скорости.

Память на магнитном барабане стала причиной успеха суперкомпьютера IBM 650, выпущенного в 1953 г. Барабан длиной 16 дюймов и диаметром 4 дюйма вращался с частотой 750 кГц и мог хранить 8,5 кбайт данных. Для осуществления доступа к данным система ожидает, пока они не подойдут к головке. Возникающая задержка может быть использована эффективно – код записывался так, чтобы инструкции, осуществляющие обращение к памяти, вызывались через интервалы времени, равные времени ожидания команды. В результате, когда барабан переставал вращаться и возвращался к биту данных, операция была закончена и процессор был готов записать результат.

Maгнитная память.

Магнитная память доминировала в вычислительной технике до появления полупроводниковой памяти, примерно с середины 50-х до середины 70-х гг. Она состоит из стека двумерных массивов из ферритовых тороидов, которые независимо переключались между двумя магнитными состояниями под действием приложенного поля напряженностью H_s. Для выбора бита по соответствующим проводам Х и Y пускался ток A_s/2. Каждый провод создавал поле H_s/2. Таким образом, только на бит, лежащий на пересечении этих проводов, действовало магнитное поле с напряженностью, достаточной для переключения магнитного состояния тороида.

Память на магнитных сердечниках содержит еще два провода: выбранный и запретный. Чтобы считать данные, пропускался ток по всему массиву проводов Х и Y, устанавливая все биты 0. Поскольку те, что были в состоянии 1, переключались, переменное магнитное поле вызывало всплеск тока в выбранном проводе.

Для уменьшения задержки, упрощения схемы запуска и увеличения емкости несколько двумерных массивов стали наслаивать так, чтобы первый бит слова был сверху, второй – на втором слое и т.д. Провода X и Y проходили на всех уровнях. На каждом слое имелся отдельный массив запретных проводов, гарантирующий независимость операций чтения и записи, которые производятся в каждом бите слова.

4) Магнитно-электронные запоминающие устройства.

Магнитно-электронные запоминающие устройства — электронные устройства, в которых используются электромагнитные процессы на доменном уровне. Для создания доменов применяют тонкие магнитные пленки толщиной до 10 мкм, напыляемые на подложку из немагнитного материала. При отсутствии внешнего магнитного поля в пленке существуют полосовые домены произвольной формы. Если подложку поместить во внешнее магнитное поле, то произойдет смещение доменных стенок.

Домены можно использовать в качестве элементов памяти запоминающих устройств. Такие элементы называют цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД). В запоминающих устройствах создают 8 или 16 расположенных генераторов доменов, образующих регистр для записи 8 и 16 разрядных чисел. Вследствие малого диаметра доменов, плотность записи информации достигает 10000-100000 бит/мм.

Запоминающие устройства на цилиндрических магнитных доменах значительно превышают показатели электромеханических устройств (магнитных лент, дисков, барабанов) по надежности, быстродействию, объемам, отличаясь малой массой и габаритами, потребляя значительно меньше электроэнергии.

ЦМД-память, сделанная в СССР.

Флэш-память.

Флэш-память (англ. flash memory) — разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Это же слово используется в электронной схемотехнике для обозначения технологически законченных решений постоянных запоминающих устройств в виде микросхем на базе этой полупроводниковой технологии. В быту это словосочетание закрепилось за широким классом твердотельных устройств хранения информации.

Благодаря компактности, дешевизне, механической прочности, большому объёму, скорости работы и низкому энергопотреблению, флэш-память широко используется в цифровых портативных устройствах и носителях информации. Серьёзным недостатком данной технологии является ограниченный срок эксплуатации носителей, а также чувствительность к электростатическому разряду.

USB-флэш-накопитель.

Классификация.

По типу исполнения.

1) Массив данных совмещён с устройством выборки (считывающим устройством), в этом случае массив данных часто в разговоре называется «прошивка»:

А) микросхема ПЗУ;

Б) Один из внутренних ресурсов однокристальной микро ЭВМ (микроконтроллера), как правило FlashROM.

Монтаж

Некоторые барабаны устанавливаются в горизонтальном положении, в то время как другие устанавливаются в вертикальном положении.

