1-freelance.ru

Журнал "Фрилансер"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

6. 7. 2. 2. Внешние накопители информации на жестких магнитных дисках

6.7.2.2. Внешние накопители информации на жестких магнитных дисках

Внешние (переносные) накопители информации на жестких магнитных дисках, также как и внутренние НЖМД, предназначены для долговременного хранения больших объемов информации (десятки и сотни гигабайт) и относятся к ЗУ с прямым (произвольным) доступом к данным. Подключаются внешние НЖМД к соответствующим портам системного блока компьютера через специальный кабель. Внешние накопители информации могут подключаться к системному блоку компьютера через соответствующие порты – USB (универсальный последовательный порт) или FireWire (последовательный быстродействующий порт). Их главным отличием друг от друга является скорость обмена информацией, которую они обеспечивают между внешним накопителем и МП.

В настоящее время в качестве основного порта используется чаще всего порт USB (Universal Serial Bus), который подключается к материнской плате компьютера с помощью шины USB. Обмен информации между МП и внешним НЖМД через шину USB реализуется с помощью последовательного интерфейса передачи данных для средне– и низкоскоростных периферийных устройств. Данная шина обеспечивает подключение до 127 периферийных устройств, поддерживает автоматическое определение Hot Plug and Play и подключение внешнего НЖМД к работающему компьютеру без его перезагрузки. В настоящее время широко используется версия последовательного интерфейса USB 2.0, который обеспечивает достаточно высокую скорость обмена информацией порядка 60 Мбайт/с. Повышение скорости обмена информацией связано с использованием последовательной быстродействующей шины FireWire (IEEE 1394).

Запись и считывание информации во внешнем НЖМД реализуется, также как и во внутреннем НЖМД, посредством электромагнитного способа, т. е. информация записывается на магнитное покрытие диска и считывается с него.

Конструктивно внешний НЖМД почти аналогичен внутреннему НЖМД и представляет единое электронно-механическое устройство, которое подключается к соответствующему порту системного блока компьютера через специальный кабель. В корпусе этого устройства также установлены и объединены такие блоки и элементы, как носители информации (диски), двигатель дисковода, управляющий двигатель, электромагнитные головки записи и считывания информации, устройство позиционирования электромагнитных головок и электронный блок, обеспечивающий обработку данных и управление механическими устройствами НЖМД, а также микросхемы кэш-памяти.

Обмен информацией между внешним НЖМД и МП компьютера осуществляется через контроллер внешнего НЖМД с использованием интерфейса USB 2.0.

Основные характеристики (в среднем) внешнего НЖМД приблизительно такие же, как у внутреннего НЖМД.

В качестве примера приведем основные характеристики внешнего НЖМД (HandyDrive Data Edition HDD – FUJITSUMHV2040AT USB Device) производства фирмы FUJITSU.

• тип накопителя – внешний жесткий диск;

• объем памяти (информационная емкость) 40 Гбайт;

• максимальная скорость передачи информации при использовании шины USB 2.0 60 Мбайт/с;

• габаритные размеры: 13,5см х 7,5см х 1,5 см;

• Hot Plug and Play – подключение и использование возможно без перезагрузки компьютера;

• передача электрического напряжения для питания внешнего НЖМД производится через USB-кабель.

Также как и для внутреннего НЖМД, для записи информации на жесткий магнитный диск внешнего накопителя и считывания информации, диск должен быть отформатирован, т. е. на жестком магнитном диске должна быть создана физическая и логическая структура. Первоначальное физическое форматирование внешнего жесткого диска осуществляет фирма – производитель НЖМД.

Формирование физической структуры жесткого магнитного диска состоит в создании на диске концентрических магнитных дорожек (треков), которые в свою очередь делятся на сектора и кластеры. Для этого в процессе форматирования диска магнитные головки дисковода расставляют в определенных местах магнитного диска соответствующие метки.

Форматирование данного жесткого диска также может быть реализовано с помощью специальных компьютерных программ. В ОС Windows ХР имеется программа, позволяющая осуществить форматирование жесткого магнитного диска, форматирование производится так же, как для гибкого магнитного диска (см. рис. 6.5).

Логическая структура такого жесткого диска соответствует логической структуре внутреннего жесткого диска и формируется с помощью файловых систем FAT16, FAT32, NTFS. С помощью специальной программы (см. п. 6.5) есть возможность проводить условное разбиение внешних жестких дисков на несколько логических дисков. Например, приведенный выше жесткий диск разбит на два диска, которым присвоены имена: «Новый том (F:)» и «Новый том (G:)» (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Окно программы «Управление компьютером»

При подключении внешнего НЖМД к порту USB компьютера ОС Windows ХР автоматически определяет его и на экране монитоpa появляется окно, представленное на рис. 6.10. Если в задачу пользователя входит просмотр файлов на внешнем НЖМД, то необходимо в данном окне выполнить действие: «Открыть папку для просмотра файлов, используется проводник». После выполнения этого действия появится окно программы «Проводник» ОС Windows ХР, где в строке «Адрес:» файловая система отобразит логическое имя внешнего НЖМД (например, F:), а в правой части окна – файлы и папки данного НЖМД.

Рис. 6.10. Окно для просмотра и открытия файлов на внешнем НЖМД

Установив курсор мыши на свободное место в правой части окна «Проводник» и вызвав правой кнопкой контекстное меню, можно выполнить команду [Свойства]. В открывшемся окне «Свойства: HANDYDRIVE (F:)» можно просмотреть свойства внешнего НЖМД (рис. 6.11).

Рис. 6.11. Окно для просмотра свойств внешнего НЖМД

Процедуры записи информации на внешний жесткий магнитный диск и считывания пользовательской информации аналогичны процедурам, используемым для записи информации на внутренний жесткий диск и считывания с него.

Удаление ненужных файлов и папок на внешнем НЖМД производится так же, как и на внутреннем НЖМД. Однако после подтверждения удаления файлов или папок они будут не удалены с внешнего НЖМД, а только перемещены в папку «Корзина», из которой затем их можно будет восстановить.

По окончании работы с внешним жестким диском его нужно отключить. Для этого необходимо обязательно придерживаться определенных правил. В ОС Windows ХР существует специальная программа (драйвер) для безопасного извлечения устройства. Пиктограмма этой программы находится в панели задач рабочего стола ОС Windows ХР. Для ее активизации необходимо установить курсор мыши на эту пиктограмму и произвести щелчок левой кнопкой мыши, на экране монитора появится сообщение: «Безопасное извлечение USB Mass Storage Device – диск (F)». Произведя щелчок мыши на этом сообщении, пользователь может получить два альтернативных сообщения. Вид первого сообщения показан на рис. 6.12. Такое сообщение появляется, если файлы, с которыми работал пользователь, активны. В этом случае файлы, находящиеся на внешнем жестком диске, необходимо закрыть и перейти на другое ЗУ.

