Външни медии. Носители на информация – външни и вътрешни

Информационните носители се класифицират според четири параметъра: естеството на носителя, неговото предназначение, броя на циклите на запис и дълготрайността.

По природа носителите на информация биват материално-обективни и биохимични. Първите са тези, които могат да бъдат докосвани, взети в ръка, прехвърляни от място на място: писма, книги, флашки, дискове, находки на археолози и палеонтолози. Последните са от биологичен характер и не могат да бъдат докосвани физически: генома, която и да е част от него - РНК, ДНК, гени, хромозоми.

Според предназначението им информационните носители се делят на специализирани и с общо предназначение. Специализирани са тези, които са създадени само за един вид съхранение на информация. Например за цифров запис. А широката цел е носител, върху който информацията може да бъде записана по различни начини: една и съща хартия, те пишат и рисуват върху нея.

Според броя на циклите на запис носителят може да бъде единичен или многократен. На първия можете да пишете информация само веднъж, на втория - много. Пример за еднократен информационен носител е CD-R диск, а CD-RW диск вече е посочен като множествен.

Продължителността на живота на един носител е продължителността на времето, през което той ще съхранява информация. Тези, които се считат за краткотрайни, неизбежно се унищожават: ако напишете нещо на пясъка близо до водата, вълната ще отмие надписа след половин час или час. А дълготрайните могат да бъдат унищожени само от случайно обстоятелство - библиотеката ще изгори или флашката внезапно ще падне в канализацията и ще лежи във водата в продължение на много години.

Те правят носители на информация от четири вида материали:

• хартия, от която по-рано са правени перфокарти и перфоленти, а страниците на книгите все още се изработват;
• пластмаса за оптични дискове или етикети;
• магнитни материали, необходими за магнитни ленти;
• полупроводници, които се използват за създаване на компютърна памет.

В миналото списъкът беше по-богат: носителите на информация се правеха от восък, плат, брезова кора, глина, камък, кост и много други.

За промяна на структурата на материала, от който е създаден информационният носител, се използват 4 вида влияния:

• механични - шиене, резба, пробиване;
• електрически - електрически сигнали;
• термично - изгаряне;
• химически - ецване или оцветяване.

От медиите от миналото най-популярни бяха перфокарти и перфоленти, магнитни ленти, а след това 3,5-инчови дискети.

Перфокартите бяха направени от картон, след което бяха пробити на правилните места, така че дупките в картона да приличат на шаблон и информацията се чете от тях. А перфолентите се появиха по-късно, бяха хартиени и бяха използвани в телеграфа.

Магнитните ленти намалиха популярността на перфокартите и перфолентите до нула. Такива касети могат както да съхраняват, така и да възпроизвеждат информация - например да пускат записани песни. В същото време се появиха касетофони, на които беше възможно да се слушат както касети, така и макари. Но срокът на годност на магнитните ленти беше скромен - до 50 години.

Когато се появиха дискети, магнитните ленти останаха в миналото. Дискетите бяха малки, 3,5 инча и можеха да съхраняват до 3 MB информация. Те обаче бяха чувствителни към магнитни влияния и капацитетът им не отговаряше на нуждите на хората - имаха нужда от медии, които могат да съхраняват много повече данни.

Сега има много такива носители: външни твърди дискове, оптични дискове, флаш устройства, HDD кутии и отдалечени сървъри.

външни HD дискове

Външните твърди дискове са опаковани в компактен корпус с един или два USB адаптера и защита от вибрации. Те могат да съхраняват до 2 TB информация.

• лесно свързване: няма нужда да изключвате компютъра, да бъркате със захранващия кабел и sata - външните твърди дискове имат USB0 интерфейс, те са свързани като обикновени флаш памети;
• лесни за транспортиране: такива устройства са много малки, можете лесно да ги вземете на пътуване, на посещение, дори можете да ги носите в джоба си, а освен това са доста лесни за свързване към вашето домашно кино;
• Можете да свържете толкова твърди дискове към вашия компютър, колкото има USB портове.

• скоростта на предаване на информация е по-ниска, отколкото чрез sata връзка;
• необходима е повече мощност, така че е необходим двоен USB кабел;
• корпусът е пластмасов, което означава, че можете да чуете щракания или друг шум по време на работа.

Ако обаче дискът е в гумиран метален корпус, никой няма да чуе шума.

Външните твърди дискове се предлагат в преносими (2.5) и настолни (3.5). Интерфейсът може да бъде екзотичен - firewire или bluetooth, но тези са по-скъпи, по-рядко се срещат и се нуждаят от допълнително захранване.

Оптични дискове

Това са компактдискове, лазерни дискове, HD-DVD, мини дискове и Blu-ray дискове. Информацията от такива дискове се чете с помощта на оптично излъчване, поради което са наречени така.

Оптичният диск има четири поколения:

• първият е лазерен, компактен и мини диск;
• второ - DVD и CD-ROM;
• трети - HD-DVD и Blu-ray;
• четвъртият е Holographic Versatile Disc и SuperRens Disc.

В днешно време компактдискове почти не се използват. Имат малък обем – 700 MB, а данните от тях се разчитат от лазерен лъч. Компакт дисковете бяха разделени на два типа: тези, които не могат да бъдат записани (CD), и тези, които могат да бъдат записани (CD-R и CD-RW).

DVD дисковете приличат на външен вид на компактдискове, но са много по-големи по размер. DVD-дискове имат няколко формата, като най-популярните са DVD-5 на 4,37 GB и DVD-9 на 7,95 GB. Такива дискове също са R - за еднократно записване и RW - за презаписване.

Blu-ray дисковете, които са със същия размер като CD и DVD, могат да съхраняват много повече данни - до 25 GB и до 50 GB. До 25 са дискове с един слой запис на информация, а до 50 - с два. И те също са подразделени на R - пишете веднъж и RE - пишете многократно.

Флаш памети

Флаш устройството е много малко устройство с до 64 GB памет или повече. Флаш паметите са свързани към компютър чрез USB порт, скоростта им на четене и запис е висока, корпусът е пластмасов. Вътре във флаш устройството има електронна платка с чип памет.

USB флаш устройство може да бъде свързано към компютър и телевизор, а ако е във формат Micro-cd, тогава към таблет или смартфон. Драскотини и прах, които могат да унищожат оптичните дискове, не са страшни за USB флаш устройство - има лека чувствителност към външни влияния.

HDD кутии

Това е опция, която позволява обикновените твърди дискове на настолни компютри да се използват като външни. HDD кутията е пластмасова кутия с USB контролер, в която можете да поставите обикновен твърд диск и лесно да прехвърляте информация директно, като избягвате допълнително копиране и поставяне.

HDD кутията е много по-евтина от външния твърд диск и е много полезна, ако трябва да прехвърлите голямо количество информация или дори почти цяла част от твърд диск на друг компютър.

Отдалечени сървъри

Това е виртуален начин за съхранение на данни. Информацията ще бъде на отдалечен сървър, към който можете да се свържете от компютър, таблет и смартфон, просто трябва да имате достъп до Интернет.

При физически носители за съхранение винаги съществува риск от загуба на данни, тъй като флаш устройство, твърд диск или оптично устройство могат да се счупят. Но няма такъв проблем с отдалечен сървър - информацията се съхранява сигурно и докато потребителят има нужда от нея. В допълнение, отдалечените сървъри имат резервно съхранение в случай на непредвидени ситуации.

Носители на информация - материал, предназначен за запис, съхраняване и последващо възпроизвеждане на информация.

Носител на информация - строго определена част от конкретна информационна система, служеща за междинно съхранение или предаване на информация.

Носител на информация Това е физическата среда, в която е фиксиран.

Медиите могат да бъдат хартия, фотографски филм, мозъчни клетки, перфокарти, перфоленти, магнитни ленти и дискове или клетки с компютърна памет. Съвременните технологии предлагат все повече нови видове носители на информация. За да кодират информация, те използват електрическите, магнитните и оптичните свойства на материалите. Разработват се носители, в които информацията е фиксирана дори на ниво отделни молекули.

В съвременното общество има три основни типа носители на информация:

1) Перфориращи - имат хартиена основа, информацията се въвежда под формата на щанци в съответния ред и колона. Обемът на информацията е 800 бита или 100 KB;

2) Магнитни - като тях се използват гъвкави магнитни дискове и касетъчни магнитни ленти;

3) оптичен.

Носителите на информация включват:

Магнитни дискове;

- магнитни барабани- Ранна форма на компютърна памет, широко използвана през 1950-1960-те години. Изобретен от Густав Таушек през 1932 г. в Австрия. Впоследствие магнитният барабан беше заменен от паметта на магнитните ядра.

