Plan

Introducere……………………………………………………………………………………………………..3

Suporturi de stocare…………………………………………………………………4

Codificarea și citirea informațiilor..………………………………………………9

Perspective de dezvoltare……………………………………………………………….15

Concluzie……………………………………………………………………………………………….18

Literatură…………………………………………………………………………………19

Introducere

În 1945, John von Neumann (1903-1957), un om de știință american, a venit cu ideea de a folosi dispozitive de stocare externe pentru a stoca programe și date. Neumann a dezvoltat o diagramă bloc a unui computer. Toate computerele moderne urmează schema lui Neumann.

Memoria externă este concepută pentru stocarea pe termen lung a programelor și datelor. Dispozitivele de memorie externe (unitățile) sunt nevolatile; oprirea alimentării nu duce la pierderea datelor. Acestea pot fi încorporate în unitatea de sistem sau realizate sub formă de unități independente conectate la unitatea de sistem prin porturile sale. Pe baza metodei de înregistrare și citire, unitățile sunt împărțite, în funcție de tipul de suport, în magnetice, optice și magneto-optice.

Codarea informațiilor este procesul de formare a unei reprezentări specifice a informațiilor. Un computer poate procesa doar informații prezentate sub formă numerică. Toate celelalte informații (de exemplu, sunete, imagini, citiri ale instrumentelor etc.) trebuie convertite în formă numerică pentru procesare pe un computer. De regulă, toate numerele dintr-un computer sunt reprezentate folosind zerouri și unu (nu zece cifre, așa cum este de obicei pentru oameni). Cu alte cuvinte, computerele funcționează de obicei în sistemul de numere binar, deoarece acest lucru face ca dispozitivele pentru procesarea lor să fie mult mai simple.

Citirea informațiilor– preluarea informațiilor stocate într-un dispozitiv de stocare (memorie) și transferarea acestora către alte dispozitive ale computerului. Citirea informațiilor este efectuată atunci când se efectuează majoritatea operațiunilor mașinii și, uneori, este o operație independentă.

Pe parcursul rezumatului, vom lua în considerare principalele tipuri de purtători de informații, codificarea și citirea informațiilor, precum și perspectivele de dezvoltare.

Suporturi de stocare

Din punct de vedere istoric, primele medii de stocare au fost dispozitivele de intrare/ieșire cu bandă perforată și carduri perforate. În urma lor au venit dispozitive externe de înregistrare sub formă de benzi magnetice, discuri magnetice amovibile și permanente și tobe magnetice.

Benzile magnetice sunt stocate și utilizate înfășurate pe role. Existau două tipuri de bobine: de alimentare și de primire. Benzile sunt furnizate utilizatorilor pe bobine de alimentare și nu necesită rebobinare suplimentară la instalarea lor în unități. Banda este înfășurată pe o bobină cu stratul de lucru în interior. Benzile magnetice sunt clasificate ca dispozitive de stocare cu acces indirect. Aceasta înseamnă că timpul de căutare pentru orice înregistrare depinde de locația sa pe media, deoarece o înregistrare fizică nu are propria adresă și pentru a o vizualiza trebuie să le vizualizați pe cele anterioare. Dispozitivele de stocare cu acces direct includ discuri magnetice și tobe magnetice. Caracteristica lor principală este că timpul de căutare pentru orice înregistrare nu depinde de locația acesteia pe media. Fiecare înregistrare fizică de pe suport are o adresă care permite accesul direct la ea, ocolind alte înregistrări. Următorul tip de dispozitive de înregistrare au fost pachete de discuri magnetice detașabile, formate din șase discuri de aluminiu. Capacitatea întregului pachet a fost de 7,25 MB.

Să aruncăm o privire mai atentă la mediile de stocare moderne.

1. Unitate de dischetă magnetică (FMD – unitate de disc).

Acest dispozitiv folosește discuri magnetice flexibile ca mediu de stocare - dischete, care pot fi de 5 sau 3 inci. O dischetă este un disc magnetic, ca o înregistrare, plasat într-un „plic”. În funcție de dimensiunea dischetei, capacitatea acestuia în octeți variază. Dacă o dischetă standard de 5'25" poate conține până la 720 KB de informații, atunci o dischetă de 3'5" poate conține 1,44 MB. Dischetele sunt universale, potrivite pentru orice computer din aceeași clasă echipat cu o unitate de disc și pot fi folosite pentru stocarea, acumularea, distribuirea și procesarea informațiilor. Unitatea este un dispozitiv de acces paralel, astfel încât toate fișierele sunt la fel de ușor accesibile. Discul este acoperit deasupra cu un strat magnetic special, care asigură stocarea datelor. Informațiile sunt înregistrate pe ambele părți ale discului de-a lungul pistelor care sunt cercuri concentrice. Fiecare pistă este împărțită în sectoare. Densitatea de înregistrare a datelor depinde de densitatea pistelor de pe suprafață, adică de numărul de piste de pe suprafața discului, precum și de densitatea de înregistrare a informațiilor de-a lungul pistei. Dezavantajele includ capacitatea mică, ceea ce face aproape imposibilă stocarea pe termen lung a unor cantități mari de informații și fiabilitatea nu foarte mare a dischetelor în sine. În prezent, dischetele practic nu sunt folosite.

2. Unitate de disc magnetic dur (HDD - hard disk)

Este o continuare logică a dezvoltării tehnologiei de stocare a informațiilor magnetice. Principalele avantaje:

– capacitate mare;

– simplitatea și fiabilitatea utilizării;

– posibilitatea de a accesa mai multe fișiere simultan;

– viteza mare de acces la date.

Singurul dezavantaj pe care îl putem evidenția este lipsa mediilor de stocare amovibile, deși în prezent sunt utilizate hard disk-uri externe și sisteme de backup.

Computerul oferă capacitatea, folosind un program special de sistem, de a împărți condiționat un disc în mai multe. Astfel de discuri, care nu există ca dispozitiv fizic separat, dar reprezintă doar o parte a unui disc fizic, se numesc discuri logice. Unităților logice li se atribuie nume folosind litere latine [C:], , [E:] etc.

3. Unitate de disc compact (CD-ROM)

Aceste dispozitive folosesc principiul citirii canelurilor pe un strat purtător metalizat al unui disc compact cu un fascicul laser focalizat. Acest principiu face posibilă realizarea unei densități mari de înregistrare a informațiilor și, în consecință, a unei capacități mari cu dimensiuni minime. Un CD este un mijloc excelent de stocare a informațiilor, este ieftin, practic nu este supus niciunei influențe ale mediului, informațiile înregistrate pe el nu vor fi distorsionate sau șterse până când discul este distrus fizic, capacitatea sa este de 650 MB. Are un singur dezavantaj - cantitatea relativ mică de stocare a informațiilor.

O) Diferențele dintre DVD și CD-ROM obișnuit

Cea mai de bază diferență este, desigur, cantitatea de informații înregistrate. Dacă puteți scrie 650 MB pe un CD obișnuit (deși recent există discuri cu 800 MB, dar nu toate unitățile pot citi ceea ce este scris pe un astfel de mediu), atunci un DVD va încadra de la 4,7 la 17 GB. DVD-ul folosește un laser cu o lungime de undă mai mică, care a crescut semnificativ densitatea de înregistrare și, în plus, DVD-ul implică posibilitatea înregistrării informațiilor în două straturi, adică pe suprafața compactului există un strat, deasupra căruia se aplică altul, translucid, iar primul este citit prin al doilea în paralel. Există, de asemenea, mai multe diferențe în mass-media decât pare la prima vedere. Datorită faptului că densitatea de înregistrare a crescut semnificativ și lungimea de undă a devenit mai scurtă, cerințele pentru stratul de protecție s-au schimbat și ele - pentru DVD este de 0,6 mm față de 1,2 mm pentru CD-urile obișnuite. Desigur, un disc de o asemenea grosime va fi mult mai fragil în comparație cu un semifabricat clasic. Prin urmare, un alt 0,6 mm este de obicei umplut cu plastic pe ambele părți pentru a obține același 1,2 mm. Dar principalul bonus al unui astfel de strat de protecție este că, datorită dimensiunilor sale mici, a devenit posibilă înregistrarea informațiilor pe ambele părți într-un singur compact, adică să-și dubleze capacitatea, lăsând în același timp dimensiunile aproape aceleași.

