Для проверки достоверности хранимой в ячейках памяти информации используют дополнительные контрольные разряды. Принцип такого контроля достаточно прост. Поскольку в вычислительной технике в качестве базовой используется двоичная система исчисления, в которой любое число представляется последовательностью нулей и единиц, то принимается соглашение, что все хранимые в памяти байты (8 разрядов данных) или слова (количество разрядов определяется разрядностью процессора и кратно разрядности байта) информации должны содержать четное или нечетное их количество. Так как количество единиц в байте или слове информации может быть четным и нечетным, то используется дополнительный контрольный разряд для дополнения количества единиц до четного или нечетного значения. Специальная схема при записи данных в память определяет четность байта или слова данных и формирует соответствующее значение контрольного разряда, ноль или единицу, оставляя четность той, которая есть, или изменяя её. При чтении информации из ячеек памяти проверяется четность данных и если обнаруживается ошибка, то запускается специальная программная процедура её обработки.

     Если  к сохранности информации в памяти предъявляются более жесткие  требования, то используются специальные  схемы кодирования контрольных  разрядов, позволяющие обнаруживать ошибки и исправлять ошибочные значения разрядов. Наиболее широкое распространение получило использование для этих целей кодов Хэмминга. Очевидно, что поскольку в этом случае нужно не только определить сохранность данных в ячейке, но и указать номера разрядов, которые следует исправить, то количество контрольных разрядов требуется большее,  чем в первом рассмотренном случае, и схема контроля используется более сложная.

     Следует заметить, что кэш память и оперативная  память являются устройствами временного хранения информации, так как содержат данные, необходимые для выполнения процессором команд текущей программы. Основным же долговременным  хранилищем программ, исходных данных и результатов является дисковая память, объёмы которой во многие тысячи раз превышают объемы оперативной памяти.

     Дисковые  массивы и уровни RAID

     Выше  уже рассматривались базовые  принципы организации памяти компьютеров. Здесь более подробно рассматриваются  проблемы дисковой памяти, так как  именно она является основным долговременным хранилищем данных.

     Также как и для оперативной памяти, для дисковой памяти важнейшими характеристиками являются скорость обмена данными и  их сохранность. Очевидно, что ввиду  большого объема дисковой памяти потеря хранящихся в ней данных из-за сбоя или отказа оборудования является более серьезной проблемой, чем потеря информации оперативной памяти, и может потребовать существенно большего времени для восстановления процессов вычислений. Поэтому к дисковой памяти предъявляются более высокие требования по отказоустойчивости. Одним из способов повышения отказоустойчивости дисковой памяти является организация избыточного дискового массива, позволяющего восстановить исходные данные при сбоях и отказах. Одна из технологий повышения отказоустойчивости дисковой памяти получила название RAID -  Redundant Array of Inexpensive Disks – избыточный массив недорогих дисков.    

     Технология RAID базируется на трех основных методах  записи и защиты информации:

• распределение последовательности сегментов данных по дискам с определенной циклической очередностью, подобно рассмотренной выше для оперативной памяти;
• зеркальное отображение дисков;
• вычисление контрольных сумм.

     Поочередное размещение позволяет создавать  тома памяти большого объема и ускорять выполнение операций записи и чтения данных, так как предполагает запись первого сегмента данных на первый диск, второго — на второй и так далее. В этом случае производительность массива повышается, поскольку процессор или контроллер ввода вывода начинает записывать очередной сегмент данных на следующий диск до того, как закончил запись предыдущего сегмента. Дальнейшее повышение производительности  обеспечивается подключением разных групп дисков к отдельным контроллерам.

     Зеркальное  отображение накопителей и вычисление контрольных сумм приводят к появлению избыточной информации, обеспечивающей восстановление утерянных из-за сбоя или отказа оборудования данных.

     Различные схемы реализации дисковых массивов получили название уровней RAID.

