Зовнішні запам`ятовуючі пристрої

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Південно-Уральський державний університет.
Реферат
По предмету: інформатика.
На тему: Зовнішні
запам'ятовуючі пристрої.
Студентки групи № ЕіУ-129
Кочерової Євгенії Іванівни
Викладач:
Єлісєєва Олена Альбертівна
Челябінськ.
2005
Крім оперативної пам'яті, комп'ютера необхідна додаткова пам'ять для довготривалого розміщення даних. Такі пристрої називаються ВЗП (зовнішні запам'ятовуючі пристрої). Різні способи зберігання і запису інформації служать для різних цілей,
на сьогоднішній день не існує універсального ВЗП, яке може бути використане як постійне і переносне одночасно, і при цьому бути доступним рядовим користувачам. Інформацію необхідно зберігати на носіях, що не залежать від наявності напруги, і таких розмірів, що перевищують можливості всіх сучасних видів первинної пам'яті. Порівняно довгострокове сховище даних, що розташований поза системної плати комп'ютера, називається вторинним сховищем даних (secondary storage). Зовнішня (довготривала) пам'ять - це місце тривалого зберігання даних (програм, результатів розрахунків, текстів і т.д.), не використовуваних у даний момент в оперативній пам'яті комп'ютера. Зовнішня пам'ять, на відміну від оперативної, є енергонезалежною. Носії зовнішньої пам'яті, крім того, забезпечують транспортування даних в тих випадках, коли комп'ютери не об'єднані в мережі (локальні чи глобальні). Для роботи з зовнішньою пам'яттю необхідно наявність накопичувача (пристрою, що забезпечує запис і (або) зчитування інформації) та пристрої зберігання - носія.
У своїй роботі я розгляну такі запам'ятовуючі пристрої: вінчестери, дискети, стримери, флеш-карти пам'яті, MO-накопичувачі, оптичні: CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, і новітні пристрої, що запам'ятовують.
Накопичувачі на жорстких дисках (вінчестери).
Накопичувачі на жорсткому диску (вінчестери) призначені для постійного зберігання інформації, яка використовується при роботі з комп'ютером: програм операційної системи, часто використовуваних пакетів програм, редакторів документів, трансляторів з мов програмування і т.д. Наявність жорсткого диска значно підвищує зручність роботи з комп'ютером.
З точки зору операційної системи елементарною одиницею розміщення даних на диску є кластер. Він являє собою групу секторів, з точністю до якої відбувається розміщення файлів на диску. Сектор є зоною доріжки, в якій власне і зберігаються розряди данних.Колічество секторів на доріжці залежить від багатьох змінних, але в основному визначаються сумарною довжиною поля даних і службового поля, що утворюють сектор (горизонтальна щільність). розмір сектора.
Ємність вінчестера - його основна характеристика. Сьогодні обсяг даних, які можна записати повинен бути не менше 10-15 Гб, але вимоги програмного забезпечення постійно зростають, тому жорсткий диск доведеться міняти раз в 1-2 роки залежно від то того наскільки інтенсивно і з якими цілями використовується комп'ютер.
Ще одою характеристикою є час доступу необхідне HDD для пошуку будь-якої інформації на диску. Середній час доступу, на сьогоднішній день, для найкращих IDE і SCSI дисків - це значення менше 2 мс. Середній час пошуку - час, протягом якого магнітні головки переміщаються від одного циліндра до іншого головним чином залежить від механізму приводу головок, а не від інтерфейсу. Швидкість передачі даних, залежить від кількості байт в секторі, кількості секторів на доріжці і від швидкості обертання дисків (3000-3600 об. / хв. Найсучасніші HDD - 7200 об. / хв.). Виробники дають гарантію надійності пристрою, яка зазвичай складає 20000-500000 годин. Напрацювання вінчестера за рік складе 8760 годин, що робить цей параметр не важливим, так як вінчестер морально застаріє раніше, ніж фізично.
Дискети.

Дискета являє собою круглий шматок гнучкого пластику, покритий магнітним окислом. Магнітні диски, що використовуються на великих комп'ютерах, виготовляються з жорстких металевих пластин, а для дискет використовуються гнучкі пластикові гуртки, що і дало їм популярна назва "гнучкі" або "флоппі" - диски. Те, що ці диски були зроблені гнучкими, значно зменшило вірогідність їх пошкодження при поводженні з ними і це в значній мірі визначило їхній успіх. Зараз у комп'ютерах використовуються накопичувачі для дискет розміром 3,5 дюйма (89 мм) і ємністю 1,44 Мбайт. Ці дискети укладені в жорсткий пластмасовий конверт, що значно підвищує їх надійність і довговічність. На дискетах 3,5 дюйма є спеціальний перемикач - клямка, що дозволяє чи забороняє запис на дискету.
