ამჟამად, უფრო აქტუალური ხდება სხვადასხვა მედიაზე ინფორმაციის გრძელვადიანი შენახვის სარგებლობის პრობლემა და ახალი ტექნოლოგიების გამოყენება. არ შეიძლება უარყო, რომ ახალი ტექნოლოგიების დანერგვა დაკავშირებულია დამატებით ხარჯებთან - მოძველებული სისტემების შეცვლა ძვირია. ჩვენ შევეცდებით, ტრადიციული მეთოდების გამოყენებით შევადაროთ სხვადასხვა მედიაზე დიდი ხნის განმავლობაში შენახვისა და ინფორმაციის შენახვის ხარჯები, სხვადასხვა მედიაზე: ქაღალდი, დისკები, ფირზე, ფილმი.
ამჟამად, უფრო აქტუალური ხდება სხვადასხვა მედიაზე ინფორმაციის გრძელვადიანი შენახვის სარგებლობის პრობლემა და ახალი ტექნოლოგიების გამოყენება. არ შეიძლება უარყო, რომ ახალი ტექნოლოგიების დანერგვა დაკავშირებულია დამატებით ხარჯებთან - მოძველებული სისტემების შეცვლა ძვირია. ტრადიციული მეთოდების გამოყენებით, ჩვენ შევადარებთ სხვადასხვა მედიაზე დიდი ხნის განმავლობაში შენახვისა და ინფორმაციის გამოყენების ხარჯებს (75 წელი): ქაღალდი, დისკები, ფირზე და ფილმი.
ანალიზის შედეგები არის ჩარჩო, წინასწარი. უფრო სწორად განსაზღვროს სხვადასხვა ვარიანტის ღირებულება, უფრო ღრმა, მრავალწლიანმა კვლევამ, რომელიც ჩატარებულია ClipperGroup, Inc.– ს მიერ ჩატარებული კვლევებით. 2008 წელს
მხედველობაში მიღებული ხარჯის გაანგარიშებისას:
- ინფორმაციის შენახვის, აღრიცხვისა და გამოყენების ყველა ეტაპზე დასაქმებული პერსონალის ანაზღაურება და სწავლება / გადამზადება.
- მატერიალური ხარჯები, რომლებიც დაკავშირებულია ძირითადი საშუალებების (თაროები, დისკი (შემდგომში RAID) შეძენასა და შენარჩუნებას, დისკები, სკანერები, კომპიუტერები, მიკროფილმის აპარატურა და ა.შ.), სახარჯო მასალები (ქაღალდი, დისკები). , ფირები, ფილმები და ა.შ.
- შენობების, შენობების, ნაგებობების შენარჩუნების ან გაქირავების ხარჯები, სავენტილაციო, უსაფრთხოებისა და ხანძარსაწინააღმდეგო უსაფრთხოების უზრუნველყოფა. განსაკუთრებით მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ენერგიის მოხმარებასთან დაკავშირებული ხარჯები.
- პროგრამული უზრუნველყოფა (ექვემდებარება განახლებას).
ზედნადები სავარაუდოდ იგივეა, რაც საჭიროა ქაღალდზე და ფილმზე შენახვისთვის და დიდია დისკზე და ფირზე დრაივებზე შესანახად.
ჩვენი შეფასებით, გრძელვადიანი (75 წლის განმავლობაში) შენახვის, აღრიცხვის და გამოყენებისთვის 1 ჩვეულებრივი საცავის ერთეული ქაღალდზე (100 ფურცელი) ამჟამად, ანაზღაურების არსებული დონეზე, ელექტროენერგიის ტარიფები და ა.შ., წელიწადში ღირს საშუალოდ 30 რუბლს შეადგენს. აქედან, დაახლოებით 23 მანეთი იხარჯება შენახვის უზრუნველსაყოფად, დაახლოებით 5 მანეთი აღრიცხვისა და გამოყენების შესახებ.
ხარჯების ნაწილი არის ერთჯერადი (მასალები და გადახდა სავალდებულო, დოკუმენტური მასალების, დაშიფვრის, ფურცლების ნუმერაციის, აღწერილობის, სააღრიცხვო დოკუმენტების მომზადებისა და ა.შ.), ნაწილი - გამეორება გარკვეული წლის შემდეგ. მაგალითად, ერთჯერადი მუყაოს სამუშაოებთან ერთად, პერიოდულად ხდება ხელახალი კარტინგი, რაც დაკავშირებულია ახალი საარქივო ყუთების, თანამშრომლებისთვის ხელფასების შეძენასთან. ეს კი, თავის მხრივ, იწვევს გადაადგილების, მარკირების და ა.შ. ”ქაღალდის” შემთხვევების შენახვის ღირებულებაში საკმაოდ დიდი წილი არის საქმეების გამოყოფა და დაგება და ხშირად ხდება მტვრის მოცილება. NSA- ს მდგომარეობიდან გამომდინარე, შრომატევადი დრო, რაც ნიშნავს "ძვირი", არის საჭირო მონაცემების ძიება.
ვინაიდან მუდმივად იზრდება ყველა ძირითადი ღირებულება, რაც „ქაღალდის ბიზნესის“ ღირებულებაა (ხელფასი, ქირა და ტექნიკური ხარჯები, მასალები და ა.შ.), მისი შენახვა ყოველწლიურად უფრო და უფრო ძვირია. თუ პირველ წელს ღირებულებაა 1 srvc. ერთეული სთ შეადგენს 11,9 რუბლს, შემდეგ შენახვის პერიოდის ბოლოს (თუნდაც მუდმივი ფასებითა და ხელფასებით) - 49 რუბლი, ე.ი. 4 ჯერ უფრო ძვირია.