                      Тенденции развития ПК 

     2006 год войдет в историю как очередная веха в области развития высоких технологий. За последние четверть века - с 1981 года, когда был создан первый персональный компьютер, - компьютерная индустрия еще не претерпевала столь бурного развития в течение одного лишь года. В прошедшем году мир ПК кардинально изменился. Появились многоядерные процессоры, и компьютеры с двумя или четырьмя вычислительными ядрами стали реальностью.[6]

     Накануне  Нового 2007 года редакция PC Week/RE обратилась к компаниям – производителям компьютеров с просьбой дать предварительную оценку итогам 2006 г. и рассказать о тех тенденциях, которые зародились в уходящем году и, возможно, сохранятся в будущем.[5]

     Из  высказываний респондентов можно сделать  вывод, что c точки зрения изготовителей  компьютеров, главным событием уходящего года стало усиление “капсоревнования” между основными производителями процессоров (Intel и AMD) на ниве 64-разрядных многоядерных устройств.

     Что же касается тенденций, то это же явление  будет существенно влиять и на ситуацию в грядущем и последующих годах. Кроме того, в 2007-м огромное влияние на положение изготовителей компьютеров может оказать выход и возрастание популярности коммерческой версии ОС Windows Vista (как известно, весьма жадной до аппаратных ресурсов, что, несомненно, ускорит процесс модернизации как домашних, так и корпоративных машинных парков. [5]

     Однако  складывается парадоксальная ситуация: есть “продвинутое железо” (64-разрядные  многоядерные процессоры), но нет “продвинутого” прикладного софта, способного его поддержать. Тем не менее, как отмечают участники опроса, переход от простого наполнения рынка компьютерной техникой к решению задач по созданию эффективных информационных сред уже произошел. И обратного пути нет. Так что производителям ПО не остаётся ничего другого, как осваивать “продвинутое железо” и предлагать потребителям софт, максимально использующий его возможности.

     Многие  из респондентов считают, что наиболее быстрорастущим сегментом на рынке  персональных систем станет домашний сектор. Что неудивительно — ведь к нацеленным на максимальный комфорт мультимедийным домашним компьютерам обычно предъявляются гораздо большие требования, чем к офисным “рабочим лошадкам”.

     Отмечается, что к российскому сегменту домашних ПК пристально присматриваются не только отечественные производители, но и зарубежные (последние среди прочего, похоже, возлагают определённые надежды на появление в России зарубежных ритейловых сетей). Кроме того, конкуренцию между отечественными и зарубежными производителями компьютеров может ужесточить возможное вступление нашей страны в ВТО.

     Чего  же нам стоит ожидать? Какие тенденции  в развитии ПК и отрасли ИТ в  целом? [5]

     1.Повсеместная  мобильность станет реальностью.  Корпоративные и домашние пользователи  по достоинству оценили удобства мобильных вычислений, уже сегодня каждый третий проданный ПК – это ноутбук. Портативные вычислительные устройства становятся все более производительными и удобными, а их энергопотребление снижается, поэтому у людей появляется гораздо больше возможностей для работы и отдыха.

     2.Повсеместный  широкополосный доступ в Интернет  становится реальностью. Сегодня  практически половина жителей  Европейского Союза регулярно  использует Интернет. Поэтому неудивительно,  что в 2006 году потребность в  высококачественном скоростном доступе в Интернет существенно выросла. В наступившем году новые беспроводные телекоммуникационные технологии, такие как WiMAX, позволят достичь огромного прогресса в этой области. Пол Отеллини (Paul S. Otellini), президент и главный исполнительный директор корпорации Intel, считает, что «следующим переворотом в отрасли информационных технологий станет возможность повсеместного широкополосного доступа в Интернет, в любое время и в любом месте».

     3.Развитие  телекоммуникационных технологий  – от обычной связи до инструментов для совместной работы – достигнет качественно нового уровня. Электронная почта, мобильные телефоны и Интернет значительно ускорили и упростили общение людей. Все эти средства связи сегодня оказывают огромное влияние на нашу жизнь. Но сейчас мы стоим на пороге новой эры телекоммуникаций. Передовые технологии позволяют организовывать обмен мультимедийной информацией и обеспечивают общение с высоким качеством и реалистичностью. Использование видео-конференций и Web-конференций для частных и деловых контактов сделает связь более прямой и непосредственной, мощным средством для налаживания взаимоотношений. По прогнозам, к 2015 году 80% всех корпоративных работников в мире будут работать совместно, при этом у них не будет необходимости встречаться лично. Поэтому важность технологий для организации коллективной деятельности будет продолжать расти.

