1.2. Компьютерная память

Информатика, 7 класс. Учебник: Кадыркулов Р. А., Рыскулбекова А. Д., Нурмуханбетова Г. К. (Алматыкітап баспасы, 2023). Раздел 1: Измерение информации и компьютерная память. Страницы 9–12.

Чему научишься

• Называть типы компьютерной памяти и объяснять, чем они отличаются.
• Различать внутреннюю память (ОЗУ, кэш, ПЗУ) и внешнюю (жёсткий диск, оптические диски, флеш-память).
• Объяснять разницу между ОЗУ и ПЗУ.
• Находить на своём компьютере объём оперативной памяти и дисков.

Разминка

• Где ты хранишь нужную информацию? В телефоне, на флешке, в облаке, в тетради. У компьютера тоже есть несколько «мест хранения».
• Как долго человеческая память хранит информацию и от чего это зависит? По-разному: что-то мы помним годами, что-то забываем через день. Зависит от того, насколько важно, как часто повторяем и как мы устали.
• Какие компьютерные устройства для хранения ты знаешь? Флешка, жёсткий диск, карта памяти в телефоне, CD и DVD.

Разбираемся

Зачем компьютеру память

Память нужна, чтобы хранить информацию и работать с ней. У компьютера память двух видов: внутренняя (внутри системы, рядом с процессором) и внешняя (то, что можно подключить, вынуть, унести).

💡 Представь рабочий стол и шкаф. На столе лежит то, с чем ты работаешь прямо сейчас: быстро, но места мало, и после уборки стол пуст. В шкафу всё хранится долго и его много, но достать оттуда дольше. Стол это ОЗУ, шкаф это жёсткий диск.

Внутренняя память

ОЗУ (оперативная память, RAM) хранит программы и данные, с которыми компьютер работает прямо сейчас. Она быстрая, связана с процессором и не очень большая. Главное её свойство: при выключении компьютера всё из неё исчезает.

⚠️ Частая ошибка. Думать, что документ сохранён, пока ты просто набрал текст. Пока файл не записан на диск (кнопка «Сохранить»), он лежит только в оперативной памяти и пропадёт при отключении света.

Кэш-память это сверхбыстрая память внутри процессора. В ней лежат данные, которые нужны чаще всего. Она сглаживает разницу в скорости между быстрым процессором и более медленной оперативной памятью. Кэш бывает нескольких уровней (первого, второго, третьего), и чем ближе к ядру процессора, тем он быстрее и меньше.

ПЗУ (ROM, Read Only Memory) хранит информацию, которую не нужно менять. Её записывают на заводе. В ПЗУ лежат программы для запуска компьютера и проверки устройств, в том числе BIOS. BIOS это программа-посредник между железом и операционной системой.

Внешняя память

Жёсткий диск (HDD) главное хранилище компьютера: ОС, программы, фото, видео. Внутри несколько круглых пластин с магнитным покрытием и считывающие головки. Поверхность разбита на дорожки и секторы. Есть и съёмные жёсткие диски, которые подключают к компьютеру снаружи.

Оптический диск (CD, DVD) читают дисководом (приводом). Скорость привода измеряют кратностью: у CD скорость 1x это 150 Кб/с, у DVD 1x это 1,32 Мб/с. Виды дисков: ROM (только читать), R (записать можно один раз), RW (можно стирать и записывать заново).

📕 В учебнике сказано, что буква R в названии диска идёт от английского read («чтение»), а RW расшифровано как «read и write». На самом деле R это recordable («записываемый»), а RW это rewritable («перезаписываемый»). Логика та же: R один раз записал, RW можно перезаписывать.

Флеш-память хранит данные без электричества, её можно перезаписывать, она экономнее магнитных и оптических дисков. Флешку включают в USB-порт, а флеш-память есть в картах памяти телефонов и камер и в твердотельных дисках (SSD).

🌟 В телефоне и в современных ноутбуках вместо жёсткого диска с пластинами часто стоит твердотельный накопитель SSD. В нём нет движущихся частей: данные хранятся во флеш-памяти. Поэтому такие устройства быстрее и тише.

📌 Просто запомни: ОЗУ быстрая, но «забывчивая». Жёсткий диск и флешка медленнее, но помнят всё, пока ты сам не удалишь.

👨‍👩‍👧 Родителю. Хороший вопрос ребёнку: «Если ноутбук внезапно выключился, а документ был открыт, что пропадёт и почему?» Пусть ответит своими словами про оперативную память и про то, зачем нужно сохранять файл на диск.

Проверь себя

• Какие бывают типы компьютерной памяти? Внутренняя (ОЗУ, кэш, ПЗУ) и внешняя (жёсткий диск, оптические диски, флеш-память).
• В чём разница между ПЗУ и ОЗУ? ОЗУ временная: хранит текущие программы и данные и очищается при выключении. ПЗУ постоянная: хранит неизменяемую информацию (например, BIOS), её записывают на заводе.
• Чем отличается диск R от RW? На R записывают один раз, RW можно перезаписывать.
• Где хранится файл, пока ты его печатаешь и не сохранил? В оперативной памяти.

Решаем упражнения

Практическая работа

№ 1 · «Практическая работа», задание 1

Узнай объём оперативной памяти своего компьютера и объём устройств внешней памяти (дисков).

Как думать. Эта информация есть в свойствах «Мой компьютер» (в новых Windows это «Этот компьютер»). Оперативную память смотрят в одном окне, диски в другом.

Пример ответа. Допустим, у компьютера 8 Гб ОЗУ, а диски C: на 237 Гб и D: на 465 Гб. Тогда в тетрадь пишем: ОЗУ 8 Гб (8192 Мб); внешняя память C: 237 Гб, D: 465 Гб. У тебя числа будут свои.

