Южно-УральскийГосударственный университет.
Реферат
По предмету: информатика.
На тему: Внешние
запоминающие устройства.
Студентки группы № ЭиУ-129
Кочеровой Евгении Ивановны
Преподаватель:
Елисеева Елена Альбертовна
Челябинск.
2005
Помимо оперативной памяти, компьютеру необходимадополнительная память для долговременного размещения данных. Такие устройстваназываются ВЗУ (внешние запоминающие устройства). Различные способы хранения изаписи информации служат для разных целей, на сегодняшний день не существует универсального ВЗУ, которое может бытьиспользовано как постоянное и переносное одновременно, и при этом бытьдоступным рядовым пользователям. Информацию необходимо сохранять на носителях,не зависящих от наличия напряжения, и таких размеров, которые превышаютвозможности всех современных видов первичной памяти. Сравнительнодолговременное хранилище данных, расположенное вне системной платы компьютера,называется вторичным хранилищем данных (secondary storage). Внешняя (долговременная) память — этоместо длительного хранения данных (программ, результатов расчётов, текстов ит.д.), не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. Внешняяпамять, в отличие от оперативной, является энергонезависимой. Носители внешнейпамяти, кроме того, обеспечивают транспортировку данных в тех случаях, когда компьютерыне объединены в сети (локальные или глобальные). Для работы с внешней памятьюнеобходимо наличие накопителя(устройства, обеспечивающего запись и (или) считывание информации) и устройствахранения — носителя.
В своей работе я рассмотрю следующие запоминающиеустройства: винчестеры, дискеты, стримеры, флэш-карты памяти, MO-накопители,оптические:CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, и новейшие запоминающие устройства.
Накопители на жёстких дисках (винчестеры).
Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначеныдля постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программоперационной системы, часто используемых пакетов программ, редакторовдокументов, трансляторов с языков программирования и т.д. Наличие жёсткогодиска значительно повышает удобство работы с компьютером.
С точки зрения операционной системы элементарнойединицей размещения данных на диске является кластер. Он представляет собойгруппу секторов, с точностью до которой происходит размещение файлов на диске.Сектор представляет собой зону дорожки, в которой собственно и хранятсяразряды данных.Количество секторов на дорожке зависит от многих переменных,но в основном определяются суммарной длиной поля данных и служебного поля,образующих сектор (горизонтальная плотность). размер сектора.
Емкость винчестера – его основная характеристика.Сегодня объем данных, которые можно записать должен быть не менее 10-15 Гб, нотребования программного обеспечения постоянно растут, поэтому жесткий дискпридется менять раз в 1-2 года в зависимости от то того насколько интенсивно ис какими целями используется компьютер.
Еще одой характеристикой является время доступанеобходимое HDD для поиска любой информации на диске. Среднее время доступа, насегодняшний день, для лучших IDE и SCSI дисков — это значение меньше 2 мс. Среднеевремя поиска – время, в течение которого магнитные головки перемещаются отодного цилиндра к другому главным образом зависит от механизма привода головок, а не от интерфейса. Скорость передачи данных, зависит от количествабайт в секторе, количестве секторов на дорожке и от скорости вращения дисков(3000-3600 об./мин. Самые современные HDD – 7200 об./мин.). Производители даютгарантию надежности устройства, которая обычно составляет 20000-500000 часов.Наработка винчестера за год составит 8760 часов, что делает этот параметр неважным, так как винчестер морально устареет раньше, чем физически.
Дискеты.
Дискетапредставляет собой круглый кусок гибкого пластика, покрытый магнитным окислом.Магнитные диски, использующиеся на больших компьютерах, изготавливаются изжестких металлических пластин, а для дискет используются гибкие пластиковыекружки, что и дало им популярное название «гибкие» или«флоппи» — диски. То, что эти диски были сделаны гибкими, значительноуменьшило вероятность их повреждения при обращении с ними и это в значительноймере определило их успех. Сейчас в компьютерах используются накопители длядискет размером 3,5 дюйма (89 мм) и ёмкостью 1,44 Мбайт. Эти дискеты заключеныв жёсткий пластмассовый конверт, что значительно повышает их надёжность идолговечность. На дискетах 3,5 дюйма имеется специальный переключатель — защёлка, разрешающая или запрещающая запись на дискету.
Магнитооптика.