- дискети- преносим магнитен носител за съхранение, използван за многократно записване и съхранение на данни с относително малък обем. Записването и четенето се извършват с помощта на специално устройство - флопи устройство;

- магнитни ленти- магнитна записваща среда, която представлява тънка гъвкава лента, състояща се от основа и магнитен работен слой;

- оптични дискове- носител за съхранение под формата на диск с отвор в центъра, информация от който се чете с помощта на лазер. Първоначално компактдиска е създаден за цифрово аудио съхранение, но сега се използва широко като устройство за съхранение с общо предназначение;

- флаш памет- вид твърдотелна полупроводникова енергонезависима презаписваема памет. Флаш паметта може да се чете толкова пъти, колкото искате, но можете да пишете в такава памет само ограничен брой пъти (обикновено около 10 хиляди пъти). Изтриването става в секции, така че не можете да промените един бит или байт, без да презапишете цялата секция.

Всички медии могат да бъдат разделени на:

1. Четим от човека (документи).

2. Машинно четим (машинно) - за междинно съхранение на информация (дискове).

3. Четим от човек-машина - комбинирани носители за високоспециализирани цели (формуляри с магнитни ивици).

Бързото развитие на компютърните технологии обаче изтри границата между 1-ва и 3-та групи - появи се скенер, който ви позволява да въвеждате информация от документи в паметта на компютъра.

Всички налични в момента информационни носители могат да бъдат подразделени по различни критерии. Преди всичко трябва да се разграничи летливи енергонезависимустройства за съхранение на информация.

Енергонезависимите устройства за съхранение, използвани за архивиране и съхранение на масиви от данни, се подразделят на:

1.по вид на вписване:

- магнитни устройства (твърд диск, флопи диск, сменяем диск);

- магнитооптични системи, наричани още МО;

- оптични, като например CD (компакт диск, памет само за четене) или DVD (цифров универсален диск);

2. по строителни методи:

- въртяща се плоча или диск (като твърд диск, флопи диск, сменяем диск, CD, DVD или MO);

- лентови носители с различни формати;

- устройства без движещи се части (например флаш карта, RAM (памет с произволен достъп), които имат ограничена област на приложение поради относително малкото количество памет в сравнение с горните).

Ако е необходим бърз достъп до информация, например при извеждане или прехвърляне на данни, тогава се използват въртящи се дискови носители. За архивиране, извършвано периодично (Архивиране), напротив, лентовите носители са по-предпочитани. Те имат големи количества памет в комбинация с ниска цена, макар и с относително ниска производителност.

Според предназначението си информационните носители се разделят на три групи:

1. Разпространение на информация: предварително записани носители като CD-ROM или DVD-ROM;

2. архивиране: носител за еднократен запис на информация, като CD-R или DVD-R (R (recordable) - за запис);

3. архивиране или трансфер на данни: Носители за многократна употреба като флопи дискове, твърд диск, MO, CD-RW (RW (презаписваем) - презаписваеми и ленти.

Разгледана: 13446

0

Натрупването на знания е основата на основите на всяка цивилизация. Но човешката памет е несъвършена и не може да побере цялото знание и опит, предавани от поколение на поколение. Ето защо от древни времена хората са използвали голямо разнообразие от носители на информация, от камък и животински кожи до висококачествена хартия. В същото време, въпреки подобрението на видовете носители, самият принцип на запис и структурата на данните практически не са се променили през няколко хилядолетия.

Качествен скок се случи само когато човек трябваше да научи машината да разбира записана информация.

Преди повече от двеста години, през 1808 г., френският изобретател Жозеф Мари Жакард създава машина за производство на тъкани със сложни шарки. Уникалността на това устройство се състои във факта, че първата софтуерно управлявана машина всъщност е проектирана и построена. Последователността на действията на машината при създаване на шаблон е записана на специални картонени перфокарти под формата на дупки, пробити в определен ред.

Жакард едва ли си е представял колко светло е бъдещето за неговото изобретение. Не машинен инструмент, а принципът на записване на информация под формата на двоичен код, който стана основата на азбуката на всички компютри.

По-късно идеите на Жакард са използвани в автоматичните телеграфи, където последователността от сигнали с морзова азбука се записва на перфорирани ленти, в аналитичната машина на Чарлз Бабидж, която се превръща в прототип на съвременните компютри, в статистическия табулатор на Херман Холерит и, разбира се, , в първите компютри на ХХ век. Поради своята простота, различни варианти на перфокарти и перфоленти са получили широко разпространение в компютърните технологии и софтуерно управляваните машини. Такива носители за съхранение се използват до средата на 80-те, когато най-накрая са заменени от магнитни носители.

Перфокарти и перфоленти

Живял: 1808-1988

Капацитет на паметта: до 100 Kb

Лекота на производство, възможност за използване в най-нискотехнологични устройства

- Ниска плътност на запис, ниска скорост на четене/запис, ниска надеждност, невъзможност за пренаписване на информация

Перфокартите и перфолентите, въпреки всичките си предимства и богата история, имаха два фатални недостатъка. Първият е много нисък информационен капацитет. Стандартна перфокарта може да побере само 80 знака или около 100 байта; ще са необходими повече от десет хиляди перфокарти за съхраняване на един мегабайт информация. Втората беше ниска скорост на четене: входното устройство можеше да погълне максимум 1000 перфокарти в минута, тоест само 1,6 килобайта в секунда. Третото е невъзможността за пренаписване. Една допълнителна дупка - и носителят на информация става неизползваем, както цялата информация върху него.

В средата на XX век е предложен нов принцип за съхранение на информация, базиран на феномена на остатъчната магнетизация на някои материали. Накратко, принципът на действие е следният: повърхността на носителя е направена от феромагнит, след като бъде изложена на магнитно поле, остатъчното намагнитване на веществото остава върху материала. Именно това впоследствие се регистрира от читателите.

Първите лястовици на тази технология бяха магнитните карти, които по размер и функция съвпадаха с обикновените перфокарти. Те обаче не получиха широко разпространение и скоро бяха изместени от по-просторни и надеждни устройства с магнитна лента.

Тези устройства за съхранение се използват активно в мейнфреймовете от 50-те години. Първоначално те представляваха огромни шкафове с лентов механизъм и лентови макари, върху които се записваше информация. Въпреки своята повече от солидна възраст, технологията не е умряла и се използва и до днес под формата на стримери. Това са устройства за съхранение, направени под формата на компактна касета с магнитна лента, предназначена за архивиране на информация. Ключът към техния успех е големият капацитет за съхранение, до 4 TB! Но за всякакви други задачи те са практически неподходящи поради изключително ниската скорост на достъп до данни. Причината е, че цялата информация се записва на магнитна лента, следователно, за да получите достъп до всеки файл, е необходимо да пренавиете лентата до желания раздел.

При флопи дисковете се използва принципно различен подход за запис на данни. Това е преносимо устройство за съхранение, което представлява диск, покрит с феромагнитен слой и затворен в пластмасова касета. Дискетите се появиха като отговор на нуждата на потребителя от джобни носители за съхранение. Думата "джоб" обаче не е съвсем подходяща за ранни проби. Има няколко формата на флопи дискове, в зависимост от диаметъра на магнитния диск вътре. Първите флопи дискове, които се появиха през 1971 г., бяха 8-инчови, тоест с диаметър на диска 203 мм. Така че можете да ги поставите само в папка за документи. Обемът на записаната информация беше цели 80 килобайта. След две години обаче тази цифра се увеличава до 256 килобайта, а до 1975 г. - до 1000 KB! Време беше да променим формата и през 1976 г. се появиха 5-инчови (133 мм) дискети. Първоначално техният обем беше само 110 Kb. Но технологията се подобри и още през 1984 г. имаше дискети с "висока плътност" с обем от 1,2 MB. Беше лебедова песен от този формат. През същата 1984 г. се появяват 3,5-инчови флопи дискове, които с право могат да се нарекат джобни дискове. Според легендата размерът от 3,5 инча (88 мм) е избран въз основа на принципа на поставяне на дискета в джоба на ризата на гърдите. Обемът на този носител първоначално беше 720 KB, но бързо нарасна до класическите 1,44 MB. По-късно, през 1991 г., се появяват 3,5-инчови дискети с разширена плътност с разширена плътност, които съдържат 2,88 MB. Но те не получиха широко разпространение, тъй като се изискваше специално устройство за работа с тях.

