З появою комп'ютерів дуже гостро постало питання зберігання інформації, яка спочатку подавалась у цифровому вигляді. І зараз ця проблема дуже актуальна, адже ті ж фотографії чи відео хочеться зберегти на довгу пам'ять. Саме тому спочатку доведеться знайти відповідь на питання про те, для довготривалого зберігання інформації служать якісь пристрої та носії. Також слід повною мірою оцінити всі їхні переваги та недоліки.
Поняття інформації та способи її зберігання
Нині на комп'ютерах можна зустріти кілька основних типів інформаційних даних. Найбільш поширеними формами є текстові, графічні, аудіо, відео, математичні та інші формати.
У найпростішому варіанті зберігання інформації служать жорсткі диски комп'ютерів, куди користувач зберігає файл спочатку. Але це лише одна сторона медалі, адже для того, щоб цю інформацію переглянути (витягти), потрібна як мінімум операційна система та відповідні програми, які за великим рахунком теж є інформаційними даними.
Цікаво, що у школах під час уроків інформатики під час виборів правильного варіанта відповіді такі питання часто зустрічається твердження, що, мовляв, для довгострокового зберігання інформації служить оперативна пам'ять. І школярі, не знайомі зі специфікою та принципами її роботи, вважають це правильною відповіддю.
На жаль, вони помиляються, оскільки в ОЗУ зберігається лише інформація про запущені в Наразіпроцесів, а при їх завершенні або перезавантаженні системи оперативна пам'ять повністю очищається. Це схоже на принцип дії популярних дитячих іграшок для малювання, коли на екрані спочатку можна було щось намалювати, а потім струсити іграшку, і малюнок зникав, або коли вчитель стирає з класної дошки текст, написаний крейдою.
Як інформація зберігалася раніше
Найперший спосіб збереження інформації як наскельних малюнків (до речі, графіка) відомий ще з незапам'ятних часів.
Набагато пізніше з появою мови збереження інформації стало являти собою процес, так би мовити, передачі з вуст у вуста (міфи, легенди, билини). Писемність призвела до того, що почали з'являтися книги. Не забули й картини чи малюнки. З появою технологій фотографії, запису звуку та відео на інформаційному полі з'явилися відповідні носії. Але це виявлялося недовговічним.
Пристрій довгострокового зберігання інформації: основні вимоги
Щодо комп'ютерних систем, слід чітко розуміти, яким саме вимогам повинні відповідати сучасні носії, щоб інформація зберігалася на них максимально довго.
Найголовніша вимога - довговічність та стійкість до зносу та фізичних чи інших ушкоджень. І стосовно будь-якого типу носіїв про тимчасові проміжки можна говорити досить відносно, адже, як відомо, «ніщо не вічне під Місяцем».
Для довготривалого зберігання інформації служать якісь носії
Тепер перейдемо безпосередньо до пристроїв, на яких дані будь-якого типу можна зберігати, якщо не завжди, то принаймні досить довго. Отже, довгострокового зберігання інформації служать носії яких типів?
Серед найбільш часто використовуваних стосовно комп'ютерної технікивиділяють такі:
- внутрішні та знімні жорсткі та ZIP-диски комп'ютерів;
- оптичні CD-диски, DVD- та Blu-ray-носії;
- флеш-пам'ять будь-якого типу;
- дискети (зараз використовуються дуже рідко).
Переваги та недоліки носіїв
Як видно з наведеного переліку, тільки вбудовані в комп'ютери вінчестери відносяться до внутрішнім пристроямзберігання даних. Усі інші носії є зовнішніми.
Але всі вони тією чи іншою мірою схильні до старіння або зовнішніх впливів. У цьому сенсі дискети або ті ж CD-диски або носії іншого формату є небезпечними, хоча оптичні носії в цьому відношенні виглядають більш зносостійкими. Але скільки можуть прослужити? 5-10 років? Адже якщо інформацію, що на них зберігається, переглядати дуже часто, термін служби скорочується.
Флеш-накопичувачі та вінчестери мають більш довгі терміни експлуатації, але і вони не застраховані від зносу, пошкоджень та старіння.
Вінчестери починають «сипатися» (це природний процес), флешки можуть піддаватися впливу того ж сонячного світла, вологи або навіть видаляти дані при неправильному витягу або програмних збоях. Крім того, є ще багато додаткових факторів, які можуть призвести до непрацездатності пристроїв.
Тим не менш, говорячи про те, що для довготривалого зберігання інформації служать пристрої, наведені в списку вище, варто враховувати, що така класифікація наводиться виключно для справ у комп'ютерному світі. Хто знає, може, навіть у вже найближчому майбутньому будуть винайдені абсолютно нові носії, які використовують інші технології, адже, як стверджується, створення квантових комп'ютерів уже не за горами.
Надійне зберігання інформації - проблема, знайома більшості сучасних підприємств, при вирішенні якої завжди постає питання: як за відносно невеликих витрат отримати якісний результат? Зберігання документації в електронному виглядізабезпечує як її безпеку, а й безперешкодну доступність у реальному режимі часу.
Для довготривалого та надійного зберігання архівної інформації в електронному вигляді застосовуються різні типи носіїв інформації. Головна вимога до таких носіїв це виключення можливості фізично внести зміни в архівні дані або видалити їх. Інформаційний носій повинен забезпечувати одноразовий запис і мати можливість багаторазового зчитування інформації. Цим вимогам відповідає інформаційний носій типу WORM – Write Once, Read Many (один раз записати, багато разів рахувати). До інших основних вимог, що висуваються до інформаційних носіїв, відносяться довговічність та максимальна ємність зберігання архівних даних.
Жорсткі диски.
Застосування жорстких дисків дозволяє організувати так зване оперативне сховище архівних даних, яке надає постійний on-line доступ до архівних документів. Ядром такого сховища є багаторівнева архітектура архівного зберігання даних, в якій архівні дані, що часто запитуються, зберігаються на «швидких» жорстких дисках із зовнішнім інтерфейсом Fibre Channel (FC) або Serial Attached SCSI (SAS), а рідко запитуються архівні дані дисках із зовнішнім інтерфейсом Serial ATA (SATA) та NL-SAS.
Існує думка, що системи резервного копіювання- це тягар для IT бюджету, а для IT підрозділу, так би мовити, зайвий біль голови. Але… Виробники систем зберігання даних (СГД) на жорстких дисках всіх рівнів все-таки рекомендують використовувати у складі таких рішень системи резервного копіювання на стрічкові носії, за допомогою яких створюється копія даних, з якої, у разі відмови у працездатності СГД, можна буде відновити дані.
Стрічкові носії.
Основне призначення стрічкових носіїв - створення резервних копій оперативних даних (backup). На основі стрічкових носіїв можна організувати архівне зберігання інформації. Рішення на стрічкових носіях надають неоперативний доступ до архівної інформації. Основою такого рішення є роботизований накопичувач на стрічкових носіях. На сьогоднішній день обсяги зберігання даних на одному стрічковому носії у форматі LTO-5 складає 1,5 ТБ (3 ТБ з можливістю компресії даних). Тому системи зберігання даних на стрічкових носіях використовують для надійного зберігання інформації великих обсягів архівних даних. Ці рішення мають і низку серйозних недоліків. Стрічки розмагнічуються, рвуться, потрібно постійно перемотувати стрічку в картриджах, на пошук конкретного файлу витрачається багато часу, поки перемотується стрічка в картриджі до потрібного місця, недовговічність носія змушує періодично переносити дані зі старої стрічки на нову стрічку. При організації off-line зберігання картриджі з архівними даними необхідно зберігати в приміщеннях з певними вимогами до навколишнього середовища або в спеціалізованих шафах.
Оптичні носії.