Это, так называемые магнитооптические дисководы.МО-привод представляет собой накопитель информации, в основу которого положенмагнитный носитель с оптическим (лазерным) управлением. Существуют следующиеформаты магнитооптических дисков: Односторонние 3,5”, Двусторонние 5,25”, 2.5”диски MD Data, разработанные фирмой Sony,1.2” диски фирмы Maxell
Конечно,оптические накопители значительно опережают магнитооптические в скорости записии объемах хранимых данных но, увы, значительно проигрывают им в надежностихранения данных. Для примера, испортить данные на магнитооптическом дискедовольно трудно; во-первых, диск заключен в картридж, предохраняющий отцарапин; во-вторых — для того, чтобы стереть данные на магнитооптическом диске,необходимо нагреть его до очень высокой температуры Сегодня в продаже встречаютсяMOD 5,25”емкостью 4,6 Гб. Главное их преимущество, этовозможность перезаписи информации. Тем не менее, эти устройства имеют слишкомвысокую цену.
Стримеры.
Стримеры(TapeDrive)-Устройства хранения данных на магнитной ленте, являются распространеннымсредством архивации данных. Они относятся к категории устройств храненияOff-Line, для них характерно очень большое время доступа, обусловленноепоследовательным методом доступа, средняя скорость обмена и большая емкостьносителя — от сотен мегабайт до нескольких гигабайт. Существуют стандарты: QIC,TRAVAN, DDS, DAT и DLT. Существуют стандарты: QIC, TRAVAN, DDS, DAT и DLT.
QIC (Quarter Inch Cartridge) отличается низкимбыстродействием, так как подключается к интерфейсу накопителей на гибкихдисках. Существуют кассеты объемом от 40 Мб до 13 Гб. TRAVAN разработан наоснове QIC, в зависимости от объема информации, на которую рассчитана кассета(400-4000 Мб) использует контроллер накопителя на магнитных дисках или SCSI-2(для кассет объемом 4000 Мб). DSS (Digital Data Storage) и DAT (Digital AudioTape) стандарты разработаны фирмой Sony и используются для цифровой аудио ивидео записи. DLT – самый современный стандарт, появился в середине 90-х годов.Накопители, использующие эту технологию, могут хранить 20-40 Гб данных.Суммарная емкость ленточных библиотек построенных на основе DLT-кассет можетдостигать 5 Тб.
Флэш-память.
Споявлением флэш-памяти производители электроники получили возможность безособых проблем и затрат оснастить свои устройства новым типом накопителей.Налицо были выгоды – низкое энергопотребление, высокая надежность (из-заотсутствия движущихся деталей) и устойчивость к внешним воздействиям инагрузкам.
USBFlash Drive — портативное устройство для хранения и переноса данных с одногокомпьютера на другой. Компактный, легкий, удобный и удивительно простой вэксплуатации. Для его работы не нужны ни соединительные кабели, ни источникипитания (включая батарейки), ни дополнительное программное обеспечение.Особенности USB Flash Drive: высокая скорость обмена данными по USB, защита отзаписи переключателем на корпусе, защита данных паролем, не требуются драйверыи внешнее питание, может быть отформатирован как загрузочный диск, хранениеданных до 10 лет.
В1994 году корпорация SanDisk представила первую ревизию спецификацийCompactFlash. Теоретический предел емкости накопителей на базе CompactFlash –137 Гбайт. На данный момент на рынке доступны модели емкостью от 16 Мбайт(которые потихоньку становятся архаизмами) до 12 Гбайт. Но самыераспространенные – на 1 и 2 Гбайта. CompactFash – самый популярный формат нацифровых фотокамерах профессионального уровня. В 2000 году компаниями SanDisk,Matsushita Electric и Toshiba был создан союз, названный SecureDigital CardAssociation До 2003-2004 года на рынке карт памяти существовал ярко выраженныйлидер CompactFlash. Этому способствовали несколько обстоятельств: емкость CFдостигла 4 Гбайт, в то время как SD остановились на отметке 1 Гбайт; скоростьработы CF значительно превышала возможности конкурента; целый легион компанийпроизводил всевозможные контроллеры в формате CF. Однако с 2004 года сталозаметно, что SecureDigital очень сильно укрепил позиции и догоняет более«старого» конкурента. Если раньше CF был де-факто единственный открытый стандарт,пригодный для использования в мобильных устройствах, то теперь производителиновой портативной техники стали массово переходить на SD из-за их меньшегоразмера.
Оптическая технология.
Самымраспространенным представителем этого семейства является СD-ROM.Его характерезуют следующие показатели:
— По сравнению с винчестером оннадежнее в транспортировке
— CD-ROM имеет большую емкость, порядка 700Мб
— CD-ROM практически не изнашивается
Минимальная скорость передачи данных у CD-ROMсоставляет 150Кбайт/с и возрастает в зависимости от модели привода, т.е. 52-хскоростной CD-ROM, будет иметь 52*150 = 7,8Мб/с.
CD-ROMявляются, в основном, адаптацией компакт-дисков цифровых аудиозаписывающихсистем. Цифровые данные записываются на диск, используя специальноезаписывающее устройство, которое наносит микроскопические ямки на поверхностидиска. Информация, закодированная с помощью этих ямок, может быть прочитанапросто путем регистрации изменения отраженности (ямки будут темнее, чем фонблестящего серебристого диска). Как только CD-ROMбудет отштампован с помощью прессов, данные уже не могут быть изменены,углубления будут вечны.
