РЕФЕРАТ
на тему:"Внешние носители информации. Iomega, ZIP, JAZZ,
LS-120, MO-Drive. Принципы работы Flash-памяти. Технология ETOX. Основные преимущества."
Выполнил:
Студент 2-го курса
ФПСМИ
Магай Д.Н.
.
2006г.
Накопители на Гибких Магнитных Дисках.
Основные внутренние элементы дисковода - дискетная pама, шпиндельный двигатель, блок головок с приводом и плата электроники.
Шпиндельный двигатель - плоский многополюсный, с постоянной скоростью вращения 300 об/мин. Двигатель привода блока головок - шаговый, с червячной, зубчатой или ленточной передачей.
Для опознания свойств дискеты на плате электpоники возле пеpеднего тоpца дисковода установлено тpи механических нажимных датчика: два - под отвеpстиями защиты и плотности записи, и тpетий - за датчиком плотности - для опpеделения момента опускания дискеты. Вставляемая в щель дискета попадает внутpь дискетной pамы, где с нее сдвигается защитная штоpка, а сама pама пpи этом снимается со стопоpа и опускается вниз - металлическое кольцо дискеты пpи этом ложится на вал шпиндельного двигателя, а нижняя повеpхность дискеты - на нижнюю головку (стоpона 0). Одновpеменно освобождается веpхняя головка, котоpая под действием пружины прижимается к верхней стороне дискеты. На большинстве дисководов скорость опускания рамы никак не огpаничена, из-за чего головки наносят ощутымый удар по повеpхностям дискеты, а это сильно сокpащает сpок их надежной pаботы. В некотоpых моделях дисководов (Teac, Panasonic, ALPS) предусмотрен замедлитель-микpолифт для плавного опускания pамы. Для пpодления сpока службы дискет и головок в дисководах без микpо-лифта pекомендуется пpи вставлении дискеты пpидеpживать пальцем кнопку дисковода, не давая pаме опускаться слишком pезко. Hа валу шпиндельного двигателя имеется кольцо с магнитным замком, котоpый в начале вpащения двигателя плотно захватывает кольцо дискеты, одновpеменно центpиpуя ее на валу. В большинстве моделей дисководов сигнал от датчика опускания дискеты вызывает кpатковpеменный запуск двигателя с целью ее захвата и центpиpования.
Дисковод соединяется с контpоллеpом пpи помощи 34-пpоводного кабеля, в котоpом четные пpовода являются сигнальными, а нечетные - общими. Общий ваpиант интеpфейса пpедусматpивает подключение к контpоллеpу до четыpех дисководов, ваpиант для IBM PC - до двух. В общем ваpианте дисководы подключаются полностью паpаллельно дpуг дpугу, а номеp дисковода (0..3) задается пеpемычками на плате электpоники; в ваpианте для IBM PC оба дисковода имеют номеp 1, но подключаются пpи помощи кабеля, в котоpом сигналы выбоpа (пpовода 10-16) пеpевеpнуты между pазъемами двух дисководов. Иногда на pазъеме дисковода удаляется контакт 6, игpающий в этом случае pоль механического ключа. Интеpфейс дисковода достаточно пpост и включает сигналы выбоpа устpойства (четыpе устpойства в общем случае, два - в ваpианте для IBM PC), запуска двигателя, пеpемещения головок на один шаг,включения записи, считываемые/записываемые данные, а также инфоpмационные сигналы от дисковода - начало доpожки, пpизнак установки головок на нулевую (внешнюю) доpожку, сигналы с датчиков и т.п. Вся pабота по кодиpованию инфоpмации, поиску доpожек и сектоpов, синхpонизации, коppекции ошибок выполняется контpоллеpом.
Гибкие диски.
Дискета или гибкий диск - компактное низкоскоростное малой ёмкости средство хранение и переноса информации. Различают дискеты двух размеров: 3.5”, 5.25”, 8” (последние два типа практически вышли из употребления).
Конструктивно дискета представляет собой гибкий диск с магнитным покрытием, заключенный в футляр. Дискета имеет отверстие под шпиль привода, отверстие в футляре для доступа головок записи-чтения (в 3.5” закрыто железной шторкой), вырез или отверстие защиты от записи. Кроме того 5.25” дискета имеет индексное отверстие, а 3.5” дискета высокой плотности - отверстие указанной плотности (высокая/низкая). 5.25” дискета защищена от записи, если соответствующий вырез закрыт. 3.5” дискета наоборот - если отверстие защиты открыто. В настоящее время практически только используются 3.5” дискеты высокой плотности.
Для дискет используются следующие обозначения:
- SS single side - односторонний диск (одна рабочая поверхность).
- DS double side - двусторонний диск.
- SD single density - одинарная плотность.
- DD double density - двойная плотность.
- HD high density - высокая плотность.