Для організації довготривалого зберігання архівних даних необхідно використовувати накопичувачі оптичних дисках. Такі накопичувачі забезпечують виконання всіх вимог, що висуваються до архівного сховища та зберігання архівних даних. Висока надійність, тривалі терміни зберігання архівних даних, безконтактна робота з носіями, автентичність та незмінність архівних даних, швидкий довільний доступ до архівних даних, висока ємність оптичних носіїв, організація off-line зберігання архівних даних є важливими параметрами при виборі оптичних носіїв.
На сьогоднішній день найпопулярнішим форматом запису на оптичний носій є формат Blu-ray, який забезпечує високу щільність архівування до 100 ГБ на кожен оптичний носій. Підтримка WORM на апаратному рівні дозволяє зберігати, записані на оптичні носії, архівні дані, які неможливо видалити або змінити. А відкритий формат запису типу UDF дозволяє зчитувати архівну інформацію в будь-якому пристрої, який підтримує роботу з такими оптичними носіями. Основне завдання - зберігати архівні дані, що рідко запитуються і не змінюються. Практика показує, що обсяг таких даних становить близько 80% всього обсягу даних, що зберігаються на оперативному сховищі. При цьому 20% цих архівних даних ніколи не будуть затребувані. Відправляючи такі дані в архівне сховище на основі оптичних носіїв, Замовник може звільнити до 80% обсягу зберігання на оперативному (on-line) сховищі, що спричинить зменшення обсягів і розмірів «вікна» резервного копіювання.
Рішення на оптичних носіях надають неоперативний доступ до архівної інформації. Обсяг зберігання архівних даних у накопичувачі на оптичних носіях і кількість пристроїв, що зчитують, визначається згідно з технічним завданням. Підтримуються різні типи побудови архівних рішень, аж до «дзеркалювання» архівних даних між територіально розподіленими накопичувачами оптичних носіїв. Безконтактна робота з оптичними носіями дозволяє унеможливити пошкодження робочих поверхонь оптичних носіїв. Забезпечується зворотна сумісність із попередніми типами оптичних носіїв типу CD\DVD. При організації архівного зберігання даних на основі накопичувача на оптичних носіях не потрібно створювати резервні копіїцих даних.
Переваги і недоліки
Жорсткі диски
- Оперативний доступ до архівної інформації
- Довільний доступ до архівної інформації
- Популярність рішення
- Високе енергоспоживання
- Дорожнеча рішення
- Потрібно створювати резервні копії архівних даних
- Мінімальні терміни життя (максимум 3 роки)
- При виході з ладу механічної частини жорсткого диска дані відновити практично неможливо
- Не призначені для організації off-line зберігання
Стрічкові носії
- Великі обсяги зберігання архівних даних
- Висока швидкість запису інформації на стрічкові носії
- Низьке енергоспоживання
- Висока сукупна вартість володіння
- Мінімальні терміни життя (в середньому до 5 років)
- "Закритий" формат запису інформації на стрічкові носії
- Низький час доступу на читання (мінімум 5 хв)
- Втрата інформації при дії електромагнітного випромінювання
- Можливість механічного пошкодження (розрив стрічки)
Оптичні носії
- Енергонезалежність оптичних носіїв
- Термін зберігання архівної інформації від 50 років
- Підтримка функції WORM на апаратному рівні (незмінність архівних даних)
- Можливість організації off-line зберігання архівних даних
- «Відкритий» формат запису (UDF) на оптичні носії
- Низька сукупна вартість володіння
- Низьке споживання електроенергії
Висновок
Більшість фахівців у сфері побудови архівних рішень сходяться на думці, що для архівного зберігання інформації з можливістю оперативного доступу до неї краще застосовувати багаторівневу структуру архівного зберігання даних. Основним критерієм у виборі рішення має бути не дешевизна, а механізм збереження та захисту архівних даних, який реалізований у цьому рішенні. Перед тим, як зробити остаточний вибір, необхідно перевірити обладнання та програмне забезпечення на сумісність.
електронний обчислювальний пристрій для обробки чисел;
пристрій для зберігання інформації будь-якого виду;
багатофункціональний електронний пристрій для роботи з інформацією;
пристрій для обробки аналогових сигналів
2. Продуктивність роботи комп'ютера (швидкість виконання операцій) залежить від:
розміру екрана монітора;
тактові частоти процесора;
напруги живлення;
швидкості натискання на кнопки;
обсягу оброблюваної інформації.
3. Тактова частота процесора – це:
число двійкових операцій, які здійснюють процесор в одиницю часу;
кількість тактів, що виконуються процесором в одиницю часу;
число можливих звернень до оперативної пам'яті в одиницю часу;
швидкість обміну інформацією між процесором та пристроєм введення/виводу;
швидкість обміну інформацією між процесором та ПЗУ.
4. Маніпулятор "миша" - це пристрій:
введення інформації;
модуляції та демодуляції;
зчитування інформації;
для підключення принтера до комп'ютера.
5. Постійне запам'ятовуючий пристрій служить для:
зберігання програми користувача під час роботи;
записи особливо цінних прикладних програм;
зберігання постійно використовуваних програм;
зберігання програм початкового завантаження комп'ютера та тестування його вузлів;
постійно зберігання особливо цінних документів.
6. Для довготривалого зберігання інформації служить:
оперативна пам'ять;
процесор;
магнітний диск;
дисковод.
7. Зберігання інформації на зовнішніх носіях відрізняється від зберігання інформації в оперативній пам'яті:
тим, що на зовнішніх носіях інформація може зберігатися після вимкнення живлення комп'ютера;
обсягом зберігання інформації;
можливість захисту інформації;
способами доступу до інформації, що зберігається.
8. Під час виконання прикладна програмзберігається:
у відеопам'яті;
у процесорі;
в оперативній пам'яті;
у ПЗУ.
9. Якщо комп'ютер вимкнено, інформація стирається:
з оперативної пам'яті;
із ПЗУ;
на магнітному диску;
на компакт-диску.
10. Привід гнучких дисків – це пристрій для:
обробки команд програми, що виконується;
читання/запису даних із зовнішнього носія;
зберігання команд програми, що виконується;
довготривалого зберігання інформації.
11. Для підключення комп'ютера до телефонної мережівикористовується:
модем;
плоттер;
сканер;
принтер;
монітор.
12. Програмне керуванняроботою комп'ютера передбачає:
необхідність використання операційної системидля синхронної роботи апаратних засобів;
виконання комп'ютером серії команд без участі користувача;
двійкове кодування даних у комп'ютері;
використання спеціальних формул для реалізації команд у комп'ютері.
13. Файл – це:
елементарна інформаційна одиниця, що містить послідовність байтів та має унікальне ім'я;
об'єкт, що характеризуються ім'ям, значенням та типом;
сукупність індексованих змінних;
сукупність фактів та правил.
14. Розширення файлу, як правило, характеризує:
час створення файлу;
обсяг файлу;
місце, яке займає файл на диску;
тип інформації, що міститься у файлі;
місце створення файлу.
15. Повний шлях до файлу: c:\books\raskaz.txt. Яке ім'я файлу?
books\raskaz;.
raskaz.txt;
books\raskaz.txt;
txt.
16. Операційна система це -
сукупність основних пристроїв комп'ютера;
система програмування мовою низького рівня;
програмне середовище, що визначає інтерфейс користувача;
сукупність програм, що використовуються для операцій із документами;
програм для знищення комп'ютерних вірусів.
17. Програми сполучення пристроїв комп'ютера називаються:
завантажувачами;
драйверами;
трансляторами;
інтерпретаторами;
компіляторами.
