ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
ГОСТ Р 70942— 2023
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УСТРОЙСТВА ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН ЗАПОМИНАЮЩИЕ
Термины и определения
Издание официальное
Москва Российский институт стандартизации 2023
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Российский институт стандартизации» (ФГБУ «Институт стандартизации»), Федеральным государственным бюджетным учреждением «27 центральный научно-исследовательский институт» Министерства обороны Российской Федерации (ФГБУ «27 ЦНИИ» Минобороны России) и Акционерным обществом «Крафтвэй корпорэйшн ПЛС» (Крафтвэй)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 166 «Вычислительная техника»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 сентября 2023 г. № 1015-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
© Оформление. ФГБУ «Институт стандартизации», 2023
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
II
Введение
Запоминающие устройства являются ключевым по значимости компонентом в вычислительных системах наряду с центральным процессором (ЦП). Они предназначены для записи, хранения и считывания данных для ЦП и других блоков системы.
В основе работы запоминающего устройства могут лежать различные физические эффекты, определяющие его параметры. Виды запоминающих устройств имеют иерархическую структуру и классифицируются по ряду признаков.
Обычно в вычислительных системах предполагается использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.
Учитывая неоднородность задач по хранению данных применяются различные технические решения, имеющие отличные характеристики, как технические, так и ценовые и массогабаритные.
Цель настоящего стандарта — установление однозначно понимаемой и непротиворечивой терминологии в области запоминающих устройств цифровых вычислительных машин в соответствующих документах, в которых рассмотрены вопросы, касающиеся стандартизации или использования данной терминологии.
Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий данной области знания.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
В стандарте приведены иноязычные эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.
Приведенные определения можно, при необходимости, изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой, — светлым.
Сокращения, используемые для основных видов современной оперативной памяти, приведены в приложении А.
Интерфейсы и форм-факторы современных твердотельных накопителей приведены в приложении Б.
ГОСТ Р 70942—2023
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УСТРОЙСТВА ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН ЗАПОМИНАЮЩИЕ
Термины и определения
Storage devices for digital computers. Terms and definitions
Дата введения — 2024—01—01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области запоминающих устройств цифровых вычислительных машин.
Настоящий стандарт предназначен для заказчиков, разработчиков, поставщиков, потребителей, а также персонала сопровождения устройств хранения данных.
Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы, входящих в сферу действия работ по стандартизации и (или) использующих результаты этих работ.
2 Термины и определения
Общие понятия
1 запоминающее устройство; ЗУ: Носитель информации, предназначенный для записи и хранения данных.
storage unit
storage element
storage cell
storage content
data carrier
reading device
recording device
storage device
2 запоминающий элемент: Часть ЗУ, предназначенная для хранения наименьшей единицы данных.
3 ячейка запоминающего устройства; ячейка ЗУ: Совокупность запоминающих элементов, реализующих ячейку памяти.
4 содержимое запоминающего устройства; содержимое ЗУ: Данные, хранящиеся в ЗУ.
5 носитель информации: Совокупность ячеек запоминающего устройства, обеспечивающая хранение данных, любой материальный объект или среда, используемые человеком, способные достаточно длительное время сохранять в своей структуре занесенную на них информацию без использования дополнительных устройств.
6 считывающее устройство: Устройство, выполняющее считывание информации с носителя.
7 записывающее устройство: Устройство, выполняющее запись информации на носитель.
8 накопитель информации: Устройство, состоящее из носителя информации, считывающего и записывающего устройств и устройства управления.
Издание официальное
Виды запоминающих устройств
9 оперативное запоминающее устройство; ОЗУ: ЗУ, хранение данных в котором осуществляется при наличии внешнего источника энергии, непосредственно связанное с центральным процессором и предназначенное для данных, оперативно участвующих в выполнении арифметико-логических операций.
10 постоянное запоминающее устройство; ПЗУ: ЗУ однократной записи, из которого может производиться считывание данных.
11 программируемое постоянное запоминающее устройство; ППЗУ: ПЗУ, в котором запись или смена данных проводится путем электрического, магнитного, светового, ультрафиолетового или иного воздействия на запоминающие элементы по заданной программе.
