Exemple de dispozitive de memorie externe ale computerului. Dischete magnetice

Suporturi de stocare (dischete, hard disk-uri, discuri CD-ROM, discuri magneto-optice etc.) și principalele lor caracteristici.

Memoria externă (pe termen lung) este un loc pentru stocarea pe termen lung a datelor (programe, rezultate de calcul, texte etc.) neutilizate în acest moment V memorie cu acces aleator calculator. Memoria externă, spre deosebire de RAM, este nevolatilă. Transportatorii memorie externaÎn plus, asigură transportul de date în cazurile în care computerele nu sunt conectate la rețele (locale sau globale).

Pentru a lucra cu memorie externă, trebuie să aveți o unitate (un dispozitiv care oferă înregistrarea și (sau) citirea informațiilor) și un dispozitiv de stocare - un purtător.

Principalele tipuri de dispozitive de stocare:

unități de discuri magnetice floppy (FMD);

Unități de disc magnetice (HDD);

unități de bandă magnetică (TMD);

Unități CD-ROM, CD-RW, DVD.

Principalele tipuri de media le corespund:

discuri magnetice flexibile (Floppy Disk) (diametru 3,5'' si capacitate 1,44 MB; diametru 5,25'' si capacitate 1,2 MB (momentan invechit si practic neutilizat, productie de unitati concepute pentru discuri cu diametrul 5,25'', intrerupta de asemenea)) , discuri pentru medii amovibile;

discuri tari magnetice ( Hard disk);

casete pentru streamere și alte NML;

Discuri CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

Dispozitivele de stocare sunt de obicei împărțite în tipuri și categorii în legătură cu principiile lor de funcționare, operaționale, tehnice, fizice, software și alte caracteristici. Deci, de exemplu, după principiile de funcționare pe care le disting următoarele tipuri dispozitive: electronice, magnetice, optice si mixte - magneto-optice. Fiecare tip de dispozitiv este organizat pe baza tehnologiei de stocare/redare/înregistrare corespunzătoare informatii digitale. Prin urmare, în legătură cu tipul și designul tehnic al suportului de informații, se disting: dispozitive electronice, cu discuri și cu bandă.

Principalele caracteristici ale unităților și mediilor:

capacitatea de informare;

viteza schimbului de informații;

fiabilitatea stocării informațiilor;

Preț.

Să aruncăm o privire mai atentă la unitățile de mai susși transportatorii.

Principiul de funcționare al dispozitivelor de stocare magnetică se bazează pe metode de stocare a informațiilor folosind proprietățile magnetice ale materialelor. De regulă, dispozitivele de stocare magnetice constau din dispozitive reale pentru citirea/scrierea informațiilor și un suport magnetic pe care informațiile sunt înregistrate direct și din care sunt citite informații. Dispozitivele de stocare magnetice sunt de obicei împărțite în tipuri în legătură cu designul lor, caracteristicile fizice și tehnice ale mediului de stocare etc. Cele mai frecvente distincții se fac între dispozitivele de disc și dispozitivele de bandă. Tehnologia generală a dispozitivelor de stocare magnetică constă în magnetizarea zonelor media cu un câmp magnetic alternativ și citirea informațiilor codificate ca zone de magnetizare alternativă. Suporturile de disc, de regulă, sunt magnetizate de-a lungul câmpurilor concentrice - piste situate de-a lungul întregului plan al mediilor rotative discoidale. Înregistrarea se face în cod digital. Magnetizarea se realizează prin crearea unui câmp magnetic alternativ folosind capete de citire/scriere. Capetele sunt două sau mai multe circuite controlate magnetice cu miezuri, ale căror înfășurări sunt furnizate cu Tensiune AC. O modificare a tensiunii determină o schimbare a direcției liniilor de inducție magnetică ale câmpului magnetic și, atunci când purtătorul este magnetizat, înseamnă o modificare a valorii bitului de informație de la 1 la 0 sau de la 0 la 1.

Dispozitivele de disc sunt împărțite în unități și suporturi flexibile (Floppy Disk) și hard (Hard Disk). Proprietatea principală a dispozitivelor magnetice de disc este înregistrarea informațiilor pe medii pe piste concentrice închise folosind elemente fizice și logice. codificare digitală informație. Media discului plat se rotește în timpul procesului de citire/scriere, ceea ce asigură întreținerea întregii piste concentrice de citire și scriere cu ajutorul capetelor de citire/scriere magnetice, care sunt poziționate de-a lungul razei suportului de la o pistă la alta;

Pentru sistem de operare Datele de pe discuri sunt organizate în piste și sectoare. Urmele (40 sau 80) sunt inele concentrice înguste pe disc. Fiecare pistă este împărțită în părți numite sectoare. Când citește sau scrie, dispozitivul citește sau scrie întotdeauna un număr întreg de sectoare, indiferent de cantitatea de informații solicitate. Dimensiunea sectorului de pe o dischetă este de 512 octeți. Un cilindru este numărul total de piste de pe care pot fi citite informații fără a mișca capetele. Deoarece o dischetă are doar două fețe și o unitate de dischetă are doar două capete, o dischetă are două piste pe cilindru. Un hard disk poate avea multe platouri, fiecare cu două (sau mai multe) capete, astfel încât un cilindru are multe piste. Un cluster (sau celula de locație a datelor) este cea mai mică zonă de disc pe care o folosește sistemul de operare când scrie un fișier. De obicei, un cluster este unul sau mai multe sectoare.

Înainte de utilizare, discheta trebuie formatată, adică. trebuie creată structura lui logică și fizică.

Dischetele necesită o manipulare atentă. Ele pot fi deteriorate dacă

atingeți suprafața de înregistrare;

scrieți pe eticheta dischetei cu un creion sau un pix;

îndoiți o dischetă;

supraîncălziți discheta ( lăsați-o la soare sau lângă un calorifer);

expuneți discheta la câmpuri magnetice.