18. Системна дискета необхідна для:
для аварійного завантаження операційної системи;
систематизації файлів;
зберігання важливих файлів;
лікування комп'ютера від вірусів
19. Який пристрій має найбільшу швидкість обміну інформацією:
CD-ROM-дисковод;
жорсткий диск;
дисковод для гнучких магнітних дисків;
оперативна пам'ять;
регістри процесора?
енергозалежної.
д) Швидший доступ.
ж) Повільніший доступ.
2. Який обсяг пам'ятів байтахбуде займати наступний двійковий
3. Текст обсягом 1024 бітарозташовується в оперативної пам'ятіпочинаючи з байта з номером 10 . Якою буде адреса останнього байта
4. Перерахуйте не менше п'ятивідомих вам пристроїв зовнішньоїпам'яті.
5. У чому відмінністьдисків CD- ROM, CD- RWі CD- R?
Терміново потрібно. Дуже. 1. Які з наведених нижче показників відносяться до оперативної, а які – до зовнішньої пам'яті? а)Є енергозалежною.
б) Її обсяг вимірюється десятками та сотнями гігабайт.
в) Використовується для довготривалого зберігання інформації.
г) Її обсяг вимірюється сотнями мегабайт чи кількома гігабайтами.
д) Швидший доступ.
е) Використовується для тимчасового зберігання інформації.
ж) Повільніший доступ.
2. Який обсяг пам'яті в байтах займатиме наступний двійковий код: ? Поясніть свою відповідь.
3. Текст обсягом 1024 біта розташовується в оперативній пам'яті, починаючи з байта з номером 10. Якою буде адреса останнього байта, який зайнятий цим текстом?
4. Перерахуйте щонайменше п'ять відомих вам пристроїв зовнішньої пам'яті.
5. У чому відмінність дисків CD-ROM, CD-RW та CD-R?
Домашнє завдання №5 Тема: Комп'ютерна пам'ять 1. Які з наведених нижче характеристик ставляться дооперативної, а які – до зовнішньоїпам'яті?
а) Є енергозалежною.
б) Її обсяг вимірюється десятками та сотнями гігабайт.
в) Використовується для довготривалого зберігання інформації.
г) Її обсяг вимірюється сотнями мегабайт чи кількома гігабайтами.
д) Швидший доступ.
е) Використовується для тимчасового зберігання інформації.
ж) Повільніший доступ.
2. Який обсяг пам'ятів байтахбуде займати наступний двійковийкод: ? Поясніть свою відповідь.
3. Текст обсягом 1024 бітарозташовується в оперативної пам'ятіпочинаючи з байта з номером 10 . Якою буде адреса останнього байта, який зайнятий цим текстом?
4. Перерахуйте не менше п'ятивідомих вам пристроїв зовнішньоїпам'яті.
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни «Інформатика»
Пристрої довготривалого зберігання інформації
Вступ
1. Основні поняття
2. Класифікація пристроїв довгострокового зберігання інформації
3. Детальна характеристика пристроїв довгострокового зберігання інформації
3.2 Оптичні диски
3.3 Флеш-пам'ять
4. Практична частина
Висновок
Список літератури
ВСТУП
У комп'ютерах зберігання інформації виділяють такі основні типи пам'яті: внутрішня пам'ять, кеш-пам'ять та зовнішня пам'ять. Крім того, в ЕОМ можуть бути різні спеціалізовані види пам'яті, характерні для тих або інших пристроїв обчислювальної системи, наприклад, відеопам'ять.
У теоретичній частині даної курсової роботи розглядатимуться пристрої довгострокового зберігання інформації. Такі пристрої відносяться до зовнішньої пам'яті комп'ютера і дозволяють зберігати інформацію для подальшого використання незалежно від того, увімкнений або вимкнений комп'ютер.
Сучасне суспільство характеризується інтенсивним розвитком технічних та програмних засобів. На основі своєчасного поповнення, накопичення, переробки інформаційного ресурсу можливе раціональне управління та прийняття вірних рішень. Особливо важливим є для сфери економіки. Постійне зростання інформаційних потоків висуває підвищені вимоги до застосування пристроїв зберігання даних. У зв'язку з цим розгляд питання, що стосується засобів довгострокового зберігання інформації, є досить актуальним.
Ця тема буде розкрита за допомогою наступних питань:
1. Основні поняття;
2. Класифікація пристроїв довгострокового зберігання інформації;
3. Детальна характеристика пристроїв довгострокового зберігання інформації.
У практичній частині курсової роботи буде вирішено завдання:
В організації ведеться журнал розрахунку прибуткового податку із зарплат працівників з погляду підрозділів. Види підрозділів представлені на рис. 1. При цьому працює таке правило:
Усі відрахування надаються згідно з таблицею (рис. 2) лише працівникам «основного» місця роботи, інші працівники сплачують податок із загальної суми.
Ця курсова робота виконувалася на ПК IBM стандартної конфігурації, що включає системний блок, монітор, клавіатуру, миша з такими характеристиками: 64-розрядний мікропроцесор AMDAthlonIIX3 3,0 ГГц, ОЗУ 8192 Мб, відеокарта NVIDIAGeForceGTX 550 Ti 1024 Мб, жорсткий диск WD з об'ємом 2 Тб 2 2 Робота велася в ОС Windows 7 Максимальна з використанням текстового редактора Microsoft Office Word 2010, табличного процесора Microsoft Office Excel 2010, що входять до інтегрованого ППП Microsoft Office 2010 Professional Plus.
ВСТУП
Пристрої зберігання інформації (зовнішня пам'ять) - компоненти комп'ютера, дозволяють практично необмежений час зберігати великі обсяги інформації без споживання електроенергії (енергонезалежні).
Першими такими пристроями для ПК були Floppy-дисководи (FDD) та змінні дискети - спочатку п'ятидюймові (5,25”) ємністю 360 Кб та 1,2 Мб, потім тридюймові (3,5”) ємністю 1, 44 Мб. В даний час застосовуються рідко у зв'язку з поширенням пристроїв флеш-пам'яті ємністю в кілька гігабайт.
Характерною особливістю зовнішньої пам'яті є те, що її пристрої оперують блоками інформації, але не байтами або словами, як це дозволяє оперативна пам'ять. Ці блоки зазвичай мають фіксований розмір, кратний ступеня числа 2. Блок може бути переписаний з внутрішньої пам'ятіу зовнішню або назад тільки цілком, і для виконання будь-якої операції обміну із зовнішньою пам'яттю потрібно спеціальна процедура(Підпрограма). Процедури обміну з пристроями зовнішньої пам'яті прив'язані до типу пристрою, його контролера та способу підключення пристрою до системи (інтерфейсу).
Зовнішня пам'ятьвикористовується для довготривалого зберігання великих обсягів інформації. У сучасних комп'ютерних системах як пристрої зовнішньої пам'яті найчастіше застосовуються:
* накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД)
* накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД)
* накопичувачі на оптичних дисках
* Магнітооптичні носії інформації.
1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ
Зовнішня пам'ять - це пам'ять, реалізована у вигляді зовнішніх, відносно материнської плати, пристроїв з різними принципами зберігання інформації та типами носія, призначеними для довготривалого зберігання інформації. Зокрема, у зовнішній пам'яті зберігається все програмне забезпечення комп'ютера. Пристрої зовнішньої пам'яті можуть бути розміщені як у системному блоці комп'ютера, так і в окремих корпусах. Фізично, зовнішня пам'ять реалізована як накопичувачів.
Накопичувачі - це пристрої, призначені для тривалого (що не залежить від електроживлення) зберігання великих обсягів інформації. Місткість накопичувачів у сотні разів перевищує ємність оперативної пам'яті або взагалі необмежена, коли йдеться про накопичувачі зі змінними носіями.
