Виды накопителей ПК

Дорожкой записи (Track) называется каждое из концентрических колец диска, на котором записаны данные. Поверхность диска разбивается на дорожки, начиная с внешнего края, число дорожек зависит от типа диска. Каждое кольцо дорожки разбивается на участки, называемые секторами. Секторам на дорожке присваиваются номера, начиная с нуля. Сектор с нулевым номером на каждой дорожке резервируется для идентификации записываемой информации, но не для хранения данных.

Емкость дискеты

Емкость дискеты вычисляется по следующей формуле:

Емкость дискеты = число сторон * число дорожек на стороне * число секторов на дорожке * число байт в секторе.

 

2. Накопители на жёстких магнитных дисках

Первый накопитель на жестких дисках (Hard Disk Drive – HDD) был создан в 1973 г. по технологии фирмы IBM и имел кодовое обозначение «30/30» (двухсторонний диск емкостью 30 + 30 Мбайт), которое совпало с названием известного охотничьего ружья «винчестер», использовавшегося при завоевании Дикого Запада. По этой причине накопители на жестких дисках получили название винчестер. В 1979 г. Ф. Коннер А. Шугарт организовали производство первых жестких пятидюймовых дисков емкостью 6 Мбайт.

По сравнению с дискетами HDD обладают такими преимуществами: значительно большая емкость (чтобы сохранить данные объемом 420 Мбайт, требуется один HDD или около 290 дискет 3,5" НD) и время доступа для HDD, оно на порядок меньше, чем для приводов дискет.

Основными характеристиками накопителей на жестких дисках, которые следует принимать во внимание при выборе устройства, являются емкость, быстродействие и время безотказной работы.

Емкость винчестера определяется максимальным объемом данных, которые можно записать на носитель. Реальная величина емкости винчестера достигает сотни гигабайт. Прогресс в области создания и производства накопителей на жестких дисках приводит к тому, что ежегодно плотность записи (и соответственно емкость) увеличивается примерно на 60%.

Среднее время доступа к различным объектам на HDD определяет фактическую производительность накопителя. Время, необходимое винчестеру для поиска любой информации на диске, измеряется миллисекундами. Среднее время доступа винчестеров составляет 7 – 9 мс.

Размер кэш-памяти (быстрой буферной памяти) винчестеров колеблется в диапазоне от 512 Кбайт до 2 Мбайт.

Скорость передачи данных (Maximum Data Transfer Rate – MDTR) зависит от таких характеристик винчестера, как число байт в секторе, число секторов на дорожке, скорость вращения дисков.

Время безотказной работы для накопителей определяется расчетным среднестатистическим временем между отказами (Mean Time Between Failures – MTBF), характеризующим надежность устройства, указывается в документации и обычно составляет 20000 – 500000 ч. Практика показывает, что если накопитель на жестком диске безотказно работает на протяжении первого месяца гарантийного срока, он будет так же безотказно работать до окончания срока своего морального старения.

Накопители на жестком магнитном диске устанавливаются в системный блок и невидимы для пользователя. Диск вращается непрерывно. Герметизация диска позволила добиться его качественного улучшения благодаря идеальной чистоте рабочей поверхности диска. Данные запоминаются на магнитной поверхности диска на дорожках, представляющих собой концентрические окружности, а информация с диска считывается специальными магнитными головками. Подобно дискетам, жесткий диск делится па дорожки и секторы.

Сменные жесткие диски

Сменные жесткие диски используются при необходимости размещения больших объемов, данных на малогабаритных носителях. У сменного винчестера переносным является не только носитель информации, но и весь дисковод, который вынимается из своих направляющих в корпусе ПК. Чаще всего это IDE диски, которые устанавливаются в корпус компьютера. Для извлечения дисковода на передней панели имеется специальная ручка. С обратной его стороны находится адаптер, который обычно обеспечивает силовое питание и связь для приема/передачи данных. Использование сменного жесткого диска такого рода для частого обмена информацией между удаленными ПК не дает желаемых результатов в связи с недостаточной защищенностью от внешних воздействий, возникающих при их транспортировке. Рекомендуется использовать сменные жесткие диски главным образом для целей архивирования данных.

 

3. Оптические носители информации

В последние годы помимо магнитных дисков стали доступны оптические диски. Оптические диски изначально использовались для записи телевизионных программ, но позже они стали использоваться как средства хранения информации в компьютерной технике. Из-за потенциально огромной емкости оптические диски стали предметом многих исследований, и их усовершенствование происходило довольно быстро.

Первые оптические диски были изобретены голландской корпорацией Philips для хранения кинофильмов. Они имели 30 см в диаметре, выпускались под маркой Laser Vision, но нигде, кроме Японии, не пользовались популярностью.

Принцип действия всех оптических накопителей информации основан на лазерной технологии. Луч лазера используется как для записи на носитель информации, так и для считывания ранее записанных данных, и является, по сути, дела своеобразным носителем информации.

Накопители на компакт-дисках

В 1980 году корпорация Philips вместе с Sony разработала CD (Compact Disc – компакт-диск), который быстро вытеснил виниловые диски, использовавшиеся для музыкальных записей.