B) Capacitate DVD

Există cinci tipuri de DVD-uri:

1. DVD5 – disc cu un singur strat, cu o singură față, 4,7 GB sau două ore de videoclip;

2. DVD9 – disc dublu cu o singură față, 8,5 GB sau patru ore de videoclip;

3. DVD10 – disc cu un singur strat cu două fețe, 9,4 GB sau 4,5 ore de video;

4. DVD14 – disc cu două fețe, două straturi pe o parte și unul pe cealaltă, 13,24 GB, sau 6,5 ore de video;

5. DVD18 – disc dublu strat, cu două fețe, 17 GB sau mai mult de opt ore de videoclip.

Cele mai populare standarde sunt DVD5 și DVD9.

ÎN) Posibilitati

Situația cu suporturile DVD seamănă acum cu cea a CD-urilor, care pentru o lungă perioadă de timp au stocat doar muzică. Acum puteți găsi nu numai filme, ci și muzică (așa-numita DVD-Audio) și colecții de software, jocuri și filme. Desigur, principalul domeniu de utilizare este producția de filme.

G) Sunetul pe DVD

Audio poate fi codificat în mai multe formate. Cele mai cunoscute și utilizate frecvent sunt Dolby Prologic, DTS și Dolby Digital dintre toate versiunile. Adică, de fapt, în formatele folosite în cinematografe pentru a obține cea mai precisă și mai colorată imagine sonoră.

D) Deteriorări mecanice

Discurile CD și DVD sunt la fel de sensibile la daune mecanice. Adică o zgârietură este o zgârietură. Cu toate acestea, din cauza densității mult mai mari de înregistrare, pierderile de pe discul DVD vor fi mai semnificative. Acum există programe care pot recupera informații chiar și de pe discuri deteriorate, deși opresc sectoarele deteriorate.

5. Unități USB portabile

Piața în creștere rapidă a hard disk-urilor portabile concepute pentru a transporta cantități mari de date a atras atenția unuia dintre cei mai mari producători de hard disk. Western Digital a anunțat lansarea a două modele de dispozitive numite WD Passport Portable Drive. Opțiuni cu o capacitate de 40 și 80 GB sunt la vânzare. Unitățile portabile WD Passport se bazează pe HDD-uri WD Scorpio EIDE de 2,5 inchi. Sunt ambalate într-o carcasă robustă, echipate cu suport pentru tehnologia Data Lifeguard și nu necesită o sursă de alimentare suplimentară (alimentată prin USB). Producătorul notează că unitățile nu se încălzesc, funcționează silențios și consumă puțină energie.

6. Unitate flash USB

Un nou tip de mediu de stocare extern pentru un computer, care a apărut datorită utilizării pe scară largă a interfeței USB (autobuz universal) și avantajelor cipurilor de memorie Flash. O capacitate suficient de mare cu o dimensiune mică, independență energetică, viteză mare de transfer de informații, protecție împotriva influențelor mecanice și electromagnetice, capacitatea de a fi utilizat pe orice computer - toate acestea au permis unității flash USB să înlocuiască sau să concureze cu succes cu toate cele existente anterior medii de stocare.

Vizualizari: 13446

0

Acumularea de cunoștințe stă la baza bazelor oricărei civilizații. Dar memoria umană este imperfectă și incapabilă să găzduiască toate cunoștințele și experiența care se transmite din generație în generație. Prin urmare, din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit o mare varietate de medii de stocare, de la piatră și piei de animale până la hârtie de înaltă calitate. În același timp, în ciuda îmbunătățirii tipurilor de media, principiul în sine și structura datelor au rămas practic neschimbate de-a lungul mai multor milenii.

Un salt calitativ a avut loc doar atunci când o persoană trebuia să învețe o mașină să înțeleagă informațiile înregistrate.

În urmă cu peste două sute de ani, în 1808, inventatorul francez Joseph Marie Jacquard a creat o mașină pentru producerea țesăturilor cu modele complexe. Unicitatea acestui dispozitiv a fost că prima mașină controlată de software a fost de fapt proiectată și construită. Secvența acțiunilor mașinii la crearea unui model a fost înregistrată pe cărți perforate din carton speciale sub formă de găuri perforate într-o anumită ordine.

Este puțin probabil ca Jacquard să-și imagineze cât de strălucit era viitorul destinat invenției sale. Nu mașina, ci principiul înregistrării informațiilor sub formă de cod binar, care a devenit baza alfabetului tuturor computerelor.

Mai târziu, ideile lui Jaccard au fost folosite în telegrafele automate, unde o secvență de semnale de cod Morse a fost înregistrată pe benzi perforate, în Motorul analitic al lui Charles Babbage, care a devenit prototipul computerelor moderne, în tabulatorul statistic al lui Herman Hollerith și, bineînțeles, în primul calculatoarele secolului al XX-lea. Datorită simplității lor, diferite versiuni de carduri perforate și benzi perforate au devenit larg răspândite în tehnologia computerelor și mașinile controlate de programe. Astfel de medii de stocare au fost folosite până la mijlocul anilor 80, când au fost înlocuite în cele din urmă cu medii magnetice.

Cărți perforate și benzi de hârtie

Anii de viață: 1808–1988

Capacitate de memorie: până la 100 KB

Ușurință de fabricație, posibilitate de utilizare în cele mai low-tech dispozitive

– Densitate scăzută de înregistrare, viteză scăzută de citire/scriere, fiabilitate scăzută, incapacitatea de a rescrie informații

Cărțile perforate și benzile perforate, cu toate avantajele și istoria bogată, aveau două defecte fatale. Prima este capacitatea de informare foarte mică. Un card perforat standard conține doar 80 de caractere sau aproximativ 100 de octeți pentru a stoca un megaoctet de informații ar necesita mai mult de zece mii de carduri perforate. A doua este viteza redusă de citire: dispozitivul de intrare ar putea înghiți maximum 1000 de carduri perforate pe minut, adică doar 1,6 kilobytes pe secundă. A treia este imposibilitatea rescrierii. O gaură în plus - și mediul de stocare devine inutilizabil, ca toate informațiile de pe el.

La mijlocul secolului al XX-lea a fost propus un nou principiu de stocare a informațiilor, bazat pe fenomenul de magnetizare reziduală a anumitor materiale. Pe scurt, principiul de funcționare este următorul: suprafața purtătorului este realizată dintr-un feromagnet, după expunerea la un câmp magnetic, magnetizarea reziduală a substanței este reținută pe material. Acesta este ulterior înregistrat de dispozitivele de citire.

Primele semne ale acestei tehnologii au fost cardurile magnetice, a căror dimensiune și funcții coincideau cu cardurile perforate convenționale. Cu toate acestea, acestea nu s-au răspândit și au fost în curând înlocuite de unități de bandă magnetice mai încăpătoare și mai fiabile.

Aceste dispozitive de stocare au fost utilizate pe scară largă în computerele mainframe încă din anii 50. Inițial, erau dulapuri uriașe cu un mecanism de bandă și role de bandă pe care erau înregistrate informații. În ciuda vârstei sale avansate, tehnologia nu a murit și este folosită și astăzi sub formă de streamere. Acestea sunt dispozitive de stocare realizate sub forma unui cartus compact cu banda magnetica, concepute pentru a face backup informatiilor. Cheia succesului lor este capacitatea mare, de până la 4 TB! Dar pentru orice alte sarcini sunt practic nepotrivite din cauza vitezei extrem de reduse de acces la date. Motivul este că toate informațiile sunt înregistrate pe bandă magnetică, prin urmare, pentru a accesa orice fișier, este necesar să derulezi banda în secțiunea dorită.

O abordare fundamental diferită a înregistrării datelor este utilizată în dischete. Acesta este un dispozitiv portabil de stocare, care este un disc acoperit cu un strat feromagnetic și închis într-un cartuș de plastic. Dischetele au apărut ca răspuns la nevoia utilizatorilor de medii de stocare de buzunar. Cu toate acestea, cuvântul „buzunar” nu este pe deplin potrivit pentru mostrele timpurii. Există mai multe formate de dischete în funcție de diametrul discului magnetic din interior. Primele dischete, care au apărut în 1971, erau de 8 inci, adică cu diametrul discului de 203 mm. Așa că singura modalitate de a le pune a fost într-un dosar pentru hârtii. Volumul informațiilor înregistrate a fost de până la 80 de kiloocteți. Cu toate acestea, după doi ani, această cifră a crescut la 256 kiloocteți, iar până în 1975 - la 1000 kiloocteți! Era timpul să schimbăm formatul, iar în 1976 au apărut dischetele de 5 inchi (133 mm). Volumul lor a fost inițial de doar 110 KB. Dar tehnologia s-a îmbunătățit și deja în 1984 au apărut dischetele de „înregistrare de înaltă densitate” cu o capacitate de 1,2 MB. Acesta a fost „cântecul lebedei” al formatului. Tot în 1984 au apărut dischetele de 3,5 inci, care pot fi numite pe bună dreptate de buzunar. Potrivit legendei, dimensiunea de 3,5 inchi (88 mm) a fost aleasă pe principiul că o dischetă ar încăpea în buzunarul de la piept al cămășii. Volumul acestui suport a fost inițial de 720 KB, dar a crescut rapid la clasicul 1,44 MB. Mai târziu, în 1991, au apărut dischetele cu densitate extinsă de 3,5 inci cu o densitate extinsă de 2,88 MB. Dar nu au fost utilizate pe scară largă, deoarece era necesară o unitate specială pentru a lucra cu ele.