Накопитель на гибких дисках принципиально похож на накопитель на жестких дисках . Скорость вращения гибкого диска примерно в 10 раз медленнее, а головки касаются поверхности диска. В основном структура информации на дискете, как физическая так и логическая, такая же как на жестком диске. С точки зрения логической структуры на дискете отсутствует таблица разбиения диска.
ОПТИЧЕСКИЕ ДИСКИ^
Следует рассмотреть основные форматы, образуемые на CD за счет использования различных секторов, дорожек, стандартов.
Самый старый формат - CD-DA - аудиодиск: единственный сеанс, следовательно, одна заголовочная и дна финальная область, между которыми находятся только дорожки первого типа.
Следующий по времени - CD-ROM: также единственный сеанс, одна заголовочная область и одна финальная. Между ними находятся дорожки второго типа (формально могут быть и дорожки третьего типа, но на практике они не используются). Этот формат читается любым CD-ROM-накопителем, в том числе и старыми, не различающими несколько сеансов.
Смешанный диск (Mixed Mode) содержит в единственном сеансе дорожки CD-DA и CD-ROM. Обычный накопитель должен отключать воспроизведение звука, обнаруживая дорожку CD-ROM.
Более современный вариант диска для multimedia-приложений, использующих звук и видео в реальном времени - CD-ROM XA. Его дорожки данных могут содержать сектора различных форм для хранения данных и сжатых аудио- видеопоследовательностей.
CD-I (или Зеленый диск). По типу секторов - такой же как CD-ROM XA, однако отличается организацией работы с ним (в частности TOC). Работает на соответствующих ему накопителях.
CD-I Ready тип 1 - специальная разновидность диска CD-DA, на первой дорожке которого перед первым фрагментом сохраняется дополнительная информация в расширенной преамбуле. Аудио-проигрыватель не должен "замечать" эту информацию (он должен воспринимать ее как обычные 2 секунды тишины перед фрагментом). Увы! Не все старые проигрыватели такие "умные" и могут позиционироваться по оглавлению. CD-I Ready тип 2 предлагается для устранения неприятностей, характерных для работы старых типов проигрывателей с дисками предыдущего типа. В нем используется неспособность этих накопителей увидеть второй сеанс (на этом диске два сеанса: первый - обычный аудио, второй - CD-I).
Для работы одновременно на накопителях CD-ROM XA и CD-I используется так называемый переходной диск CD (CD-Bridge). Это односеансовый диск, у которого первая дорожка CD-I, а остальные CD-ROM. Использование его базируется на разных позициях описания начала данных в накопителях CD-ROM XA и CD-I. В первом случае точка входа находится по адресу 00 мин 02 сек 16 сектор смещение 1024, а во втором случае в том же секторе, но со смещением 0. К этому типу дисков относится Photo-CD.
Video CD - компакт-диски, использующие сектора пятого типа (вторая форма) и соответствующие Белой книге - относительно молодому стандарту (1993 год), определяющему способ хранения видеоинформации с быстрым интерактивным доступом. Предполагается, что Зеленая книга будет доработана для соответствия дискам Белой книги.
Многосеансовые (multisession) диски могут состоять из сеансов только CD-ROM или только CD-Bridge и при этом быть как окончательно завершенными, так и допускающими запись дополнительных сеансов
Заметим, что запись сеанса подразумевает кроме записи полезной информации еще и запись заголовочной (включая TOC) и финальной областей. Суммарный объем этих областей около 20 МБ, поэтому:
запись мелких сеансов приводит к непроизводительному расходованию емкости диска;
невозможно "дописать" диск, если на нем осталось свободным менее 20 МБ.
Перспективные типы CD
Существующие сегодня CD-ROM "родились" от аудиодисков, технологическая готовность выпуска которых существует уже более 15 лет. За это время возникли и новые технологические возможности, и достаточный рынок для создания устройства, ориентированного на эффективное хранение данных, и удобные средства доступа к ним. Возможности формата, основанного на Красной книге, почти исчерпаны (одно только хранение оглавления в Q-фрейме подканала при пустующих секторах рубит под корень возможности использования небольших сеансов). Естественно, что мир стремится к созданию более современных CD. Такие CD давно ждут на рынке, для них не только придумали название (High Density Compact Disk - HD CD), но и успели поменять его на MMCD (MultiMedia CD). Ожидается, что за счет уменьшения длины волны считывающего лазера удастся уменьшить размеры пита и расстояние между дорожками. В совокупности с улучшением структуры хранения информации и более современными средствами коррекции ошибок, возможно, удастся достичь емкости 3,7 ГБ на диск. Еще большую емкость обещает мультиповерхностная технология, при которой запись осуществляется на нескольких (для начала на двух) слоях, расположенных один над другим. Выбор считываемого слоя обеспечивается фокусировкой луча именно на нем, а чрезвычайно короткофокусная оптика позволяет уменьшить помеху от другого слоя до приемлемой величины. Ресурсы расширения возможностей CD станут немного понятнее после знакомства с устройством накопителя и различными вариантами построения его узлов.
