Cum să stocați corect informațiile pentru o lungă perioadă de timp. Clasificarea dispozitivelor de stocare a informațiilor pe termen lung Pentru stocarea pe termen lung a informațiilor utilizatorului,

Clasificarea dispozitivelor de stocare a informațiilor pe termen lung

Cele mai comune sunt unitățile de disc magnetice, care sunt împărțite în unități magnetic dur unități de disc (HDD) și unități de dischetă (FMD) și unități de disc optice, cum ar fi unități CD-ROM, CD-R, CD-RW și DVD-ROM.

Caracteristici detaliate ale dispozitivelor de stocare a informațiilor pe termen lung

· Unități de disc magnetice (HDD)

HDD-ul este principalul dispozitiv pentru stocarea pe termen lung a unor cantități mari de date și programe. Alte denumiri: hard disk, hard disk, HDD (hard Unitate de disc). În exterior, hard disk-ul este o cutie plată, închisă ermetic, în interiorul căreia se află mai multe plăci rotunde rigide din aluminiu sau sticlă pe o axă comună. Suprafața oricărui disc este acoperită cu un strat feromagnetic subțire (o substanță care reacționează la un câmp magnetic extern), iar datele înregistrate sunt de fapt stocate pe acesta. În acest caz, înregistrarea se efectuează pe ambele suprafețe ale fiecărei plăci (cu excepția celor exterioare) folosind un bloc de capete magnetice speciale. Fiecare cap este situat deasupra suprafeței de lucru a discului la o distanță de 0,5-0,13 microni. Pachetul de discuri se rotește continuu și la viteză mare (4500-10000 rpm), astfel încât contactul mecanic al capetelor și discurilor este inacceptabil.

Există un număr mare de modele diferite de hard disk de la multe companii, cum ar fi Seagate, Maxtor, Quantum etc. Pentru a asigura compatibilitatea hard disk-urilor, au fost elaborate standarde pentru caracteristicile acestora, definind gama de conductori de conectare, amplasarea acestora în conectori adaptor, parametrii electrici semnale. Cele mai comune standarde de interfață sunt IDE (Integrated Drive Electronics) sau ATA și cele mai productive EIDE (Enhanced IDE) și SCSI (Small Computer System Interface). Caracteristicile interfețelor prin care sunt conectate hard disk-urile placa de baza, determină în mare măsură performanța hard disk-urilor moderne.

Printre alți parametri care afectează performanța HDD-ului, trebuie remarcați următorii:

  • § viteza de circulatie a discului - in prezent se produc unitatile EIDE cu o frecventa de circulatie de 4500-7200 rpm, iar unitatile SCSI - 7500-10000 rpm;
  • § capacitatea memoriei cache - în toate moderne unități de disc este instalat un buffer cache pentru a accelera schimbul de date; cu cât capacitatea sa este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea ca memoria cache să aibă informatiile necesare, care nu trebuie citit de pe disc (acest proces este de mii de ori mai lent); capacitatea buffer-ului cache în diferite dispozitive poate varia de la 64 KB la 2 MB;
  • § timpul mediu de acces - timpul (în milisecunde) în care blocul de cap se deplasează de la un cilindru la altul. Depinde de designul unității capului și este de aproximativ 10-13 milisecunde;
  • § timpul de întârziere este timpul din momentul în care blocul capului este poziționat pe cilindrul dorit până la poziționarea unui anumit cap pe un anumit sector, cu alte cuvinte, acesta este timpul de căutare a sectorului dorit;
  • § cursul de schimb - determină cantitatea de date care poate fi transferată de la unitate la microprocesor și în sens invers pe anumite perioade de timp; valoarea maximă a acestui parametru este lățime de bandă interfață disc și depinde de ce mod este utilizat: PIO sau DMA; în modul PIO, schimbul de date între disc și controler are loc cu participarea directă a procesor central, cu cât numărul modului PIO este mai mare, cu atât viteza de schimb este mai mare; lucrul în modul DMA (Acces direct la memorie) vă permite să transferați date direct în RAM fără participarea procesorului; viteza de transfer de date în modern hard disk-uri fluctuează în intervalul 30-60 MB/s.
  • · Unități de discuri magnetice floppy (FMD)

Unitatea flotantă sau unitatea de disc este încorporată unitate de sistem. Suporturile flexibile pentru unitățile de dischete sunt produse sub formă de dischete (un alt nume pentru dischetă). De fapt, suportul este un disc plat cu un film special, destul de dens, acoperit cu un strat feromagnetic și plasat într-un plic de protecție cu un zăvor mobil în partea de sus. Dischetele sunt folosite în principal pentru a transfera rapid cantități mici de informații de la un computer la altul. Datele înregistrate pe o dischetă pot fi protejate împotriva ștergerii sau suprascrierii. Pentru a face acest lucru, trebuie să mutați micul diapozitiv de protecție din partea de jos a dischetei, astfel încât să se formeze o fereastră deschisă. Pentru a activa înregistrarea, acest glisor trebuie mutat înapoi și fereastra închisă.

Parametrii principali ai unei dischete sunt dimensiunea tehnologică (în inci), densitatea de înregistrare și capacitatea totală. După dimensiune, există dischete de 3,5 inchi și dischete de 5,25 inchi (nu mai sunt folosite). Densitatea de înregistrare poate fi SD simplă (Densitate unică), DD dublă (Densitate dublă) și HD înaltă (Densitate ridicată). Capacitatea standard a unei dischete de 3,5 inchi este de 1,44 MB pot fi utilizate dischete cu o capacitate de 720 KB. Standardul actual sunt dischete HD de 3,5 inchi, de înaltă densitate, cu o capacitate de 1,44 MB.

unitate CD-ROM

Din 1995, configurația de bază a unui computer personal a început să includă o unitate CD-ROM în loc de unități de 5,25 inchi. Abrevierea CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) este tradusă ca un dispozitiv de stocare doar în citire, bazat pe CD-uri. Principiul de funcționare al acestui dispozitiv este de a citi date digitale folosind un fascicul laser care este reflectat de pe suprafața discului. Un CD obișnuit este folosit ca mediu de stocare. Înregistrarea digitală pe un CD este diferită de înregistrarea către discuri magnetice densitate mare, deci un CD standard are o capacitate de aproximativ 650-700 MB. Astfel de volume mari sunt tipice pentru informații multimedia (grafică, muzică, video), deci Unități CD-ROM referiți-vă la hardware multimedia. Pe lângă publicațiile multimedia ( cărți electronice, enciclopedii, albume muzicale, videoclipuri, jocuri pe calculator) o varietate de sisteme de volum mare și aplicații software (sisteme de operare, pachete de birou, sisteme de programare etc.) .