O dezvoltare ulterioară a acestei tehnologii a fost faimosul (în unele locuri infamul) Zip. În 1994, Iomega a lansat o unitate cu o capacitate record pentru acea vreme - 100 MB. Principiul de funcționare al lui Iomega Zip este același cu cel al dischetelor convenționale, dar datorită densității mari de înregistrare, producătorul a reușit să atingă o capacitate de stocare a înregistrărilor. Cu toate acestea, Zip-urile s-au dovedit a fi destul de nesigure și costisitoare, așa că nu au putut ocupa nișa dischetelor de trei inci și, ulterior, au fost complet înlocuite cu dispozitive de stocare mai avansate.

Dischete

Anii de viață: 1971 - până astăzi

Capacitate de memorie: până la 2,88 MB

Dimensiune compactă, cost redus

– Fiabilitate scăzută, carcasă vulnerabilă, densitate scăzută de înregistrare

Bandă magnetică

Anii de viață: 1952 - până astăzi

Capacitate de memorie: până la 4 TB

Capacitate de rescriere, gamă largă de temperaturi de funcționare (de la -30 la +80 de grade), cost scăzut al suportului

– Densitate scăzută de înregistrare, incapacitatea de a accesa instantaneu celula de memorie dorită, fiabilitate scăzută

Unitățile de bandă magnetică erau dulapuri uriașe cu un mecanism de unitate de bandă și role de bandă pe care erau înregistrate informații.

REGULI STRICTE

Hard disk-ul, Hard Disk Drive, este principalul dispozitiv de stocare în aproape toate computerele moderne.

În general, principiul de funcționare atât al hard disk-urilor existente, cât și al celor dezvoltate se bazează pe fenomenul de magnetizare reziduală a materialelor. Dar există câteva nuanțe aici. Mediul de stocare direct într-un hard disk este un bloc de una sau mai multe plăci rotunde acoperite cu un feromagnet. Capul de citire, deplasându-se pe suprafața discurilor rotative de mare viteză, înregistrează informații prin magnetizarea a miliarde de zone minuscule (domenii) sau citește date prin înregistrarea unui câmp magnetic rezidual.

Cea mai mică celulă de informații în acest caz este un domeniu, care poate fi fie un zero logic, fie unul. Astfel, cu cât dimensiunea unui domeniu este mai mică, cu atât mai multe date pot fi înghesuite pe un singur hard disk.

Primul HDD a apărut în 1956. Dispozitivul era format din 50 de discuri, fiecare cu diametrul de 600 mm, care se roteau la o viteza de 1200 rpm. Dimensiunile acestui HDD erau comparabile cu cele ale unui frigider modern cu două camere, iar capacitatea era de până la 5 MB.

De atunci, densitatea de înregistrare a hard disk-urilor a crescut de peste 60 de milioane de ori. În ultimul deceniu, companiile producătoare au dublat constant capacitatea discurilor în fiecare an, dar acum acest proces s-a oprit: a fost atinsă densitatea maximă posibilă de înregistrare pentru materialele și, cel mai important, pentru tehnologiile utilizate în prezent.

Cea mai comună acum este așa-numita înregistrare paralelă. Semnificația sa este că feromagnetul către care sunt transferate datele este format din mulți atomi. Un anumit număr de astfel de atomi împreună constituie un domeniu - o celulă minimă de informație. Reducerea dimensiunii domeniului este posibilă doar până la o anumită limită, deoarece atomii feromagnetici interacționează între ei și la joncțiunea dintre zero și unu logic (regiuni cu momente magnetice direcționate opus) își pot pierde stabilitatea. Prin urmare, este necesară o anumită zonă-tampon pentru a asigura stocarea fiabilă a informațiilor.

În înregistrarea paralelă, particulele magnetice sunt plasate în așa fel încât vectorul direcției magnetice să fie paralel cu planul discului. La înregistrarea perpendiculară, particulele magnetice sunt situate perpendicular pe suprafața discului.

În înregistrarea paralelă, particulele magnetice sunt plasate în așa fel încât vectorul direcției magnetice să fie paralel cu planul discului. Din punct de vedere al tehnologiei, aceasta este cea mai simplă soluție. În același timp, cu o astfel de înregistrare, puterea interacțiunii dintre domenii este cea mai mare, deci este necesară o zonă tampon mare și, în consecință, o dimensiune mai mare a domeniilor în sine. Deci densitatea maximă pentru înregistrarea în paralel este de aproximativ 23 Gbit/cm2, iar această înălțime a fost deja atinsă practic.

Creșterea în continuare a capacității hard disk-urilor este posibilă prin creșterea numărului de plăci de lucru din dispozitiv, dar această metodă este un punct mort. Dimensiunile HDD-urilor moderne sunt standardizate, iar numărul de discuri utilizate în ele este limitat de cerințele de proiectare.

Există o altă modalitate - folosirea unui nou tip de înregistrare. Din 2005, hard disk-urile care utilizează metoda de înregistrare perpendiculară pot fi găsite la vânzare. Cu această înregistrare, particulele magnetice sunt situate perpendicular pe suprafața discului. Datorită acestui fapt, domeniile interacționează slab între ele, deoarece vectorii lor de magnetizare sunt localizați în planuri paralele. Acest lucru vă permite să creșteți serios densitatea informațiilor - plafonul practic este estimat la 60-75 Gbit/cm2, adică de 3 ori mai mult decât pentru înregistrarea paralelă.

Dar cea mai promițătoare tehnologie este HAMR. Aceasta este așa-numita metodă de înregistrare magnetică termică. În esență, HAMR este o dezvoltare ulterioară a tehnologiei de înregistrare perpendiculară, singura diferență fiind că, în momentul înregistrării, domeniul dorit este supus unei încălziri spot pe termen scurt (aproximativ o picosecundă) de către un fascicul laser. Datorită acestui fapt, capul poate magnetiza zone foarte mici ale discului. HAMR-HDD nu este încă disponibil public pentru vânzare, dar prototipurile demonstrează o densitate record de înregistrare de 150 Gbit/cm2. În viitor, potrivit reprezentanților Seagate Technology, densitatea va fi crescută la 7,75 Tbit/cm2, ceea ce este de aproape 350 de ori mai mare decât densitatea maximă pentru înregistrarea în paralel.

HDD cu înregistrare paralelă

Anii de viață: 1956 - până astăzi

Capacitate de memorie: până la 2 TB în acest moment

Posibilitate de trecere instantanee la celula informațională dorită, raport bun preț/calitate

– Densitate de înregistrare insuficientă astăzi, tehnologie învechită

HDD cu înregistrare perpendiculară

Anii de viață: 2005 - viitorul apropiat

Capacitate de memorie: până la 2,5 TB în acest moment

Densitate mare de înregistrare

– Tehnologie de fabricație mai complexă, preț ridicat, fiabilitate scăzută a modelelor noi de mare capacitate

HAMR-HDD

Anii de viață: 2010 - viitorul apropiat

Capacitatea memoriei: timpul va spune

Densitate de înregistrare chiar mai mare

– Tehnologie de fabricație deosebit de complexă și prețul ridicat corespunzător

OPTICA PE MARTIE

În ciuda creșterii constante a capacității hard disk-urilor staționare, este nevoie de medii de stocare compacte și mobile. Astăzi, CD-urile și DVD-urile sunt lideri în acest domeniu. Practic, orice informație - muzică, software, filme, enciclopedii sau clipart - poate fi achiziționată pe aceste medii.

Primul reprezentant al acestei tehnologii este LD (Laser Disc), dezvoltat încă din 1969. Aceste discuri au fost destinate în primul rând sistemelor home theater, dar în ciuda unui număr de avantaje față de casetele video VHS și Betamax, nu au fost utilizate pe scară largă. Următorul reprezentant al mediilor optice s-a dovedit a fi mult mai de succes. Era un CD cunoscut (CD, Compact Disc). A fost dezvoltat în 1979 și a fost inițial destinat pentru înregistrarea muzicii de înaltă calitate. Dar în 1987, prin eforturile Microsoft și Apple, CD-urile au început să fie folosite în computerele personale. Astfel, utilizatorii aveau la dispoziție un mediu de stocare compact și fiabil de mare capacitate: volumul standard de 650 MB pentru sfârșitul anilor 80 părea inepuizabil.

