Как работают накопители на жестких магнитных дисках. Выбор жесткого диска для компьютера. Обзор основных характеристик магнитных накопителей. Файловая система NTFS

Запоминающее устройство - носитель информации, предназначенный для записи и хранения данных. В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям.

Устройства хранения информации делятся на 2 вида:

  • внешние (периферийные) устройства
  • внутренние устройства

К внешним устройствам относятся магнитные диски, CD,DVD,BD,cтримеры,жесткий диск(винчестер),а также флэш-карта. Внешняя память дешевле внутренней, создаваемой обычно на основе полупроводников. Кроме того, большинство устройств внешней памяти может переноситься с одного компьютера на другой. Главный их недостаток в том, что они работают медленнее устройств внутренней памяти.

Внешний жесткий диск для идеальной защиты

Эксперты рекомендуют использовать внешние жесткие диски и диски, поэтому резервное копирование данных выполняется независимо от жесткого диска вашего компьютера, что обеспечивает большую безопасность. Это быстрое и удобное решение, но это также означает, что при возникновении проблем с компьютером или жестким диском у вас больше не будет доступа к этим данным. В худшем случае они будут безвозвратно потеряны.

Высокая емкость

Таким образом, у вас достаточно свободной памяти, чтобы защитить ваши данные профессионально, но и сохранить их, если вы не хотите делать это прямо на своем компьютере. Концепция и инструкции по использованию оборудования позволяют не брать на себя ответственность пользователя в случае потери. Французская администрация и Национальное агентство по безопасности информационных систем, в частности, оставляют за собой право контролировать легитимность запроса.

К внутренним устройствам относятся оперативная память, кэш-память, CMOS-память, BIOS. Главным достоинством является скорость обработки информации. Но в то же время устройства внутренней памяти довольно дорогостоящи.

Внешние:

НГМД(накопитель на гибких магнитных дисках)

Использование гибких дисков уходит в прошлое. Бывают двух типов и обеспечивают хранение информации на дискетах одного из двух форматов: 5,25" или 3,5". Дискеты формата 5,25" в настоящее время практически не встречаются (максимальная емкость 1,2 Мб). Для дискет формата 3,5" максимальная емкость составляет 2,88 Мб, самый распространенный формат емкости для них – 1,44 Мб. Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращается с постоянной угловой скоростью. Все дискеты перед употреблением форматируются – на них наносится служебная информация, обе поверхности дискеты разбиваются на концентрические окружности – дорожки, которые в свою очередь делятся на сектора. Одноименные сектора обеих поверхностей образуют кластеры. Магнитные головки примыкают к обеим поверхностям и при вращении диска проходят мимо всех кластеров дорожки. Перемещение головок по радиусу с помощью шагового двигателя обеспечивает доступ к каждой дорожке. Запись/чтение осуществляется целым числом кластеров, обычно под управлением операционной системы. Однако в особых случаях можно организовать запись/чтение и в обход операционной системы, используя напрямую функции BIOS. В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как такие воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Внутренний жесткий диск: надежный и надежный

Жесткий диск объединяет и улучшает емкость стационарных или мобильных компьютеров. Каждая внутренняя модель подходит для вашей машины. Прежде чем выбирать жесткий диск, обязательно выберите продукт, который соответствует конфигурации вашего ПК. На стороне хранения вы найдете диски емкостью 2, 5 и 3, 5. Прежде чем выбирать емкость вашего хранилища, вам необходимо убедиться, что у вас есть подходящее место для вашего компьютера. Каждая модель имеет место для размещения жесткого диска, который не должен превышать указанный размер, иначе он не войдет в его местоположение.

НЖМД(накопитель на жестких магнитных дисках)

Накопитель на жестком диске относится к наиболее совершенным и сложным устройствам современного ПК. Его диски способны вместить многие мегабайты информации, передаваемой с огромной скоростью.Основные принципы работы жесткого диска мало изменились со дня его создания.Взглянув на накопитель на жестком диске, вы увидите только прочный металлический корпус. Он полностью герметичен и защищает дисковод от частичек пыли. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех.

Внутренний жесткий диск: аксессуары

Для облегчения установки и использования жесткого диска производители предоставляют необходимые аксессуары. Установочный комплект помогает сдвинуть устройство в слот. Универсальный держатель позволяет переносить жесткий диск, не повредив его. Наконец, контроллер хранилища показывает в режиме реального времени оставшуюся емкость хранилища на жестком диске.

Жесткий диск - это аппаратное обеспечение, которое позволяет сохранять ваши данные

Эта информация не является изменчивой

Чтобы понять следующее, сравните жесткий диск с ноутбуком или все страницы будут белыми и на которых можно написать карандашом или другим стираемым карандашом. Во время форматирования эта операция выполняется: Блокнот будет опустошен, линии будут нарисованы и будет создана таблица пустого материала.
  • Запись на ноутбуке не ограничена, когда ноутбук заполнен, он заполнен!
  • Для жесткого диска это то же самое.
  • Можно стереть написанное и переписать что-то другое.
Итак, если мы суммируем роль жесткого диска красивым предложением.


Диск представляет собой круглую пластину с очень ровной поверхностью чаще из алюминия, реже - из

керамики или стекла, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски.Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, поступающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и "запомнить". Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с его направлением. После прекращения действия внешнего поля на поверхности диска образуются зоны остаточной намагниченности. Таким образом сохраняется записанная на диск информация. Участки остаточной намагниченности, оказавшись при вращении диска напротив зазора магнитной головки, наводят в ней электродвижущую силу, изменяющуюся в зависимости от величины намагниченности. Пакет дисков, смонтированный на оси-шпинделе, приводится в движение специальным двигателем, компактно расположенным под ним. Скорость вращения дисков, как правило, составляет 7200 об./мин. Для того, чтобы сократить время выхода накопителя в рабочее состояние, двигатель при включении некоторое время работает в форсированном режиме. Поэтому источник питания компьютера должен иметь запас по пиковой мощности. Появление в 1999 г. изобретенных фирмой IBM головок с магниторезистивным эффектом (GMR – Giant Magnetic Resistance) привело к повышению плотности записи до 6,4 Гбайт на одну пластину в уже представленных на рынке изделиях.