Чтобы получить представление о скорости и емкости памяти , некоторые высокоскоростные барабаны способны передавать более миллиона символов данных в секунду, что примерно эквивалентно чтению пачки перфокарт . Объем памяти на магнитных барабанах варьируется от 20 миллионов до более 150 миллиардов символов данных.

Магнитный барабан

• Магни́тный бараба́н — устройство компьютерной памяти, широко использовавшееся в 1950-х — начале 1960-х годов. Барабаны применялись настолько широко, что содержащие их вычислительные машины часто называли «барабанными компьютерами» (англ. drum machines).

Память на магнитных сердечниках (англ. magnetic core memory) или ферритовая память (англ. ferrite memory) — запоминающее устройство, хранящее информацию в виде направления намагниченности небольших ферритовых сердечников, обычно имеющих форму кольца. Ферритовые кольца расставлялись в прямоугольную матрицу и через каждое кольцо проходило (в зависимости от конструкции запоминающего устройства) от двух до четырёх проводов для считывания и записи информации. Память на магнитных сердечниках была основным.

Перфоле́нта (перфорированная лента) — устаревший носитель информации в виде бумажной, нитроцеллюлозной или ацетилцеллюлозной ленты с отверстиями. Первые перфоленты использовались с середины XIX века в телеграфии, отверстия в них располагались в 5 рядов, для передачи данных использовался код Бодо.

Память на линиях задержки — разновидность компьютерной памяти, использовавшейся в ранних цифровых компьютерах, например EDSAC, ACE и БЭСМ, в радиолокационной технике и декодерах сигналов цветности аналоговых цветных телевизоров систем PAL и SECAM.

Запомина́ющее устро́йство (ЗУ) — устройство, предназначенное для записи и хранения данных. В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям. Устройство, реализующее компьютерную память.

Запоминающая электронно-лучевая трубка (также известная как трубка Вильямса, англ. Williams tube) — запоминающее устройство на основе электронно-лучевой трубки. Запоминающие трубки использовались в качестве памяти на некоторых ранних компьютерах.

Запоминающее устройство с произвольным доступом (сокращённо ЗУПД), также Запоминающее устройство с произвольной выборкой (сокращённо ЗУПВ; англ. Random Access Memory, RAM) — один из видов памяти компьютера, позволяющий единовременно получить доступ к любой ячейке (всегда за одно и то же время, вне зависимости от расположения) по её адресу на чтение или запись.

Энергонезависимая память (англ. Non Volatile Random Access Memory; NVRAM) — разновидность запоминающих устройств с произвольным доступом, которые способны хранить данные при отсутствии электрического питания. Может состоять из модуля SRAM, соединённого со своей собственной батарейкой. В другом случае SRAM может действовать в связке с EEPROM, например, флеш-памятью.

Шина данных — часть системной шины, предназначенная для передачи данных между компонентами компьютера.

Компью́терная па́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемая в вычислениях в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х годов. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

Шина адреса — компьютерная шина, используемая центральным процессором или устройствами, способными инициировать сеансы DMA, для указания физического адреса слова ОЗУ (или начала блока слов), к которому устройство может обратиться для проведения операции чтения или записи.

Регистр — устройство для записи, хранения и считывания n-разрядных двоичных данных и выполнения других операций над ними.

Разрядность числа в математике — количество числовых разрядов, необходимых для записи этого числа в той или иной системе счисления. Разрядность числа иногда также называется его длиной.

Архитектура фон Неймана (модель фон Неймана, Принстонская архитектура) — широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Вычислительные машины такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают принцип хранения данных и инструкций в одной памяти.

Карта расширения (от англ. expansion card) — вид компьютерных комплектующих: печатная плата, которую устанавливают в слот расширения материнской платы компьютерной системы с целью добавления дополнительных функций. Платы расширения, необходимые для подключения внешних устройств, могут также называться адаптерами или контроллерами этих устройств.

Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма (ПЛИС, англ. programmable logic device, PLD) — электронный компонент (интегральная микросхема), используемый для создания конфигурируемых цифровых электронных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования). Для программирования используются программатор и IDE (отладочная среда), позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в.

Бод (англ. baud) в связи и электронике — единица измерения символьной скорости, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду. Названа по имени Эмиля Бодо, изобретателя кода Бодо — кодировки символов для телетайпов.