შეზღუდულია ქაღალდზე შენახვის საფასურის შემცირების შესაძლებლობა. ისინი რეალურია მხოლოდ თანამედროვე ტექნოლოგიების ჩართულობით, ელექტრონული პროდუქტის დანერგვით საძიებო სისტემები, ელექტრონული აღრიცხვა და ა.შ., რაც გარდაქმნის ძალზე ტრადიციულ სისტემას დოკუმენტების შენახვის, აღრიცხვისა და გამოყენების შესახებ "ქაღალდის" მედიაზე.
"ქაღალდის" ფაილების შენახვის საფასურის შემცირების გზების ძიება შეიძლება გამოიწვიოს დაბალი ხარისხის მასალების გამოყენებამ, დაზოგვა შენახვის პირობების უზრუნველსაყოფად და, შედეგად, დოკუმენტების დაკარგვამ.
საპირისპირო სურათი მოცემულია ფილმზე მონაცემების შესანახად (მიკროფილმები, მიკროფიქები). საწყისი ეტაპი - მიკროფილმირების პროცესი, შენახვის პირობების უზრუნველყოფა - მოითხოვს სერიოზულ მატერიალურ ხარჯებს. მიკროფილმირების ერთჯერადი ხარჯები 1 srvc. ერთეული სთ თანხა 800 მანეთზე მეტი. ისინი მოიცავს ძვირადღირებული აღჭურვილობის შეძენას, პერსონალის მომზადებას, წყლის გამწმენდი სისტემის დამონტაჟებას და ა.შ., მოწყობილობები ასევე აუცილებელია ხარისხის კონტროლისთვის, ფილმისგან ინფორმაციის მოსმენით. წარმოების ღირებულებაში მნიშვნელოვანი წილი არის ფილმის, რეაგენტების, საწმენდების, დასუფთავების, ნარჩენების შეძენის ხარჯები.
თუმცა, დროთა განმავლობაში, შენახვა 1 srvc. ერთეული სთ ის უფრო იაფი ხდება ფილმზე, შემდეგ კი სტაბილიზირდება იმავე დონეზე და მომავალში ცოტა შეიცვლება.
რაც შეეხება მიკროფილების და მიკროფლიქტების აღრიცხვას და გამოყენებას, მაშინ (გარდა განსაკუთრებული, საკმაოდ ძვირი კითხვის მოწყობილობების საჭიროებისა), "ქაღალდის" ვერსიაში ბევრი განსხვავება არ არის. ეს ყველაფერი დამოკიდებულია NSA- ს მახასიათებლებზე.
შედეგად, ჩვენი შეფასებით, შენახვის, აღრიცხვისა და გამოყენების საშუალო ღირებულება 1 ს.კ. ერთეული სთ ფილმზე (ინახება 75 წლის განმავლობაში) არის დაახლოებით 40 მანეთი. მაგრამ ფილმი ინახება ბევრად უფრო დიდხანს (ქაღალდთან, დისკებთან და ფირთან შედარებით), ხოლო შედარებით მაღალი ღირებულება ანაზღაურდება შენახვის მაღალი უსაფრთხოების და კომპაქტურობის გამო. გარდა ამისა, თანამედროვე ტექნოლოგია საშუალებას იძლევა ფილმების მარკირება შტრიხკოდებითა და წარწერებით, მანქანების შემდგომი დამუშავებისა და მონაცემთა მოძიების ავტომატიზაციისთვის, აგრეთვე მონაცემთა ერთდროული ციფრული გადაღებისთვის.
შენახვის, აღრიცხვისა და გამოყენების ხარჯების თანაფარდობა ახლოს არის "ქაღალდის" ვარიანტთან: 40 რუბლიდან. დაახლოებით 30 მანეთი იხარჯება შენახვისთვის, დაახლოებით 6 მანეთი აღრიცხვისა და გამოყენების შესახებ.
2008 წელს, ClipperNotes- მა გამოაქვეყნა გამოთვლების შედეგები, რომლებიც შეადარებენ ნაკადს (ფირზე დრაივს) და დისკის მასივებს. მათივე დასკვნის თანახმად, ფირზე დისკი მნიშვნელოვან უპირატესობას ანიჭებს RAID მასივს, როგორც ხარჯების, ისე ენერგიის მოხმარების თვალსაზრისით, ხანგრძლივი შენახვის დროს და დიდი რაოდენობით შენახული მონაცემები.
დისკებზე შენახვის ღირებულება თითქმის 23-ჯერ მეტია, ვიდრე ფირზე, და ენერგიის ღირებულება დისკებზე შენახვისას თითქმის 290-ჯერ მეტია, ვიდრე ფირზე. ასე რომ, მაგალითად, შეინახოთ არქივი 6.6 პეტაბაიტი ზომის, მუდმივი დაშვებისთვის 5 წლის განმავლობაში დისკის სისტემის ღირებულება (RAID- მასივები, კონტროლერები, გამყოფები, დისკები, ენერგია, გაგრილება და ა.შ.) 14,7 მილიონი აშშ დოლარი იქნება (ელექტროენერგიის ღირებულება - 550 ათასი აშშ დოლარი), ხოლო ფირის ბიბლიოთეკის ღირებულება ნაკლებია 700 ათასი დოლარი (ელექტროენერგიის ღირებულების ჩათვლით - 304 დოლარი). ამ გამოთვლებზე დაყრდნობით, 1 პირობითი შენახვის ერთეულის შენახვა 1 წლის განმავლობაში RAID მასივში ღირს 5, 35 რუბლი; ნაკადში - 2.5 მანეთი.