Носій - це фізичне середовище зберігання інформації, зовнішньому виглядуможе бути дисковим або стрічковим. За принципом запам'ятовування розрізняють магнітні, оптичні та магнітооптичні носії. Стрічкові носії можуть бути лише магнітними, в дискових носіях використовують магнітні, магнітооптичні та оптичні методи записування інформації.
2. КЛАСИФІКАЦІЯ ПРИСТРІЙ ДОВГОТРИМОГО ЗБЕРІГАННЯ ІНФОРМАЦІЇ
Як накопичувач інформації використовуються зовнішні ЗУ, які реалізуються у вигляді відповідних технічних засобів для зберігання інформації. Всі накопичувачі, що застосовуються в ПК, уніфіковані за конструктивним виконанням. Їх типорозміри стандартизовані: найбільш жорстко визначається ширина і висота пристроїв, глибина обмежена тільки максимально допустимим значенням. Така стандартизація необхідна уніфікації конструктивних відсіків корпусів ПК.
Зовнішня пам'ять може бути з довільним та послідовним доступом. Пристрої пам'яті з довільним доступом дозволяють отримати доступ до довільного блоку даних приблизно за один і той самий час доступу. Пристрої пам'яті з послідовним доступом дозволяють здійснювати доступом до даних послідовно, тобто. для того, щоб рахувати потрібний блок пам'яті, необхідно рахувати всі попередні блоки.
Виділяють такі основні типи пристроїв пам'яті:
1. Накопичувачі на жорстких магнітних дисках (вінчестери, НЖМД) – незнімні жорсткі магнітні диски. Вони відносяться до зовнішніх ЗУ з прямим доступом до даних і поділяються на внутрішні, що встановлюються в системний блок комп'ютера та зовнішні (переносні) по відношенню до системного блоку.
2. Накопичувачі на гнучких магнітних дисках (флоппі-дисководи, НГМД) - пристрої для запису та зчитування інформації з невеликих знімних магнітних дисків (дискет), упаковані в пластиковий конверт (гнучкий - у 5,25 дюймових дискет і жорсткий у 3,5 дюймових) ). Відносяться до зовнішніх ЗП з прямим (довільним) доступом до даних, що зберігаються на магнітному диску та призначені для довготривалого зберігання відносно невеликих обсягів інформації.
3. Накопичувачі інформації на оптичних дисках відносяться до зовнішніх ЗУ з прямим (довільним) доступом до даних та призначені для довготривалого зберігання відносно великих обсягів інформації (сотні мегабайт та десятки гігабайт).
4. Накопичувачі інформації на основі флеш-пам'яті відносяться до зовнішніх ЗП з прямим (довільним) доступом до даних та призначені для довготривалого зберігання відносно невеликих обсягів інформації (одиниці гігабайт).
5. Накопичувачі на магнітних стрічках (НМЛ) - пристрої зчитування даних з магнітної стрічки, що відносяться до зовнішніх ЗП з послідовним доступом. Такі накопичувачі досить повільні, хоч і великої ємності. Сучасні пристрої для роботи з магнітними стрічками – стрімери – мають збільшену швидкість запису 4-5Мбайт у сек. Існують також пристрої, що дозволяють записувати цифрову інформацію на відеокасети, що дозволяє зберігати на 1 касеті 2 Гбайта інформації. Магнітні стрічки зазвичай використовуються для створення архівів даних для довготривалого зберігання інформації.
6. Перфокарти - картки із щільного паперу та перфострічки - котушки з паперовою стрічкою, на яких інформація кодується шляхом пробивання (перфорування) отворів. Для зчитування даних використовуються пристрої послідовного доступу.
В даний час пристрої з послідовним доступом до даних НГМД морально застаріли і не застосовуються, тому докладно ми їх не розглядатимемо.
3. ДЕТАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИСТРІЙ ДОВГОТРИМОГО ЗБЕРІГАННЯ ІНФОРМАЦІЇ
3.1 Накопичувачі на жорстких магнітних дисках
Рис. 1 Жорсткий диск (вінчестер)
Накопичувач на жорстких магнітних дисках, або вінчестер - енергозалежний, комп'ютерний запам'ятовуючий пристрій, що перезаписується. Дані, що зберігаються на жорсткому диску, не втрачаються при вимкненні комп'ютера, що робить жорсткий диск ідеальним для тривалого зберігання програм і файлів даних, а також найважливіших програм операційної системи (ОС). Ця здатність дозволяє діставати жорсткий диск з одного комп'ютера і вставляти в інший.
Всередині запечатаного жорсткого диска знаходяться один або більше дисків, що незгинаються, покритих металевими частинками. Кожен диск має головку (електромагніт), вбудовану шарнірний важіль, який рухається над диском при його обертанні. Головка намагнічує металеві частинки, змушуючи їх шикуватися для представлення нулів та одиниць двійкових чисел(Мал. 1). Мотори, що рухають диск та важіль, зазвичай піддаються зносу. Уникнути зносу вдається лише головці, оскільки вона ніколи не стикається з поверхнею диска.
Назву «вінчестер» накопичувач отримав завдяки фірмі IBM, яка в 1973 році випустила жорсткий диск моделі 3340, що вперше об'єднав в одному нероз'ємному корпусі пластини диска і головки, що зчитують. При його розробці інженери використовували коротку внутрішню назву «30-30», що означало два модулі (у максимальній компоновці) по 30 Мб кожен. Кеннет Хотон, керівник проекту, за співзвуччю з позначенням популярної мисливської рушниці Winchester 30-30 запропонував назвати цей диск вінчестером.
Перед використанням нові жорсткі диски потрібно відформатувати. Цей процес полягає в прокладанні магнітних концентричних доріжок і їх розбивці на маленькі сектори, як шматки в торті. Але якщо на жорсткому диску були записані дані, його форматування призведе до повного їх знищення.
За рахунок більшої кількості доріжок на кожній стороні дисків та великої кількостідисків інформаційна ємність жорсткого диска може становити 150-200 Гбайт. Швидкість запису та зчитування інформації з жорстких дисків досить велика (може досягати 133 Мбайт/с) за рахунок швидкого обертання дисків (до 7500 оборотів/хв).
Серед інших параметрів зазначають:
1) ємність кеш-пам'яті – у всіх сучасних дискових накопичувачах встановлюється кеш-буфер, який прискорює обмін даними; чим більша його ємність, тим вища ймовірність того, що в кеш-пам'яті буде необхідна інформація, яку не треба зчитувати з диска (цей процес у тисячі разів повільніший); ємність кеш-буфера в різних пристрояхможе змінюватись у межах від 64 Кбайт до 2Мбайт;
2) середній час доступу – час (у мілісекундах), протягом якого блок головок зміщується з одного циліндра на інший. Залежить від конструкції приводу головок і становить приблизно 10-13 мс;
3) час затримки - це час від моменту позиціонування блоку головок на потрібний циліндр до позиціонування конкретної головки на конкретний сектор, тобто, це час пошуку необхідного сектора;
4) швидкість обміну - визначає обсяги даних, які можуть бути передані з накопичувача до мікропроцесора та у зворотному напрямку за певні проміжки часу; максимальне значення цього параметра дорівнює пропускної спроможності дискового інтерфейсу і від того, який режим використовується.
У жорстких дисках використовуються досить крихкі та мініатюрні елементи (пластини носіїв, магнітні головки та ін.), тому з метою збереження інформації та працездатності жорсткі диски необхідно оберігати від ударів та різких змін просторової орієнтації у процесі роботи.
Лідери ринку дисків класу 7200/3.5”, компанії Seagate, Maxtor та WD, випускають також зовнішні жорсткі диски, виконані в окремому корпусі з блоком живлення, інтерфейсом USB або IEEE1394 (FireWire).