Рис. 6.12. Окно «Проблема при извлечении „USB Mass Storage Device“»

Второе сообщение указывает на то, что оборудование может быть удалено (рис. 6.13).

Рис. 6.13. Окно «Оборудование может быть удалено»

После окончания этих действий внешний жесткий диск можно отсоединить от порта USB системного блока компьютера.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Глава 10 Кратко о дисках

Глава 10 Кратко о дисках Работа на компьютере сводится к обработке информации. Информация, которая содержится в файлах, может быть самой разной – текстовой, графической, аудио, видео и т. д. Данные, как уже обработанные, так и ожидающие очередь, нужно где-то хранить. Для

22.4 Репозитории на компакт-дисках

22.4 Репозитории на компакт-дисках Всё, про что я рассказывал выше, касалось в первую очередь интернет-репозиториев и установки приложений из них. Однако было бы странно, если бы единственной возможностью получить новое программное обеспечение было бы скачивание его из

1.1. Общая информация об оптических дисках

1.1. Общая информация об оптических дисках Современные диски чаще всего попадают в одну из двух категорий – CD или DVD. Обе категории основаны на одном принципе записи и в то же время отличаются друг от друга объемом записанной на них информации и другими техническими

6.7.1. Накопители информации на гибких магнитных дисках

6.7.1. Накопители информации на гибких магнитных дисках В качестве накопителей информации используются внешние ЗУ, которые реализуются в виде соответствующих технических средств для хранения информации. Все накопители, применяемые в персональном компьютере, по

6.7.2. Накопители информации на жестких магнитных дисках

6.7.2. Накопители информации на жестких магнитных дисках 6.7.2.1. Внутренние накопители информации на жестких магнитных дисках Накопители информации на жестких магнитных дисках (НЖМД), также как и НГМД, относятся к внешним ЗУ и предназначены для долговременного хранения

6.7.2.1. Внутренние накопители информации на жестких магнитных дисках

6.7.2.1. Внутренние накопители информации на жестких магнитных дисках Накопители информации на жестких магнитных дисках (НЖМД), также как и НГМД, относятся к внешним ЗУ и предназначены для долговременного хранения больших объемов информации. НЖМД относятся к ЗУ с прямым

6.7.3. Накопители информации на основе флэш-памяти

6.7.3. Накопители информации на основе флэш-памяти Накопители информации на основе флэш-памяти относятся к внешним (переносным) ЗУ и предназначены для долговременного хранения относительно небольших объемов информации (единицы гигабайт). Накопители информации на основе

Читайте так же:
Замена дисковода на ssd на ноутбуке

6.7.4. Накопители информации на оптических дисках

6.7.4. Накопители информации на оптических дисках 6.7.4.1. Классификация, способ записи и считывания информации Накопители информации на оптических дисках относятся к внешним ЗУ и предназначены для долговременного хранения относительно больших объемов информации (сотни

6.7.4.3. Накопители информации на цифровых универсальных дисках

6.7.4.3. Накопители информации на цифровых универсальных дисках Современные компьютерные накопители информации на цифровых универсальных дисках относятся к комбинированным накопителям, которые позволяют использовать (считывать и записывать информацию) как

6.7.5. Магнитооптические накопители информации

6.7.5. Магнитооптические накопители информации Магнитооптические накопители информации (МО) относятся к внешним ЗУ и предназначены для долговременного хранения относительно больших объемов информации (до нескольких гигабайт). МО относятся к ЗУ с прямым (произвольным)

6.7.6. Ленточные накопители информации

6.7.6. Ленточные накопители информации Ленточные накопители информации (стримеры) относятся к внешним ЗУ и предназначены для долговременного хранения больших объемов информации (десятки гигабайт). Данные накопители относятся к ЗУ с последовательным доступом к данным. В

Принципы хранения данных на лазерных дисках

Принципы хранения данных на лазерных дисках На лазерных, или оптических, дисках информация записывается благодаря разной отражающей способности отдельных участков такого диска. Все оптические диски схожи тем, что носитель (диск) всегда отделен от привода, который

Внешние накопители данных Олег Нечай

Внешние накопители данных Олег Нечай Опубликовано 28 октября 2010 года Для хранения, переноса и резервного копирования данных в компьютерных системах используются внешние накопители. Основными типами таких накопителей являются устройства на базе

Внешние носители информации

Внешние носители информации В этом разделе я расскажу о внешних носителях информации. Напомню, что в иерархии памяти они стоят последними. На них можно записать больше всего данных. Подобные накопители не так удобны (например, зачастую пользователю лень поменять

Максимальная информационная емкость жесткого магнитного диска

Рис. Классификация внешних запоминающих устройств.

В состав внешней памяти компьютера входят накопители: накопители на жёстких и гибких магнитных дисках, на компакт-дисках, на магнитооптических компакт–дисках , на магнитной ленте (стримеры) и др.

Накопители на магнитной ленте, в свою очередь, бывают двух видов:

1) накопители на бобинной магнитной ленте (НБМЛ);

2) накопители на кассетной магнитной ленте (НКМЛ – стриммеры ).

Магнитные диски в качестве запоминающей среды используют магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два состояния. Информация на магнитные диски записывается и считывается магнитной головкой, которая перемещается радиально с фиксированным шагом, а сам диск при этом вращается вокруг своей оси. Головка считывает или записывает информацию, расположенную на концентрической окружности, которая называется дорожкой, или треком. Количество дорожек на диске определяется шагом перемещения головки и зависит от технических характеристик привода диска и качества самого диска. За один оборот диска может быть считана информация с одной дорожки. Общее время доступа к информации на диске складывается из времени перемещения головки на нужную дорожку и времени одного оборота диска. Каждая дорожка дополнительно разбивается на ряд участков – секторов. Сектор содержит минимальный блок информации, который может быть записан или считан с диска. Чтение и запись на диск осуществляются блоками, поэтому дисководы называют блочными устройствами.

Физическая структура диска определяется количеством дорожек и числом секторов на каждой дорожке. Она задается при форматировании диска, которое выполняется специальными программами и должно быть проведено перед первым использованием диска для записи информации.

Кроме физической структуры диска, говорят еще о логической структуре диска. Логическая структура определяется файловой системой, которая реализована на диске и зависит от операционной системы компьютера, на котором используется данный диск. Логическая структура подразумевает выделение некоторого количества секторов для выполнения служебных функций размещения файлов и каталогов на диске.

Все диски (и магнитные, и оптические) характеризуются своим диаметром, или форм-фактором . Наибольшее распространение получили диски с форм–факторами 3,5 ( 89 мм ) и 5,25 ( 133 мм ) дюйма. Диски с форм–фактором 3,5" при меньших габаритах имеют большую емкость, меньшее время доступа и более высокую скорость чтения данных подряд ( трансфер ), более высокую надежность, а также долговечность.