დროთა განმავლობაში ხარჯები თანაბრად არ არის განაწილებული. მათი უმეტესობა ორივე შემთხვევაში ხდება საწყის ეტაპზე შენახვისას, როდესაც ყველა საჭირო აღჭურვილობაა შეძენილი. შემდეგ ხდება ხარჯების შემცირება 1 ერთეულზე. სთ ინფორმაცია.
ჩვენმა გათვლებმა აჩვენა, რომ 1 srvc შენახვა, აღრიცხვა და გამოყენება. ერთეული სთ (400 MB) დისკებზე საშუალოდ 75 წლის განმავლობაში ეღირება 25 მანეთი. ClipperNotes დასკვნებით დადასტურებულია, რომ ხარჯების უმეტესი ნაწილი შენახვისა და გამოყენების საწყის ეტაპზეა. ქაღალდისა და ფილმზე ინფორმაციის შენახვისგან განსხვავებით, ღირებულების ფასში მნიშვნელოვანი წილი არის პროგრამული უზრუნველყოფა. აღჭურვილობის ხარჯების წილი ბუღალტრული აღრიცხვისა და გამოყენებაში იზრდება, რადგან როდესაც ფირზე ან დისკზე ინფორმაციის შენახვა აღრიცხვის სხვა, ტრადიციული მეთოდები აღარ არის შესაძლებელი. ამავე დროს, შეიძლება მოხდეს მნიშვნელოვანი შემცირება, და შედეგად, პერსონალის ხარჯების შემცირება.
ცნობილია ის პრობლემები, რომლებიც ელექტრონულ ფორმაში არის დაკავშირებული: ახალი მოწყობილობების შესაძლო შეუთავსებლობა ან ახალი პროგრამა; მედია (დისკების მყიფეობა), რაც ნიშნავს გადაწერის საჭიროებას; ვირუსები და ა.შ.
უფრო მეტი უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად და ყველაზე მოსახერხებლად და სწრაფი წვდომა ინფორმაციისთვის, დღესდღეობით, უფრო ხშირად იყენებენ შენახვის კომბინირებულ მეთოდებს. მაგალითად, COM- სისტემები საშუალებას გაძლევთ გადაიტანოთ ციფრული მონაცემების ნებისმიერი ფორმატის მიკროფილმი. მეორე მხრივ, პრაქტიკა მონაცემების გადაღება ფილმიდან ციფრულად. ასეთი მოწყობილობების (სისტემების) გარეგნობა იმაზე მიუთითებს, რომ ყველაზე ეფექტური (უსაფრთხოებისა და ღირებულების თვალსაზრისით) იქნება მონაცემთა შენახვის ერთობლიობა დისკზე ან ფირზე დრაივებში და ფირზე.
ტ.I. ლიუბინა,
დირექტორი GBU MO ”სახელმწიფო არქივი
ისტორიული და პოლიტიკური დოკუმენტები
მოსკოვის რეგიონი
ტექსტების სრული ძებნა:
მთავარი\u003e რეზიუმე\u003e კომპიუტერული მეცნიერება
შესავალი 2
თავი I. კომპიუტერის მოგონება. გარე მეხსიერების მოწყობილობები 3
1.1 კომპიუტერული მეხსიერება და მისი ტიპები 3
1.2. გარე კომპიუტერული მეხსიერება 4
1.2.1. მაგნიტური დისკის დისკები 6
1.2.2. მყარი დისკები (მყარი დისკები) 8
1.2.3. ფლოპი დისკის 11
1.2.4. CD-ROM 14
1.2.6. ფლეშ მეხსიერება 18
1.2.7. ჰოლოგრაფიული მოწყობილობები 19
1.2.8. MODS ბორბლები 19
თავი II. ინფორმაცია და შენახვის დეპარტამენტების განვითარების ისტორია და პერსპექტივები 20
2.1. ინფორმაციის შენახვის მოწყობილობების განვითარების ისტორია 20
2.2. ინფორმაციის შენახვის საშუალებების განვითარების პერსპექტივები 26
დასკვნა 30
ცნობები 32
დანართი 1 33
შესავალი
ყველა პერსონალურ კომპიუტერში იყენებენ მეხსიერების სამ სახეს: ოპერატიული, მუდმივი და გარე (სხვადასხვა დრაივები). მეხსიერება საჭიროა როგორც წყარო მონაცემებისთვის, ასევე შედეგების შესანახად. აუცილებელია კომპიუტერის პერიფერიულ მოწყობილობებთან ურთიერთობა და თუნდაც ეკრანზე გამოსახული სურათის შენარჩუნება. მთელი კომპიუტერული მეხსიერება იყოფა შიდა და გარე. კომპიუტერულ სისტემებში მეხსიერებასთან მუშაობა ემყარება ძალიან მარტივ ცნებებს. პრინციპში, ყველაფერი, რაც კომპიუტერულ მეხსიერებას სჭირდება, არის ერთი ინფორმაციის შესანახად შესანახად, რომ მოგვიანებით იქიდან მისი გადაღება მოხდეს.