В противоположность неизменяемым дискам(CD-R),Перезаписываемые оптические устройства(CD-RW)выполняют именно то, что следует из их названия. Данные могут быть записаны натакие диски в форме, которая позволяет их оптическое считывание. Идеяоптических перезаписываемых носителей заставила различных производителей начатьразвитие, по крайней мере, трех технологий — красящих полимеров, фазовыхизменений и магнитооптики, две из которых позволили обеспечить высокуюплотность хранения, возможную только на оптических носителях, а третья далапотенциальную возможность развивать эти носители в направлении обеспеченияперезаписи хранимых данных. В системах с красящим полимером подкрашенныйвнутренний слой обесцвечивается от нагрева лазером. В системах с изменениемфазы, материал, используемый для записи, может быть в виде правильнойкристаллической решетки или в виде хаотично расположенных молекул, при этом егоотражательная система изменяется. Недостаток перезаписываемых дисков,основанных на первых двух принципах — старение рабочего материала, третьего — невысокая скорость записи.
DVD-ROM.
Дальнейшее развитие в области оптической записи привело кпоявлению стандарта DVD. Компакт-диск этого формата имееттакие же размеры (4,75”), как и CD, ноимеет большую емкость. Для того чтобы достичь шести-семикратного увеличенияплотности хранения данных по сравнению с CD-R(RW), нужно было изменить две ключевых характеристикизаписывающих устройств: длину волны записывающего лазера и относительноеотверстие объектива, который его фокусирует. В технологии CD-R применяетсяинфракрасный лазер с длиной волны 780 нанометров (нм), в то время как DVD-R(RW) использует красный лазер с длинойволны либо 635, либо 650 нм. В то же время, относительное отверстие объективатипичного устройства CD-R(RW)равно 0,5, а устройства DVD-R(RW) — 0,6. Такие характеристики аппаратуры позволяют наносить на диски DVD-R(RW) метки размером всего лишь 0,40 мкм,что гораздо меньше минимального размера метки CD-R(RW) — 0,834 мкм.
DVD является носителем, который может содержать любой типинформации, который обычно размещается на массово выпускаемых дисках DVD:видео, аудио, изображения, файлы данных, мультимедийные приложения и так далее.В зависимости от типа записанной информации диски DVD-R и DVD-RW можно использовать на стандартных устройствах воспроизведенияDVD, включая большинство дисководов DVD-ROM и проигрывателей DVD-Video.
Характеристикинекоторых форматов DVD.
Параметры DVD-5 DVD-9 DVD-10 DVD-18Объем
(Гб)
4,7 8,54 9,4 17,08Расположение
информации
Одностороннее
одноуровневое
Одностороннее
двухуровневое
Двухстороннее
одноуровневое
Двухстороннее
двухуровневое
Новейшие запоминающие устройства.
Голографические устройства.
В своё время 650 мегабайт,помещавшиеся на оптическом диске, казались не таким уж и малым объёмом. Ноинформации становится всё больше, и зачастую оказывается, что хранить её простонегде. Выходом из сложившейся ситуации могут стать новые технологии, вчастности — голографическая запись. Почему именно она? Дело в том, что напоявившиеся в стандарты Blu-Ray, Blue-Laser и HD-DVD («идейно» ониочень похожи на обычный DVD) надежды мало. Пока закончатся ожесточённые«войны стандартов», 20 или 50 гигабайт, которые возможно записать наподобные носители, покажутся нам не слишком большими числами.А вотголографическая запись, анонсированная ещё в 2001 году компанией InPhaseTechnologies, позволяет записать на диск стандартного размера до 1,6 терабайтаданных. Суть ноу-хау достаточно проста. Для записи луч лазера разделяется наопорный и сигнальный потоки, последний обрабатывается с помощьюпространственного светового модулятора (Spatial Light Modulator — SLM).Это устройство преобразует предназначенные для хранения данные, состоящие изпоследовательностей 0 и 1, в «шахматное поле» светлых и тёмныхточек — каждое такое поле содержит около миллиона бит информации.
После пересечения опорноголуча и проекции «шахматной доски» образуется голограмма, и наноситель производится запись интерференционной картины. Изменяя угол наклонаопорного луча, а также длину его волны или положение носителя, на одну и ту жеплощадь можно записать несколько различных голограмм одновременно — этотпроцесс называется мультиплексированием. Для чтения данных достаточно осветитьдиск соответствующим опорным лучом и «прочитать» получившийся срезголограммы, фактически – ту самую «шахматную доску» — с помощью сенсора.Так и восстанавливаются исходные биты информации. Кроме объёмов хранения, втехнологии впечатляют и остальные характеристики. Так, например, заявленнаяскорость передачи данных составляет 960 мегабит в секунду.