Информация на магнитных дисках записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей – дорожек (треков). Количестве дорожек на магнитных дисках и их информационная емкость зависят от типа магнитного диска, конструкции накопителя на магнитном диске, качества магнитных головок и магнитного покрытия.

Рис. Логическая структура поверхности магнитного диска.

Каждая дорожка магнитного диска разбита на сектора . В одном секторе дорожки может быть помещено 128, 256, 512 или 1024 байт данных.

Кластер – это минимальная единица размещения информации на диске, состоящая из одного или нескольких смежных секторов дорожки.

При записи и чтении информации магнитный диск вращается вокруг своей оси, а механизм управления магнитной головкой подводит ее к дорожке, выбранной для записи или чтения информации. Данные на дисках хранятся в файлах , которые обычно отождествляют с участком (областью, полем) памяти на этих носителях информации.

Файл – это именованная область внешней памяти, выделенная для хранения массива данных.

Поле памяти создаваемому файлу выделяется кратным определенному количеству кластеров. Кластеры, выделяемые одному файлу, могут находиться в любом свободном месте дисковой памяти и необязательно являются смежными. Файлы, хранящиеся в разбросанных по диску кластерах, называются фрагментированными .

Для пакетов магнитных дисков (диски установлены на одной оси) и для двухсторонних дисков вводится понятие «цилиндр». Цилиндром называется совокупность дорожек магнитного диска, находящихся на одинаковом расстоянии от его центра.

На гибком магнитном диске (дискете) магнитный слой наносится на гибкую основу. Используемые в ПК гибкие магнитные диски имеют форм-фактор 5,25 и 3,5 дюйма . Емкость колеблется в пределах от 180 Кбайт до 2,88 Мбайта . Гибкие магнитные диски диаметром 5,25 дюйма помещается в плотный гибкий конверт, а диаметром 3,5 дюйма – в пластмассовую кассету для защиты от пыли и механических повреждений.

Рис. Накопитель на гибком магнитном диске (дискете).

Каждую новую дискету в начале работы с ней следует отформатировать. Форматирование дискеты – это создание структуры записи информации на ее поверхности: разметка дорожек, секторов, записи маркеров и другой служебной информации.

Дисководы магнитных дисков делятся:

1) на дисководы для сменных носителей (дискет);

2) дисководы жестких дисков (винчестеры), которые устанавливаются в системном блоке компьютера.

Сменные магнитные диски изготавливаются на основе гибкого синтетического материала, на который с обеих сторон нанесен слой магнитного материала. Такие гибкие диски имеют объем хранимой информации 1,44–2,88 Мбайта . Все сменные носители на дисках, в том числе рассмотренные далее оптические диски, характеризуются своим диаметром, или форм–фактором . Наибольшее распространение получили гибкие магнитные диски с форм–фактором 3,5 дюйма .

Накопитель на жестких магнитных дисках или винчестерский накопитель – это наиболее массовое запоминающее устройство большой емкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины – платтеры , обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Накопитель на жестких магнитных дисках используется для постоянного хранения информации – программ и данных.

Рис. Винчестерский накопитель со снятой крышкой корпуса

Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки – на сектора. Головки считывания–записи вместе с их несущей конструкцией и дисками заключены в герметически закрытый корпус, называемый модулем данных . При установке модуля данных на дисковод он автоматически соединяется с системой, подкачивающей очищенный охлажденный воздух. Поверхность платтера имеет магнитное покрытие толщиной всего в 1,1 мкм, а также слой смазки для предохранения головки от повреждения при опускании и подъеме на ходу. При вращении платтера над ним образуется воздушный слой, который обеспечивает воздушную подушку для зависания головки на высоте 0,5 мкм над поверхностью диска.

Винчестерские накопители имеют очень большую емкость: от 10 до 100 Гбайт. У современных моделей скорость вращения шпинделя (вращающего вала) обычно составляет 7 200 об / мин . Среднее время поиска данных – 9 мс, средняя скорость передачи данных до – 60 Мбайт/с. В отличие от дискеты жесткий диск вращается непрерывно . Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем (обычно 2 Мбайта ), который существенно повышает их производительность. Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска.

В современных винчестерах стал использоваться метод зонной записи. В этом случае все пространство диска делится на несколько зон, причем во внешних зонах секторов размещается больше данных, чем во внутренних. Это, в частности, позволило увеличить емкость жестких дисков примерно на 30 %.

Для того чтобы получить на магнитном носителе структуру диска, включающую в себя дорожки и сектора, над ним должна быть выполнена процедура, называемая физическим , или низкоуровневым форматированием ( physical , или low-level formatting ). В ходе выполнения этой процедуры контроллер записывает на носитель служебную информацию, которая определяет разметку цилиндров диска на сектора и нумерует их. Форматирование низкого уровня предусматривает и маркировку дефектных секторов для исключения обращения к ним в процессе эксплуатации диска.

Читайте так же:
Можно ли с компьютера зайти в вайбер

Максимальная емкость и скорость передачи данных существенно зависят от интерфейса, используемого накопителем.

Для повышения скорости обмена данными процессора с дисками накопители на жестком магнитном диске следует кэшировать. Кэш–память для дисков имеет то же функциональное назначение, что и Кэш для основной памяти, т. е. служит быстродействующим буфером памяти для кратковременного хранения информации, считываемой или записываемой на диск. Кэш–память может быть встроенной в дисковод, а может создаваться программным путем (например, драйвером Microsoft Smartdrive ) в оперативной памяти. Скорость обмена данными процессора с КЭШ-памятью диска может достигать 100 Мбайт/ с .

Оптический компакт-диск ( Compact Disk (CD)) , который был предложен в 1982 г . фирмами Philips и Sony первоначально для записи звуковой информации, произвел переворот и в компьютерной технике, так как идеально подходил для записи цифровой информации больших объемов на сменном носителе. Объем информации, записанной на компакт–диске , составляет 600–700 Мбайт. К достоинствам компакт–диска можно отнести и его относительную дешевизну в массовом производстве, высокую надежность и долговечность, нечувствительность к загрязнению и воздействию магнитных полей.

CD–ROM обладают высокой удельной информационной емкостью, что позволяет создавать на их основе справочные системы и учебные комплексы с большой иллюстративной базой. Один CD по информационной емкости равен почти 500 дискетам. Считывание информации с CD–ROM происходит с достаточно высокой скоростью, хотя и заметно меньшей, чем скорость работы накопителей на жестком диске. CD–ROM просты и удобны в работе, имеют низкую удельную стоимость хранения данных, практически не изнашиваются, не могут быть поражены вирусами, c них невозможно случайно стереть информацию.

Рис. Оптические компакт-диски.

В отличие от магнитных дисков, компакт-диски имеют не множество кольцевых дорожек, а одну – спиральную, как у грампластинок. В связи с этим, угловая скорость вращения диска не постоянна. Она линейно уменьшается в процессе продвижения читающей лазерной головки к краю диска.