По-нататъшно развитие на тази технология беше известният (на някои места прословут) Zip. През 1994 г. компанията Iomega пусна устройство с рекорден за онези времена капацитет - 100 MB. Принципът на работа на Iomega Zip е същият като този на обикновените флопи дискове, но благодарение на високата плътност на запис, производителят е успял да постигне рекорден капацитет за съхранение. Въпреки това, Zips се оказаха доста ненадеждни и скъпи, поради което не можеха да заемат нишата на три-инчовите флопи дискове и по-късно бяха напълно изместени от по-модерни устройства за съхранение.

Дискети

Живял: 1971-до момента

Капацитет на паметта: до 2,88 MB

Компактен размер, ниска цена

- Ниска надеждност, уязвимо тяло, ниска плътност на запис

Магнитна лента

Живял: 1952 - до днес

Капацитет на паметта: до 4 TB

Презаписваем, широк работен температурен диапазон (-30 до +80 градуса), ниска цена на носителя

- Ниска плътност на запис, невъзможност за незабавен достъп до желаната клетка памет, ниска надеждност

Магнитните лентови устройства бяха огромни шкафове с механизъм за лентово задвижване и лентови макари, върху които се записваше информация.

СТРОГИ ПРАВИЛА

Твърдият диск, Hard Disk Drive, е основното устройство за съхранение в почти всички съвременни компютри.

Като цяло принципът на действие както на съществуващите, така и на разработените твърди дискове се основава на феномена на остатъчно намагнитване на материалите. Но тук има някои нюанси. Директният информационен носител в твърдия диск е блок от една или повече кръгли плочи, покрити с феромагнит. Четящата глава, движеща се по повърхността на дисковете, въртящи се с висока скорост, записва информация чрез намагнитване на милиарди малки области (домейни) или четене на данни чрез регистриране на остатъчно магнитно поле.

Най-малката клетка с информация в този случай е един домейн, който може да бъде или логическа нула, или единица. По този начин, колкото по-малък е размерът на един домейн, толкова повече данни могат да бъдат натъпкани на един твърд диск.

Първият HDD се появява през 1956 г. Устройството се състоеше от 50 диска с диаметър 600 мм всеки, въртящи се със скорост 1200 об/мин. Размерите на този HDD бяха сравними с модерен хладилник с две отделения, а капацитетът беше цели 5 MB.

Оттогава плътността на запис на твърди дискове се е увеличила повече от 60 милиона пъти. През последното десетилетие производствените компании непрекъснато удвояваха капацитета на диска всяка година, но сега този процес е в застой: максималната възможна плътност на запис е достигната за материалите и най-важното за технологиите, които се използват в момента.

Най-разпространеният сега е така нареченият паралелен запис. Значението му е, че феромагнетикът, към който се прехвърлят данните, се състои от много атоми. Редица такива атоми заедно образуват домейн - минималната клетка с информация. Намаляването на размера на домейна е възможно само до определена граница, тъй като атомите на феромагнетика взаимодействат един с друг и на кръстопътя на логическа нула и единица (области с противоположно насочени магнитни моменти) могат да загубят стабилност. Следователно е необходима определена буферна зона, за да се гарантира надеждността на съхранението на информация.

При паралелен запис магнитните частици се поставят по такъв начин, че магнитният насочен вектор да е успореден на равнината на диска. При перпендикулярен запис магнитните частици са разположени перпендикулярно на повърхността на диска.

При паралелен запис магнитните частици се поставят по такъв начин, че магнитният насочен вектор да е успореден на равнината на диска. По отношение на технологиите това е най-простото решение. В същото време при такъв запис силата на взаимодействие между домейните е най-висока; следователно е необходима голяма буферна зона и следователно по-голям размер на самите домейни. Така че максималната плътност за паралелен запис е около 23 Gbit / cm2 и тази височина вече е на практика взета.

Възможно е допълнително да се увеличи капацитетът на твърдите дискове чрез увеличаване на броя на работните плочи в устройството, но този метод е задънена улица. Размерите на съвременните твърди дискове са стандартизирани, а броят на дисковете, използвани в тях, е ограничен от изискванията за проектиране.

Има и друг начин - използване на нов тип запис. От 2005 г. на пазара са твърди дискове, използващи метода на перпендикулярен запис. При този запис магнитните частици са разположени перпендикулярно на повърхността на диска. Поради това домейните слабо взаимодействат един с друг, тъй като техните вектори на намагнитване са разположени в успоредни равнини. Това ви позволява сериозно да увеличите плътността на информацията - практическият таван се оценява на 60-75 Gbit / cm2, тоест 3 пъти повече, отколкото при паралелен запис.

Но най-обещаваща е технологията HAMR. Това е така нареченият метод на термичен магнитен запис. Всъщност HAMR е по-нататъшно развитие на технологията за перпендикулярен запис, с единствената разлика, че в момента на записа необходимият домейн се подлага на краткотрайно (около пикосекунда) точково нагряване от лазерен лъч. Това позволява на главата да магнетизира много малки участъци от диска. Все още няма HAMR-HDD на свободния пазар, но прототипите демонстрират рекордна плътност на запис от 150 Gbit / cm2. В бъдеще, според представители на Seagate Technology, плътността ще бъде увеличена до 7,75 Tbit/cm2, което е почти 350 пъти по-високо от максималната плътност за паралелен запис.

Паралелен твърд диск

Живял: 1956 - до днес

Капацитет на паметта: до 2 TB в момента

Възможността за незабавно преминаване към желаната клетка с информация, добра комбинация цена/качество

- Недостатъчна плътност на запис днес, остаряла технология

HDD с перпендикулярен запис

Години на живот: 2005 - близко бъдеще

Капацитет на паметта: до 2,5 TB в момента

Висока плътност на запис

- По-сложна производствена технология, висока цена, ниска надеждност на новите вместителни модели

HAMR-HDD

Живял: 2010 г. - близко бъдеще

Капацитет на паметта: времето ще покаже

Още по-висока плътност на запис

- Особено сложна производствена технология и съответната висока цена

ОПТИКА НА МАРТ

Въпреки постоянното увеличаване на капацитета на стационарните твърди дискове, има нужда от компактна и мобилна среда за съхранение. Днес CD и DVD са водещи в тази област. Всъщност всяка информация - музика, софтуер, филми, енциклопедии или клипарт - може да бъде закупена от тези медии.

Първият представител на тази технология е LD (Laser Disc), разработен през далечната 1969 година. Тези дискове бяха предназначени предимно за домашно кино, но въпреки редица предимства пред VHS и Betamax видеокасети, те не бяха широко използвани. Следващият представител на оптичните медии се оказа много по-успешен. Това беше добре познат компакт диск (CD, Compact Disc). Той е разработен през 1979 г. и първоначално е предназначен да записва висококачествена музика. Но през 1987 г., благодарение на усилията на Microsoft и Apple, компактдискове започват да се използват в персонални компютри. Така потребителите получиха на свое разположение компактна и надеждна среда за съхранение с висок капацитет: стандартният обем от 650 MB за края на 80-те изглеждаше неизчерпаем.

През последните 20 години компактдиска остана почти непроменен. Носителят е един вид "сандвич", състоящ се от три слоя. Основата на CD е поликарбонатен субстрат, върху който се напръсква най-тънкият слой метал (алуминий, сребро, злато). На този слой всъщност се прави записът. Металното пръскане е покрито със слой защитен лак и върху него се нанасят всякакви картини, лога, имена и други идентификационни знаци.

Принципът на действие на оптичните дискове се основава на промяната в интензитета на отразената светлина. На обикновен CD цялата информация се записва на една спирална песен, която представлява последователност от ями (от английското pit - "депресия"). Между вдлъбнатините има зони с гладък отразяващ слой, земя (от англ. land - "земя, повърхност"). Данните се четат с помощта на лазерен лъч, фокусиран в светлинно петно ​​с диаметър около 1,2 µm. Ако лазерът удари земята, специален фотодиод регистрира отразения лъч и фиксира логическа единица. Ако лазерът удари ямата, лъчът се разсейва, интензитетът на отразената светлина намалява и устройството фиксира логическа нула.

Първите лазерни дискове бяха само за четене. Изработени са стриктно фабрично и върху тях се нанасят ями чрез щамповане директно върху гол поликарбонатен субстрат, след което дисковете се покриват с отразяващ слой и защитен лак.

Но още през 1988 г. се появи технологията CD-R (Compact Disc-Recordable). Дисковете, направени по тази технология, могат да се използват за еднократен запис на информация с помощта на специално устройство за запис. За това между поликарбоната и отразяващия слой е поставен друг тънък слой от органична боя. При нагряване до определена температура багрилото се разрушава и потъмнява. По време на процеса на запис, устройството, контролиращо мощността на лазера, прилага поредица от тъмни точки върху диска, които при четене се възприемат като ями.