DVD диски
О том, что обычные CD-ROM диски, рожденные для записи звука, не так уж хорошо подходят для компьютеров общеизвестно. После нескольких лет обсуждения (и довольно жесткой конкуренции) различных вариантов улучшенных оптических дисков, имевших звучные названия 15 сентября 1995 года было наконец достигнуто принципиальное согласие между различными группами разработчиков о технических основах создания нового диска. В 1995г. (8 декабря) крупнейшие производители CD-ROM приводов и связанных с ними устройств (Toshiba, Matsushita, Sony, Philips, Time Warner, Pioneer, JVC, Hitachi and Mitsubishi Electric) подписали окончательное соглашение, утвердив не только «тонкости» формата, но и название новинки DVD (Digital Video Disk). Впрочем споры вокруг нового стандарта не завершились с принятием соглашения - даже название не находит единогласной поддержки в рядах основателей: весьма распространенной является версия расшифровки аббревиатуры как Digital Versatile Disk - цифровой многофункциональный диск. Экстремисты полагают даже, что DVD следует рассматривать просто как «новое слово» в английском языке. И возможно они правы, если судьба новинки будет так успешна, как предвещают и вызовет революцию не только в вычислительной технике, но и в бытовой электронике.
Отсутствие единого понимания как технических, так и юридических характеристик нового изделия затрудняет подготовку производства. Несмотря на быстро расширяющийся круг участников лицензионных соглашений и начало выпуска первых устройств, прошедший в США 10-11 апреля 1996 года «Первый DVD форум» также не дал окончательной редакции стандартов нового носителя информации. Однако, массовый выпуск DVD устройств фактически уже начался в четвертом квартале 1996 года.
DVD может существовать в нескольких модификациях. Самая простая из них похожа на обычный диск, отличающийся только тем, что отражающий слой расположен не на составляющем почти полную толщину (1.2 мм) слое поликарбоната, а на слое половинной толщины (0.6 мм). Вторую половину составляет плоский верхний слой (рис. 10). При этом емкость такого диска достигает 4.7 Гбайт, что обеспечивает более двух часов видео телевизионного качества (компрессия MPEG-2). При этом без особого труда на диске могут дополнительно сохраняться высококачественный стереозвук (на нескольких языках!) и титры (также многоязычные). Если оба слоя несут информацию (в этом случае нижнее отражающее покрытие полупрозрачное - рис. 11), то суммарная емкость составляет 8.5 Гбайт (некоторое уменьшение емкости каждого слоя вызывается необходимостью уменьшить взаимные помехи при считывании дальнего слоя). Toshiba и Time Warner предлагают использовать также двухсторонний двухслойный диск. В этом случае его емкость составит 17 Гбайт!
Уже этой характеристики достаточно, чтобы представить себе воздействие, которое может оказать такой диск на кино/видео индустрию. Недаром значительная часть споров и задержек с производством устройств DVD вызвана согласованием способов защиты авторских прав от пиратского копирования. Цифровые системы, как известно, сохраняют качество сигнала при копировании и уже не служат препятствием для создания нелицензионных копий. Поэтому Ассоциация кинопроизводителей Америки (MPAA - Motion Picture Association of America) совместно с Ассоциацией производителей бытовой электроники (Consumer Electronics Manufacturer's Association) возбужденно обсуждают возможности встраивания защиты от нелицензионного копирования непосредственно в устройства, а также законопроекты, связанные с защитой от копирования. Среди предлагаемых мер не только исключение возможности прямого копирования диск/диск, но и более серьезные меры, такие как модификация операционной системы с целью недопущения копирования данных считанных с DVD на другие носители (ожидается появление таких свойств в Windows 97 где-нибудь к 1998 году). Наиболее радикальная мера - модификация архитектуры ПК с целью принципиального исключения возможности попадания DVD-данных на системную шину, откуда они далее могут быть скопированы (рис. 12). Рабочая группа (Technical Working Group), представляющая интересы производителей компьютеров при этом не остаются в стороне, так как сужение функциональных возможностей устройств может быть не безболезненно.
Чтобы понять как удалось достичь столь значительного роста объема информации на DVD диске сравним его с CD-ROM. Главное отличие конечно в увеличенной плотности записи информации. За счет перевода считывающего лазера из инфракрасного диапазона (длина волны 780 нм) в красный (с длиной волны 650 нм или 635 нм) и увеличения числовой аппертуры объектива до 0.6 (против 0.45 в CD) достигается более чем двухкратное уплотнение дорожек и укорочение длины питов (отражающих выступов/впадин), что и видно.
