Урок: Пам'ять персонального комп'ютера

Мета уроку:

• Ознайомити здобувачів освіти з основними типами пам'яті комп'ютера.
• Розглянути функції та взаємодію внутрішньої і зовнішньої пам'яті.
• Пояснити, як різні типи пам'яті впливають на продуктивність комп'ютера.

Обладнання:

• Мультимедійна презентація.
• Приклади внутрішньої пам'яті (RAM, ROM) і зовнішніх носіїв даних (HDD, SSD, USB).
• Відеоматеріали про принципи роботи пам'яті.

Пояснення нового матеріалу

1. Що таке пам'ять комп'ютера?

Пам'ять комп'ютера — місце для зберігання даних і інструкцій, необхідних для виконання програм.

2. Типи пам'яті комп'ютера:

Внутрішня пам'ять:

• Оперативна пам'ять (RAM): тимчасове зберігання даних під час активної роботи програм.
• Постійна пам'ять (ROM): зберігання інструкцій для запуску комп'ютера.

Зовнішня пам'ять:

• жорсткі диски (HDD), твердотільні накопичувачі (SSD).
• USB-накопичувачі, оптичні диски, хмарне зберігання.

Кеш-пам’ять –  надшвидка пам’ять, є посередником між центральним процесором і оперативною пам’яттю та використовується для компенсації різниці в швидкості обробки інформації.   Кеш-пам’яттю керує спеціальний пристрій – контролер, який аналізує програму, що виконується, та намагається передбачити, які дані і команди найімовірніше знадобляться найближчим часом процесору, після чого завантажує їх у кеш-пам’ять. При цьому можливі як “попадання”, так і “промахи”. У разі попадання, тобто, якщо в кеші є потрібні дані, вилучення їх з пам’яті відбувається без затримки. Якщо ж необхідна інформація в кеші відсутня, то процесор зчитує її безпосередньо з оперативної пам’яті. Співвідношення числа попадань і промахів визначає ефективність кешування. Розділяється на 3 рівні та є однією з характеристик процесора.

ПЗП  (постійний запам’ятовуючий пристрій або ROM – англ. Read Only Memory — пам’ять тільки для читання) — швидкодіюча енергонезалежна пам’ять, призначена для зберігання інформації, що не змінюється під час виконання програм. Ця пам’ять невелика за ємністю (кілька сотень кілобайтів) і містить програмне забезпечення BIOS (базову систему введення-виведення). Особливістю постійної пам’яті є те, що дані, які в ній містяться, не зникають при вимкненні живлення комп’ютера. Постійна пам’ять виготовляється у вигляді спеціальної мікросхеми, яку розміщують на системній платі (мікросхема BIOS). Дані в постійну пам’ять заносяться у процесі її виготовлення. Розрізняють мікросхеми постійної пам’яті без можливості перепрограмування і з можливістю багаторазового перепрограмування. За потреби користувач може замінити мікросхему постійної пам’яті або виконати її перепрограмування.

Пам’ять CMOS (CMOS  RAM  – англ. Complementary Metal-Oxide Semiconductor) – пам’ять з невисокою швидкодією та мінімальним енергоспоживанням від батарейки. Використовується для зберігання  інформації про поточні показники часу,  конфігурацію и склад обладнання комп’ютера, про режими його роботи. Зміст цієї пам’яті змінюється програмою, яка входить до складу BIOS і називається CMOS Setup.

3. Типи зовнішньої пам'яті:

• Жорсткий диск (HDD): магнітні пластини для зберігання даних.
• Твердотільний накопичувач (SSD): флеш-пам'ять без рухомих частин, швидкий доступ до даних.
• USB-накопичувачі (флешки): портативні пристрої для перенесення даних.
• Оптичні диски (CD, DVD, Blu-ray): лазерний запис і зчитування даних.
• Хмарне зберігання: зберігання даних на віддалених серверах через Інтернет.

4. Переваги та недоліки зовнішньої пам'яті:

• Переваги: зберігання великих обсягів даних, мобільність, резервне копіювання.
• Недоліки: механічні накопичувачі можуть пошкоджуватися, SSD мають обмежений ресурс.

5. Резервне копіювання даних:

• Зовнішня пам'ять часто використовується для резервного копіювання важливих даних.

6. Функції пам'яті в комп'ютері:

• RAM забезпечує швидкий доступ до даних для процесора.
• ROM зберігає інструкції для старту системи.
• Зовнішня пам'ять використовується для довготривалого зберігання.

7. Взаємодія внутрішньої і зовнішньої пам'яті:

• Процесор використовує оперативну пам'ять для обробки даних, збережених на жорсткому диску або SSD.

8. Як пам'ять впливає на продуктивність комп'ютера:

• Обсяг RAM визначає кількість завдань, які можуть виконуватись одночасно.
• SSD забезпечує швидший доступ до даних, ніж HDD.