24. Классификация внешних запоминающих устройств. Сравнительные характеристики взу.

ВЗУ предназначены для длительного хранения больших объемов данных после снятия питания. Три составляющих: 1) Большие объемы данных 2) Длительное хранение информации 3) Энергонезависимость Классификация: 1. По физическим основам хранения информации: • Устройства на магнитных носителях • На оптических • Электронные устройства 2. По конструктивному исполнению: • Дисковые устройства • Ленточные 3. Накопители: • С прямым доступом (магнитные диски) • С последовательным доступом (магнитные ленты, оптические диски) • С произвольным доступом (ОЗУ) Термин "постоянное запоминающее устройство" (ПЗУ) или Read-Only Memory (ROM) наиболее часто используется для обозначения микросхем, из которых можно только читать данные, но изменить их нельзя. В каждом персональном компьютере обязательно есть несколько микросхем ПЗУ. Например, после включения компьютера первой запускается программа BIOS, которая записана в микросхеме ПЗУ объемом в 1— 2 Мбайт. Быстродействие микросхем ПЗУ почти на порядок ниже, чем у микросхем оперативной памяти. Заметим, что разработано множество разнообразных типов микросхем ПЗУ- в некоторые можно записать данные всего один раз, а другие выдерживают многократную перезапись информации. В последнее время наиболее популярными для использования в ПЗУ стали микросхемы флэш-памяти, позволяющие перезаписывать информацию до 1 млн. раз. Карты флэш-памяти появились после того, как начали пользоваться популярностью ноутбуки. Это электрически программируемые ЗУ (EE Prom). Процедура записи информации: Технологии флэш таковы, что пропускная способность разная. При настройке ферромагнитного поля сопротивление элемента либо повышается, либо понижается. В настоящее время карты флэш-памяти находят все большее применение не только в компьютерах, но и в сотовых телефонах и цифровых фотоаппаратах. Конструктивно они похожи на обычные таксофонные карты, но большей толщины. Для подключения к компьютеру на одном торце или плоскости карты флэш-памяти расположен разъем. Независимо от конструктивного исполнения, внутри них находятся микросхемы флэш-памяти, которые могут длительное время- сохранять информацию даже тогда, когда отсутствует напряжение питания. Устройства PenDrive, или Flash Drive снабжены USB-интерфейсом и являются новым вариантом карт флэш-памяти, в которых программно смоделировано дисковое пространство винчестера. Если для подключения флэш-карты к настольному компьютеру нужно специальное устройство, то, например Flash Drive подключается к стандартному USB-интерфейсу, а операционная система принимает такую флэш-память за съемный винчестер. Для пользователя почти нет различия в использовании винчестера и устройства Flash Drive. Емкость последних моделей подобной флэш-памяти превышает 1 Гбайт, что позволяет хранить на них видеофильмы, музыкальные записи, программы и архивы. Чуть забегая вперед, обратим внимание на запоминающие устройства, в которых для хранения информации используются вращающиеся механические носители. Винчестер, или накопитель на жестких магнитных дисках, используется для длительного хранения больших объемов информации, которая сохраняется при выключении питания. Конструктивно винчестер — это прямоугольная коробочка, внутри которой постоянно вращаются на большой скорости алюминиевые или стеклянные диски с нанесенным на их поверхность магнитным слоем. Чтение и запись данных производится с помощью магнитных головок, которые парят на расстоянии долей микрона от поверхности магнитных дисков. Так как винчестер является, механическим устройством, то время доступа к информации на нем почти в тысячу раз больше, чем к ОЗУ. Емкость современных винчестеров превышает 100 Гбайт. Стабилизируется угловая скорость, перемещение головок – тангенсальное. Гибкие магнитные диски предназначены для архивирования данных или переноса информации с компьютера на компьютер. Наиболее старым видом являются 3- и 5-дюймовые магнитные диски, которые могут хранить 1,44 и 1,2 Мбайт (другие варианты встречаются крайне редко). Усовершенствованные варианты гибких магнитных дисков могут иметь емкость 100 и 250 Мбайт (например, накопители Zip и Jazz). Так как гибкие магнитные диски для считывания и записи информации требуют непосредственного контакта магнитной головки с поверхностью диска, то у них самое малое время доступа из всех применяемых сегодня накопителей информации. Принцип работы: На поверхность диска наносятся ферромагнитные материалы (составы) – магнитотвердые материалы, т.е. материалы, которые способны сохранить поляризацию магнитных полей после снятия магнитного поля. Вся поверхность диска покрыта «магнитными доменами». При считывании в головке наводится магнитный поток, который, проходя через катушку, вырабатывает ЭДС (напряжение). Это напряжение далее преобразуется в логические единицы. ЭДС наибольшего уровня наводится в моменты изменения направления поляризации. 8 дорожек Файловая система – FAR-32 Принцип считывания информации – контактный Скорость вращения – 300 оборот./мин. Перемещение головок – радиальное Подключение – IDE интерфейс Оптические диски, или компакт-диски — самый современный вид носителей информации, применяемый в персональных компьютерах. Сегодня используются несколько типов оптических дисков. Наибольшую популярность у пользователей имеют компакт-диски — потомки музыкальных дисков емкостью 650 или 700 Мбайт, а также DVD-диски с емкостью в 4,7 Гбайт. Информация на таких оптических дисках записывается в виде точек на внутреннем слое диска. Для записи и чтения информации используется полупроводниковый лазер. Кроме того, пользуются некоторой популярностью магнитооптические диски с емкостью 250 и 640 Мбайт. Другие форматы оптических дисков мало популярны, в основном из-за цены дисков или устройств чтения/записи. В качестве основы записи информации используется оптический эффект. ОД: - перезаписываемые - выполняют роль ПЗУ 0 – кодируется неизмененным состоянием 1 – кодируется переходом из одного состояния в другое. На ОД стабилизируется линейная скорость, а не угловая. Посекторная запись не применяется. Типы дисков: - компакт-диски - диски однократной записи - blue-ray диски Компакт-диски Технология изготовления таких дисков – нанесения последовательных слоев на основу (подложку). Основа – пластиковый диск, на который далее наносится блестящий материал (алюминиевая фольга). После этого методом шелкографии производится закраска отдельных точек (пит). После этого информационный слой накрывается защитным. Это диски ПЗУ, изготавливающиеся на предприятии. Диски однократной записи На блестящий слой наносится химическое вещество, изменяющее оптическую плотность при переходе из аморфного состояния в кристаллическое. Изменение состояния происходит путем нагрева лазерным лучом. Считывание информации производится на 25%-ой мощности. В DVD-дисках увеличили площадь информации, а все остальное – почти также. Конечно, существуют и другие виды накопителей информации, но они или не используются в персональных компьютерах, или морально устарели. Только иногда можно встретить стримеры — накопители на магнитной ленте, у которых наиболее низкая цена хранения большого объема информации (этот факт сегодня довольно спорен, если учитывать только те модели стримеров, которые чаще всего используются в персональных компьютерах). В стримерах магнитная лента расположена в кассетах, точно так же как в кассетных магнитофонах.