Кроме увеличения физической плотности размещения информации на диске произошли изменения и в способах ее представления. Так на смену способа модуляции 8/14 (EFM - eight to fourteen modulation) пришел способ, называемый EFM+. Он отличается несколько иным алгоритмом преобразования и, главное (!), требует ввода на границе байт не трех а только двух дополнительных бит, поддерживающих условие ограниченности размеров пита в диапазоне от 3 до 11 бит (то есть между двумя последовательными единицами после кодирования не менее 2 и не более 10 нулей). Таким образом получаем из каждого байта не 14+3=17 а 14+2=16 кодовых бит (это дает повод острословам требовать смены названия этого способ модуляции с EFM+ на EFM-). Изменение метода модуляции только одно из множества форматных изменений, позволяющих в целом увеличить объем сохраняемых данных. Собственно переход к EFM+ добавляет еще почти 6% к объему диска. Более мощный механизм коррекции ошибок RS-PC (Reed-Solomon Product Code) обещает быть на порядок более устойчивым к возможным ошибкам воспроизведения (не следует особо обольщаться - увеличивается на порядок также и объем данных, которые нам хотелось бы прочитать без ошибок. Кроме резкое того уменьшение отдельных элементов на отражающей поверхности неизбежно приведет к росту количества случайных сбоев при чтении).
Из оставшихся еще не названными характеристик стоит отметить номинальную скорость передачи данных - 1.108 Кбайт/с, поддерживаемую при постоянной линейной скорости (CLV - constant lineal velocity) 4 м/с.)
МО-Drive
Скачок в развитии компьютерной индустрии и тенденцийя постоянного роста мощных компьютерных информационных систем неуклонно влекут за собой увеличение объемов обрабатываемой информации. Это обстоятельство все чаще заставляет задумываться над проблемой хранения этой информации и выбором типов применяемых устройств для систем резервного копирования. Применявшиеся до недавнего времени накопители на магнитной ленте (стримеры) уже не удовлетворяют современным требованиям. Магнитная лента легко подвергается всевозможным механическим и электромагнитным повреждениям. Небольшое повреждение ленты хотя бы в одном месте может привести к потере блока информации объемом несколько мегабайтов. Это не позволяет использовать ленточные картриджи как надежные носители для любого рода информации, а скорость работы таких систем с последовательным доступом не позволяет оперативно работать с сохраняемой на них информацией. Не справились с задачей и накопители на гибких дисках: последнее достижение в этой области - дискеты емкостью в 21 МБ - в наше время уже мало на кого произведет впечатление. К тому же эти носители для своего объема стоят недешево, и создание на них "библиотек" архивов данных - весьма дорогое удовольствие. Похоже, что эта технология зашла в тупик и сегодня не способна конкурировать с другими, более современными накопителями. Недавно организация FTA (Floptical Technology Association) объявила о начале разработки диска емкостью 120 МБ, но несмотря на дешевизну, вряд ли новый накопитель будет иметь успех.
В последнее время в решении этой проблемы все более широкое признание получает магнитооптическая технология, которая использует магнитные и оптические механизмы записи и чтения; все чаще магнитооптические накопители используются для хранения больших объемов информации. Прародителем магнитооптической технологии считается фирма IBM, которая начала ее развитие в 1972 году. Первые магнитооптические дисководы появились в начале 80-х, но не получили широкого признания из-за высокой стоимости и сложности в работе. На сегодняшний день благодаря применению новых технических решений и последних технологий в магнитооптических системах ситуация с магнитооптическими накопителями полностью изменилась. Постоянное снижение цен на магнитооптические дисководы и улучшение технических характеристик позволит им в недалеком будущем полностью вытеснить с рынка стримеры, а постоянное увеличение емкости носителей и надежности хранения информации делает их работу в сетевых системах более эффективной по сравнению с накопителями типа CD-ROM.
Существует несколько стандартных типов магнитооптических дисководов, но на сегодняшний день самое большое распространение получили два из них. Это 3,5-дюймовые и 5,25-дюймовые накопители, причем 3,5-дюймовые накопители более популярны, хотя они и имеют меньший объем. Стандартные емкости 3,5-дюймовых дисков - 128, 230 и 640 МБ. У этих дискет одна рабочая поверхность, их размер соответствует размеру обычной 3,5-дюймовой дискеты, однако они несколько толще. Диски размером 5,25-дюйма имеют стандартные емкости 600 и 650 МБ или 1,2 и 1,3 ГБ (диски двойной плотности). В отличие от 3,5-дюймовых, у них две рабочие поверхности. Так же, как и обычный флоппи-диск, магнитооптические диски снабжены окошком защиты записи. Оба типа дисков полностью совместимы сверху вниз, а соблюдение стандартов магнитооптических дисководов не привязывает пользователей к конкретному производителю.
Запись на диск выполняется посредством последовательного нагревания ячейки диска лазером большой интенсивности до t=200 Со, в результате чего ячейка теряет заряд и последующего нанесения нового заряда при этой же температуре магнитной головкой. Считывание производится лазерным лучом меньшей интенсивности. Он направляется на ячейку и поляризуется имеющимся там зарядом (если таковой имеется), а считывающее устройство определяет является ли отраженный луч поляризованным.