CD-ul a rămas practic neschimbat în ultimii 20 de ani. Suportul este un fel de „sandwich” format din trei straturi. Baza CD-ului este un substrat de policarbonat, pe care este pulverizat un strat subțire de metal (aluminiu, argint, aur). Acest strat este de fapt locul unde se realizează înregistrarea. Învelișul metalic este acoperit cu un strat de lac de protecție și îi sunt aplicate tot felul de imagini, logo-uri, nume și alte mărci de identificare.

Principiul de funcționare al discurilor optice se bazează pe modificarea intensității luminii reflectate. Pe un CD obișnuit, toate informațiile sunt înregistrate pe o singură pistă în spirală, care este o secvență de depresiuni, gropi (din groapa engleză - „depresie”). Între adâncituri există zone cu un strat reflectorizant neted, terenuri (din engleză land - „pământ, suprafață”). Datele sunt citite folosind un fascicul laser focalizat într-un punct luminos cu un diametru de aproximativ 1,2 microni. Dacă laserul lovește pământul, o fotodiodă specială înregistrează fasciculul reflectat și înregistrează unul logic. Dacă laserul lovește groapa, fasciculul este împrăștiat, intensitatea luminii reflectate scade și dispozitivul înregistrează un zero logic.

Primele discuri laser erau doar pentru citire. Au fost fabricate strict în condiții de fabrică și li s-au aplicat gropi prin ștanțare direct pe un substrat de policarbonat gol, după care discurile au fost acoperite cu un strat reflectorizant și lac de protecție.

Dar deja în 1988 a apărut tehnologia CD-R (Compact Disc-Recordable). Discurile realizate folosind această tehnologie ar putea fi folosite pentru a înregistra informații o dată folosind o unitate de scriere specială. Pentru a face acest lucru, un alt strat de colorant organic subțire a fost plasat între policarbonat și stratul reflectorizant. Când este încălzit la o anumită temperatură, colorantul a fost distrus și întunecat. În timpul procesului de înregistrare, unitatea, controlând puterea laserului, a aplicat pe disc o secvență de puncte întunecate, care, atunci când sunt citite, au fost percepute ca gropi.

Zece ani mai târziu, în 1997, a fost creat CD-RW (Compact Disc-Rewritable) - un compact disc reinscriptibil. Spre deosebire de CD-R, aici a fost folosit ca strat de înregistrare un aliaj special, capabil să treacă de la o stare cristalină la o stare amorfă și înapoi sub influența unui fascicul laser.

LD

Anii de viață: 1972–2000

Capacitate memorie: 680 MB

Prima mostră comercială de medii optice de stocare

– A fost folosit doar ca suport video și audio și nu era inferioară ca dimensiune discurilor de vinil, ceea ce crea anumite inconveniente

CD

Anii de viață: 1982 - până astăzi

Capacitate memorie: 700 MB

Compactitate, fiabilitate relativă, cost redus

– Scăzut, după standardele moderne, capacitate, tehnologie învechită

NOUA GENERATIE BLACK

La mijlocul anilor '90, când era CD-urilor era în plină desfășurare, producătorii vizionari lucrau deja la îmbunătățirea discurilor optice. În 1996, au apărut primele DVD-uri (Digital Versatile Disc) cu o capacitate de 4,7 GB. Noile medii de stocare au folosit același principiu ca și CD-urile, doar un laser cu o lungime de undă mai scurtă a fost folosit pentru citire - 650 nm față de 780 nm pentru CD-uri. Această schimbare aparent simplă a făcut posibilă reducerea dimensiunii spotului luminos și, în consecință, a dimensiunii minime a celulei de informații. Prin urmare, un disc DVD poate conține de 6,5 ori mai multe informații utile decât un CD.

În 1997, primele DVD-R-uri înregistrabile au fost puse în vânzare, folosind totodată tehnologia testată pe CD-R-uri. Cu toate acestea, aceste inovații au ajuns la publicul larg doar câțiva ani mai târziu, deoarece primul inscripționar DVD-R a costat aproximativ 17.000 USD, iar blank-urile costă 50 USD bucata.

Astăzi, DVD-ul a devenit o parte integrantă a industriei computerelor. Dar nici el nu mai are mult de trăit. Progresul rapid în domeniul tehnologiei înalte și nevoile în creștere ale utilizatorilor necesită medii noi, mai încăpătoare.

Primul semn au fost DVD-urile cu două straturi. În ele, informațiile sunt înregistrate la două niveluri diferite, inferior obișnuit și superior translucid. Prin schimbarea focalizării laser, datele pot fi citite din ambele straturi pe rând. Aceste DVD-uri dețin 8,5 GB de informații. Apoi au venit DVD-urile cu două straturi, cu două fețe. Aceste discuri au părți de lucru pe ambele părți și conțin două straturi de informații. Capacitatea de stocare a crescut la 17 GB.

În acest moment, a fost atins plafonul tehnologiei DVD. Creșterea în continuare a numărului de straturi pare a fi o problemă inutil de complexă, grosimea discului este încă limitată, deci este foarte dificil să stoarceți ceva acolo. În plus, chiar și cu un sistem cu două straturi, au existat multe plângeri cu privire la calitatea citirii informațiilor și este înfricoșător să ne gândim câte erori ar putea produce un ipotetic DVD cu trei straturi.

Producătorii au rezolvat (temporar, desigur) problema creșterii capacității prin crearea unui nou format. Sau mai degrabă, două deodată: HD-DVD și Blu-ray. Ambele tehnologii folosesc un laser albastru cu o lungime de undă de 405 nm. După cum am spus deja, reducerea lungimii de undă vă permite, de asemenea, să reduceți dimensiunea minimă a celulei de memorie și, prin urmare, să creșteți densitatea de înregistrare. Apariția a două noi tipuri de discuri a provocat simultan așa-numitul „război al formatelor”, care a durat aproximativ doi ani. În cele din urmă, în ciuda anumitor avantaje, HD-DVD a pierdut această bătălie. Potrivit multor experți, rolul principal în acest sens l-a jucat sprijinul extrem de puternic al formatului Blu-ray de către studiourile de film americane.

„Blue Beam” este acum singurul mediu de stocare optică de mare capacitate care poate fi găsit la vânzare. Discuri 23, 25, 27 și 33 GB. Există, de asemenea, mostre cu două straturi cu capacități de 46, 50, 54 și 66 GB.

DVD

Anii de viață: 1996 - până astăzi

Capacitate memorie: până la 17,1 GB

Cel mai popular mediu de stocare: marea majoritate a muzicii, a filmelor și a diverselor programe software sunt distribuite pe DVD

– Tehnologie învechită

HD-DVD

Anii de viață: 2004–2008

Capacitate memorie: până la 30 GB

Capacitate mare plus preț relativ scăzut datorită producției mai ieftine

– Lipsa de sprijin din partea industriei cinematografice americane.

Blu-ray

Anii de viață: 2006 - până astăzi

Capacitate memorie: până la 66 GB

Capacitate mare de stocare, suport pentru „monstrii” de la Hollywood

– Costuri ridicate pentru unități și medii, deoarece producția necesită echipamente fundamental noi

GIGABYTE RACE

Piața unităților de disc este o bucată foarte gustoasă. Prin urmare, în viitorul apropiat ar trebui să ne așteptăm, dacă nu la o schimbare a Blu-ray din poziția sa de lider, atunci la un nou război al formatelor.

O caracteristică unică a metodei holografice este capacitatea de a înregistra o cantitate imensă de informații la aproape un punct. Acest lucru dă producătorilor motive să susțină că plafonul deja atins de 3,6 TB este departe de limită.

Există o serie de tehnologii care luptă pentru portofelele utilizatorilor. De exemplu, HD VMD (High Density - Versatile Multilayer Disc). Acest format a fost introdus în 2006 de o companie britanică puțin cunoscută, New Medium Enterprises. Aici producătorul a luat calea creșterii numărului de straturi de înregistrare într-un singur disc - există deja 20 dintre ele. Datorită acestui fapt, capacitatea maximă a HD VMD astăzi este de 100 GB. În general, este puțin probabil ca micile întreprinderi noi medii să reușească să înlocuiască serios giganții multimedia. Dar datorită costului scăzut declarat al discurilor și unităților pentru acestea (datorită utilizării unui laser roșu mai ieftin cu o lungime de undă de 650 nm), britanicii pot conta teoretic pe o anumită popularitate a produselor lor. Dacă, desigur, ajunge chiar și pe piață.