12 внешнее запоминающее устройство; ВЗУ: ЗУ, подключаемое к центральной части вычислительной системы и предназначенное для хранения данных.
13 статическое запоминающее устройство: ЗУ без регенерации данных при хранении.
14 динамическое запоминающее устройство: ЗУ с возможностью изменения данных.
random access memory; RAM
read-only memory; ROM
programmed read-only memory; PROM
external storage
static memory
dynamic memory
nonvolatile memory
15 энергонезависимое запоминающее устройство: ЗУ, содержимое которого сохраняется при отключенном электропитании.
Способы доступа к данным, записанным в запоминающих устройствах
16 произвольный доступ: Способ доступа к данным, позволяющий обращаться к ячейкам ЗУ в любой последовательности.
17 последовательный доступ: Способ доступа к данным, позволяющий обращаться к ячейкам ЗУ в определенной последовательности.
18 ассоциативный доступ: Способ доступа к данным, позволяющий обращаться к ячейкам ЗУ в соответствии с признаками хранимых в них данных.
Основные параметры запоминающих устройств
19 информационная емкость запоминающего устройства: Наибольшее количество единиц данных, которое одновременно может храниться в ЗУ.
20 цикл обращения к запоминающему устройству; цикл обращения к ЗУ: Минимальный интервал времени между двумя последовательными доступами к данным запоминающего устройства.
21 время выборки данных: Интервал времени между началом операции считывания и выдачей считанных данных из ЗУ.
22 расчетное время хранения данных в ячейках: Интервал времени, в течение которого ЗУ в заданном режиме сохраняет данные без регенерации.
23 суммарный объем информации, который гарантированно можно записать на накопитель: Суммарный объем информации, которая может быть за один раз записана на накопитель в течение гарантированного срока эксплуатации устройства.
24 допустимое количество перезаписей всего объема накопителя в день в течение гарантийного срока: Отношение TBW накопителя к его емкости и гарантийному сроку.
25 количество циклов перезаписи: Количество циклов «запись — чтение» до деградации (разрушения) запоминающих элементов.
26 количество операций ввода/вывода в секунду:
Один из ключевых параметров при измерении производительности запоминающих устройств.
random access
sequential access
associative access
storage volume
access cycle
access time
storage time
total byte written; TBW
disk write per day; DWPD
program/erase cycles
input/output operations per second; IOPS
27 среднее число операций произвольного чтения в секунду: Параметр производительности ЗУ, определяющий среднее число операций произвольного чтения в секунду.
28 среднее число операций произвольной записи в секунду: Параметр производительности ЗУ, определяющий среднее число операций произвольной записи в секунду.
29 среднее число операций линейного чтения в секунду: Параметр производительности ЗУ, определяющий среднее число операций линейного чтения в секунду.
30 среднее число операций линейной записи в секунду: Параметр производительности ЗУ, определяющий среднее число операций линейной записи в секунду.
31 скорость передачи данных: Количество данных, считываемых (записываемых) запоминающим устройством в единицу времени.
32 ожидаемое среднее время наработки на отказ: Статистический показатель, представляющий отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки.