Не все магнитооптические диски могут быть перезаписываемыми; существуют также диски с однократной записью CC WORM (Continuons Composite Write Once Read Many) и частичной записью P-ROM (Partial read-only memory). Перезаписываемые диски могут полностью изменять свою информацию (количество циклов чтения/записи около 10 млн. и зависит от конкретного производителя). Диски с однократной записью аналогичны перезаписываемым, но в момент записи на диск наносятся специальные метки, которые запрещают повторную запись. Такие диски после записи информации автоматически переходят в разряд ROM-дисков. Диски с частичной записью делятся как бы на две части: одна из них содержит постоянные данные, которые невозможно изменить, другая часть содержит перезаписываемые данные. На такие диски (в неизменяемую часть) можно инсталлировать неизменный рабочий код программы, а свои данные можно хранить в перезаписываемом секторе. Надо заметить, что это - идеальное средство защиты от любых вирусов.
Несмотря на большую емкость магнитооптических дисков (на сегодняшний день существуют 5,25-дюймовые диски емкостью 4,6 ГБ), они не могут заменить жесткие диски. Прежде всего это связано с низким быстродействием магнитооптических дисководов, а ведь этот параметр является одним из основных показателей для жестких дисков. Быстродействие магнитооптических дисководов существенно снижается при записи диска; не спасает положение и технология кэширования записи. Как известно, запись на магнитооптический диск осуществляется за два прохода: при первом проходе данные стираются с диска, при втором - записываются. А если к тому же установить проверку данных при записи, то быстродействие снизится еще на 20-30%.
Однако нельзя сказать, что положение дел не меняется. Совсем недавно фирма Pinnacle Micro выпустила магнитооптический накопитель под названием "Apex", в котором запись осуществляется за один проход, а его быстродействие составляет 4,5 МБ/с. Благодаря применению новой технологии быстродействие остается одинаковым как в режиме чтения, так и записи. Емкость нового дисковода составляет 4,6 ГБ. В настоящее время аналогичные разработки по однопроходным дисководам ведут фирмы IBM и Fujitsu.
Сегодня на нашем рынке наиболее широкое распространение получили 3,5-дюймовые дисководы фирм Fujitsu и IBM. Магнитооптические накопители выпускаются в двух вариантах: встраиваемые и внешние. Преимущество внешних накопителей заключается в том, что нагревание дисковода во время работы лазера не повышает температуру в корпусе самого компьютера. Встраиваемые накопители могут быть легко установлены на место обычного флоппи-накопителя. Все существующие магнитооптические накопители имеют интерфейс связи SCSI или Fast SCSI (фирма Fujitsu ведет разработку накопителей с интерфейсом связи IDE), поэтому требуется дополнительная установка SCSI хост-адаптера. Эти хост-адаптеры выпускаются для установки на шину ISA или PCI и могут поставляться в комплекте с магнитооптическим дисководом или отдельно от него. Можно применять хост-адаптер любой фирмы, однако желательно наличие на нем кэш-памяти емкостью не менее 64 КБ и SCSI-BIOS (по крайней мере, возможности его установки).
Испытания Fujitsu с хост-адаптером IFD-630 этой же фирмы (интерфейс связи - Fast SCSI или, как его еще называют, SCSI-2). Если в хост-адаптере установлен и активирован SCSI-BIOS, BIOS активизируется простой установкой перемычки и отпадает необходимость в установке дополнительных драйверов. В противном случае приходится их инсталлировать под необходимую систему. При активизированном SCSI-BIOS появляется также возможность производить загрузку системы непосредственно с магнитооптического диска: для этого достаточно отформатировать этот диск как системный. Можно создать на этом диске сколько угодно разделов, используя для этого специальные утилиты fdisk и format, поставляемые вместе с дисководом.
Большое распространение получили "Библиотечные" магнитооптические накопители со сменными дисками, общая емкость которых может составлять несколько сотен гигабайтов. Смена диска в такой системе занимает всего несколько секунд и происходит программно, при этом не требуется никакого дополнительного вмешательства в этот процесс со стороны.
Магнитооптический дисковод внешне очень похож на обычный, но снабжен электронной системой выброса носителя. В принципе, работа с ним мало чем отличается от работы с обычным дисководом, а для пользователя он ничем не отличается от обычного винчестера. В таблице приведены основные технические характеристики накопителя фирмы Fujitsu M2512A. При измерениях на некоторых компьютерах "желтой" сборки у нас получались неадекватные значения. Приведем минимальные: скорость записи 290 KБ/с, скорость чтения 800 KБ/с. При всех измерениях программная кэш-память не использовалась.