შენახვის მოწყობილობები შეიძლება კლასიფიცირდეს შემდეგი კრიტერიუმებით:
შენახვის ელემენტების ტიპის მიხედვით
ფუნქციური მიზნებისათვის
მიმოქცევის ორგანიზაციის ტიპის მიხედვით
კითხვის ბუნებით
შენახვის მეთოდით
ორგანიზაციის მიერ
კურსის მუშაობის ობიექტი თანამედროვე ინფორმაციის შესანახი მოწყობილობაა.
კვლევის მიზანია თანამედროვე სამყაროში ინფორმაციის შესანახი მოწყობილობების ისტორიისა და განვითარების პერსპექტივების შესწავლა.
განვიხილოთ მეხსიერების კონცეფცია, მისი ტიპები;
განიხილავს ინფორმაციის შენახვის მოწყობილობების კონცეფციას, მათ ტიპებს, ჩაწერის, შენახვის, წაკითხვის პრინციპებს, მომხმარებლის ძირითადი მახასიათებლებს;
ინფორმაციის შესანახი მოწყობილობების განვითარების ისტორიისა და სამომავლო პერსპექტივების შესწავლა.
თავი I. კომპიუტერის მოგონება. გარე მეხსიერების მოწყობილობები
1.1 კომპიუტერული მეხსიერება და მისი ტიპები
კომპიუტერული მეხსიერება არის პროგრამების, შეყვანის ინფორმაციის, შუალედური შედეგებისა და გამომავალი მონაცემების შესანახად მოწყობილობების ნაკრები. მეხსიერების კლასიფიკაცია მოცემულია დანართში 1. მეხსიერება იყოფა შემდეგ ტიპებად: 1:
შიდა მეხსიერება შექმნილია ინფორმაციის შედარებით მცირე რაოდენობით შესანახად, როდესაც იგი დამუშავებულია მიკროპროცესორის მიერ. გარე მეხსიერება განკუთვნილია დიდი რაოდენობით ინფორმაციის გრძელვადიანი შესანახად, იმისდა მიუხედავად, კომპიუტერი ჩართულია ან გამორთულია.
არასტაბილური მეხსიერება ეწოდება, რომელიც წაშლილია კომპიუტერის გამორთვის დროს. არასტაბილურ მეხსიერებას მეხსიერებას უწოდებენ, რომელიც არ იშლება კომპიუტერის გამორთვის დროს.
არასტაბილური შიდა მეხსიერება მოიცავს მხოლოდ წაკითხულ მეხსიერებას (ROM). ROM– ის შინაარსი დამონტაჟებულია ქარხანაში და არ იცვლება. პროგრამები, რომლებიც უზრუნველყოფენ კომპიუტერული მოწყობილობის კონტროლის ფუნქციების ძირითად კომპლექტს, იწერება ROM.
არასტაბილურ შიდა მეხსიერებაში შედის შემთხვევითი წვდომის მეხსიერება (RAM), ვიდეო მეხსიერება და ქეში მეხსიერება. RAM უზრუნველყოფს ინფორმაციის ჩაწერის, წაკითხვისა და შენახვის რეჟიმებს, და ნებისმიერ დროს შეგიძლიათ ნებისმიერ შემთხვევით შეგიძლიათ გახსნათ ნებისმიერი შემთხვევით არჩეული მეხსიერების ადგილი. RAM- ის ნაწილი დაცულია სურათების შესანახად (ვიდეო მეხსიერება). მაღალსიჩქარიანი ქეში გამოიყენება კომპიუტერის მუშაობის სიჩქარის გასაზრდელად და გამოიყენება მიკროპროცესორსა და RAM- ს შორის მონაცემების გაცვლისას.
გარე მეხსიერება შეიძლება იყოს შემთხვევითი წვდომა და რიგითი წვდომა. შემთხვევითი წვდომის მეხსიერების მოწყობილობები საშუალებას იძლევიან თვითნებური მონაცემთა ბლოკზე შესვლა დაახლოებით იმავე დაშვების დროს.
1.2. გარე კომპიუტერული მეხსიერება
ინფორმაციის დაშვების ტიპის მიხედვით, გარე მეხსიერების მოწყობილობები იყოფა: პირდაპირი (შემთხვევითი) დაშვების მოწყობილობებზე და თანმიმდევრული დაშვების მოწყობილობებზე. პირდაპირი დაშვების საშუალებით, ინფორმაციის დაშვების დრო არ არის დამოკიდებული მისი ადგილმდებარეობის საშუალებაზე. თანმიმდევრული დაშვებით - დამოკიდებულია ინფორმაციის ადგილმდებარეობაზე.
VZU გამოიყენება დიდი რაოდენობით ინფორმაციის შესანახად - მონაცემთა ნაკრები, მომხმარებლის პროგრამები და ოპერაციული სისტემები. კომპიუტერული სისტემის მუშაობის პროცესში, საჭიროების შემთხვევაში, ინფორმაციის მასივების ოპერატიული გაცვლა VZU- სა და მთავარ მეხსიერებას შორის.