Жесткий диск хранит, считывает и записывает энергонезависимые данные

Важные особенности жесткого диска

  • Его мощность.
  • Скорость вращения.
Теперь, когда вы знаете теорию. Вот небольшая диаграмма, чтобы объяснить все это. Просто быстрая заметка о времени доступа и потоках. Время доступа соответствует времени, которое голова ставится, чтобы поместить себя в нужное место на дисках.

После того, как голова прочитала информацию, она должна быть отправлена ​​процессору, и в нее входит другое понятие: поток. Эта скорость передачи данных частично связана с тем, как диск подключен к контроллеру диска и его интерфейсу. Для вашей «ИТ-культуры» в настоящее время существует 4 основных типа разъемов.

Основные параметры жесткого диска:

  • Емкость – винчестер имеет объем от 40 Гб до 200 Гб.
  • Скорость чтения данных. Средний сегодняшний показатель – около 8 Мбайт/с.
  • Среднее время доступа. Измеряется в миллисекундах и обозначает то время, которое необходимо диску для доступа к любому выбранному вами участку. Средний показатель – 9 мс.
  • Скорость вращения диска. Показатель, напрямую связанный со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Скорость вращения жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего времени доступа (поиска). Повышение общей производительности особенно заметно при выборке большого числа файлов.
  • Размер кэш-памяти – быстрой буферной памяти небольшого объема, в которую компьютер помещает наиболее часто используемые данные. У винчестера есть своя кэш-память размером до 8 Мбайт.
  • Фирма-производитель. Освоить современные технологии могут только крупнейшие производители, потому что организация изготовления сложнейших головок, пластин, контроллеров требует крупных финансовых и интеллектуальных затрат. В настоящее время жесткие диски производят семь компаний: Fujitsu, IBM-Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba и Western Digital. При этом каждая модель одного производителя имеет свои, только ей присущие особенности.

Стримеры

Классическим способом резервного копирования является применение стримеров – устройств

Они также классифицируются по порядку потока. Прежде чем вы сможете записать на жесткий диск, вы должны «разрезать» его на разделы. И, наконец, жесткий диск - это аппаратное обеспечение, которое также может сломаться. Это может быть значительным в случае корпоративных серверов, поэтому на серверах жесткие диски монтируются в рейде.

Вот набор статей, связанных с жестким диском. Один из них состоит из набора коаксиальных круглых лотков, покрытых магнитным слоем, который позволяет записывать данные. Лотки и механизм считывания заключены в герметичную оболочку, которая изолирует их от окружающей пыли, так как любая мелкая частица может повредить поверхность диска.

записи на магнитную ленту. Однако возможности этой технологии, как по емкости, так и по скорости, сильно ограничены физическими свойствами носителя. Стример по принципу действия очень похож на кассетный магнитофон. Данные записываются на магнитную ленту, протягиваемую мимо головок. Недостатком стримера является слишком большое время последовательного доступа к данным при чтении. Емкость стримера достигает нескольких Гбайт, что меньше емкости современных винчестеров, а время доступа во много раз больше.

Фазы чтения и письма

Компьютер работает двоично, поэтому данные должны храниться как 0 и 1. Головки начинают записывать данные на периферию диска, а затем переходят в центр. Данные организованы в концентрические круги, называемые треками. Набор данных, расположенных на одной и той же дорожке и на разных лотках, называется цилиндром: геометрическая фигура представляет собой цилиндр.

Гигантские магниторезистивные головки

Вызывается минимальная площадь, которую может занять файл на диске. Действительно, блоки эксплойтов, которые на самом деле являются несколькими секторами. 32-битный режим характеризуется 32-разрядной передачей данных. В 16-битном режиме передача данных происходит на 16 бит.

Flash-карта

Устройства, выполненные на одной микросхеме (кристалле) и не имеющие подвижных частей, основаны на кристаллах электрически перепрограммируемой флэш-памяти. Физический принцип организации ячеек флэш-памяти можно считать одинаковым для всех выпускаемых устройств, как бы они ни назывались. Различаются такие устройства по интерфейсу и применяемому контроллеру, что обусловливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении.

Увеличение производительности по сравнению с переключением с 16-битного режима на 32-битный режим обычно незначителен. Скорость передачи - это количество данных, которые могут быть прочитаны или записаны на диск в заданное время. Время ожидания представляет собой время, в течение которого диск обнаружил дорожку и где она находила данные. Время доступа - это время, которое занимает голова от одного трека до следующего трека. Он выражается сегодня в мегабайтах в секунду. . Жесткий диск или просто жесткий диск - это высокопроизводительная система хранения данных, которая нестабильна, предназначена для хранения файлов и программ.

Multimedia Card (MMC) и Secure Digital (SD) – сходит со сцены из-за ограниченной емкости (64 Мб и 256 Мб соответственно) и низкой скорости работы.

SmartMedia – основной формат для карт широкого применения (от банковских и проездных в метро до удостоверений личности). Тонкие пластинки весом 2 грамма имеют открыто расположенные контакты, но значительная для таких габаритов емкость (до 128 Мбайт) и скорость передачи данных (до 600 Кбайт/с) обусловили их проникновение в сферу цифровой фотографии и носимых МРЗ-устройств.

Емкость жесткого диска определяет количество файлов и программ, которые могут быть сохранены. Жесткий диск также оказывает большое влияние на общую производительность оборудования, поскольку он определяет время загрузки программ и открытия и сохранения файлов. Жесткий диск размещается в корпусе и подключается к материнской плате через кабель.

Здесь программы и данные сохраняются, когда они не используются, или когда микрофон выключен. Диски вращаются с высокой скоростью, и набор головок чтения, установленных на подвижном плече, выполняет запись или доступ к данным в любом положении на дисках. Любая пыль, которая попала на диски, может привести к повреждению поверхности из-за огромной скорости вращения дисков. Небольшой фильтр позволяет воздуху поступать и выходить, делая внутреннее давление всегда равным окружающему воздуху.