Жорсткий диск, незалежно від наявності або відсутності дисковода для гнучких дисків, завжди називають «С».
3.2 Оптичні диски
Окрім дисководів для роботи з гнучкими дисками до складу персональних комп'ютерівзазвичай включаються пристрої роботи з оптичними (лазерними) дисками, які мають діаметр 5,25 дюйма (133 мм).
Дисковод CD-ROM
Рис. 3. Компакт-диск
У 1995 році в базовій конфігурації ПК з'явився перший привід оптичних дисків - CD-ROM (CompactDiskReadOnlyMemory, постійний пристрій компакт-дисків) (Мал. 2). Пристрій використовував багатошарові компакт-диски діаметром 120 мм та товщиною 1,2 мм, ємність диска 650-700 Мбайт.
CD-диск складається з 4-х шарів (зверху-вниз):
2) Шар для запису інформації;
3) Відбиває шар;
4) Основа із полікарбонату.
Процес виготовлення диска складається з операцій напиленням срібла або золота шару, що відбиває на основу, нанесення на нього прозорого шару для запису інформації і видавлюванні на ньому заглиблень, що утворюють спіральну доріжку, що йде від центру диска до його краю. Для штампування диска використовують матрицю-прототип (майстер диск) майбутнього диска. Після цього на поверхню диска наносять захисний шар із прозорого пластику.
CD-ROM зчитує інформацію з диска за допомогою лазерного променя з довжиною хвилі 780 нм, який по-різному відбивається від поверхні диска (land) та заглиблень на поверхні (pit). Мінімальний розмір піта становить 0,88 мкм, крок доріжок – 1,5 мкм.
Основні характеристики CD-ROM:
1) Швидкість передачі - вимірюється в кратних частках швидкості програвача аудіо компакт-дисків і характеризує максимальну швидкість, з якою накопичувач пересилає дані у оперативну пам'ять комп'ютера;
2) Час доступу - час, необхідний пошуку інформації на диску, вимірюється в мілісекундах.
Дисковід CD-RW
Пристрій використовується для запису інформації на диски CD-R (одноразовий запис) і CD-RW (CD-ReWritable - диск, що перезаписується).
Зовнішньо він схожий на CD-ROM і сумісний з ним за розмірами дисків та форматами запису. Запис даних здійснюється за допомогою спеціального програмного забезпечення чи засобів операційної системи.
CD-R або CD-RW має 4 шари (зверху-вниз):
1) Захисний шар із полікарбонату;
2) активний шар для запису інформації;
3) Відбиває шар;
4) Основа із полікарбонату.
Дисковод DVD-ROM
Подальший розвиток технологій виготовлення компакт-дисків призвів до створення дисків із високою щільністю запису, які отримали назву цифрових універсальних дисків (DVD – Digital Versatile Disk). У таких дисках використовується спіральна доріжка запису – читання даних із зменшеними проміжками між сусідніми витками. Крім цього, западини та виступи мають менший розмір у порівнянні з компакт-дисками. Це дозволило збільшити обсяг інформації на диску до 4,7 Гб.
За структурою даних DVD бувають:
§ DVD-Video (тільки для читання) – містять фільми (відео, звук);
§ DVD-Audio – містять аудіодані високо якості;
§ DVD-Data – містять будь-які дані.
Як носії DVD бувають:
§ DVD-ROM - диски, виготовлені методом інжекційного лиття (лиття під тиском із міцного пластику-полікарбонату);
§ DVD-R – диски одноразового запису – формат, розроблений компанією Pioneer. Технологія запису аналогічна CD-R і виходить з незворотній зміні під впливом лазера спектральних характеристик інформаційного шару, покритого спеціальним органічним складом. На диски DVD-Rможуть бути записані як комп'ютерні дані, мультимедійні програми, і відео, аудіо інформація;
§ DVD+RW - диски багаторазового (RW - ReWritable) запису. На DVD+RW записують і відео, і звук, і комп'ютерні дані. Диски DVD+RW можна перезаписувати близько 1000 разів;
§ DVD-RW - формат багаторазового запису, розроблений компанією Pioneer. Диски формату DVD-RW вміщують 4,7 ГБ на один бік, випускаються в односторонній та двосторонній модифікаціях та можуть бути використані для зберігання відео, аудіо та інших даних. Диски формату DVD-RW можна перезаписати до 1000 разів і читаються на приводах DVD-ROM першого покоління;
§ DVD-RAM - диски багаторазового запису (RAM - RandomAccessMemory) - формат, розроблений компаніями Panasonic, Hitachi, Toshiba. Перше покоління дисків DVD-RAM вміщало 2.6 ГБ убік. Диски сучасного – другого – покоління несуть 4.7 ГБ на стороні або 9.4 ГБ для двосторонньої модифікації. Найважливіші переваги дисків формату DVD-RAM – це перезапис до 100 000 разів, наявність механізму корекції помилок запису.
Дисководи Blu-Ray та HD
У 2002 році представники дев'яти провідних високотехнологічних компаній Sony, Panasonic, Samsung, LG, Philips, Thomson, Hitachi, Sharp і Pioneer на спільній прес-конференції оголосили про створення і просування нового формату оптичних дисків великої ємності під назвою Blu-RayDisk - диск, що перезаписується. стандартним CD/DVD розміром 12 см із максимальною ємністю запису на один шар та одну сторону до 27 Гб.
Формат HDDVD був запропонований компаніями Toshiba та NEC на сесії DVD Forum у серпні 2003 року. У лютому 2008 року стало відомо про фактичну перемогу Blu-Ray над HDDVD: компанія Toshiba повідомила про повне згортання робіт у цьому напрямку. Виробництво фільмів та інших програм на HDDVD також припинено.
Технології Blu-Ray та HD створювалися в першу чергу для запису, зберігання та відтворення відео та аудіо інформації, проте на ці диски можна записати і просто дані. Формат Blu-Ray передбачає роботу з відеопотоком роздільної здатності до 1080p, звуком до 7.1 і підтримкою протоколу захисту інформації HDCP. Підтримуються алгоритми кодування відео - MPEG-2 HD, VC1 (Video Codec 1, базується на Windows Media Video 9) і H.264/MPEG-4 AVC, формати звуку – AC3, MPEG1, MPEG Layer 2. Для цифрових відеоплеєрів формату Blu-Ray декодування буде здійснюватися апаратно, для комп'ютерних приводів – програмно.
Blu-ray пристрої мають високу швидкість пересилання даних. Відповідно до специфікації максимальна швидкістьпересилання даних між Blu-Ray приводом та цільовим пристроєм може досягати 36 Мбіт/с.
3.3 Флеш-пам'ять
Рис. 3. Флеш-пам'ять
комп'ютерна інформація пам'ять диск
Флеш-пам'ять з'явилася досить давно (перші зразки були розроблені компанією Toshiba ще в 1984 році), проте її масове використання почалося з поширенням цифрових фотокамер. Сьогодні виробники випускають флеш-пам'ять кількох типів:
§ Флеш-карти (Мал. 3) Compact Flash (CF), Smart Media (SM), Multi Media Card (MMC), Secure Digital (SD), Memory Stick PRO (MSPRO), Memory Stick (MS) та xD-Picture (xD) - для роботи з ними необхідний пристрій для читання флеш-карт;
§ USB-флеш-пам'ять самодостатня і не вимагає застосування додаткових пристроїв для запису та читання інформації, має роз'єм для підключення до USB-порту ПК.
Флеш-пам'ять - різновид ЕСППЗУ, її повна назва Flash Erase EEPROM (Electronically Erasable Programmable ROM) можна перекласти як "швидко електрично стирається програмований постійний запам'ятовуючий пристрій". Іншими словами, флеш-пам'ять - це енергозалежна (не споживає енергії при зберіганні даних) пам'ять, що перезаписується, вміст якої можна швидко стерти.