Conduce hard disk-uri combină într-un caz mediile (media) și dispozitivul de citire/scriere, precum și, adesea, partea de interfață, numită controler hard disk. Tipic design rigid discul este proiectat sub forma unui singur dispozitiv - o cameră, în interiorul căreia există unul sau mai multe suport de disc, plasate pe o axă, și un bloc de capete de citire/scriere cu mecanismul lor de acționare comun. În mod obișnuit, lângă media și camera de cap există circuite pentru controlul capetelor, discurilor și, adesea, a unei părți de interfață și (sau) a unui controler. Cardul de interfață a dispozitivului conține interfața dispozitivului de disc în sine, iar controlerul cu interfața sa este situat pe dispozitivul însuși. Circuitele de acționare sunt conectate la adaptorul de interfață folosind un set de cabluri.

Principiul de funcționare al hard disk-urilor este similar cu acest principiu pentru GMD.

Parametrii fizici și logici de bază ai hard diskului.

Diametrul discului. Cele mai comune unități cu diametre de disc sunt 2,2, 2,3, 3,14 și 5,25 inchi.

Număr de suprafețe - determină numărul de discuri fizice înșirate pe axă.

Numărul de cilindri - determină câte piste vor fi amplasate pe o suprafață.

Număr de sectoare - numărul total de sectoare de pe toate pistele de pe toate suprafețele unității.

Număr de sectoare pe pistă - numărul total de sectoare pe o singură pistă. Pentru unitățile moderne, indicatorul este condiționat, deoarece au un număr inegal de sectoare pe piste externe și interne, ascunse de sistem și utilizator de interfața dispozitivului.

Timpul de tranziție de la o pistă la alta este de obicei de la 3,5 la 5 milisecunde, iar cele mai rapide modele pot fi de la 0,6 la 1 milisecundă. Acest indicator este unul dintre factorii care determină performanța unității, deoarece... Tranziția de la pistă la pistă este cel mai lung proces dintr-o serie de procese aleatorii de citire/scriere pe un dispozitiv de disc.

Timpul de configurare sau timpul de căutare este timpul petrecut de dispozitiv pentru a muta capetele de citire/scriere la cilindrul dorit dintr-o poziție arbitrară.

Rata de transfer de date, numită și debitului, determină viteza cu care datele sunt citite sau scrise pe disc după ce capetele sunt în poziția necesară. Măsurat în megabiți pe secundă (MBps) sau megabiți pe secundă (Mbps) și este o caracteristică a controlerului și a interfeței.

În prezent, se folosesc în principal hard disk-uri cu capacități cuprinse între 10 GB și 80 GB. Cele mai populare sunt discurile cu o capacitate de 20, 30, 40 GB.

Pe lângă NGMD și NGMD, ele sunt destul de des folosite suporturi amovibile. Un dispozitiv de stocare destul de popular este Zip. Este disponibil ca unități integrate sau autonome conectate la un port paralel. Aceste unități pot stoca 100 și 250 MB de date pe cartușe asemănătoare unei dischete de 3,5 inchi, oferă un timp de acces de 29 ms și viteze de transfer de date de până la 1 MB/s. Dacă dispozitivul este conectat la sistem prin port paralel, atunci rata de transfer de date este limitată de viteza portului paralel.

Unitatea Jaz este un tip de hard disk amovibil. Capacitatea cartusului folosit este de 1 sau 2 GB. Dezavantajul este costul ridicat al cartusului. Aplicația principală este backupul datelor.

În unitățile de bandă magnetică (cel mai adesea astfel de dispozitive sunt streamere), înregistrarea se face pe minicasete. Capacitatea unor astfel de casete este de la 40 MB la 13 GB, viteza de transfer de date este de la 2 la 9 MB pe minut, lungimea benzii este de la 63,5 la 230 m, numărul de piese este de la 20 la 144.

CD-ROM-ul este un mediu de stocare optic numai pentru citire, care poate stoca până la 650 MB de date. Datele de pe un CD-ROM sunt accesate mai rapid decât datele de pe dischete, dar mai lent decât pe hard disk.

CD-ul are un diametru de 120 mm (aprox. 4,75'') si este realizat din polimer si acoperit cu o folie metalica. Informațiile sunt citite din această folie metalică, care este acoperită cu un polimer care protejează datele de deteriorare. CD-ROM-ul este un mediu de stocare unidirecțional.

Citirea informațiilor de pe disc are loc prin înregistrarea modificărilor intensității radiației laser de putere redusă reflectată de stratul de aluminiu. Receptorul sau fotosenzorul determină dacă fasciculul este reflectat de pe o suprafață netedă, împrăștiat sau absorbit. Imprăștirea sau absorbția fasciculului are loc în locurile în care au fost făcute indentări în timpul procesului de înregistrare. Senzorul foto percepe fasciculul împrăștiat, iar această informație este în formă semnale electrice merge la un microprocesor, care convertește aceste semnale în date binare sau sunet.

Memoria computerului extern.
Principalele tipuri de memorie externă.

Scopul principal al memoriei externe a computerului este stocarea pe termen lung cantitati mari diverse fișiere(programe, date etc.). Un dispozitiv care oferă înregistrarea/citirea informațiilor se numește o unitate, iar informațiile sunt stocate pe medii. Cele mai comune sunt drive-urile următoarele tipuri:

Unități de discuri magnetice floppy (FMS) din două tipuri variate, conceput pentru discuri cu diametrul de 5,25" (capacitate 1,2 MB) și discuri cu diametrul de 3,5" (capacitate 1,44 MB);
Unități de hard disk (HDD) capacitatea de informare de la 1 la zeci de GB;
Unități CD-ROM cu o capacitate de 640 MB;
Unități DVD-ROM cu o capacitate de până la 17 GB.

Unii indicatori sunt esențiali pentru utilizator: capacitatea informațională, viteza schimbului de informații, fiabilitatea stocării acesteia etc. (Vezi tabelul).

Baza pentru înregistrarea, stocarea și citirea informațiilor se bazează pe două principii fizice , magnetice și optice.

În NGMD și HDD este folosit magnetic principiu. Prin metoda magnetică, informațiile sunt înregistrate pe un mediu magnetic (un disc acoperit cu lac feromagnetic) folosind capete magnetice.

În timpul procesului de înregistrare, un cap cu un miez din material magnetic moale (magnetizare reziduală scăzută) se deplasează de-a lungul stratului magnetic al suportului magnetic dur (magnetizare reziduală mare). Impulsurile electrice creează un câmp magnetic în cap, care magnetizează secvenţial (1) sau nu magnetizează (0) elementele purtătorului.

