2. Накопители на магнитных лентах и дисках

1. Накопители на магнитных лентах До появления магнитных дисков единственными способами организации внешней памяти были накопители на магнитной ленте (нмл) и на магнитном барабане (нмб).

Первые НМЛ обладали огромной ёмкостью, но были весьма медленными устройствами. Время доступа к требуемому блоку информации составляло от сотен миллисекунд до нескольких секунд.

Накопители на магнитных барабанах были более быстрыми устройствами, но обладали небольшой ёмкостью.

С совершенствованием механизмов НМЛ и появлением новой элементной базы ленточные накопители существенно улучшили свои характеристики.

Накопители на магнитных лентах могут быть двух разновидностей:

а) Стартстопные НМЛ;

б) Потоковые НМЛ.

Стартстопные НМЛ получили наибольшее развитие и применение в больших ЭВМ (ЕС ЭВМ) и машинах серии СМ ЭВМ. Эти накопители работали с использованием магнитных 9-дорожечных лент шириной 12,7 мм. На рис.9 приведена схема лентопротяжного механизма НМЛ ЕС ЭВМ. На схеме цифрами обозначены:

1. Бобины (катушки) магнитной ленты; на катушках вмещалось до 750 метров ленты;

2. Магнитная лента шириной 12,7 миллиметров;

3. Блок магнитных головок;

4. Блок очистки ленты;

5. Направляющие ролики;

6. Вакуумные компенсаторы, предотвращающие разрыв ленты при быстрых стартах и остановках ленты;

7. Фотоэлементы, контролирующие запас ленты в вакуумных компенсаторах.

Стартстопный режим работы накопителя предполагает, что в том случае, если ЭВМ не обращается к НМЛ, лента не движется мимо магнитной головки. Когда поступает команда записи или считывания данных, стартстопный механизм быстро (десятки миллисекунд) приводит ленту в движение и начинается поиск информации или поиск места, куда необходимо записать блок информации.

Структурная схема стартстопного НМЛ приведена на рис.10. На схеме приведены следующие механизмы накопителя:

1. Следящие системы приводных механизмов катушек. Они обеспечивают постоянство скорости транспортировки ленты;

2. Приводные механизмы катушек ленты;

3. Катушки ленты (подающая и приёмная);

4. Следящие системы компенсаторов, осуществляющие контроль за количеством ленты в компенсаторах;

5. Компенсаторы (вакуумные), осуществляющие защиту ленты от разрыва при быстром старте накопителя;

6. Следящая система скорости ленты, измеряющая и стабилизирующая скорость ленты в режимах записи и считывания, а также корректирующая работу следящих систем приводных механизмов;

7. Стартстопный механизм;

8. Блок магнитных головок записи-считывания;

9. Магнитная лента.

Потоковые НМЛ – устройства, в которых магнитная лента движется постоянно вне зависимости от того, есть или нет команд считывания или записи информации. При наличии одной из этих команд накопитель переходит в режим поиска свободной зоны (при записи) или производит поиск блока информации, которую запросил процессор. Эти устройства работают более медленно, чем стартстопные НМЛ. В них используются узкие 2-х или 4-х дорожечные ленты, ширина ленты 3,81 мм. В потоковых накопителях используются ленты, оформленные в кассету стримерного типа, в которой транспортировка ленты осуществляется с помощью фрикционных пасиков, что защищает ленту от продольных нагрузок и делает её более долговечной. Схема стримерной кассеты приведена на рис 11. Запас ленты в стримере составляет 100 –120 метров.

В таблице 2 приведены обобщённые характеристики НМЛ.

Таблица 2

Параметр НМЛ	Диапазон
1. Ширина ленты	3,81 – 12,7 мм
2. Длина ленты в сменном блоке (кассете, катушке, стримере)	от 100 до 750 м
3 Продольная плотность записи	от 32 до 750 бит/мм
4. Информационный объём блока на ленте.	от 2 до 32 Кбайт
5. Число дорожек	от 2 до 24 (и более)
6. Скорость ленты в режимах записи– чтения	от 0,63 до 5 м/c
7. Ёмкость сменного блока носителя	от 1 до 500 Мбайт (и более)
8. Скорость обмена через интерфейс	от 0,01 до 2 – 5 Мб/c