Перспективы развития электронных устройств памяти

Содержание
Введение
1 Память компьютера и ее виды
1.1 Принцип работы
1.2 Внутренняя память компьютера
1.3 Внешняя память компьютера
2 История и перспективы развития устройств хранения информации
2.1 Краткая история развития устройств, предназначенных для хранения информации
2.2. Перспективы развития устройств, предназначенных для хранения информации
Заключение
Список литературы

Ежелиупомянутые ранее DVD на каждой стороне обладают лишь двумя слоями записи информации, то получившая некоторое развитие в последнее время двухфотонная технология записи дает возможность использования нескольких сотен слоев на каждой стороне диска (созданные прототипы имеют 100 слоев при толщине 8 мм).Такой метод записи основан на том, что атом или молекула могут перейти из одного энергетического состояния в другое только при одновременной абсорбции двух фотонов. Применение двух лазерных лучей позволяет с легкостью варьировать месторасположение бита информации в толще материала.Индуцированные изменения при этом могут быть зафиксированы как изменения абсорбции, флуоресценции, отражательной способности или электрических свойств материала в точке расположения бита.Подобная технология дает возможность сохранять до 100 Гбайт информации на одном диске того же, что и CD и DVD, размера. Одной из перспективных сред, которая может, например, абсорбировать или флуоресцировать при записи битов, является материал spirobenzopyran.Тем не менее, есть существенный недостаток – при комнатной температуре информация, на нем записанная, не может сохраняться более, чем на протяжении 20 часов. Без ограничений по времени этот материал способен сохранять информацию исключительно при температуре -32°С, то есть при температуре сухого льда.Исследуется также возможность использования для двухфотонной записи фотохромного протеина bacteriorhodopsin и нитронафтиальдегида (rhodamine В).Проводятся и такие исследования, как возможность трехмерной записи информации, что делает ее, даже, в некотором смысле, четырехмерной. При таком способе записи предлагается помимо обычной использовать также такую информацию о каждой точке записи, как длина волны, время или молекулярная структура (например, записывать информацию в одной и той же точке пространства на разных длинах волн). Таким образом, можно будет записывать до 100 бит информации в одной точке пространства микронного размера.Не стоит забывать, что чисто оптические методы записи, в которых среда для записи располагается на заметном расстоянии от лазера, обладают еще одним важным ограничением– минимальный размер бита записываемой информации ограничен величиной λ/2.Это обусловлено дифракционными ограничениями. Даже при использовании голубого твердотельного лазера линейный размер одного бита информации может быть лишь около 215 нм. Хотя принципиальных ограничений на создание твердотельных лазеров с длиной волны менее 400 нм нет, но трудности создания хорошо управляемых компактных лазеров заметно возрастают при дальнейшем уменьшении длины волны.Таким образом, следует ожидать, что в случае даже полного развития трехмерной памяти и при использовании голубого лазера чисто оптические методы позволят записывать в одном кубическом сантиметре не более 10'4–1015 бит информации. Для достижения в компьютерах плотности записи 10'4/см3 понадобится не менее 15–20 лет.В настоящее время разрабатываются и другие виды оптической памяти, использующей, например, в качестве носителя информации уже отдельные молекулы или предлагающие перейти к многоуровневой логике вместо общепринятой сейчас бинарной.Обещающим кажется и использование термомеханических процессов для считывания и записи информации на тонких полимерных органических пленках. Ученые компании IBM предлагают использовать для этого так называемый millipede– тысячи кантилеверов (чувствительных элементов), закрепленных на одной кремневой похтожке, причем каждый из кантилеверов может записывать и считывать информацию на/с полимерной среды.Однако в отличие от разработок технологии магнитной памяти доведение данных работ до промышленного прототипа требует огромных финансовых затрат. В то же время проведенные к настоящему времени исследования магнитного метода записи уже сейчас позволяют увеличивать плотности записи в два раза за один год.Дальнейшее развитие магнитной памяти не требует чрезмерно больших затрат. Цена одного мегабайта магнитной информации уже сейчас снизилась приблизительно в 500 раз от начальной его цены и не превышает нескольких десятых цента. Таким образом, можно предположить, что в ближайшие 7-10 лет магнитные материалы будут оставаться наиболее используемой средой для записи информации (по крайней мере для жестких дисков компьютеров) и в ближайшем будущем будут успешно конкурировать с чисто оптическими и другими методами.ЗаключениеПодведем итоги проведенного исследования. Предназначение внешней памяти состоит в долговременном хранении программ и данных. Устройства внешней памяти (накопители) представляют собойэнергонезависимые устройства, поэтому в случаеотключения питания потери данных не происходит.Эти устройства могут выполняться каквстроенными в системный блок,так и в виде самостоятельных блоков, которыесвязаны с системным блоком через его порты. Важная характеристика внешней памяти – это, безусловно, ее объем. Объем внешней памяти может быть увеличен путем добавления новых накопителей.Не менее важная характеристика внешней памяти – это время, необходимое для доступа к информации,а так же скорость обмена информацией, обеспечиваемая устройством. Эти параметры находятся в зависимости от устройства считывания информации и от того, как организован доступ к информации. Скорость обмена информацией, в свою очередь, находится взависимости от скорости, с которойосуществляется ее считывание или запись на носитель, следовательно, зависит от скорости вращения или перемещения этого носителя в устройстве. Устройства внешней памяти на сегодняшний день, прежде всего, представлены магнитными устройствами, предназначенными для хранения информации. По способу записи и чтения накопители можно разделить, исходя из вида носителя, на следующие выиды:магнитный;оптический;магнитооптический.Изначально к внешним запоминающим устройствам (ВЗУ) относились устройства хранения дискретной информации, основанные, по большей части, на магнитных лентах, барабанах, дисках.Существуют прогнозы, имеющие под собой серьезную научную базу и обоснование, утверждающие, что прогресс электронной техники и разработка (а так же применение) новейших накопительных сред высокой эффективности, в сочетании с повсеместным применением методов бионики в процессе решения проблем, которые связаны с синтезом запоминающих устройств, предоставят человечеству возможности по созданию запоминающих устройств, близких по своим параметрам памяти человека, чье совершенство пока еще остается непревзойденным.Список литературыГиляровский Р.С. Основы информатики. – М.: Экзамен, 2009.Информатика / Под ред. Н.В. Макаровой. М., 2010.Козырев А.А. Информатика. – М.: Издательство Михайлова, 2008.Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия ПК. – М.: Проспект, 2011.Острейковский В.А. Информатика. – М.: Высшая школа, 2012.Угринович Н. Информатика и информационные технологии. – М.: БИНОМ, 2003. Фигурнов В.Э. IBMPC для пользователя. М., 2011. Бирюков В. Прибавь обороты // Компьютера.- 2008. - №5.Тишин А.М. Память современных компьютеров. – М.: Московский государственный университет им. Ломоносова, 2012.Современные информационные технологии и сети. Юнита 2. – М.: Современный гуманитарный университет, 2010.Гук. М. Аппаратные средства IBMPC. Энциклопедия. – СПб: Питер, 2001.