La citirea informațiilor, zonele magnetizate ale purtătorului provoacă un impuls de curent în capul magnetic (fenomenul inducției electromagnetice).

Suportul de stocare are formă de disc și este plasat într-un plic de hârtie groasă (5,25”) sau într-o carcasă de plastic (3,5”). Există o gaură (sau un dispozitiv de prindere) în centrul discului pentru a permite rotirea discului în unitate, care are loc la o viteză unghiulară constantă de 300 rps.

Plicul de protectie (carcasa) are un orificiu alungit prin care se scriu/citesc informatiile. Există un mic decupaj pe marginea laterală a dischetelor (5,25”) care permite înregistrarea dacă decupajul este acoperit cu un autocolant opac, înregistrarea devine imposibilă (discul este protejat); În dischetele de 3,5 inchi, protecția la scriere este asigurată de un zăvor de siguranță în colțul din stânga jos al carcasei de plastic.

Discul trebuie formatat, de ex. o fizică şi structura logica disc. În timpul procesului de formatare, pe disc se formează piste concentrice, care sunt împărțite în sectoare, în care capul unității îl plasează anumite locuri piste de disc și etichete de sector.

Discuri magnetice dure constau din mai multe discuri plasate pe aceeași axă și care se rotesc cu o viteză unghiulară mare (câteva mii de rotații pe minut), închise în carcasa metalica. Capacitate mare de informare hard disk-uri se realizează prin creșterea numărului de piese de pe fiecare disc la câteva mii și a numărului de sectoare pe pistă la câteva zeci. Viteza unghiulară mare de rotație a discurilor face posibilă realizarea de mare viteză citirea/scrierea informațiilor (mai mult de 5 MB/s).

CD -ROM utilizarea drive-urilor optic principiul citirii informațiilor. Informațiile de pe un disc CD-ROM sunt înregistrate pe o pistă în formă de spirală (ca pe un disc de gramofon), care conține secțiuni alternative cu reflectivitate diferită. Raza laser cade pe suprafața unui disc CD-ROM rotativ, intensitatea fasciculului reflectat corespunde valorilor 0 sau 1. Folosind un fotoconvertor, acestea sunt convertite în secvențe de impulsuri electrice.

Viteza de citire a informațiilor într-o unitate CD-ROM depinde de viteza de rotație a discului. Primele unități CD-ROM au fost cu o singură viteză și au oferit viteze de citire a informațiilor de 150 Kb/s în zilele noastre, unitățile CD-ROM cu 24 de viteze, care oferă viteze de citire a informațiilor de până la 3,6 MB/s, devin din ce în ce mai comune;

Capacitatea de informare a unui disc CD-ROM poate ajunge la 640 MB. Discurile CD-ROM sunt produse fie prin ștampilare (discuri alb), sau înregistrate (discuri Culoarea galbena) pe dispozitive speciale care se numesc CD-recorder.

DVD -ROM discurile (discurile video digitale) au o capacitate de informare mult mai mare (până la 17 GB), deoarece informațiile pot fi înregistrate pe două fețe, în două straturi pe o parte, iar pistele în sine sunt mai subțiri.

Prima generație de unități DVD-ROM a furnizat viteze de citire a informațiilor de aproximativ 1,3 MB/s. În prezent, DVD-ROM-urile cu 5 viteze ating viteze de citire de până la 6,8 MB/s.

Exista CD -R și DVD -R discuri (R - inregistrabile, inregistrabile), care au culoarea aurie. Unitățile speciale CD-R și DVD-R au un laser destul de puternic, care, în timpul procesului de înregistrare a informațiilor, modifică capacitatea de reflectare a zonelor suprafeței discului înregistrat. Informațiile de pe astfel de discuri pot fi scrise o singură dată.

Există, de asemenea CD -RW și DVD -RW discuri (RW - Rewritable, rewritable) care au o nuanță „platină”. Unitățile speciale CD-RW și DVD-RW modifică, de asemenea, reflectivitatea zonelor individuale ale suprafeței discului în timpul procesului de înregistrare a informațiilor, dar informațiile de pe astfel de discuri pot fi înregistrate de multe ori. Înainte de rescriere, informațiile înregistrate sunt „șterse” prin încălzirea zonelor suprafeței discului cu ajutorul unui laser.

Calculatorul servește la creșterea eficienței muncii umane. Dar ce valoare ar avea dacă nu ar putea stoca date? În aceasta el este ajutat de principalul și extern (pe termen lung) Și deși tema principală Articolul este al doilea pentru a fi complet, o secțiune din articol va fi dedicată primei.

La ce se referă memoria principală?

Include:

Memorie cu acces aleator. Este volatil și atunci când computerul este oprit, toate informațiile stocate pe acesta se pierd.
Este nevolatil. Conține informații care nu ar trebui modificate. În primul rând, include configurația PC și software-ul, care testează dispozitivele componente înainte de a încărca sistemul de operare. De asemenea, aici este stocată una dintre cele mai importante componente - sistem de bază interfață de intrare/ieșire, cunoscută sub numele de BIOS. Trebuie remarcat faptul că ROM-ul și computerul au multe în comun. Dar din cauza diferenței de importanță a informațiilor stocate, acestea sunt separate.

Memorie externa

Acesta este numele unui loc în care sunt stocate diverse date pentru stocare pe termen lung, care în prezent nu este utilizat de componenta operațională a computerului. Acestea includ diverse programe, rezultate de calcul, texte etc.

Memoria externă este nevolatilă. De asemenea, este convenabil de transportat în cazurile în care computerele nu sunt unite într-un local sau retea globala. Pentru a lucra cu memorie externă, trebuie să obțineți o unitate. Acesta este un dispozitiv(e) special(e) care asigură înregistrarea și citirea informațiilor. De asemenea, sunt necesare mecanismele de stocare - media.

O diferență semnificativă între memoria pe termen lung și RAM este că nu are o conexiune directă cu procesorul. Acest lucru provoacă anumite inconveniente sub forma necesității de a complica structura PC-ului. Prin urmare, prompt și memorie pe termen lung calculatoarele lucrează împreună: din al doilea, datele sunt transferate la primul, apoi prin cache sau direct la procesor.

Ce este inclus în memoria externă?