Для работы с CD–ROM нужно подключить к компьютеру накопитель CD–ROM, преобразующий последовательность углублений и выступов на поверхности CD–ROM в последовательность двоичных сигналов. Для этого используется считывающая головка с микролазером и светодиодом.

Сегодня почти все персональные компьютеры имеют накопитель CD–ROM. Но многие мультимедийные интерактивные программы слишком велики, чтобы поместиться на одном CD. На смену технологии С D–ROM стремительно идет технология цифровых видеодисков DVD. Эти диски имеют тот же размер, что и обычные CD, но вмещают до 17 Гбайт данных, т. е. по объему заменяют 20 стандартных дисков CD–ROM. На таких дисках выпускаются мультимедийные игры и интерактивные видеофильмы отличного качества, позволяющие зрителю просматривать эпизоды под разными углами камеры, выбирать различные варианты окончания картины, знакомиться с биографиями снявшихся актеров, наслаждаться великолепным качеством звука.

Появление большого числа цифровых устройств, таких как МРЗ–плееры, цифровые фото и видеокамеры, карманные компьютеры, потребовало разработки миниатюрных устройств внешней памяти, которые обладали бы малой энергоемкостью, небольшими размерами, значительной емкостью и обеспечивали бы совместимость с персональными компьютерами. Первые промышленные образцы такой памяти появились в 1994 г . Новый тип памяти получил название флэш –память ( Flash-memory ).

Флэш-память представляет собой микросхему перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) с неограниченным числом циклов перезаписи. В ППЗУ флэш-памяти использован новый принцип записи и считывания, отличный от того, который используется в известных схемах ППЗУ. Кристалл схемы флэш-памяти состоит из трех слоев. Средний слой, имеющий толщину около 1,5 нм, изготовлен из ферроэлектрического материала. Две крайние пластины представляют собой матрицу проводников для подачи напряжения на средний слой. При подаче напряжения, на пересечении проводников, возникает напряжение, достаточное для изменения направления магнитного момента атомов его кристаллической решетки, расположенной под местом пересечения проводников. Направление магнитного поля сохраняется и после снятия внешнего электрического поля.

Источник питания

Источник питания обеспечивает энергией все компоненты компьютера находящиеся в системном корпусе и монитор. Он снабжен вентилятором, который охлаждает компоненты внутри системного блока. Из корпуса источника выходят кабели, которые подключаются к различным частям системы. Напряжение на разъемах кабелей 5В и 12В. Мощность самого источника от 150 до 250 Вт. При комплектации компьютера следует следить, чтобы суммарным потреблением энергии его частей не превышала мощности источника питания.

Дополнительные устройства материнской платы

Кроме вышеперечисленных устройств на системной плате располагаются ряд необходимых микросхем:

Шинный контроллер. Обеспечивает формирование и синхронизацию передаваемых по шине потоков информации согласно протоколу, воспринимаемому всеми устройствами компьютера.

Генератор тактовой частоты. Генерирует тактовые импульсы по которым элементы компьютера синхронизируют свою работу. Для генерации импульсов используется кристалл кварца.

Контроллер прерываний(InterruptController). В одно и то же время микропрцессор может обрабатывать только одно событие. Каждое событие в системе имеет свой уровень приоритета. Запрос каждого устройств на обработку его данных процессором поступают к контроллеру прерываний. Этот запрос идентифицируется и ставится в очередь в соответствии с его приоритетом. После этого микропроцессору передается сигнал прервать работу и адрес устройства, которое подало запрос и должно получить управление.

Контроллер прямого доступа в память(DirectMemoryAccesscontroller). Реализует обмен информацией напрямую между оперативной памятью и внешними устройствами, что значительно ускоряет процесс обмена данными по шине.

Платы расширения. Устанавливаются в разъемы расширения. Служат для подключения дополнительных устройств к компьютеру, обеспечивают связь устройства по каналам ввода-вывода, управления и питания с системной шиной ПК. Платы расширения позволяют подключить к компьютеру: различные накопители, дисплей, модем и другие устройства.

Накопители

Устройства внешней памяти предназначены для долговременного хранения данных с возможностью их корректировки в любой момент времени. Память обычно реализована на магнитных или оптических носителях. В англоязычных источниках они чаще всего обозначается термином MassStorageDevice- устройство массового хранения, чем подчеркивается не столько длительность хранения информации, сколько высокая информационная емкость устройства. Объемы информации, хранимые в таких устройствах, на 3-4 порядка превышают емкость оперативной памяти. Обычно такие устройства называют накопителями.

По отношению к компьютеру накопители могут быть внешними и встраиваемыми. Внешние устройства имеют свой отдельный корпус и источник питания, а встраиваемые крепятся к специальным монтажным стойкам, расположенным внутри системного блока.

По типу носителя информации устройства делятся на накопители на магнитной ленте и дисковые накопители. Носители на магнитной ленте являются устройствами последовательного доступа, поскольку получить доступ к нужным данным можно только после считывания предшествующих. Дисковые накопители являются устройствами произвольного доступа, так как для получения нужных данных не требуется считывать предыдущие. Рассмотрим более подробно наиболее используемые виды накопителей.

Жесткие диски

Рис 6. Внешний вид жесткого диска

Наличие в персональном компьютере жесткого диска стало стандартом начиная с модели IBM XT. Вид жесткого диска представлен на рис.6. Жесткий диск представляет собой несколько металлических или керамических дисков размещенных на одной оси и заключенные в герметичный корпус. Ось приводится в движение специальным двигателем. Поверхности дисков покрыты магнитночувствительным слоем.

Второй основной частью накопителя являются головки чтения-записи, причем каждая из поверхностей дисков имеет свою головку, которая находится на некотором расстоянии от поверхности диска. Все головки чтения-записи находятся на специальном приводе — позиционере.

Рис 6.1. Вид жесткого диска в разрезе

При подготовке устройства к работе на поверхности его дисков наносятся зоны остаточной намагниченности в форме концентрических окружностей, называемые магнитными дорожками. Совокупность таких дорожек, расположенных друг под другом на всех рабочих поверхностях дисков, называется цилиндром. Все магнитные дорожки разбиты на дуги — так называемые сектора. Сектор является одной из основных единиц записи информации. Процесс чтения или записи информации на жестком диске напоминает работу проигрывателя грампластинок. К вращающейся поверхности диска подводится позиционер, который при помощи магнитной разметки диска точно позиционируется на нужную для работы дорожку. Запись данных осуществляется путем преобразование цифровой информации ( нуль или единица ) в переменный электрический ток, который подается на головку чтения-записи создавая переменное магнитное поле. Под воздействием этого магнитного поля, собственные магнитные поля секторов ориентируются в соответствии с его направлением.