Магнитооптический диск имеет целый ряд преимуществ: он более надежен в работе по сравнению с обычными дискетами, магнитооптическая головка не касается диска при записи и чтении и таким образом исключены взаимные повреждения. К тому же сам диск менее чувствителен к механическим повреждениям или магнитным полям, случайные небольшие царапины не могут испортить диск или данные на нем, тем более, что сам диск находится в защитном пластиковом корпусе. Магнитооптический диск способен сохранять информацию более длительное время, чем обычные флоппи-диски. Фирмы-производители гарантируют безотказную работу диска в течение нескольких десятков лет.
Насколько целесообразно применение магнитооптических накопителей уже сегодня? Постоянная тенденция снижения цен и повышение быстродействия все в большей степени оправдывает их применение. Уже сейчас они могут применяться для резервного копирования в сетевых системах. Установка магнитооптики на сервер или мощную рабочую станцию под управлением любой операционной системы повышает удобство и эффективность работы по сравнению с аналогичными системами на магнитной ленте или накопителях CD-ROM. На сегодняшний день это лучший вариант по соотношению цена/емкость/скорость.
Эти дисководы могут использоваться не только в сетевых системах как устройства резервного копирования, но могут быть успешно применены и в обычном ПК. Довольно удобно переносить в кармане винчестеры размером с обычную дискету и работать с ними как с обычными дискетами.
Конечно, магнитооптические накопители, как и другие устройства, имеют недостатки. Самым серьезным из них можно считать перегрев самого дисковода и диска в режиме записи. Для борьбы с перегревом на них устанавливается обдувающий вентилятор. Используя внутренний дисковод, следует по возможности пытаться устанавливать его в более просторное место, подальше от винчестеров и других накопителей. Еще один серьезный недостаток - это большое время доступа к данным (в самых последних моделях - около 20 мс).
Снижение цен на магнитооптические дисководы и увеличение их быстродействия в ближайшее время может привести к тому, что они полностью вытеснят флоппи-дисководы. Вполне возможно, что темпы снижения цен ниже, чем ожидалось, но предлагаемый объем и скоростные параметры магнитооптических накопителей уже сегодня многим помогут решить проблему хранения больших объемов информации.
Zip носители
С момента создания FDD 3,5" 1,44МВ высокой плотности прошло немало времени и этот тип носителя не претерпел за этот период никаких изменений, в то время как многие детали компьютера «пережили» просто-таки революцию. Растущие объемы файлов и необходимость их надежного хранения и переноса требовала появления альтернативного устройства, способного со временем вытеснить этот, принятый на данный момент во всем мире, стандарт.
Автономные накопители Zip, выпущенные более трех лет назад фирмой Iomega, завоевали широкую популярность благодаря удобству их применения для передачи данных между системами. В отличие от других компаний, пошедших по пути создания носителей, совместимых с FDD 3,5" на нижнем уровне (увеличение объема хранимой на носителе информации при сохранении возможности использования старых дискет емкостью 1,44МВ), компания Iomega создала абсолютно новое устройство, напоминающее по своему строению винчестер со сменными носителями, работа которого была основана на принципе Бернулли.
Однако основные производители ПК не признали специального формата этих накопителей и не использовали его при создании системных BIOS и операционных систем. Кроме того, хранение информации на Zip оказалось далеко не таким надежным, как то преподносилось самой компанией-производителем.
В основе недорогих дисководов и носителей из этой группы лежит та же технология, что и для обычных дискет, емкость которых была увеличена до 100 Мбайт, а то и 120 Мбайт. Сегодня на рынке представлены две конкурирующие технологии - технология Zip, являющаяся собственностью компании Iomega, и открытая спецификация LS-120, поддерживаемая целым рядом компаний. На настоящий момент доминирующее положение занимает Zip. Хотя компании Epson America и Mitsumi представили в прошлом году собственные экспериментальные дисководы, поддерживающие технологию Zip, никакого продолжения не последовало. Таким образом, Iomega остается монополистом на этом высокоприбыльном рынке. Однако Mitsumi планирует к концу года выпустить собственный дисковод, рассчитанный на дискеты объемом 130 Мбайт. Накопители Zip действительно являются дисководами для гибких дисков. Вот только диск при этом вращается со скоростью, в восемь раз превышающей скорость вращения стандартного диска объемом 1,44 Мбайт. Центробежная сила до предела растягивает поверхность гибкого диска, что позволяет плотнее и точнее размещать на нем дорожки.
Дисководы Iomega Zip завоевали популярность в качестве надежных и при этом дешевых накопителей, работающих со средней скоростью. Они идеально подходят для передачи файлов в препресс-бюро или для временного резервирования документов. Однако если вам требуется решение для долговременного хранения информации, из-за нестабильности и относительно высокой стоимости магнитных носителей дисководы Zip вряд ли можно будет назвать удачным выбором. Покупка всего пяти 20-долларовых дисков объемом 100 Мбайт устранит разницу в цене между дисководом Zip и самым дешевым из магнитооптических накопителей. Если вы хотите получить возможность запускать приложения со своего съемного диска, Zip не подойдет - ему просто не хватит скорости.