CD-urile sunt realizate din plastic transparent cu diametrul de 120 mm și grosimea de 1,2 mm. Un strat de aluminiu sau aur este pulverizat pe suprafața de plastic. În condiții de producție de masă, informațiile sunt înregistrate pe un disc prin extrudarea de piste pe suprafață sub forma unei serii de indentări. Această abordare oferă înregistrarea binară a informațiilor. Degajare (groapă - groapă), suprafață (terren - teren). Zerul logic poate fi reprezentat fie de o groapă, fie de un teren. Unul logic este codificat de tranziția dintre groapă și pământ. De la centru până la marginea CD-ului există o singură pistă sub forma unei spirale de 4 microni lățime cu un pas de 1,4 microni. Suprafața discului este împărțită în trei zone. Lead-In este situat în centrul discului și este citit mai întâi. Înregistrează conținutul discului, un tabel cu adresele tuturor înregistrărilor, eticheta discului și alte informații de serviciu. Zona din mijloc conține informații de bază și ocupă cea mai mare parte a discului. Zona Lead-Out conține marcajul de sfârșit al discului.

Pentru ștanțare, există o matrice prototip specială (disc principal) a viitorului disc, care extruda urme pe suprafață. După ștanțare, pe suprafața discului se aplică o peliculă protectoare de lac transparent.

Principalele caracteristici ale CD-ROM-ului:

  • § rata de transfer de date - măsurată în multipli ai vitezei unui CD player audio (150 KB/sec) și caracterizează viteza maximă la care unitatea transferă date în memoria RAM a computerului, de exemplu, un CD-ROM cu 2 viteze (2x CD-ROM) va citi datele la o viteză de 300 KB/sec, 50 de viteze (50x) - 7500 KB/sec;
  • § timpul de acces - timpul necesar pentru a căuta informații pe disc, măsurat în milisecunde.

Principalul dezavantaj al CD-ROM-urilor standard este incapacitatea de a scrie date, dar există dispozitive de unică folosință Înregistrări CD-Rși înregistrare CD-RW reutilizabilă.

Unitate CD-R (CD-RECORDABLE)

Asemănător extern cu unitățile CD-ROM și compatibil cu acestea în dimensiunea discului și formatele de înregistrare. Permite înregistrarea o singură dată și un număr nelimitat de citiri. Înregistrarea datelor se realizează cu ajutorul unui instrument special software. Viteza de înregistrare a unităților CD-R moderne este de 4x-8x.

Unitate CD-RW (CD-REWRITABLE)

Sunt folosite pentru înregistrarea reutilizabilă a datelor și puteți fie să adăugați informații noi pentru a elibera spațiu, fie să rescrieți complet discul informații noi(datele anterioare sunt distruse). Așa cum este cazul cu Unități CD-R, pentru a înregistra datele trebuie instalat pe sistem programe speciale, iar formatul de înregistrare este compatibil cu CD-ROM-ul obișnuit. Viteza de înregistrare a unităților CD-RW moderne este de 2x-4x.

· unitate DVD(DIGITAL VIDEO DISK)

Un dispozitiv pentru citirea înregistrărilor video digitale. În exterior, un disc DVD este similar cu un CD-ROM obișnuit (diametru - 120 mm, grosime 1,2 mm), dar diferă de acesta prin faptul că pe o parte a discului DVD pot fi înregistrate până la 4,7 GB și până la 9,4 GB. . Dacă se utilizează o schemă de înregistrare cu două straturi, până la 8,5 GB de informații pot fi plasate pe o parte, respectiv, pe două fețe - aproximativ 17 GB. DVD-urile pot fi rescrise.

· DVD Outlook

Prezența unor standarde și specificații diferite nu înseamnă că tehnologia DVD rămâne nemișcată. Eforturile diverselor companii de astăzi vizează introducerea tehnologiei „laser albastru” - cu o lungime de undă mai scurtă. Acest lucru va crește densitatea de înregistrare pe discuri cu îmbunătățirea rezultată a altor caracteristici.

Calimetrics Inc a propus tehnologia ML (multilevel), care poate tripla capacitatea unui DVD/CD standard. În acest caz, nu este nevoie să faceți modificări la mecanismul și optica unităților existente. Pentru implementare tehnologie nouă Este suficient să folosiți un chipset dezvoltat de această companie. Esența tehnologiei este capacitatea de a utiliza adâncimea gropii (până la 8 niveluri) ca caracteristică a informațiilor atunci când lucrați cu discuri. Rețineți că o tehnologie similară, dar pentru discuri CD, este dezvoltată de TDK în colaborare cu alte companii.

  • Formate DVD numai pentru citire
  • Ш DVD-ROM (Memorie digitală versatilă numai pentru citire)

Discurile DVD-ROM sunt destinate utilizării în tehnologie informatică. Informațiile sunt scrise pe disc o singură dată - în timpul producției.

Progresul dispozitivelor DVD urmează în mare măsură calea parcursă de CD-uri și vizează în principal îmbunătățirea caracteristicilor de viteză și introducerea unei funcții de înregistrare. Dispozitivele DVD-ROM de prima generație au folosit modul CLV și au citit de pe disc cu o viteză de 1,38 MB/s (în notația DVD tradițională, aceasta este 1x). Dispozitivele de a doua generație puteau citi DVD-uri cu o viteză de două ori mai mare - 2x (2,8 MB/s). DVD-ROM-urile moderne - dispozitive de a treia generație - folosesc modul de control al rotației (CAV) cu o viteză maximă de citire de 4x-6x (5,5 - 8,3 MB/s) sau mai mult. Unitățile DVD-ROM moderne (unități de disc) acceptă citirea aproape tuturor formatelor, inclusiv CD-urile.