Memory Stick – “эксклюзивный” формат фирмы Sony, практически не используется другими компаниями. Максимальная емкость – 256 Мбайт, скорость передачи данных доходит до 410 Кбайт/с, цены сравнительно высокие.

CompactFlash (CF) – самый распространенный, универсальный и перспективный формат. Легко подключается к любому ноутбуку. Основная область применения – цифровая фотография. По емкости (до 3 Гбайт) сегодняшние CF-карты не уступают IBM Microdrive, однако отстают по скорости обмена данными (около 2 Мбайт/с).

Жесткий диск - это жесткий диск, верно?

Если вы купили ультрапортативный, он, вероятно, пришел с твердотельным диском в качестве основного диска. Некоторые другие компьютеры поставляются со стандартным жестким диском. Традиционный вращающийся жесткий диск является основным носителем данных и энергонезависимым в компьютере. Жесткий диск - это, по сути, металлическая пластина с магнитной крышкой, в которой хранятся ваши данные, будь то отчеты о климате прошлого века, копия трилогии «Звездных войн» высокой четкости или ваша музыкальная коллекция.

USB Flash Drive – последовательный интерфейс USB с пропускной способностью 12 Мбит/с или его современный вариант USB 2.0 с пропускной способностью до 480 Мбит/с. Сам носитель заключен в обтекаемый компактный корпус, напоминающий автомобильный брелок. Основные параметры (емкость и скорость работы) полностью совпадают с CompactFlash, поскольку чипы самой памяти остались прежними. Может служить не только “переносчиком” файлов, но и работать как обычный накопитель – с него можно запускать приложения, воспроизводить музыку и сжатое видео, редактировать и создавать файлы. Низкое среднее время доступа к данным на Flash-диске – менее 2,5 мс. Вероятно, накопители класса USB Flash Drive, особенно с интерфейсом USB 2.0, в перспективе смогут полностью заменить собой обычные дискеты и частично – перезаписываемые компакт-диски, носители Iomega ZIP и им подобные.


PC Card (PCMCIA ATA) – основной тип флэш-памяти для компактных компьютеров. В настоящее время существует четыре формата карточек PC Card: Type I, Type II, Type III и CardBus, различающиеся размерами, разъемами и рабочим напряжением. Для PC Card возможна обратная совместимость по разъемам “сверху вниз”. Емкость PC Card достигает 4 Гб, скорость – 20 Мб/с при обмене данными с жестким диском.

Мы расскажем в первую очередь о внутренних дисках в этой истории, но почти все применимо и к внешним жестким дискам. Технология жестких дисков относительно устарела. Стандартизованная форма 25-дюймового жесткого диска в 1980-х годах с 5-дюймовыми настольными дисками и 5-дюймовым ноутбуком. Емкость выросла с нескольких мегабайт до нескольких терабайт, увеличившись более чем на миллион.

Некоторые практические примеры

С начала персональных вычислений всегда фиксировалось стационарное хранилище с такими технологиями, как пузырь памяти и смерть в семидесятых и восьмидесятых годах. Текущая флеш-память является логическим расширением той же идеи и не требует постоянной мощности для сохранения хранящихся данных.

Miniature Card (MC) – карточка флэш-памяти, предназначена в основном для карманных компьютеров, мобильных телефонов и цифровых фотокамер. Стандартная емкость составляет 64 Мбайт и больше.

xD Picture Card (extreme Digital) является новым типом флэш-памяти, разработанным компанией Toshiba специально для цифровых фотоаппаратов. На сегодняшний день это самое миниатюрное устройство флэш-памяти. Благодаря использованию технологии NAND не имеет ограничений на максимальный объем. Сейчас известны карточки xD Picture Card емкостью до 1 Гбайт, ожидается появление изделий емкостью до 8 Гбайт.

Но каждый тип хранилища имеет свой собственный набор функций. Как вы себя различаете и почему вы получаете одно, а не другое? Поскольку жесткие диски используют более старую, более развитую технологию, они будут оставаться экономичными в ближайшем будущем.

Основные параметры жесткого диска

Будь то для досуга, учебы или работы, дополнительная скорость может быть разницей между финишем во времени и неудачей. Фрагментация. По своим вращающимся поверхностям записи жесткие диски лучше всего работают с большими файлами, которые поддерживаются в смежных блоках. Таким образом, головка диска может начинать и заканчивать чтение при непрерывном движении. Когда жесткие диски начинают заполняться, большие файлы могут разбросаться по диску, заставляя его страдать от так называемой фрагментации.

MirrorBit Flash , разработанная компанией AMD, основана на технологии хранения в ячейке двух бит. Каждая ячейка разделена на симметричные (зеркальные) половинки изолирующим слоем из нитрида кремния и, таким образом, имеет удвоенную емкость. За счет “зеркальности” более быстро формируется стандартная 16-битная страница данных, что увеличивает скорость обмена. Чипы семейства MirrorBit имеют емкость 64 Мбит и могут быть установлены на большинство современных типов твердотельных устройств памяти.

Большинство жестких дисков припарковывают свои считывающие головки, когда система выключена, но они летают над физическим диском на расстоянии нескольких нанометров, когда они работают. Кроме того, даже ручные тормоза имеют ограничения. Форм-факторы: поскольку жесткие диски зависят от вращающихся тарелок, существует ограничение на их размер производства.

Шум: даже самый тихий жесткий диск будет издавать небольшой шум при использовании, от вращающихся тарелок или считывающего рычага, который перемещается спереди назад, особенно если он находится в системе, которая была удалена или была неправильно установлен в металлической системе. Более быстрые жесткие диски будут создавать больше шума, чем медленные диски.

Оптические CD,DVD,BD

CD (Compact Disc)-оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи/считывания информации на/c который осуществляется при помощи лазера.CD становятся все более быстродействующими и дешёвыми. На диске CD промышленным способом записывается информация. Наибольшее распространение получили 5-дюймовые диски CD емкостью 670 Мбайт. По своим характеристикам они полностью идентичны обычным музыкальным компакт-дискам. Данные на диске записываются в виде спирали (в отличие от винчестера, данные на котором располагаются в виде концентрических окружностей). С точки зрения физики лазерный луч определяет цифровую последовательность единиц и нулей, записанных на CD, no форме микроскопических ямок (пит, pit) на его спирали.Сегодня, имея компьютер с записывающим дисководом CD, можно сделать диск менее чем за час.

