Устройства для хранения данных на пк

          Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки - на секторы.

          Общую емкость диска можно  вычислить, умножая размер сектора  (512 байт) на количество секторов  на дорожке, количество дорожек  на носителе и количество поверхностей, содержащих пользовательские данные.

          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 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.

          Практически все современные  жесткие диски выпускаются по  технологии, использующей магниторезистивный  эффект. Благодаря этому емкость  дисков растет быстрыми темпами  за счет повышения плотности записи информации. Жесткие диски значительно превосходят гибкие по скорости доступа, емкости и надежности. Винчестерские накопители  имеют очень большую емкость— от 40 до 100 Гбайт и более. У современных моделей скорость вращения  шпинделя обычно составляет 7200 об/мин, среднее время поиска данных 9 мс, средняя скорость передачи данных до 60 Мбайт/с [7, C. 74]. В отличие от дискеты, жесткий диск вращается непрерывно. Винчестерский накопитель связан с микропроцессором через контроллер жесткого диска. Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем - быстрой буферной памятью небольшого объема, в которую компьютер помещает наиболее часто используемые данные (обычно   8 Мбайт),   который   существенно   повышает их   производительность. 

      Для обращения к жесткому диску используется имя С:. В случае установки второго  ЖД ему присваивается имя D:. Для получения структуры, включающей в себя дорожки и сектора, нужно выполнить физическое, или низкоуровневое, форматирование. Для повышения эффективности работы жесткий диск желательно разбить на несколько логических разделов (C:, D:, E:, F: и т.д.) и затем создать системную область диска, для чего применяется логическое, или высокоуровневое, форматирование.   

          •   Накопители на оптических  дисках 

          За последние годы все большее распространение получают накопители на оптических дисках (НОД). Благодаря маленьким размерам (используются компакт-диски диаметром 3,5" и 5,25"), большой емкости и надежности эти накопители становятся все более популярными. 

          Неперезаписываемые  лазерно-оптические  диски обычно называют компакт-дисками  ПЗУ - СD-RОМ  (Compact Disk Read-Only Memory - компакт-диск, из которого можно только читать). СD-RОМ представляет собой прозрачный  полимерный диск диаметром 12 см  и толщиной 1,2 мм, на одну сторону которого напылен светоотражающий слой алюминия, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака. Толщина напыления составляет несколько десятитысячных долей миллиметра. Информация на диске представляется в виде последовательности впадин (углублений в диске) и выступов (их уровень соответствует поверхности диска), расположенных на спиральной дорожке, выходящей из области вблизи оси диска. Емкость СD достигает 780 Мбайт [6, C. 84-85]. 

          Эти диски поставляются фирмой-изготовителем  с уже записанной на них информацией (в частности, с программным обеспечением). Запись информации на них возможна только вне ПК, в лабораторных условиях, лазерным лучом большой мощности, который оставляет на активном слое CD  след — дорожку с микроскопическими впадинами. Таким образом создается первичный "мастер-диск". Процесс массового тиражирования СD-ROM по "мастер-диску" выполняется путем литья под давлением. В оптическом дисководе ПК эта дорожка читается лазерным лучом существенно меньшей мощности. 

         Для работы с СD-RОМ нужно подключить к компьютеру накопитель СD-RОМ, преобразующий последовательность углублений и выступов на поверхности СD-RОМ в последовательность двоичных сигналов. Для этого используется считывающая головка с микролазером и светодиодом. Ток через светодиод образует последовательность двоичных электрических сигналов, соответствующих сочетанию впадин и выступов на дорожке. 

          СD-RОМ обладают высокой удельной  информационной емкостью, что позволяет  создавать на их основе справочные  системы и учебные комплексы с большой иллюстративной базой. Один СD по информационной емкости равен почти 500 дискетам. Считывание информации с СD-RОМ происходит с достаточно высокой скоростью, хотя и заметно меньшей, чем скорость работы накопителей на жестком диске. На сегодняшний день наиболее распространенными являются 52х-скоростные накопители (скорость считывания 7500 Кб/с).  

          СD-RОМ просты и удобны в работе, имеют низкую удельную стоимость  хранения данных, практически не  изнашиваются, не могут быть поражены вирусами, с них невозможно случайно стереть информацию. 

             Существуют также записывающие  накопители СD-R (Сompact Disk Recordable), способные,  наряду с прочтением обычных  компакт-дисков, записывать информацию  на специальные оптические диски  емкостью 680, 700 либо 750 Мбайт. В дисках СD-R отражающий слой выполнен из золотой пленки. Между этим слоем и поликарбонатной основой расположен регистрирующий слой из органического материала, темнеющего при нагревании. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки слоя, которые темнеют и перестают пропускать свет к отражающему слою, образуя участки, аналогичные впадинам. Чтение записи выполняется лазерным лучом так же, как у CD-ROM. Накопители СD-R, благодаря сильному удешевлению, приобретают все большее распространение. 

          Более популярными становятся  накопители CD-RW (Compact Disk-ReWritable), которые  позволяют записывать и перезаписывать  диски CD-RW, записывать диски CD-R, читать диски CD-ROM, т.е. являются  в определённом смысле универсальными. По внешнему виду как сами дисководы, так и диски для CD-RW практически не отличаются от CD-ROM. В целях сохранения информации CD необходимо предохранять от механических повреждений (царапин, сколов), а также от загрязнения. Накопители управляются контроллерами, размещенными на системной плате либо на мультикарте. 