Formatul DVD-Video este conceput pentru stocarea și redarea videoclipurilor. Ca și DVD-ROM, această specificație definește capacitatea de a citi doar informații - redarea înregistrărilor folosind playere video (recordere video). Specificația se bazează pe formatul DVD-ROM, dar oferă o modalitate specială de plasare a datelor care împiedică posibilitatea copierii bit cu bit a discurilor. Materialele video în formă codificată sunt plasate pe disc în timpul procesului de producție. Redarea DVD-video este posibilă numai pe playere video de uz casnic (recordere video) sau unități DVD conectate la un computer. La utilizarea echipamentelor informatice, decodarea informațiilor se realizează fie în hardware, fie software. Specificația modernă asigură înregistrarea video de înaltă calitate pe disc (până la 2 ore în format de compresie MPEG-2). Precum și audio multicanal în 8 limbi, format de ecran selectabil, subtitrări în 32 de limbi, control interactiv prin meniul OSD, până la 9 direcții de vizualizare unghiulare, protecție împotriva copierii ilegale, diferențierea vizionării videoclipurilor în funcție de regiune, controlul accesului copiilor la materiale video.

O nouă generație de format muzical după CD. Specificația formatului definește sunet multicanal de înaltă calitate, suport pentru o gamă largă de calitate a sunetului (cuantizare 16, 20, 24 biți la o frecvență de la 44,1 la 192 kHz), redare CD playere cu DVD playere, suport pentru informații suplimentare (inclusiv video, text, meniuri, screensavere, sistem de navigare convenabil), conexiune cu site-uri web care oferă suport pentru informații, extinderea capacităților atunci când apar noi tehnologii.

Există două versiuni ale formatului DVD-Audio: pur și simplu DVD-Audio - numai pentru conținut audio și DVD-AudioV - pentru audio cu informații suplimentare.

Au fost dezvoltate măsuri speciale pentru a proteja discurile împotriva copierii piratate.

  • · Formate DVD pentru înregistrări multiple
  • Ш Scriere multiplă

Toate specificațiile cunoscute ale discurilor DVD reinscriptibile utilizează tehnologia de înregistrare multiplă bazată pe principiul fizic al schimbării stării de fază (cristalină/amorfă) a stratului informațional sub influența unui laser cu o lungime de undă de 650 (635) nm (înregistrare cu schimbare de fază ). Citirea informațiilor se realizează prin determinarea caracteristicilor optice ale stratului de informații în diferitele sale stări de fază la reflectarea fasciculelor laser (la fel ca și în timpul înregistrării).

Ш DVD-RAM (Memorie cu acces aleatoriu pe disc versatil digital)

Format reinscriptibil dezvoltat de Panasonic, Hitachi, Toshiba.

Formatul a fost aprobat de forumul DVD în iulie 1997. Echipamentele și discurile de acest format au fost testate timp de 3 luni în peste 20 de companii producătoare de computere din întreaga lume. Peste 160 de participanți la forum au votat pentru a accepta specificația. Astăzi este cel mai răspândit format DVD în industria computerelor.

Unități DVD-RAM citite discuri DVD-R OM. La rândul lor, discurile DVD-RAM pot fi citite doar de așa-numitele unități DVD-ROM de a treia generație produse de la mijlocul anului 1999.

Prima generație discuri DVD-R AM a avut 2,6 GB pe fiecare parte. Unitățile moderne de a doua generație au 4,7 GB pe față sau 9,4 GB pentru o versiune cu două fețe.

Sunt disponibile două tipuri de discuri DVD-RAM cu o singură față - într-un cartuş și fără cartuş. Discurile dintr-un cartuș sunt destinate în principal echipamentelor video de uz casnic, unde este necesar să se excludă influența factorilor externi în timpul utilizării manuale intensive. Cartușele, la rândul lor, pot fi de două tipuri - deschise și solide.

Cele mai importante avantaje ale discurilor în format DVD-RAM sunt capacitatea de a fi rescrise de până la 100.000 de ori și prezența unui mecanism de corectare a erorilor de înregistrare.

Cel mai mare număr de cicluri de rescriere dintre toate DVD-urile, un mecanism de corectare a erorilor și accesul aleatoriu la disc, atât în ​​timpul scrierii, cât și în timpul citirii, au predeterminat eficiența maximă a acestui format în dispozitivele de stocare secundare. Marea majoritate a dispozitivelor de stocare în masă - biblioteci DVD robotizate - folosesc tocmai această tehnologie.

Discurile DVD-RAM pot fi folosite pentru a înregistra și reda videoclipuri în flux pe echipamente care acceptă specificația DVD-VR (vezi mai jos).

Ш DVD+RW (disc versatil digital reinscriptibil)

Formatul DVD+RW este promovat doar de dezvoltatorii săi - Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical, Philips, Ricoh, Sony și Yamaha (nu este acceptat de forumul DVD).

Pe DVD-uri+RW poate înregistra atât streaming video sau audio, cât și date computerizate. Discurile DVD+RW pot fi rescrise de aproximativ 1000 de ori.

Pe baza DVD+RW, a fost creat un format de înregistrare video în flux - DVD+RW Video Format. Dispozitivele și discurile care funcționează în acest format sunt poziționate pe piață ca fiind pe deplin compatibile cu echipamentele care funcționează în formate DVD-Video. Aceasta înseamnă că discurile DVD+RW care conțin conținut video pot fi redate pe echipamente DVD de consum mai vechi.

Philips a anunțat lansarea aparatului său de înregistrare video DVD în septembrie 2001. Discurile DVD+RW înregistrate pe acest dispozitiv pot fi citite și de playerele DVD-Video convenționale. Această soluție a fost propusă ca răspuns la specificația DVD-VR adoptată de forumul DVD (vezi mai jos).

Ш DVD-RW (disc versatil digital care poate fi înregistrat)

Există și alte nume pentru acest format: DVD-R/W și mai rar DVD-ER.