Десет години по-късно, през 1997 г., е създаден CD-RW (Compact Disc-Rewritable) – презаписваем CD. За разлика от CD-R, тук е използвана специална сплав като записващ слой, способен да преминава от кристално състояние в аморфно състояние и обратно под въздействието на лазерен лъч.

LD

Живял: 1972-2000 г

Капацитет на паметта: 680 MB

Първата търговска проба на оптични носители за съхранение

- Използваше се само като носител за видео и аудио и не отстъпваше по размер на виниловите дискове, което създаваше определени неудобства

CD

Живял: 1982 - до днес

Капацитет на паметта: 700 MB

Компактност, относителна надеждност, ниска цена

- Нисък, според съвременните стандарти, капацитет, остаряла технология

НОВО ПОКОЛЕНИЕ БОЛ

В средата на 90-те, когато ерата на CD беше в разгара си, взискателните производители вече работеха върху подобряването на оптичните дискове. През 1996 г. на пазара се появява първото DVD (Digital Versatile Disc) с капацитет 4,7 GB. Новите носители за съхранение използват същия принцип като CD, само за четене на лазер с по-къса дължина на вълната - 650 nm срещу 780 nm за компактдискове. Тази привидно проста промяна направи възможно намаляването на размера на светлинното петно ​​и, следователно, минималния размер на информационната клетка. Следователно DVD може да съдържа 6,5 пъти повече полезна информация от CD.

През 1997 г. първите записващи DVD-R дискове бяха пуснати в продажба, също използвайки технология, доказана на CD-R. Тези нововъведения обаче достигнаха до широките маси само няколко години по-късно, тъй като първата записваща DVD-R струваше около 17 000 долара, а дисковете - 50 долара за брой.

Днес DVD се превърна в неразделна част от компютърната индустрия. Но и той не трябваше да живее дълго. Бързият напредък във високите технологии и нарастващите нужди на потребителите изискват нови, по-обемни носители за съхранение.

Първият знак беше двуслойното DVD. В тях информацията се записва на две различни нива, обичайното долно и полупрозрачно горно. Чрез промяна на фокуса на лазера можете да четете данни от двата слоя последователно. Тези DVD дискове съдържат 8,5 GB информация. След това се появиха двуслойни двустранни DVD-та. Тези дискове работят и от двете страни и съдържат два слоя информация. Капацитетът за съхранение е нараснал до 17 GB.

С този темп е достигнат таванът на DVD технологията. По-нататъшното увеличаване на броя на слоевете изглежда ненужно труден проблем, дебелината на диска все още е ограничена, така че е много трудно да се натъпче нещо в него. Освен това, дори при двуслойна система, имаше много оплаквания относно качеството на четене на информация и колко грешки могат да доведат хипотетични трислойни DVD-та - и е страшно да си помислим.

Производителите са решили (временно, разбира се) проблема с увеличаването на капацитета чрез създаване на нов формат. По-скоро две наведнъж: HD-DVD и Blu-ray. И двете технологии използват син лазер с дължина на вълната 405 nm. Както вече казахме, намаляването на дължината на вълната също ви позволява да намалите минималния размер на клетката на паметта и следователно да увеличите плътността на запис. Появата на два нови типа дискове наведнъж провокира така наречената "война на форматите", която продължи около две години. В крайна сметка, въпреки някои предимства, HD-DVD загуби тази битка. По мнението на много експерти голяма роля за това изигра изключително силната подкрепа на Blu-ray формата от американските филмови студия.

Blue Beam вече е единствената оптична среда за съхранение с голям капацитет, която може да се намери в търговската мрежа. Дискове 23, 25, 27 и 33 GB. Има и двуслойни мостри от 46, 50, 54 и 66 GB.

DVD

Живял: 1996 - до днес

Капацитет на паметта: до 17,1 GB

Най-популярният носител за съхранение: по-голямата част от музиката, филмите и различния софтуер се разпространяват специално на DVD

- Морално остаряла технология

HD-DVD

Живял: 2004-2008 г

Капацитет на паметта: до 30 GB

Висок капацитет плюс относително ниска цена поради по-евтиното производство

- Липса на подкрепа за американската филмова индустрия.

Блу-рей

Живял: 2006 - до днес

Капацитет на паметта: до 66 GB

Висок капацитет за съхранение, поддръжка за холивудски "чудовища"

- Висока цена на устройства и носители, тъй като производството изисква принципно ново оборудване

GIGABYT RACE

Пазарът на дискови устройства е много вкусна хапка. Следователно в близко бъдеще трябва да очакваме, ако не изместването на Blu-ray от водещите позиции, то нова война на форматите.

Уникална особеност на холографския метод е способността да се записва огромно количество информация практически в една точка. Това дава основание на производителите да твърдят, че вече постигнатият таван от 3,6 TB е далеч от границата.

Има редица технологии, които претендират за портфейли на потребителите. Например HD VMD (High Density - Versatile Multilayer Disc). Този формат е въведен през 2006 г. от малко известната британска компания New Medium Enterprises. Тук производителят пое по пътя на увеличаване на броя на записаните слоеве в един диск - вече има 20. Благодарение на това максималният капацитет на HD VMD днес е 100 GB. Като цяло е малко вероятно малките New Medium Enterprises да успеят да притиснат сериозно мултимедийните гиганти. Но благодарение на декларираната ниска цена на дисковете и устройствата към тях (поради използването на по-евтин червен лазер с дължина на вълната 650 nm), на теория британците могат да разчитат на известна популярност на своите продукти. Ако, разбира се, изобщо стигне до пазара.

Друг претендент е форматът Ultra Density Optical (UDO). Разработката започна през юни 2000 г. и сега това е напълно завършено устройство, което се предлага на пазара. Тук беше направен залог за увеличаване на точността на фокусиране на лъча. С дължина на вълната на лазера от 650 nm, UDO може да побере от 30 до 60 GB данни. Има и медии, използващи син лазер (405nm), в който случай максималният капацитет на UDO достига 500GB. Но трябва да платите за всичко: увеличаването на точността на лазера доведе до сериозно увеличение на цената на устройствата. Самият носител се предлага под формата на 5,35-инчов патрон с диск вътре (за защита от външни влияния) и се продава за $60-70. Днес UDO технологията се използва предимно от големи компании за архивиране на информация и създаване на резервни копия на данни.

HD VMD (висока плътност - универсален многослоен диск)

Капацитет на паметта: до 100 GB

Висок капацитет, сравнително ниска цена

- Липса на подкрепа от основните играчи на пазара, което най-вероятно ще бъде смъртта на формата

UDO (оптически с ултра плътност)

Капацитет на паметта: до 120 GB

Добър капацитет

- Висока цена на устройства и носители, фокус върху високо специализиран пазар за устройства за архивиране на данни

ХОЛОГРАФИЯ ИЗГАРЯВА

Въпреки изобилието от формати на оптични дискове, вече има технология, която вероятно ще изостави всички конкуренти в бъдеще. Това е холографски запис. Ползите от тази технология и нейният потенциал са огромни. Първо, ако в обикновените оптични дискове информацията се записва на слой с помощта на отделни информационни клетки, тогава в холографската памет данните се разпределят върху целия обем на носителя и няколко милиона клетки могат да бъдат записани в един цикъл, поради което записът и скоростта на четене се увеличава драстично. Второ, поради разпределението на информацията в три измерения, максималният капацитет на носителя достига наистина трансцендентални висоти.

Работата в тази посока започна преди около десет години, а днес има напълно разбираема технология, чрез която 1,6 TB информация може да бъде записана на стандартен размер на диска. В същото време скоростта на четене е 120 MB / s.

Принципът на действие на холографския запис се осъществява по следния начин. Лазерният лъч се разделя на два потока с еднаква дължина на вълната и поляризация с помощта на полупрозрачно огледало. Пространствен светлинен модулатор, който е плосък шаблон, преобразува цифровата информация в поредица от прозрачни и непрозрачни клетки, които съответстват на логически единици и нула. Сигналният лъч, преминаващ през тази решетка и получаващ част от информация, се проектира върху носителя. Вторият лъч - референтният - пада под ъгъл в същата област на диска. В този случай в точките, където се пресичат еталонният и сигналният лъч, се получава добавяне на амплитуди на вълната (интерференция), в резултат на което лъчите съвместно изгарят през фоточувствителния слой, фиксирайки информацията върху носителя. Така в един тактов цикъл цялата информация, която може да бъде овладяна от разделителната способност на светлинния модулатор, се записва наведнъж. Днес това е от порядъка на милион бита наведнъж.