Конечно же, Maxel и InPhaseTechnologies — далеко не единственные компании, работающие на нивеголографической записи данных. В Японии подобные устройства собираетсявыпускать фирма OptWare. Кстати, обитатели Страны Восходящего Солнца дажесформировали для продвижения этого стандарта альянс (HVD Aliance), в составкоторого входят такие гиганты, как FujiFilm. Их технологическое решениевыглядит даже несколько более привлекательным: во-первых, никаких громоздкихкартриджей, напоминающих о пятидюймовых дискетах, а во-вторых, конструкторыобещают сделать так, чтобы в новом дисководе можно было проигрывать истандартные CD и DVD-диски.
MODS-диски.
Физики из Имперского колледжа в Лондоне (Imperial College) разработали оптическийдиск размером с CD или DVD, в котором помещается 1 терабайт данных (или 472часа высококачественного видео), что на порядки больше не только по сравнению сDVD-ROM, но и перспективным диском формата Blu-Ray. Новый формат назван MODS(Multiplexed Optical Data Storage). Его секрет заключается не только в размерах одногопита (это углубления, которые считывает луч лазера) или их плотной упаковке.Главное новшество — один пит в MODS кодирует не один бит (1 или 0, как увсех прежних систем записи), а десятки бит.Дело в том, что каждый пит в новомформате не симметричен. Он содержит небольшую дополнительную впадинку,наклонённую вглубь под одним из 332 углов. Они создали аппаратуру и специальноепрограммное обеспечение, позволяющее точно идентифицировать тонкие различия вотражении света от таких питов. По прогнозу физиков, серийные диски MODS идисководы для них могут прийти на рынок между 2010 и 2015 годами, при условиифинансирования дальнейшей работы группы. Интересно, что эти приводы будутобратно совместимыми с DVD и CD, хотя, разумеется, нынешние дисководыMODS-диски прочитать не смогут.
Перпендикулярная запись.
Согласнопрогнозам консультационной компании TrendFocus, жёсткие диски обычногонастольного компьютера к 2007 году достигнут объёма 500-600 гигабайт. Наноутбуки будут устанавливать диски поменьше — 300 гигабайт, а в КПК иразных мелких мобильных устройствах обычным делом будут объёмы около 20гигабайт. Уже на подходе новая технология «перпендикулярной записиданных», основанная на ориентации магнитных частиц перпендикулярноповерхности диска, которая позволит записывать до 1 Тб в стандартном3,5-дюймовом форм-факторе. Упрощённо, биты (намагниченные участки) не лежат«навзничь» на поверхности диска, как это имеет место в обычной(продольной) записи, а стоят вертикально, перпендикулярно плоскости диска.Компания Maxtor, например, объявила о создании работающего прототипа такогодиска, с объёмом записи до 175 Гб на пластину, ещё в прошлом году, и к 2005году большинство производителей начнёт промышленное производство по этойтехнологии.
www.ronl.ru
Помимо оперативной памяти, компьютеру необходима дополнительная память для долговременного размещения данных. Такие устройства называются ВЗУ (внешние запоминающие устройства). К ним относятся накопители на магнитной ленте, накопители на дискетах, винчестеры, CD-ROM, магнитооптические диски.
Накопители на гибких дисках (Floppy Disk Drive), являются старейшими периферийными устройствами PC. В качестве носителя информации в них применяются дискеты диаметрами 3,5” 5,25”и 8” (на сегодняшний день дискеты 5,25” практически не используются 8” не используются). Конструкция дискет одинакова для всех форматов. В футляре находится пластмассовый диск с нанесенным на него магнитным слоем для записи информации. Объем записываемой информации зависит от плотности записи. Существуют стандарты SS/SD, DS/DD, DS/HD для 5/25” объем записываемой информации от 180 Кб до 1.2 Мб. DD, HD и ED для 3,5” дискет, объем записываемой информации от 720 Кб до 2,88 Мб. Самые распространенные - дискеты 3,5” HD. Как носители информации дискеты почти изжили себя, малый объем, небольшая скорость чтения/записи, ненадежность делают их применение невыгодным.
Накопители на жестких дисках (Hard Disk Drive) так называемые – винчестеры. По сравнению с дискетами имеют несколько преимуществ: объем записываемой информации многократно превосходит возможности гибких дисков. Скорость чтения/записи также намного больше, высокая надежность. HDD существуют в виде внутренних и внешних (переносных) устройств. Физические размеры винчестеров стандартизированы параметром, называемым форм-фактор. HDD с форм-фактором 3,5” имеют стандартные размеры корпуса 41.6х101х146 мм. Также они имеют несколько стандартных значений высоты 2,6”, 1”,3/4”, 0,5”. Чаще всего в компьютерах используются винчестеры 3,5”, 1” в высоту (Slimline). Существуют несколько типов винчестеров: MFM, RLL, ESDI, IDE и SCSI.