DVD-RW este un format reinscriptibil dezvoltat de Pioneer. Discurile în format DVD-RW au 4,7 GB pe față, sunt disponibile în versiuni cu o singură față și cu două fețe și pot fi folosite pentru a stoca date video, audio și alte date.

Discurile DVD-RW pot fi rescrise de până la 1000 de ori. Spre deosebire de formatele DVD+RW și DVD-RAM, discurile DVD-RW pot fi citite pe unități DVD-ROM de prima generație.

TDK susține că discurile sale DVD-RW au o durată de viață de aproximativ 100 de ani.

  • · Formate DVD de scriere o singură dată
  • Ш DVD-R (disc versatil digital care poate fi înregistrat)

DVD-R este un format de scriere o singură dată dezvoltat de Pioneer. Dispozitivele bazate pe acest format au fost primele care au înregistrat DVD-uri. Tehnologia de înregistrare este similară cu cea folosită în CD-R și se bazează pe o modificare ireversibilă sub influența unui laser a caracteristicilor spectrale ale unui strat de informații acoperit cu o compoziție organică specială.

Discurile DVD-R pot fi înregistrate ca date de computer, programe multimedia, și informații video/audio. În funcție de tipul de informații înregistrate, discurile pot fi citite pe alte tipuri de dispozitive compatibile cu formatul înregistrat, inclusiv playere video DVD-Video și majoritatea unităților DVD-ROM. Discurile DVD-R cu o singură față au 4,7 sau 3,95 GB pe față. Discurile cu două fețe sunt disponibile numai cu o capacitate totală de 9,4 GB (4,7 GB pe față). În prezent, formatul nu acceptă tehnologia de înregistrare cu două straturi.

Durabilitatea discurilor DVD-R este estimată la peste 100 de ani. Pentru a proteja împotriva copierii ilegale, au fost dezvoltate două specificații: DVD-R(A) și DVD-R(G). Aceste două versiuni ale aceleiași specificații folosesc lungimi de undă laser diferite atunci când înregistrează informații. Astfel, discurile pot fi scrise doar pe echipamente care respectă specificațiile acestora. Redarea discurilor poate fi efectuată la fel de succes pe orice echipament care acceptă formatul DVD-R.

DVD-R(A) (DVD-R for Authoring) este utilizat în aplicații profesionale. În special, sprijinul format special(Cutting Master Format) vă permite să utilizați aceste discuri pentru a înregistra replica originală a informațiilor (premastering) în loc de utilizarea obișnuită a benzilor DLT în aceste scopuri.

DVD-R(G) (DVD-R pentru General) este destinat utilizării mai extinse. Discurile cu acest format sunt protejate de posibilitatea copierii bit cu bit a informațiilor pe ele de pe alte discuri. Formatul este acceptat în dispozitivele de stocare în masă (de exemplu, în bibliotecile de DVD robotizate oferite de Pioneer însuși).

Specificația DVD-VR se bazează pe DVD-RAM și este acceptată de Forumul DVD. Formatul DVD-VR vă permite să înregistrați până la 2 ore de videoclipuri MPEG-2 de înaltă calitate în timp real pe un disc DVD-RAM cu o singură față de 4,7 GB și oferă capabilități precum editarea înregistrărilor video deja înregistrate, înregistrarea diverse tipuri imagini statice. Electronicele bazate pe acest format sunt produse, de exemplu, de Panasonic, Toshiba, Samsung, Hitachi.

Subiectul nr. 2. Mijloace tehnice stocarea informațiilor

Ţintă: Oferiți concepte de bază despre organizarea fizică și logică a stocării datelor pe un computer personal.

Obiective de învățare: Familiarizarea cu interne și dispozitive externe calculatoarele, principalul mijloc de stocare a documentelor.

Principalele intrebari ale subiectului:

1. Principalele dispozitive utilizate pentru stocarea pe termen lung a datelor pe un PC.

2. Organizarea logică a stocării datelor pe discuri magnetice.

3. Organizarea fizică a stocării datelor pe discuri magnetice.

Metode de predare si invatare: seminar

Bloc teoretic

Principalele dispozitive utilizate pentru stocarea pe termen lung a datelor pe un PC

Dispozitivele folosite pentru stocarea informațiilor pe un PC sunt externe și sunt foarte diverse ca design. Dacă folosim tipul de mediu (un mediu este un obiect material capabil să stocheze informații) folosit pentru a stoca informații ca caracteristică de clasificare, atunci acestea pot fi împărțite în următoarele categorii condiționate.

Dispozitivele de tip bandă se numesc streamere.

Dispozitivele de disc includ – magnetice: discuri magnetice (hard disk), dischete magnetice; optice: CD playere CD-ROM, etc.

Să aruncăm o privire mai atentă la dispozitivele de disc.

Discurile magnetice se referă la mediile de stocare magnetice ale computerului. Ca mediu de stocare, folosesc materiale magnetice cu proprietăți speciale care le permit să înregistreze două stări magnetice - două direcții de magnetizare. Fiecăreia dintre aceste stări i se atribuie cifre binare: 0 și 1. Stările magnetice sunt citite de pe disc de un cap special. Discurile magnetice sunt cele mai utilizate dispozitive de stocare pe computere. Un dispozitiv pentru citirea și scrierea informațiilor pe un disc magnetic se numește unitate de disc.

Să ne uităm la unitățile de dischetă.

Într-un disc magnetic flexibil, un strat magnetic este aplicat pe un substrat flexibil. În ceea ce privește dimensiunea, discurile magnetice flexibile (dischete) vin în două tipuri: 3,5" și 5,25". În funcție de numărul de laturi de dischetă utilizate pentru înregistrare și de densitatea de înregistrare pe fiecare parte, acestea au următoarele marcaje și capacitate:



DS/DD - fețe duble, densitate simplă, 360 KB.

DS/DD - fețe duble, densitate dublă, 720 KB.

DS/HD-Fături duble, densitate mare, 1440 KB.

