¿Cómo almacena una computadora la información en sus dispositivos de almacenamiento?

Su pregunta fue bastante abierta, soy parcial con la electrónica y las computadoras, pero odio el lenguaje del procesador, así que así es como lo responderé.

La computadora almacena información en forma de bytes (1s y 0s) en todos sus dispositivos de memoria. La volatilidad de los dispositivos de memoria es el punto de partida más simple para comprender cómo se almacena la memoria.

La memoria volátil significa que cualquier información almacenada en el dispositivo no puede estar presente para siempre. El dispositivo retiene información mientras haya una fuente de alimentación.

RAM (memoria de acceso aleatorio) es memoria volátil. Y hay 2 tipos de RAM, la DRAM y la SRAM. Ahora la DRAM (RAM dinámica) está compuesta por transistores y condensadores (uno de cada uno para almacenar un bit) y hay un poco de corriente de fuga, por lo que debe actualizarse con frecuencia. Es barato y lento. La RAM (RAM estática) está hecha para usar solo transistores (¡varios de ellos en forma de flip flop para almacenar un poco!), Por lo que no hay necesidad de refrescarse. Es más rápido y más caro (usado para memorias caché).

ROM (memoria de solo lectura) es una memoria no volátil, lo que significa que retiene información incluso sin fuente de alimentación. Hay algunos tipos de ROM: PROM, EPROM, EEPROM y memoria flash.

Todos los ROM usan circuitos hechos de compuertas lógicas para almacenar información, estos contienen información al usar altos voltajes para crear fusibles / antifusibles internamente (no estoy seguro acerca de la memoria flash)

ROM programable PROM, programada usando un programador PROM. Es imposible reescribir esto.

EPROM-PROM borrable: la luz UV se usa para borrar la PROM, como máximo se puede reescribir 1000 veces.

EEPROM: PROM borrable eléctricamente, probablemente la ROM más lenta en términos de lectura o escritura.

Memoria flash: también conocida como flash NAND y tiene una mayor velocidad de escritura y lectura que cualquier otra ROM y también tiene una alta resistencia (lo que significa que puede reescribirse muchas veces más que las otras ROM).

Luego hay algo llamado dispositivos de almacenamiento. Rasca tu cabeza sobre esto, la memoria es diferente del almacenamiento. En pocas palabras, el almacenamiento es la unidad de disco duro. Almacena información durante mucho más tiempo y es terriblemente lenta. Bueno, si estás pensando ¿por qué usar discos duros? ¿Por qué no reemplazar todo con RAM?

La RAM es mucho más costosa que los discos duros y necesita tener una fuente de alimentación constante. Bien, entonces ¿qué pasa con la ROM? No necesita energía todo el tiempo y parece bastante moderado en términos de costo … simplemente no tiene la resistencia de una RAM o HDD. Por lo tanto, es una compensación entre costo, resistencia y velocidad usar la mejor solución de almacenamiento / memoria para las diversas necesidades de memoria / almacenamiento de una computadora.

Es por eso que el BIOS, el firmware que debe estar “Activo” incluso sin fuente de alimentación, se almacena en la ROM. Todo lo que está “allí” en una computadora finalmente se almacena en discos duros y la RAM contiene todo lo necesario para un acceso “más rápido”.

Algo divertido para recordar: ¿Has oído hablar de los dispositivos de estado sólido? Básicamente es un dispositivo de memoria, uno pensaría que es un HDD pero no. Estado sólido se refiere al proceso de fabricación de los circuitos integrados (que componen toda la memoria de semiconductores, es decir, RAM y ROM).

¡Salud!

Como dijo Yashaswini, esta pregunta es extremadamente abierta. Ella ha brindado información sobre los tipos de recuerdos disponibles, por lo que no estoy cubriendo esa parte, pero estoy brindando una descripción básica de alto nivel de cómo una computadora podría interactuar con el dispositivo de almacenamiento.

Las computadoras usan 1s y 0s para codificar y procesar información. Basado en los medios de almacenamiento, se utiliza un atributo físico para registrar los 1s y 0s – pit / land cuando se trata de medios ópticos, dominios / celdas magnéticas para discos duros tradicionales y celdas NAND para almacenamiento Flash. Cada estado del atributo físico es interpretado y mapeado por el sistema como un 1 o 0, un nivel lógico bajo o alto que puede considerarse para el cálculo. Creo que incluso para la memoria caché en el procesador o la memoria RAM o el almacenamiento secundario, los principios subyacentes seguirían siendo los mismos principalmente con algunas modificaciones menores.

Ahora subiendo la escalera, el esquema de esta disposición se basa en múltiples estándares y arquitecturas. Tomemos un ejemplo: un archivo que contiene caracteres podría traducirse a una secuencia ASCII simple. Este archivo, cuando se almacena en un sistema de archivos (por ejemplo, NTFS, FAT32 o ext4) tiene metadatos adicionales adjuntos que describen el archivo y sus atributos como tamaño, fecha de modificación, permisos, etc.

La información completa se organiza de una determinada manera según las especificaciones del sistema de archivos. Se podría decir que el controlador del sistema de archivos le indica al controlador de disco que coloque los datos en consecuencia en la unidad. El controlador de disco traduce esto en comandos que pueden ser entendidos por el firmware de bajo nivel que se encuentra en el controlador de almacenamiento que reside en la PCB de la unidad. Finalmente, el firmware de este controlador responde a estas solicitudes y organiza estos datos en el plato o en las celdas NAND en función de los comandos que recibe. Una secuencia similar es para leer datos de un medio de almacenamiento.

Como habrás adivinado, hay años de investigación, probablemente cientos de arquitecturas, estándares y protocolos que conforman lo que hoy es el almacenamiento de la computadora. Simplemente no es posible armarlo tan fácilmente en la publicación. El resumen que proporcioné es de muy alto nivel. La mayoría de los proveedores de almacenamiento tienen tecnología y estándares patentados que podrían usar para mejorar la capacidad de recuperación de datos y aumentar la vida útil.

¡Gracias!

En el núcleo de la computadora está la unidad central de procesamiento o CPU, la fuente de control que ejecuta todos los programas e instrucciones. Para funcionar, las computadoras usan dos tipos de memoria: primaria y secundaria. El almacenamiento principal es la memoria primaria, y los datos y los programas se almacenan en la memoria secundaria.

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ALMACENAR información es simplemente mantener los datos en una unidad de disco duro magnético o unidad de estado sólido. Este es el almacenamiento a largo plazo de la computadora, piense en esto como el archivador.

Cuando la computadora quiere decir abrir un archivo, hace una copia del archivo desde el disco duro o unidad de estado sólido y luego lo guarda en su memoria RAM. Si un disco duro es el archivador, la RAM es como configurar el documento en su escritorio. Si modifica el archivo, el programa guardará la nueva versión del archivo en su disco duro / unidad de estado sólido
Esto funciona de la misma manera para el software. Todos los archivos, configuraciones y otras cosas necesarias para el programa residen en su disco duro, cuando dice Microsoft Word abierto, la computadora colocará una copia de todos los archivos necesarios para que ese programa se ejecute en la memoria RAM.

La razón de la memoria RAM es por 2 razones
1) Tener una copia de trabajo de un archivo / programa en lugar de trabajar con el original
2) Porque la memoria RAM es más rápida que una unidad de estado sólido y MUCHO más rápida que un disco duro; También RAM tiene una ruta más directa a la CPU.

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