IOPS Random Read
IOPS Random Write
IOPS Sequential Read
IOPS Sequential Write
data transfer speed
mean time between failures; MTBF
Алфавитный указатель терминов на русском языке
ВЗУ
время выборки данных
время наработки на отказ среднее ожидаемое
время хранения данных в ячейках расчетное
доступ ассоциативный
доступ последовательный
доступ произвольный
емкость запоминающего устройства информационная
ЗУ
количество операций ввода/вывода в секунду
количество перезаписей всего объема накопителя в день в течение гарантийного срока допустимое 24 количество циклов перезаписи
накопитель информации
носитель информации
объем информации, который гарантированно можно записать на накопитель, суммарный
ОЗУ
ПЗУ
ППЗУ
скорость передачи данных
содержимое запоминающего устройства
содержимое ЗУ
устройство записывающее
устройство запоминающее
устройство запоминающее внешнее
устройство запоминающее динамическое
устройство запоминающее оперативное
устройство запоминающее постоянное
устройство запоминающее постоянное программируемое
устройство запоминающее статическое
устройство запоминающее энергонезависимое
устройство считывающее
цикл обращения к запоминающему устройству
цикл обращения к ЗУ
число операций линейного чтения в секунду среднее
число операций линейной записи в секунду среднее
число операций произвольного чтения в секунду среднее
число операций произвольной записи в секунду среднее
элемент запоминающий
ячейка запоминающего устройства
ячейка ЗУ
Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке
access cycle
access time
associative access
data carrier
data transfer speed
disk write per day
dynamic memory
external storage
input/output operations per second
IOPS Random Read
IOPS Random Write
IOPS Sequential Read
IOPS Sequential Write
mean time between failures
nonvolatile memory
program/erase cycles
programmed read-only memory
random access
random access memory
reading device
read-only memory
recording device
sequential access
static memory
storage cell
storage content
storage device
storage element
storage unit
storage time
storage volume
total byte written
Приложение А (справочное)
Сокращения, используемые для основных видов современной оперативной памяти
Таблица А.1
Сокращение | Определение |
Основные виды памяти | |
RAM | Random access memory— память с произвольным доступом |
SRAM | Static random access memory— энергозависимая статическая память с произвольным доступом, использующая для хранения данных схему с бистабильной фиксацией. Примечание — Типичная ячейка хранения данных — триггер |
DRAM | Dynamic Random Access Memory — тип энергозависимой полупроводниковой памяти с произвольным доступом (RAM), где каждый бит информации хранится в отдельном конденсаторе интегральной схемы, а также ЗУ, наиболее широко используемое в качестве ОЗУ современных компьютеров |
FRAM | Ferromagnetic Random Access non-volatile Memory — энергонезависимая сегнетоэлектрическая оперативная память. Примечание — Тип памяти, принцип работы которого основывается на эффекте гистерезиса в сегнетоэлектрике |
3D XPoint (Optane) | 3D Cross Point — энергонезависимая память на фазовых переходах, разработанная совместно компаниями Intel и Micron. Примечание — Для записи информации в ячейках памяти используется изменение сопротивления материала |
Модификации и поколения оперативной DRAM-памяти | |
SDRAM | Synchronous Dynamic Random Access Memory— разновидность DRAM, синхронная динамическая память с произвольным доступом, позволяющая совместную обработку данных |
SGRAM | Synchronous Graphic Random Access Memory — модификация DRAM с синхронным доступом для использования в видеоадаптерах, особенностью которой является использование маскирования при записи блока. Примечание — Маскирование записи позволяет выбрать данные, которые будут изменены за одну операцию. В видеокартах такой способ (блочная запись) заполнения буфера данными для фонового изображения и изображения на переднем плане обрабатывается более эффективно, чем традиционная последовательность операций чтения, обновления и записи |
DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR4 SDRAM, DDR5 SDRAM | Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных первого, второго, третьего, четвертого и пятого поколений соответственно |
GDDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5, GDDR6 | Graphics Double Data Rate — Модификация энергозависимой динамической памяти с произвольным доступом (DRAM) и удвоенной скоростью передачи данных (DDR), предназначенная для использования в графических картах (видеокартах) первого и последующих поколений соответственно. Примечание — GDDR отличается от более широко известных подтипов памяти DDR SDRAM, хотя их основные технологии являются общими, включая удвоенную скорость передачи данных |
LPDDR, mDDR, Low Power DDR | Low Power DDR — это модификация памяти DDR SDRAM для мало потребляемых интерфейсов DDR с некоторыми изменениями для снижения энергопотребления, предназначенная специально для мобильных устройств |
Окончание таблицы А. 1
Сокращение | Определение |
LPDDR, LPDDR2 LPDDR3, LPDDR4 и LPDDR4X LPDDR5 и LPDDR5X | Модификации LPDDR второго и последующих поколений |
VRAM | Video RAM — оперативная память для временного хранения изображения (буфер кадра), сформированного видеоадаптером и передаваемого на видеомонитор. Примечание — Является двухпортовой памятью — может одновременно записывать данные для изменения изображения в то время, когда видеоадаптер непрерывно считывает содержимое для прорисовки его на экране |
WRAM | Window RAM — является схемотехническим развитием памяти VRAM — в этой разновидности памяти добавлены электронные логические схемы, ускоряющие общие видеофункции |
MDRAM | Multibank DRAM— много банковое ОЗУ. Модульная динамическая память для видеоадаптеров, в которой обеспечивается возможность одновременного независимого обращения к различным ее областям. Такая память состоит из набора модулей DRAM, ассортимент которых обычно настолько широк, что можно набрать требуемый объем памяти с минимальным неиспользуемым остатком |
Часто используемые форм-факторы модулей памяти | |
DIMM | Dual In-line Memory Module — двухсторонний модуль памяти, форм-фактор модулей памяти DRAM. Примечание — Выпускаются в виде двусторонних модулей памяти с количеством контактов: 168, 184, 240, 288 шт. |
SO-DIMM | Small Outline DIMM— модуль памяти уменьшенного размера. Примечание — Предназначен для использования в портативной цифровой технике. Выпускаются в виде двусторонних модулей памяти с количеством контактов: 144, 200, 204, 260 шт. |
Модификации DIMM разных поколений памяти | |
U-DIMM | Unregistered DRAM — нерегистровая или небуферизованная память (оперативная память, которая не содержит буферов или регистров) |
R-DIMM | Registered DIMM или иногда buffered memory — вид компьютерной оперативной памяти, модули которой содержат регистр между микросхемами памяти и системным контроллером памяти. Примечание — Наличие регистров уменьшает электрическую нагрузку на контроллер и позволяет устанавливать больше модулей памяти в одном канале. Используется для повышения надежности, скорости и плотности подсистемы памяти |
LR-DIMM | Load Reduced Dual In-Line Memory Modules (так называемый модуль co сниженной нагрузкой) — относительно новый тип памяти для серверов. Примечание — Поддерживается процессорами начиная с Intel Xeon Е5 и AMD Opteron 6200 начиная с 2012 г. Модули LR-DIMM очень похожи на «обычные» модули памяти типа Registered DIMM (R-DIMM) и даже используют те же печатные платы и чипы памяти DRAM. Однако принцип работы модулей существенно отличается |
FB-DIMM | Fully Buffered DIMM— полностью буферизованная DIMM (вид компьютерной оперативной памяти, модули которой содержат регистр между микросхемами памяти и системным контроллером памяти). Примечание — Наличие регистров уменьшает электрическую нагрузку на контроллер и позволяет устанавливать больше модулей памяти в одном канале. Стандарт компьютерной памяти, который используется для повышения надежности, скорости и плотности подсистемы памяти |
HDIMM или HCDIMM | HyperCloud DIMM— модули с виртуальными рангами, которые имеют большую плотность и обеспечивают более высокую скорость работы |
Приложение Б (справочное)
Интерфейсы и форм-факторы современных твердотельных накопителей
Таблица Б.1
Интерфейс/ форм-фактор | Определение |
Часто используемые интерфейсы твердотельных накопителей | |
SATA | Serial Advanced Technology Attachment — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. Примечание — SATA является развитием параллельного интерфейса АТА (IDE), который после появления SATA был переименован в РАТА (Parallel АТА) |