Pentru ca o dischetă să fie folosită pentru stocarea informațiilor, aceasta trebuie formatată. Formatarea unei dischete este procesul de scriere a unor semne speciale pe suprafața sa care determină locația înregistrărilor de informații de pe disc și zonele necorespunzătoare pentru înregistrare, precum și alte informații de control.

Hard disk-uri sau hard disk-uri.

Sunt principalele dispozitive dintr-un PC pentru stocarea pe termen lung a informațiilor.
Numele „Winchester” a apărut întâmplător, deoarece marcajele primelor unități au coincis cu marcajele carabinei de sistem Winchester calibrul 30/30, care era foarte populară în America. Din punct de vedere structural, „hard disk” este o carcasă metalică etanșă în care există un bloc care controlează unitatea electronică și un set de mai multe discuri din aluminiu sau ceramică și acoperite cu un strat de material magnetic, situate pe o axă de rotație, care este antrenat de un motor electric, precum și blocul capului Reading.

Interfață SCSI(Interfață pentru sisteme de calculatoare mici). Interfață de bază de mic sisteme informatice. Vă permite să conectați până la 7 dispozitive de diferite tipuri: „hard disk”; scanere etc. Viteza de transfer de date variază între 1,5-5 Mb/s. Este implementat în hardware pentru utilizare într-un PC sub forma unui adaptor suplimentar introdus în slotul de expansiune al plăcii de bază. Există o versiune actualizată de SCSI - SCSI-2, în funcție de modificare, rata de transfer de date crește la 20-40 Mb/s.

Interfață IDE-ATA (Integrated Drive Electronics – AT Attachment).

Creat in 1984 pe baza SCSI pentru a simplifica si reduce costul acestuia din urma. Diferă prin faptul că electronicele care controlează interfața nu se află pe un adaptor separat, ci sunt amplasate în carcasă hard diskși mai departe placa de baza PC. Cantitate maxima până la 4 dispozitive conectate Are mai multe opțiuni modernizate care diferă unele de altele capacitate maximă unități utilizate și viteza de transfer de date:

Sunt acceptate unitățile EIDE sau ATA-2 cu o capacitate mai mare de 540 MB. Viteza maximă de transfer teoretică este de 11,1-16,6 Mb/s.

ATA-3 sau UDMA-33 fiabilitate crescută a unităților (tehnologia SMART - Self Monitoring Analyses And Report Technology - tehnologie de auto-monitorizare, analiză și raportare care permite unităților să raporteze sistemului despre defecțiunile lor și să le elimine). Viteza teoretică de transfer de date a fost mărită la 33 Mb/s. Interfața EIDE a devenit standard pentru computere.

Suporturi de stocare

Flash - memorie– memorie externă de dimensiuni reduse, cu o capacitate de la 128 MB până la 4 GB, conectată la computer printr-un port USB.

Pentru a stoca informații pentru o perioadă lungă de timp și a le transfera de pe un mediu de stocare la altul, se folosesc dispozitive hard disk, DVD-uri, unități CD, unități flash și unități de dischetă.

Un hard disk este un mijloc de stocare permanentă a informațiilor și a programelor pe un computer.

Discheta este principiul înregistrării datelor pe benzi magnetice. Un astfel de dispozitiv poate deține informații de până la 600 de pagini dintr-un document text.

CD-ul este un principiu de înregistrare optică. Puteți chiar să scrieți o enciclopedie, care conține multe volume. Memoria flash este un dispozitiv care nu necesită energie electrică.

Mulți oameni se întreabă: ce este folosit pentru stocarea pe termen lung a informațiilor? Deci, structura poveștii mele este următoarea:

  1. ce servește pentru stocarea pe termen lung a informațiilor;
  2. tipuri de informatii.

Ce este folosit pentru stocarea pe termen lung a informațiilor

Procesul informațional principal este procesul de stocare a informațiilor, adică o metodă prin care este posibilă transmiterea datelor în spațiu și timp. Pentru a salva informații pentru o perioadă lungă de timp, se folosesc dispozitive sau dispozitive care depind de tipul de informații care sunt stocate. Pentru a asigura ordinea acest proces, servește ca disponibilitate sisteme informatice, echipat cu o procedură de căutare, postare și editare a informațiilor. Principala caracteristică distinctivă a sistemelor informaționale sunt aceste proceduri cheie.

Programatorii determină: pentru a salva informații pentru o lungă perioadă de timp, ar trebui utilizate dispozitive de stocare externe. Acesta poate fi un dispozitiv de stocare sau medii de orice tip imaginabil.

Tipuri de informații

Pe lângă cele de mai sus, trebuie spus despre ce tipuri de informații există. Deci, informațiile ar putea fi după cum urmează:

  • text;
  • picturale;
  • numeric;
  • inregistrare sunet;
  • înregistrare video.

Cel mai comun mod de a stoca informații astăzi este tip de text. Este adevărat, această metodă stocarea nu este fiabilă și durabilă. Tipul grafic sau pictural este cea mai veche metodă de stocare a informațiilor; acestea sunt tot felul de diagrame, grafice și desene.

MEMORIE EXTERNĂ Utilizată pentru stocarea pe termen lung a informațiilor Suporturi de stocare în stare solidă Unități de disc magnetice (HDD) IMPLEMENTARE HARDWARE Unități de bandă magnetică - „Streamers” discuri laser(CD, Compact Disk, etc.) Suport de stocare – un mediu pentru înregistrarea/citirea și stocarea informațiilor.

Opțiune de clasificare a mediilor de stocare utilizate în tehnologia computerelor Suporturi de stocare a datelor pentru computere Media cu bandă magnetică Suport media de disc optic Media flash magneto-optic

Vedere principală memorie externă este memorie magnetică Înregistrare magnetică La sfârșitul anului 1898, danezul Valdemar Poulsen a propus un dispozitiv pentru înregistrarea magnetică a sunetului pe sârmă de oțel. 30 de ani mai târziu, inginerul german Fritz Pfleumer a introdus un dispozitiv de înregistrare a sunetului cu un suport sub formă de bandă de hârtie, pe care a fost aplicat un strat subțire de oțel. În 1932, compania germană AEG a demonstrat primul dispozitiv de înregistrare a sunetului, care se numea Magnetophon. Banda magnetică are un dezavantaj major - capacitatea de a demagnetiza când depozitare pe termen lungși are un răspuns de frecvență neuniform (sensibilitate diferită de înregistrare la frecvențe diferite). În plus, orice bandă magnetică are propriul zgomot (proprietățile fizice ale stratului magnetic și metodele de înregistrare și redare a sunetului).