Управление позиционером, стабилизацией головок записи-чтения и скорости вращения дисков и осуществляет контроллер дисководов. Контроллер выполняется в виде платы расширения и позволяет установить и обслуживать в системе 4 жестких диска и 2 дисковода гибких дисков. В настоящее время выпускаются материнские платы со встроенным контроллером. Для обеспечения информационной, электрической и конструктивной совместимости между жесткими дисками и остальной системой используется специальный интерфейс обмена информацией. В настоящее время наиболее распространены три стандарта: ESDI (Enhanced Small Device Interface); EIDE (Enhanced Integrated Drive Interface); SCSI (Small Computer System Interface).

Читайте так же:
Моргает экран на ноутбуке при загрузке

Рассмотрим основные характеристики современных жестких дисков. Число дисков в устройстве колеблется от 2 до 7. Чем выше скорость вращения дисков, тем меньше время доступа к информации ( 9-40 мс.). Скорость вращения жестких дисков в зависимости от модели винчестера составляет от 3 600 до 15 000 оборотов в минуту. На плотности хранения информации существенно сказывается расстояние от головки до поверхности диска, которое в современных устройствах составляет 0,07 -1,2 мкм. Информационная емкость винчестеров сегодня колеблется от 1 до 200 Гбайт. Основные производители: Seagate,WesternDigital,Conner,Fujitsu,Maxtor.

В последнее время получили широкое распространение сменные жесткие диски. Среди них лидирующее место занимают устройства типа Zip фирмы SyQuest. К компьютеру подключается специальный ”карман” для сменных дисков, а сам диск имеет вид кассеты с пластмассовым корпусом.

Дисководы гибких дисков

В настоящее время все персональные компьютеры оснащены дисководами гибких дисков (floppydisk, дискета ), которые используются для переноса информации с одного компьютера на другой, установки программного обеспечения на компьютер и хранения небольших объемов информации.

Основой дискеты является гибкий диск, покрытый магнитным слоем. Для защиты от внешних повреждений диск заключен в пластиковый конверт или корпус, внутри которого он может свободно вращаться. Способ хранения и чтения-записи информации для гибких дисков аналогичен жестким дискам. Гибкий диск, установленный в дисковод, приводится во вращение специальным электродвигателем со скоростью 300-360 оборотов в минуту. Головка чтения-записи дисковода перемещается по радиусу от края диска к его центру. В отличие от жесткого диска головка дисковода касается поверхности диска. Современные дисководы двухсторонние, то есть информация хранится на обеих поверхностях дискеты и соответственно дисковод имеет две головки.

В первых моделях ПК использовались только гибкие диски диаметром 5,25 дюйма ( 133 мм ), которые имеют гибкий пластиковый конверт. Их емкость от 160 Кбайт до 1,2 Мбайта. В настоящее время в основном используются дискеты диаметром 3,5 дюйма (89 мм), имеющие информационную емкость от 720 Кбайт до 2,8 Мбайта. Данный вид дискет имеет большую плотность записи и для защиты от повреждений они заключаются в жесткий пластмассовый корпус, а зона контакта головок чтения-записи с поверхностью диска закрыта металлической шторкой, которая отодвигается внутри дисковода.

Максимальная емкость дискет определяется по маркировке: SS/DS — указывает, что дискета для использования в одностороннем/двухстороннем дисководе (в настоящее время односторонние дисководы не используются). SD — одинарная плотность. DD — двойная плотность. HD — высокая плотность.

USB-накопитель

Время флоппи-дискет давно и необратимо прошло. Появление операционной системы WINDOWSвместе сwindows-приложениями и их рабочими файлами, привело к тому, что 1,44-мегабайтного носителя, на котором когда-то можно было разместить операционную систему, текстовый редактор и рабочие файлы, перестали удовлетворять растущие запросы компьютеров, программ и в конечном итоге – пользователей.

Это вызвало появление нового класса интенсивно развивающихся продуктов, основным компонентом которых является энергонезависимая флеш-память, — USB-накопителях или USB-флешках. Выполненные в виде небольших брелоков, эти устройства по своей ёмкости могут уже конкурировать с компакт-дисками, при этом не требуют для работы специальных устройств, так как USB-разъём есть теперь в каждом компьютере. USB-накопители имеют объём памяти от 32 мегабайт до 2 гигабайт.

Стандарт USBсейчас поддерживают цифровые фотоаппараты и диктофоны, карманные компьютеры и даже мобильные телефоны. Все эти устройства сегодня можно использовать для хранения компьютерных данных – достаточно подключить их к ПК или ноутбуку, как операционная система определит тип внешнего устройства, работа с которым ничем не отличается от стандартных операций с жестким диском компьютера.

Новая флеш-память получила огромное распространение в различных устройствах (без нее не было бы невозможным появление такого класса аппаратов как цифровые диктофоны, цифровые камеры или мр3-плееры). Если бы не флеш-память совершенно иными были бы мобильные телефоны и карманные компьютеры.

Рис 7. USB-накопитель

На рис.7 показан новый USB-накопительFlashVoyager фирмыCorsair. Он несет в себе 2 гигабайта энергонезависимой памяти. Размеры нового накопителя составляют 75x24x15 миллиметров. Он позволяет передавать данные на скорости до 480 мбит/с.

В настоящее время появился новый тип носителей данных — ультрапортативные накопители на жестких дисках (последние варианты дисков имеют размер 1,8 дюйма и объём памяти до 20ГБ ). Принцип их работы тот же, что и у стационарных жестких дисках.

Основная разница между накопителями на жестких дисках и на чипах флеш-памяти следующая: первые обладают большей емкостью и меньшей себестоимостью гигабайта. Вторые – меньшими размерами и отличной ударопрочностью (отдельные образцы специально приспособлены для экстремальных условий).

Сейчас появились продукты совмещающие лучшие качества обоих носителей. На рис. 8 показано устройство которое выглядит как коробочка размером 48х44×14 миллиметров и весом 40 граммов. Внутри находится полноценный (хотя и миниатюрный) жесткий диск емкостью 4 гигабайта с диагональю 2,5 дюйма. БлагодаряUSB-разъему накопитель легко подключается к любому компьютеру, работающему под управлением операционной системыWindows.

Рис. 8 Переносной жёсткий диск

Стример (streamer) — накопитель на магнитной ленте, использует специальные кассеты ( картриджи), которые защищают ленту от внешних воздействий. Магнитная лента один из старейших носителей информации, используемый в вычислительной технике. К её достоинствам относится простота записи и чтения информации, небольшие размеры носителя, низкая стоимость носителя в пересчете на единицу хранимых данных. Стример является устройством последовательного доступа. Информационная емкость картриджей колеблется от 40 Мбайт до 1,6 Гбайта. Стримеры используются для быстрого архивирования больших объемов важной информации.

Существует несколько видов стандарта хранения данных на стримерном картридже: QIC (Quarter-InchCompatibility) — обладает большей скоростью записи данных — 10 Мбайт за 2-4 минуты; PC/T (PersonalComputerTape) — проигрывает первому способу в скорости, но выигрывает в корректности переноса данных; скорость 10 Мбайт за 5-10 минут.