Як швидкісний та універсальний накопичувач для перенесення досить великого обсягу даних зручно використовувати USB-флеш-пам'ять.
4. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА
Загальна характеристика задачі
В організації ведеться журнал розрахунку прибуткового податку із зарплат працівників з погляду підрозділів. Види підрозділів представлені у рис. 4. При цьому працює таке правило:
Усі відрахування надаються згідно з таблицею (Рис. 5) лише працівникам «основного» місця роботи, інші працівники сплачують податок із загальної суми.
1. Побудувати таблиці за наведеними нижче даними (Мал. 4-6).
2. Організувати міжтабличні зв'язки для автоматичного заповнення графи документа «Журнал розрахунку податку на доходи фізичних осіб (ПДФО)» «Найменування підрозділу», «ПДФО» (Рис. 6).
3. Налаштувати перевірку в полі «Вигляд місця роботи» на значення, що вводяться з виведенням повідомлення про помилку.
4. Визначити помісячну суму сплаченого працівником податку (за кілька місяців).
5. Визначити загальну суму ПДФО по кожному підрозділу.
6. Визначити загальну суму, що перераховується організацією, ПДФО за місяць.
7. Побудувати гістограму за даними зведеної таблиці.
Рис. 4 Список підрозділів організації
Рис. 5. Ставки пільг та податків
Рис. 6 Табличні дані журналу розрахунку податку на доходи з фізичних осіб
Рішення задачі
1. Запускаємо табличний процесор MSExcel.
2. Лист 1 перейменовуємо на аркуш під назвою «Підрозділи».
3. На робочому аркуші "Підрозділи" створюємо таблицю списку підрозділів організації (Рис. 7).
Рис. 7. Розташування таблиці "Список підрозділів організації" на робочому аркуші "Підрозділи" MSExcel
4. Лист 2 перейменовуємо в лист з назвою Ставки, на якому створюємо таблицю «Ставки пільг та податків» та заповнюємо її згідно з умовою (Рис. 8).
Рис. 8 Розташування таблиці «Ставки пільг та податків» на робочому аркуші Ставки MSExcel
5. Лист 3 перейменовуємо в лист з назвою ПДФО, на якому створюємо таблицю «Журнал розрахунку податку на доходи з фізичних осіб» та заповнюємо її вихідними даними (Рис. 9).
Рис. 9 Розташування таблиці «Журнал розрахунку податку на доходи з фізичних осіб» на робочому аркуші ПДФО MSExcel
6. Організуємо міжтабличні зв'язки для автоматичного заповнення граф журналу розрахунку податку з фізичних осіб: «Найменування підрозділу», «ПДФО».
Для цього заповнимо графу Найменування підрозділу таблиці "Журнал розрахунку податку на доходи з фізичних осіб", що знаходиться на аркуші ПДФО таким чином:
Заносимо в осередок Е3 формулу:
ПРОГЛЯД($D$3:$D$22;Підрозділи!$A$3:$A$7;Підрозділи!
Розмножимо введену в комірку Е3 формулу для інших осередків (з Е3 по Е22) даної графи.
Таким чином, буде виконано цикл, керуючим параметром якого є код підрозділу таблиці "Журнал розрахунку податку на доходи з фізичних осіб" (Рис. 10).
Рис. 10. Заповнення графи журналу розрахунку податку з фізичних осіб «Найменування підрозділи»
7. Налаштуємо перевірку в полі «Вид місця роботи» на значення, що вводяться з виведенням повідомлення про помилку. Для цього в MSExcel вибираємо "Перевірка даних". У графі "Тип даних" вибираємо "Список", "Джерело" - "Вигляд місця роботи" (основне/не основне) (Рис. 11).
Рис. 11. Налаштування перевірки в полі «Вигляд місця роботи» на дані, що вводяться, з виведенням повідомлення про помилку
Розмножимо введену в комірку G3 формулу для інших осередків (з G3 по G22) даної графи. Тепер, при введенні в дані осередку сторонніх значень, програма видаватиме повідомлення про помилку (Мал. 12).
Рис. 12 Повідомлення про помилку при введенні в комірку стороннього значення
Заносимо в комірку J3 формулу:
ЯКЩО(G3="не основне";F3;(F3-(Ставки!$B$3)-(p*(Ставки!$C$3))-
(ЯКІ(I3="інвалід";Ставки!$D$3))))*(Ставки!$A$3)%
Розмножимо введену в комірку J3 формулу для інших осередків (з J3 по J22) даної графи.
Таким чином, буде виконано цикл, керуючим параметром якого є графа Пільготу по інвалідності таблиці «Журнал розрахунку податку на доходи з фізичних осіб» та графи таблиці «Ставки пільг та податків» на робочому аркуші Ставки MSExcel (Рис. 13).
Рис. 13 Заповнення графи журналу розрахунку податку з фізичних осіб «ПДФО»
9. Для того, щоб визначити загальну суму ПДФО за кожним підрозділом та загальну перераховану організацією суму ПДФО за місяць необхідно створити зведену таблицю виходячи з даних заповненої таблиці «Журнал розрахунку податку на доходи з фізичних осіб» (Рис. 14).
Рис. 14 Створення зведеної таблиці на робочому аркуші «ПДФО» MSExcel
10. Лист 4 перейменовуємо на аркуш з назвою «Підсумки», на якому побудована зведена таблиця (Рис. 15).
Рис. 15. Зведена таблиця на робочому аркуші «Підсумки»MSExcel
11. Для того, щоб результати обчислень подати графічно, побудуємо за даними зведеної таблиці гістограму (Рис. 16).
Рис. 16. Створення гістограми за даними зведеної таблиці на робочому аркуші Підсумки MSExcel
Графічні результати обчислень представлені Рис. 17
Рис. 17Робочий лист Підсумки MSExcel
ВИСНОВОК
Отже, у теоретичній частині курсової роботи було розглянуто пристрої довгострокового зберігання даних на ПК.
Для роботи із зовнішньою пам'яттю необхідно наявність накопичувача (пристрою, що забезпечує запис та (або) зчитування інформації) та пристрої зберігання - носія.
Основні види накопичувачів:
*накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД);
*накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД);
*накопичувачі CD-ROM, CD-RW, DVD;
Їм відповідають основні види носіїв:
*гнучкі магнітні диски (FloppyDisk) (діаметром 3,5"" та ємністю 1,44 Мб; діаметром 5,25"" та ємністю 1,2 Мб (в даний час застаріли і практично не використовуються, випуск накопичувачів, призначених для дисків діаметром 5,25"", теж припинено)), диски для змінних носіїв;
*жорсткі магнітні диски (HardDisk);
* диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD;
*Флеш-пам'ять.
На сьогоднішній день оптимальними пристроями для довготривалого зберігання даних, залежно від термінів, обсягу та цілей зберігання, є DVD-диски, жорсткі диски, Flash-пам'ять.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Грошев А.С. Інформатика: Підручник для вузів. - Архангельськ, Арханґ. держ. техн. ун-т, 2010
2. Інформатика: Лабораторний практикум для студентів 2 курсів усіх спеціальностей. - М: Вузовський підручник, 2006.
3. КОПРи з інформатики.
4. Одинцов Б.Є., Романов А.М. Інформатика економіки: Навч. допомога. - М: Вузівський підручник, 2008.
5. Яшін В.М. Інформатика: апаратні засоби ПК: Навч. допомога. - М: ІНФРА-М, 2008.