PCIe | Peripheral Component Interconnect Express — компьютерная шина, использующая программную модель шины PCI и высокопроизводительный физический протокол, основанный на последовательной передаче данных |
SAS | Serial Attached SCSI — последовательный компьютерный интерфейс, разработанный для подключения различных устройств хранения данных, например жестких дисков и ленточных накопителей. Примечание — SAS разработан для замены параллельного интерфейса SCSI и во многом основан на терминологии и наборах команд SCSI |
USB | Universal Serial Bus — последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств к вычислительной технике |
Thunderbolt | Аппаратный интерфейс для изделий под экосистему Apple, ранее известный как Light Peak, разработанный компанией Intel в сотрудничестве с Apple. Примечание — Служит для подключения различных периферийных устройств к компьютеру |
SPI | Serial Peripheral Interface — последовательный периферийный интерфейс, шина SPI; последовательный синхронный стандарт передачи данных в режиме полного дуплекса, предназначенный для обеспечения простого и недорогого высокоскоростного сопряжения микроконтроллеров и периферии |
QSPI | Quad Serial Peripheral Interface — последовательный периферийный интерфейс, базовый интерфейс заимствован от шины SPL Примечание — Для увеличения скорости обмена пересылка информации идет через четыре линии данных в режиме полудуплекса. Обеспечивает кратное снижение времени латентности при чтении информации из энергонезависимых носителей |
I2C | Inter-Integrated Circuit — последовательная асимметричная шина для связи между интегральными схемами внутри электронных приборов |
РАТА | Parallel Advanced Technology Attachment — параллельный интерфейс подключения накопителей (гибких дисков, жестких дисков и оптических дисководов) к компьютеру |
SD | Secure Digital — формат карт памяти (флэш-память), разработанный SD Association (SDA) для использования в портативных устройствах |
SD Express | Развитие формата SD, использует интерфейс PCI Express 4.0 и протокол NVMe 1.3 через второй ряд контактов для достижения скоростей до 3,94 ГБ/с |
Fibre Channel | Семейство протоколов для высокоскоростной передачи данных, используется как стандартный способ подключения к системам хранения данных уровня предприятия |
Окончание таблицы Б. 1
Интерфейс/ форм-фактор | Определение |
Часто используемые форм-факторы твердотельных накопителей | |
3.5” | HDD [Hard (magnetic) Disk Drive] — ЗУ произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Примечание — Основной накопитель данных в большинстве компьютеров. Типовые разъемы: IDE, АТА, SATA, SAS |
2.5” | HDD, SSD (Solid-State Drive) — энергонезависимое немеханическое ЗУ на основе микросхем памяти, типовой разъем SATA, SAS |
U.2 | Форм-фактор и стандарт интерфейса SSD. Примечание — Геометрия и крепеж 2.5”, произвольный разъем SATA, SAS, PCIe и т. д. |
М.2 | Форм-фактор и стандарт интерфейса SSD. Примечание — Ламельный разъем как часть монтажной платы (возможны ревизии с различной длиной и ключом разъема) |
EDSFF | Enterprise and Datacenter SSD Form Factor — набор стандартных форм-факторов предприятий и центров обработки данных. Примечание — Включает в себя Е1 .S, Е1 .L, E3.S, E3.S 2Т, E3.L. Отличаются геометрическими размерами ЗУ. Ламельный разъем — PCIe х4 |
ММС | Multi Media Card — портативное твердотельное ЗУ, используемое для многократной записи и хранения информации в портативных электронных устройствах. Примечание — Геометрические размеры — 24 х 32 х 1,5 мм |
RS-MMC | Reduced Size MultiMedia Card — уменьшенная версия ММС. Примечание — Геометрические размеры — 24 х 18 х 1,5 мм |
SD | 24 х 32 х 2,1 мм |
Mini SD | 20 х 21,5 х 1,4 мм |
Micro SD | 11 х 15 х 1 мм |
USB Stick | Энергонезависимое портативное твердотельное ЗУ, произвольная геометрия, разъем USB |
УДК 621.377.6:006.354
ОКС 35.220
Ключевые слова: цифровые вычислительные машины, запоминающие устройства, стандартизация, термины и определения
Редактор М.В. Митрофанова Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор Р.А. Ментова Компьютерная верстка И.А. Налейкиной
Сдано в набор 02.10.2023. Подписано в печать 12.10.2023. Формат 60x84%. Гарнитура Ариал. Усл. печ. л. 1,86. Уч.-изд. л. 1,58.
Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта
Создано в единичном исполнении в ФГБУ «Институт стандартизации» , 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д. 31, к. 2.