Данните се четат с помощта на референтен лъч, който, преминавайки през тялото на носителя, проектира записаната холограма върху светлочувствителния слой, а последният трансформира падащата върху него „решетка“ в поредица от нули и единици.

Уникална особеност на холографския метод е способността да се записва огромно количество информация практически в една точка. Това ви позволява ефективно да използвате целия обем на носителя. Практическият таван на капацитета на холографските дискове не е точно известен, но производителите твърдят, че таванът от 3,6 TB, който вече са постигнали, е далеч от границата.

Холографски дискове

Капацитет на паметта: до 1 TB

Много, добре, много висок капацитет, като същевременно поддържате медиите компактни

- Времето ще покаже

HDD + ЛАЗЕР

През 2006 г. Даниел Станчиу, който работи върху докторската си дисертация, и д-р Фредерик Ханщайн откриват начин за промяна на полярността на магнит с помощта на светлинно излъчване. Трябва да кажа, че по-рано се смяташе за невъзможно по принцип. Не е изненадващо, че Даниел Станчиу защити с триумф докторската си дисертация, а самата технология, която получи доста странно име – чисто оптична инверсия на намагнитване – вече намери потенциални приложения.

И така, с помощта на лазерен лъч можете да намагнетизирате домейните на твърдите дискове, тоест можете да извършите същата работа, върху която работи главата за писане в момента, но много по-бързо. Скоростта на запис на обикновен твърд диск не надвишава 100–150 Mbps. В прототипа "лазерен" твърд диск тази цифра в момента е 1 Tbit / s или 1 000 000 Mbit / s. Учените са уверени, че това не е границата - те очакват да увеличат скоростта на запис до 100 Tbps. Освен това с помощта на лазер е възможно значително да се увеличи плътността на записаната информация, което на теория прави лазерните твърди дискове една от най-обещаващите технологии за съхранение и запис на данни.

Но към днешна дата няма информация за четящото устройство за такива твърди дискове. Лазерът може да записва само информация. Не може да поправи намагнитването на домейните. Следователно ще трябва да използвате стандартни магнитни глави за четене. Освен това, не забравяйте, че както скоростта на запис, така и скоростта на четене на HDD директно зависят от скоростта на въртене на дисковете. Така че оптимистичните изявления на учените изглеждат малко странни. За да постигнете индикатор от 1 Tbit / s, трябва да завъртите диска до такива скорости, че е вероятно да се разлети на парчета под въздействието на чудовищна центробежна сила или дори да изгори от триене във въздуха. Разбира се, използването на специфична система за пренасочване на оптични лъчи ви позволява напълно да се откажете от въртенето на диска по време на запис. Но четенето все още се извършва от магнитната глава, която е жизненоважна за плъзгане по повърхността на диска.

С една дума, перспективите за технологията за чисто оптично обръщане на намагнитването, макар и привлекателни, са много неясни.

Лазерен твърд диск

Години на живот: близкото бъдеще

Капацитет на паметта: времето ще покаже

Висока плътност и скорост на запис на информация, в дългосрочен план - възможност за намаляване на броя на движещите се части на диска

- Твърде много въпроси, на които никой не отговаря

БРИЛЯНТНО БЪДЕЩЕ?

Дисковете са дискове, но обикновен потребител се нуждае от компактно, вместително и най-важното - лесно за използване устройство за съхранение. Днес за тази цел се използват флаш памети или, научно казано, USB флаш устройство. Флаш паметта на това устройство е масив от транзистори (клетки), всеки от които може да съхранява един бит информация.

Такъв носител има много предимства. Флаш паметта, за разлика от своите предшественици, нямат движещи се части. Те са компактни, надеждни и способни да съхраняват доста солидни количества информация, а производителите работят неуморно, за да увеличат капацитета си. Има флаш памети, които могат да съхраняват 8, 12 и дори 64 GB данни. Вярно е, че тези играчки се конкурират по цена с първокласен компютър в пакета all inclusive, но това е временно явление. Неотдавна искаха цяло състояние за флашка от 1 GB, но сега тя е достъпна за всеки студент, получаващ стипендия.

Друго предимство на флаш устройството е неговата лекота на използване. Флаш устройството е свързано към USB порта на компютъра, операционната система открива новото устройство и съдържанието на флаш устройството се показва като допълнителен диск в системата. Съответно работата с файлове не се различава от работата с обикновен твърд диск. Не се изискват допълнителни програми, няма нужда да си бъркате мозъците за съвместимостта на устройствата и форматите, погледнете производителя на устройството, чудейки се дали ще пасне на компютър или не.

Флаш паметта е надеждна, без вибрации, тиха, с ниска консумация на енергия и скорости на трансфер на данни, близки до тези на стандартните твърди дискове. Флаш паметта, поради липсата на движещи се части, има висока надеждност, не се страхува от вибрации, не издава шум и консумира малко енергия. Ползите са ясни.

Четенето на данни в холографския метод става с помощта на референтен лъч, който, преминавайки през тялото на носителя, проектира записаната холограма върху светлочувствителния слой, а последният трансформира падащата върху него "решетка" в последователност от нули и единици.

Днес вече се произвеждат преносими компютри, в които вместо обичайните твърди дискове са инсталирани SSD (Solid State Drive) чипове, така наречените твърдотелни устройства, базирани на флаш памет. По принцип такива устройства за съхранение не се различават от обикновените флаш памети. Лаптопите със SSD, поради ниската си консумация на енергия, могат да работят почти два пъти по-дълго от тези, оборудвани с конвенционални твърди дискове. Флаш паметта обаче има своите сериозни недостатъци. Първо, скоростта на обмен на данни в SSD дисковете все още значително изостава от тези на твърдите дискове. Но този проблем ще бъде решен в много близко бъдеще. Вторият недостатък е много по-сериозен. По своя дизайн флаш паметта може да издържи ограничен брой цикли на изтриване и запис - около 100 000 цикъла. Без да навлизаме в технически подробности, може да се направи диагноза: процесът на запис и изтриване на данни води до физическо износване на клетките на паметта на електронно ниво. Въпреки това, като вземе калкулатор и направи най-простите изчисления, потребителят озарява лицето си и с радост заявява, че дори ако флашката се презарежда напълно десет пъти на ден всеки ден, 100 000 цикъла ще са достатъчни за 27 години! Но на практика флаш паметта (например карта с памет във фотоапарат), която се използва интензивно всеки ден, може да се повреди след две до три години употреба.

Флаш памет

Живял: 1989 - до момента

Капацитет на паметта: до 80 GB

Лесен за използване, ниска консумация на енергия, надежден

- Ограничен брой цикли на запис/изтриване

Днес напредъкът в областта на компютърните технологии като цяло и устройствата за съхранение в частност бързо променя света.

Гледането в бъдещето е неблагодарна задача, но можем уверено да кажем: ако производителите не могат да преодолеят единствения сериозен недостатък на флаш паметта, не успеят да постигнат необходимия капацитет на твърдия диск или да създадат прост и надежден холографски диск, те неизбежно ще измислят друг начин за съхранение на информация.

Евтин, надежден, компактен, бърз.

Удобно е да използвате външни носители за съхраняване и прехвърляне на информация от един компютър на друг. Като носители за съхранение най-често се използват оптични дискове (CD, DVD, Blu-Ray), флаш памети (флашки) и външни твърди дискове. В тази статия ще анализираме видовете външни носители за съхранение и ще отговорим на въпроса "Къде да съхраняваме данни?"

Сега оптичните дискове постепенно избледняват на заден план и това е разбираемо. Оптичните дискове могат да записват относително малко информация. Също така, използваемостта на оптичния диск оставя много да се желае, освен това дисковете могат лесно да бъдат повредени, надраскани, което води до загуба на четливост на диска. Въпреки това, за дългосрочно съхранение на медийна информация (филми, музика), оптичните дискове са подходящи като никой друг външен носител. Всички медийни центрове и видео плейъри все още възпроизвеждат оптични дискове.

Флаш памети

Флаш паметта или по прост начин "флашка" сега е в най-голямото търсене сред потребителите. Неговият малък размер и впечатляващо количество памет (до 64GB и повече) могат да се използват за различни цели. Най-често флаш паметта се свързва към компютър или медиен център чрез USB порт. Отличителна черта на флаш паметта е високата скорост на четене и запис. Флашката има пластмасов корпус, вътре в който е поставена електронна платка с чип памет.