Подібні документи
Характеристика зовнішньої пам'яті. Види пам'яті комп'ютера та накопичувачів. Класифікація пристроїв, що запам'ятовують. Огляд зовнішніх магнітних носіїв: накопичувачі прямого доступу, жорстких магнітних дисках, оптичних дисках і карти пам'яті.
курсова робота , доданий 27.02.2015
Характеристика та класифікація пристроїв довготривалого зберігання даних; їх можливості, переваги та недоліки. Типи та способи зберігання та запису інформації. Побудова зведених таблиць та гістограм за наявними даними, створення міжтабличних зв'язків.
курсова робота , доданий 27.04.2013
Блок-схема, що відображає основні функціональні компоненти комп'ютерної системиу тому взаємозв'язку. Пристрої введення-виведення інформації. Визначення обсягу оперативної пам'яті. Застосування карток пам'яті та flash-дисків для довготривалого зберігання інформації.
презентація , доданий 28.01.2015
Електронні пристрої для зберігання інформації. Постійні магнітні пристрої комп'ютера. Гнучкі та жорсткі диски, стримери, лазерні компакт-диски. Файлова системазберігання інформації у комп'ютерах. Види комп'ютерних злочинів.
контрольна робота , доданий 12.02.2010
Накопичувачі на жорстких магнітних дисках. Вінчестери із інтерфейсом Serial ATA. Магнітні дискові накопичувачі. Приводи читання CD-ROM (компакт-дисків). Можливі варіантизавантаження диска у привод. Флеш-пам'ять, її основні переваги перед дискетами.
презентація , доданий 20.09.2010
Порівняльний аналіз та оцінка характеристик накопичувачів на гнучких та жорстких магнітних дисках. Фізичний пристрій, організація запису інформації. Фізична та логічна організація даних, адаптери та інтерфейси. Перспективні технології виробництва.
дипломна робота , доданий 16.04.2014
Опис особливостей роботи пристроїв для стирання записів із носіїв на жорстких магнітних дисках, а також із неоднорідних напівпровідникових носіїв. Вивчення способів стирання інформації з флеш-пам'яті. Вибір системи віброакустичного шуму.
контрольна робота , доданий 23.01.2015
Аналіз комп'ютерних пристроїв для зберігання інформації: вінчестери, компакт-диски, DVD (цифровий багатоцільовий диск), HD DVD (DVD високої чіткості), голографічні багатоцільові диски, міні-диски (MD), а також пристрої для запису компакт-дисків.
реферат, доданий 23.09.2008
Конструкція, загальний пристрій та принцип дії накопичувачів на жорстких магнітних дисках. Основні характеристики вінчестерів: ємність, середній час пошуку, швидкість передачі. Найбільш поширені інтерфейси жорстких дисків (SATA, SCSI, IDE).
презентація , доданий 20.12.2015
Магнітні накопичувачі як найважливіше середовище зберігання інформації в ЕОМ. Види, конструкція та функціонування магнітних накопичувачів. Магнітні носії: гнучкий магнітний диск, флеш-пам'ять, супердискети. Компакт-диски та універсальні цифрові диски, їх формати.
ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ Використовується для довготривалого зберігання інформації Твердотільні носії інформації Накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД, HDD) АПАРАТНА РЕАЛІЗАЦІЯ Накопичувачі на магнітній стрічці – «Стрімери» Накопичувачі на лазерних дисках (CD, Compact Disk та ін) зчитування та зберігання інформації.
Варіант класифікації носіїв інформації, що використовуються в комп'ютерній техніці Носії інформації для ЕОМ Стрічкові носії магнітні Дискові носії оптичні Флеш-носії магнітооптичні
Основним видом зовнішньої пам'яті є магнітна пам'ять Магнітна запис Наприкінці 1898 датчанин Вальдемар Поулсен (Valdemar Poulsen) запропонував пристрій для магнітного запису звуку на сталевий дріт. Через 30 років німецький інженер Фріц Плеймер (Fritz Pfleumer) представив звукозаписний пристрій з носієм у вигляді паперової стрічки, на яку наносилося тонке сталеве покриття. У 1932 році німецька компанія AEG продемонструвала перший звукозаписний апарат, який отримав назву Magnetophon. Магнітна стрічка має основний недолік - здатність розмагнічуватися при тривалому зберіганні і має нерівномірну частотну характеристику (різна чутливість до запису на різних частотах). Крім того, будь-яка магнітна стрічка має власні шуми (фізичні властивості магнітного шару і способи запису-відтворення звуку).
Принцип магнітного запису полягає у впливі електромагнітного поля на феромагнітний матеріал магнітної стрічки, що здійснюється при записі, а також перезапису аналогового сигналу. Магнітне поле в процесі запису змінюється відповідно до змін електричних сигналів. Електричні коливання від джерела звуку подаються на головку, що записує, і збуджують у ній магнітне поле звукової частоти (20 Гц – 20 к. Гц). Під дією цього поля відбувається намагнічування окремих ділянок магнітної стрічки, що рівномірно переміщається вздовж головок запису, стирання та відтворення (Мал.).
Для запису-відтворення, а також використання різних даних на машиночитані носії даних використовується перетворення аналогового (звукового та відео) сигналу на цифрову форму. Така технологія отримала назву оцифрування інформації. Принцип оцифровки (кодування) звуку полягає у перетворенні безперервного різного за величиною амплітудночастотного звукового та відео сигналів у закодовану послідовність чисел, що представляють дискретні значення амплітуд цього сигналу, взяті через певний проміжок часу. Для цього необхідно вимірювати амплітуду сигналу через певні проміжки часу та на кожному тимчасовому відрізку визначати середню амплітуду сигналу. Відповідно до теореми Шенона (Котельникова), цей проміжок часу (частота) повинен бути не меншим за подвоєну максимальну частоту переданого звукового сигналу(Рис.).
Ця частота називається частотою дискретизації. Дискретизація – процес взяття відліків безперервного у часі сигналу в рівновіддалених друг від друга за часом точках, що становлять інтервал дискретизації. У процесі дискретизації вимірюється та запам'ятовується рівень аналогового сигналу. Амплітуда Частота (Гц) Мал. 13. Перетворення аналогового сигналу на цифровий. Що рідше (менше) проміжки часу, то якість закодованого сигналу вище.
Стримери Стрічкові носії використовуються для резервного копіювання з метою збереження даних. Як такі пристрої застосовується стример (Мал.), а – носія інформації в них використовуються магнітні стрічки в касетах та стрічкових картриджах. Зазвичай на магнітну стрічку запис здійснюється побайтно, причому домен відповідає двійковій одиниці. Якщо пристрій, що зчитує, його не виявляє, то отримане значення відповідає нулю.
Система запису на магнітні диски та дискети дещо схожа на систему запису на платівки. На відміну від останніх запис здійснюється не по спіралі, а на концентричні кола – доріжки («траки» - traks), розташовані на двох сторонах диска і утворюють циліндри. Кола, у свою чергу, поділяються на сектори (Мал.). Кожен сектор дискети, незалежно від розмірів доріжки, має однаковий розмір, що дорівнює 512 байт, що досягається різною щільністю запису: меншою на периферії та більшою ближче до центру дискети.
Магнітооптичний носій інформації - зовнішні високонадійні пристрої переносу та зберігання інформації. Магнітооптичні диски (МО) з'явилися 1988 року. МО диск укладено у пластиковий конверт (картридж) і є пристроєм довільного доступу. Він поєднує в собі магнітний та оптичний принципи зберігання інформації та представляє полікарбонатну підкладку (шар) товщиною 1, 2 мм, на яку нанесено кілька тонкоплівкових магнітних шарів (Мал.). Запис лазером з температурою приблизно 200 о. З магнітний шар відбувається одночасно зі зміною магнітного поля. Рис. Склад МО диску.
