Устройства - накопители информации
Накопители информации представляют собой гамму запоминающих устройств
с различным принципом действия физическими и технически – эксплуатационными
характеристиками. Основным свойством и назначением накопителей информации
является хранение и воспроизведение информации. Запоминающие устройства
принято делить на виды и категории в связи с их принципами
функционирования, эксплуатационно-техническими физическими, программными и
др. характеристиками.
По принципам функционирования различают следующие виды устройств:
электронные, магнитные, оптические и смешанные – магнитооптические. В связи
с видом и техническим исполнением носителя информации различают:
электронные, дисковые (магнитные, оптические), ленточные, и другие
устройства.
Электронно запоминающие устройства
Устройство электронных запоминающих устройств основано на принципах
хранения и использования информации посредством электрических зарядов. К
электронным запоминающим устройствам относятся различные виды микросхем
памяти. Микросхемы памяти представляют устройства, выполненные, по
технологии микросхемных производств и делятся на микросхемы способные
хранить информацию: пока имеется в наличии питающее напряжение и без
дополнительной поддержки питающим напряжением. Также, различают устройства,
дающие возможность считывать и записывать информацию в динамическом режиме
– динамическая память (из них формируется оперативная память компьютера –
ОЗУ – Оперативное Запоминающие устройство) и, позволяющее без специальной
аппаратуры лишь считывать записанную информацию. ОЗУ также называют
оперативной памятью или просто памятью компьютера.
Как правило, электронные запоминающие устройства оформляются в виде
микроустройств, микросхем и их наборов. Более крупные интегрированные блоки
электронных накопителей информации организуются в виде наборов микросхем
памяти, расположенных на одной печатной монтажной плате или в виде
расширенных устройств, состоящих из наборов плат с микросхемами памяти и
схем управления и регенерации.
К важным функциональным характеристикам микросхем памяти, также
относят объем запоминаемой информации отделенной микросхемой или набором
микросхем, скорость чтения/записи и возможность параллельного, сквозного,
чтения/записи.
Отдельную группу микросхем памяти составляют микросхемы кеш-памяти,
используемые для организации памяти для внешних Кешей центральных
процессоров и процессоров.
Технологии производства электронных запоминающих устройств постоянно
совершенствуются и развиваются.
Магнитные запоминающие устройства
Принцип магнитных запоминающих устройств основан на способах хранения
информации с использованием магнитных свойств материалов. Как правило,
магнитные запоминающие устройства состоят из собственно устройств
чтения/записи информации и магнитного носителя, на который,
непосредственно, осуществляется запись и с которого считывается информация.
Магнитные запоминающие устройства принято делить на виды в связи с
исполнением, физико-техническим характеристиками носителя информации и т.д.
Наиболее часто различают: дисковые устройства и ленточные устройства. Общая
технология магнитных запоминающих устройств состоит в намагничивании
переменным магнитным полем участков носителя и считывания информации,
закодированной как области переменной намагниченности. Дисковые носители,
как правило намагничиваются вдоль концентрических полей – дорожек,
расположенных по всей плоскости круглого носителя. Ленточные носители имеют
продольно расположенные поля – дорожки. Запись производится, как правило в
цифровом коде.
Для записи информации, как правило используют различные методы кодирования,
но все они предполагают использование в качестве информационного источника
не само направление магнитной индукции элементарной намагниченной точки
носителя, а изменение их направления в процессе продвижения по носителю
вдоль концентрической дорожки с течением времени. Такой принцип требует
жесткой синхронизации потока бит, что достигается методами кодирования.
Магнитные запоминающие устройства широко используются в персональных
компьютерах в качестве средств хранения информации.
Дисковые устройства
Дисковые устройства делят на гибкие и жесткие накопители и носители.
Основным свойством дисковых магнитных устройств является запись информации
на носитель на концентрические замкнутые дорожки с использованием
физического и логического цифрового кодирования информации. Плоский
дисковый носитель вращается в процессе чтения/записи, чем и обеспечивается
обслуживание всей концентрической дорожки, чтение и запись осуществляется
при помощи магнитных головок чтения/записи, которые позиционируют по
радиусу носителя с одной дорожки на другую.