Флеш-память, (англ. flash memory) — разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Это же слово используется в электронной схемотехнике для обозначения технологически законченных решений постоянных запоминающих устройств в виде микросхем на базе этой полупроводниковой технологии. В быту это словосочетание закрепилось за широким классом твердотельных устройств хранения информации.

Генератор тактовых импульсов (генератор тактовой частоты) предназначен для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часах, таймерах и других. Он вырабатывает электрические импульсы (обычно прямоугольной формы) заданной частоты, которая часто используется как эталонная — считая количество импульсов, можно, например, измерять временные интервалы.

Часы реального времени (ЧРВ, RTC — англ. Real Time Clock) — электронная схема, предназначенная для учёта хронометрических данных (текущее время, дата, день недели и др.), представляет собой систему из автономного источника питания и учитывающего устройства. Чаще всего часы реального времени встречаются в вычислительных машинах, хотя на самом деле ЧРВ присутствуют практически во всех электронных устройствах, которые должны хранить время.

Двоично-десятичный код (англ. binary-coded decimal), BCD, 8421-BCD — форма записи рациональных чисел, когда каждый десятичный разряд числа записывается в виде его четырёхбитного двоичного кода.

Программа́тор — аппаратно-программное устройство, предназначенное для записи/считывания информации в постоянное запоминающее устройство (однократно записываемое, флеш-память, ПЗУ, внутреннюю память микроконтроллеров и ПЛК).

Микроко́д — программа, реализующая набор инструкций процессора. Так же как одна инструкция языка высокого уровня преобразуется в серию машинных инструкций, в процессоре, использующем микрокод, каждая машинная инструкция реализуется в виде серии микроинструкций — микропрограммы, микрокода.

Машинное слово — машинно-зависимая и платформозависимая величина, измеряемая в битах или байтах (тритах или трайтах), равная разрядности регистров процессора и/или разрядности шины данных (обычно некоторая степень двойки).

Тактовый сигнал или синхросигнал — сигнал, использующийся для согласования операций одной или более цифровых схем.

Перфока́рта (перфорационная карта, перфорированная карта, от лат. perforo — пробиваю и лат. charta — лист из папируса; бумага) — носитель информации из тонкого картона, представляет информацию наличием или отсутствием отверстий в определённых позициях карты. Наиболее широко перфокарты применялись во второй половине XX века для ввода и хранения данных в системах автоматизированной обработки информации. В настоящее время, как и перфолента, практически вытеснены более компактными, быстрыми и удобными.

Программи́руемая по́льзователем ве́нтильная ма́трица (ППВМ, англ. field-programmable gate array, FPGA) — полупроводниковое устройство, которое может быть сконфигурировано производителем или разработчиком после изготовления; отсюда название: «программируемая пользователем». ППВМ программируются путём изменения логики работы принципиальной схемы, например, с помощью исходного кода на языке проектирования (типа VHDL), на котором можно описать эту логику работы микросхемы. ППВМ является одной из архитектурных.

Постоя́нное запомина́ющее устро́йство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данных.

Термин «ядро микропроцессора» (англ. processor core) не имеет чёткого определения и в зависимости от контекста употребления может обозначать особенности, позволяющие выделить модель в отдельный вид.

Килоба́йт (русское обозначение: Кбайт; международное: Kbyte, KB) — единица измерения количества информации, равная 1024 байт.

Регистровый файл (register file) — модуль микропроцессора (CPU), содержащий в себе реализацию регистров процессора. Современные регистровые файлы, используемые в СБИС, обычно реализованы как многопортовый массив быстрой статической памяти SRAM. Такие массивы SRAM отличаются явным разделением портов чтения и записи, тогда как классическая многопортовая SRAM обычно позволяет как читать, так и записывать через любой порт.

Накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy disk drive) — дисковод, предназначенный для считывания и записи информации с дискеты.

Арифме́тико-логи́ческое устро́йство (АЛУ) (англ. arithmetic and logic unit, ALU) — блок процессора, который под управлением устройства управления (УУ) служит для выполнения арифметических и логических преобразований (начиная от элементарных) над данными, называемыми в этом случае операндами. Разрядность операндов обычно называют размером или длиной машинного слова.