Pentru a înțelege cu ce avem de-a face, trebuie să ne imaginăm aceste dispozitive de memorie externă. Deci, include:

Unități de hard disk. Dimensiunea este folosită ca măsură a cantității de informații care pot fi stocate pe un computer.
Unități pe învechit. Folosit pentru a transfera programe și documente între computere.
Unități CD. Folosit pentru a stoca cantități semnificative de date.
Unități flash. Folosit pentru a stoca cantități semnificative de date în obiecte mici.
Memoria externă include toate celelalte unități care pot fi mutate cu ușurință pe alte computere. De regulă, acestea sunt depășite și ieșite din circulație.

Clasifica

Dispozitivele de stocare sunt împărțite în tipuri și categorii. Principiile de funcționare a acestora, operaționale și tehnice, software, fizice și alte caracteristici sunt luate ca piatră de temelie. Fiecare dispozitiv are propria tehnologie pentru înregistrarea/stocarea/redarea informațiilor digitale. Principalele caracteristici care sunt importante pentru utilizatori (pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de acestea):

Viteza schimbului de date.
Capacitatea de informare.
Fiabilitatea stocării datelor.
Preț.

Aceștia sunt parametrii care diferențiază dispozitivele de stocare. Desigur, există mult mai multe caracteristici diferite, dar vor fi de interes exclusiv pentru profesioniști.

Dispozitive magnetice

Principiul de funcționare al acestor dispozitive se bazează pe stocarea informațiilor, care utilizează proprietățile magnetice ale materialelor. Dispozitivele în sine au, de regulă, componente responsabile de citire/scriere și mediu magnetic, unde este depozitat totul. Acesta din urmă este împărțit în tipuri în funcție de caracteristicile lor fizice și tehnice și de caracteristicile de design. Cel mai adesea, bandă și dispozitive de disc. Ei au tehnologie generală: Astfel, cu ajutorul magnetizării printr-un câmp magnetic alternant, se aplică și se citește informația. Aceste procese sunt de obicei efectuate de-a lungul câmpurilor concentrice. Acestea sunt piste speciale care sunt situate de-a lungul întregului plan al purtătorului rotativ. Înregistrarea se realizează în cod digital.

Magnetizarea se realizează prin utilizarea capetelor de citire/scriere. Ele reprezintă cel puțin două circuite magnetice controlate cu miezuri. Înfășurările lor este furnizată o tensiune alternativă. Dacă amploarea sa se schimbă, atunci același lucru este valabil și pentru direcția liniilor câmpului magnetic. Când are loc acest proces, valoarea bitului de informație se modifică de la 0 la 1 sau de la 1 la 0. Acesta este modul în care funcționează dispozitivul de memorie pe termen lung al acestui computer.

În ciuda complexității și lentei aparente a unei astfel de scheme, îndrăznim să vă asigurăm că aceste presupuneri sunt nejustificate. Da, computerul este de la modern hard discurile magnetice pot extrage cantități enorme de informații la anumite momente de timp. Dacă calculăm coeficientul de eficiență, atunci cei lansati în ultimii ani îl vor avea de sute și mii de ori mai mare decât cele create acum două decenii.

Organizare

Datele pentru sistemul de operare sunt organizate și combinate în sectoare și piste. Acestea din urmă, în număr de patruzeci sau optzeci, sunt inele concentrice înguste pe disc. Fiecare piesă este împărțită în părți separate numite sectoare. Când se efectuează o citire sau o scriere, este întotdeauna citit un număr întreg. Și asta nu depinde de cantitatea de informații solicitate. Dimensiunea unui sector este de 512 octeți.

De asemenea, ar trebui să vă familiarizați cu termenul de cilindru. Acesta este numele pentru numărul total de piese din care informațiile pot fi citite fără a mișca capetele. O celulă de locație a datelor (sau cluster) este cea mai mică zonă a unui disc care este utilizată de sistemul de operare pentru a scrie fișiere. De obicei, ele înseamnă unul sau mai multe sectoare.

Despre dispozitivele de stocare. Hard disk-uri

Hard disk-urile sunt de cea mai mare importanță pentru noi atunci când lucrăm cu computere moderne ca facilități de stocare a informațiilor. Ele combină adesea mediile de stocare, dispozitivul de citire/scriere și partea de interfață (numită adesea și controler) într-un singur pachet. Aceste dispozitive sunt combinate în camere speciale, unde sunt pe aceeași axă și funcționează cu blocul de cap și un mecanism de antrenare comun. Hard disk-urile sunt în prezent cele mai încăpătoare dispozitive utilizate pe scară largă - acum puțini oameni pot fi surprinși de stocarea informațiilor de 1 sau chiar 10 terabytes. Dar acest lucru încă afectează viteza operației. Deci, atunci când lucrul abia începe, procesul de citire a datelor poate dura mai mult de zeci de secunde. Deși, în comparație cu modelele mai vechi, progresul performanței este evident.

Despre stocare: dispozitive portabile

Hard disk-urile, așa cum s-a subliniat în mod repetat, pot stoca cantități semnificative de date, dar mutarea lor de la un computer la altul nu este o sarcină ușoară. Și aici vin în ajutor dispozitivele portabile.

Acestea sunt mecanisme speciale prin care puteți transfera date între diferite calculatoare. Capacitatea lor de memorie externă nu este la fel de mare ca cea a hard disk-urilor, dar datorită ușurinței de transport și conectare (și apoi citirea informațiilor), și-au găsit nișa. În prezent, cele mai populare sunt două tipuri dispozitive similare: unități flash și Fiecare dintre ele are propriile avantaje și dezavantaje, dar în lume există de multă vreme o tendință de preluare treptată a acestuia de către primul tip de dispozitive.

Concluzie

După cum puteți vedea, destul de multe se aplică memoriei pe termen lung a unui computer. diverse dispozitive. Toate oferă stocarea datelor pe o perioadă semnificativă de timp, precum și capacitatea de a le recupera.

Pentru a rezuma, putem spune că memoria pe termen lung a unui computer îndeplinește pe deplin funcționalitatea care i-a fost atribuită.

Memoria externă (pe termen lung).

Funcția principală a memoriei externe a unui computer este capacitatea de a stoca pe termen lung o cantitate mare de informații (programe, documente, clipuri audio și video etc.). Este apelat un dispozitiv care oferă înregistrarea/citirea informațiilor dispozitiv de stocare, sau unitate disc, iar informațiile sunt stocate pe mass-media(de exemplu, dischete).