Запис даних здійснюється лазером у магнітному шарі. Під впливом температури в місці нагрівання в магнітному шарі зменшується опір зміні полярності, і магнітне поле змінює полярність у нагрітій точці на відповідну двійковій одиниці. Після закінчення нагрівання опір збільшується, але встановлена полярність зберігається. Стирання створює в магнітному полі однакову полярність, що відповідає двійковим нулям. При цьому лазерний промінь послідовно нагріває ділянку, що стирається. Зчитування записаних даних у шарі проводиться лазером з меншою інтенсивністю, що не призводить до нагрівання ділянки, що зчитується. При цьому, на відміну компакт-дисків, поверхню диска не деформується.
Компактний оптичний диск (CD) – це пластмасовий диск зі спеціальним покриттям, на якому у цифровій формі розміщується записана інформація. Завдяки зміні швидкості його обертання, доріжка щодо прочитуючого променя лазера рухається з постійною лінійною швидкістю. У центру диска швидкість вища, а край - повільніше (1, 2- 1, 4 м/сек). У CD використовують лазер із довжиною хвилі випромінювання = 0, 78 мкм. «Пропалювана» лазером цифрова інформація зберігається у вигляді «піт» - біса шириною 0, 6 - 0, 8 мкм і довжиною 0, 9 - 3, 3 мкм. Існує три основні види CD: ● CD-ROM, на які запис, як правило, здійснюється фабрично методом штампування з матриці; ● CD-R, що використовуються для одного або кількаразового лазерного запису сесіями; ● CD-RW, призначені для багаторазових циклів записування.
В CD-R (Compact Disk Recordable) поверх шару, що відбиває із золота, срібла або алюмінію, розташований органічний шар спеціального легкоплавкого пластику. Тому такий диск чутливий до нагрівання та впливу прямих сонячних променів. У CD-RW як проміжний шар також використовується органічний склад, але він здатний при сильному нагріванні переходити з кристалічного (прозорого для лазера) стану в аморфний. Слабкий нагрів повертає його назад у кристалічний стан. У такий спосіб здійснюється перезапис.
DVD На початку 1997 з'явився стандарт компакт-дисків під назвою DVD (Digital Video Disc), призначений в основному для запису високоякісних відеопрограм. Надалі абревіатура DVD набула наступного значення – Digital Versatile Disc (універсальний цифровий диск), як повніше відповідає можливостям цих дисків для запису звуковий, відео, текстової інформації, програмного забезпечення ПК та ін. висока якістьзображення, ніж CD. У них використовується лазер із більш короткою довжиною хвилі випромінювання = 0,635–0,66 мкм. Це дозволяє підвищити щільність запису, тобто зменшити геометричні розміри піт до 0, 15 мкм та крок доріжки до 0, 74 мкм.
Щільність запису оптичних дисків визначається довжиною хвилі лазера, тобто можливістю сфокусувати на поверхні диска промінь із плямою, діаметр якого дорівнює довжині хвилі. Після DVD наприкінці 2001 року з'явилися пристрої Blu-Ray, що дозволяють працювати в синій області діапазону з довжиною хвилі = 450-400 нм.
Для збільшення ємності використовують і флуоресцентні диски – FMD (Fluorescent Multilayer Disk). Принцип їх дії полягає у зміні фізичних властивостей (поява флуоресцентного світіння) деяких хімічних речовин під впливом лазерного променя (Рис.). Тут замість технологій CD і DVD, що використовують відбитий сигнал, під впливом лазера світло випромінюється безпосередньо інформаційним шаром. Такі диски виготовляються із прозорого фотохрому. Під впливом лазерного випромінювання у яких відбувається хімічна реакція, і окремі ділянки інформаційного шару («пити») заповнюються флуоресцентним матеріалом. Цей метод можна вважати методом об'ємного запису даних. Більшою мірою такий запис можливий при використанні тривимірної голографії, що дозволяє нині в кристалі розміром з цукровий кубик, розмістити до 1 Тб даних.
Використовується два основних типи Flash-пам'яті: NAND та NOR (логічна функція АБО-НЕ) та NAND (логічна функція І-НЕ). Структура NOR складається з паралельно включених елементарних осередків зберігання інформації. Така організація осередків забезпечує довільний доступ до даних та побайтний запис інформації. В основі структури NAND лежить принцип послідовного з'єднання елементарних осередків, що утворюють групи (по 16 осередків в одній групі), які поєднуються в сторінки, а сторінки в блоки. При такій побудові масиву пам'яті звернення до окремих осередків неможливе. Програмування виконується одночасно тільки в межах однієї сторінки, а при стиранні звернення відбувається до блоків або груп блоків.
Мікросхеми NOR добре працюють спільно оперативною пам'яттю RAM, тому найчастіше використовуються для BIOS. Працюючи з порівняно великими масивами даних процеси запису/стирання у пам'яті NAND виконуються значно швидше, ніж у пам'яті NOR. Оскільки 16 прилеглих один до одного осередків пам'яті NAND з'єднані послідовно, без контактних проміжків, досягається висока щільність розміщення осередків на кристалі, що дозволяє отримати більшу ємність за однакових технологічних норм. Із середини 1990-х років. з'явилися мікросхеми NAND як твердотільних дисків (Solid State Disk, SSD). Для порівняння часу доступу у SDRAM воно становить 10-50 мкс, у флеш-пам'яті - 50-100 мкс, а у жорстких дисків - 5000-10000 мкс.
Жорсткий жорсткий диск Samsung. Швидкість читання такого диска становить 57 Мбайт/с, а швидкість запису нього – 32 Мбайт/с. Енергоспоживання SSD становить менше 5% від показників традиційних жорстких дисків, збільшуючи більш ніж на 10% часу автономної роботипортативний ПК. SSD забезпечують надвисоку надійність зберігання даних та відмінно зарекомендували себе в умовах екстремальних температур та вологості. Петербурзька фірма “Просто. Софт” запропонувала драйвер Flash. RAID для об'єднання двох флеш-накопичувачів у RAID-масив.
Flash-пам'ять – переносний енергонезалежний накопичувач. Зазвичай використовуються стандарти флеш-пам'яті: Compact. Flash, Smart. Media, Memory Stick, Floppy Disks, Multi. Media Cards та ін. Вони можуть використовуватися замість дискет, лазерних та магнітооптичних компактних, невеликих жорстких дисків. Сучасні змінні пристрої флеш-пам'яті забезпечують високу швидкість обміну даними (Ultra High Speed) – понад 16,5 Мбіт/с. Для підключення до USB-порту комп'ютера використовуються спеціальні USB Flash Drive (Мал.), що є мобільними малогабаритними пристроями зберігання даних, що не мають рухомих і обертових механічних частин.
Голографія – фотографічний метод запису, відтворення та перетворення хвильових полів. Вперше був запропонований у 1947 році угорським фізиком Деннісом Габором. У 1960-і роки, з появою лазера з'явилася можливість точно записувати та відтворювати об'ємні зображення в кристалі ніобату літію. З 1980-х років з появою компакт-дисків голографічні пристрої зберігання інформації на основі лазерної оптики стали однією з технологій зовнішньої пам'яті. Голографічна пам'ять представляє весь обсяг пам'яті носія, при цьому елементи даних накопичуються і зчитуються паралельно.
Сучасні голографічні пристрої збереження отримали назву HDSS (holographic data storage system). Вони містять: лазер, розщеплювач променя для поділу лазерного пучка, дзеркала для направлення лазерних променів, рідкокристалічну панель, використовувану як просторовий модулятор світла, лінзи для фокусування лазерних променів, кристал ніобату літію або фотополімер як запам'ятовуючий пристрій, фотодетектор для зчитування інформації (Мал. .