USB памети

Тип флаш устройство може да се припише на карти с памет, които с четец на карти са пълноценно USB флаш устройство. Удобството при използването на такъв тандем ви позволява да съхранявате значителни количества информация на различни карти с памет, които ще заемат минимум място. Освен това винаги можете да прочетете картата с памет на вашия смартфон, камера.

Флаш устройствата са удобни за използване в ежедневието - прехвърляйте документи, записвайте и копирайте различни файлове, гледайте видеоклипове и слушайте музика.

външни HD дискове

Външните твърди дискове технически представляват твърд диск, поместен в компактен корпус с USB адаптер и антивибрационна система. Както знаете, твърдите дискове имат впечатляващи количества дисково пространство, което в съчетание с мобилността ги прави много привлекателни. Можете да съхранявате цялата си видео и аудио колекция на външен твърд диск. Външният твърд диск обаче изисква повече енергия за оптимална производителност. Един USB конектор не може да осигури достатъчно захранване. Ето защо има двоен USB кабел на външни твърди дискове. Външните твърди дискове са много малки по размер и могат лесно да се поберат в обикновен джоб.

HDD кутии

Има HDD кутии, предназначени да се използват като носител за съхранение на конвенционален твърд диск (HDD). Такива кутии са кутия с USB контролер, към която са свързани най-простите твърди дискове на стационарен компютър.

По този начин можете лесно да прехвърляте информация директно от твърдия диск на вашия компютър, без допълнително копиране и поставяне. Тази опция ще бъде много по-евтина от закупуването на външен твърд диск, особено ако трябва да прехвърлите почти целия дял на твърдия диск на друг компютър.

Въведение …………………………………………………………………………………… 3

Носители на информация ……………………………………………………………………… 4

Кодиране и четене на информация .. ……………………………………… 9

Перспективи за развитие ……………………………………………………………………………………… .15

Заключение ………………………………………………………………………………… .18

Литература. ………………………………………………………………………………… 19

Въведение

През 1945 г. Джон фон Нойман (1903-1957), американски учен, излага идеята за използване на външни устройства за съхранение за съхранение на програми и данни. Нойман разработи структурна схематична диаграма на компютър. Всички съвременни компютри отговарят на схемата на Нойман.

Външната памет е предназначена за дългосрочно съхранение на програми и данни. Устройствата за външна памет (устройства за съхранение) са енергонезависими; изключването на захранването не води до загуба на данни. Те могат да бъдат вградени в системния блок или направени под формата на независими единици, свързани към системния блок чрез неговите портове. Според метода на запис и четене устройствата се разделят в зависимост от вида на носителя на магнитни, оптични и магнитооптични.

Кодирането на информация е процесът на формиране на специфично представяне на информация. Компютърът може да обработва само информация, представена в цифров вид. Цялата друга информация (например звуци, изображения, показания на инструмент и т.н.) за обработка на компютър трябва да се преобразува в числова форма. По правило всички числа в компютъра се представят с нули и единици (а не десет цифри, както е обичайно за хората). С други думи, компютрите обикновено работят в двоична бройна система, тъй като устройствата за тяхната обработка са много по-прости.

Четене на информация - извличане на информация, съхранена в устройство с памет (памет) и прехвърлянето й на други устройства на компютъра. Четенето на информация се извършва по време на изпълнението на повечето машинни операции и понякога е независима операция.

В хода на есето ще разгледаме основните видове носители на информация, кодирането и четенето на информация, както и перспективите за развитие.

Носители на информация

Исторически, първите носители за съхранение са перфолента и перфокарти входно/изходни устройства. Те бяха последвани от външни записващи устройства под формата на магнитни ленти, подвижни и постоянни магнитни дискове и магнитни барабани.

Магнитните ленти се съхраняват и използват навита на макари. Имаше два вида бобини: захранване и приемане. Лентите се доставят на потребителите на барабани и не изискват допълнително пренавиване, когато са инсталирани в устройства. Лентата се навива на макарата с работния слой вътре. Магнитните ленти са косвено достъпни. Това означава, че времето за търсене на всеки запис зависи от местоположението му на носителя, тъй като физическият запис няма собствен адрес и за да го видите, трябва да видите предишните. Устройствата за съхранение с директен достъп включват магнитни дискове и магнитни барабани. Основната им характеристика е, че времето за търсене на всеки запис не зависи от местоположението му на носителя. Всеки физически запис на носителя има адрес, който осигурява директен достъп до него, заобикаляйки останалите записи. Следващият тип записващи устройства бяха пакети от сменяеми магнитни дискове, състоящи се от шест алуминиеви диска. Капацитетът на целия пакет беше 7,25 MB.

Нека разгледаме по-подробно съвременните носители за съхранение.

1. Флопидисково устройство (флопидисково устройство).

Това устройство използва като носител за съхранение флопи дискове - флопи дискове, които могат да бъдат 5 или 3 инча. Дискетата е магнитен диск, като плоча, поставен в плик. В зависимост от размера на дискетата, нейният капацитет в байтове се променя. Ако на стандартна 5'25" дискета можете да поберете до 720 Kbytes информация, то на 3'5" дискета вече е 1,44 Mbytes. Флопи дисковете са универсални, подходящи за всеки компютър от същия клас, оборудван с дисково устройство, могат да се използват за съхранение, натрупване, разпространение и обработка на информация. Устройството е устройство за паралелен достъп, така че всички файлове са еднакво лесно достъпни. Дискът е покрит отгоре със специален магнитен слой, който осигурява съхранение на данни. Информацията се записва от двете страни на диска по писти, които са концентрични кръгове. Всяка писта е разделена на сектори. Плътността на записа на данни зависи от плътността на пистите на повърхността, тоест от броя на пистите на повърхността на диска, както и от плътността на записа на информация по пистата. Недостатъците включват малък капацитет, което прави почти невъзможно дългосрочното съхранение на големи количества информация, и не много висока надеждност на самите дискети. В днешно време флопи дисковете практически не се използват.

2. Твърд диск (HDD - твърд диск)

Това е логично продължение на развитието на технологията за магнитно съхранение на информация. Основни предимства:

- голям капацитет;

- простота и надеждност на използване;

- възможност за достъп до няколко файла едновременно;

- висока скорост на достъп до данни.

От недостатъците може да се различи само липсата на сменяеми носители, въпреки че в момента се използват външни твърди дискове и системи за архивиране.

Компютърът предоставя възможност за условно разделяне на един диск на няколко с помощта на специална системна програма. Такива дискове, които не съществуват като отделно физическо устройство, а представляват само част от един физически диск, се наричат ​​логически дискове. На логическите дискове се присвояват имена, които са буквите на латинската азбука [С:], [E:] и т.н.

3. Компакт диск устройство (CD-ROM)

Тези устройства използват принципа на фокусиран лазерен лъч, който чете каналите на метализирания CD носещ слой. Този принцип ви позволява да постигнете висока плътност на запис на информация и следователно голям капацитет с минимални размери. Компактният диск е отлично средство за съхранение на информация, той е евтин, практически не се влияе от влиянието на околната среда, информацията, записана на него, няма да бъде изкривена или изтрита, докато дискът не бъде физически унищожен, капацитетът му е 650 MB. Той има само един недостатък - относително малко количество информация за съхранение.

4. DVD

а)Разлики между DVD и обикновените CD-ROM

Най-основната разлика е, разбира се, количеството записана информация. Ако обикновен CD може да запише 650 MB (въпреки че напоследък има дискове от 800 MB, но не всички устройства ще могат да четат това, което е записано на такъв носител), тогава едно DVD ще се побере от 4,7 до 17 GB. DVD използва лазер с по-къса дължина на вълната, което направи възможно значително увеличаване на плътността на запис, а освен това DVD предполага възможност за двуслоен запис на информация, тоест има един слой върху повърхността на компакта, върху отгоре на който се нанася друг, полупрозрачен, и първият се чете през втория успоредно ... Има и повече разлики в самите носители, отколкото изглежда на пръв поглед. Поради факта, че плътността на запис се е увеличила значително и дължината на вълната е станала по-къса, изискванията за защитния слой също са се променили - за DVD той е 0,6 мм срещу 1,2 мм за конвенционалните компактдискове. Естествено, диск с тази дебелина ще бъде много по-крехък от класическата заготовка. Следователно, обикновено още 0,6 мм се запълват с пластмаса от двете страни, за да се получат същите 1,2 мм. Но основният бонус на такъв защитен слой е, че поради малкия му размер на един компакт, стана възможно да се записва информация от двете страни, тоест да се удвои капацитетът му, като същевременно размерите са практически същите.