Накопители на компакт-дисках

Данные накопители используют в качестве носителя информации компакт-диски (CD-ROM — Compact Disk, Read Only Memory ). Компакт-диск изготавливается на пластмассовой основе диаметром 133 мм, покрытый отражающим слоем. Информационная емкость 600 Мбайт. Скорость передачи информации от 300 Кбайт до 4,5 Мбайта в секунду и зависит от скорости самого накопителя, которая характеризуются коэффициентом увеличения стандартной скорости вращения диска ( например 4-х скоростной). Существуют 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 24, 34 и 36-и скоростные накопители. Для хранения информации CD-ROM имеет дорожку в форме спирали, начинающейся от наружного края диска и заканчивающаяся на внутреннем. Цифровая информация представляется чередованием отражающих и неотражающих областей дорожки. Считывание информации происходит при помощи лазерного луча. Если луч отражается от поверхности, то считывается двоичная единица, иначе нуль. Так как эти накопители не могут записывать информацию на диск, то на компакт-дисках удобно хранить большие объемы важной нестираемой информации (мультимедийные энциклопедии, видеофильмы, различные архивы, изображения), использовать их для распространения инсталяционных пакетов программ и т.п.

Эволюция носителей информации. Часть 1: от перфокарт до DVD

С древнейших времен люди искали способы записи и хранения различной информации. Сначала они рисовали на скалах и глине. Затем появился пергамент, а позже — бумага. В XX веке с появлением первых компьютеров хранить информацию стало легче, но эволюция носителей информации лишь ускорилась. Казалось бы, еще вчера мы записывали нужные нам файлы на дискеты. А сегодня мы уже пользуемся 256-гигабайтными флешками! В общем, развитие технологий хранения информации не стоит на месте. Поэтому в этот раз мы вспоминаем, с чего же началась история компьютерных носителей информации, и расскажем о том, каких результатов добилась индустрия к концу XX века.

В таком виде сохраняли информацию в былые времена

Станок Жаккара. Перфокарты

История носителей информации берет свое начало в начале XIX века. Причем в роли прародителя запоминающих устройств выступает — кто бы мог подумать! — ткацкий станок. Автором первого изобретения в области хранения данных стал французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар. Долгое время он работал со станками в качестве подмастерья, ткача и наладчика, поэтому богатый опыт значительно помог ему в дальнейшей изобретательской деятельности. Итак, в чем же заключалась инновационная идея Жаккара? Несмотря на то, что производство ткани в то время являлось довольно сложным процессом, по своей сути оно представляло собой постоянное повторение одних и тех же действий. Жаккар пришел к выводу, что этот процесс можно автоматизировать.

Жозеф Мари Жаккар — создатель ткацкого станка, использующего перфокарты

Французский изобретатель придумал такую систему, которая использовала в своей работе специальные твердые пластины с отверстиями. Они и являлись первыми в мире перфокартами. Прежде подобные пластины использовались в станках Вокансона и Бушона, однако эти устройства были слишком дороги в производстве и по этой причине так и не прижились. В своей же разработке Жаккар учел все недостатки этих аппаратов. В пластинах было увеличено количество рядов отверстий, что обеспечило обработку большего числа нитей, а, следовательно, и повышение производительности станка. Кроме этого, был значительно упрощен процесс подачи пластин в считывающее устройство — набор щупов, связанных со стержнями нитей. При проходе пластины щупы проваливались в отверстия, поднимая вверх соответствующие нити и образуя основные перекрытия в ткани. Таким образом, определенная комбинация отверстий на пластине позволяла создать ткань с нужным узором.

Читайте так же:
Гугл карта мое местонахождение

Ткацкий станок Жаккара

Первый автоматизированный станок Жаккар создал в 1801 году и на протяжении еще нескольких лет дорабатывал его. За свои достижения изобретатель получил пенсию в 3000 франков и одобрение Наполеона. Однако ни сам Жаккар, ни французский император не имели ни малейшего понятия, насколько важным станет это изобретение в будущем.

В 30-х годах XIX века на разработанные Жаккаром перфокарты обратил внимание английский математик Чарльз Бэббидж. В то время ученый ум трудился над созданием аналитической машины и решил использовать в ее конструкции перфокарты. Для этого англичанин даже совершил путешествие во Францию с целью подробно изучить станки Жаккара. Увы, но из-за низкого уровня технологий и недостатка финансовых средств аналитическая машина Бэббиджа так и не увидела свет. Тем не менее, ее конструкция стала впоследствии прообразом современных компьютеров.

Кроме этого, перфокарты использовались в табуляторе, разработанном в 1890 году Германом Холлеритом. Табулятор являлся механизмом для обработки статистических данных и использовался на благо Бюро переписи населения США. Кстати, созданная Холлеритом компания Tabulating Machine Company в конечном итоге была переименована в International Business Machines (IBM). На протяжении нескольких десятков лет IBM развивала и продвигала технологию перфокарт. В середине XX века они использовались повсеместно, получив особенно широкое распространение в компьютерной технике и различных станках. Закат эпохи перфокарт пришелся на 1980-е годы, когда на смену им пришли более совершенные магнитные носители информации. Интересно, что отдел исследования перфокарт компании IBM существовал вплоть до 2000-х годов. Например, в 2002 году в IBM изучали создание перфокарты размером с почтовую марку, которая могла бы содержать до 25 миллионов страниц информации.

Магнитные диски

Несмотря на то, что перфокарты отличались простотой изготовления, они обладали и целым рядом довольно существенных недостатков. Во-первых, это небольшая емкость. Стандартная перфокарта вмещала в себе около 80 символов, что соответствовало 100 байтам информации. Это очень мало. Судите сами: для хранения одного мегабайта данных потребовалось бы свыше десяти тысяч таких перфокарт. Во-вторых, это низкая скорость чтения и записи. Даже самые совершенные считывающие устройства могли обрабатывать не более одной тысячи перфокарт в минуту. То есть за секунду они считывали лишь 1,6 Кбайт данных. Ну и в-третьих, это невысокая надежность и невозможность повторной записи. Конечно, понятие «надежность» не совсем корректно использовать по отношению к перфокартам. Однако, согласитесь, повредить изготовленную из тонкого картона пластину не составляет никакого труда. Вдобавок к этому делать отверстия в картах нужно было очень аккуратно и внимательно: одна лишняя «дырка» — и перфокарта приходила в негодность, а хранящаяся на ней информация безвозвратно пропадала.

К хранению данных требовался новый подход. И в середине XX века были созданы первые магнитные носители информации. Эпоху данного типа накопителей открыла магнитная пленка, разработанная немецким инженером Фрицем Пфлюмером. Патент на это устройство был выдан еще в 1928 году, но немецкие власти так долго «скрывали» технологию внутри страны, что за пределами державы о ней стало известно лишь после окончания Второй мировой войны. Магнитная пленка изготавливалась из тонкого слоя бумаги, на который напылялся порошок оксида железа. При записи информации пленка попадала под воздействие магнитного поля, и на поверхности ленты сохранялась определенная намагниченность. Это свойство затем и использовали считывающие устройства.