Кроме низкой цены и отцены и относительной надежности, стоит отметить легкость установки дисководов Zip. Например, модель, рассчитанная на работу с параллельным портом, подключается прямо к разъему Centronics. Заметьте, что устройство, подключенное к параллельному порту, передает данные более чем в три раза медленнее по сравнению со SCSI-вариантом - 25 Мбайт/мин против 84 Мбайт/мин.
Что касается скорости, накопители Zip занимают примерно то же положение, что и магнитооптика: между съемными жесткими дисками и дисководами CD-R. Мы сравнивали максимальную скорость передачи данных, то есть наибольшую скорость чтения файлов и передачи их содержимого вашему компьютеру. Некоторые производители вместо этого указывают скорость доступа или максимальную/минимальную скорость передачи. Это связано с тем, что большинство типов дисководов с большей скоростью считывают и записывают данные с дорожек, расположенных ближе к краю диска (диски CD-ROM являются единственным исключением). Операционная система и интерфейсное оборудование также могут влиять на скорость передачи данных. Кроме того, при измерении скорости работы устройства производители уже не пользуются стандартными методами. Фактически между способами измерения характеристик существует огромная разница; многие аналитики утверждают даже, что эти показатели могут быть полезны только при сравнении производительности различных моделей устройств одного производителя.
Хотя технология Zip уже стала стандартом в области съемных дисков объемом 100 Мбайт, производители персональных компьютеров продвигают конкурентоспособную открытую спецификацию LS-120. Этот стандарт, разработанный совместно Compaq, Imation, Matsushita и O.R. Technology, имеет три преимущества перед устройствами Zip: объем 120 Мбайт (против 100 Мбайт у дисков Zip), возможность считывать и записывать информацию на стандартные дискеты объемом 1,44 Мбайт и широкую поддержку сразу нескольких крупных передачи данных в 2,5 раза меньше, чем в SCSI-моделях Zip. Стоимость дискет почти одинакова.компаний. Пока LS-120 является стандартом исключительно для платформы ПК, однако ситуация может измениться, если в новых компьютерах Macintosh появится интерфейс E-IDE
Технология LS-120 (Laser Servo) основана на уникальной комбинации оптической и магнитной технологии записи данных. На поверхности дискеты LS-120 нанесены высокоточные оптические дорожки, которые не несут никакой полезной информации, и используются лазерной следящей системой дисковода для высокоточного позиционирования магнитной головки на нужную дорожку. Отсюда и название Laser Servo (LS) - Оптическая Система Слежения. Оптические треки с высокой точностью наносятся на дискету на заводе, и не могут быть случайно стерты или перезаписаны пользователем. Если в привод вставлена дискета LS-120, то лазерная система слежения обнаруживает наличие оптических дорожек на поверхности диска, и очень точно позиционирует головку дисковода на нужный трек. Подобная система слежения с высокоточным позиционированием позволяет намного увеличить плотность дорожек на диске. На поверхности дискеты LS-120 умещается 2490 дорожек на дюйм, а у обычных дискет 1.44Mb HD - всего 135 дорожек на дюйм. Треки с данными записываются обычным магнитным способом. В дисководе применена специальная двухзазорная магнитная головка, которая позволяет читать и писать как LS-120, так и самые обычные - 1.44Mb (HD) и 720Kb (DD) дискеты. Скорость вращения диска увеличена в несколько раз, что позволяет работать как с обычными, так и с дискетами LS-120 на большей скорости, чем в обычном дисководе. Естественно, на обычную дискету нельзя записать больше 1.44Mb. На дискеты LS-120 c лазерной разметкой умещается 120Mb данных. Для магнитной записи высокой плотности поверхность этих дискет покрывается по специальной двухслойной технологии высококоэрцетивным металлическим составом. Магнитный слой наносится на тонкую 0.0025 дюймовую полиэтиленовую подложку. Дискеты LS-120 выглядят так же, как обычные и имеют окошко защиты от записи. Современные материнские платы (ASUSTeK, Tekram и пр.) поддерживают загрузку с LS-120.
Варианты накопителей LS-120:
- ATAPI IDE - внутренний накопитель. Устанавливается на место обычного 3-х дюймового дисковода, подсоединяется как master- или slave-устройство на IDE-канал.
- PCMCIA - внешний накопитель с автономным питанием и интерфейсом PCMCIA Type II
- Parallel port - внешний накопитель с автономным питанием, подключается к PC через параллельный порт.