Un alt candidat este formatul Ultra Density Optical (UDO). Dezvoltarea a început în iunie 2000, iar acum este un dispozitiv complet terminat disponibil pe piață. Aici s-a pus accent pe creșterea preciziei focalizării fasciculului. Cu o lungime de undă laser de 650 nm, discul UDO deține de la 30 la 60 GB de informații. Există și medii care folosesc laser albastru (405 nm), caz în care capacitatea maximă UDO ajunge la 500 GB. Dar trebuie să plătiți pentru tot: creșterea preciziei laserului a provocat o creștere serioasă a costului unităților. Media în sine vine sub forma unui cartuș de 5,35 inci cu un disc în interior (pentru protecție împotriva influențelor externe) și se vinde cu 60-70 USD. Astăzi, tehnologia UDO este folosită în principal de companiile mari pentru arhivarea informațiilor și crearea de copii de rezervă ale datelor.

HD VMD (Disc multistrat versatil de înaltă densitate)

Capacitate memorie: până la 100 GB

Capacitate mare, cost relativ scăzut

– Lipsa de sprijin din partea jucătorilor importanți de pe piață, ceea ce va cauza cu siguranță moartea formatului

UDO (Ultra Density Optical)

Capacitate memorie: până la 120 GB

Capacitate bună

– Cost ridicat al unităților și mediilor, vizând o piață foarte specializată pentru dispozitivele de arhivare a datelor

ARSURI DE HOLOGRAFIE

În ciuda abundenței de formate de discuri optice, există deja tehnologie care va lăsa cu siguranță toți concurenții în urmă în viitor. Vorbim despre o înregistrare holografică. Beneficiile acestei tehnologii și potențialul ei sunt enorme. În primul rând, dacă în discurile optice convenționale informațiile sunt scrise pe un strat folosind celule de informații individuale, atunci în memoria holografică datele sunt distribuite pe întregul volum al mediului și câteva milioane de celule pot fi scrise într-un singur ciclu de ceas, datorită căruia viteza de scriere și citire crește brusc. În al doilea rând, datorită distribuției informațiilor în trei dimensiuni, capacitatea maximă a purtătorului atinge înălțimi cu adevărat stratosferice.

Lucrările în această direcție au început în urmă cu aproximativ zece ani, iar astăzi există o tehnologie complet inteligibilă prin care 1,6 TB de informații pot fi înregistrate pe un disc de dimensiune standard. În același timp, viteza de citire este de 120 MB/s.

Principiul de funcționare al înregistrării holografice este implementat după cum urmează. Raza laser este împărțită în două fluxuri cu aceeași lungime de undă și polarizare folosind o oglindă translucidă. Un modulator de lumină spațială, care este un șablon plat, convertește informațiile digitale într-o secvență de celule transparente și opace care corespund unora și zerourilor logice. Fasciculul de semnal, care a trecut prin această rețea și a primit o informație, este proiectat pe purtător. Al doilea fascicul - fasciculul de referință - cade într-un unghi în aceeași zonă a discului. În acest caz, în punctele în care fasciculele de referință și semnal se intersectează, se adaugă amplitudinile undelor (interferență), în urma cărora fasciculele ard împreună prin stratul fotosensibil, înregistrând informații pe mediu. Astfel, într-un singur ciclu de ceas, toate informațiile care pot fi stăpânite de rezoluția modulatorului de lumină sunt înregistrate deodată. Astăzi, acesta este aproximativ un milion de biți la un moment dat.

Datele sunt citite folosind un fascicul de referință, care, trecând prin corpul purtătorului, proiectează holograma înregistrată pe stratul fotosensibil și transformă „grila” care cade pe el într-o secvență de zerouri și unu.

O caracteristică unică a metodei holografice este capacitatea de a înregistra o cantitate imensă de informații la aproape un punct. Datorită acestui fapt, puteți utiliza eficient întregul volum al suportului media. Capacitatea maximă practică a discurilor holografice nu este cunoscută cu exactitate, dar producătorii susțin că plafonul de 3,6 TB pe care l-au atins deja este departe de limită.

Discuri holografice

Capacitate de memorie: până la 1 TB

Capacitate foarte, foarte mare, păstrând în același timp dimensiunile suportului compact

- Timpul se va arăta

HDD + LASER

În 2006, Daniel Stanciu, care lucra la teza sa de doctorat, și dr. Frederick Hansteen au descoperit o modalitate de a schimba polaritatea unui magnet folosind radiația luminoasă. Trebuie spus că anterior acest lucru era considerat imposibil în principiu. Nu este de mirare că Daniel Stansiu și-a susținut cu succes teza de doctorat, iar tehnologia în sine, care a primit o denumire destul de ciudată - inversiunea pură a magnetizării optice - și-a găsit deja o potențială aplicație.

Deci, folosind un fascicul laser, puteți magnetiza domenii ale hard disk-urilor, adică, faceți aceeași muncă pe care o face capul de scriere în prezent, dar mult mai rapid. Viteza de înregistrare pe un hard disk obișnuit nu depășește 100–150 Mbit/s. În prototipul unui hard disk „laser”, această cifră este în prezent de 1 Tbit/s sau 1.000.000 Mbit/s. Oamenii de știință sunt încrezători că aceasta nu este limita - se așteaptă să crească viteza de înregistrare la 100 Tbit/s. În plus, folosind un laser, puteți crește semnificativ densitatea informațiilor înregistrate, ceea ce, teoretic, face ca hard disk-urile laser să fie una dintre cele mai promițătoare tehnologii pentru stocarea și înregistrarea datelor.

Dar astăzi nu există informații despre designul capului de citire pentru astfel de HDD-uri. Folosind un laser, puteți înregistra doar informații. Nu poate detecta magnetizarea domeniilor. Prin urmare, pentru citire va trebui să utilizați capete magnetice standard. În plus, nu uitați că atât viteza de scriere, cât și viteza de citire a HDD-ului depind direct de viteza de rotație a discurilor. Deci afirmațiile optimiste ale oamenilor de știință par oarecum ciudate. Pentru a obține 1 Tbit/s, trebuie să rotiți discul la astfel de viteze încât probabil să se spargă în bucăți sub influența unei forțe centrifuge monstruoase sau chiar să se ardă din cauza frecării cu aerul. Desigur, utilizarea unui anumit sistem de redirecționare a fasciculului optic vă permite să abandonați complet rotația discului la înregistrare. Dar citirea este încă efectuată de capul magnetic, care are nevoie vital să alunece pe suprafața discului.

Pe scurt, perspectivele pentru tehnologia pură de inversare a magnetizării optice, deși atractive, sunt foarte vagi.

HDD laser

Anii de viață: viitorul apropiat

Capacitatea memoriei: timpul va spune

Densitate mare și viteză de înregistrare a informațiilor, în viitor - posibilitatea de a reduce numărul de părți mobile ale discului

– Sunt prea multe întrebări la care nimeni nu dă răspunsuri

VIITOR GENIAL?

Discurile sunt discuri, dar utilizatorul obișnuit are uneori nevoie de un dispozitiv de stocare compact, încăpător și, cel mai important, ușor de utilizat. Astăzi, unitățile flash sau, științific vorbind, unitățile flash USB sunt folosite în acest scop. Memoria flash a acestui dispozitiv este o serie de tranzistori (celule), fiecare dintre acestea putând stoca un bit de informații.

Un astfel de mediu are multe avantaje. Unitățile flash, spre deosebire de predecesorii lor, nu au părți mobile. Sunt compacte, fiabile și capabile să stocheze cantități destul de semnificative de informații, iar producătorii lucrează neobosit pentru a-și crește capacitatea. Există unități flash care pot stoca 8, 12 și chiar 64 GB de date. Adevărat, astfel de jucării concurează în preț cu un computer de primă clasă în pachetul all-inclusive, dar acesta este un fenomen temporar. Până de curând, o unitate flash de 1 GB costa o avere, dar acum este disponibilă pentru fiecare student care primește o bursă.

Un alt avantaj al unei unități flash este ușurința în utilizare. Unitatea flash este conectată la portul USB al computerului, sistemul de operare detectează noul dispozitiv, iar conținutul unității flash este afișat ca un disc suplimentar în sistem. În consecință, lucrul cu fișiere nu este diferit de lucrul cu un hard disk obișnuit. Nu sunt necesare programe suplimentare, nu este nevoie să vă strângeți mintea asupra compatibilității dispozitivelor și formatelor sau să priviți cu atenție producătorul dispozitivului, întrebându-vă dacă se va potrivi computerului dvs. sau nu.