გარე მეხსიერებასთან მუშაობისთვის, თქვენ უნდა გქონდეთ დისკი (მოწყობილობა, რომელიც უზრუნველყოფს ინფორმაციის ჩაწერას ან (ან) კითხვის ინფორმაციას) და შენახვის მოწყობილობა - მედია.
დისკების ძირითადი ტიპები 2:
ფლოპი დისკი (HMD);
დრაივები მძიმე მაგნიტური დისკები (HDD);
მაგნიტური ფირის დისკები (NML);
cD-ROM, CD-RW, DVD დისკები.
ისინი შეესაბამება მედიის ძირითად ტიპებს:
მოქნილი მაგნიტური დისკები (ფლოპი დისკი) (დიამეტრით 3,5 'და სიმძლავრე 1.44 მბ), მოსახსნელი მედია დისკები;
მყარი მაგნიტური დისკი (მყარი დისკი);
ვაზნების სატრანსპორტო საშუალებების და სხვა NML;
cD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.
შენახვის მოწყობილობები, როგორც წესი, იყოფა ტიპებად და კატეგორიებად, მათი მუშაობის პრინციპებთან, ოპერაციულ და ტექნიკურ, ფიზიკურ, პროგრამულ და სხვა მახასიათებლებთან დაკავშირებით. ასე რომ, მაგალითად, ოპერაციული პრინციპების მიხედვით, განასხვავებენ შემდეგი ტიპის მოწყობილობებს: ელექტრონული, მაგნიტური, ოპტიკური და შერეული - მაგნიტო-ოპტიკური. თითოეული ტიპის მოწყობილობა ორგანიზებულია ციფრული ინფორმაციის შენახვის / რეპროდუცირების / ჩაწერის შესაბამისი ტექნოლოგიის საფუძველზე. ამრიგად, შენახვის საშუალების ტიპსა და ტექნიკურ დიზაინთან დაკავშირებით, არსებობს: ელექტრონული, დისკის და ფირის მოწყობილობები.
დისკებისა და მედიის ძირითადი მახასიათებლები 3:
ინფორმაციის მოცულობა;
ინფორმაციის გაცვლის სიჩქარე;
ინფორმაციის შენახვის საიმედოობა.
მოდით, უფრო დეტალურად განვიხილოთ ზემოხსენებული დისკები და გადამზიდავები.
1.2.1. მაგნიტური დისკი
მაგნიტური შენახვის მოწყობილობების მუშაობის პრინციპი ემყარება მასალების მაგნიტური თვისებების გამოყენებით ინფორმაციის შენახვის მეთოდებს. როგორც წესი, მაგნიტური შესანახი მოწყობილობები შეიცავს ინფორმაციას კითხვის / წერის ფაქტობრივ მოწყობილობებს და მაგნიტურ საშუალებას, რომელზეც ხდება უშუალოდ ჩაწერა და საიდანაც იკითხება ინფორმაცია. მაგნიტური შესანახი მოწყობილობები ჩვეულებრივ იყოფა ტიპებად, შენახვის საშუალო ფიზიკურ და ტექნიკურ მახასიათებლებთან დაკავშირებით და ა.შ. ყველაზე ხშირად გამოირჩევა: დისკის და ფირის მოწყობილობები. მაგნიტური შესანახი მოწყობილობების ზოგადი ტექნოლოგია შედის მაგნიტიზაციის გზით, მონაცვლეობით მაგნიტური ველის საშუალებით, საშუალო ნაწილის ნაწილში და ინფორმაციის გადაკითხვისას, რომელიც კოდირებულია ცვლადი მაგნიტიზაციის რეგიონებში. დისკის მედია, როგორც წესი, მაგნიტიზირებულია კონცენტრულ ველებზე გასწვრივ - ბილიკები, რომლებიც განლაგებულია დისკოიდური მბრუნავი საშუალების მთელ სიბრტყეზე. ჩაწერა ხდება ციფრული კოდით. მაგნიტიზაცია მიიღწევა მონაცვლეობით მაგნიტური ველის შექმნით, სათაურების წაკითხვის / ჩაწერის გამოყენებით. თავები არის ორი ან მეტი მაგნიტური კონტროლირებადი სქემები, რომელზეც ბირთვებია, რომელთა გრაგნილები მიეწოდება ალტერნატიული ძაბვით. ძაბვის პოლარობის შეცვლა იწვევს მაგნიტური ველის მაგნიტური ინდუქციის ხაზების მიმართულების შეცვლას და გადამზიდავი მაგნიტიზაციისთანავე ნიშნავს ინფორმაციის მნიშვნელობის მნიშვნელობის ცვლილებას 1-დან 0-მდე ან 0-დან 1-მდე.
დისკის მოწყობილობები იყოფა მოქნილ (Floppy Disk) და მყარ (მყარ დისკზე) დისკებად და მედიაში. დისკის მაგნიტური მოწყობილობების მთავარი თვისებაა ინფორმაციის ჩაწერა კონცენტრიულ დახურულ ბილიკებზე, ინფორმაციის ფიზიკური და ლოგიკური ციფრული კოდირების გამოყენებით. ბრტყელი დისკის მედია ბრუნავს წაკითხვის / წერის დროს, რაც უზრუნველყოფს მთელი კონცენტრული ტრეკის შენარჩუნებას, კითხვა და წერა ხორციელდება მაგნიტური წაკითხვის / ჩაწერის თავების გამოყენებით, რომლებიც განლაგებულია საშუალო რადიუსის გასწვრივ, ერთი ტრეკიდან მეორეზე. დისკის მოწყობილობები ჩვეულებრივ იყენებენ ჩაწერის მეთოდს, რომელსაც უწოდებენ Non Return Zero (NRZ) მეთოდი. NRZ ჩაწერა ხორციელდება წაკითხვის / ჩაწერის თავების გრუნტებში მაგნიტიზაციის დენის მიმართულების შეცვლით, რაც იწვევს მაგნიტური თავების ბირთვების მაგნიტიზაციის პოლარობის საპირისპირო ცვლილებას და, შესაბამისად, დროთა განმავლობაში კონცენტრიულ ბილიკებზე მატარებლების მონაკვეთების მონაცვლეობითი მაგნიტიზაციის შეცვლას და გადამზიდავ ბრუნვის გარშემო. ამ შემთხვევაში, არ აქვს მნიშვნელობა, მაგნიტური ნაკადად იცვლება პოზიტიური მიმართულებით უარყოფითზე, ან პირიქით, მნიშვნელოვანია მხოლოდ პოლარობის შეცვლის ფაქტი.
ინფორმაციის ჩაწერის მიზნით, როგორც წესი, გამოიყენება ინფორმაციის დაშიფვრის სხვადასხვა მეთოდი, მაგრამ ყველა მათგანი გვთავაზობს არა გადამზიდველის ელემენტარული მაგნიტიზირებული წერტილის მაგნიტური ინდუქციის ხაზების მიმართულებას, როგორც ინფორმაციის წყაროს გამოყენებას, არამედ ინდუქციის მიმართულებით შეცვლას კონცენტრიულ ბილიკზე გასწვრივ გადაზიდვის პროცესში. ეს პრინციპი მოითხოვს ბიტის ნაკადის მჭიდრო სინქრონიზაციას, რაც მიიღწევა კოდირების მეთოდებით. მონაცემთა კოდირების მეთოდები არ იმოქმედებს ნაკადის მიმართულების ცვლილებებზე, არამედ მხოლოდ მათი განაწილების თანმიმდევრობა მიუთითებს დროთა განმავლობაში (მონაცემთა ნაკადის სინქრონიზაციის მეთოდი), ისე, რომ წაკითხვისას, ეს თანმიმდევრობა შეიძლება გადაიზარდოს საწყის მონაცემებში 4.
1.2.2. მყარი დისკები (მყარი დისკები)
მყარი დისკი აერთიანებს მედიას (მედია) და მკითხველს / მწერალს ერთ საცხოვრებელში, ასევე, ხშირად, ინტერფეისის ნაწილს, რომელსაც თავად კონტროლერი ეწოდება. მყარი დისკი. მყარი დისკის ტიპიური დიზაინი არის ერთი მოწყობილობა - კამერა, რომლის შიგნით არის ერთი ან მეტი დისკი, რომელიც დამონტაჟებულია ერთ spindle- ზე და წაკითხვის / ჩაწერის თავების ბლოკი მათი საერთო დისკის მექანიზმით. ჩვეულებრივ, მატარებლების და თავების კამერის მახლობლად განლაგებულია საკონტროლო სქემები თავების, დისკების და, ხშირად, ინტერფეისის ნაწილის ან / და მაკონტროლებელი. მოწყობილობის ინტერფეის ბარათზე, დისკის აპარატის ნამდვილი ინტერფეისია განთავსებული, ხოლო მისი ინტერფეისით მაკონტროლებელი განთავსებულია თავად მოწყობილობაზე. წამყვანი სქემები უკავშირდება ინტერფეისის ადაპტერს რიგი მარყუჟების გამოყენებით.
ინფორმაცია ჩაწერილია კონცენტრიულ ბილიკებზე, თანაბრად გადანაწილებულია მთელ მედიაში. ერთზე მეტი დისკის შემთხვევაში, მედიის ყველა ტრასას, რომლებიც განლაგებულია მეორეზე, ეწოდება ცილინდრი. წაკითხვის / ჩაწერის ოპერაციები ხორციელდება ზედიზედ ყველა ცილინდრის ტრასაზე, რის შემდეგაც თავები გადადის ახალ მდგომარეობაში.
დალუქული პალატა იცავს გადამზიდველებს არა მხოლოდ მტვრის მექანიკური ნაწილაკების შეღწევისგან, არამედ ელექტრომაგნიტური ველების ზემოქმედებისაგან. უნდა აღინიშნოს, რომ კამერა არ არის მთლიანად მჭიდრო, რადგან იგი უკავშირდება მიმდებარე ატმოსფეროს სპეციალური ფილტრის გამოყენებით, რომელიც ტოვებს ზეწოლას პალატის შიგნით და მის გარეთ. ამასთან, პალატის შიგნით ჰაერი მაქსიმალურად მტვერია. მცირე ნაწილაკებმა შეიძლება გამოიწვიოს დისკების მაგნიტური საფარის დაზიანება და მონაცემების და მოწყობილობის მუშაობის დაკარგვა.
დისკები ბრუნავს მუდმივად, ხოლო მედიის როტაციის სიჩქარე საკმაოდ მაღალია (4500 – დან 10 000 რუბრამდე), რაც უზრუნველყოფს წაკითხვის / წერის მაღალ სიჩქარეს. გადამზიდავი დიამეტრის ზომის შესაბამისად, 5.25, 3.14, 2.3 დიუმიანი დისკები ყველაზე ხშირად იწარმოება. არასასუფარავი მყარი დისკების მედია დიამეტრი არანაირ შეზღუდვას არ ითვალისწინებს მედიის თავსებადობასა და პორტაბელურობაზე, გარდა PC– ის შემთხვევაში, მისი ფორმების ფაქტორების გარდა, შესაბამისად, მწარმოებლები მას საკუთარი მიზეზების შესაბამისად ირჩევენ.
ამჟამად, ხელმძღვანელების წაკითხვის / ჩაწერის პოზიციონირებისთვის, ხშირად გამოიყენება პოზიციონირების მექანიზმების ნაბიჯ და ხაზოვანი ძრავა და ზოგადად ხელმძღვანელის მოძრაობის მექანიზმები.
სტეპერის მექანიზმისა და ძრავის მქონე სისტემებში, ხელმძღვანელები მოძრაობენ გარკვეული რაოდენობით, რომლებიც შეესაბამება ტრეკებს შორის მანძილს. ნაბიჯების დისკრეტულობა დამოკიდებულია სტეპერიანი ძრავის მახასიათებლებზე, ან დისკზე არის მითითებული სერვო ნიშნით, რაც შეიძლება მაგნიტური ან ოპტიკური ხასიათისა იყოს. მაგნიტური ნიშნის წასაკითხად გამოიყენება დამატებითი servo head, ხოლო სპეციალური ოპტიკური სენსორები გამოიყენება ოპტიკური ტეგების მოსასმენად.
ხაზოვანი დისკის მქონე სისტემებში ხელმძღვანელები გადაადგილებულია ელექტრომაგნიტით, ხოლო სპეციალური წარმოების სიგნალები, რომლებიც წარმოიქმნება გადამზიდზე მისი წარმოების დროს და იკითხება, როდესაც პოზიციონირებისას ხელმძღვანელები იყენებენ საჭირო პოზიციის დასადგენად. ბევრი სერვო მოწყობილობა იყენებს მთელ ზედაპირს და სპეციალურ ხელმძღვანელს ან ოპტიკურ სენსორს. სერვო მონაცემების ორგანიზების ამ მეთოდს ეწოდება სერვო სიგნალების გამოყოფილი ჩანაწერი. თუ სერვო სიგნალები ჩაწერილია იმავე ტრასებზე, როგორც მონაცემები და მათთვის გამოიყოფა სპეციალური სერვო სექტორი, ხოლო კითხვის შესრულება ხდება იმავე თავების მიერ, როგორც მონაცემების კითხვა, მაშინ ამ მექანიზმს უწოდებენ სერვო სიგნალების ინტეგრირებულ ჩაწერას. მიძღვნილი ჩაწერა უზრუნველყოფს უფრო სწრაფად შესრულებას, ხოლო ჩაშენებული - ზრდის მოწყობილობის სიმძლავრეს.
ხაზოვანი დისკები მოძრაობენ თავები ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე ნაბიჯ-დრაივები, გარდა ამისა, ისინი საშუალებას აძლევენ მცირე რადიალურ მოძრაობებს "შიგნით" ტრეკზე, რაც შესაძლებელს გახდის სერვო ტრასების გარშემოწერილობის ცენტრის თვალყურის დევნება. ეს უზრუნველყოფს, რომ ხელმძღვანელის პოზიცია საუკეთესოა თითოეული ტრეკიდან წასაკითხად, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის კითხულობს მონაცემთა საიმედოობას და გამორიცხავს დროში კორექტირების პროცედურების საჭიროებას. როგორც წესი, ხაზოვანი დისკის მქონე ყველა მოწყობილობას აქვს ავტომატური მექანიზმი წაკითხვის / ჩაწერის თავების პარკირებისას, როდესაც მოწყობილობა გამორთულია.
თავით სადგომი არის უსაფრთხო მდგომარეობაში გადასვლის პროცესი. ეს არის ეგრეთ წოდებული „პარკირების“ პოზიცია იმ დისკების მიდამოებში, სადაც თავები ისვენებენ. როგორც წესი, სერვო მონაცემების გარდა არ არის დაფიქსირებული ინფორმაცია, ეს არის სპეციალური „სადესანტო ზონა“. ამ პოზიციის ხელმძღვანელების დისკის დასაფიქსირებლად, სარკინიგზო მაგისტრალების უმეტესობაში იყენებენ მცირე მუდმივ მაგნიტს, როდესაც ხელმძღვანელები იღებენ ავტოსადგომს - ეს მაგნიტი აკონტროლებს საცხოვრებლის ბაზას და ინარჩუნებს თავების პოზიციას ზედმეტი ვიბრაციებისგან. დრაივის დაწყებისას, ხაზოვანი ძრავის მართვის წრე „ცრემლს“ აჭერს საკეტს, მიამაგრებს გაძლიერებული დენის პულსი ძრავას და ათავსებს თავებს. რიგი დისკები ასევე იყენებენ ფიქსაციის სხვა მეთოდებს - მაგალითად, დისკების ბრუნვის შედეგად შექმნილი ჰაერის ნაკადის საფუძველზე. გაჩერებულ მდგომარეობაში, დისკის ტრანსპორტირება შესაძლებელია საკმაოდ ფიზიკურ პირობებში (ვიბრაცია, შოკი, შოკი), როგორც ეს არ არსებობს საშიშროება საყრდენების მიერ გადამზიდავის ზედაპირზე დაზიანების საშიშროების შესახებ. ამჟამად, ყველა თანამედროვე მოწყობილობაზე, წამყვანი თავები ავტომატურად პარკირებულია კონტროლერის შიდა სქემებით, როდესაც გამორთულია ელექტროენერგია და არ საჭიროებს დამატებით პროგრამულ ოპერაციებს, როგორც ეს იყო პირველი მოდელების შემთხვევაში.
