読み取りとは、コンピュータがデータソースからデータを取得し、処理のために揮発性メモリに格納する動作のことです。コンピュータは、磁気ストレージ、インターネット、オーディオ/ビデオ入力ポートなど、さまざまなソースから情報を読み取ることができます。読み取りは、チューリングマシンの主要な機能の1つです。
読み取りサイクルとは、1単位の情報(例えば1バイト)を読み取る処理のことです。読み取りチャネルとは、物理的な磁束の変化を抽象的なビットに変換する電気回路のことです。読み取りエラーは、ドライブ内部に埃や汚れが侵入するなど、何らかの理由で処理の物理的な部分に不具合が生じた場合に発生します。
例えば、コンピュータはフロッピーディスクから情報を読み込み、それを一時的にランダムアクセスメモリに保存した後、後日処理するためにハードドライブに書き込むことがある。
相補型金属酸化膜半導体(CMOS)は不揮発性媒体です。[ 1 ]マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、スタティック RAM、その他のデジタル論理回路で使用されています。メモリは、p型とn型の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の組み合わせを使用して読み出されます。CMOSロジックでは、n型MOSFETの集合が、出力ノードと低電圧電源レール( Vssと呼ばれる、多くの場合接地電位を持つ)との間のプルダウンネットワークに配置されます。CMOS回路への入力をアサートまたはデアサートすることで、プルアップおよびプルダウンネットワークに沿った個々のトランジスタが電流に対して導通および抵抗になり、出力ノードから電圧レールのいずれかへの目的のパスが接続されます。
フラッシュメモリは、フローティングゲートトランジスタで構成されたメモリセルアレイに情報を保存します。フラッシュメモリは、NOR論理またはNAND論理のいずれかを利用します。
NORゲートフラッシュでは、各セルは標準的なMOSFETに似ていますが、トランジスタのゲートが1つではなく2つあります。上部には他のMOSトランジスタと同様に制御ゲート(CG)がありますが、その下には酸化膜で周囲が絶縁されたフローティングゲート(FG)があります。FGはCGとMOSFETチャネルの間に配置されており、FGは絶縁層によって電気的に絶縁されているため、FG上に配置された電子はそこに閉じ込められ、通常の状態では何年も放電しません。MOSFETチャネルに電流が流れると、バイナリコードが生成され、保存されたデータが再現されます。
NANDゲートフラッシュは、書き込みにトンネルインジェクション、消去にトンネルリリースを利用します。NANDフラッシュメモリは、USBフラッシュドライブとして知られるリムーバブルUSBストレージデバイスの中核を成すとともに、現在入手可能なほとんどのメモリカードフォーマットにも採用されています。
磁気媒体は、磁気テープ、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクなどに用いられています。この媒体は、磁性材料の異なる磁化パターンを利用してデータを保存するもので、不揮発性メモリの一種です。磁気記憶媒体は、シーケンシャルアクセスメモリとランダムアクセスメモリに分類できます。
磁気コアメモリは、硬磁性材料(通常は半硬質フェライト)のトロイド(リング)をトランスのコアとして使用し、コアを貫通する各ワイヤがトランスの巻線として機能します。各コアには2本以上のワイヤが通っています。磁気ヒステリシスにより、各コアは状態を記憶することができます。
機械式媒体は、最も古い計算方法の1つを利用しており、現在ではほとんど使われなくなっている。記憶の保存とそれに続くコンピュータによる読み取りの最も古い既知の方法は、 30個以上の歯車を使ってダイヤルインジケーターを回転させるアンティキティラ島の機械(紀元前100~150年頃)である。アンティキティラ島の機械に倣い、アレクサンドリアのヘロン(紀元10~70年頃)は、回転する円筒形の歯車によって作動する、ロープ、結び目、単純な機械からなるバイナリのようなシステムで駆動する、ほぼ10分間の完全機械式の劇を設計した。
パンチカードは、1900年から1950年にかけてコンピュータの一般的な記憶媒体だった。情報は、カードの穴を識別する方法によって読み取られた。
光ディスクとは、不揮発性の平らな円形ディスク(通常はポリカーボネート製)のことです。データは、ディスク表面全体を覆う、内側のトラックから外側のトラックまで連続的に螺旋状に伸びるトラック上に、順番に配置されたピット(突起)に記録されます。データの読み取りはレーザーによって行われ、レーザーがピットに入ると、レーザーの焦点が調整され、読み取りソフトウェアによってデータが読み取られます。
ランダムアクセスメモリ(RAM)は、コンピュータのデータストレージの一種です。ランダムアクセスデバイスでは、保存されたデータに任意の順序で直接アクセスできます。これに対し、ハードディスク、CD、DVD、磁気テープなどの他のデータストレージメディアや、ドラムメモリなどの初期のプライマリメモリは、機械的な設計上の制約により、あらかじめ決められた順序でのみデータを読み書きします。そのため、特定のデータ位置にアクセスするのにかかる時間は、その物理的な位置によって大きく異なります。今日、ランダムアクセスメモリは集積回路の形をとっています。厳密に言えば、最新のDRAMは、データがバースト的に読み出されるため、ランダムアクセスではありませんが、DRAM/RAMという名称が定着しています。しかし、多くの種類のSRAM、ROM、OTP、NORフラッシュは、厳密な意味でもランダムアクセスです。RAMは通常、揮発性メモリ(DRAMメモリモジュールなど)に関連付けられており、電源が切断されると保存された情報が失われます。他の多くの種類の不揮発性メモリもRAMであり、ほとんどの種類のROMやNORフラッシュと呼ばれるフラッシュメモリが含まれます。市場に初めて登場したRAMモジュールは1951年に開発され、1960年代後半から1970年代初頭まで販売された。