Магнітооптика.
Це, так звані магнітооптичні дисководи. МО-привід являє собою накопичувач інформації, в основу якого покладено магнітний носій з оптичним (лазерним) управлінням. Існують наступні формати магнітооптичних дисків: Односторонні 3,5 ", Двосторонні 5,25", 2.5 "диски MD Data, розроблені фірмою Sony, 1.2" диски фірми Maxell
Звичайно, оптичні накопичувачі значно випереджають магнітооптичні у швидкості запису та обсяги даних, що зберігаються але, на жаль, значно програють їм в надійності зберігання даних. Для прикладу, зіпсувати дані на магнитооптическом диску досить важко, по-перше, диск укладений в картридж, що оберігає від подряпин, по-друге - для того, щоб стерти дані на магнитооптическом диску, необхідно нагріти його до дуже високої температури Сьогодні у продажу зустрічаються MOD 5,25 "ємністю 4,6 Гб. Головна їхня перевага, це можливість перезапису інформації. Тим не менше, ці пристрої мають дуже високу ціну.
Стримери.
Стримери (Tape Drive)-Пристрої зберігання даних на магнітній стрічці, є поширеним засобом архівації даних. Вони відносяться до категорії пристроїв зберігання Off-Line, для них характерний дуже великий час доступу, обумовлене послідовним методом доступу, середня швидкість обміну і велика ємність носія - від сотень мегабайт до декількох гігабайт. Існують стандарти: QIC, TRAVAN, DDS, DAT і DLT. Існують стандарти: QIC, TRAVAN, DDS, DAT і DLT.
QIC (Quarter Inch Cartridge) відрізняється низькою швидкодією, так як підключається до інтерфейсу накопичувачів на гнучких дисках. Існують касети об'ємом від 40 Мб до 13 Гб. TRAVAN розроблений на основі QIC, в залежності від обсягу інформації, на яку розрахована касета (400-4000 Мб) використовує контролер накопичувача на магнітних дисках або SCSI-2 (для касет об'ємом 4000 Мб). DSS (Digital Data Storage) і DAT (Digital Audio Tape) стандарти розроблені фірмою Sony і використовуються для цифрової аудіо та відео записи. DLT - найсучасніший стандарт, з'явився в середині 90-х років. Накопичувачі, що використовують цю технологію, можуть зберігати 20-40 Гб даних. Сумарна ємність стрічкових бібліотек побудованих на основі DLT-касет може досягати 5 Тб.
Флеш-пам'ять.
З появою флеш-пам'яті виробники електроніки отримали можливість без особливих проблем і витрат оснастити свої пристрої новим типом накопичувачів. У наявності були вигоди - низьке енергоспоживання, висока надійність (через відсутність рухомих деталей) і стійкість до зовнішніх впливів і навантажень.
USB Flash Drive - портативний пристрій для зберігання і перенесення даних з одного комп'ютера на інший. Компактний, легкий, зручний і напрочуд простий в експлуатації. Для його роботи не потрібні ні сполучні кабелі, ні джерела живлення (включаючи батарейки), ні додаткове програмне забезпечення. Особливості USB Flash Drive: висока швидкість обміну даними по USB, захист від запису перемикачем на корпусі, захист даних паролем, не потрібні драйвери і зовнішнє харчування, може бути відформатований як завантажувальний диск, зберігання даних до 10 років.
У 1994 році корпорація SanDisk представила першу ревізію специфікацій CompactFlash. Теоретична межа місткості накопичувачів на базі CompactFlash - 137 Гбайт. На даний момент на ринку доступні моделі місткістю від 16 Мбайт (які потихеньку стають архаїзмами) до 12 Гбайт. Але найпоширеніші - на 1 і 2 Гбайта. CompactFash - найпопулярніший формат на цифрових фотокамерах професійного рівня. У 2000 році компаніями SanDisk, Matsushita Electric і Toshiba був створений союз, названий SecureDigital Card Association До 2003-2004 року на ринку карт пам'яті існував яскраво виражений лідер CompactFlash. Цьому сприяли декілька обставин: місткість CF досягла 4 Гбайт, в той час як SD зупинилися на відмітці 1 Гбайт; швидкість роботи CF значно перевищувала можливості конкурента; цілий легіон компаній виробляв усілякі контроллери у форматі CF. Однак з 2004 року стало помітно, що SecureDigital дуже сильно укріпив позиції і наздоганяє більш «старого» конкурента. Якщо раніше CF був де-факто єдиний відкритий стандарт, придатний для використання в мобільних пристроях, то тепер виробники нової портативної техніки стали масово переходити на SD через їх меншого розміру.