Дисковые устройства как накопители информации принято делить в связи с
их техническими свойствами и характером исполнения, а также принципами
записи:
1. Магнитные дисковые накопители
2. оптические дисковые накопители
3. магнитооптические дисковые накопители
В настоящее время, дисковые устройства являются основным видом устройств
хранения информации персональных компьютеров.
Магнитные дисковые накопители – гибкие диски
Гибкие диски – гибкие дисковые устройства состоят из устройства
чтения/записи – дисковода и непосредственного носителя дискеты.
Дискета - представляет собой слой магнито-мягкого материала,
нанесенный на специально подложку, выполненную из полимерного немагнитного
пластического материала, степень жесткости которого может быть различна в
зависимости от реализации. Носитель помещается в бумажный, пластмассовый
или другой корпус. В настоящее время, используются только двусторонние
носители, следовательно покрытие нанесено с обеих сторон дискеты и
чтение/запись производится с обеих сторон. Дискеты различного диаметра, как
правило, имеют разные оформления корпуса.
Для обычных гибких дисковых носителей и устройств, как правило,
применяется метод кодирования информации. Каждый сменный дисковый магнитный
носитель перед использованием в какой-либо операционной системе необходимо
подготовить к приему данных. Такая операция называется форматированием.
Форматирование дискет производится при помощи специального программного
обеспечения – программ форматирования дисков и, как правило, специфично для
каждой операционной системы.
В зависимости от типа носителя, в соответствии с качеством магнитного
покрытия, возможностями операционной системы и устройств дискеты можно
форматировать для записи на них информации различного объема, что
достигается заданием таких параметров форматирования как число дорожек и
секторовДисковод представляет собой устройство чтения/записи с/на носитель
– дискету. Каждый вид носителя (дискет), как правило, требует
соответственного устройства – для чтения 5.25 и 3.14 дюймовых диске, хотя
выпускаются и смешанные дисководы, соединяющие в себе устройства для
чтения 3.14 и 5.25 дюймовых дискет. Дисководы, как правило располагаются
внутри системного блока, однако, выпускаются и внешние варианты.
Дисководы подключаются к другим схемам компьютера посредством
интерфейсного кабеля – шлейфа. Дисковод также нуждается в подключении
питающего напряжения при помощи кабеля питания.
В настоящей момент, технологии хранения и чтения/записи информации на
обычную дискету дают невысокие скорости обмена и позволяют добиться
плотности записи для объема информации до 2 мегабайт. Такой объем считается
малым и поэтому дискеты используют лишь как средство транспортировки и
архивного хранения небольших объемов информации. Надежность дискет, также
оставляет желать лучшего.
Магнитные дисковые накопители – жесткие диски
Жесткие диски – отличаются от гибких прежде всего тем, что объединяют
в одном корпусе носитель и устройство чтения/записи, а также, нередко, и
интерфейсную часть, называемую собственно контроллером жесткого диска.
Герметичная камера предохраняет носители не только от проникновения
механических частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей.
Носители вращаются постоянно. Скорость вращения носителей высокая 3600
об/мин и более, что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. На
диаметр носителей несменных жестких дисков не накладывается никакого
ограничения со стороны совместимости и переносимости носителя, поэтому
производители выбирают его согласно собственным соображениям.
Многие производители создают устройства, которые записывают различный
объем информации на внутренние и внешние дорожки за счет размещения на них
разного числа секторов.
В накопителях на жестких дисках используются метод кодирования
информации. Он наиболее эффективен. В отличие от дискет, носители жестких
дисков имеют постоянное число дорожек и секторов. Эти числа определяются
типом и производителем устройства, и, в большинстве случаев не могут быть
изменены пользователем. Поэтому физический объем жестких дисков определен
изначально и состоит из объема занятого служебной информацией и объема
доступного пользовательским данным.
Физический объем жесткого диска, также, зависит от типа интерфейса, метода
кодирования данных, используемого физического формата и др. Одним из
возможных, но не желательных способов повышения физической емкости,
Страницы: 1, 2