Б) DVD капацитет

Има пет вида DVD:

1. DVD5 - еднослоен, едностранен диск, 4,7 GB, или два часа видео;

2. DVD9 - Двуслоен, едностранен диск, 8,5 GB, или четири часа видео;

3. DVD10 - еднослоен, двустранен диск, 9,4 GB, или 4,5 часа видео;

4. DVD14 - двустранен диск, два слоя от едната страна и един от другата страна, 13,24 GB, или 6,5 часа видео;

5. DVD18 - Двуслоен, двустранен диск, 17 GB или повече от осем часа видео.

Най-популярните стандарти са DVD5 и DVD9.

V)Възможности

Ситуацията с DVD носителите вече наподобява тази на компактдискове, на които дълго време се съхраняваше само музика. Сега можете да намерите не само филми, но и музика (т.нар. DVD-Audio) и колекции от софтуер, игри и филми. Естествено, основната област на употреба е производството на филми.

ж) DVD звук

Саундтракът може да бъде кодиран в много формати. Най-известните и често използвани са Dolby Prologic, DTS и Dolby Digital от всички версии. Това всъщност е във форматите, използвани в кината за получаване на най-точната и цветна звукова картина.

Д)Механични повреди

CD и DVD дисковете са еднакво податливи на механични повреди. Тоест драскотина си е драскотина. Въпреки това, поради много по-високата плътност на запис, загубата на DVD ще бъде по-значителна. Сега има програми, които могат да възстановяват информация дори от повредени дискове, макар и да пропускат лоши сектори.

Бързо растящият пазар на преносими твърди дискове, предназначени за транспортиране на големи количества данни, привлече вниманието на един от най-големите производители на твърди дискове. Western Digital обяви пускането на два модела устройства наведнъж под името WD Passport Portable Drive. Версиите 40 и 80 GB вече са в продажба. Преносимите устройства WD Passport са базирани на 2,5-инчовия твърд диск WD Scorpio EIDE. Те са опаковани в здрав калъф, оборудвани с технологията Data Lifeguard и не изискват допълнителен източник на захранване (захранван чрез USB). Производителят отбелязва, че устройствата не се нагряват, работят тихо и консумират малко енергия.

6.USB флаш устройство

Нов тип външен носител за съхранение на компютър, който се появи поради широкото използване на интерфейса USB (универсална шина) и предимствата на чиповете с флаш памет. Достатъчно голям капацитет с малък размер, непостоянство, висока скорост на предаване на информация, защита от механични и електромагнитни влияния, възможност за използване на всеки компютър - всичко това позволи на USB флаш устройството да замени или успешно да се конкурира с всички съществуващи преди това носители за съхранение.

Кодиране и четене на информация

Съвременният компютър може да обработва цифрова, текстова, графична, звукова и видео информация. Всички тези видове информация в компютъра са представени в двоичен код, тоест се използва азбука със степен две (само два знака 0 и 1). Това се дължи на факта, че е удобно информацията да се представя под формата на последователност от електрически импулси: няма импулс (0), има импулс (1). Такова кодиране обикновено се нарича двоично, а самите логически последователности от нули и единици се наричат ​​машинен език.

Всяка цифра от машинния двоичен код носи количеството информация, равно на един бит. Този извод може да се направи, като се разглеждат числата на машинната азбука като равновероятни събития. При записване на двоична цифра е възможно да се реализира изборът само на едно от двете възможни състояния, което означава, че то носи количество информация, равно на 1 бит. Следователно, две цифри носят информация 2 бита, четири бита - 4 бита и т.н. За да се определи количеството информация в битове, е достатъчно да се определи броят на цифрите в двоичния машинен код.

а)Кодиране на текстова информация

В момента повечето потребители, използващи компютър, обработват текстова информация, която се състои от знаци: букви, цифри, препинателни знаци и т.н. Традиционно, за да се кодира един знак, се използва количество информация, равно на 1 байт, т.е. I = 1 байт = 8 бита. Използвайки формула, която свързва броя на възможните събития K и количеството информация I, е възможно да се изчисли колко различни символа могат да бъдат кодирани (при положение, че символите са възможни събития): K = 2I = 28 = 256, т.е. за представяне на текстова информация можете да използвате азбуката с капацитет от 256 знака. Същността на кодирането е, че на всеки знак се присвоява двоичен код от 00000000 до 11111111 или съответния десетичен код от 0 до 255. Трябва да се помни, че в момента

време за кодиране на руски букви използвайте пет различни кода

таблици (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO) и текстове, кодирани с помощта на една таблица, няма да се показват правилно в друго кодиране. Това може да бъде ясно представено като фрагмент от комбинираната таблица за кодиране на знаци. На един и същ двоичен код се приписват различни символи. В повечето случаи обаче потребителят се грижи за прекодирането на текстови документи, а специалните програми са конверторите, които са вградени в приложенията.

Б)Кодиране на графична информация

В средата на 50-те години на миналия век за големите компютри, които се използват в научни и военни изследвания, за първи път в графична форма е въведено представяне на данни. Без компютърна графика е трудно да си представим не само компютър, но и напълно материален свят, тъй като визуализацията на данни се използва в много сфери на човешката дейност. Графичната информация може да бъде представена в две форми: аналогова или дискретна. Платно, което непрекъснато променя цвета си, е пример за аналогово представяне, докато изображение, отпечатано с мастиленоструен принтер, състоящо се от отделни точки с различни цветове, е дискретно представяне. Чрез разделяне на графичното изображение (семплиране) графичната информация се преобразува от аналогова форма в дискретна. В този случай се извършва кодиране - присвояването на конкретна стойност на всеки елемент под формата на код. При кодиране на изображение се получава неговата пространствена извадка. Може да се сравни с изграждането на изображение от голям брой малки цветни фрагменти (метод на мозайка). Цялото изображение е разделено на отделни точки, на всеки елемент се присвоява код на неговия цвят. В този случай качеството на кодиране ще зависи от следните параметри: размера на точката и броя на използваните цветове. Колкото по-малък е размерът на точката, което означава, че изображението се състои от повече точки, толкова по-високо е качеството на кодирането. Колкото повече цветове се използват (тоест точката на изображението може да приеме повече възможни състояния), толкова повече информация носи всяка точка и следователно качеството на кодиране се повишава. Създаването и съхранението на графични обекти е възможно в няколко форми - под формата на векторно, фрактално или растерно изображение. Отделна тема е 3D (триизмерната) графика, която съчетава векторни и растерни методи за формиране на изображение. Изучава методи и техники за изграждане на обемни модели на обекти във виртуално пространство. За всеки тип се използва собствен метод за кодиране на графична информация.

V)Аудио кодиране

От детството се сблъскваме със записи на музика на различни носители: грамофонни плочи, касети, компактдискове и др. В момента има два основни начина за запис на звук: аналогови и цифрови.Но за да се запише звук на някакъв носител, той трябва да се преобразува в електрически сигнал. Това се прави с помощта на микрофон. Най-простите микрофони имат мембрана, която вибрира със звукови вълни. Намотка е прикрепена към мембраната и се движи синхронно с мембраната в магнитно поле. В бобината се генерира променлив електрически ток. Вариациите на напрежението отразяват точно звуковите вълни. Нарича се променлив електрически ток, който се появява на изхода на микрофона аналогов сигнал. Когато се прилага към електрически сигнал, "аналогов" означава, че сигналът е непрекъснат във времето и амплитудата. Той отразява точно формата на звуковата вълна, която се движи във въздуха. Звуковата информация може да бъде представена в дискретна или аналогова форма. Тяхната разлика е, че при дискретно представяне на информация физическата величина се променя рязко („стълба“), приемайки краен набор от стойности. Ако информацията е представена в аналогова форма, тогава физическото количество може да приеме безкраен брой стойности, които непрекъснато се променят. Виниловият запис е пример за аналогово съхранение на звукова информация, тъй като звуковата песен непрекъснато променя формата си. Но аналоговите касетофонни записи имат голям недостатък – стареенето на носителя. В течение на една година фонограма, която е имала нормално ниво на високи честоти, може да ги загуби. Виниловите плочи губят качество няколко пъти при възпроизвеждане. Поради това се дава предпочитание на цифровия запис. В началото на 80-те години се появяват компактдискове. Те са пример за дискретно съхранение на аудио информация, тъй като аудиозаписът на CD съдържа области с различна отразяваща способност. На теория тези цифрови дискове могат да издържат вечно, ако не са надраскани, т.е. техните предимства са издръжливост и устойчивост на механично стареене. Друго предимство е, че няма загуба на качество на звука при цифров презапис. На мултимедийните звукови карти ще намерите аналогов микрофонен предусилвател и миксер. Помислете за процесите на преобразуване на звук от аналогов в цифров и обратно. Груба представа за това какво се случва в звуковата карта може да ви помогне да избегнете някои грешки при работа със звук. Звуковите вълни се преобразуват в аналогов променлив електрически сигнал с помощта на микрофон. Той преминава през аудио пътя и в аналогово-цифров преобразувател (ADC) - устройство, което преобразува сигнала в цифрова форма. В опростена форма принципът на работа на ADC е следният: той измерва амплитудата на сигнала на редовни интервали и предава по-нататък, вече по цифровия път, поредица от числа, които носят информация за промените в амплитудата. По време на аналогово-цифрово преобразуване не се осъществява физическо преобразуване. Отпечатък или проба е така да се каже, че се отстранява от електрическия сигнал, който е цифров модел на колебанията на напрежението в аудио пътя. Ако това е изобразено под формата на диаграма, тогава този модел е представен под формата на поредица от колони, всяка от които съответства на определена числова стойност. Цифровият сигнал е дискретен по природа - тоест прекъснат, така че цифровият модел не съвпада точно с аналоговата форма на вълната. Цифровият звук се извежда с помощта на цифрово-аналогов преобразувател (DAC), който генерира електрически сигнал с необходимата амплитуда на базата на входящите цифрови данни в подходящите моменти.

