Содержание

Слайд 2

Информация ИНФОРМАЦИЯ Передача Хранение Обработка Память

Информация

ИНФОРМАЦИЯ

Передача

Хранение

Обработка

Память

Слайд 3

Параметры Общие характеристики Объем Быстродействие Энергозависимость Стоимость Объем на единицу объема

Параметры

Общие характеристики

Объем

Быстродействие

Энергозависимость

Стоимость

Объем на единицу объема (площади)

Время доступа на запись

Время доступа на

чтение

Потребляемая мощность в режиме хранения

Потребляемая мощность в режиме доступа

Слайд 4

Классификация. Физика. Память Механика Магнитные явления Оптика Фазовые переходы

Классификация. Физика.

Память

Механика

Магнитные явления

Оптика

Фазовые переходы

Слайд 5

Механика. Перфокарта. Punched Сard Машина переписи Hollerith Herman Hollerith (1860-1929) worked

Механика. Перфокарта.

Punched Сard

Машина переписи Hollerith

Herman Hollerith (1860-1929) worked at the
US

Census Bureau
during 1879-82

Патент 1889 года

Слайд 6

Механика. Перфокарта. Максимальная скорость записи — ввод с клавиатуры Максимальная скорость

Механика. Перфокарта.

Максимальная скорость записи — ввод с клавиатуры
Максимальная скорость считывания — до

1000 карт в минуту

IBM punched card

Способ записи — механический,
Способ считывания — оптический.

Punched Сard

Слайд 7

Механика. Перфолента. Максимальная скорость записи — до 80 — 150 байт/с,

Механика. Перфолента.

Максимальная скорость записи — до 80 — 150 байт/с, Максимальная скорость считывания —

до 1500 байт/с

Punched Tape

Способ записи — механический,
Способ считывания — оптический.

Последовательное считывание

Слайд 8

Механика. Грампластинка. Максимальная скорость записи — ROM, Максимальная скорость считывания —

Механика. Грампластинка.

Максимальная скорость записи — ROM,
Максимальная скорость считывания — ? байт/с

Способ

записи — механический,
Способ считывания — механический.

Vinyl

Слайд 9

Механика. Нанотехнологии. Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ). Scanning Tunneling Microscope (STM). Изобретен

Механика. Нанотехнологии.

Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ).
Scanning Tunneling Microscope (STM).

Изобретен Гердом Биннигом (Gerd

Binning) и Генрихом Рорером (Heinrich Rohrer) из лаборатории IBM в Цюрихе в 1981 году. Нобелевская премия по физике за 1986 год.

z

 

 

Система автоматического регулирования поддерживает I=const.

Образец должен обладать электрической проводимостью

Слайд 10

Механика. Нанотехнологии. Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ). Scanning Tunneling Microscope (STM). 2D

Механика. Нанотехнологии.

Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ).
Scanning Tunneling Microscope (STM).

2D STM изображение Si(111)

3D

STM изображение Si(001)

http://www.sandia.gov/surface_science/stm

http://www.nrel.gov/pv/measurements/scanning_tunneling.html

Слайд 11

Механика. Нанотехнологии. Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ). Scanning Tunneling Microscope (STM). 30

Механика. Нанотехнологии.

Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ).
Scanning Tunneling Microscope (STM).

30 апреля 2013 года

учёные из IBM Research показали самый маленький в мире мультфильм нарисованный атомами молекулами окиси углерода (CO) на медной поверхности.

Movie

Слайд 12

Механика. Нанотехнологии. Сканирующий атомно-силовой микроскоп (АСМ). Atomic Force Microscopy (AFM). Атомно-силовой

Механика. Нанотехнологии.

Сканирующий атомно-силовой микроскоп (АСМ).
Atomic Force Microscopy (AFM).

Атомно-силовой микроскоп был создан

в 1982 году Гердом Биннигом, Кельвином Куэйтом и Кристофером Гербером в США, как модификация изобретённого ранее сканирующего туннельного микроскопа.

Может использоваться для определения рельефа непроводящих тел.

Слайд 13

Механика. Нанотехнологии. Сканирующий атомно-силовой микроскоп (АСМ). Atomic Force Microscopy (AFM). и

Механика. Нанотехнологии.

Сканирующий атомно-силовой микроскоп (АСМ).
Atomic Force Microscopy (AFM).
и
Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ).
Scanning

Tunneling Microscope (STM).

Минимальный размер ячейки для записи 1 бита – 12 атомов

Возможное будущее

Время доступа?

Слайд 14

Механика. Нанотехнологии. IBM Millipede Memory 1÷3 Гбит/мм2 Идея Биты записываются углублениями

Механика. Нанотехнологии.

IBM Millipede Memory

1÷3 Гбит/мм2

Идея
Биты записываются углублениями в полимерной пленке.
Используется множество

кантилеверов для параллельного доступа.
Запись
Запись “1”: игла нагревается до 400 C (выше температуры плавления) и вдавливается в поверхность; игла извлекается после охлаждения.
Запись “0”: игла нагревается до 400 C и вдавливается в поверхность; игла извлекается горячей, под действием поверхностного натяжения углубление затягивается.
Чтение
Игла нагревается до 300 С (ниже температуры плавления) и выставляется в необходимую точку. Измеряется температура кантилевера.
Чтение “1”. Если игла попала в углубление он остывает быстро. Измеряется сопротивление считывающего резистора.
Чтение “0”. Если игла попала попал на плоскость он остывает медленно. Измеряется сопротивление считывающего резистора.

 cantilever — кронштейн, консоль

Achieve stability of HDD and speed of DRAM…

Слайд 15

Механика. Нанотехнологии. Millipede Memory

Механика. Нанотехнологии.