Principiul înregistrării magnetice este efectul unui câmp electromagnetic asupra materialului feromagnetic al unei benzi magnetice, efectuat în timpul înregistrării, precum și rescrierea unui semnal analogic. Câmpul magnetic se modifică în timpul procesului de înregistrare în conformitate cu modificările semnalelor electrice. Vibrațiile electrice de la sursa de sunet sunt aplicate capului de înregistrare și excită un câmp magnetic în acesta. frecventa audio(20 Hz – 20 kHz). Sub influența acestui câmp, se magnetizează secțiuni individuale ale benzii magnetice, care este deplasată uniform de-a lungul capetelor de înregistrare, ștergere și redare (Fig.).

Pentru a înregistra și a reda, precum și pentru a utiliza diverse date pe medii de stocare care pot fi citite de mașină, este utilizată conversia unui semnal analog (sunet și video) în formă digitală. Această tehnologie se numește digitizare a informațiilor. Principiul digitizării (codării) sunetului este acela de a converti semnale audio și video cu amplitudine-frecvență continuă de amplitudini diferite într-o secvență codificată de numere reprezentând valori discrete ale amplitudinilor acestui semnal, luate după o anumită perioadă de timp. Pentru a face acest lucru, este necesar să se măsoare amplitudinea semnalului la anumite intervale de timp și să se determine amplitudinea medie a semnalului la fiecare interval de timp. Conform teoremei lui Shanon (Kotelnikov), această perioadă de timp (frecvență) nu trebuie să fie mai mică de două ori frecvența maximă a transmisiei. semnal sonor(Orez.).

Această frecvență se numește frecvență de eșantionare. Eșantionarea este procesul de prelevare a eșantioanelor unui semnal continuu în timp în momente egale distanțate în timp care alcătuiesc intervalul de eșantionare. În timpul procesului de eșantionare, nivelul semnalului analogic este măsurat și stocat. Amplitudinea Frecventa (Hz) Fig. 13. Convertiți semnalul analogic în digital. Cu cât intervalele de timp sunt mai rare (mai mici), cu atât calitatea semnalului codificat este mai mare.

Unități de bandă pentru care sunt utilizate mediile de bandă backup pentru a asigura siguranța datelor. Un streamer este folosit ca astfel de dispozitive (Fig.), iar ca mediu de stocare folosesc benzi magnetice în casete și cartușe de bandă. De obicei, banda magnetică este scrisă octet cu octet, domeniul corespunzător unei unități binare. Dacă cititorul nu o detectează, atunci valoarea rezultată corespunde cu zero.

Sistemul de înregistrare pentru discuri magnetice și dischete este oarecum similar cu sistemul de înregistrare pentru înregistrări. Spre deosebire de acesta din urmă, înregistrarea nu se efectuează în spirală, ci pe cercuri concentrice - piste („tracks” - traks), situate pe ambele părți ale discului și formând, parcă, cilindri. Cercurile, la rândul lor, sunt împărțite în sectoare (Fig.). Fiecare sector al unei dischete, indiferent de dimensiunea pistei, are aceeași dimensiune, egal cu 512 octeți, care se realizează prin diferite densități de înregistrare: mai jos la periferie și mai sus mai aproape de centrul dischetei.

Mediul de stocare magneto-optic este un dispozitiv extern, foarte fiabil, pentru transferul și stocarea informațiilor. Discurile magneto-optice (MO) au apărut în 1988. Discul MO este închis într-un plic de plastic (cartuș) și este un dispozitiv cu acces aleatoriu. Combină principiile magnetice și optice ale stocării informațiilor și reprezintă un substrat (strat) de policarbonat de 1,2 mm grosime, pe care sunt aplicate mai multe straturi magnetice de peliculă subțire (Fig.). Înregistrare cu laser la o temperatură de aproximativ 200 o. C pe stratul magnetic are loc concomitent cu modificarea câmpului magnetic. Orez. Compoziția discului MO.

Înregistrarea datelor este realizată de un laser într-un strat magnetic. Sub influența temperaturii la punctul de încălzire din stratul magnetic, rezistența la modificarea polarității scade, iar câmpul magnetic schimbă polaritatea la punctul încălzit la unitatea binară corespunzătoare. La sfârșitul încălzirii, rezistența crește, dar se menține polaritatea stabilită. Ștergerea creează polaritate egală în câmpul magnetic, corespunzătoare zerourilor binare. În acest caz, fasciculul laser încălzește constant zona ștearsă. Citirea datelor înregistrate în strat este efectuată de un laser cu o intensitate mai mică, ceea ce nu duce la încălzirea zonei de citire. În acest caz, spre deosebire de CD-uri, suprafața discului nu este deformată.

Compact disc optic(CD) este un disc de plastic cu un strat special pe care informațiile înregistrate sunt stocate în formă digitală. Datorită schimbării vitezei de rotație a acesteia, pista în raport cu fasciculul laser de citire se mișcă cu o viteză liniară constantă. În centrul discului viteza este mai mare, iar la margine este mai lentă (1,2–1,4 m/sec). CD folosește un laser cu lungimea de undă a radiației = 0,78 µm. Informațiile digitale „arse” de un laser sunt stocate sub formă de „gropi” – linii de 0,6–0,8 microni lățime și 0,9–3,3 microni lungime. Există trei tipuri principale de CD-uri: ● CD-ROM, care sunt de obicei înregistrate în fabrică prin ștampilare dintr-o matrice; ● CD-R-uri utilizate pentru sesiuni de înregistrare cu laser simple sau multiple; ● CD-RW, conceput pentru mai multe cicluri de scriere-stergere.