Четене на информация - извличане на информация, съхранена в устройство с памет (памет) и прехвърлянето й на други устройства на компютъра. Четенето на информация се извършва по време на изпълнението на повечето машинни операции и понякога е независима операция. Четенето може да бъде придружено от унищожаване (изтриване) на информация в тези клетки (зони) на паметта, от която е направено четенето (като например в памет върху феритни сърцевини), или може да бъде неразрушаващо (за например в памет на магнитни ленти, дискове) и следователно позволява повторно използване на информация, веднъж записана. Информацията за четене се характеризира с времето, прекарано директно за извеждане на данни от паметта; той варира от няколко десетки наносекунди до няколко милисекунди.

Нека разгледаме процеса на четене на информация на примера на компактдиск. Данните от диска се четат с помощта на лазерен лъч с дължина на вълната 780 nm. Принципът на разчитане на информация с лазер за всички видове носители е да регистрира промените в интензитета на отразената светлина. Лазерният лъч се фокусира върху информационния слой в петно ​​с диаметър ~ 1,2 µm. Ако светлината е фокусирана между ямите (на сушата), тогава фотодиодът регистрира максималния сигнал. Ако светлината удари ямата, фотодиодът регистрира по-нисък интензитет на светлината. Разликата между дисковете само за четене и веднъж за запис/запис е начинът, по който се формират ямите. В случай на диск само за четене, вдлъбнатините са вид релефна структура (фазова дифракционна решетка), а оптичната дълбочина на всяка ямка е малко по-малка от една четвърт от дължината на вълната на лазерната светлина, което води до фаза разлика от половината дължина на вълната между светлината, отразена от ямата, и светлината, отразена от кацането. В резултат на това се наблюдава ефектът на разрушителна интерференция в равнината на фотодетектора и се записва намаляване на нивото на сигнала. В случай на CD-R / RW, ямата е зона с по-висока абсорбция на светлина от земята (амплитудна дифракционна решетка). В резултат на това фотодиодът регистрира и намаляване на интензитета на отразената от диска светлина. Дължината на ямката променя както амплитудата, така и продължителността на записвания сигнал.

Скоростта на четене/запис на CD е посочена в кратни на 150 Kb/s (т.е. 153 600 байта/сек). Например, 48-скоростно устройство осигурява максимална скорост на четене (или запис) на CD от 48 x 150 = 7200 KB / s (7,03 MB / s).

Перспективи за развитие

Развитието на носителите за запис на информация върви в 3 основни направления:

а) увеличаване на количеството полезна информация на определен носител (особено важно за оптичните дискове);

б) подобряване на качеството на техническото оборудване (време за достъп до информация, скорост на предаване на данни);

в) постепенно повишаване на нивото на съвместимост на различните формати на използваните медии.

Обещаващите видове носители за съхранение включват: Eye-Fi, Holographic Versatile Disc, Millipede.

Eye-fi- вид SD флаш карти с памет с вградени хардуерни елементи за поддръжка на Wi-Fi технология.

Картите могат да се използват във всеки цифров фотоапарат. Картата се поставя в съответния слот на камерата, като получава захранване от камерата и в същото време разширява нейната функционалност. Камерата, оборудвана с такава карта, може да прехвърля заснети снимки или видеоклипове към компютър, към световния интернет към предварително програмирани ресурси, които хостват фото или видео съдържание от този вид. Администрирането, достъпът до настройките и работата на такива карти се извършват чрез Wi-Fi от компютър, съвместим с PC или Mac, през браузър. Картата работи само чрез предварително регистрирани Wi-Fi мрежи, поддържат се WEP и WPA2 криптиране.

Спецификации:

Капацитет на картата: 2, 4 или 8 GB

Поддържани Wi-Fi стандарти: 802.11b, 802.11g

Wi-Fi сигурност: статичен WEP 64/128, WPA-PSK, WPA2-PSK

Размери на картата: SD стандарт - 32 x 24 x 2.1 мм

Тегло на картата: 2.835гр

Холографски многофункционален диск (Холографски универсален диск)- разработва се обещаваща технология за производство на оптични дискове, което предполага значително увеличение на количеството данни, съхранявани на диск, в сравнение с Blu-Ray и HD DVD. Той използва технология, известна като холография, която използва два лазера, един червен и един зелен, комбинирани в един паралелен лъч. Зелен лазер чете кодирани в мрежа данни от холографски слой близо до повърхността на диска, докато червеният лазер се използва за четене на спомагателни сигнали от конвенционален CD слой дълбоко в диска. Спомагателната информация се използва за проследяване на позицията на четене, подобно на системата CHS на обикновен твърд диск. На CD или DVD тази информация е вградена в данните. Прогнозният информационен капацитет на тези дискове е до 3,9 терабайта (TB), което е сравнимо с 6000 CD, 830 DVD или 160 еднослойни Blu-ray диска; скорост на предаване на данни - 1 Gbps. Очакваше се Optware да достави 200GB устройство в началото на юни 2006 г., а Maxell през септември 2006 г. с 300GB устройство. На 28 юни 2007 г. стандартът HVD беше одобрен и публикуван.

Холографска дискова структура (HVD)

1. Зелен лазер за четене/запис (532nm)

2. Червен позициониращ/индексиращ лазер (650nm)

3. Холограма (данни)

4. Поликарбонатен слой

5. Фотополимерен слой (слой, съдържащ данни)

6. Отдалечава слоевете

7. Слой отразяващо зелено (Дихроичен слой)

8. Алуминиев отразяващ слой (отразителна червена светлина)

9. Прозрачна основа

П. Депресии

Millipede е сравнително нова технология за съхранение, разработена от IBM. За четене и запис на информация се използва сканиращ сондов микроскоп. Също така учени от Университета за наука и технологии в Поханг (Южна Корея) се занимават с въпросите на паметта на многоножката (памет на милипиди). Те бяха първите в света, създали материал, подходящ за създаване на памет на многоножката. Особеността на милипидната памет е, че информацията се съхранява в огромен брой нано-ямки, които покриват повърхността на работния материал. В този случай такава памет е енергонезависима и данните се съхраняват в нея толкова дълго, колкото искате. За да създадат работещ прототип на памет за стоножки, корейските инженери по електроника са разработили уникален полимерен материал. Само с негова помощ беше възможно да се създаде стабилно функциониращо устройство с памет, което е почти готово за внедряване в производството.

Заключение

В хода на есето бяха разгледани основните видове носители на информация, принципите на кодиране и четене на информация, както и перспективите за развитие на информационните носители.

Разгледана е и историята на носителите на информация (перфоленти, перфокарти, магнитни ленти, подвижни и постоянни магнитни дискове, магнитни барабани, опаковки от сменяеми магнитни дискове); флопи дискови устройства, твърди дискове, CD, DVD, USB преносими устройства, USB флаш устройство. Считат се за кодиране (текст, графика, звук) и четене на информация (например четене на информация от CD-диск). За най-обещаващи в момента се считат Eye-Fi, Holographic Versatile Disc и Millipede.