Накопители на гибких магнитных дисках

Общие сведения. Жесткие диски выигрывают в цене, емкости и доступности. Возможными исключениями являются мультимедийные пользователи высокого класса, такие как видеоредакторы, которые постоянно читают и записывают данные, но этим пользователям потребуются большие емкости для жестких дисков. Они в конечном итоге изнашиваются от постоянного использования, поскольку они используют физические методы записи.

Скорость выполнения случайных операций

Долговечность - это проблема, когда она отделена от проблем путешествий и неровностей. Правильное хранилище для вас. Итак, какая из двух соответствует вашим потребностям? Люди, которые предпочитают загружать свои медиафайлы локально, по-прежнему будут нуждаться в жестком диске с большей емкостью. Этот ноутбук не может спать, когда вы отключите его, чтобы достичь следующего полета. Сюда также входят те, кто работает в этой области, такие как общественные работники и исследователи университетов. Аудио Инженеры и Музыканты: Если вы записываете музыку, вы не хотите, чтобы царапины звучали на жестком диске. Эти пользователи являются первыми кандидатами на двойные дисковые системы. . Гибридные приводы и системы с двойным приводом.


DVD (Digital Versatile Disk, ранее Digital Video Disk), т. е. многоцелевой цифровой диск – тип компакт-дисков, хранящий от 4,7 до 17 Гбайт информации, что вполне достаточно для полнометражного фильма. Такой объем способен удовлетворить любого производителя компьютерных игр и энциклопедий, для выпуска которых обычно требовалось несколько CD-ROM, вызывая неудобства у пользователя.Спецификаций DVD-ROM рассматривает диски и технологию DVD в качестве средства хранения компьютерных данных, обладающего громадной емкостью. Спецификация DVD-Video, вокруг которой ломалось столько копий, предусматривает лишь запись полнометражных кинопрограмм с высоким качеством изображения, многоканальным звуком и интернациональными настройками. Спецификация DVD-Audio рассматривает стандарт записи лишь звука, предполагая, правда, значительно более высокое качество, многоканальность и возможность поместить на том же диске не только 74 мин. музыки, но и разнообразную сопутствующую информацию.Становится ясным, что стремительное понижение цен на DVD-устройства может привести к вытеснению CD-приводов уже в ближайшее время даже при условии использования старых носителей. DVD по структуре данных бывают четырёх типов:

  • DVD-видео - содержат фильмы (видео и звук);
  • DVD-Audio - содержат аудиоданные высокого качества (гораздо выше, чем на аудио-компакт-дисках);
  • DVD-Data - содержат любые данные;
  • смешанное содержимое.

BD (Blu-ray - англ. blue ray - синий луч и disc - диск) - формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA.В новой технологии появились кардинальные изменения в логической структуре диска, стоимости и других параметрах. Длина волны синего лазера укоротилась до 405 нм, что позволило позиционировать луч намного точнее, а следовательно, и размещать данные на диске с большей плотностью. Более короткая длина волны сине-фиолетового лазера позволяет хранить больше информации на 12 см дисках того же размера, что и у CD/DVD.BD является продуктом нового поколения, наиболее прогрессивным,отвечающим "требованиям нашего времени", чем CD и DVD.


Магнитно-оптические диски

Магнитно-оптический диск - носитель информации, сочетающий свойства оптических и магнитных накопителей.В последнее время все более широкое признание получает магнитооптическая технология, которая использует магнитные и оптические механизмы записи и чтения; все чаще магнитооптические накопители используются для хранения больших объемов информации.На сегодняшний день благодаря применению новых технических решений и последних технологий в магнитооптических системах ситуация с магнитооптическими накопителями полностью изменилась. Постоянное снижение цен на магнитооптические дисководы и улучшение технических характеристик позволит им в недалеком будущем полностью вытеснить с рынка стримеры, а постоянное увеличение емкости носителей и надежности хранения информации делает их работу в сетевых системах более эффективной по сравнению с накопителями типа CD-ROM.Запись на диск выполняется посредством последовательного нагревания ячейки диска лазером большой интенсивности до t=200 Со, в результате чего ячейка теряет заряд и последующего нанесения нового заряда при этой же температуре магнитной головкой. Считывание производится лазерным лучом меньшей интенсивности. Он направляется на ячейку и поляризуется имеющимся там зарядом (если таковой имеется), а считывающее устройство определяет является ли отраженный луч поляризованным.Не все магнитооптические диски могут быть перезаписываемыми; существуют также диски с однократной записью CC WORM (Continuons Composite Write Once Read Many) и частичной записью P-ROM (Partial read-only memory).Несмотря на большую емкость магнитооптических дисков, они не могут заменить жесткие диски. Прежде всего это связано с низким быстродействием магнитооптических дисководов, а ведь этот параметр является одним из основных показателей для жестких дисков. Быстродействие магнитооптических дисководов существенно снижается при записи диска; не спасает положение и технология кэширования записи. Как известно, запись на магнитооптический диск осуществляется за два прохода: при первом проходе данные стираются с диска, при втором - записываются. А если к тому же установить проверку данных при записи, то быстродействие снизится еще на 20-30%.

Если вам требуется средство для долговременного хранения данных, использование магнитных носителей, чувствительных к сотрясениям, магнитным и электрическим полям, - не слишком надежное решение. В этом случае стоит присмотреться к оптическим накопителям. Дисководы CD-R, к примеру, предполагают использование наиболее универсальных носителей, а также самую низкую цену хранения одного мегабайта информации. Однако использование технологии однократной записи не позволяет стирать ненужные данные и записывать новые. Кроме того, для записи на диски CD-ROM требуются значительные системные ресурсы, что делает такой подход не всегда приемлемым. Кроме дисководов CD-R есть еще один тип надежных устройств хранения информации - это магнитооптические устройства. Хотя случайный магнитный импульс может мгновенно уничтожить данные, записанные на гибких или жестких дисках, это не составит проблемы при использовании оптических накопителей, в которых вместо намагничивания при записи и считывании применяются лазерные лучи. Как следствие, они более эффективны для долговременного хранения данных или безопасной пересылки больших файлов по почте. Большая часть перезаписываемых оптических дисков может храниться 30 лет или даже больше, в то время как магнитные носители рассчитаны не более чем на 5 лет службы. Дополнительным преимуществом при архивации служит более низкая по сравнению с накопителями Zip или съемными жесткими дисками стоимость одного мегабайта записи, которая составляет всего около 11 центов для дисков на 230 Мбайт

Такие диски лучше переносят удары. Падение с метровой высоты на бетонный пол в большинстве случаев безопасно для 3,5-дюймовых оптических дисков. Кроме того, если для съемных жестких дисков или дисков, подобных Zip, существует несколько промышленных стандартов, то для оптических накопителей определена спецификация ISO. Вам, к примеру, не удастся прочитать содержимое картриджа SyJet с помощью дисковода Jaz, зато не составит труда считывать практически любой 3,5-дюймовый оптический диск на своем 3,5-дюймовом оптическом дисководе, независимо от производителя.

Несколько компаний недавно представили 3,5-дюймовые оптические дисководы, рассчитанные на 640 Мбайт записи, которые воспринимают старые диски объемом 230 Мбайт. Более ранние магнитооптические накопители тратили вдвое больше времени на запись данных, чем на чтение, так как во время первого прохода происходило уничтожение прежней информации, а собственно запись осуществлялась уже на втором проходе. В 640-мегабайтных дисководах, таких как Fujitsu DynaMO 640, максимальная скорость передачи данных составляет почти 4 Мбайт/с, что более чем вдвое превосходит аналогичный показатель для дисководов, рассчитанных на 230 Мбайт. Этого вполне достаточно для запуска приложений прямо с магнитооптического диска. До этого момента людям, занимающимся издательской деятельностью, приходилось выбирать между скоростью съемных жестких дисков и надежностью магнитооптики. Если вам требуется надежное средство для долговременного хранения данных и одновременно вы хотите иметь возможность запускать приложения со съемного носителя, магнитооптика будет для вас оптимальным решением.

5 ноября 1998 года Fujitsu Limited и Sony Corporation объявили о создании и развитии первого устройства магнитооптических дисков емкостью 1,3Гб, установив новый гигабайтный стандарт "GIGAMO". В новом магнитооптическом устройстве также впервые реализована новая технология Magnetical Induced Resolution (MSR), позволяющая читать исключительно малые области с магнитной записью, находящимися за пределами оптического разрешения. Фирма Fujitsu направила свои усилия на создание магнитооптических устройств, а Sony Corporation сконцентрировалась на создании дисков к этим устройствам. О поддержке нового стандарта заявили производители устройств Olympus и Konica, а также производители дисков Kyocera, Teijin, Toso, Hitachi-Maxell, Mitsubishi Chemical и Philips/PDO.

Накопитель на магнито-оптических компакт-дисках СD-MO (Compact Disk - Magneto Optical).Диски СD-MO можно многкратно использовать для записи.Ёмкость от 128 Мбайт до 2,6 Гбайт.

МО-библиотеки. Plasmon серии G МО-библиотеки Plasmon серии G представляют собой новое поколение в ряду магнитно-оптических накопителей, наиболее надежных в работе с архивированием и хранением данных. По сравнению с аналогичными МО-устройствами, доступными сегодня на рынке архивирования информации на МО/WORM-носителях, библиотеки Plasmon серии G предоставляют заказчику расширенные возможности, как по емкости, так и по срокам хранения информации.

UDO2 - разработка компании Plasmon, основанная на технологии ультраплотной записи голубым лазером. Быстрорастущие объемы архивных данных требуют решений с высокой стартовой ёмкостью и возможностью её увеличения по мере развития технологии с минимальными затратами. UDO2-технология позволяет записывать диски размером 60 Гб, что в шесть раз превышает возможности предыдущего поколения записи оптических дисков, таких как МО и DVD. Мобильность UDO2-картриджей в сочетании с возможностью управления извлеченными из библиотеки носителями (offline хранение) позволяют практически неограниченно увеличивать ёмкость хранилища.

Существующий метод однократной записи в рамках UDO2-технологии - качественно новый подход к созданию электронного архива, то есть массива информации, который нужно хранить десятилетиями в неизменном виде и время от времени пополнять новыми данными. Возможность случайного или умышленного удаления информации в этом случае исключена на физическом уровне.

Помимо дисков однократной записи (WORM), поддерживаются также перезаписываемые носители (RW).

Важная информация должна храниться самым надежным способом. Однако ценность информации многократно увеличивается, если к ней может быть получен оперативный доступ. Библиотеки G-серии обеспечивают и то, и другое одновременно. Высоконадежный способ записи позволяет хранить информацию на UDO-носителе не менее 50 лет. Доступ к данным осуществляется непрерывно, причем показатель времени доступа, которое обеспечивает UDO-привод, в 4 раза лучше, чем у предшественников.

Развитие рынка информационных технологий в последние годы идет нарастающими темпами. Оптические диски UDO2 ёмкостью 60 ГБ - это только второе поколение носителей на основе технологии записи голубым лазером, в течение ближайших 3-х лет появится третье поколениеэтих дисков в течение с заявленной ёмкостью до 240 ГБ. При этом все последующие поколения UDO-дисков будут обратно совместимы.

UDO-библиотеки от Plasmon - накопители высшего класса, ориентированные на профессиональные архивные решения. В настоящее время они являются авангардом на рынке архивного хранения данных.

Уникальные возможности накопителей G-серии обеспечивают максимальную надежность:

Мобильные приводы. Возможность замены приводов для модернизации и ремонта без выключения питания. Резервные источники питания. Гарантируют бесперебойное питание накопителя в случае выключения питания в помещении. Сканирующее устройство штрих-кодов. Распознает и запоминает штрих-коды каждого диска для более эффективного управления хранением. Система терморегуляции. Совмещенная (автоматическая и ручная) система терморегуляции позволяет поддерживать оптимальную температуру и охлаждать устройство без выключения питания.

МО-библиотеки Plasmon серии G являются идеальным архивным решением для приложений, требующих переработки большого количества документов с возможностью круглосуточной выборки информации. Используя новую усовершенствованную технологию в приводах 14X и поддерживая МО-носители емкостью 9,1 GB, библиотеки Plasmon серии G предоставляют пользователю архивную емкость, доступность данных и надежность хранения, превосходящие аналогичные параметры в оптических технологиях СD/DVD-библиотек. Магнитно-оптическая технология более всего пригодна для обеспечения быстрого и надёжного доступа к данным, архивированию данных и работе в многопользовательской среде, в особенности в решениях на основе WORM. Низкая цена за гигабайт информации. Благодаря использованию магнито-оптических приводов 14Х с носителями 9.1GB media, библиотеки серии G предоставляют заказчику гигантский объем хранения с низкой ценой за гигабайт информации. Долговечность сохранения данных. МО/WORM-носители имеют срок хранения информации, начиная от 30 лет и дольше, что ставит эту технологию выше остальных при выборе решения по долгосрочному хранению данных. Совместимость приводов и интеграция облегчают работу с библиотекой. Все библиотеки Plasmon серии G укомплектованы одним и тем же приводом для магнитно-оптических носителей, что облегчает поддержку и сервис накопителя. Библиотеки данной серии легко интегрируются как в проектируемые локальные сети, так и в уже существующие. Вместимость до 5,8 ТБ. Используя МО-носители емкостью 9,1ГБ, библиотека G638 вмещает до 5.8 ТБ архивной информации. Для увеличения количества информации, хранимой в библиотеке Plasmon серии G, используется носители 5.25-inch. Поддержка программного обеспечения. MO-библиотеки Plasmon поддерживаются основными производителями программного обеспечения по управлению МО-библиотеками, в числе которых K-Par, BacBone, OTG, и Qstar. В случае замены на другую модель той же серии, программное обеспечение может быть переустановлено на новую библиотеку. Комплектация. Полный комплект поставки состоит из основного модуля библиотеки, отличающихся по количеству слотов и установленных приводов MO/WORM 9.1GB, и программного обеспечения управления накопителем, с возможностью включения в конфигурацию дополнительных устройств.

Технические спецификации. Характеристики: Малые МО-библиотеки . Модель - G64 и G104/ Максимальная емкость - 580GB , 950GB. Максимальное число дисков - 64 , 104. Количество приводов - 2-4 , 2-4. Picker - dual, dual. Наработка робота на отказ - 2,000,000 циклов. Большие МО-Библиотеки. Модель - G164 и G238 и G438 и G638. Максимальная емкость - 1.5TB, 2.2TB, 4TB, 5.8TB . Максимальное число дисков – 164, 238, 438, 638 . Количество приводов - 4-6 , 4-10, 4-10 , 6-12. Picker - dual, dual, dual ,dual. Наработка робота на отказ 2,000,000 циклов.

Габариты : Малые МО-библиотеки. Высота (см) - 118.4, 118.4. Глубина (см) - 83.3, 83.3. Ширина (см) - 48, 48. Вес (кг) - 97.5, 97.5. Вес, брутто (кг) - 120.2, 120.2. Большие МО-Библиотеки. Высота (см) – 177, 177, 177, 177. Глубина (см) - 90.4, 90.4, 90.4, 90.4. Ширина (см) - 69 , 69 , 51.2 , 105. Вес (кг) - 190.5 , 193.2 ,241.5 ,289.8 . Вес, брутто (кг) - 258.5, 261.3, 320.9, 389.6.

Спецификации привода Тип привода - Sony, Магнитооптика, 9.1GB (14X) Размер буфера привода - 8MB Совместимость с МО - носителями (емкость) - Read/write: 9.1GB, 8.6GB, 5.2GB, 4.8GB, 2.6GB (MO and LIMDOW), 2.3GBRead: 1.3GB, 1.2GB, 650MB, 600MB Скорость вращения (оборотов в минуту). - 3,000 (G64, 104), 3,300 (G 164, 238), 3,600 (G 438, 638)

Условия работы МО - библиотек Plasmon серии G. Окружающая температура (во время работы) От 10 до 40°C Относительная влажность (во время работы) От 10% до 90%, без конденсации Не рабочий температурный режим От -30 до 10 и от 40 до 60°C Уровень влажности для хранения От 10 до 90%, без конденсации Напряжение 90-264V/AC Интерфейс SCSI-3

Информация взята с сайта:http://www.sciteclibrary.ru Для того чтобы какая-либо программа начала свое выполнение, она должна быть загружена в оперативную память. Оперативная память является энергозависимой, т.е. хранит информацию, пока компьютер включен. В оперативную память программа и данные для ее работы попадают из других устройств, загружаются из внешней памяти, энергонезависимых устройств памяти (жесткий диск, компакт-диск и т.д.).

Оперативная память хранит загруженную, выполняющуюся сей момент программу и данные, которые с ее помощью обрабатываются. Если после обработки предполагается дальнейшее использование данных то копию этого документа из оперативной памяти можно записать на одном из устройств внешней памяти (например, на жестком диске), создав на жестком диске файл, хранящий документ. Для того, чтобы технически осуществить процесс загрузки программы в оперативную память нужна программа-посредник между “железом” и человеком - операционная система . Операционная система (ОС) тоже должна быть загружена в оперативную память, но ОС загружается автоматически при включении компьютера.После ее загрузки можно использовать инструменты, предназначенные для загрузки других программ.

Основные характеристики:

  • Объем памяти определяется максимальным количеством информации, которая может быть помещена в эту память, и выражается в килобайтах, мегабайтах, гигабайтах.
  • Время доступа к памяти (секунды) представляет собой минимальное время, достаточное для размещения в памяти единицы информации.
  • Плотность записи информации (бит/см2) представляет собой количество информации, записанной на единице поверхности носителя.