Principiul magnetic al înregistrării și citirii informațiilor.În unitățile de discuri magnetice floppy (FMD) și unitățile de disc magnetice (HDD) sau hard disk-urile, înregistrarea informațiilor se bazează pe magnetizarea feromagneților într-un câmp magnetic, stocarea informațiilor se bazează pe conservarea magnetizării, iar citirea informațiilor se bazează pe asupra fenomenului inductie electromagnetica.

În procesul de înregistrare a informațiilor pe discuri magnetice flexibile și dure, capul de antrenare cu un miez din material magnetic moale (magnetizare reziduală scăzută) se deplasează de-a lungul stratului magnetic al mediului magnetic dur (magnetizare reziduală ridicată). Capul magnetic primește secvențe de impulsuri electrice (secvențe de cele și zerouri logice), care creează un câmp magnetic în cap. Ca urmare, elementele suprafeței purtătorului sunt magnetizate secvenţial (cel logic) sau nu magnetizate (zero logic).

În absenţa câmpurilor magnetice puternice şi temperaturi mari elementele purtătorului își pot păstra magnetizarea pentru o perioadă lungă de timp (ani și decenii).

La citirea informațiilor când capul magnetic se mișcă peste suprafața purtătorului, zonele magnetizate ale purtătorului provoacă impulsuri de curent în acesta (fenomenul inducției electromagnetice). Secvențele de astfel de impulsuri sunt transmise pe autostradă către memoria RAM a computerului.

Discuri magnetice flexibile. Discurile magnetice flexibile sunt plasate într-o carcasă de plastic. Acest mediu de stocare se numește dischetă. În centrul dischetei există un dispozitiv pentru prinderea și rotirea discului în interiorul carcasei de plastic. Discheta este introdusă în unitatea de disc, care rotește discul cu o viteză unghiulară constantă.

În acest caz, capul magnetic al unității de disc este instalat pe o anumită pistă concentrică a discului, pe care sunt scrise informații sau din care sunt citite informații. Capacitatea de informare a dischetei este mică și este de doar 1,44 MB. Viteza de scriere și citire a informațiilor este, de asemenea, mică (doar aproximativ 50 KB/s) din cauza rotației lente a discului (360 rpm).

Pentru a păstra informațiile, discurile magnetice flexibile trebuie protejate de expunerea la câmpuri magnetice puternice și căldură, deoarece astfel de influențe fizice poate duce la demagnetizarea mass-media și la pierderea de informații.

Discuri magnetice dure. Magnetic dur discul este format din câteva zeci de discuri așezate pe o axă, închise într-o carcasă metalică și care se rotesc cu o viteză unghiulară mare (Fig. 4.6).

Din cauza multor Mai mult piese de pe fiecare parte a discurilor și un număr mare de informații despre discuri capacitate grea discul poate fi de sute de mii de ori mai mare decât capacitatea de informare a unei dischete și poate ajunge la 150 GB. Viteza de scriere și citire a informațiilor de pe hard disk este destul de mare (poate ajunge la 133 MB/s) datorită rotației rapide a discurilor (până la 7200 rpm).

Orez. 4.6. Disc magnetic dur

Hard disk-urile folosesc elemente destul de fragile și miniaturale (plate media, capete magnetice etc.), prin urmare, pentru a păstra informațiile și performanța, hard disk-urile trebuie protejate de șocuri și schimbări bruște de orientare spațială în timpul funcționării.

Principiul optic de înregistrare și citire a informațiilor.ÎN discuri laser CD-ROM-urile și DVD-ROM-urile folosesc principiul optic de înregistrare și citire a informațiilor.

În procesul de înregistrare a informațiilor pe discuri laser pentru a crea suprafețe cu coeficienți diferiți se aplică reflexii diverse tehnologii: de la simpla ștanțare la modificarea reflectivității zonelor suprafeței discului folosind un laser puternic. Informațiile de pe un disc laser sunt înregistrate pe o pistă în formă de spirală (ca pe un disc de gramofon), care conține secțiuni alternative cu reflectivitate diferită.

Sub rezerva depozitării corespunzătoare (în cazurile în poziție verticală) și a funcționării (fără a provoca zgârieturi sau contaminare), mediile optice pot reține informații timp de zeci de ani.

În procesul de citire a informațiilor de pe discurile laser, un fascicul laser instalat în unitatea de disc cade pe suprafața discului rotativ și este reflectat. De la suprafata disc laser are zone cu coeficienți de reflexie diferiți, atunci fasciculul reflectat își schimbă și intensitatea (logic 0 sau 1). Apoi, impulsurile de lumină reflectată sunt convertite folosind fotocelule în impulsuri electrice și transmise pe autostradă către RAM.

Unități și discuri laser. Unitățile laser (CD-ROM și DVD-ROM - Fig. 4.7) folosesc principiul optic al citirii informațiilor.

Discurile Laser CD-ROM (CD - Compact Disk) și DVD-ROM (DVD - Digital Video Disk) stochează informații care au fost înregistrate pe ele în timpul procesului de fabricație. Înregistrați pe ele informație nouă este imposibil, așa cum se reflectă în a doua parte a numelor lor: ROM ( Numai citire Memorie - numai citire). Astfel de discuri sunt produse prin ștanțare și au o culoare argintie.

Capacitate de informare Unitatea CD ROM poate ajunge la 650 MB, iar viteza de citire a informațiilor într-o unitate CD-ROM depinde de viteza de rotație a discului. Primele unități CD-ROM au fost cu o singură viteză și au oferit viteze de citire a informațiilor de 150 KB/s. În prezent, unitățile CD-ROM cu 52 de viteze sunt utilizate pe scară largă, care oferă de 52 de ori viteza mai mare citirea informațiilor (până la 7,8 MB/s).

DVD-urile au o capacitate de informare mult mai mare (până la 17 GB) în comparație cu CD-urile. În primul rând, sunt utilizate lasere cu lungimi de undă mai scurte, ceea ce permite ca pistele optice să fie plasate mai dens. În al doilea rând, informațiile de pe DVD-uri pot fi înregistrate pe două fețe, cu două straturi pe o parte.