Магнитная лента использовалась в компьютере UNIVAC-I

Впервые магнитная лента была применена в коммерческом компьютере UNIVAC-I, выпущенном в 1951 году. Кстати, его первый экземпляр попал в то же самое Бюро переписи населения США. Магнитная пленка, используемая в UNIVAC-I, была намного более емкой, нежели перфокарты. Ее объем равнялся емкости десяти тысяч перфокарт, то есть он составлял примерно 1 Мбайт.

Развитие технологии магнитных лент продолжалось до 1980-х годов. В течение этого времени подобные накопители использовались в основном в мейнфреймах и мини-компьютерах. Ну а с 80-х годов магнитная лента использовалась лишь для резервного хранения данных. Этому способствовало то, что ленточные картриджи оставались надежным и очень дешевым носителем информации. Но даже несмотря на эти преимущества, к концу 2000-х годов специалисты предрекали конец эпохи магнитных лент — цены на жесткие диски продолжали падать. Вдобавок они предлагали высокую плотность записи. Начиная с 2008 года, рынок ленточных накопителей уменьшался примерно на 14% в год, и даже ярые сторонники технологии признавали, что у нее нет шансов на выживание. Однако ситуация резко изменилась в 2011 году. В Таиланде произошло наводнение, продолжавшееся, по официальным данным, 175 дней. В результате наводнения было затоплено несколько индустриальных зон, где были расположены заводы по производству жестких дисков таких компаний, как Seagate, Western Digital и Toshiba. Как итог, цены на продукцию возросли на 60%, а объемы производства упали. Так магнитная лента получила вторую жизнь.

Магнитная лента IBM

Стоит отметить, что ленточные накопители, как правило, используются в тех сферах, где необходимо хранить очень большое количество информации. Например, в каких-либо крупных исследованиях. Так, магнитную ленту используют для записи результатов исследований на Большом адронном коллайдере. О преимуществах технологии в свое время рассказывал Альберто Пейс (Alberto Pace) — глава подразделения обработки и хранения данных CERN. Он отметил, что магнитная лента имеет четыре основных преимущества над жесткими дисками. Прежде всего, это скорость. Несмотря на то, что специализированному роботу требуется до 40 секунд, чтобы выбрать нужную кассету и вставить ее в считыватель, чтение данных из ленты происходит в четыре раза быстрее, чем с жесткого диска. Еще одним преимуществом магнитной ленты, по словам Пейса, является ее надежность. Если она рвётся, то ее можно легко склеить. В этом случае теряется лишь несколько сотен мегабайт данных. Когда выходит из строя жесткий диск, теряются абсолютно все данные. Глава подразделения CERN привел некоторые статистические данные, касающиеся надежности устройств. Так, в среднем за год в CERN из 100 петабайт данных, хранящихся на магнитных лентах, теряется лишь несколько сотен мегабайт. На жестких дисках располагается около 50 петабайт информации, и каждый год организация теряет до нескольких сотен терабайт в результате неисправностей HDD. Третьим преимуществом магнитной ленты является ее энергоэффективность, а точнее, экономичность. Сами ленты хранятся в неактивном состоянии, следовательно, они не потребляют энергию. Наконец, четвертое — это безопасность. Если злоумышленники получат доступ к жестким дискам, то они смогут уничтожить всю информацию за считанные минуты. В случае с магнитными лентами на это может уйти не один год.

Хранилище магнитных лент в CERN

Еще на два преимущества ленточных накопителей указал Эвангелос Элефтеро — руководитель отдела технологий хранения данных исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе. Он отметил, что магнитные ленты все еще дешевле, чем жесткие диски. 1 Гбайт HDD стоит примерно 10 центов, тогда как стоимость аналогичной емкости магнитной ленты оценивается в 4 цента. Также Элефтеро обратил внимание на долговечность лент. Такой накопитель будет служить верой и правдой даже через 30 лет, в то время как рабочий цикл жесткого диска составляет всего 5 лет.

Тем не менее, стоит понимать, что магнитные ленты уже никогда не будут использоваться как единственная система хранения данных. Они занимают важное место в иерархической структуре хранения информации, но не являются (и не будут) ее основным звеном.

Дискеты

Следующей ступенью развития магнитных носителей информации стала дискета, которая была представлена в 1971 году. Над созданием девайса трудилась компания IBM. В 1967 году у «голубого гиганта» появилась необходимость рассылать клиентам обновления софта, и команда инженеров под руководством Алана Шугарта предложила идею компактного и быстрого гибкого диска. Спустя несколько лет в стенах IBM была создана 8-дюймовая дискета объемом 80 Кбайт с возможностью одноразовой записи. Решение получилось не очень удачным, поскольку притягивало много пыли и было чересчур хрупким для карманного девайса. Поэтому разработчики решили упаковать гибкий диск в защитный пластиковый кожух с тканевой прокладкой.

Читайте так же:
Материнская плата asus x99 a цена

По своей конструкции дискета представляла собой диск из полимерных материалов, на который наносилось магнитное покрытие. Пластиковый кожух имел несколько отверстий. Центральное предназначалось для шпинделя дисковода, малое отверстие являлось индексным, то есть позволяло определить начало сектора. Наконец, через прямоугольное отверстие с закругленными углами магнитные головки дисковода работали непосредственно с диском.

История развития ПК (2)

Сохранение информации для последующего её использования или передачи другим людям имело определяющее значение для развития цивилизации. До появления ЭВМ человек научился использовать для этой цели множество средств: книги, фотографии, магнитофонные записи, кинопленки и т. п. Возросшие к концу ХХ века потоки информации, необходимость её в больших объёмах и появление ЭВМ способствовали разработке и применению носителей информации, обеспечивающих возможность её долговременного хранения в более компактной форме. К таким носителям при использовании современных моделей компьютеров четвертого поколения относятся гибкие и жесткие магнитные диски и так называемые диски CD — ROM , составляющие внешнюю память компьютера. Отметим, что помимо сохранения информации после выключения компьютера эти носители также обеспечивают перенос информации с одного компьютера на другой, что особенно важно в случае отсутствия возможности использования компьютерных сетей, и позволяют практически неограниченно увеличить общую память компьютера.

Устройства, которые обеспечивают запись информации на носители, а так же её поиск, считывание и воспроизведение в оперативную память, называют накопителями . В основу записи, хранения и считывания информации положены два принципа – магнитный и оптический, что обеспечивает сохранение информации и после выключения компьютера. В основе магнитной записи – преобразование цифровой информации в переменный электрический ток, который сопровождается переменным магнитным полем. Магнитное покрытие диска представляет собой множество мельчайших областей спонтанной намагниченности (доменов). Электрические импульсы, поступая на головку дисковода, создают внешнее магнитное поле, под воздействием которого собственные магнитные поля доменов ориентируется в соответствии с его направлением. После снятия внешнего поля на поверхности дисков в результате записи информации остаются зоны остаточной намагниченности, где намагниченный участок соответствует 1, а ненамагниченный – 0. При считывании информации намагниченные участки носителя вызывают в головке дисковода импульс тока (явление электромагнитной).