Memoria flash este fiabilă, nu se teme de vibrații, nu face zgomot, consumă puțină energie, iar viteza de schimb de informații este apropiată de cea a hard disk-urilor standard. Memoria flash, din cauza absenței pieselor în mișcare, este foarte fiabilă, rezistentă la vibrații, fără zgomot și consumă puțină energie. Beneficiile sunt evidente.

Datele sunt citite folosind metoda holografică folosind un fascicul de referință, care, trecând prin corpul purtătorului, proiectează holograma înregistrată pe stratul fotosensibil, iar acesta transformă „grila” care cade pe el într-o succesiune de zerouri și unu.

Astăzi, deja sunt produse computere portabile în care, în locul HDD-urilor obișnuite, sunt instalate cipuri SSD (Solid State Drive), așa-numitele unități solid-state bazate pe memorie flash. În principiu, astfel de dispozitive de stocare nu sunt diferite de unitățile flash obișnuite. Laptopurile cu SSD, datorită consumului redus de energie, pot funcționa aproape de două ori mai mult decât cele echipate cu hard disk convenționale. Cu toate acestea, memoria flash are și dezavantajele sale serioase. În primul rând, viteza de schimb de date în SSD-uri este încă semnificativ în urmă cu cea a hard disk-urilor. Dar această problemă va fi rezolvată în viitorul foarte apropiat. Al doilea dezavantaj este mult mai grav. Memoria flash, prin proiectare, poate rezista la un număr limitat de cicluri de ștergere și scriere - aproximativ 100.000 de cicluri. Fără a intra în detalii tehnice, putem face o diagnoză: procesul de înregistrare și ștergere a datelor duce la uzura fizică a celulelor de memorie la nivel electronic. Cu toate acestea, după ce a luat un calculator și a făcut cele mai simple calcule, fața utilizatorului se luminează și declară cu bucurie că, chiar dacă unitatea flash este complet reumplută de zece ori pe zi, 100.000 de cicluri vor dura 27 de ani! Dar, în practică, memoria flash (de exemplu, un card de memorie dintr-o cameră), care este utilizată intens în fiecare zi, poate eșua după doi până la trei ani de utilizare.

Memorie flash

Anii de viață: 1989 - până astăzi

Capacitate memorie: până la 80 GB

Ușor de utilizat, consum redus de energie, fiabil

– Număr limitat de cicluri de scriere/ștergere

Astăzi, progresul în domeniul tehnologiei computerelor în general și al dispozitivelor de stocare în special schimbă rapid lumea.

Privirea în viitor este o sarcină ingrată, dar putem spune cu încredere: dacă producătorii nu reușesc să depășească singurul dezavantaj serios al memoriei flash, nu reușesc să atingă capacitatea de care au nevoie utilizatorii HDD sau să creeze un disc olografic simplu și de încredere, vor veni inevitabil. cu un alt mod de a stoca informații.

Ieftin, fiabil, compact, rapid.

Este convenabil să utilizați medii externe pentru a stoca și transfera informații de la un computer la altul. Mediile de stocare cel mai des folosite sunt discurile optice (CD, DVD, Blu-Ray), unitățile flash (unități flash) și hard disk-urile externe. În acest articol vom analiza tipurile de medii de stocare externe și vom răspunde la întrebarea „Pe ce să stocăm datele?”

Acum discurile optice trec treptat în fundal, iar acest lucru este de înțeles. Discurile optice vă permit să înregistrați cantități relativ mici de informații. De asemenea, ușurința de utilizare a unui disc optic lasă de dorit în plus, discurile pot fi ușor deteriorate și zgâriate, ceea ce duce la pierderea lizibilității discului. Cu toate acestea, pentru stocarea pe termen lung a informațiilor media (filme, muzică), discurile optice sunt potrivite ca niciun alt suport extern. Toate centrele media și playerele video redă în continuare discuri optice.

Unități flash

Unitățile flash, sau pur și simplu „unități flash”, sunt acum la cea mai mare căutare în rândul utilizatorilor. Dimensiunea sa mică și capacitatea impresionantă de memorie (până la 64 GB sau mai mult) îi permit să fie utilizat în diverse scopuri. Cel mai adesea, unitățile flash sunt conectate la un computer sau la un centru media printr-un port USB. O caracteristică distinctivă a unităților flash este viteza mare de citire și scriere. Unitatea flash are o carcasă din plastic, în interiorul căreia este plasată o placă electronică cu un cip de memorie.

Unități flash USB

Un tip de unitate flash include carduri de memorie, care cu un cititor de carduri sunt o unitate flash USB cu drepturi depline. Comoditatea utilizării unui astfel de tandem vă permite să stocați cantități semnificative de informații pe diferite carduri de memorie, care vor ocupa spațiu minim. În plus, puteți citi oricând cardul de memorie al smartphone-ului sau al camerei.

Unitățile flash sunt convenabile de utilizat în viața de zi cu zi - transferați documente, salvați și copiați diferite fișiere, vizionați videoclipuri și ascultați muzică.

Hard disk-uri externe

Hard disk-urile externe sunt, din punct de vedere tehnic, un hard disk găzduit într-o carcasă compactă cu un adaptor USB și sistem anti-vibrații. După cum știți, hard disk-urile au cantități impresionante de spațiu pe disc, ceea ce, împreună cu mobilitatea, le face foarte atractive. Puteți stoca întreaga colecție video și audio pe un hard disk extern. Cu toate acestea, un hard disk extern necesită mai multă putere pentru a funcționa optim. Un conector USB nu poate furniza putere maximă. Acesta este motivul pentru care hard disk-urile externe au un cablu USB dublu. În ceea ce privește dimensiunile, hard disk-urile externe sunt destul de mici și pot încăpea cu ușurință într-un buzunar obișnuit.

cutii HDD

Există cutii HDD concepute pentru a fi utilizate ca mediu de stocare cu un hard disk (HDD) obișnuit. Astfel de cutii sunt o cutie cu un controler USB la care sunt conectate cele mai simple hard disk-uri ale unui computer desktop.

În acest fel, puteți transfera cu ușurință informații direct de pe hard disk-ul computerului dvs., fără copiere și lipire suplimentară. Această opțiune va fi mult mai ieftină decât cumpărarea unui hard disk extern, mai ales dacă trebuie să transferați aproape întreaga partiție a hard disk-ului pe alt computer.

Ce știa primul bărbat? Cum să ucizi un mamut, un bizon sau să prinzi un mistreț. În epoca paleolitică, existau destui pereți de peșteră pentru a înregistra tot ceea ce fusese studiat. Întreaga bază de date peșteră s-ar încadra pe o unitate flash de dimensiunea unui megaoctet. De-a lungul celor 200.000 de ani ai existenței noastre, am aflat despre genomul broaștei africane, rețelele neuronale și nu mai desenăm pe roci. Acum avem discuri și stocare în cloud. Precum și alte tipuri de medii de stocare capabile să stocheze întreaga bibliotecă MSU pe un singur chipset.

Ce este un mediu de stocare

Un mediu de stocare este un obiect fizic ale cărui proprietăți și caracteristici sunt utilizate pentru înregistrarea și stocarea datelor. Exemple de medii de stocare sunt filme, discuri optice compacte, carduri, discuri magnetice, hârtie și ADN. Suporturile de stocare diferă prin principiul de înregistrare:

• tipărite sau chimice cu vopsea: cărți, reviste, ziare;
• magnetice: HDD, dischete;
• optic: CD, Blu-ray;
• electronice: unități flash, unități SSD.

Stocările de date sunt clasificate în funcție de forma semnalului:

• analog, folosind un semnal continuu pentru înregistrare: casete audio compacte și bobine pentru casetofon;
• digital - cu un semnal discret sub forma unei secvențe de numere: dischete, unități flash.

Primul mediu de stocare

Istoria înregistrării și stocării datelor a început acum 40 de mii de ani, când Homo sapiens a venit cu ideea de a face schițe pe pereții caselor lor. Prima artă rupestră se găsește în Peștera Chauvet din sudul Franței moderne. Galeria conține 435 de desene înfățișând lei, rinoceri și alți reprezentanți ai faunei paleoliticului târziu.

În locul culturii aurignaciane în epoca bronzului, a apărut un tip fundamental nou de purtător de informații - tuppum. Dispozitivul era o farfurie de lut și semăna cu o tabletă modernă. Înregistrările au fost făcute la suprafață folosind un baston de trestie - un stilou. Pentru a preveni spălarea lucrării de ploaie, tuppumii au fost arse. Toate tabletele cu documentație antică au fost atent sortate și depozitate în cutii speciale din lemn.