Orez. 4.7. CD-ROM și DVD-ROM

Prima generație de unități DVD-ROM a furnizat viteze de citire a informațiilor de aproximativ 1,3 MB/s. În prezent, unitățile DVD-ROM cu 16 viteze ating viteze de citire de până la 21 MB/s.

Există discuri CD-R și DVD-R (R - inregistrabile) care au culoarea aurie. Informațiile de pe astfel de discuri pot fi scrise, dar o singură dată. Pe discuri CD-RWși DVD-RW (RW - ReWntable, rewritable), care au o nuanță „platină”, informațiile pot fi înregistrate de mai multe ori.

Pentru înregistrarea și rescrierea pe discuri se folosesc unități speciale CD-RW și DVD-RW, care au un laser destul de puternic care vă permite să modificați reflectivitatea suprafețelor în timpul procesului de înregistrare. Aceste unități vă permit să scrieți și să citiți informații de pe discuri la viteze diferite. De exemplu, o unitate CD-RW etichetată „40x12x48” înseamnă că discurile CD-R sunt scrise cu viteză de 40x, discurile CD-RW sunt scrise cu viteză de 12x, iar discurile CD-RW sunt citite cu viteză de 48x.

Memorie flash. Memoria flash este un tip de memorie nevolatilă care permite scrierea și stocarea datelor pe cipuri. Cardurile de memorie flash (Fig. 1.8) nu au părți mobile, ceea ce asigură o siguranță ridicată a datelor atunci când sunt utilizate pe dispozitive mobile ( computere laptop, camere digitale si etc.).

Orez. 4.8. Carduri de memorie flash

Memoria flash este un cip găzduit într-un pachet plat miniatural. Pentru a citi sau scrie informații, cardul de memorie este introdus în unități speciale încorporate în dispozitive mobile sau conectat la un computer printr-un port USB. Capacitatea de informare a cardurilor de memorie poate ajunge la 512 MB.

Dezavantajele memoriei flash includ faptul că nu există standard uniformȘi diverși producători sunt fabricate incompatibile între ele ca mărime și parametrii electrici carduri de memorie.

Întrebări de luat în considerare

1. Care sunt regulile de bază pentru stocarea și utilizarea diferitelor tipuri de medii de stocare?

Sarcini practice

4.4. Compune tabel comparativ principalii parametri ai dispozitivelor de stocare a informațiilor (capacitate, viteza de schimb, fiabilitatea stocării informațiilor, costul stocării unui megaoctet).

Memoria externă (ERAM) este concepută pentru stocarea pe termen lung a programelor și datelor, iar integritatea conținutului acesteia nu depinde de pornirea sau oprirea computerului. Acest tip de memorie are o capacitate mare și viteză redusă. Spre deosebire de RAM, memoria externă nu are o conexiune directă cu procesorul. Informațiile de la OSD la procesor și invers circulă aproximativ de-a lungul următorului lanț:

Memoria externă a computerului include:

hard disk-uri;

Unităţi de dischete;

Unități CD;

Unități de bandă magnetică (streamere);

Unități de disc magnetic-optice;

HDD

Hard disk (unități de disc magnetice, HDD) este un tip de memorie permanentă. Spre deosebire de RAM, datele stocate pe un hard disk nu se pierd atunci când computerul este oprit, ceea ce face HDD ideal pentru stocarea pe termen lung a programelor și fișierelor de date, precum și a celor mai multe programe importante sistem de operare. Această capacitate (păstrarea informațiilor intacte și în siguranță după oprire) vă permite să scoateți un hard disk de pe un computer și să îl introduceți în altul.

Când este pornit BIOS-ul computerului efectuează POST (autotest la pornire) și verifică dacă există o dischetă în unitate. Dacă nu este acolo, merge pe hard disk și copiază program scurt numit " memoria de pornire", de pe hard disk la RAM. Apoi transferă controlul computerului către programul de boot, care supraveghează încărcarea sistemului de operare. Odată ce sistemul este pornit, programul de pornire le șterge memoria, transferând controlul computerului către un sistem de operare complet încărcat.

Hard disk-urile sunt foarte fiabile pentru stocarea unor cantități mari de informații și date. În interiorul unui hard disk sigilat se află unul sau mai multe discuri inflexibile acoperite cu particule de metal. Fiecare disc are un cap (un mic electromagnet) încorporat într-un braț articulat care se mișcă peste disc în timp ce acesta se rotește. Capul magnetizează particulele de metal, determinându-le să se alinieze pentru a reprezenta zerouri și unu numere binare. Motoarele care mișcă discul și pârghia sunt de obicei supuse uzurii. Numai capul poate evita uzura, deoarece nu intră niciodată în contact cu suprafața discului.

O altă funcție a unui hard disk este simularea RAM. Folosind secțiuni de hard disk ca memorie virtuala, Windows poate rula mai multe programe. Dezavantajul memoriei virtuale este că este lentă în comparație cu memorie obișnuită. Dacă setați mai multe, computerul va încetini.

Unitatea de disc, sau hard disk, este cea mai importantă componentă a unui computer. Stochează sistemul de operare, programele și datele. Fara sala de operatie sisteme Windows Nu puteți porni computerul și fără programe nu puteți face nimic odată ce este deja pornit. Fără o bancă de date, va trebui să introduceți informații manual de fiecare dată.

HDD - dispozitiv mecanic computer, iar din el poate exista mai multe probleme decât de la dispozitive electronice. De fapt, este foarte fiabil. Discurile sunt colectate în camere curate în care aerul este filtrat constant și particulele de praf sunt îndepărtate. Hard disk-urile sunt asamblate din material sensibil magnetic. Înainte ca discurile să fie scoase din cameră, acestea sunt ambalate și sigilate. Dacă îți deschizi hard disk-ul din curiozitate, poți să-i spui la revedere. Pentru a preveni acest lucru, nu faceți niciodată acest lucru - nu le puteți deschide.

Noile hard disk-uri trebuie formatate înainte de utilizare. Acest proces constă în așezarea traseelor concentrice magnetice și ruperea lor în sectoare mici, ca bucăți dintr-o prăjitură. Fiți atenți: dacă datele au fost scrise pe hard disk, formatarea le va distruge complet.