MFM, RLL, ESDI-винчестеры сегодня уже не устанавливаются в PC. Они использовались на машинах типа ХТ и 286АТ. ESDI принадлежали к первым HDD достигшим емкости 100 Мб, и использовались на сетевых серверах и высокоскоростных устройствах.
IDE (Integrated Drive Electronics) главное отличие от предыдущих типов выражается в том, что управляющая электроника расположена не в контроллере, а на винчестере. Это преимущество проявляется при приеме и передачи информации, в таких устройствах оптимально согласованы прием и передача сигналов. IDE HDD обрабатывают данные совместно с шиной ввода/вывода, поэтому частота тактового сигнала шины должна соответствовать быстродействию HDD.
SCSI-винчестеры имеют самую высокую скорость обмена данными. Их основные характеристики сопоставимы с IDE-винчестерами, они различаются тем, что SCSI-винчестеры могут хранить большие объемы информации за счет высокой скорости обмена данными, в то время как объем IDE-винчестеров ограничен их производительностью.
Емкость винчестера – его основная характеристика. Сегодня объем данных, которые можно записать должен быть не менее 4-5 Гб, но требования программного обеспечения постоянно растут, поэтому жесткий диск придется менять раз в 1-2 года в зависимости от то того насколько интенсивно и с какими целями используется компьютер.
Еще одой характеристикой является время доступа необходимое HDD для поиска любой информации на диске. Среднее время доступа, на сегодняшний день, для лучших IDE и SCSI дисков - это значение меньше 10 мс. Среднее время поиска – время в течение которого магнитные головки перемещаются от одного цилиндра к другому. Главным образом зависит от механизма привода головок, а не от интерфейса. Скорость передачи данных, зависит от количества байт в секторе, количестве секторов на дорожке и от скорости вращения дисков (3000-3600 об./мин. Самые современные HDD – 7200 об./мин.).
Время безотказной работы. Производители дают гарантию надежности устройства, которая обычно составляет 20000-500000 часов. Наработка винчестера за год составит 8760 часов, что делает этот параметр не важным, так как винчестер морально устареет раньше чем физически.
Кэш-память винчестера – ячейки памяти, размещенные на контроллере винчестера, существенно влияет на скорость работы винчестера, работает по принципу кэш памяти 2-го уровня. Типичная величина может варьироваться от 64 Кб. до 1024 Кб.
Съемные/внешние/переносные жесткие диски. По характеристикам не отличаются от обычных. Альтернативой им служат накопители со сменными дисками, в отличии от съемных винчестеров подвижным является лишь непосредственно носитель информации, функционально напоминают накопители на жестких дисках, но существенно превосходят их по характеристикам. Объем записываемой информации варьируется от 100 Мб, до 1 Гб, среднее время доступа 10-30 мс, средняя скорость обмена 4-6 Мб/сек. Не существует производственных стандартов на данный вид ВЗУ, но наиболее распространены накопители серии Jaz и Zip фирмы iOmega.
Приводы CD-ROM. Компакт диски, использовавшиеся для аудиоаппаратуры, были модифицированы для применения в РС и в настоящее время стали неотъемлемой частью современных компьютеров. Является отличным носителем информации, более компактным, удобным и дешевым чем винчестер. Не может использоваться как HDD так как стоимость записи и ее скорость намного выше. Выполняется как внутренне устройство, и имеет размер дисковода 5,25”. Обычно управляются через IDE, SCSI интерфейс или звуковую карту. Диск изготовлен из поликарбоната, который покрыт с одной стороны отражающим слоем (из алюминия или золота). Запись производится с помощью лазерного луча выжигающего чередования углублений в поверхности металлического слоя. Основной характеристикой является скорость передачи данных. За единицу считывания, принята скорость считывания с магнитной ленты. Скорость считывания последующих устройств кратна этой и варьируется от 150 Кб./сек. До 6-7 Мб./сек. Качество считывания характеризуется коэффициентом ошибок и представляет собой оценку вероятности искажения информационного бита при его считывании. Данный параметр отражает способность устройства корректировать ошибки чтения/записи. Среднее время доступа – время, которое требуется приводу для нахождения на носителе нужных данных. Варьируется от 400 до 80 мс. Объем буферной памяти позволяет передавать данные с постоянной скоростью. Различают три типа буферов: статический, динамический и с опережающим чтением. Средняя наработка на отказ составляет 50-125 тысяч часов, что намного опережает сроки морального устаревания устройства.
Накопители CD-RW позволяют производить запись на компакт диск, диск при этом покрыт слоем термочувствительной краски, с такими же отражающими свойствами, как и у алюминиевого покрытия. Является последним достижением в области разработок записываемых компакт дисков.
DVD (Digital Video Disk) – диски, которые сменят CD-ROM, первоначально разрабатывались для домашнего видео. Отличаются тем, что могут хранить объем данных многократно превышающий возможности компакт дисков (от 4,7 до 17 Гб.). Уровень качества звука и изображения хранимого на DVD приближен к студийному качеству. В накопителях DVD используется более узкий луч лазера чем в CD-ROM, поэтому толщина защитного слоя диска была снижена в 2 раза, что привело к появлению двухслойных дисков.
Магнитооптические накопители (Magneto-Optical) представляют собой накопитель информации, в основу которого положен магнитный носитель с оптическим управлением. Поверхность магнитооптического диска покрыта сплавом, свойства которого меняются как под воздействием тепла, так и под воздействием магнитного поля. Если нагреть диск сверх некоторой температуры, то становится возможным изменение магнитной поляризации посредством небольшого магнитного поля, На этом свойстве основаны технологии чтения записи магнитооптических дисков. МО диски могут быть односторонними 3,5” емкости 128, 230, и 640 Мб. Двухсторонними 5,25” емкостью 600 Мб. – 2,6 Гб. 2,5” диски Mini Disk Data фирмы Sony, созданы специально для аудиоустройств, имеют емкость 140 Мб. 12” диски для однократной записи емкостью 3,5 – 7 Гб. Большое распространение получили при построении оптических библиотек.
Накопители на магнитной ленте (стримеры) В качестве носителя информации в них применяется магнитная лента. Они могут быть в виде внешнего и внутреннего устройства. Стримеры в основном используются для архивирования и резервного копирования больших объемов данных на компактном носителе. К их недостаткам относится малая скорость передачи данных, значительно ниже, чем у винчестеров и сменных жестких дисков. Поэтому стримеры можно рекомендовать только для резервного копирования больших объемов информации. Существуют стандарты: QIC, TRAVAN, DDS, DAT и DLT.
QIC (Quarter Inch Cartridge) отличается низким быстродействием, так как подключается к интерфейсу накопителей на гибких дисках. Существуют кассеты объемом от 40 Мб до 13 Гб. TRAVAN разработан на основе QIC, в зависимости от объема информации, на которую рассчитана кассета (400-4000 Мб) использует контроллер накопителя на магнитных дисках или SCSI-2 (для кассет объемом 4000 Мб). DSS (Digital Data Storage) и DAT (Digital Audio Tape) стандарты разработаны фирмой Sony и используются для цифровой аудио и видео записи. DLT – самый современный стандарт, появился в середине 90-х годов. Накопители, использующие эту технологию, могут хранить 20-40 Гб данных. Суммарная емкость ленточных библиотек построенных на основе DLT-кассет может достигать 5 Тб.Редким и дорогим ВЗУ является массовая память. Набор микросхем памяти большого объема поставляемых на одной плате, эмулирующих работу жесткого диска.
В заключении можно сказать, что накопители на жестких магнитных дисках еще долго останутся основными ВЗУ, так как стоимость записи на них намного ниже чем у оптических дисков, которые могут составить конкуренцию по объему записываемой информации. Различные способы хранения и записи информации служат для разных целей, на сегодняшний день не существует универсального ВЗУ, которое может быть использовано как постоянное и переносное одновременно и при этом быть доступным рядовым пользователям. Еще долго нам предстоит слушать скрипение жесткого диска и разгребать стол заваленный компакт дисками, хотя никто не знает что еще может изобрести человек.
geum.ru
Уже сейчас на сайте вы можете воспользоваться более чем 20 000 рефератами, докладами, шпаргалками, курсовыми и дипломными работами.Присылайте нам свои новые работы и мы их обязательно опубликуем. Давайте продолжим создавать нашу коллекцию рефератов вместе!!!
Вы согласны передать свой реферат (диплом, курсовую работу и т.п.), а также дальнейшие права на хранение, и распространение данного документа администрации сервера "mcvouo.ru"?
Дата добавления: март 2006г.
Внешние запоминающие устройства.
Помимо оперативной памяти, компьютеру необходима дополнительная память для долговременного размещения данных. Такие устройства называются ВЗУ (внешние запоминающие устройства). К ним относятся накопители на магнитной ленте, накопители на дискетах, винчестеры, CD-ROM, магнитооптические диски. Накопители на гибких дисках (Floppy Disk Drive), являются старейшими периферийными устройствами PC. В качестве носителя информации в них применяются дискеты диаметрами 3, 5” 5, 25”и 8” (на сегодняшний день дискеты 5, 25” практически не используются 8” не используются). Конструкция дискет одинакова для всех форматов. В футляре находится пластмассовый диск с нанесенным на него магнитным слоем для записи информации. Объем записываемой информации зависит от плотности записи. Существуют стандарты SS/SD, DS/DD, DS/HD для 5/25” объем записываемой информации от 180 Кб до 1. 2 Мб. DD, HD и ED для 3, 5” дискет, объем записываемой информации от 720 Кб до 2, 88 Мб. Самые распространенные - дискеты 3, 5” HD. Как носители информации дискеты почти изжили себя, малый объем, небольшая скорость чтения/записи, ненадежность делают их применение невыгодным.
Накопители на жестких дисках (Hard Disk Drive) так называемые –винчестеры. По сравнению с дискетами имеют несколько преимуществ: объем записываемой информации многократно превосходит возможности гибких дисков. Скорость чтения/записи также намного больше, высокая надежность. HDD существуют в виде внутренних и внешних (переносных) устройств. Физические размеры винчестеров стандартизированы параметром, называемым форм-фактор. HDD с форм-фактором 3, 5” имеют стандартные размеры корпуса 41. 6х101х146 мм. Также они имеют несколько стандартных значений высоты 2, 6”, 1”, 3/4”, 0, 5”. Чаще всего в компьютерах используются винчестеры 3, 5”, 1” в высоту (Slimline). Существуют несколько типов винчестеров: MFM, RLL, ESDI, IDE и SCSI.
MFM, RLL, ESDI-винчестеры сегодня уже не устанавливаются в PC. Они использовались на машинах типа ХТ и 286АТ. ESDI принадлежали к первым HDD достигшим емкости 100 Мб, и использовались на сетевых серверах и высокоскоростных устройствах.
IDE (Integrated Drive Electronics) главное отличие от предыдущих типов выражается в том, что управляющая электроника расположена не в контроллере, а на винчестере. Это преимущество проявляется при приеме и передачи информации, в таких устройствах оптимально согласованы прием и передача сигналов. IDE HDD обрабатывают данные совместно с шиной ввода/вывода, поэтому частота тактового сигнала шины должна соответствовать быстродействию HDD.
SCSI-винчестеры имеют самую высокую скорость обмена данными. Их основные характеристики сопоставимы с IDE-винчестерами, они различаются тем, что SCSI-винчестеры могут хранить большие объемы информации за счет высокой скорости обмена данными, в то время как объем IDE-винчестеров ограничен их производительностью.
Емкость винчестера –его основная характеристика. Сегодня объем данных, которые можно записать должен быть не менее 4-5 Гб, но требования программного обеспечения постоянно растут, поэтому жесткий диск придется менять раз в 1-2 года в зависимости от то того насколько интенсивно и с какими целями используется компьютер. Еще одой характеристикой является время доступа необходимое HDD для поиска любой информации на диске. Среднее время доступа, на сегодняшний день, для лучших IDE и SCSI дисков - это значение меньше 10 мс. Среднее время поиска–время в течение которого магнитные головки перемещаются от одного цилиндра к другому. Главным образом зависит от механизма привода головок, а не от интерфейса. Скорость передачи данных, зависит от количества байт в секторе, количестве секторов на дорожке и от скорости вращения дисков (3000-3600 об. /мин. Самые современные HDD– 7200 об. /мин. ).
Время безотказной работы. Производители дают гарантию надежности устройства, которая обычно составляет 20000-500000 часов. Наработка винчестера за год составит 8760 часов, что делает этот параметр не важным, так как винчестер морально устареет раньше чем физически.
Кэш-память винчестера –ячейки памяти, размещенные на контроллере винчестера, существенно влияет на скорость работы винчестера, работает по принципу кэш памяти 2-го уровня. Типичная величина может варьироваться от 64 Кб. до 1024 Кб. Съемные/внешние/переносные жесткие диски. По характеристикам не отличаются от обычных. Альтернативой им служат накопители со сменными дисками, в отличии от съемных винчестеров подвижным является лишь непосредственно носитель информации, функционально напоминают накопители на жестких дисках, но существенно превосходят их по характеристикам. Объем записываемой информации варьируется от 100 Мб, до 1 Гб, среднее время доступа 10-30 мс, средняя скорость обмена 4-6 Мб/сек. Не существует производственных стандартов на данный вид ВЗУ, но наиболее распространены накопители серии Jaz и Zip фирмы iOmega. Приводы CD-ROM. Компакт диски, использовавшиеся для аудиоаппаратуры, были модифицированы для применения в РС и в настоящее время стали неотъемлемой частью современных компьютеров. Является отличным носителем информации, более компактным, удобным и дешевым чем винчестер. Не может использоваться как HDD так как стоимость записи и ее скорость намного выше. Выполняется как внутренне устройство, и имеет размер дисковода 5, 25”. Обычно управляются через IDE, SCSI интерфейс или звуковую карту. Диск изготовлен из поликарбоната, который покрыт с одной стороны отражающим слоем (из алюминия или золота). Запись производится с помощью лазерного луча выжигающего чередования углублений в поверхности металлического слоя. Основной характеристикой является скорость передачи данных. За единицу считывания, принята скорость считывания с магнитной ленты. Скорость считывания последующих устройств кратна этой и варьируется от 150 Кб. /сек. До 6-7 Мб. /сек. Качество считывания характеризуется коэффициентом ошибок и представляет собой оценку вероятности искажения информационного бита при его считывании. Данный параметр отражает способность устройства корректировать ошибки чтения/записи. Среднее время доступа–время, которое требуется приводу для нахождения на носителе нужных данных. Варьируется от 400 до 80 мс. Объем буферной памяти позволяет передавать данные с постоянной скоростью. Различают три типа буферов: статический, динамический и с опережающим чтением. Средняя наработка на отказ составляет 50-125 тысяч часов, что намного опережает сроки морального устаревания устройства. Накопители CD-RW позволяют производить запись на компакт диск, диск при этом покрыт слоем термочувствительной краски, с такими же отражающими свойствами, как и у алюминиевого покрытия. Является последним достижением в области разработок записываемых компакт дисков.