Muzeul Britanic are un tuppum care conține informații despre o tranzacție financiară care a avut loc în Mesopotamia în timpul domniei regelui Assurbanipal. Un ofițer din alaiul prințului a confirmat vânzarea sclavei Arbela. Tableta conține sigiliul său personal și note despre evoluția operației.

Kipu și papirus

Din mileniul III î.Hr., papirusul a început să fie folosit în Egipt. Datele sunt înregistrate pe foi realizate din tulpinile plantei de papirus. Forma portabilă și ușoară de suport de stocare a înlocuit rapid predecesorul său de lut. Nu numai egiptenii, ci și grecii, romanii și bizantinii au scris pe papirus. În Europa, materialul a fost folosit până în secolul al XII-lea. Ultimul document scris pe papirus a fost decretul papal din 1057.

În același timp cu vechii egipteni, la capătul opus al planetei, incașii au inventat kippa, sau „nodurile vorbitoare”. Informațiile au fost înregistrate prin noduri pe fire de filare. Kipu a păstrat date despre colectarea impozitelor și populația. Probabil că au fost folosite informații non-numerice, dar oamenii de știință încă nu le-au dezlegat.

Hârtie și carduri perforate

Din secolul al XII-lea până la mijlocul secolului al XX-lea, hârtia a fost principalul mediu de stocare a datelor. A fost folosit pentru a crea publicații tipărite și scrise de mână, cărți și mass-media. În 1808, cardurile perforate au început să fie fabricate din carton - primul mediu de stocare digital. Erau foi de carton cu găuri făcute într-o anumită ordine. Spre deosebire de cărți și ziare, cărțile perforate erau citite mai degrabă de mașini decât de oameni.

Invenția aparține unui inginer american cu rădăcini germane, Herman Hollerith. Autorul și-a folosit pentru prima dată ideea pentru a compila statistici privind mortalitatea și rata natalității la Consiliul de Sănătate din New York. După încercări de încercare, cărțile perforate au fost folosite pentru recensământul american din 1890.

Dar ideea de a face găuri în hârtie pentru a înregistra informații era departe de a fi nouă. În 1800, cărțile perforate au fost introduse în uz de francezul Joseph-Marie Jacquard pentru a controla un țesut de țesut. Prin urmare, descoperirea tehnologică a constat în crearea lui Hollerith nu a cărților perforate, ci a unei mașini de tabulare. Acesta a fost primul pas către citirea și calcularea automată a informațiilor. Compania de mașini de tabelare TMC a lui Herman Hollerith a fost redenumită IBM în 1924.

carduri OMR

Sunt foi de hârtie groasă cu informații înregistrate de oameni sub formă de semne optice. Scanerul recunoaște semnele și prelucrează datele. Cardurile OMR sunt folosite pentru a crea chestionare, teste cu alegere multiplă, buletine și formulare care trebuie completate manual.

Tehnologia se bazează pe principiul întocmirii cardurilor perforate. Dar aparatul nu citește prin găuri, ci umflături sau urme optice. Eroarea de calcul este mai mică de 1%, așa că tehnologia OMR continuă să fie folosită de agențiile guvernamentale, organismele de examinare, loterii și casele de pariuri.

Bandă perforată

Un mediu de stocare digital sub forma unei benzi lungi de hârtie cu găuri. Benzile perforate au fost folosite pentru prima dată de Basile Bouchon în 1725 pentru a controla mașina de țesut și a mecaniza selecția firelor. Dar benzile erau foarte fragile, ușor rupte și în același timp scumpe. Prin urmare, au fost înlocuite cu cărți perforate.

De la sfârșitul secolului al XIX-lea, banda de hârtie perforată a fost utilizată pe scară largă în telegrafie, pentru introducerea datelor în computere în anii 1950 și 1960 și ca suport pentru minicalculatoare și mașini CNC. Acum bobinele cu bandă de hârtie perforată au devenit un anacronism și s-au scufundat în uitare. Suporturile de hârtie au fost înlocuite cu facilități de stocare a datelor mai puternice și mai voluminoase.

Bandă magnetică

Debutul benzii magnetice ca mediu de stocare pentru computer a avut loc în 1952 pentru aparatul UNIVAC I. Dar tehnologia în sine a apărut mult mai devreme. În 1894, inginerul danez Woldemar Poulsen a descoperit principiul înregistrării magnetice în timp ce lucra ca mecanic pentru Compania de telegraf din Copenhaga. În 1898, omul de știință a întruchipat ideea într-un dispozitiv numit „telegraf”.

Un fir de oțel a trecut între cei doi poli ai unui electromagnet. Înregistrarea informațiilor pe mediu s-a realizat prin magnetizarea neuniformă a oscilațiilor semnalului electric. Waldemar Poulsen și-a brevetat invenția. La Expoziția Mondială din 1900 de la Paris, a avut onoarea să înregistreze vocea împăratului Franz Joseph pe dispozitivul său. Expoziția cu prima înregistrare a sunetului magnetic este încă păstrată la Muzeul Danez de Știință și Tehnologie.

Când brevetul lui Poulsen a expirat, Germania a început să îmbunătățească înregistrarea magnetică. În 1930, sârma de oțel a fost înlocuită cu bandă flexibilă. Decizia de a folosi benzi magnetice aparține dezvoltatorului austro-german Fritz Pfleimer. Inginerul a venit cu ideea de a acoperi hârtie subțire cu pulbere de oxid de fier și de a înregistra prin magnetizare. Casete compacte, casete video și medii moderne de stocare pentru computere personale au fost create folosind film magnetic.

HDD-uri

Un hard disk, HDD sau hard disk este un dispozitiv hardware cu memorie nevolatilă, ceea ce înseamnă că informațiile sunt complet păstrate, chiar și atunci când alimentarea este oprită. Este un dispozitiv de stocare secundar format din una sau mai multe plăci pe care datele sunt scrise folosind un cap magnetic. HDD-urile sunt amplasate în interiorul unității de sistem, în locașul unității. Conectați-vă la placa de bază folosind un cablu ATA, SCSI sau SATA și la sursa de alimentare.

Primul hard disk a fost dezvoltat de compania americană IBM în 1956. Tehnologia a fost folosită ca un nou tip de suport de stocare pentru computerul comercial IBM 350 RAMAC. Abrevierea înseamnă „metoda de acces aleatoriu la contabilitate și control”.

Pentru a găzdui dispozitivul în casa ta, ai nevoie de o cameră întreagă. În interiorul discului erau 50 de plăci de aluminiu, de 61 cm în diametru și 2,5 cm lățime. Dimensiunea sistemului de stocare a datelor a fost echivalentă cu două frigidere. Greutatea lui era de 900 kg. Capacitatea RAMAC era de doar 5MB. Un număr amuzant pentru ziua de azi. Dar acum 60 de ani era privită ca tehnologia de mâine. După anunțul dezvoltării, un cotidian din orașul San Jose a lansat un raport intitulat „O mașină cu super memorie!”

Dimensiunile și capacitățile HDD-urilor moderne

Hard disk-ul este un mediu de stocare pentru computer. Folosit pentru a stoca date, inclusiv imagini, muzică, videoclipuri, documente text și orice conținut creat sau descărcat. Conțin, de asemenea, fișiere pentru sistemul de operare și software.

Primele hard disk-uri puteau stoca până la câteva zeci de MB. Tehnologia în continuă dezvoltare permite HDD-urilor moderne să stocheze terabytes de informații. Adică aproximativ 400 de filme cu rezoluție medie, 80.000 de melodii în format mp3 sau 70 de jocuri de rol pe computer similare Skyrim, pe un singur dispozitiv.

Dischetă

Floppy, sau disc magnetic flexibil, este un mediu de stocare creat de IBM în 1967 ca alternativă la HDD. Dischetele erau mai ieftine decât hard disk-urile și erau destinate stocării datelor electronice. Primele calculatoare nu aveau CD-ROM sau USB. Dischetele erau singura modalitate de a instala un nou program sau de a face o copie de rezervă.

Capacitatea fiecărei dischete de 3,5 inci a fost de până la 1,44 MB, când un program „cântărea” cel puțin un megaoctet și jumătate. Prin urmare, versiunea Windows 95 a apărut pe 13 dischete DMF simultan. Discheta de 2,88 MB a apărut abia în 1987. Acest mediu de stocare electronic a existat până în 2011. Calculatoarele moderne nu au unități de dischetă.