Оперативная память изготавливается в виде небольших печатных плат с рядами контактов, на которых размещаются интегральные схемы памяти (модули памяти). Модули памяти различаются по размеру и количеству контактов (SIMM или DIMM), по быстродействию, по объему. Важнейшей характеристикой модулей оперативной памяти является быстродействие – частота, с которой считывается или записывается информация в ячейки памяти. Современные модули памяти имеют частоту 133 МГц и выше. Оперативная память состоит из огромного количества ячеек (десятки миллионов), в каждой из которых хранится определенная информация. От объема оперативной памяти зависит, сможет ли компьютер работать с той или иной программой. При недостаточном количестве памяти программы либо совсем не будут работать, либо будут работать медленно. Типичный современный компьютер имеет 256 или 512 Мб оперативной памяти.

Кэш-память

Кэш-память (с английского cash – запас)– устройство, имеющее очень короткое время доступа к данным. Встроенная в микросхему сверхбыстрая память. Обычно имеет размер 256 или 512 Кбайт, в мощных компьютерах до 1Гб и более.

В современных материнских платах применяется конвейерный кэш с блочным доступом (Pipelined Burst Cache). В кэш-памяти хранятся копии блоков данных тех областей оперативной памяти, к которым выполнялись последние обращения, и весьма вероятны обращения в ближайшие такты работы - быстрый доступ к этим данным и позволяет сократить время выполнения очередных команд программы. При выполнении программы данные, считанные из ОП с небольшим опережением, записываются в кэш-память. В кэш-память записываются и результаты операций, выполненных в МП.

По принципу записи результатов в оперативную память различают два типа кэш-памяти:

  • в кэш-памяти «с обратной записью» результаты операций, прежде чем их записать в ОП, фиксируются, а затем контроллер кэш-памяти самостоятельно перезаписывает эти данные в ОП;
  • в кэш-памяти «со сквозной записью» результаты операций одновременно, параллельно записываются и в кэш-память, и в ОП.

Микропроцессоры начиная от МП 80486 обладают встроенной в основное ядро МП кэш-памятью (или кэш-памятью 1-го уровня - L1), чем и обусловливается их высокая производительность. Микропроцессоры Pentium имеют кэш-память отдельно для данных и отдельно для команд: у Pentium емкость этой памяти небольшая - по 8 Кбайт, у Pentium MMX - по 16 Кбайт. У Pentium Pro и выше кроме кэш-памяти 1-го уровня есть и встроенная на микропроцессорную плату кэш-память 2-го уровня (L2) емкостью от 128 Кбайт до 2048 Кбайт. Эта встроенная кэш-память работает либо на полной тактовой частоте МП, либо на его половинной тактовой частоте.

Следует иметь в виду, что для всех МП может использоваться дополнительная кэш-память 2-го (L2) или 3-го (L3) уровня, размещаемая на материнской плате вне МП, емкость которой может достигать нескольких мегабайтов (кэш на MB относится к уровню 3, если МП, установленный на этой плате, имеет кэш 2-го уровня). Время обращения к кэш-памяти зависит от тактовой частоты, на которой кэш работает, и составляет обычно 1-2 такта. Так, для кэш-памяти L1 МП Pentium характерно время обращения 2-5 нс, для кэш-памяти L2 и L3 это время доходит до 10 нс. Пропускная способность кэш-памяти зависит и от времени обращения, и от пропускной способности интерфейса и лежит в широких пределах от 300 до 3000 Мбайт/с.

Использование кэш-памяти существенно увеличивает производительность системы. Чем больше размер кэш-памяти, тем выше быстродействие, но эта зависимость нелинейная. Имеет место постепенное уменьшение скорости роста общей производительности компьютера с ростом размера кэш-памяти. Для современных ПК рост производительности, как правило, практически прекращается после 1 Мбайт кэш-памяти L2. Создается кэш-память на основе микросхем статической памяти.

CMOS-память

CMOS-память (изготовленная по технологии CMOS – complementary metal – oxide semiconductor) предназначена для длительного хранения данных о конфигурации и настройке компьютера (дата, время, пароль), в том числе и когда питание компьютера выключено. Для этого используют специальные электронные схемы со средним быстродействием, но очень малым энергопотреблением, питаемые от специального аккумулятора, установленного на материнской плате. Это полупостоянная память.Питается от батарейки, поэтому сохраняет информацию и при полном отключении питания компьютера.

BIOS

BIOS - постоянная память, т.е. память, хранящая информацию при отключенном питании теоретически сколь угодно долго,в которую данные занесены при ее изготовлении. Такой вид памяти называется ROM (read only memory). (Basic Input-Output System) – базовая система ввода-вывода – содержит наборы групп команд, называемых функциями, для непосредственного управления различными устройствами ПК, их тестирования при включении питания и осуществления начального этапа загрузки операционной системы компьютера. В BIOS содержится также программа настройки конфигурации компьютера – SETUP. Она позволяет установить некоторые характеристики устройств ПК. BIOS как система непосредственно ориентирована на конкретную аппаратную реализацию компьютера и может быть различной даже в однотипных компьютерах.