Оптична технологія.
Найпоширенішим представником цієї родини є СD-ROM. Його характерезуют наступні показники:
- У порівнянні з вінчестером він надійніший в транспортуванні
- CD-ROM має велику ємність, порядку 700Мб
- CD-ROM практично не зношується
Мінімальна швидкість передачі даних в CD-ROM складає 150Кбайт / с і зростає в залежності від моделі приводу, тобто 52-х швидкісний CD-ROM, буде мати 52 * 150 = 7,8 Мб / с.
CD-ROM є, в основному, адаптацією компакт-дисків цифрових аудиозаписують. Цифрові дані записуються на диск, використовуючи спеціальний записуючий пристрій, що наносить мікроскопічні ямки на поверхні диска. Інформація, закодована за допомогою цих ямок, може бути прочитана просто шляхом реєстрації зміни відображення (ямки будуть темніші, чим фон блискучого сріблястого диска). Як тільки CD-ROM буде відштампований за допомогою пресів, дані вже не можуть бути змінені, поглиблення будуть вічні.
На противагу незмінним дисків (CD-R), Перезаписувані оптичні пристрої (CD-RW) виконують саме те, що випливає з їхньої назви. Дані можуть бути записані на такі диски у формі, що дозволяє їхнє оптичне зчитування. Ідея оптичних носіїв, що змусила різноманітних виробників почати розвиток, принаймні, трьох технологій - барвних полімерів, фазових змін і магнітооптики, дві з яких дозволили забезпечити високу щільність збереження, можливу тільки на оптичних носіях, а третя дала потенційну можливість розвивати ці носії в напрямку забезпечення перезапису збережених даних. У системах з фарбувальною полімером підфарбований внутрішній прошарок знебарвлюється від нагрівання лазером. У системах із зміною фази, матеріал, що використовується для запису, може бути у виді правильної кристалічної решітки або у виді хаотично розташованих молекул, при цьому його відбивна система змінюється. Недолік перезаписуваних дисків, заснованих на перших двох принципах - старіння робочого матеріалу, третього - невисока швидкість запису.
DVD-ROM.
Подальший розвиток в області оптичного запису призвело до появи стандарту DVD. Компакт-диск цього формату має такі ж розміри (4,75 "), як і CD, але має велику ємність. Для того щоб досягти шести-семикратного збільшення щільності зберігання даних в порівнянні з CD-R (RW), потрібно було змінити дві ключових характеристики записуючих пристроїв: довжину хвилі записуючого лазера і відносний отвір об'єктива, який його фокусує. У технології CD-R застосовується інфрачервоний лазер з довжиною хвилі 780 нанометрів (нм), в той час як DVD-R (RW) використовує червоний лазер з довжиною хвилі або 635, або 650 нм. У той же час, відносний отвір об'єктива типового пристрою CD-R (RW) дорівнює 0,5, а пристрої DVD-R (RW) - 0,6. Такі характеристики апаратури дозволяють наносити на диски DVD-R (RW) мітки розміром всього лише 0,40 мкм, що набагато менше мінімального розміру мітки CD-R (RW) - 0,834 мкм.
DVD є носієм, який може містити будь-який тип інформації, який зазвичай розміщується на масово випускаються дисках DVD: відео, аудіо, зображення, файли даних, мультимедійні додатки й так далі. У залежності від типу записаної інформації диски DVD-R і DVD-RW можна використовувати на стандартних пристроях відтворення DVD, включаючи більшість дисководів DVD-ROM і програвачів DVD-Video.
Характеристики деяких форматів DVD.
Параметри
DVD-5
DVD-9
DVD-10
DVD-18
Обсяг
(Гб)
4,7
8,54
9,4
17,08
Розташування
інформації
Одностороннє
однорівневе
Одностороннє
дворівневе
Двостороннє
однорівневе
Двостороннє
дворівневе
Новітні запам'ятовуючі пристрої.
Голографічні пристрою.
Свого часу 650 мегабайт, що містилися на оптичному диску, здавалися не таким вже й малим обсягом. Але інформації стає все більше, і часто виявляється, що зберігати її просто ніде. Виходом з ситуації, що склалася можуть стати нові технології, зокрема - голографічний запис. Чому саме вона? Справа в тому, що на що з'явилися в стандарти Blu-Ray, Blue-Laser і HD-DVD ("ідейно" вони дуже схожі на звичайний DVD) надії мало. Поки закінчаться запеклі "війни стандартів", 20 або 50 гігабайт, які можливо записати на подібні носії, здадуться нам не дуже великими чісламі.А ось голографічний запис, анонсована ще в 2001 році компанією InPhase Technologies, дозволяє записати на диск стандартного розміру до 1, 6 терабайта даних. Суть ноу-хау досить проста. Для запису промінь лазера поділяється на опорний і сигнальний потоки, останній обробляється за допомогою просторового світлового модулятора (Spatial Light Modulator - SLM). Цей пристрій перетворює призначені для зберігання дані, що складаються з послідовностей 0 і 1, в "шахове поле" світлих і темних точок - кожне таке поле містить близько мільйона біт інформації.
Після перетину опорного променя і проекції "шахової дошки" утворюється голограма, і на носій проводиться запис інтерференційної картини. Змінюючи кут нахилу опорного променя, а також довжину його хвилі або положення носія, на одну і ту ж площу можна записати кілька різних голограм одночасно - цей процес називається мультиплексуванням. Для читання даних досить освітити диск відповідним опорним променем і "прочитати" вийшов зріз голограми, фактично - ту саму "шахову дошку" - за допомогою сенсора. Так і відновлюються вихідні біти інформації. Крім обсягів зберігання, в технології вражають і інші характеристики. Так, наприклад, заявлена ​​швидкість передачі даних складає 960 мегабіт в секунду.
Звичайно ж, Maxel і InPhase Technologies - далеко не єдині компанії, що працюють на ниві голографічного запису даних. У Японії подібні пристрої збирається випускати фірма OptWare. До речі, мешканці Країни Вранішнього Сонця навіть сформували для просування цього стандарту альянс (HVD Aliance), до складу якого входять такі гіганти, як FujiFilm. Їх технологічне рішення виглядає навіть дещо більш привабливим: по-перше, жодних громіздких картриджів, нагадують про п'ятидюймових дискетах, а по-друге, конструктори обіцяють зробити так, щоб у новому дисководі можна було програвати і стандартні CD і DVD-диски.
MODS-диски.
Фізики з Імперського коледжу в Лондоні (Imperial College) розробили оптичний диск розміром з CD або DVD, в якому міститься 1 терабайт даних (або 472 години високоякісного відео), що на порядки більше не тільки в порівнянні з DVD-ROM, а й перспективним диском формату Blu-Ray. Новий формат названий MODS (Multiplexed Optical Data Storage). Його секрет полягає не тільки в розмірах одного піта (це поглиблення, які зчитує промінь лазера) або їх щільній упаковці. Головне нововведення - один піт в MODS кодує один біт (1 або 0, як у всіх колишніх систем запису), а десятки біт.Дело в тому, що кожен піт в новому форматі не симетричний. Він містить невелику додаткову западинку, нахилену вглиб під одним із 332 кутів. Вони створили апаратуру і спеціальне програмне забезпечення, що дозволяє точно ідентифікувати тонкі відмінності у відображенні світла від таких пітів. За прогнозом фізиків, серійні диски MODS і дисководи для них можуть прийти на ринок між 2010 і 2015 роками, за умови фінансування подальшої роботи групи. Цікаво, що ці приводи будуть назад сумісними з DVD і CD, хоча, зрозуміло, нинішні дисководи MODS-диски прочитати не зможуть.
Перпендикулярна запис.
Згідно з прогнозами консультаційної компанії TrendFocus, жорсткі диски звичайного настільного комп'ютера до 2007 року досягнуть обсягу 500-600 гігабайт. На ноутбуки будуть встановлювати диски поменше - 300 гігабайт, а в КПК і різних дрібних мобільних пристроях звичайною справою будуть обсяги близько 20 гігабайт. Вже на підході нова технологія "перпендикулярного запису даних", заснована на орієнтації магнітних частинок перпендикулярно поверхні диска, яка дозволить записувати до 1 Тб в стандартному 3,5-дюймовому форм-факторі. Спрощено, біти (намагнічені ділянки) не лежать "навзнак" на поверхні диска, як це має місце в звичайній (поздовжньої) запису, а стоять вертикально, перпендикулярно площині диска. Компанія Maxtor, наприклад, оголосила про створення працюючого прототипу такого диска, з об'ємом запису до 175 Гб на пластину, ще в минулому році, і до 2005 року більшість виробників почне промислове виробництво за цією технологією.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Програмування, комп'ютери, інформатика і кібернетика | Реферат
37.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Зовнішні запам`ятовуючі пристрої 2
Зовнішні запам`ятовуючі пристрої ВЗП
Зовнішні запам ятовуючі пристрої пам ять комп ютера
Зовнішні запам`ятовуючі устройстваВЗУ
Постійні запам ятовувальні пристрої
Оперативні запам ятовувальні пристрої
Зовнішні пристрої ПК
Зовнішні пристрої ПК 2
Зовнішні пристрої ЕОМ
© Усі права захищені
написати до нас