Medii optice

Odată cu apariția generatorului cuantic, a început popularizarea dispozitivelor optice de stocare. Înregistrarea este efectuată de un laser, iar datele sunt citite folosind radiații optice. Exemple de medii de stocare:

• Discuri Blu-ray;
• Unităţi CD-ROM;
• DVD-R, DVD+R, DVD-RW și DVD+RW.

Dispozitivul este un disc acoperit cu un strat de policarbonat. Există micro-caneluri pe suprafață care sunt citite de un laser la scanare. Primul disc laser comercial a apărut pe piață în 1978, iar în 1982 compania japoneză SONY și Philips au lansat discuri compacte. Diametrul lor a fost de 12 cm, iar rezoluția a fost mărită la 16 biți.

Suporturile electronice de stocare în format CD au fost folosite exclusiv pentru redarea înregistrărilor audio. Dar la acel moment era o tehnologie avansată, pentru care Royal Philips Electronics a primit un premiu IEEE în 2009. Și în ianuarie 2015, CD-ul a fost premiat drept cea mai valoroasă inovație.

Discurile digitale versatile, sau DVD-urile, au fost introduse în 1995 și au devenit următoarea generație de suporturi optice. Pentru a le crea a fost folosit un alt tip de tehnologie. În loc de roșu, laserul DVD folosește lumină infraroșie mai scurtă, ceea ce crește capacitatea de stocare a mediului de stocare. DVD-urile cu două straturi pot stoca până la 8,5 GB de date.

Memorie flash

Memoria flash este un circuit integrat care nu necesită energie constantă pentru stocarea datelor. Cu alte cuvinte, este o memorie de computer cu semiconductor nevolatil. Dispozitivele de stocare cu memorie flash cuceresc treptat piata, inlocuind mediile magnetice.

Avantajele tehnologiei Flash:

• compactitate și mobilitate;
• volum mare;
• de mare viteză;
• consum redus de energie.

Dispozitivele de stocare de tip flash includ:

• Unități flash USB. Acesta este cel mai simplu și mai ieftin mediu de stocare. Folosit pentru înregistrarea, stocarea și transmiterea repetată a datelor. Dimensiunile variază de la 2 GB la 1 TB. Conține un cip de memorie într-o carcasă din plastic sau aluminiu cu conector USB.
• Carduri de memorie. Proiectat pentru stocarea datelor pe telefoane, tablete, camere digitale și alte dispozitive electronice. Ele diferă ca mărime, compatibilitate și volum.
• SSD. Unitate SSD cu memorie non-volatilă. Aceasta este o alternativă la un hard disk standard. Dar, spre deosebire de hard disk-urile, SSD-urile nu au un cap magnetic mobil. Datorită acestui fapt, oferă acces rapid la date și nu fac scârțâituri precum HDD-urile. Dezavantajul este prețul ridicat.

Stocare în cloud

Stocarea online în cloud este un mediu de stocare modern, care este o rețea de servere puternice. Toate informațiile sunt stocate de la distanță. Fiecare utilizator poate accesa datele în orice moment și de oriunde în lume. Dezavantajul este dependența completă de internet. Dacă nu aveți o conexiune la rețea sau Wi-Fi, accesul la date este blocat.

Stocarea în cloud este mult mai ieftină decât omologii săi fizici și are un volum mai mare. Tehnologia este utilizată activ în mediile corporative și educaționale, dezvoltarea și proiectarea de aplicații web pentru software de calculator. Puteți stoca orice fișiere, programe, copii de siguranță pe cloud și să le utilizați ca mediu de dezvoltare.

Dintre toate tipurile de medii de stocare enumerate, cele mai promițătoare sunt stocarea în cloud. De asemenea, tot mai mulți utilizatori de computere trec de la hard disk-uri magnetice la unități SSD și suporturi de memorie flash. Dezvoltarea tehnologiilor holografice și a inteligenței artificiale promite apariția unor dispozitive fundamental noi, care vor lăsa unități flash, SDD și discuri mult în urmă.

Procesele de pre-presare impun cerințe speciale instrumentelor de înregistrare utilizate pentru stocarea informațiilor. Astfel de cerințe sunt o consecință nu numai a nevoilor constante asociate cu volumele tot mai mari de date stocate procesate în timpul producției de produse tipărite. Memoria este de cea mai mare importanță pentru salvarea continuă a datelor într-o rețea de stații de lucru, precum și pentru transferul și arhivarea în siguranță a datelor. În ciuda capacității crescute de a transmite date prin rețele sau prin Internet, mediile de stocare a datelor vor continua să joace un rol important în schimbul de informații între client și contractant.

Datorită noilor tehnologii și procese de fabricație, capacitatea suporturilor utilizate pentru a stoca informații este în continuă creștere. Există premise ca această creștere să fie de aproximativ 80% pe an. Esența creșterii volumelor de stocare a datelor include probabil o combinație a următorilor factori: creșterea densității de înregistrare, a numărului de piese și utilizarea optimă a suprafeței media. Superdisk-ul de 120 MB este cu adevărat la înălțime, în ciuda faptului că este aproape identic ca aspect cu o dischetă de 3,5 inchi. Cu toate acestea, superdiscul este de aproape 83 de ori mai mare în memorie decât acesta din urmă. Informațiile despre capacitatea de memorie a diferitelor medii sunt date în tabel. 5.

Clasificarea mediilor de stocare

Toate mediile de stocare disponibile în prezent pot fi împărțite în funcție de diferite criterii. În primul rând, ar trebui să distingem între dispozitivele de stocare a informațiilor volatile și nevolatile.

Unitățile nevolatile utilizate pentru arhivarea și salvarea matricelor de date sunt împărțite în:

Dacă este necesar accesul rapid la informații, cum ar fi la ieșirea sau transmiterea datelor, atunci se utilizează medii cu un disc rotativ. Pentru arhivarea efectuată periodic (Backup), dimpotrivă, mediile pe bandă sunt mai de preferat. Au cantități mari de memorie combinate cu un preț scăzut, deși la performanțe relativ scăzute.

În funcție de scopul lor, mediile de stocare sunt împărțite în trei grupuri:

• distribuirea informațiilor: suporturi preînregistrate, cum ar fi CD ROM sau DVD-ROM;
• arhivare: suporturi pentru înregistrarea unică a informațiilor, cum ar fi CD-R sau DVD-R (R (recordable) - pentru înregistrare);
• copie de rezervă (Backup) sau transfer de date: suporturi cu posibilitatea de înregistrare reutilizabilă a informațiilor, cum ar fi dischete, hard disk, MO, CD-RW (RW (reinscriptibil) - reinscriptibile și benzi.

CD și DVD (ROM, R, RW)

CD-ROM-ul a fost creat inițial pentru a distribui cantități mari de informații (de exemplu, muzică etc.) la un cost rezonabil. Între timp, a devenit cel mai utilizat mediu de stocare pentru cantități mai mici de date, de exemplu, pentru uz personal. În viitorul apropiat, CD-ROM-urile pot fi înlocuite cu DVD-ROM-uri. DVD-ul are o capacitate de memorie de la 4,7 la 17 GB. DVD-ROM-ul poate fi folosit pentru distribuția de produse software, multimedia, bănci de date și pentru înregistrarea filmelor de lung metraj. Creșterea capacității de memorie aici este posibilă datorită tehnologiei cu două straturi. Vă permite să aplicați două straturi de depozitare pe părțile superioare și inferioare ale discului, care sunt separate printr-un strat intermediar semi-reflectorizant. La citirea informațiilor, laserul „sare” între ambele straturi de stocare.

Compact Discul, numit pe scurt CD-R (sau DVD-R), este un disc optic de 5,25 inchi de înaltă densitate, care poate fi înregistrat o singură dată. Un astfel de disc poate fi înregistrat o singură dată într-un dispozitiv special de înregistrare. După aceasta, informațiile pot fi citite folosind o unitate CD-ROM convențională. O aplicație tipică este transmiterea de informații în cantități limitate.

Mai flexibil, dar mai puțin comun este CD-RW (Rewritable). Acest mediu de stocare amovibil poate fi rescris de până la 1000 de ori. În timpul înregistrării, stratul depus își schimbă structura de la cristalin la amorf ca urmare a procesului termo-optic. Ca urmare, proprietățile reflectorizante ale stratului suport se modifică în aceste locuri. Intensitatea de emisie corespunzătoare reflexiei din zonele luminoase sau întunecate este convertită în numere binare 1 sau 0.

Unități detașabile

Funcționarea unei unități detașabile se bazează pe utilizarea unor straturi magnetice care servesc pentru înregistrarea repetată a informațiilor.

Discuri de schimb SyQuest.