Datorită numărului mult mai mare de piste de pe fiecare parte a discurilor și a numărului mare de discuri, capacitatea de informare a unui hard disk poate fi de sute de mii de ori mai mare decât capacitatea de informare a unei dischete și poate ajunge la 150-200 GB . Viteza de scriere și citire a informațiilor de pe hard disk este destul de mare (poate ajunge la 133 MB/s) datorită rotației rapide a discurilor (până la 7200 rpm).

Unități de dischetă

Unitățile de disc (unități de dischete (FDD)) sunt disponibile în două tipuri principale - pentru dischetele mari (5,25 inchi în dimensiune, uneori scrise 5,25") și pentru cele mici (3,5 inchi, 3,5"). O dischetă de cinci inchi poate conține, în funcție de tipul său, de la 360 de informații (360 de mii de caractere) la 1,2 MB. Cardurile de trei inchi, deși mai mici, dețin mai multe informații (720 KB - 1,44 MB). În plus, cei trei inci sunt închise într-o carcasă de plastic și, prin urmare, sunt mai greu de spart sau zdrobit. Unitatea de disc standard pentru computerele moderne este unitatea de dischetă mică (3,5 inchi). De aici numele său în sistem informatic- Unitate de 3,5 A.

Unitatea de 5 inchi este situată pe unitate de sistem computerul din față și arată ca un slot cu un dispozitiv de blocare în care este introdusă și blocată discheta. Unitatea de 3 inchi are un slot mai mic (cu 2 inci), iar în loc de blocare are un buton.

O unitate de dischetă este mai asemănătoare cu o unitate de bandă magnetică decât cu un hard disk. Capul acestuia intră în contact fizic cu discheta și magnetizează astfel suprafața, protejată de praf printr-o clapă mobilă care se retrage automat atunci când discul este introdus în unitate.

Unitățile de dischetă furnizează date sistemului printr-un cablu conectat la un conector de pe placa de bază. Este diferit de controlerul IDE folosit pentru hard disk și viteza de transfer a datelor este mult mai mică.

Unitățile de dischetă devin din ce în ce puțin utilizate, dar încă necesare. Sunt folosite doar pentru transfer cantitate mica date de la un computer la altul, precum și pentru pornirea computerului de urgență. Unitățile CD sunt modalitatea principală de a distribui noi software, dar nu sunt necesare computerului pentru a efectua funcții de prelucrare a datelor.

Discuri magnetice flexibile. Două tipuri principale

O dischetă sau o dischetă este un mediu de informații mici, care este un disc flexibil din plastic într-o carcasă de protecție (din plastic). Folosit pentru a transfera date de la un computer la altul și pentru a distribui software.

În centrul dischetei există un dispozitiv pentru prinderea și rotirea discului în interiorul carcasei de plastic. Discheta este introdusă în unitatea de disc, care rotește discul cu o viteză unghiulară constantă.

În acest caz, capul magnetic al unității de disc este instalat pe o anumită pistă concentrică a discului, pe care sunt scrise informații sau din care sunt citite informații. Capacitatea de informare a unei dischete moderne este mică și se ridică la doar 1,44 MB. Viteza de scriere și citire a informațiilor este, de asemenea, mică (doar aproximativ 50 KB/s) din cauza rotației lente a discului (360 rpm).

Pentru a păstra informațiile, dischetele trebuie protejate de expunerea la câmpuri magnetice puternice (de exemplu, nu le așezați lângă o dischetă). telefon mobil) și încălzire, deoarece astfel de efecte fizice pot duce la demagnetizarea mass-media și la pierderea de informații.

În prezent, cele mai răspândite sunt dischetele cu următoarele caracteristici: diametru 3,5 inchi (89 mm), capacitate 1,44 MB, număr de piste 80, număr de sectoare pe piste 18 (Dischetele cu diametrul de 5,25" sunt acum foarte rar folosite. , deci capacitatea lor nu depășește 1,2 MB și, în plus, sunt fabricate din material mai puțin durabil, se rotește până la o viteză de rotație de 360 pe minut, discheta se rotește în unitate, capetele magnetice rămân staționare accesat.

ÎN În ultima vreme Au apărut dischete de trei inci care puteau stoca până la 3 GB de informații. Sunt fabricate conform tehnologie nouă Nano2 și necesită hardware special pentru citire și scriere, care nu este încă inclus în pachet standard la achiziționarea unui PC.

Dispozitiv de dischetă

Dischetele variază ca dimensiune și capacitate. După dimensiune, împărțirea se face în dischete cu diametrul de 5,25" ("semn - inch) și dischete cu diametrul de 3,5". În ceea ce privește capacitatea - dischete cu densitate dublă (în engleză double density, abreviere - DD) și densitate mare (abreviere - HD).

O dischetă de 5,25 inchi constă dintr-un manșon de protecție din plastic care conține un disc de plastic acoperit magnetic. Acest disc este subțire și se îndoaie ușor - de aceea se numesc dischete dischete. Desigur, nu puteți îndoi discheta, iar acest lucru este împiedicat de manșonul de protecție. Discheta are două găuri - una mare în centru și una mică lângă ea. Orificiul mare este proiectat pentru a permite discului magnetic să se rotească în interiorul plicului.

Acest lucru este realizat de un motor din interiorul unității. Interiorul plicului de protecție este acoperit cu scame, care colectează praful de pe discul magnetic în timp ce acesta se rotește. Orificiul mic este folosit pentru a număra rotațiile discului în interiorul unității. Plicul are o fantă longitudinală pe ambele părți prin care este vizibil un disc cu un strat magnetic. Prin acest slot, un cap magnetic din interiorul unității atinge discul și scrie sau citește date de pe acesta. Datele sunt scrise pe ambele părți ale discului. Nu atingeți niciodată suprafața discului magnetic cu degetele! Acest lucru îl poate strica prin zgâriere sau uns. Dacă întoarceți discheta cu fanta în fața dvs., cu eticheta în sus, apoi deasupra partea dreapta plic veți vedea un mic decupaj dreptunghiular. Dacă îl acoperiți cu bucăți de hârtie lipicioasă (de obicei vândute cu dischete), discul va fi protejat la scriere. De obicei, acest decupaj ar trebui să fie liber, ar trebui să fie sigilat numai pe dischete cu date importante.