          На  смену технологии СD-RОМ  стремительно идет технология DVD (Digital Versatile Disk - универсальный цифровой  диск). Имея те же габариты, что  обычный компакт-диск, и весьма  похожий принцип работы, он вмещает чрезвычайно много информации — от 4,7 до 17 Гбайт. Сегодня DVD-диск применяется в основном для хранения видеофильмов (DVD-Video или просто DVD) и сверхбольших баз данных (DVD-ROM, DVD-R). 

        В отличие от CD-ROM, диски DVD записываются  с обеих сторон. Более того, с каждой стороны могут быть нанесены один или два слоя информации. Таким образом, односторонние однослойные диски имеют объем 4,7 Гбайт (их часто называют DVD-5, т.е. диски емкостью около 5 Гбайт), двусторонние однослойные — 9,4 Гбайт (DVD-10), односторонние двухслойные — 8,5 Гбайт (DVD-9), а двусторонние двухслойные — 17 Гбайт (DVD-18). Для проигрывания этих дисков необходим DVD-ROM.  

          •   Накопители на записывающих  магнитооптических дисках 

          Накопители на магнитооптических  компакт-дисках СD-MO (Compact Disk-Magneto Optical) сочетают свойства магнитных и оптических дисков. Диски СD-MO можно многократно использовать для записи, но они не читаются на традиционных дисководах CD-ROM. Ёмкость от 650 Мбайт до 2,6 Гбайт. 

          Применяются накопители на магнитных дисках большой емкости – Iomega Zip Drive, Iomega Jaz. Их размеры – 3,5", емкость – от 100 Мбайт до 2,2 Гбайт. Накопитель Zip обеспечивает время доступа, равное 29 мс, и скорость передачи данных до 1 Мбайт/с. У накопителя Jaz основным недостатком является высокая стоимость картриджа, основное его применение – резервное копирование информации.  

          •    Накопители на магнитной  ленте 

          Стримеры (накопители на магнитных  лентах) используются для хранения  больших объемов данных. 

          Стример (англ. tape streamer) — устройство  для резервного копирования больших  объемов информации, создания архивов  данных. В качестве носителя здесь  применяются кассеты с магнитной  лентой. Емкость -  1—2 Гбайт  и более, скорость передачи  данных – от 2 до 9 Мбайт в минуту, длина ленты – от 63,5 до 230 м, количество дорожек – от 20 до 144 [10, С. 70]. Стримеры позволяют записать на небольшую кассету огромное количество информации. Информация на магнитную ленту записывается параллельно по дорожкам. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед ее записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объем сохраняемой информации. Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации.  

          •     Другие устройства 

          В качестве другого устройства  долговременного хранения данных  можно упомянуть флэш-память (flash memory). Физически она представляет  собой устройство, выполненное на  одной микросхеме (кристалле), не имеющее подвижных частей. Действие основано на кристаллах электрически перепрограммируемой флэш-памяти. Физический принцип организации ячеек флэш-памяти можно считать одинаковым для всех выпускаемых устройств вне зависимости от их наименования. Различаются такие устройства по интерфейсу и применяемому контроллеру, что обусловливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении. Наибольшее распространение в последнее время получили flash накопители с USB интерфейсом. Объем флэш-памяти составляет от 64 Мбайт и более.  
 
 
 
 
 
 
 

          1.4. Заключение  

          В настоящее время пользователь  ПК располагает возможностью  выбора устройств долговременного  хранения информации из широчайшего  спектра, предложенного на рынке  компьютерной техники. Обзор таких устройств показывает наличие общих принципов действия при работе на ПК. Вместе с тем следует обращать внимание на существенные различия в технических характеристиках и условиях применения внешних запоминающих устройств. Благодаря такому разнообразию каждый пользователь осуществляет выбор средств хранения данных, исходя из рабочих требований либо собственных предпочтений.  

          Постоянный рост популярности, совершенствование  технической составляющей, увеличение  емкости устройств хранения данных  происходит по причине освоения современных технологий. Организация изготовления сложных компонентов ВЗУ требует крупных финансовых и интеллектуальных затрат. Такое производство могут позволить себе только крупнейшие производители. Каждая модель одного производителя имеет свои, только ей присущие особенности. В связи с этим сегодня достаточно остро стоит проблема распространения нелицензионной продукции. Для борьбы с несанкционированным производством должны применяться комплексные меры, направленные в поддержку фирм-производителей емких и надежных накопителей.

         Список использованной литературы 

      1 Информатика. Базовый курс /Симонович  С.В. и др.- СПб: Питер,2001.-640с. 
 

          1. Информатика / Под ред. Н.В.  Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 1997. – 768 с.

          2. Информатика. Лабораторный практикум   для студентов 2 курса всех  специальностей. – М.: ВЗФЭИ, 2006.

          3. Информационные технологии управления / Под ред. Г.А. Титоренко. –  М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 439 с. 

          4. Компьютерные системы и сети / Под ред. В.П. Косарева, Л.В. Еремина. – М.: Финансы и статистика, 1999. – 464 с.