Жесткие диски . Накопители на жестком диске (они же жесткие диски, они же винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т. д. Из всех устройств хранения данных (если не считать оперативную память) жесткие диски обеспечивают наиболее быстрый доступ к данным (обычно 7-20 миллисекунд, мс), высокие скорости чтения и записи данных (до 5 Мбайт/с). Для пользователя накопители на жестком диске отличаются друг от друга прежде всего следующими характеристиками:

Емкостью, то есть тем, сколько информации помещается на диске;

Быстродействием, то есть временем доступа к информации и скоростью чтения и записи информации;

Интерфейсом, то есть типом контроллера, к которому должен присоединиться жесткий диск (чаще всего – IDE / EIDE и различные варианты SCSI )

Основная характеристика жесткого диска – это его ёмкость, то есть количество информации, размещенной на диске. Первые жесткие диски для IBM PC имели ёмкость 5 Мбайт. Сейчас в выпускаемые компьютеры чаще всего устанавливаются жесткие диски ёмкостью от 800 Мбайт до 1,6 Гбайт, а диски ёмкостью 2-4 Гбайта переходят из разряда элитной продукции в разряд ширпотреба. Диски с ёмкостью до 500 Мбайт считаются устаревшими, они уже практически не производятся. Максимальная ёмкость дисков на данный – 9,1 Гбайт, но готовятся к выпуску диски большей ёмкости (18-27 Гбайт).

Гибкий магнитный диск диаметром 5,25 дюйма (133 мм) в настоящее время может хранить до 1,2 Мбайта информации. Такие диски двусторонние, повышенной плотности записи. Скорость вращения диска, находящегося в конверте из тонкой пластмассы, — 300-360 об/мин. Гибкие магнитные диски диаметром 3,5 дюйма (89мм) имеют ёмкость 1,44 Мбайта. При такой плотности записи защита магнитного слоя становится особенно актуальной, поэтому сам диск спрятан в прочный пластмассовый корпус, а зона контакта головок с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая внутри накопителя автоматически отодвигается.

Контроллер дисковода включает и выключает двигатель вращения, проверяет, закрыт или открыт вырез, запрещающий операцию записи, устанавливает на нужное место головку чтения/записи.

Любой магнитный диск первоначально к работе не готов. Для приведения его в рабочее состояние он должен быть отформатирован, то есть должна бать создана структура диска. Для гибких дисков – это магнитные концентрические дорожки, разделенные на сектора, помеченные магнитными метками, а у жестких – ещё и цилиндры – совокупность дорожек, расположенных друг над другом на всех рабочих поверхностях дисков. Все дорожки магнитных дисков на внешних цилиндрах больше, чем на внутренних. Следовательно, при одинаковом количестве секторов на каждой из них плотность записи на внутренних дорожках должна быть выше, чем на внешних. Количество секторов, ёмкость сектора, а следовательно, и информационная ёмкость диска зависят от типа дисковода и режима форматирования, а также от качества самих дисков.

CD — ROM ( Compact Disk Read Only Memory ) обладает ёмкостью до 3 Гбайт, высокой надежностью хранения информации, долговечностью. Диаметр диска может быть как 5,25, так и 3,5 дюйма. Принцип записи и считывания оптический. Считывание информации с компакт-диска происходит при помощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет островок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий его как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеивается и поглощается – фотодетектор фиксирует двоичный ноль.

В то время как все магнитные диски вращаются с постоянным числом оборотов в минуту, то есть с неизменной угловой скоростью, CD — ROM вращается обычно с переменной угловой скоростью, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении. Таким образом, чтение внутренних секторов осуществляется при большем числе оборотов, чем наружных секторов. Именно этим объясняется достаточно низкая скорость доступа к данным для CD — ROM (от 150 до 400 мс при скорости вращения до 4500 об/мин) по сравнению, например, с винчестером.

Скорость передачи данных, определяемая скоростью вращения диска и плотностью записанных на нём данных, составляет не менее 150 Кбайт/с и доходит до 1,2 Мбайта/с.

Для загрузки компакт-диска в дисковод используется либо одна из разновидностей выдвижной панели, либо специальная прозрачная кассета. Выпускают устройства во внешнем исполнении, которые позволяют самостоятельно записывать специальные компакт-диски – так называемые перезаписываемые CD — R . В отличие от обычных данные диски имеют отражающий слой золота. Подобные диски обычно служат как мастер0диски для дальнейшего тиражирования или создания архивов.

Для создания резервных копий информации, размещенной на жестких дисках компьютера, широко используются стримеры – устройства для записи информации на кассеты (картриджи) с магнитной лентой. Стримеры просты в использовании и обеспечивают самое дешевое хранение данных. Разные стримеры отличаются по ёмкости (от 20 Мбайт до 40 Гбайт на одной кассете), типу используемых кассет, исполнению (внутреннему или внешнему), интерфейсу, скорости чтения-записи данных (от 100 Кбайт/с до 5 Мбайт/си более), надежности записи на ленту и т. д. В продаже имеются стримеры самого разного назначения – от недорогих моделей, рассчитанных на потребности индивидуальных пользователей, до очень быстрых и надежных стримеров с автоматической сменой кассет, используемых для резервирования десятков и сотен Гбайт данных.

Магнитооптические и другие съёмные диски применяются для резервирования данных и для хранения редко используемых данных. Они значительно удобнее кассет стримера, поскольку пользователь может работать с такими дисками как с обычными жесткими дисками, только съёмными и более медленными. Дисководы для магнитооптических дисков выпускаются ёмкостью от 230 Мбайт до 4,6Гбайт, и если дисководы ёмкостью 230 Мбайт относительно медленные, то многие дисководы большей ёмкости (2,6 и 4,6 Гбайта) лишь немного уступают в быстродействии жестким дискам. С магнитооптическими дисками конкурируют дисководы для съёмных гибких и жестких дисков фирм Iomega , Syquest и др.

Самыми жизнеспособными устройствами, предназначенными для хранения данных, оказываются накопители, использующие магнитооптические диски. Дело в том, что диски CD — ROM удобны для хранения информации, а в работе с ней они оказываются медленнее, чем жесткие магнитные диски. Поэтому информацию с компакт-дисков обычно переписывают на МД, с которыми и работают. Такая система не подходит, если работа связана с базами данных, которые ввиду большой информационной ёмкости как раз выгоднее размещать на CD — ROM . Кроме того, компакт-диски, используемые в настоящий момент на практике, не являются перезаписываемыми.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector