Vist: 13446
0
Akkumulering av kunnskap er grunnlaget for grunnlaget for enhver sivilisasjon. Men menneskelig hukommelse er ufullkommen og ute av stand til å romme all kunnskap og erfaring som overføres fra generasjon til generasjon. Derfor har folk siden antikken brukt et bredt utvalg av informasjonsbærere, fra stein og dyreskinn til papir av høy kvalitet. Samtidig, til tross for forbedringen i medietypene, har selve opptaksprinsippet og datastrukturen praktisk talt ikke endret seg over flere årtusener.
Et kvalitativt sprang skjedde bare når en person trengte å lære en maskin å forstå registrert informasjon.
For mer enn to hundre år siden, i 1808, skapte den franske oppfinneren Joseph Marie Jacquard en maskin for produksjon av stoffer med komplekse mønstre. Det unike med denne enheten ligger i det faktum at den første programvarestyrte maskinen faktisk ble designet og bygget. Sekvensen av maskinens handlinger når du lager et mønster, ble registrert på spesielle hullkort av papp i form av hull som ble stanset i en bestemt rekkefølge.
Jacquard forestilte seg knapt hvor lys fremtiden var for oppfinnelsen hans. Ikke et maskinverktøy, men prinsippet om å registrere informasjon i form av en binær kode, som ble grunnlaget for alfabetet til alle datamaskiner.
Senere ble Jaccards ideer brukt i automatiske telegrafer, der sekvensen av morsekodesignaler ble registrert på stansede bånd, i analysemaskinen til Charles Babbage, som ble prototypen til moderne datamaskiner, i den statistiske tabulatoren til Hermann Hollerith og, selvfølgelig. , i de første datamaskinene på det tjuende århundre. På grunn av sin enkelhet har ulike varianter av hullkort og hullbånd blitt utbredt i datateknologi og programvarestyrte maskiner. Slike lagringsmedier ble brukt frem til midten av 80-tallet, da de til slutt ble erstattet av magnetiske medier.
Hulkort og hullbånd
Levde: 1808-1988
Minnekapasitet: opptil 100 Kb
Enkel produksjon, muligheten til å bruke i de laveste teknologiske enhetene
- Lav opptakstetthet, lav lese-/skrivehastighet, lav pålitelighet, umulig å omskrive informasjon
NATURLIG MAGNETISME
Hulkort og hullbånd, på tross av alle sine fordeler og rike historie, hadde to fatale feil. Den første er en svært lav informasjonskapasitet. Et standard hullkort kan bare passe 80 tegn, eller omtrent 100 byte; mer enn ti tusen hullkort vil være nødvendig for å lagre en megabyte med informasjon. Den andre var lav lesehastighet: inndataenheten kunne maksimalt svelge 1000 hullkort per minutt, det vil si bare 1,6 kilobyte per sekund. Den tredje er umuligheten av å omskrive. Ett ekstra hull - og informasjonsbæreren blir ubrukelig, som all informasjonen på den.
I midten av XX-tallet ble et nytt prinsipp for informasjonslagring foreslått, basert på fenomenet remanent magnetisering av noen materialer. Kort fortalt er operasjonsprinsippet som følger: overflaten til bæreren er laget av en ferromagnet, etter å ha blitt utsatt for et magnetfelt, forblir den gjenværende magnetiseringen av stoffet på materialet. Det er dette som i ettertid registreres av leserne.
De første svalene av denne teknologien var magnetkort, som i størrelse og funksjon falt sammen med vanlige hullkort. Imidlertid fikk de ikke bred distribusjon og ble snart erstattet av mer romslige og pålitelige magnetbåndstasjoner.
Disse lagringsenhetene har vært aktivt brukt i stormaskiner siden 50-tallet. Opprinnelig var de enorme skap med en båndstasjonsmekanisme og båndruller, som informasjon ble registrert på. Til tross for sin mer enn solide alder, har teknologien ikke dødd og brukes den dag i dag i form av streamere. Dette er lagringsenheter laget i form av en kompakt magnetbåndkassett, beregnet for sikkerhetskopiering av informasjon. Nøkkelen til deres suksess er stor lagringskapasitet, opptil 4 TB! Men for alle andre oppgaver er de praktisk talt uegnet på grunn av den ekstremt lave hastigheten på datatilgang. Årsaken er at all informasjon er registrert på et magnetbånd, derfor, for å få tilgang til en fil, er det nødvendig å spole tilbake båndet til ønsket seksjon.
En fundamentalt annerledes tilnærming til å skrive data brukes på disketter. Dette er en bærbar lagringsenhet, som er en plate dekket med et ferromagnetisk lag og innelukket i en plastkassett. Disketter dukket opp som et svar på brukerens behov for lagringsmedier i lommestørrelse. Ordet "lomme" er imidlertid ikke helt egnet for tidlige prøver. Det finnes flere formater av disketter, avhengig av diameteren på magnetdisken inni. De første diskettene, som dukket opp i 1971, var 8-tommers, det vil si med en diskdiameter på 203 mm. Så du kunne bare legge dem i en mappe for papirer. Mengden registrert informasjon var så mye som 80 kilobyte. Etter to år økte imidlertid dette tallet til 256 kilobyte, og innen 1975 - opp til 1000 KB! Det var på tide å endre formatet, og i 1976 dukket det opp 5-tommers (133 mm) disketter. Opprinnelig var volumet deres bare 110 Kb. Men teknologien ble bedre, og allerede i 1984 var det disketter med "høy tetthet" med et volum på 1,2 MB. Det var en svanesang av formatet. I samme 1984 dukket det opp 3,5-tommers disketter, som med rette kan kalles lommedisker. Ifølge legenden ble størrelsen på 3,5 tommer (88 mm) valgt basert på prinsippet om å plassere en diskett i en skjortebrystlomme. Volumet på dette mediet var opprinnelig 720 KB, men vokste raskt til det klassiske 1,44 MB. Senere, i 1991, dukket det opp 3,5-tommers Extended Density-disketter med utvidet tetthet, som inneholdt 2,88 MB. Men de fikk ikke bred distribusjon, siden en spesiell drivkraft var nødvendig for å jobbe med dem.
En videreutvikling av denne teknologien var den berømte (noen steder beryktede) Zip. I 1994 lanserte Iomega-selskapet en stasjon med rekordkapasitet for den tiden - 100 MB. Driftsprinsippet til Iomega Zip er det samme som for vanlige disketter, men takket være den høye opptakstettheten har produsenten klart å oppnå rekordlagringskapasitet. Zips viste seg imidlertid å være ganske upålitelige og dyre, derfor kunne de ikke okkupere nisjen til tre-tommers disketter, og ble senere fullstendig erstattet av mer avanserte lagringsenheter.
Disketter
Levde: 1971-i dag
Minnekapasitet: opptil 2,88 MB
Kompakt størrelse, lav pris
- Lav pålitelighet, sårbar kropp, lav opptakstetthet
Magnetisk teip
Levde: 1952 - i dag
Minnekapasitet: opptil 4 TB
Overskrivbar, bredt driftstemperaturområde (-30 til +80 grader), lave mediakostnader
- Lav opptakstetthet, umulighet for umiddelbar tilgang til ønsket minnecelle, lav pålitelighet
Magnetiske båndstasjoner var enorme skap med en båndstasjonsmekanisme og båndruller som informasjon ble registrert på.
STIVE REGLER
Harddisken, Hard Disk Drive, er hovedlagringsenheten i nesten alle moderne datamaskiner.
Generelt er prinsippet om drift av både eksisterende og utviklede harddisker basert på fenomenet gjenværende magnetisering av materialer. Men det er noen nyanser her. Den direkte informasjonsbæreren i en harddisk er en blokk av en eller flere runde plater belagt med en ferromagnet. Lesehodet, som beveger seg over overflaten av platene som roterer med høy hastighet, registrerer informasjon ved å magnetisere milliarder av små områder (domener) eller lese data ved å registrere et gjenværende magnetfelt.
Den minste cellen med informasjon i dette tilfellet er ett domene, som enten kan være logisk null eller ett. Derfor, jo mindre størrelsen på ett domene er, jo mer data kan stappes på én harddisk.
Den første harddisken dukket opp i 1956. Enheten besto av 50 skiver med en diameter på 600 mm hver, roterende med en hastighet på 1200 rpm. Dimensjonene på denne harddisken var sammenlignbare med et moderne to-roms kjøleskap, og kapasiteten var på hele 5 MB.
Siden den gang har opptakstettheten på harddisker økt mer enn 60 millioner ganger. I løpet av det siste tiåret har produksjonsbedrifter jevnlig doblet diskkapasiteten hvert år, men nå har denne prosessen stoppet: maksimal mulig opptakstetthet er nådd for materialene og, viktigst av alt, teknologiene som er i bruk.
Det vanligste nå er det såkalte parallellopptaket. Dens betydning er at ferromagneten som dataene overføres til består av mange atomer. En rekke slike atomer utgjør til sammen et domene - minimumscellen med informasjon. En reduksjon i størrelsen på et domene er bare mulig opp til en viss grense, siden atomene til en ferromagnet samhandler med hverandre og i krysset mellom en logisk null og en (regioner med motsatt rettede magnetiske momenter) kan miste stabilitet. Derfor kreves det en viss buffersone for å sikre påliteligheten til informasjonslagring.
Ved parallell opptak plasseres magnetiske partikler på en slik måte at den magnetiske retningsvektoren er parallell med skivens plan. Ved vinkelrett opptak er magnetiske partikler plassert vinkelrett på overflaten av disken.
Ved parallell opptak plasseres magnetiske partikler på en slik måte at den magnetiske retningsvektoren er parallell med skivens plan. Rent teknologisk er dette den enkleste løsningen. Samtidig, med et slikt opptak, er samhandlingsstyrken mellom domener høyest; derfor er det nødvendig med en stor buffersone, og derfor en større størrelse på selve domenene. Så den maksimale tettheten for parallell opptak er omtrent 23 Gbit / cm2, og denne høyden er allerede praktisk talt tatt.
Det er mulig å øke kapasiteten på harddisker ytterligere ved å øke antall arbeidsplater i enheten, men denne metoden er en blindvei. Størrelsene på moderne harddisker er standardiserte, og antall disker som brukes i dem er begrenset av designkrav.
Det er en annen måte - å bruke en ny opptakstype. Siden 2005 har harddisker med vinkelrett opptaksmetode vært på markedet. Med dette opptaket er magnetiske partikler plassert vinkelrett på overflaten av disken. På grunn av dette samhandler domenene svakt med hverandre, siden magnetiseringsvektorene deres er plassert i parallelle plan. Dette lar deg øke tettheten av informasjon seriøst - det praktiske taket er estimert til 60-75 Gbit / cm2, det vil si 3 ganger mer enn for parallell opptak.
Men den mest lovende er HAMR-teknologien. Dette er den såkalte termiske magnetiske registreringsmetoden. Faktisk er HAMR en videreutvikling av den vinkelrette opptaksteknologien, med den eneste forskjellen at i opptaksøyeblikket blir det nødvendige domenet utsatt for en kortvarig (omtrent et pikosekund) punktoppvarming av en laserstråle. Dette gjør at hodet kan magnetisere svært små områder av platen. Det er ingen HAMR-HDD på det åpne markedet ennå, men prototypene demonstrerer en rekordopptakstetthet på 150 Gbit/cm2. I fremtiden, ifølge representanter for Seagate Technology, vil tettheten økes til 7,75 Tbit / cm2, som er nesten 350 ganger høyere enn den maksimale tettheten for parallell opptak.
Parallell HDD
Levde: 1956 - i dag
Minnekapasitet: opptil 2 TB for øyeblikket
Evnen til å umiddelbart hoppe til ønsket informasjonscelle, en god kombinasjon av pris / kvalitet
– Utilstrekkelig opptakstetthet i dag, utdatert teknologi
HDD med vinkelrett opptak
Leveår: 2005 - nær fremtid
Minnekapasitet: opptil 2,5 TB for øyeblikket
Høy opptakstetthet
- Mer kompleks produksjonsteknologi, høy pris, lav pålitelighet av nye romslige modeller
HAMR-HDD
Levde: 2010 - nær fremtid
Minnekapasitet: tiden vil vise
Enda høyere opptakstetthet
- Spesielt kompleks produksjonsteknologi og tilsvarende høy pris
OPTIKK PÅ MARS
Til tross for den konstante økningen i kapasiteten til stasjonære harddisker, er det behov for et kompakt og mobilt lagringsmedium. I dag er CD og DVD ledende på dette området. Faktisk kan all informasjon – musikk, programvare, filmer, leksikon eller utklipp – kjøpes på disse mediene.
Den første representanten for denne teknologien er LD (Laser Disc), utviklet tilbake i 1969. Disse platene var først og fremst ment for hjemmekino, men til tross for en rekke fordeler i forhold til VHS- og Betamax-videobånd, ble de ikke mye brukt. Den neste representanten for optiske medier viste seg å være mye mer vellykket. Det var en velkjent CD-plate (CD, Compact Disc). Den ble utviklet i 1979 og var opprinnelig ment for å spille inn musikk av høy kvalitet. Men i 1987, takket være innsatsen fra Microsoft og Apple, begynte CDer å bli brukt i personlige datamaskiner. Så brukerne fikk til sin disposisjon et kompakt og pålitelig lagringsmedium med høy kapasitet: standardvolumet på 650 MB for slutten av 80-tallet virket uuttømmelig.
I løpet av de siste 20 årene har CD-en holdt seg tilnærmet uendret. Bæreren er en slags "sandwich" som består av tre lag. Grunnlaget for CD-en er et polykarbonatsubstrat, som det tynneste laget av metall (aluminium, sølv, gull) sprøytes på. På dette laget er faktisk opptaket gjort. Metallisk sprøyting er dekket med et lag beskyttende lakk, og alle slags bilder, logoer, navn og andre identifikasjonsmerker er påført den.
Prinsippet for operasjon av optiske plater er basert på endringen i intensiteten til det reflekterte lyset. På en vanlig CD er all informasjon registrert på ett spiralspor, som er en sekvens av groper (fra den engelske pit - "depression"). Mellom fordypningene er det områder med et jevnt reflekterende lag, land (fra det engelske landet - "grunn, overflate"). Dataene leses ved hjelp av en laserstråle fokusert inn i en lysflekk med en diameter på ca. 1,2 µm. Hvis laseren treffer landet, registrerer en spesiell fotodiode den reflekterte strålen og fikser en logisk enhet. Hvis laseren treffer gropen, blir strålen spredt, intensiteten til det reflekterte lyset avtar og enheten fikser en logisk null.
De første laserskivene var skrivebeskyttet. De ble laget strengt på fabrikken og groper ble påført dem ved å trykke direkte på et bart polykarbonatsubstrat, hvoretter skivene ble dekket med et reflekterende lag og en beskyttende lakk.
Men allerede i 1988 dukket CD-R-teknologi (Compact Disc-Recordable) opp. Plater laget ved hjelp av denne teknologien kan brukes til engangsopptak av informasjon ved hjelp av en spesiell skrivestasjon. For dette ble et annet tynt organisk fargelag plassert mellom polykarbonatet og det reflekterende laget. Når det ble oppvarmet til en viss temperatur, ble fargestoffet ødelagt og mørknet. Under innspillingsprosessen brukte stasjonen, som kontrollerte laserkraften, en sekvens av mørke prikker på platen, som, når de ble lest, ble oppfattet som groper.
Ti år senere, i 1997, ble CD-RW (Compact Disc-Rewritable) laget – en overskrivbar CD. I motsetning til CD-R ble her en spesiell legering brukt som et opptakslag, i stand til å endre seg fra en krystallinsk tilstand til en amorf tilstand og tilbake under påvirkning av en laserstråle.
LD
Levde: 1972-2000
Minnekapasitet: 680 MB
Den første kommersielle prøven av optiske lagringsmedier
- Den ble kun brukt som et media for video og lyd og var ikke dårligere i størrelse enn vinylplater, noe som skapte visse ulemper
CD
Levde: 1982 - i dag
Minnekapasitet: 700 MB
Kompakthet, relativ pålitelighet, lave kostnader
- Lav, etter moderne standarder, kapasitet, utdatert teknologi
NY GENERASJON BOLS
På midten av 90-tallet, da CD-æraen var i full gang, jobbet kresne produsenter allerede med å forbedre optiske plater. I 1996 dukket den første DVDen (Digital Versatile Disc) med en kapasitet på 4,7 GB på markedet. Nye lagringsmedier brukte samme prinsipp som CD, kun for å lese en laser med kortere bølgelengde - 650 nm mot 780 nm for CDer ble brukt. Denne tilsynelatende enkle endringen gjorde det mulig å redusere størrelsen på lysflekken, og følgelig minimumsstørrelsen på informasjonscellen. Derfor kunne en DVD inneholde 6,5 ganger mer nyttig informasjon enn en CD.
I 1997 ble de første skrivbare DVD-R-ene i salg, også ved bruk av teknologi som er bevist på CD-R-er. Imidlertid nådde disse innovasjonene de brede massene bare noen få år senere, siden den første DVD-R-brenneren kostet rundt $ 17 000, og plater - $ 50 stykket.
I dag har DVD blitt en integrert del av dataindustrien. Men han hadde ikke lenge igjen å leve heller. Raske fremskritt innen høyteknologi og økende brukerbehov krever nye, mer romslige lagringsmedier.
Det første tegnet var en dobbel-lags DVD. I dem registreres informasjon på to forskjellige nivåer, den vanlige nedre og gjennomskinnelige øvre. Ved å endre fokus på laseren kan du lese data fra begge lag vekselvis. Disse DVD-ene har 8,5 GB informasjon. Så kom tolags dobbeltsidige DVD-er. Disse diskene har begge sider som fungerer og inneholder to lag med informasjon. Lagringskapasiteten har vokst til 17 GB.
Med denne hastigheten er taket for DVD-teknologi nådd. En ytterligere økning i antall lag ser ut til å være et unødvendig vanskelig problem, tykkelsen på skiven er fortsatt begrenset, så det er veldig vanskelig å stappe noe inn i den. I tillegg, selv med et tolagssystem, var det mange klager på kvaliteten på informasjonslesingen, og hvor mange feil hypotetiske trelags DVDer kan produsere – og det er skummelt å tenke på.
Produsenter har løst (midlertidig, selvfølgelig) problemet med å øke kapasiteten ved å lage et nytt format. Snarere to samtidig: HD-DVD og Blu-ray. Begge teknologiene bruker en blå laser med en bølgelengde på 405 nm. Som vi allerede har sagt, kan reduksjon av bølgelengden deg også redusere minimumsstørrelsen på minnecellen og dermed øke opptakstettheten. Fremveksten av to nye typer plater på en gang provoserte den såkalte "formatkrigen", som varte i omtrent to år. Til slutt, til tross for visse fordeler, tapte HD-DVD denne kampen. Etter mange eksperters mening spilte den usedvanlig sterke støtten til Blu-ray-formatet fra de amerikanske filmstudioene en stor rolle i dette.
Blue Beam er nå det eneste optiske lagringsmediet med høy kapasitet som kan finnes kommersielt. Disker 23, 25, 27 og 33 GB. Det er også to-lags prøver på 46, 50, 54 og 66 GB.
DVD
Levde: 1996 - til i dag
Minnekapasitet: opptil 17,1 GB
Det mest populære lagringsmediet: det store flertallet av musikk, filmer og diverse programvare distribueres spesifikt på DVD
– Moralsk utdatert teknologi
HD-DVD
Levde: 2004-2008
Minnekapasitet: opptil 30 GB
Høy kapasitet pluss en relativt lav pris på grunn av billigere produksjon
– Mangel på støtte til den amerikanske filmindustrien.
Blu-ray
Levde: 2006 - til i dag
Minnekapasitet: opptil 66 GB
Høy lagringskapasitet, støtte for "monstre" i Hollywood
- Høye kostnader på stasjoner og media, siden produksjonen krever fundamentalt nytt utstyr
GIGABYT LØP
Diskstasjonsmarkedet er en veldig velsmakende godbit. Derfor bør vi i nær fremtid forvente, om ikke forskyvningen av Blu-ray fra de ledende posisjonene, så en ny formatkrig.
En unik egenskap ved den holografiske metoden er muligheten til å registrere en enorm mengde informasjon praktisk talt på ett punkt. Dette gir produsentene grunn til å hevde at det allerede oppnådde taket på 3,6 TB er langt fra grensen.
Det er en rekke teknologier som gjør krav på brukernes lommebøker. For eksempel HD VMD (High Density - Versatile Multilayer Disc). Dette formatet ble introdusert i 2006 av det lite kjente britiske selskapet New Medium Enterprises. Her tok produsenten veien for å øke antall innspilte lag på en plate - det er allerede 20 av dem. Takket være dette er den maksimale kapasiteten til HD VMD i dag 100 GB. Generelt er det lite sannsynlig at de små New Medium Enterprises vil kunne presse multimediegigantene for alvor. Men takket være de erklærte lave kostnadene for disker og stasjoner til dem (på grunn av bruken av en billigere rød laser med en bølgelengde på 650 nm), kan britene i teorien stole på en viss popularitet til produktene deres. Hvis hun i det hele tatt kommer seg til markedet, selvfølgelig.
En annen utfordrer er Ultra Density Optical (UDO)-formatet. Utviklingen startet tilbake i juni 2000, og nå er det en helt ferdig enhet tilgjengelig på markedet. Her ble det satset på å øke fokuseringsnøyaktigheten til strålen. Med en laserbølgelengde på 650 nm kan UDO holde 30 til 60 GB data. Det er også medier som bruker blå laser (405nm), i så fall når den maksimale UDO-kapasiteten 500 GB. Men du må betale for alt: Økningen i lasernøyaktighet har ført til en alvorlig økning i kostnadene for stasjoner. Selve mediet kommer i form av en 5,35-tommers patron med en plate inni (for beskyttelse mot ytre påvirkninger) og selges for $ 60-70. I dag brukes UDO-teknologien hovedsakelig av store selskaper for å arkivere informasjon og lage sikkerhetskopier av data.
HD VMD (High Density - Versatile Multilayer Disc)
Levde: 2006 - nær fremtid
Minnekapasitet: opptil 100 GB
Høy kapasitet, relativt lav kostnad
– Mangel på støtte fra store markedsaktører, som mest sannsynlig vil være formatets død
UDO (Ultra Density Optical)
Levde: 2000 - til i dag
Minnekapasitet: opptil 120 GB
God kapasitet
- Høye kostnader for stasjoner og media, fokus på et høyt spesialisert marked for dataarkiveringsenheter
HOLOGRAFI BRENNER
Til tross for overfloden av optiske plateformater, finnes det allerede en teknologi som trolig vil legge alle konkurrenter bak seg i fremtiden. Dette er et holografisk opptak. Fordelene med denne teknologien og dens potensiale er enorme. For det første, hvis informasjon på vanlige optiske disker registreres på et lag ved bruk av separate informasjonsceller, fordeles dataene i holografisk minne over hele volumet av bæreren, og flere millioner celler kan skrives i en syklus, på grunn av hvilken skrivingen og lesehastigheten øker dramatisk. For det andre, på grunn av distribusjonen av informasjon i tre dimensjoner, når den maksimale kapasiteten til bæreren virkelig transcendentale høyder.
Arbeidet i denne retningen begynte for omtrent ti år siden, og i dag er det en helt forståelig teknologi som gjør at 1,6 TB med informasjon kan registreres på en standard diskstørrelse. Samtidig er lesehastigheten 120 MB/s.
Prinsippet for drift av den holografiske registreringen er implementert som følger. Laserstrålen deles i to strømmer med samme bølgelengde og polarisering ved hjelp av et semitransparent speil. Romlig lysmodulator, som er en flat sjablong, konverterer digital informasjon til en sekvens av gjennomsiktige og ugjennomsiktige celler som tilsvarer logiske ener og null. Signalstrålen, som passerer gjennom dette gitteret og mottar en del av informasjonen, projiseres på bæreren. Den andre strålen - referansen - faller i vinkel inn i det samme området på disken. I dette tilfellet, på punktene der referanse- og signalstrålene skjærer hverandre, oppstår tillegget av bølgeamplituder (interferens), som et resultat av at strålene i fellesskap brenner gjennom det lysfølsomme laget og fikser informasjonen på bæreren. Således, i en klokkesyklus, blir all informasjon som kan mestres av oppløsningen til lysmodulatoren registrert på en gang. I dag er dette i størrelsesorden en million biter om gangen.
Dataene leses ved hjelp av en referansestråle, som, som passerer gjennom bærerens kropp, projiserer det registrerte hologrammet på det lysfølsomme laget, og sistnevnte forvandler "gitteret" som faller på det til en sekvens av nuller og enere.
En unik egenskap ved den holografiske metoden er muligheten til å registrere en enorm mengde informasjon praktisk talt på ett punkt. Dette lar deg effektivt bruke hele volumet av mediet. Det praktiske taket på kapasiteten til holografiske disker er ikke akkurat kjent, men produsentene hevder at taket på 3,6 TB de allerede har oppnådd er langt fra grensen.
Holografiske plater
Leveår: nær fremtid
Minnekapasitet: opptil 1 TB
Veldig, vel, veldig høy kapasitet samtidig som mediet holder seg kompakt
- Tiden vil vise
HDD + LASER
I 2006 oppdaget Daniel Stanciu, som jobbet med sin doktorgradsavhandling, og Dr. Frederic Hanstein en måte å endre polariteten til en magnet ved hjelp av lysstråling. Jeg må si at det tidligere ble ansett som umulig i prinsippet. Det er ikke overraskende at Daniel Stanciu forsvarte sin doktoravhandling med triumf, og selve teknologien, som fikk et ganske merkelig navn - rent optisk magnetiseringsinversjon - har allerede funnet potensielle anvendelser.
Så ved hjelp av en laserstråle kan du magnetisere domenene til harddisker, det vil si at du kan gjøre det samme arbeidet som skrivehodet jobber med, men mye raskere. Opptakshastigheten på en vanlig harddisk overstiger ikke 100–150 Mbps. I prototypen "laser"-harddisk er dette tallet for øyeblikket 1 Tbit/s eller 1.000.000 Mbit/s. Forskere er sikre på at dette ikke er grensen - de forventer å øke skrivehastigheten opp til 100 Tbps. I tillegg, ved hjelp av en laser, er det mulig å øke tettheten til den registrerte informasjonen betydelig, noe som i teorien gjør laserharddisker til en av de mest lovende teknologiene for lagring og opptak av data.
Men til dags dato er det ingen informasjon om lesehodeenheten for slike HDD-er. Laseren kan bare registrere informasjon. Det kan ikke fikse domenets magnetisering. Derfor må du bruke vanlige magnethoder for lesing. I tillegg, ikke glem at både skrivehastigheten og lesehastigheten til harddisken er direkte avhengig av rotasjonshastigheten til diskene. Så de optimistiske uttalelsene fra forskere ser noe merkelige ut. For å oppnå en indikator på 1 Tbit / s, må du snurre disken til slike hastigheter at den sannsynligvis vil fly i stykker under påvirkning av monstrøs sentrifugalkraft eller til og med brenne ut av friksjon mot luften. Selvfølgelig lar bruken av et spesifikt optisk stråleomdirigeringssystem deg fullstendig forlate rotasjonen av platen under opptak. Men lesing gjøres fortsatt av magnethodet, som er avgjørende for å gli over overflaten av disken.
Med et ord, utsiktene for teknologien for rent optisk inversjon av magnetisering, selv om det er attraktivt, er veldig vage.
Laser HDD
Leveår: nær fremtid
Minnekapasitet: tiden vil vise
Høy tetthet og hastighet på informasjonsopptak, på lang sikt - evnen til å redusere antall bevegelige deler av platen
– For mange spørsmål som ingen svarer på
EN BRILJANT FRAMTID?
Disker er disker, men en vanlig bruker trenger en kompakt, romslig og, viktigst av alt, en brukervennlig lagringsenhet. I dag brukes flash-stasjoner til dette formålet, eller, vitenskapelig sett, USB Flash Drive. Flashminnet til denne enheten er en rekke transistorer (celler), som hver kan lagre én bit informasjon.
En slik bærer har mange fordeler. Flash-stasjoner, i motsetning til forgjengerne, har ingen bevegelige deler. De er kompakte, pålitelige og i stand til å lagre ganske solide mengder informasjon, og produsenter jobber utrettelig for å øke kapasiteten. Det er flash-stasjoner som kan inneholde 8, 12 og til og med 64 GB data. Disse lekene konkurrerer riktignok i pris med en førsteklasses datamaskin i all-inclusive-pakken, men dette er et forbigående fenomen. For ikke lenge siden ba de om en formue for en 1 GB flash-stasjon, men nå er den tilgjengelig for alle studenter som mottar stipend.
En annen fordel med en flash-stasjon er dens brukervennlighet. Flash-stasjonen er koblet til USB-porten på datamaskinen, operativsystemet oppdager den nye enheten, og innholdet på flash-stasjonen vises som en ekstra disk i systemet. Følgelig skiller ikke arbeid med filer seg fra å jobbe med en vanlig harddisk. Ingen tilleggsprogrammer er nødvendig, ingen grunn til å gruble over kompatibiliteten til enheter og formater, se på produsenten av enheten, lurer på om den passer til en datamaskin eller ikke.
Flash-minne er pålitelig, vibrasjonsfritt, stillegående, lavt strømforbruk, og dataoverføringshastigheter nær de vanlige harddisker. Flash-minnet, på grunn av fraværet av bevegelige deler, har høy pålitelighet, er ikke redd for vibrasjoner, lager ikke støy og bruker lite energi. Fordelene er klare.
Dataavlesning i den holografiske metoden utføres ved hjelp av en referansestråle, som, som passerer gjennom bærerens kropp, projiserer det registrerte hologrammet på det lysfølsomme laget, og sistnevnte forvandler "gitteret" som faller på det til en sekvens av nuller og enere.
I dag produseres det allerede bærbare datamaskiner, hvor det i stedet for de vanlige HDD-ene er installert SSD-brikker (Solid State Drive), de såkalte solid-state-stasjonene basert på flashminne. I prinsippet er slike lagringsenheter ikke forskjellige fra vanlige flash-stasjoner. Bærbare datamaskiner med SSD-er, på grunn av deres lave strømforbruk, kan fungere nesten dobbelt så lenge som de som er utstyrt med konvensjonelle harddisker. Imidlertid har flash-minne sine egne alvorlige ulemper. For det første er hastigheten på datautvekslingen i SSD-er fortsatt betydelig bakre hastigheten på harddisker. Men dette problemet vil bli løst i nær fremtid. Den andre ulempen er mye mer alvorlig. Flash-minne tåler et begrenset antall slette- og skrivesykluser – omtrent 100 000 sykluser. Uten å gå inn på tekniske detaljer kan man stille en diagnose: prosessen med å skrive og slette data fører til fysisk slitasje av minneceller på elektronisk nivå. Men ved å plukke opp en kalkulator og gjøre de enkleste beregningene, lyser brukeren opp ansiktet og erklærer lykkelig at selv om flash-stasjonen fylles helt opp ti ganger om dagen hver dag, vil 100 000 sykluser være nok i 27 år! Men i praksis kan flashminne (for eksempel et minnekort i et kamera), som brukes mye hver dag, svikte etter to til tre års bruk.
Flashminne
Levde: 1989 - i dag
Minnekapasitet: opptil 80 GB
Enkel å bruke, lavt strømforbruk, pålitelig
- Begrenset antall skrive-/slettesykluser
I dag er fremskritt innen datateknologi generelt og lagringsenheter spesielt i ferd med å endre verden raskt.
Å se inn i fremtiden er en utakknemlig oppgave, men vi kan trygt si: hvis produsentene ikke kan overvinne den eneste alvorlige ulempen med flash-minne, ikke klarer å oppnå den nødvendige HDD-kapasiteten eller lage en enkel og pålitelig holografisk disk, vil de uunngåelig komme opp med en annen måte å lagre informasjon på.
Billig, pålitelig, kompakt, rask.
Mennesket har alltid forsøkt ikke bare å lære så mye som mulig om verden rundt seg, men også å overføre all akkumulert informasjon til fremtidige generasjoner. I denne artikkelen vil vi vurdere, om enn kort, utviklingen av metoder for lagring og overføring av informasjon, utviklingen av informasjonsbærere, fra en steinmur i en hule til den siste utviklingen innen høyteknologi.
Legender om dyp antikken ...
Snart, med utseendet til de første sivilisasjonene, ble piktografi forvandlet til hieroglyfer og kileskrift. Abstrakte begreper, kalkulus etc. har allerede dukket opp i det nye skiltsystemet, og selve skiltsystemet er blitt mindre i størrelse.
Informasjonsbærerne har også endret seg: nå er steinmurene blitt menneskeskapte, steinutskjæringen er blitt dyktigere. Kompakte informasjonsbærere dukket også opp: papyrusark i Egypt og leirtavler i Mesopotamia.
Jo nærmere våre dager, jo billigere og mer kompakte informasjonsbærere ble, informasjonsmengden økte med størrelsesordener, språktegnsystemet ble enklere og enklere.
Fra papyrus har menneskeheten gått over til pergament, fra pergament til papir. Fra hieroglyfer til alfabetisk skrift (selv dagens hieroglyfiske språk - kinesisk, japansk, koreansk - er basert på et standard alfabetisk sett).
Slik så vi i noen få avsnitt på fortiden til språket og informasjonsbærerne og kom praktisk talt nær hovedtemaet.
Evolusjon av informasjonsbærere i XX-XXI århundrer
Hulkort og hullbånd
Med utviklingen av maskinteknikk og produksjonsautomatisering ble det nødvendig å programmere maskinverktøy og maskiner - oppgaven med et sekvensielt sett med operasjoner for å rasjonalisere produksjonen. For dette ble det opprettet et binært språk (0/1 - av / på), og hullkortet ble den første informasjonsbæreren på binærspråket. Et ark med tykt papir ble brutt inn i et visst antall celler, noen av dem brøt gjennom, andre forble intakte. Et standard hullkort hadde informasjon på 80 tegn.
Senere, i henhold til samme operasjonsprinsipp, begynte stanset tape å bli brukt - en papirrull eller nitrocellulosetape med utstansede hull. Fordelen med hullbåndet var en relativt høy lesehastighet (opptil 1500 B/s), men den lave styrken til båndet og umuligheten av manuell redigering av informasjon (for eksempel kan et hullkort trekkes ut av stokken og stanse de nødvendige bitene manuelt).
Magnetisk teip
Papirmedier er erstattet av magnetiske medier. Først var det en spesielt magnetisert ledning (et slikt medium brukes fortsatt i svarte bokser med fly), deretter ble det erstattet av fleksibelt magnetbånd, som ble viklet i spoler eller kompakte kassetter. Prinsippet for opptak ligner litt på stansing. Båndet er delt i bredden i flere uavhengige spor; Når den passerer gjennom det magnetiske opptakshodet, magnetiseres den nødvendige delen av båndet (i likhet med den stansede delen av et stanset bånd), deretter vil den magnetiserte delen bli lest av datamaskinen som 1, ikke magnetisert som 0.
Fleksible magnetiske disker
Etter magnetbåndet ble en fleksibel magnetisk skive oppfunnet - en sirkel laget av tett fleksibel plast med et magnetisk lag påført overflaten. De første diskettene var åtte-tommers, senere ble de erstattet av de mer kjente 5,25-tommers og 3,5-tommers. Sistnevnte holdt stand på mediemarkedet frem til midten av 2000-tallet.
Kjører på hard magnetiske disker
Parallelt med fleksible magnetiske medier utviklet det seg harddiskmedier (harddisker, harddisker, HDDer). Den første fungerende HDD-modellen ble laget i 1956 av IBM (modell IBM 350). Volumet på IBM 350 var 3,5 MB, som var ganske mye på den tiden. Størrelsen på den første harddisken var som et stort kjøleskap og veide litt mindre enn et tonn.
I tretti år har størrelsen på harddisken blitt redusert til 5,25-tommer (størrelsen på en optisk stasjon), etter ytterligere ti år har harddisker blitt det vanlige 3,5-tommers formatet.
Volumet på 1 GB ble overvunnet på midten av 1990-tallet, og i 2005 ble det maksimale volumet for langsgående opptak nådd - 500 GB. I 2006 ble den første 500 GB vinkelrett harddisken utgitt. I 2007 ble milepælen på 1 TB passert (modellen ble utgitt av Hitachi). For øyeblikket er det største volumet av en kommersiell HDD-modell 3 TB.
Flash-minne er en form for halvlederteknologi, elektrisk programmerbart minne (EEPROM). På grunn av kompaktheten, lave kostnader, mekanisk styrke, stort volum, driftshastighet og lavt strømforbruk, er flash-minne mye brukt i digitale bærbare enheter og lagringsmedier.
Det er to hovedtyper av flash-minne: HELLER IKKE og NAND.
NOR-minne brukes som et lite ikke-flyktig minne som krever rask tilgang uten maskinvarefeil (mikroprosessor-cache, POST og BIOS-brikker).
NAND-minne brukes i de fleste elektroniske enheter som hovedlagringsmedium (mobiltelefoner, TV-er, mediespillere, spillkonsoller, fotorammer, navigatorer, nettverksrutere, tilgangspunkter, etc.). NAND brukes også i SSD-er, et alternativ til magnetiske harddisker, og som cache i hybridharddisker. Ikke glem flash-kort av alle formfaktorer og tilkoblingstyper.
Den viktigste ulempen med flash-minne er det begrensede antallet skrivesykluser til mediet. Dette skyldes selve teknologien til det omprogrammerbare minnet.
Optiske plater
Disse bærerne er polykarbonatskiver med et spesielt metallbelegg påført på en av sidene. Opptak og påfølgende lesing utføres ved hjelp av en spesiell laser. Under opptak på et metallbelegg lager laseren spesielle groper (groper), som, når de leses av laserstasjonen, vil bli lest som "1".
Hele utviklingen av optiske medier kan deles inn i fire deler:
Første generasjon: laserplater, cd-plater, magneto-optiske plater. Hovedfunksjonen er relativt dyre disker med lite volum, stasjonene har høyt strømforbruk (direkte relatert til teknologien for opptak og lesing av disker). Compact-plater er litt utenfor denne definisjonen (det er tydeligvis derfor de tok den dominerende posisjonen før andre generasjon optiske plater).
Andre generasjon: DVD, MiniDisc, Digital Multilayer Disk, DataPlay, Fluorescent Multilayer Disc, GD-ROM, Universal Media Disc. Hva skiller andre generasjon optiske plater fra den første? Først av alt, den høye tettheten av informasjonsregistrering (6-10 ganger). I tillegg til DVD har de hovedsakelig spesialiserte applikasjoner (MD - for lydopptak, UMD - for Sony PlayStation-konsoller). I tillegg til DVD krever alle andre formater dyrt utstyr for opptak og lesing av informasjon (spesielt DMD og FMD, som bruker flerlags og flerdimensjonale lagringsteknologier).
Tredje generasjon: Blu-ray Disc, HD DVD, Forward Allsidig Disc, Ultra Density Optical, Professional Disc for DATA, Allsidig Multilayer Disc. Disse optiske platene er avgjørende for lagring av HD-video. Hovedfunksjonen er bruken av blå = fiolett laser for å skrive og lese informasjon i stedet for rød (bortsett fra VMD). Dette lar deg øke opptakstettheten enda mer (6-10 ganger sammenlignet med andre generasjon).
Som med enhver evolusjon, er det en hovedgren av utvikling og sekundære grener i utviklingen av optiske plater. Hovedgrenen er de typene optiske plater som har fått mest utbredt og størst kommersiell suksess: CDer, DVDer, Blu-Ray. Andre typer optiske plater har enten nådd en blindvei i utviklingen, eller har spesialiserte applikasjoner.
Fjerde generasjon (nær fremtid): Holografisk allsidig plate. Den viktigste revolusjonerende teknologien i utviklingen av optiske lagringsmedier anses å være holografisk opptaksteknologi, som gjør det mulig å øke opptakstettheten på en optisk plate med ca. 60-80 ganger. De første holografiske platene ble presentert tilbake i 2006, og selve den teknologiske standarden ble endelig godkjent i 2007. Men ting er der fortsatt. I 2010 ble det kunngjort at 515 GB mediekapasitetsgrense var overskredet, men denne holografiske diskmodellen ble ikke satt i produksjon.
1) Papirmedier.
En av de vanligste informasjonsbærerne er papir. På skolen skriver vi informasjon i en notatbok, vi studerer teoretisk materiale fra lærebøker, når vi utvikler en rapport, sammendrag eller annen melding finner vi nødvendig informasjon i andre kilder (bøker, oppslagsverk, ordbøker osv.) (Fig. 5) , som i deres
køen er papirmedier
De første datamaskinene jobbet på hullkort.(fig. 6, fig. 7)
Magnettape har vist seg å være ganske pålitelig, holdbar og rimelig for enhver informasjonsbærer.I de første datamaskinene (elektroniske datamaskiner) ble informasjon lagret på magnetbånd og magnetiske disker (lysbilde 17 - den første datamaskinen)
(Lærerens forklaring er ledsaget av en demonstrasjon av magnetiske disker.
Én diskett deles ut til hver skolebenk for «studiet» til elevene)
I moderne datamaskiner brukes følgende magnetiske medier som informasjonsbærere:
1) diskett(som du kan legge dataene til 3000 hullkort på).
2) hard magnetisk disk eller winchester ( lagrer 100 000 eller flere disketter). Inne i hardmetallhuset er det flere titalls magnetiske skiver plassert på én akse (fig. 12). Registrering eller lesing av informasjon leveres av flere magnethoder. For å bevare informasjon og funksjonalitet må hardmagnetiske disker beskyttes mot støt og plutselige endringer i posisjonen til systemenheten (du kan ikke
Vipp og snu under drift).
3) streamere(strømkassetter) - enheter som tar opp eller leser lydinformasjon (fig. 13). Dette mediet inneholder et magnetbånd.
Laserskiver er laget av plast, dekket med et tynt lag metall på toppen og en gjennomsiktig lakk som beskytter mot mindre riper eller smuss. Å skrive eller lese informasjon i en CD-stasjon utføres ved hjelp av laserlys. Ved skriving brenner laserstrålen ut mikroskopiske fordypninger på overflaten av platen, og koder dermed informasjon (ved lesing reflekteres laserstrålen fra overflaten til den roterende platen). Disse platene bør beskyttes mot støv og riper.Skille mellom CD- og DVD-plater.
Spørsmål: - Hvilken informasjon kan brennes på CDer og DVDer?(DVD kalles en digital videoplate, derfor er det mulig å ta opp video- og lydinformasjon på den, tekst-, grafikk- og lydinformasjon kan tas opp på en CD-disk).
I henhold til opptaksmetoden er laserplater delt inn i følgende typer:
CD- rom, DVD- rom- er skrivebeskyttet. Du kan ikke skrive eller slette informasjon fra en slik plate. Slike plater inkluderer pedagogiske, spillprogrammer, elektroniske lærebøker, etc.
CD- R, DVD- R- du kan bare skrive informasjon til en plate én gang. Data kan ikke slettes etter opptak.
CD- RW, DVD- RW- du kan ta opp informasjon på en slik disk flere ganger.
Et elektronisk lagringsmedium er en enhet for lagring, lagring og overføring av informasjon. En personlig datamaskin bruker til dette formålet en intern lagringsenhet kalt en harddisk eller harddisk... Navnet "Winchester" dukket opp historisk for den første opprettede harddisken, hvor noen av parameterne viste seg å ligne kaliberet til en jaktrifle.
I noen tilfeller bruker datamaskinbrukeren ekstra eksterne lagringsenheter.
Vanlige eksterne lagringsmedier er CD-er... De vil bli delt inn i enheter som kun er beregnet på å lese informasjonen som allerede opprinnelig er skrevet på dem, enheter beregnet for engangsregistrering av informasjon og videre lesing, og enheter beregnet på flere opptak, sletting av informasjon og lesing. Informasjonen skrives til CD-en i form av filer. Opptaks-CDen settes inn i den optiske stasjonen på datamaskinen. Informasjon på CD-er tas opp med laser.
Skrivebeskyttede CD-er er ofte en slags opplæring skrevet av leverandøren av programvaren.
filmer, inkludert undervisnings-, lydopptak.
Skrivebeskyttede CDer er utpekt som følger: CD-ROM (oversatt som skrivebeskyttet minne)
For eksempel, på denne CDen spilte jeg inn arkivet til nettstedet mitt "Pensionerka" i to år, for sikkerhets skyld. Samtidig slettet jeg disse filene fra datamaskinen, siden nettstedet utviklet seg, har mye endret seg, og det gir ingen mening å lagre alle filene i den nåværende arbeidsmappen på datamaskinen, og tar opp plass. Denne CDen er skrivebeskyttet, kan ikke overskrives eller andre filer legges til. Samtidig kan du kopiere filene fra platen tilbake til datamaskinen om nødvendig.
Denne platen har et spesielt lag som lar deg skrive ut omslaget, plateetiketten med inskripsjoner og bilder på en blekkskriver. Denne teknologien har siden blitt foreldet. Det er nå utviklet teknologier, ved hjelp av hvilke et deksel, en etikett med inskripsjoner og bilder kan settes på en plate ved å snu den opp ned i stasjonen. For å gjøre dette må du kjøpe en tom CD "med LightScribe-støtte" hvis du vet at stasjonen din støtter denne teknologien.
Den enkleste måten er å skrive på platen med en spesiell tusj, som kan kjøpes i en databutikk, i stedet for å lage etiketter.
CD-er beregnet for engangsskriving av informasjon og for lesing har bokstaven "R" i betegnelsen,
CD-R eller DVD + R eller DVD-R
og for flere skriving av bokstaven "RW":
DVD + RW
CD-plater er større enn CD-er og er mer allsidige. På en slik universell disk kan du ta opp alle filer, inkludert lyd og video. Det finnes lydplater - Audio-CDer, kun beregnet for lytting i en lydspiller. Dette lydopptaket kan også spilles av på en datamaskin hvis avspillingsprogrammet er installert på den.
Kjøpe CDer for opptak av informasjon, må du huske på at de er forskjellige i opptakshastighet og volum. Det ser slik ut:
DVD + R er en skrivebeskyttet plate (inkludert video).
16x - skrivehastighet - gjennomsnittlig
Diskvolum - 4, 7 GB gigabyte
Esken inneholder 25 tomme plater (blanks)
CD-R er en skrive-en gang (inkludert video) og skrivebeskyttet plate.
Volumet på disken er 700 MB mindre, men hastigheten er høyere - 52x, antall disker i esken er 10 stk.
DVD + RW er en gjenbrukbar, slettbar, overskrivbar og lesbar plate.
Skrivehastighet fra 1 til 4x
Diskvolum - 4, 7 GB gigabyte
Til skrive eller lese filer til CD den settes inn i stasjonen til en stasjonær datamaskin eller bærbar PC. Ved å trykke på en knapp trekkes drivpanelet ut, hvor platen er pent plassert med speilsiden ned.
Ved å trykke på knappen igjen skyves panelet med platen tilbake.
Hvis det er nødvendig å overføre en stor mengde informasjon til et eksternt medium, opprette for eksempel en musikksamling, et videobibliotek eller en samling av malerier, bruk eksterne HD-er... De er vanligvis små og lette, har stor lagringskapasitet, høy skrive- og lesehastighet og er holdbare. Lagring av en samling filer på harddisken krever ikke fysisk plass i leiligheten.
Mens lagring av en samling på CDer krever spesielle stativer og plass til dem.
I tillegg blir CD-er lett riper, noe som gjør de innspilte filene uleselige. Påliteligheten til å lagre filer på harddisken er mye høyere. Informasjon på en ekstern harddisk kan gjentatte ganger slettes og skrives om og selvfølgelig leses opp.
Harddisker kommer i en rekke design og spesifikasjoner.
De er koblet til en datamaskin ved hjelp av en USB-kabel.
Det finnes også eksterne miniatyrenheter for opptak og lagring av informasjon, som kalles "flash-minne" eller "flash-stasjon" eller bare "flash-stasjon"... I hjertet av denne enheten er en mikrokrets som kan lagre informasjon selv når strømmen er slått av. Flash tillater flere omskrivninger av informasjon. Moderne flash-stasjoner av de nyeste modellene overgår til og med CD-er i minnekapasitet.
Flash-stasjoner praktisk på grunn av deres lille størrelse og enkle tilkobling ikke bare til en datamaskin, men for eksempel til og med en TV. Moderne digital-TV lar deg spille av filmer som er tatt opp på en flash-stasjon i noen spesifikke formater. USB-pinnen settes inn i "USB"-kontakten på TV-dekselet.
Elektroniske lagringsmedier
Teknologien for å registrere informasjon på magnetiske medier dukket opp relativt nylig - omtrent på midten av 1900-tallet (40-50-tallet). Men allerede flere tiår senere - på 60-70-tallet - har denne teknologien blitt svært utbredt over hele verden.
Et magnetbånd består av en stripe med tett stoff som et lag med ferromagneter er avsatt på. Det er på dette laget informasjon "memoreres". Innspillingsprosessen ligner også prosessen med å spille inn på vinylplater - ved hjelp av en magnetisk induksjonsspole, i stedet for et spesielt apparat, tilføres en strøm til hodet, som driver en magnet. Lyden tas opp på båndet på grunn av virkningen av elektromagneten på båndet. Magnetens magnetiske felt endres over tid med lydvibrasjonene, og på grunn av dette begynner små magnetiske partikler (domener) å endre plassering på overflaten av filmen i en viss rekkefølge, avhengig av effekten av magnetfeltet som skapes ved elektromagneten på dem. Og når opptaket spilles av, observeres den omvendte opptaksprosessen: det magnetiserte båndet eksiterer elektriske signaler i magnethodet, som etter forsterkning går lenger inn i høyttaleren.
Kompakt kassett (lydkassett eller rett og slett kassett) er en databærer på magnetbånd, i andre halvdel av 1900-tallet var den en vanlig mediebærer for lydopptak. Den ble brukt til å ta opp digital- og lydinformasjon. Den kompakte kassetten ble først introdusert i 1964 av Philips. På grunn av sin relative billighet var den kompakte kassetten i lang tid (fra tidlig på 1970-tallet til 1990-tallet) det mest populære opptakbare lydmediet, siden 1990-tallet,
ble erstattet av CD-er.
Det finnes mange forskjellige typer magnetiske medier i verden i dag: disketter for datamaskiner, lyd- og videokassetter, spolebånd osv. Men etter hvert åpner det seg nye fysikklover, og med dem nye muligheter for å registrere informasjon. For bare et par tiår siden dukket det opp mange informasjonsbærere, basert på en ny teknologi – lesing av informasjon ved hjelp av linser og en laserstråle.
Utviklingen av materielle bærere av dokumentert informasjon som helhet følger banen for kontinuerlig søk etter objekter med høy holdbarhet, stor informasjonskapasitet med minimale fysiske dimensjoner på bæreren. Siden 1980-tallet har optiske (laser) plater blitt mer utbredt. Dette er plast- eller aluminiumsplater designet for å ta opp og gjengi informasjon ved hjelp av en laserstråle.
Når det gjelder applikasjonsteknologi, er optiske, magneto-optiske og digitale CD-er delt inn i 3 hovedklasser:
1. Plater som tillater engangsopptak og flergangsavspilling av signaler uten mulighet for å slette dem (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - tatt opp en gang, lest mange ganger). De brukes i elektroniske arkiver og databanker, i eksterne datamaskinlagringsenheter.
2. Vendbare optiske plater som tillater flere opptak, avspilling og sletting av signaler (CD-RW, CD-E). Dette er de mest allsidige stasjonene som kan erstatte magnetiske medier i praktisk talt alle applikasjoner.
3. Digitale universelle videoplater DVD (Digital Versatile Disk) som DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R med stor kapasitet (opptil 17 GB).
Navnet på optiske plater bestemmes av metoden for å skrive og lese informasjon. Informasjon på sporet er skapt av en kraftig laserstråle, som brenner trau på speiloverflaten av disken, og er en veksling av trau og reflekterende områder. Ved lesing av informasjon reflekterer speiløyene lyset fra laserstrålen og oppfattes som en enhet (1), fordypningene reflekterer ikke strålen og blir følgelig oppfattet som null (0). Dette prinsippet lar deg oppnå en høy tetthet av informasjonsregistrering, og derfor en stor kapasitet med minimale dimensjoner. En CD er et ideelt middel for å lagre informasjon - latterlig billig, praktisk talt upåvirket av miljøpåvirkninger, informasjonen som er registrert på den vil ikke bli forvrengt eller slettet før platen er fysisk ødelagt, har en kapasitet på 700 MB.
En magneto-optisk disk er en informasjonsbærer som kombinerer egenskapene til optiske og magnetiske lagringsenheter. Skiven er laget ved hjelp av ferromagneter. Med alle sine fordeler har magneto-optiske disker alvorlige ulemper: relativt lav skrivehastighet, forårsaket av behovet for å slette innholdet på disken før skriving, og etter skriving - ved å sjekke for lesing; høyt strømforbruk - for å varme overflaten kreves lasere med betydelig kraft, og derfor høyt strømforbruk. Dette gjør det vanskelig å bruke MO-skrivestasjoner i mobile enheter.
DVD (d-vid-dim, engelsk Digital Versatile Disc - digital flerbruksplate) er et disklignende lagringsmedium som ser ut som en CD, men som har evnen til å lagre en stor mengde informasjon på grunn av bruk av laser med en kortere bølgelengde enn for vanlige CD-er. De første platene og DVD-spillerne dukket opp i november 1996 i Japan og i mars 1997 i USA. De var beregnet på å ta opp og lagre videobilder. Interessant nok koster de første 3,95 GB DVD-ene $ 50 hver. For øyeblikket er det seks varianter av slike stasjoner med kapasiteter fra 4,7 til 17,1 GB. De brukes til å ta opp og lagre all informasjon: video, lyd, data.
Å jobbe med informasjon i vår tid er utenkelig uten en datamaskin, siden den opprinnelig ble opprettet som et middel for informasjonsbehandling og først nå begynte den å utføre mange andre funksjoner: lagring, transformasjon, opprettelse og utveksling av informasjon. Men før den tok den formen den nå er kjent med, gjennomgikk datamaskinen tre omdreininger.
Den første datarevolusjonen kom på slutten
50-årene; dens essens kan beskrives med to ord: datamaskiner dukket opp.
De ble oppfunnet ikke mindre enn ti år før det, men det var på den tiden man begynte å produsere seriemaskiner, disse maskinene sluttet å være et forskningsobjekt for forskere og en nysgjerrighet for alle andre. Et og et halvt tiår senere hadde ingen stor organisasjon råd til å klare seg uten et datasenter. Hvis de da snakket om en datamaskin, så de umiddelbart for seg maskinrom fylt med stativer, der folk i hvite frakker tenkte intenst. Og så fant den andre revolusjonen sted. Nesten samtidig oppdaget flere bedrifter at teknologiutviklingen hadde nådd et slikt nivå da det ikke var nødvendig å bygge et datasenter rundt en datamaskin, og det selv ble lite. Dette var de første mini-datamaskinene. Men det gikk litt over ti år til, og den tredje revolusjonen begynte - på slutten av 70-tallet dukket det opp personlige datamaskiner. På kort tid, fra en stasjonær kalkulator til en fullverdig liten maskin, har PC-er tatt plass på skrivebordet til individuelle brukere.
I samme øyeblikk da den første datamaskinen først behandlet flere byte med data, oppsto spørsmålet umiddelbart: hvor og hvordan lagre de oppnådde resultatene? Hvordan lagre beregningsresultater, tekst og grafiske bilder, vilkårlige datasett?
Først og fremst må det være en enhet som datamaskinen skal huske informasjon med, deretter kreves det et lagringsmedium som det kan overføres på fra sted til sted, og en annen datamaskin må også enkelt lese denne informasjonen. La oss ta en titt på noen av disse enhetene.
1. Hulkortleser: designet for lagring av programmer og datasett ved hjelp av hullkort - pappkort med hull i en bestemt rekkefølge. Hullkort ble oppfunnet lenge før bruken av datamaskinen, med deres hjelp ble det oppnådd veldig komplekse og vakre stoffer på vevemaskiner, fordi de kontrollerte driften av mekanismen. Endre settet med hullkort og stoffmønsteret blir helt annerledes - det avhenger av plasseringen av hullene på kortet. Med hensyn til datamaskiner ble det samme prinsippet brukt, bare i stedet for å tegne et stoff, ble hullene gitt kommandoer til datamaskinen eller datasett. Denne metoden for lagring av informasjon er ikke uten sine ulemper: - svært lav hastighet for tilgang til informasjon; - et stort volum hullkort for lagring av en liten mengde informasjon; - lav pålitelighet av informasjonslagring; - i tillegg fløy det stadig små sirkler av papp fra puncheren, som falt på hender, i lommer, ble sittende fast i håret og vaskedamene var fryktelig ulykkelige. Folk ble tvunget til å bruke hullkort ikke fordi de på en eller annen måte likte denne metoden spesielt, eller den hadde noen ubestridelige fordeler, ikke i det hele tatt, den hadde ingen fordeler i det hele tatt, det var bare at på den tiden var det ingenting annet, det var ingenting å velge mellom , måtte ut.
2. Magnetisk båndstasjon (streamer): basert på bruk av en båndtype enhet, og kassetter med magnetbånd. Denne metoden for å samle informasjon har vært kjent i lang tid og er vellykket brukt i dag. Dette skyldes det faktum at en ganske stor mengde informasjon er plassert på en liten kassett, informasjonen kan lagres i lang tid og tilgangshastigheten til den er mye høyere enn for en hullkortleser. På den annen side er streameren kun egnet for akkumulering, lagring av store mengder informasjon, sikkerhetskopiering av data. Det er nesten umulig å behandle informasjon ved hjelp av en streamer: en streamer er en sekvensiell datatilgangsenhet: for å få den femte filen, må vi bla gjennom fire. Hva om du trenger 7529?
3. En diskettstasjon (diskettstasjon). Denne enheten bruker som et lagringsmedium disketter - disketter, som kan være 5 eller 3 tommer. En diskett er en magnetisk disk, som en plate, plassert i en papphylse. Avhengig av størrelsen på disketten endres kapasiteten i byte. Mens en standard 5 "25" diskett rommer opptil 720 KB med informasjon, inneholder en 3 "5" diskett 1,44 MB. Disketter er universelle, egnet for alle datamaskiner av samme klasse utstyrt med en diskstasjon, kan brukes til å lagre, akkumulere, distribuere og behandle informasjon. Stasjonen er en enhet med parallell tilgang, så alle filene er like lett tilgjengelige. Ulempene inkluderer liten kapasitet, som gjør langtidslagring av store mengder informasjon nesten umulig, og ikke særlig høy pålitelighet på selve diskettene.
4. Harddisk (HDD - harddisk): er en logisk fortsettelse av utviklingen av magnetisk lagringsteknologi. De har svært viktige fordeler: - ekstremt stor kapasitet; - enkelhet og pålitelighet ved bruk; - muligheten til å få tilgang til tusenvis av filer på samme tid; - høy hastighet på datatilgang.
5. Vi har allerede anmeldt CDer og DVDer.
Men siden informasjonsstrømmene bare øker, er det nødvendig å utvikle flere og flere nye midler og enheter for å lage, behandle, lagre og overføre den.
Vi har allerede dekket lagring av data på CDer og DVDer ovenfor. Til tross for deres bekvemmelighet, på grunn av behovet for å bruke størst mulig mengde informasjon, begynner prosessen med deres forskyvning allerede. I de kommende årene, i personlige dataenheter som datamaskiner, vil flash-minne være en formidabel rival til harddisker.
6. Flash-minne (engelsk Flash-Memory) - et slags solid-state halvleder ikke-flyktig overskrivbart minne.
På grunn av kompaktheten, lave kostnader og lave strømkrav, er flash-minne allerede mye brukt i bærbare enheter drevet av batterier og akkumulatorer - digitale kameraer og videokameraer, digitale stemmeopptakere, MP3-spillere, PDAer, mobiltelefoner og smarttelefoner. I tillegg brukes den til å lagre fastvare i ulike perifere enheter (rutere, mini-PBX, kommunikatorer, skrivere, skannere). Inneholder ingen bevegelige deler, så i motsetning til harddisker er den mer pålitelig og kompakt.
Det viktigste svake punktet til flash-minne er antall omskrivingssykluser. Den kan leses så mange ganger du vil, men du kan bare skrive til et slikt minne et begrenset antall ganger (vanligvis omtrent 10 tusen ganger). Til tross for at det er en slik begrensning, er 10 tusen omskrivingssykluser mye mer enn en diskett eller CD tåler. Flash-minne er mest kjent for sin bruk i USB-flash-stasjoner. Takket være deres høye hastighet, volum og kompakte størrelse, erstatter USB-flash-stasjoner allerede CD-er fra markedet.