DVD (Digital Video Disk) –диски, которые сменят CD-ROM, первоначально разрабатывались для домашнего видео. Отличаются тем, что могут хранить объем данных многократно превышающий возможности компакт дисков (от 4, 7 до 17 Гб. ). Уровень качества звука и изображения хранимого на DVD приближен к студийному качеству. В накопителях DVD используется более узкий луч лазера чем в CD-ROM, поэтому толщина защитного слоя диска была снижена в 2 раза, что привело к появлению двухслойных дисков. Магнитооптические накопители (Magneto-Optical) представляют собой накопитель информации, в основу которого положен магнитный носитель с оптическим управлением. Поверхность магнитооптического диска покрыта сплавом, свойства которого меняются как под воздействием тепла, так и под воздействием магнитного поля. Если нагреть диск сверх некоторой температуры, то становится возможным изменение магнитной поляризации посредством небольшого магнитного поля, На этом свойстве основаны технологии чтения записи магнитооптических дисков. МО диски могут быть односторонними 3, 5” емкости 128, 230, и 640 Мб. Двухсторонними 5, 25” емкостью 600 Мб. –2, 6 Гб. 2, 5” диски Mini Disk Data фирмы Sony, созданы специально для аудиоустройств, имеют емкость 140 Мб. 12” диски для однократной записи емкостью 3, 5– 7 Гб. Большое распространение получили при построении оптических библиотек. Накопители на магнитной ленте (стримеры) В качестве носителя информации в них применяется магнитная лента. Они могут быть в виде внешнего и внутреннего устройства. Стримеры в основном используются для архивирования и резервного копирования больших объемов данных на компактном носителе. К их недостаткам относится малая скорость передачи данных, значительно ниже, чем у винчестеров и сменных жестких дисков. Поэтому стримеры можно рекомендовать только для резервного копирования больших объемов информации. Существуют стандарты: QIC, TRAVAN, DDS, DAT и DLT.
QIC (Quarter Inch Cartridge) отличается низким быстродействием, так как подключается к интерфейсу накопителей на гибких дисках. Существуют кассеты объемом от 40 Мб до 13 Гб. TRAVAN разработан на основе QIC, в зависимости от объема информации, на которую рассчитана кассета (400-4000 Мб) использует контроллер накопителя на магнитных дисках или SCSI-2 (для кассет объемом 4000 Мб). DSS (Digital Data Storage) и DAT (Digital Audio Tape) стандарты разработаны фирмой Sony и используются для цифровой аудио и видео записи. DLT–самый современный стандарт, появился в середине 90-х годов. Накопители, использующие эту технологию, могут хранить 20-40 Гб данных. Суммарная емкость ленточных библиотек построенных на основе DLT-кассет может достигать 5 Тб. Редким и дорогим ВЗУ является массовая память. Набор микросхем памяти большого объема поставляемых на одной плате, эмулирующих работу жесткого диска.
В заключении можно сказать, что накопители на жестких магнитных дисках еще долго останутся основными ВЗУ, так как стоимость записи на них намного ниже чем у оптических дисков, которые могут составить конкуренцию по объему записываемой информации. Различные способы хранения и записи информации служат для разных целей, на сегодняшний день не существует универсального ВЗУ, которое может быть использовано как постоянное и переносное одновременно и при этом быть доступным рядовым пользователям. Еще долго нам предстоит слушать скрипение жесткого диска и разгребать стол заваленный компакт дисками, хотя никто не знает что еще может изобрести человек.
Скачен 857 раз.
mcvouo.ru