În CD-R (Compact Disk Recordable), deasupra unui strat reflectorizant de aur, argint sau aluminiu, există un strat organic de plastic special cu punct de topire scăzut. Din acest motiv, un astfel de disc este sensibil la căldură și la lumina directă a soarelui. CD-RW folosește, de asemenea, o compoziție organică ca strat intermediar, dar este capabil să treacă de la o stare cristalină (transparentă la laser) la una amorfă atunci când este supus unei încălziri puternice. Căldura scăzută îl readuce la starea cristalină. Așa are loc rescrierea.

DVD La începutul anului 1997, a apărut un standard de disc compact numit DVD (Digital Video Disc), destinat în primul rând înregistrării de programe video de înaltă calitate. Ulterior, abrevierea DVD a primit următorul sens - Digital Versatile Disc (universal disc digital), mai pe deplin în concordanță cu capacitățile acestor discuri de înregistrare audio, video, informații text, software pentru PC, etc. DVD oferă mai multe calitate superioară imagini decât CD. Ei folosesc un laser cu o lungime de undă de radiație mai scurtă = 0,635–0,66 µm. Acest lucru face posibilă creșterea densității de înregistrare, adică reducerea dimensiunilor geometrice ale gropilor la 0,15 µm și a pasului pistei la 0,74 µm.

Densitatea de înregistrare a discurilor optice este determinată de lungimea de undă a laserului, adică de capacitatea de a focaliza un fascicul cu un punct al cărui diametru este egal cu lungimea de undă de pe suprafața discului. În urma DVD-ului, la sfârșitul anului 2001 au apărut dispozitivele Blu-Ray, permițând funcționarea în regiunea albastră a spectrului cu o lungime de undă = 450–400 nm.

Pentru a crește capacitatea, se folosesc și discuri fluorescente - FMD (Fluorescent Multilayer Disk). Principiul funcționării lor este de a modifica proprietățile fizice (aspectul strălucirii fluorescente) ale anumitor substanțe chimice sub influența unui fascicul laser (Fig.). Aici, în loc de tehnologiile CD și DVD care folosesc un semnal reflectat, lumina este emisă direct din stratul informațional sub influența unui laser. Aceste discuri sunt realizate din fotocrom transparent. Sub influența radiației laser, are loc o reacție chimică în ele, iar secțiunile individuale ale stratului de informații („gropi”) sunt umplute cu material fluorescent. Această metodă poate fi considerată o metodă de înregistrare volumetrică a datelor. Într-o măsură mai mare, o astfel de înregistrare este posibilă folosind holografia tridimensională, care permite acum să fie plasat până la 1 TB de date într-un cristal de dimensiunea unui cub de zahăr.

Există două tipuri principale de memorie Flash utilizate: NAND și NOR (funcție NOR logică) și NAND (funcție NAND logică). Structura NOR constă din celule de stocare a informațiilor elementare conectate în paralel. Această organizare a celulelor oferă acces aleatoriu la date și înregistrarea octet cu octet a informațiilor. Structura NAND se bazează pe principiul conexiunii secvenţiale a celulelor elementare care formează grupuri (16 celule într-un grup), care sunt combinate în pagini, iar paginile în blocuri. Cu această construcție a unei matrice de memorie, accesarea celulelor individuale este imposibilă. Programarea se realizează simultan doar în cadrul unei pagini, iar la ștergere, accesul are loc la blocuri sau grupuri de blocuri.

Cipurile NOR funcționează bine împreună cu RAM, așa că sunt mai des folosite pentru BIOS. Când lucrați cu comparativ suprafețe mari procesele de scriere/ștergere a datelor din memoria NAND sunt mult mai rapide decât în ​​memoria NOR. Deoarece 16 celule de memorie NAND adiacente sunt conectate în serie, fără goluri de contact, se realizează o densitate mare de celule pe cip, ceea ce permite o capacitate mai mare la aceleași standarde tehnologice. De la mijlocul anilor 1990. Cipurile NAND au apărut sub formă de discuri cu stare solidă (Solid State Disk, SSD). Pentru a compara, timpul de acces pentru SDRAM este de 10–50 μs, pentru memoria flash este de 50–100 μs, iar pentru hard disk-uri este de 5000–10000 μs.

Stare solidă dur Unitatea Samsung. Viteza de citire de pe un astfel de disc este de 57 MB/s, iar viteza de scriere pe acesta este de 32 MB/s. Consumul de energie SSD este mai mic de 5% față de hard disk-urile tradiționale, mărind timpul cu peste 10%. durata de viață a bateriei PC-uri portabile. SSD-urile oferă o fiabilitate ultra-înaltă a stocării datelor și s-au dovedit în condiții de temperatură și umiditate extreme. Compania din Sankt Petersburg „Pur și simplu. Soft” a oferit un driver Flash. RAID pentru combinarea a două unități flash într-o matrice RAID.

Memoria flash este un dispozitiv portabil de stocare nevolatil. Următoarele standarde de memorie flash sunt utilizate în mod obișnuit: Compact. Flash, inteligent. Media, Memory Stick, Dischete, Multi. Carduri media, etc. Pot fi folosite în locul dischetelor, hard disk-urilor compacte cu laser și magneto-optice, mici. Dispozitivele moderne de memorie flash amovibile oferă viteze mari de schimb de date (Ultra High Speed) - mai mult de 16,5 Mbit/s. Pentru a vă conecta la portul USB al computerului, utilizați special USB Flash Drive (Fig.), care sunt dispozitive mobile de stocare a datelor de dimensiuni mici, care nu au părți mecanice în mișcare sau rotative.

Holografia este o metodă fotografică de înregistrare, reproducere și transformare a câmpurilor de undă. A fost propus pentru prima dată în 1947 de către fizicianul maghiar Dennis Gabor. În anii 1960, odată cu apariția laserului, a devenit posibilă înregistrarea și reproducerea cu precizie a imaginilor volumetrice într-un cristal de niobat de litiu. Începând cu anii 1980, odată cu apariția discurilor compacte, dispozitivele de stocare a informațiilor holografice bazate pe optică laser au devenit una dintre tehnologiile pentru memoria externă. Memoria holografică reprezintă întregul volum al suportului de stocare al purtătorului, în timp ce elementele de date sunt acumulate și citite în paralel.

