Projekt Hardware - Speicher

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Projekt Hardware - Speicher

  1. 1. Projekt: Hardware Speicher
  2. 2. Teilnehmer – bearbeitetes Thema Christina – Festplatte + Grafikkarte Dominik – CD + Diskette Max – Früher/Heute + Übersichtstabelle Arthur – Flashspeicher + Arbeitsspeicher
  3. 3. Festplatte <ul><li>wichtigstes Speichermedium für Daten im Computer </li></ul><ul><li>Betriebssystem, Software, persönliche Daten dauerhaft gespeichert </li></ul><ul><li>Speichern erfolgt durch gezielte Magnetisierung </li></ul><ul><li>Kleinste Flächen nehmen elektronisch-binär interpretierten Wert 0 oder 1 an </li></ul><ul><li>Informationen werden dekodiert und an das Betriebssystem übergeben </li></ul><ul><li>Prozessor des Computers wertet aus und verarbeitet weiter </li></ul>
  4. 4. <ul><li>drehbar gelagerte Scheibe (Platter) </li></ul><ul><li>Elektromotor (Antrieb für Scheiben) </li></ul><ul><li>Bewegliche Schreib-/Leseköpfe </li></ul><ul><li>Steuerelektronik </li></ul><ul><li>Hochleistungs- DSP für Schreib-Leseköpfe </li></ul><ul><li>Schnittstelle (zur Verbindung mit Festplattencontroller) </li></ul><ul><li>Festplattencache </li></ul>Aufbau der Festplatte
  5. 5. Grafikkarte <ul><li>für Bildschirmdarstellung zuständig </li></ul><ul><li>früher: Probleme farbiges Bild mit geringer Auflösung darzustellen </li></ul><ul><li>heute: 1600x1200 Bildpunkte bei 64000 Farben selbstverständlich </li></ul><ul><li>Basisaufbau Grafik-Chip </li></ul><ul><li>wichtigstes Teil </li></ul><ul><li>alle grafikrelevanten Berechnungen BIOS-Baustein </li></ul><ul><li>benutzt eigene BIOS, auf ROM Chip gespeichert </li></ul><ul><li>verbindet Grafikprozessor mit System, erlaubt Kommunikation Speicherbausteine </li></ul><ul><li>Grafikkarte besitzt eigenen Speicher RAMDAC </li></ul><ul><li>Ausgangsstufe der Grafikkarte </li></ul><ul><li>Umwandeln der digitalen Informationen des Bildspeichers </li></ul><ul><li>Darstellung auf dem Monitor </li></ul>
  6. 6. Die CD <ul><li>Aufbau </li></ul><ul><li>Das Trägermaterial besteht aus Polycarbonat </li></ul><ul><li>0,05 – 0,1µm dicke Aluminiumschicht </li></ul><ul><li>Schutzschicht (schützt vor Kratzern / Sonneneinstrahlung) </li></ul><ul><li>Druckfarbe </li></ul><ul><li>Querschnitt einer CD </li></ul>
  7. 7. Lesen einer CD <ul><li>Auf der CD ist eine von innen nach außen laufende Spirale mit Pits und Lands </li></ul><ul><li>Licht des Lasers wird bei Pits/Lands anders gebrochen </li></ul><ul><li>Ein Übergang von Pit/Land oder Land/Pit wird als 1 gewertet, eine gleich bleibende Struktur als 0. </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>Pits einer CD </li></ul></ul></ul></ul>
  8. 8. Funktionsweise einer CD-RW <ul><li>Bei CD-RW besteht die Aliminiumschicht aus einer „Silber-Indium-Antimon-Tellur-Legierung“ </li></ul>