Ответ: по твоему компьютеру, например ОЗУ 8 Гб, диски 237 Гб и 465 Гб.

№ 2 · «Практическая работа», задание 2

Вставь флешку, найди её, узнай объём и вычисли, насколько жёсткий диск больше флешки.

Как думать. Флешка появляется в «Моём компьютере» как отдельное устройство. Объём берём в её свойствах, потом сравниваем с общим объёмом диска, приведя к одной единице.

Как сделать.

1. Вставь флешку в USB-порт компьютера.
2. Открой «Мой компьютер» («Этот компьютер») и найди флешку в списке устройств.
3. Щёлкни по ней правой кнопкой и выбери «Свойства». Запиши ёмкость.
4. Вычти объём флешки из объёма жёсткого диска. Запиши разность в тетрадь.

Пример ответа. Допустим, жёсткий диск 702 Гб, флешка 16 Гб. Разница: 702 − 16 = 686 Гб. Можно сказать и иначе: диск больше флешки в 702 / 16 ≈ 44 раза. Если флешка в мегабайтах, например 512 Мб, переведи её в гигабайты: 512 / 1024 = 0,5 Гб.

Ответ: по твоим данным; на примере диск больше флешки на 686 Гб (примерно в 44 раза).

Анализ

№ 3 · «Анализ»

Групповое задание. Подготовь проект на тему «Сходство и различие памяти человека и компьютера».

Как думать. Сделай таблицу: что у человека, что у компьютера, где они похожи, где разные. Нужны 3–5 пунктов каждого вида.

Пример ответа.

Проект можно оформить как презентацию на 5–6 слайдов: сначала что такое память, потом сходство, различие, выводы.

Ответ: проект с таблицей сходств и различий (пример выше).

Вопросы для размышления

№ 4 · «Вопросы для размышления», вопрос 1

Какие типы компьютерной памяти ты знаешь?

Пример ответа. Внутренняя память: ОЗУ, кэш, ПЗУ. Внешняя память: жёсткий диск, оптические диски (CD, DVD), флеш-память.

Ответ: внутренняя (ОЗУ, кэш, ПЗУ) и внешняя (жёсткий диск, оптические диски, флеш).

№ 5 · «Вопросы для размышления», вопрос 2

Каковы функции внутренней памяти?

Пример ответа. ОЗУ временно хранит работающие программы и данные для процессора. Кэш хранит самые частые данные и ускоряет обмен между процессором и ОЗУ. ПЗУ хранит неизменяемые программы (например, BIOS для запуска компьютера).

Ответ: ОЗУ: временное хранение; кэш: ускорение; ПЗУ: постоянное хранение неизменяемых программ.

№ 6 · «Вопросы для размышления», вопрос 3

С какими типами внешней памяти ты знаком?

Пример ответа. Жёсткий диск (в компьютере и съёмный), CD и DVD, флешки, карты памяти.

Ответ: жёсткие диски, оптические диски, флеш-память.

№ 7 · «Вопросы для размышления», вопрос 4

В чём разница между ПЗУ и ОЗУ?

Как думать. Сравни по двум признакам: что будет при выключении и что в ней хранится.

Пример ответа. ОЗУ хранит данные, нужные прямо сейчас, и очищается при выключении компьютера. ПЗУ хранит неизменяемую информацию (BIOS и подобные программы) и не стирается.

Ответ: ОЗУ временная, ПЗУ постоянная.

№ 8 · «Вопросы для размышления», вопрос 5

В чём разница между внутренней и внешней памятью?

Пример ответа. Внутренняя память (ОЗУ, кэш, ПЗУ) находится внутри компьютера, она быстрая и работает с процессором напрямую. Внешняя память (диски, флешки) большая по объёму, хранит информацию долго, и её можно вынуть или заменить.

Ответ: внутренняя быстрая и связана с процессором; внешняя больше, хранит данные долго и подключается отдельно.

№ 9 · «Вопросы для размышления», вопрос 6

Какие типы оптических дисков ты знаешь?

Пример ответа. CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW. ROM только читают, R записывают один раз, RW можно записывать много раз.

Ответ: CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW (и версии ROM только для чтения).

Домашнее задание

№ 10 · «Домашнее задание», задание 1

Сравни внутреннюю и внешнюю память компьютера с помощью диаграммы Венна.

Как думать. В левый круг ставим то, что есть только у внутренней памяти. В правый только у внешней. В пересечение то, что общее.

Решение. Общее: обе хранят информацию и измеряются в байтах. Разное: внутренняя быстрая и связана с процессором, внешняя большая и съёмная.

Ответ: диаграмма выше: общее в пересечении, различия по краям.

№ 11 · «Домашнее задание», задание 2

Найди в Интернете информацию о модуле BIOS и проанализируй его роль в управлении компьютером.

Как думать. Ответь на три вопроса: что такое BIOS, где он хранится, что делает при включении компьютера.

Пример ответа. BIOS (Basic Input-Output System, «базовая система ввода-вывода») программа, которая записана в ПЗУ на материнской плате. При включении она первая проверяет, что устройства (память, диски, клавиатура) на месте и работают. Потом находит операционную систему на диске и передаёт ей управление. Без BIOS компьютер не смог бы запуститься. В новых компьютерах его часто заменил более современный UEFI, но принцип тот же.

Ответ: BIOS проверяет устройства при включении и запускает операционную систему; записан в ПЗУ.

Шпаргалка

Термины: память компьютера, внутренняя память, внешняя память, ОЗУ, кэш, ПЗУ, BIOS, жёсткий диск, оптический диск, флеш-память.

Мини-тест