Сегментная адресация памяти — схема логической адресации памяти компьютера в архитектуре x86. Линейный адрес конкретной ячейки памяти, который в некоторых режимах работы процессора будет совпадать с физическим адресом, делится на две части: сегмент и смещение. Сегментом называется условно выделенная область адресного пространства определённого размера, а смещением — адрес ячейки памяти относительно начала сегмента. Базой сегмента называется линейный адрес (адрес относительно всего объёма памяти.

Сопроцессор — специализированный процессор, расширяющий возможности центрального процессора компьютерной системы, но оформленный как отдельный функциональный модуль. Физически сопроцессор может быть отдельной микросхемой или может быть встроен в центральный процессор (как это делается в случае математического сопроцессора в процессорах для ПК начиная с Intel 486DX).

Математический сопроцессор — сопроцессор для расширения командного множества центрального процессора и обеспечивающий его функциональностью модуля операций с плавающей запятой, для процессоров, не имеющих интегрированного модуля.

Микроконтро́ллер (англ. Micro Controller Unit, MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами.

В информатике бу́фер (англ. buffer), мн. ч. бу́феры — это область памяти, используемая для временного хранения данных при вводе или выводе. Обмен данными (ввод и вывод) может происходить как с внешними устройствами, так и с процессами в пределах компьютера. Буферы могут быть реализованы в аппаратном или программном обеспечении, но подавляющее большинство буферов реализуется в программном обеспечении. Буферы используются, когда существует разница между скоростью получения данных и скоростью их обработки.

Дисковод — устройство компьютера, позволяющее осуществить чтение и запись информации на съёмный носитель информации. Основное назначение дисковода в рамках концепции иерархии памяти — организация долговременной памяти. Основные характеристики дисковода — тип и ёмкость используемого сменного носителя информации, скорость чтения/записи, тип интерфейса и форм-фактор (встраиваемый (внутренние) или внешние).

Блок управления памятью или устройство управления памятью (англ. memory management unit, MMU) — компонент аппаратного обеспечения компьютера, отвечающий за управление доступом к памяти, запрашиваемым центральным процессором.

Систе́ма кома́нд (также набо́р команд) — соглашение о предоставляемых архитектурой средствах программирования, а именно.

Прямой доступ к памяти (англ. direct memory access, DMA) — режим обмена данными между устройствами компьютера или же между устройством и основной памятью, в котором центральный процессор (ЦП) не участвует. Так как данные не пересылаются в ЦП и обратно, скорость передачи увеличивается.

Контроллер памяти — цифровая схема, управляющая потоками данных между вычислительной системой и оперативной памятью. Может представлять собой отдельную микросхему или быть интегрирована в более сложную микросхему, например, в состав северного моста, микропроцессор или систему на кристалле.

Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках, или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, винчестер — запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

Счётчик кома́нд (также PC = program counter, IP = instruction pointer, IAR = instruction address register, СЧАК = счётчик адресуемых команд) — регистр процессора, который указывает, какую команду нужно выполнять следующей.

Защищённый режим (режим защищённой виртуальной адресации) — режим работы x86-совместимых процессоров. Частично был реализован уже в процессоре 80286, но там существенно отличался способ работы с памятью, так как процессоры ещё были 16-битными и не была реализована страничная организация памяти. Первая 32-битная реализация защищённого режима — процессор Intel 80386. Применяется в совместимых процессорах других производителей. Данный режим используется в современных многозадачных операционных системах.

Управля́ющий автома́т, устро́йство управле́ния проце́ссором (УУ) — блок, устройство, компонент аппаратного обеспечения компьютеров. Представляет собой конечный дискретный автомат. Структурно устройство управления состоит из: дешифратора команд (операций), регистра команд, узла формирования (вычисления) текущего исполнительного адреса, счётчика команд.

Се́ктор диска — минимальная адресуемая единица хранения информации на дисковых запоминающих устройствах (НЖМД, дискета, CD). Является частью дорожки диска. Первоначально у большинства устройств размер сектора составляет 512 байт (например, у жестких и гибких дисков), либо 2048 байт (например, у оптических дисков). Новые жесткие диски используют размер сектора 4096 байт (4 Кбайт), известный как расширенный формат (Advanced Format).

Mультипле́ксор — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.

Резисторно-транзисторная логика (РТЛ) — технология построения логических электронных схем на базе простых транзисторных ключей.