  9. 9. Die Diskette <ul><li>Geschichte </li></ul><ul><li>Erste Diskette 1969 von IBM entwickelt </li></ul><ul><li>8“ (200mm) groß und hatte eine Speicherkapazität von 80KiB </li></ul><ul><li>1972 erste schreib fähige Diskettenlaufwerk </li></ul><ul><li>1976 entwickelte Alan Shugart eine 5,25“ Diskette </li></ul><ul><li>2 Jahre später gab es das passende Diskettenlaufwerk (auch für den PC) </li></ul><ul><li>1981 stellte Sony die 3,5“ Diskette vor, zunächst mit ~740KB Speicher </li></ul><ul><li>Später wurde daraus die bekannte 1,44MB Diskette </li></ul>
  10. 10. Aufbau & Speichervorgang <ul><li>Magnetscheibe wird in der Diskette mit 300 U/min gedreht. </li></ul><ul><li>Schreibkopf des Laufwerks legt sich auf die Magnetscheibe </li></ul><ul><li>Magnetische Anordnung auf der Magnetscheibe wird verändert nach dem Binären System (1 und 0). </li></ul><ul><li>Der Schreibkopf liegt beim Schreiben auf der Magnetscheibe auf, dadurch kommt es zu leichtem Abrieb (Haltbarkeit nimmt ab) </li></ul><ul><li>Aufbau einer 3,5“ Diskette 1. Schreibschutz 2. Drehlager 3. Schutzblende 4. Gehäuse aus Kunststoff 5. Ring aus Papier 6. Magnetscheibe 7. Disk-Sektor </li></ul>
  11. 11. Vergleich: Früher/Heute <ul><li>Datenspeicher direkt zur Datensicherung </li></ul><ul><li>Begriff Speichermedium nur Synonym für konkreten Datenträger </li></ul><ul><li>1932: erstes Speichermedium Magnettrommel </li></ul><ul><li>1956: erste Festplatte mit 5 MB Speicher (Problem: sperrig, wuchtig, TEUER) </li></ul><ul><li>1973: Festplatte mit 30 MB Speicher </li></ul><ul><li>die Festplatten verbesserten sich stark </li></ul><ul><li>1997: Festplatte von IBM mit 16,8 GB </li></ul><ul><li>weitere stetige Verbesserung </li></ul><ul><li>2005: 500 GB </li></ul><ul><li>2006: 750 GB (im Notebook 160 GB) </li></ul><ul><li>2007: 1000 GB (1 TB) von Hitachi Zum Vergleich: Innerhalb von 50 Jahren hat sich die Speicherkapazität ver- 200.000 facht! </li></ul>
  12. 12. Übersichtstabelle
  13. 13. Flash-Speicher <ul><li>Genaue Bezeichnung Flash-EEEPROM </li></ul><ul><li>Informationen, nicht flüchtig auf kleinstem Raum ohne Versorgungsspannung </li></ul><ul><li>Geringer Energieverbrauch und Wärmeentwicklung im Betrieb </li></ul><ul><li>Kleine Bauform, geringes Gewicht </li></ul><ul><li>Geräuschlos, hohe Datendichte </li></ul><ul><li>Teurer als Festplatten und optische Medien </li></ul><ul><li>Langsame Lese-/ Schreibgeschwindigkeit </li></ul><ul><li>Anzahl der Schreibzyklen begrenzt </li></ul><ul><li>Blockweiser Löschvorgang, erinnert Entwickler an Kamerablitz </li></ul>
  14. 14. Arbeitsspeicher <ul><li>Nutzdaten werden dort abgelegt </li></ul><ul><li>Können unverändert abgerufen werden </li></ul><ul><li>Ist flüchtig </li></ul><ul><li>Verbreiteter Mythos, hohe Timings = Schlechte Leistung </li></ul><ul><li>2 DDR2/667 im Dualchannel reicht aus um aktuelle FSB-Prozessoren auszureizen </li></ul><ul><li>Cache im Prozessor verbessert die Leistung beim häufigen Zugriff auf Speicherstellen </li></ul><ul><li>Cache sehr schnell, direkt am Prozessor </li></ul><ul><li>Nur wenige Kilo- bzw. Megabyte groß </li></ul>

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