Iomega JAZ
В накопителях Iomega JAZ в качестве носителя используются специальные картриджи, построенные как обычные винты. Дискеты похожи на обычные трехдюймовки, но они несколько толще. В футляр помещается один или два жестких диска, которые обладают гораздо большей плотностью записи, чем флопики. Это позволило уже в первых моделях Джаза довести емкость носителя до 1 Gb. Винчестерные технологии позволили добиться прироста быстродействия. Руководствуясь желанием еще больше поднять скорость передачи данных, разработчики оснастили девайс лишь SCSI-интерфейсом, что не есть очень уж хорошо. На сегодняшний день существуют модели JAZ емкостью 2 Gb, а быстродействие этих девайсов остается одним из самых высоких. Недостатком Iomega JAZ, как и всех подобных накопителей, является чувствительность к магнитным полям и ударам (уронил где-нибудь - и глина данным). Кроме того, как сам привод, так и дискеты стоят далеко не дешево, что способствует слабой распространенности. Из достоинств можно выделить быстродействие и большую емкость.
Флэш-память.
Особо следует рассказать о флэш-памяти. Flash по-английски – это "вспышка, проблеск". Флэш-память является энергонезависимой памятью, (как и ПЗУ и ППЗУ). При выключении компьютера ее содержимое сохраняется. Однако содержимое flash-памяти можнр многократно перезаписывать, не вынимая ее из компьютера (в отличие от ППЗУ). Запись происходит медленнее, чем считывание, и осуществляется импульсами повышенного напряжения. Вследcтвие этого, а также из-за ее стоимости, флэш память не заменит микросхемы ОЗУ.
Как работает обычная Flash память
Для того чтобы понять, как работает Intel StrataFlash, нужно сначала понять, как работает обычная flash-память, изготовленная по технологии ETOX™. flash-память относится к классу энергонезависимых типов памяти, хранящих данные даже в отсутствие напряжения питания. Технология ETOX является доминирующей flash-технологией, занимающей около 70% всего рынка энергонезависимой памяти. Данные вводятся во flash-память побитно, побайтно или словами при помощи операции, которая называется программированием. Как только данные были введены, они остаются в памяти независимо от того, подведено питание или нет. Очистка памяти производится при помощи операции стирания. Количество стираемых за один раз данных определяется дизайном каждой конкретной реализации flash и обычно колеблется от 8Kbit до 1Mbit.
Элемент, хранящий информацию по технологии ETOX, показан на рисунке. Это один транзистор, у которого под затвором помещен еще так называемый плавающий затвор (из электрически изолированного поликремния), позволяющий хранить заряд в виде электронов. Количество заряда определяет работу этого транзистора. И это различие в поведении определяет состояние ячейки: Наличие заряда на транзисторе понимается как логический "0", а его отсутствие - как логическая "1". Использование только одного транзистора для хранения одного бита ведет к уменьшению площади памяти (и значит, к уменьшению цены), по сравнению с типами памяти хранящей на нескольких транзисторах (например SRAM).
CMOS-память.
CMOS-память – энергозависимая, перезаписываемая память, которая при своей работе , однако, почти не потребляет энергии. CMOS переводится как complementary metal oxode semiconductor – "комплиментарный металл - оксид - полупроводниковый". Достоинства этой памяти – низкое потребление энергии, высокое быстродействие. В CMOS - памяти компьютера находятся важные для его работы настройки, которые пользователь может менять для оптимизации работы компьютера. Питается эта память от небольшого аккумулятора, встроенного в материнскую плату.
Недостатки перезаписываемой памяти.
Основной недостаток ПЗУ – невозможность обновить информацию в этом виде памяти, – одновременно является и его преимуществом: данные невозможно потерять случайно и умышленно. Особенно это стало актуальным на рубехе XX – XXI веков, с вытеснением микросхем ПЗУ на CMOS и flash-память. Рассмотрим возникающие проблемы.
Потеря данных в CMOS.
Компьютеры с ISA шиной (содержащие процессоры вплоть до i80286), имели минимум настроек. Часто они вполне нормально работали в своей основной конфигурации.
Ситуация изменилась после появления на компьютерах памяти более чем 16 Мбайт, ШВУ контроллеров и PCI-шины. Как выяснилось, в большинстве случаев стандартная настройка материнской платы стала неприменимой. Для сохранения настроек пользователя их стали хранить в CMOS-памяти.
Иногда содержимое CMOS-памяти разрушается. Это возможно в следующих случаях:
- Воздействие вируса. При своей работе вирус может специально внедряться в CMOS-память, чтобы обеспечиватиь лучшие условия для его распространения либо специально вывести компьютер из строя.
- Неисправность аккумулятора. В некоторых случаях аккумулятор CMOS-памяти может разряжаться (от времени или короткого замыкания на плате.) В этом случаесодержимое CMOS может разрушиться не сразу, а по прошествии двух - трех суток.
- Скачок напряжения при работе с CMOS. В этом случае последствия непредсказуемы.
- Установка пароля на загрузку. Иногда пользователь для защиты от несанкционированного доступа устанавливает "пароль на загрузку". Если он потом забудет пароль, то для запуска компьютера будет необходим сброс параметров CMOS-памяти путем короткого замыкания ее аккумулятора.
База данных защищена авторским правом © kursovaya-referat.ru 2017При копировании материала укажите ссылку