Dispozitivele moderne de stocare holografică se numesc HDSS (sistem de stocare a datelor holografice). Acestea conțin: un laser, un divizor de fascicul pentru divizarea fasciculului laser, oglinzi pentru dirijarea fasciculului laser, un panou cu cristale lichide utilizat ca modulator spațial al luminii, lentile pentru focalizarea fasciculului laser, un cristal de niobat de litiu sau fotopolimer ca dispozitiv de stocare, un fotodetector pentru citirea informațiilor (Fig.) .

Odată cu apariția computerelor, problema stocării informațiilor la care a fost trimisă inițial formă digitală. Și acum această problemă este foarte relevantă, deoarece doriți să salvați aceleași fotografii sau videoclipuri pentru o memorie lungă. De aceea, va trebui inițial să găsiți un răspuns la întrebarea ce dispozitive și medii sunt folosite pentru stocarea pe termen lung a informațiilor. De asemenea, ar trebui să apreciezi pe deplin toate avantajele și dezavantajele acestora.

Conceptul de informație și metodele de stocare a acesteia

În zilele noastre, puteți găsi mai multe tipuri principale de date de informații pe computere. Cele mai comune forme sunt text, grafic, audio, video, matematic și alte formate.

În chiar versiune simplă Hard disk-urile computerelor sunt folosite pentru a stoca informații, pe care utilizatorul salvează inițial fișierul. Dar aceasta este doar o față a monedei, pentru că pentru a vizualiza (extrage) aceste informații, aveți nevoie de cel puțin sistem de operareși programele corespunzătoare, care în general reprezintă, de asemenea, date informaționale.

Este interesant că, la orele de informatică din școli, atunci când alegeți răspunsul corect la astfel de întrebări, de multe ori întâlnim afirmația că, se presupune, pentru stocarea pe termen lung a informațiilor, RAM. Și școlarii care nu sunt familiarizați cu specificul și principiile muncii sale consideră că acesta este răspunsul corect.

Din păcate, acestea sunt greșite, deoarece RAM stochează doar informații despre procesele care rulează în prezent, iar atunci când se încheie sau sistemul este repornit, RAM este complet șters. Acest lucru este similar cu principiul jucăriilor de desen odată populare pentru copii, când puteai mai întâi să desenezi ceva pe ecran și apoi să scuturi jucăria, iar desenul ar dispărea sau când profesorul șterge textul scris cu cretă de pe tablă.

Cum erau stocate informațiile înainte

Prima metodă de conservare a informațiilor sub formă de picturi pe rocă (grafică, de altfel) este cunoscută din timpuri imemoriale.

Mult mai târziu, odată cu apariția vorbirii, păstrarea informației a început să fie un proces, ca să spunem așa, de transmitere din gură în gură (mituri, legende, epopee). Scrisul a dus la apariția cărților. Nici picturile sau desenele nu au fost uitate. Odată cu apariția fotografiei, a tehnologiilor de înregistrare a sunetului și video, mediile corespunzătoare au apărut în domeniul informației. Dar toate acestea s-au dovedit a fi de scurtă durată.

Dispozitiv pentru stocarea pe termen lung a informațiilor: cerințe de bază

În ceea ce privește sistemele informatice, ar trebui să înțelegeți clar ce cerințe trebuie să îndeplinească mediile moderne pentru ca informațiile să fie stocate pe ele cât mai mult timp posibil.

Cea mai importantă cerință este durabilitatea și rezistența la uzură și deteriorarea fizică sau de altă natură. Și în legătură cu orice tip de media, putem vorbi despre intervale de timp foarte relativ, pentru că, după cum știm, „nimic nu durează pentru totdeauna sub lună”.

Ce suporturi sunt folosite pentru stocarea pe termen lung a informațiilor?

Acum să trecem direct la dispozitivele pe care pot fi stocate date de orice tip, dacă nu pentru totdeauna, atunci măcar pentru o lungă perioadă de timp. Deci, ce tipuri de suporturi sunt folosite pentru stocarea pe termen lung a informațiilor?

Printre cele mai frecvent utilizate în legătură cu tehnologia informatică sunt următoarele:

  • hard disk-uri interne și amovibile și unități ZIP ale computerelor;
  • CD-uri optice, DVD-uri și suporturi Blu-ray;
  • memorie flash de orice tip;
  • dischete (în prezent sunt folosite extrem de rar).

Avantajele și dezavantajele mass-media

După cum se poate vedea din lista de mai sus, doar hard disk-urile încorporate în computere sunt clasificate ca dispozitive interne stocarea datelor. Toate celelalte medii sunt externe.

Dar toate sunt, într-o măsură sau alta, susceptibile de îmbătrânire sau influente externe. În acest sens, dischetele sau aceleași CD-uri sau medii de format diferit sunt cele mai nesigure, deși medii opticeîn acest sens, ele arată mai rezistente la uzură. Dar cât timp pot dura? 5-10 ani? Dar dacă informațiile stocate pe ele sunt vizualizate foarte des, durata de viață este redusă.

Unitățile flash și hard disk-urile au o durată de viață mai lungă, dar nu sunt imune la uzură, deteriorare și îmbătrânire.

Hard disk-urile încep să „se prăbușească” (acesta este un proces natural), unitățile flash pot fi expuse la aceeași lumină solară, umezeală sau chiar pot șterge date din cauza extragerii necorespunzătoare sau a erorilor software. În plus, există mulți factori suplimentari care pot duce la inoperabilitatea dispozitivului.

Cu toate acestea, vorbind despre faptul că dispozitivele enumerate mai sus sunt utilizate pentru stocarea pe termen lung a informațiilor, merită să luăm în considerare faptul că o astfel de clasificare este dată exclusiv pentru starea actuală a lucrurilor din lumea computerelor. Cine știe, poate chiar și în viitorul apropiat vor fi inventate medii complet noi care folosesc alte tehnologii, pentru că, după cum s-a spus, crearea computerelor cuantice este chiar după colț.