КАК РАБОТАЕТ НАКОПИТЕЛЬ НА ЖЕСТКОМ ДИСКЕ Накопитель на жестком диске относится к наиболее совершенным и сложным устройствам современного персонального компьютера. Его диски способны вместить многие мегабайты информации, передаваемой с огромной скоростью. В то время, как почти все элементы компьютера работают бесшумно, жесткий диск ворчит и поскрипывает, что позволяет отнести его к тем немногим ко- мпьютерным устройствам, которые содержат как механические, так и элект- ронные компоненты. Взглянув на накопитель на жестком диске, вы увидите только прочный ме- таллический корпус. Он полностью герметичен и защищает дисковод от час- тичек пыли, которые при попадании в узкий зазор между головкой и поверх- ностью диска могут повредить чувствительный магнитный слой и вывести диск из строя. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагни- тных помех. Внутри корпуса находятся все механизмы и некоторые электронные узлы. Механизмы - это сами диски, на которых хранится информация, головки, ко- торые записывают и считывают информацию с дисков, а также двигатели, приводящие все это в движение. Диск представляет собой круглую металлическую пластину с очень ровной поверхностью, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Во многих накопите- лях используется слой оксида железа (которым покрывается обычная магнит- ная лента), но новейшие модели жестких дисков работают со слоем кобальта толщиной порядка десяти микрон. Такое покрытие более прочно и, кроме то- го, позволяет значительно увеличить плотность записи. Технология его на- несения близка к той, которая используется при производстве интегральных микросхем. Количество дисков может быть различным - от одного до пяти, количество рабочих поверхностей, соответственно, вдвое больше (по две на каждом ди- ске). Последнее (как и материал, использованный для магнитного покрытия) определяет емкость жесткого диска. Иногда наружные поверхности крайних дисков (или одного из них) не используются, что позволяет уменьшить вы- соту накопителя, но при этом количество рабочих поверхностей уменьшается и может оказаться нечетным. Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски. Принцип записи в общем схож с тем, который используется в обычном магнитофоне. Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, посту- пающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и "запомнить". Магнитное покрытие диска представляет собой множество мельчайших облас- тей самопроизвольной (спонтанной) намагниченности. Для наглядности пред- ставьте себе, что диск покрыт слоем очень маленьких стрелок от компаса, направленных в разные стороны. Такие частицы-стрелки называются домена- ми. Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с его направлением. После прекраще- ния действия внешнего поля на поверхности диска образуются зоны остаточ- ной намагниченности. Таким образом сохраняется записанная на диск инфор- мация. Участки остаточной намагниченности, оказавшись при вращении диска напротив зазора магнитной головки, наводят в ней электродвижущую силу, изменяющуюся в зависимости от величины намагниченности. Пакет дисков, смонтированный на оси-шпинделе, приводится в движение специальным двига- телем, компактно расположенным под ним. Скорость вращения дисков, как правило, составляет 3600 oб/мин. Для того, чтобы сократить время выхода накопителя в рабочее состояние, двигатель при включении некоторое время работает в форсированном режиме. Поэтому источник питания компьютера до- лжен иметь запас по пиковой мощности. Теперь о работе головок. Они пере- мещаются с помощью прецизионного шагового двигателя и как бы "плывут" на расстоянии в доли микрона от поверхности диска, не касаясь его. На пове- рхности дисков в результате записи информации образуются намагниченные участки, в форме концентрических окружностей. Они называются магнитными дорожками. Перемещаясь, головки останавливаются над каждой следующей до- рожкой. Совокупность дорожек, расположенных друг под другом на всех по- верхностях, называют цилиндром. Все головки накопителя перемещаются од- новременно, осуществляя доступ к одноименным цилиндрам с одинаковыми но- мерами. Хранение и извлечение данных с диска требует взаимодействия между опера- ционной системой, контроллером жесткого диска и электронными и механиче- скими компонентами самого накопителя. DOS помещает данные на хранение и обслуживает каталог секторов диска, закрепленных за файлами (FAT - File Allocation Table). Когда вы даете системе команду сохранить файл или считать его с диска, она передает ее в контроллер жесткого диска, кото- рый перемещает магнитные головки к таблице расположения файлов соответс- твующего логического диска. Затем DOS считывает эту таблицу, осуществляя в зависимости от команды поиск свободного сектора диска, в котором можно сохранить вновь созданный файл, или начало запрашиваемого для сохранения файла. Нужно отметить, что файл может быть разбросан по сотням различных секто- ров жесткого диска. Это связано с тем, что DOS сохраняет файл в первом встреченном ею секторе, помеченном как свободный. При этом файл может разбиваться на множество частей и размещаться в секторах, которые не ра- сположены непосредственно друг за другом (что, впрочем, почти незаметно для пользователя, хотя несколько снижает быстродействие компьютера). FAT хранит последовательность номеров секторов, в которые был записан файл. Таким образом они собираются в цепочку, каждое звено которой хранит сле- дующую часть файла. Информация FAT поступает из электронной схемы накопителя в контроллер жесткого диска и возвращается операционной системе, после чего DOS гене- рирует команду установки магнитных головок над соответствующей дорожкой диска для записи или считывания нужного сектора, при этом диск вращается со скоростью 3600 об/сек. Записав новый файл на свободные сектора диска, DOS возвращает магнитные головки в зону расположения FAT и вносит изме- нения в таблицу расположения файлов, последовательно перечисляя все сек- тора, на которых записан файл. Операционная система обращается к диску на уровне логического устройст- ва, содержащего некоторый перечень файлов, управляемых DOS. Она генери- рует команды управления контроллером дисков. Последний обычно представ- ляет собой отдельную плату, устанавливаемую в слот расширения персональ- ного компьютера. Контроллер дисков управляется операционной системой с использованием наиболее общих понятий, таких как физическое имя накопи- теля, номер головки и цилиндра, операция записи или чтения и т.п. Электроника жеcткого диcка cпрятана cнизу винчеcтера. Она раcшифровывает команды контроллера жесткого диска и передает их в виде изменяющегоcя напряжения на шаговый двигатель, перемещающий магнитные головки к нужно- му цилиндру диска. Кроме того, она управляет приводом шпинделя, стабили- зируя скорость вращения пакета дисков, генерирует сигналы для головок при записи, усиливает эти сигналы при чтении и управляет работой других электронных узлов накопителя. Накопитель на жестких дисках - большой шаг вперед по сравнению с гибкими дисками. Порой кажется удивительным, что такая сложная система работает столь надежно и слаженно. Но это еще не предел: возможности жестких дис- ков растут, все больше пользователей успешно применяют их в своей повсе- дневной работе. Для тех, кто при любой неполадке приглашает специалистов из сервисной фирмы (или для тех, чей винчестер работает безотказно), этот материал, вероятно, представит чисто познавательный интерес, для того же, кто отважится самостоятельно установить винчестер, статья, воз- можно, поможет избавиться от лишних приключений... Если, конечно, чита- телю не придет в голову вскрыть винчестер и попытаться самому разобрать- ся, что к чему - не исключено, что после этого даже специалист очень вы- сокого класса окажется бессилен чем-либо помочь.