Согласно Международному Стандарту технических характеристик все компакт-диски должны быть 120 мм в диаметре и 1,2 мм в толщину, а диаметр отверстия в середине должен составлять 15 мм. Аудио-компакт-диски были первым средством хранения цифровой информации, которое вышло на массовый рынок потребления. Предполагается, что они будут использоваться на протяжении ста лет.

С 1980 года, когда компании Philips и Sony объединили свои усилия по созданию технологии записи и производства компакт-дисков с использованием лазеров, началась история создания CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory – компакт диск только для считывания информации)

CD-ROM – компакт-диск (CD), предназначенный  для хранения в цифровом виде  предварительно записанной на  него информации и считывания  ее с помощью специального  устройства, называемого CD-ROM-driver, – дисковода для чтения компакт-дисков. Начиная с 1994 г. дисководы CD-ROM становятся неотъемлемой частью стандартной конфигурации ПК.

К числу задач, для решения которых предназначается устройство CD-ROM, можно отнести установку и обновление программного обеспечения; поиск информации в базах данных; запуск и работу с игровыми и образовательными программами; просмотр видеофильмов; прослушивание музыкальных CD.

Накопители CD-R и CD-RW

Накопители CD-R (CD-Recordable) обеспечивают однократную запись информации на диск и последующее многократное считывание этой информации, в то время как накопители CD-RW (CD-Re Writable – перезаписывающий) позволяют осуществлять многократную запись на оптические диски.

Преимущество СD-R/RW дисков – они тускнеют и выходят из строя медленнее обычных, поскольку отражающий слой у них выполнен из золота и серебра, а поэтому менее подвержен окислению, чем алюминий в большинстве штампованных CD-ROM дисков. Недостатки CD-R/RW дисков – материал регистрирующего слоя CD-R/RW дисков более чувствителен к свету и так же подвержен окислению и разложению. Кроме того, регистрирующая пленка находится в полужидком состоянии и потому весьма чувствительна к ударам и деформациям диска.

Накопители на DVD

Решение проблемы увеличения емкости оптических носителей информации на базе совершенствования технологии производства CD и приводов, а также имеющихся научно-технических решений в области высококачественного цифрового видео привело к созданию CD-дисков повышенной емкости. В 1995 г. Фирмы-производители CD предложили свои стандарты компакт-дисков с увеличенной емкостью. Одним из этих стандартов стал формат SD (Super Density). Во избежание многообразия и несовместимости стандартов в сентябре 1995 г. фирма Sony в союзе с восемью другими фирмами предложила новый универсальный формат записи данных на CD-DVD (Digital Versatile Disk – цифровой универсальный диск). Этот формат, удовлетворяющий требованиям к воспроизведению видеоизображений и к хранению данных, получил активную поддержку среди ведущих производителей CD.

Качество изображении, хранимого в формате DVD, соизмеримо с качеством профессиональных студийных видеозаписей, причем качество звука также не уступает студийному. Такие возможности дисков формата DVD обусловлены улучшенными параметрами рабочей поверхности дисков.

Следующими шагами в развитии технологии DVD стало создание двухслойных дисков, а затем и двухсторонних дисков, что существенно увеличило их емкость.

 

4. Флэш-память

Флэш-память (flash) – современный тип электронно-перепрограммируемого ПЗУ. Как и любое другое электронно-перепрограммируемое ПЗУ, флэш-память можно стирать специальным электрическим импульсом, не вынимая из микросхем. Многие изготовители производят небольшие печатные платы, содержащие десятки мегабайтов флэш-памяти. Они используются для хранения изображений в цифровых камерах и для других целей. Современные цифровые камеры в большинстве своем комплектуются картами флэш-памяти объемом от 8 до 128 Мбайт. Основной технической проблемой в данный момент является то, что флэш-память изнашивается после 10000 стираний, а диски могут служить годами независимо от того, сколько раз они перезаписывались.

 

Заключение.

Таким образом, можно сказать, что жесткие диски еще долго будут сохранять лидирующие позиции на рынке ВЗУ. Это связано с низкой стоимостью записи по сравнению с CD, которые являются достойными конкурентами по объему записываемой информации. Различные способы хранения и записи информации соответствуют различным целям. На текущий момент не существует универсального ВЗУ, которое может быть использовано как постоянное и переносное одновременно и быть при этом доступным обычным пользователям. По всей видимости, в ближайшие годы нам придется так же пользоваться винчестерами в качестве основного носителя, хотя мысль не стоит на месте, и никто не знает, что еще может изобрести человек в скором времени.

Последние два десятилетия характеризуются стремительным прогрессом развития технологий в области записи и хранения информации, одной из которых является флэш-память. Но технологии развиваются быстро, и как знать, не придется ли через десяток лет сдувать пыль с новостей о применении флэш-памяти.

 

Список используемой литературы и интернет ресурсов:

1. Интернет ресурс. Компьютер для начинающих - http://silverkomp.ru/

 

2. Алексеев Е.Г., Богатырев С.Д. Информатика. Мультимедийный электронный учебник http://inf.e-alekseev.ru/text/Memory.html

 

3. Соломенчук В.Г. Соломенчук П.В. Железо ПК 2005. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005.