     4.Рост  мощности и производительности  вычислительных систем в сочетании  с появлением новых бизнес-моделей  в индустрии развлечений приведет  к значительному увеличению объемов загружаемой из Интернета мультимедийной информации. Ожидается, что к концу 2010 года жители Европы будут тратить на загрузку фильмов 690 миллионов евро (в 2005 году эта сумма составляла менее 10 миллионов евро). Чтобы посмотреть новейший фильм, уже не обязательно будет посещать кинотеатр или покупать диск в магазине.

     5. Развитие технологий пойдет по  пути ориентации на массового  потребителя. Уже давно прошли  времена, когда при разработке  новых технологий учитывались  потребности только корпоративных клиентов и государственных организаций, а затем проводилась их незначительная адаптация для нужд частных потребителей. Сейчас картина полностью изменилась: развитие технологий определяется потребительским спросом на массовом рынке. Конечно, мы понимаем, что деловые пользователи не станут устанавливать игровые приставки вместо офисных ПК, однако тенденция перемещения фокуса развития в сторону массового сегмента будет продолжать определять «лицо» отрасли информационных технологий. В 2007 году и далее спрос технически осведомленных потребителей на высококачественные цифровые развлечения будет расти. Разработка новых стандартов и конвергенция технологий позволят использовать множество совместимых технологий.

     6. Увеличение мощности ПК ведет  к появлению новых моделей его использования. За последние 5 лет значительно выросла популярность компьютерных игр, приложений для загрузки музыки и видео, просмотра потокового видео, а также других мультимедийных приложений. С появлением многоядерных процессоров вычислительной мощности ПК стало достаточно для того, чтобы существенно повысить качество цифровых развлечений. Вероятно, что в течение нескольких следующих лет доступность высокопроизводительных ПК станет стимулом для разработки еще более интересных и сложных приложений. Многоядерные процессоры позволят организовывать реальную многозадачную среду. Поиск вирусов или резервное копирование можно будет выполнять в фоновом режиме, при этом работа основных приложений не будет замедляться, чем бы вы ни занимались с помощью ПК –электронной почтой, участием в видеоконференции, редактированием изображений или табличными вычислениями. 

     Направления и методика применения портативных персональных компьютеров в  дистанционном обучении 

     Современная микроэлектронная техника позволяет производить портативные персональные компьютеры (ППК), которые имеют широкий спектр функциональных свойств от калькуляторов до полноценных персональных компьютеров. С каждым месяцем появляются все новые и новые модификации и аппараты, имеющие различные размеры, характеристики, цены. Специально для нужд образования они не предназначались, хотя анализ их функциональных свойств позволяет обратить внимание на возможность их применения в учебном процессе, а портативность - привлекательным свойством для ДО.

     При изучении вопросов использования в  учебном процессе ППК необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать технические и дидактические характеристики современного и перспективного парка ППК. Предложить их классификацию в целях удобства применения в учебном процессе;
2. Выявить дидактические характеристики из общих функциональных характеристик, те, которые были бы полезны в ДО;
3. Разработать методические рекомендации применения ППК, в частности, реализации варианта создания на их базе "электронных книг".

     Портативные персональные компьютеры (ППК) - это  компьютеры (ЭВМ), выполненные на базе микропроцессоров и предназначенные  для личного использования в  различных целях. Размеры ППК  могут изменяться в широких пределах от размеров записной книжки до размеров небольшого портфеля (кейса). Большинство из них конструктивно выполнено в виде раскрывающейся папки, состоящей из двух листов, один из которых функционально выполнен как дисплей, а другой лист представляет собой клавиатуру. В некоторых модификациях дисплей и клавиатура выполнены на одной подложке. Минимальные размеры устройства ограничены, в основном, эргономически-мим условиями взаимодействия пользователя с ППК, т.е. под этим понимаются ограничения размеров знаков на дисплее, которые можно было бы без напряжения читать, размеры клавиатуры для удобства ввода информации и др.

     На  современном российском рынке представлено большое количество ППК, в основном, иностранных фирм ЕСТАСО, CASIO, CITIZEN, SHARP, PSION, COM-PAG, PHILIPS, NEC и др. Парк выпускаемых изделий очень велик.

     Редко встречаются отечественные ППК. Это, например, ППК КОМПИ, который  выпускает московская фирма РИКОР, весом 1,6 кг с речевым синтезатором, органайзером, записной книжкой, электронными часами, простым текстовым редактором. Вычислительные возможности этого ППК соответствуют возможностям 386 процессора.