Millipede Memory

Слайд 16

Механика. Нанотехнологии. Millipede Memory

Механика. Нанотехнологии.

Millipede Memory

Слайд 17

Магнетизм. Магнитная лента. Magnetic Tape

Магнетизм. Магнитная лента.

Magnetic Tape

Слайд 18

Магнетизм. Магнитная лента. Система АрВид 200 кБ/сек 2 ГБ

Магнетизм. Магнитная лента.

Система АрВид

200 кБ/сек

2 ГБ

Слайд 19

Магнетизм. Магнитный барабан. Magnetic Drum http://www.flickr.com/photos/spyndle/1497392167/sizes/o/in/photostream/ 1955

Магнетизм. Магнитный барабан.

Magnetic Drum

http://www.flickr.com/photos/spyndle/1497392167/sizes/o/in/photostream/

1955

Слайд 20

Магнетизм. Жесткий диск. HDD computer-history-museum-1829_540x360.jpg 1956 5 MB

Магнетизм. Жесткий диск.

HDD

computer-history-museum-1829_540x360.jpg

1956

5 MB

Слайд 21

Магнетизм. Жесткий диск. HDD Революция. Считывание на основе гигантского магнито-резистивного эффекта

Магнетизм. Жесткий диск.

HDD

Революция. Считывание на основе гигантского магнито-резистивного эффекта GMR

Нобелевская премия

за открытие GMR за 2007. Albert Fert и Peter Grünberg
Слайд 22

Магнетизм. Жесткий диск. HDD Революция. Переход от продольной записи к перпендикулярной

Магнетизм. Жесткий диск.

HDD

Революция. Переход от продольной записи к перпендикулярной

Слайд 23

Магнетизм. Жесткий диск. HDD Лазерный подогрев для уменьшения размера бита. Hitachi

Магнетизм. Жесткий диск.

HDD

Лазерный подогрев для уменьшения размера бита.

Hitachi Aims for 10TB

Drives With Laser Heat
Слайд 24

Магнетизм. Жесткий диск. HDD за последние 30 лет Емкость: 3,75 MB

Магнетизм. Жесткий диск.

HDD за последние 30 лет

Емкость: 3,75 MB ► 4TB
Вес:

910kg ► 48g
Цена: $15k/MB ► $0,0001/MB
Время доступа: 100 ms ► 3ms
Слайд 25

Магнетизм. Ферритовые кольца. Magnetic core memory 1 0

Магнетизм. Ферритовые кольца.

Magnetic core memory

1

0

Слайд 26

Магнетизм. Ферритовые кольца. Запись 1 0 Запись «1» Запись «0» Для

Магнетизм. Ферритовые кольца.

Запись

1

0

Запись «1»

Запись «0»

Для перемагничивания необходим ток = J

Для перемагничивания

других колец тока недостаточно!

Ток подается только в одну строку и один столбец

Память с произвольным доступом (RAM)

Слайд 27

Магнетизм. Ферритовые кольца. Чтение 1 0 При считывании информация разрушается! Её

Магнетизм. Ферритовые кольца.

Чтение

1

0

При считывании информация разрушается!
Её надо потом восстановить.

В выбранную строку

подается полный ток J, достаточный для перемагничивания

Отслеживаются наведённые импульсы тока на колонках.
Импульсы наведенного тока возникают только в колонках где есть перемагничивание. Читается вся строка сразу.

Память с произвольным доступом (RAM)

Слайд 28

Магнетизм. Ферритовые кольца. Magnetic core memory Память на магнитных сердечниках была

Магнетизм. Ферритовые кольца.

Magnetic core memory

Память на магнитных сердечниках была основным типом

компьютерной памяти с середины 1950-х и до середины 1970-х годов

A 10.8×10.8 cm plane of magnetic core memory with 64 x 64 bits (4 Kib), as used in a CDC 6600. Inset shows word line architecture with 2 wires per bit

Слайд 29

Магнетизм. Ферритовые кольца. Magnetic core memory A 32 x 32 core

Магнетизм. Ферритовые кольца.

Magnetic core memory

A 32 x 32 core memory plane

storing 1024 bits of data.

Ферритовая память с дополнительными линиями чтения и запрета.

Слайд 30

Магнетизм. Цилиндрические магнитные домены. Magnetic Bubble Memory Надежда 70 – начала 80 х годов

Магнетизм. Цилиндрические магнитные домены.

Magnetic Bubble Memory

Надежда 70 – начала 80 х

годов
Слайд 31

Магнетизм. Магниторезистивная память. Magnetoresistive random access memory (MRAM) Туннельный эффект. Гигантский магниторезистивный эффект (GMR)

Магнетизм. Магниторезистивная память.

Magnetoresistive random access memory (MRAM)

Туннельный эффект.
Гигантский магниторезистивный эффект (GMR)