Structura unei dischete de 3,5" este ușor diferită. Manșonul său de protecție este din plastic dur, astfel încât o astfel de dischetă este mai dificil de îndoit sau spart. Discul magnetic nu este vizibil, deoarece nu există găuri deschise. Există o fantă pentru accesul capului magnetic la suprafața discului, dar este acoperit cu un zăvor. Nu este necesar să îl deschideți cu mâinile pentru a nu deteriora discul magnetic unitatea, zăvorul se deschide automat pentru protecția la scriere, discheta are un zăvor mic în partea din stânga sus a dischetei dacă țineți discheta cu zăvorul mare orientat spre dvs., cu eticheta în jos pentru că zăvorul de scriere este normal, în această stare discheta nu este protejată la scriere Pentru a preveni scrierea datelor pe dischetă, glisați zăvorul în sus, ceea ce va deschide un mic orificiu pătrat în dischetă.

Metoda de înregistrare pe dischetă

Metoda de înregistrare a informațiilor binare pe un mediu magnetic se numește codare magnetică. Constă în faptul că domeniile magnetice din mediu sunt aliniate de-a lungul căilor în direcția câmpului magnetic aplicat cu polii lor nord și sud. De obicei, există o corespondență unu-la-unu între informație binarăși orientarea domeniilor magnetice.

Informațiile sunt înregistrate de-a lungul pistelor concentrice (piese), care sunt împărțite în sectoare. Numărul de piese și sectoare depinde de tipul și formatul dischetei. Un sector stochează cantitatea minimă de informații care pot fi scrise sau citite de pe disc. Capacitatea sectorului este constantă și se ridică la 512 octeți.

Un scriitor de CD-ROM poate înregistra orice tip de informație - muzică, imagini sau text. Există discuri care pot fi înregistrate pe care puteți scrie informații o singură dată (CD-R). Există însă și discuri reinscriptibile (CD-RW), sunt mai scumpe, dar vă permit să ștergeți informații și să adăugați informații noi. Cu toate acestea, dacă inscripționați muzică pe un CD reinscriptibil, o puteți asculta doar pe un computer, dar discul reinscriptibil poate fi redat pe orice CD player.

Principiul optic de înregistrare și citire a informațiilor.

Unitățile laser CD-ROM și DVD-ROM utilizează principiul optic de înregistrare și citire a informațiilor.

În procesul de înregistrare a informațiilor pe discuri laser, se folosesc diverse tehnologii pentru a crea suprafețe cu coeficienți de reflectare diferiți: de la simpla ștanțare până la modificarea reflectivității zonelor suprafeței discului cu ajutorul unui laser puternic. Informațiile de pe un disc laser sunt înregistrate pe o pistă în formă de spirală (ca pe un disc de gramofon), care conține secțiuni alternative cu reflectivitate diferită.

În procesul de citire a informațiilor de pe discurile laser, un fascicul laser instalat în unitatea de disc cade pe suprafața discului rotativ și este reflectat. Deoarece suprafața discului laser are zone cu coeficienți de reflexie diferiți, fasciculul reflectat își modifică și intensitatea (0 sau 1 logic). Apoi, impulsurile de lumină reflectată sunt convertite folosind fotocelule în impulsuri electrice și transmise pe autostradă către RAM.

Unități și discuri laser

Unitățile laser (CD-ROM și DVD-ROM) utilizează principiul optic al citirii informațiilor.

Discurile Laser CD-ROM (CD - Compact Disk) și DVD-ROM (DVD - Digital Video Disk) stochează informații care au fost înregistrate pe ele în timpul procesului de fabricație. Este imposibil să le scrieți informații noi, ceea ce se reflectă în a doua parte a numelor lor: ROM (Real Only Memory - read only). Astfel de discuri sunt produse prin ștanțare și au o culoare argintie.

Capacitatea de informare a unei unități CD-ROM poate ajunge la 650-700 MB, iar viteza de citire a informațiilor într-o unitate CD-ROM depinde de viteza de rotație a discului. Primele unități CD-ROM au fost cu o singură viteză și au oferit viteze de citire a informațiilor de 150 KB/s. În prezent, sunt utilizate pe scară largă unitățile CD-ROM cu 52 de viteze, care oferă o viteză de citire a informațiilor de 52 de ori mai mare (până la 7,8 MB/s).

Prima generație de unități DVD-ROM a furnizat viteze de citire a informațiilor de aproximativ 1,3 MB/s. În prezent, unitățile DVD-ROM cu 16 viteze ating viteze de citire de până la 21 MB/s.

Există discuri CD-R și DVD-R (R - inregistrabile) care au culoarea aurie. Informațiile de pe astfel de discuri pot fi scrise, dar o singură dată. Pe discurile CD-RW și DVD-RW (RW - ReWritable), care au o nuanță „platină”, informațiile pot fi înregistrate de mai multe ori.

Pentru înregistrarea și rescrierea pe discuri se folosesc unități speciale CD-RW și DVD-RW, care au un laser destul de puternic care vă permite să modificați reflectivitatea suprafețelor în timpul procesului de înregistrare. Aceste unități vă permit să scrieți și să citiți informații de pe discuri la viteze diferite. De exemplu, marcarea unei unități CD-RW „40x12x48” înseamnă că discurile CD-R sunt scrise cu o viteză de 40x, discurile CD-RW sunt scrise cu o viteză de 12x, iar discurile CD-RW sunt citite cu o viteză de 48x.

Unități de bandă magnetică (unități de bandă) și dispozitive de stocare discuri amovibile

Streamer (streamer de bandă engleză) - un dispozitiv pentru Rezervă copie volume mari informație. Suporturile utilizate aici sunt casete cu bandă magnetică cu o capacitate de 1 - 2 GB sau mai mult.

Streamerele vă permit să înregistrați pe o casetă mică. o cantitate mare informație. Instrumentele de compresie hardware încorporate în unitatea de bandă vă permit să comprimați automat informațiile înainte de a le înregistra și să le restaurați după ce le citiți, ceea ce crește cantitatea de informații stocate.

Dezavantajul streamerelor este viteza relativ scăzută de înregistrare, căutare și citire a informațiilor. Momentan, streamerele sunt depășite și, prin urmare, sunt folosite foarte rar în practică.

Recent, au fost folosite tot mai mult dispozitivele de stocare pe discuri amovibile, care permit nu numai creșterea cantității de informații stocate, ci și transferul de informații între computere. Volumul discurilor amovibile variază de la sute de MB la câțiva gigaocteți.