ექსპლუატაციის დროს, დისკის ყველა მექანიკური ნაწილი ექვემდებარება თერმული გაფართოებას და იცვლება ტრეკებს, ზურგს ღერებსა და წაკითხვის / წერის თავების პოზიციონერს შორის. ზოგადად, ეს არანაირად არ მოქმედებს დისკის მოქმედებაზე, რადგან გამოხმაურება გამოიყენება სტაბილიზაციისთვის, თუმცა, ზოგი მოდელი ხანდახან ახდენს განმეორებით ათვისებას ხელმძღვანელის დისკზე, რომელსაც ახლავს დამახასიათებელი ხმა, რომელიც ჰგავს ბგერას საწყის დაწყებისას, ახდენს სისტემის შეცვლას დისტანციებზე.
თანამედროვე მყარი დისკის ელექტრონული საბჭო არის დამოუკიდებელი მიკროკომპიუტერი, რომელსაც აქვს საკუთარი პროცესორი, მეხსიერება, შეყვანის / გამოსვლის მოწყობილობები და კომპიუტერში თანდაყოლილი სხვა ტრადიციული ატრიბუტი. ფორუმს შეიძლება ჰქონდეს მრავალი კონცენტრატორები და სკივრები, მაგრამ ყველა მათგანი არ არის განკუთვნილი მომხმარებლის მიერ გამოყენებისთვის. როგორც წესი, მომხმარებლის სახელმძღვანელოები აღწერს მხოლოდ მხტუნავების მიზანს, რომლებიც დაკავშირებულია მოწყობილობის ლოგიკური მისამართის არჩევასთან და მისი მოქმედების რეჟიმში, ხოლო დისკებისთვის SCSI ინტერფეისით - მხტუნავები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან რეზისტორის შეკრების კონტროლზე (მიკროსქემში დატვირთვის სტაბილიზაციას) 5.
1.2.3. ფლოპი დისკი
დისკის ძირითადი შიდა ელემენტებია დისკეტის ჩარჩო, spindle ძრავა, წამყვანი ხელმძღვანელის განყოფილება და ელექტრონული დაფა.
Spindle ძრავა არის ბინა მრავალ ბოძოვანი ძრავა, რომლის მუდმივი ბრუნვის სიჩქარეა 300 rpm. სათავე ბლოკის ძრავა არის სტეპერი, რომელსაც ჭიის, სიჩქარის ან ქამრის ძრავა აქვს.
ფლოპიური დისკის თვისებების დასადგენად, ელექტრონული დაფის სამი სენსორი დამონტაჟებულია დისკის წინა ბოლოთან ახლოს: ორი დაცვისა და ჩაწერის სიმკვრივის ხვრელების ქვეშ, ხოლო სიმკვრივის სენსორის უკან მესამედი, რათა დადგინდეს, როდის შემცირდა ფლოპი. სათამაშოში ჩასმული ფლოპი დისკი შედის ფლოპის დისკში, საიდანაც დამცავი ჩამკეტი ეშვება მისგან, ხოლო ჩარჩო ამოიღება კუჭისგან და იშლება ქვევით - დისკის ლითონის რგოლი ეყრდნობა spindle საავტომობილო ლილვზე, ხოლო დისკეტის ქვედა ზედაპირს ქვედა თავზე (გვერდი 0 ) ამავე დროს, ზედა თავი იხსნება, რომელიც, გაზაფხულის მოქმედების ქვეშ, დაჭერით დისკეტის ზედა მხარეს. უმეტეს დისკებზე, ჩარჩოს დაწევის სიჩქარე არავითარ შემთხვევაში არ არის შეზღუდული, რის გამოც თავები აჩენს შესამჩნევ დარტყმას ფლოპი დისკის ზედაპირებზე და ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს მათი საიმედო ოპერაციის პერიოდს. დისკის ზოგიერთ მოდელს (მასწავლებელი, Panasonic, ALPS) აქვთ მიკრო-ლიფტის მოდერატორი ჩარჩოს გლუვი შემცირებისთვის. დისკეტებისა და ხელმძღვანელების დისკზე მიკრო-ლიფტის გარეშე გატარების მიზნით, გირჩევთ, დისკის ჩასმისას თითის საშუალებით დააჭირეთ წამყვანი ღილაკი, თითის ჩათვლით ხელი მკვეთრად არ დაეშვათ. საყრდენის ძრავის საყრდენზე არის მაგნიტური ჩაკეტვის რგოლი, რომელიც ძრავის როტაციის დასაწყისში მჭიდროდ იპყრობს დისკეტის რგოლს, ხოლო ცენტრალდება მას ლილვზე. წამყვანი მოდელების უმეტესობაში, ფლოპი სიჩქარის სენსორისგან გამოწვეული სიგნალი იწვევს მოკლევადიანი ძრავის დაწყებას და მისი ცენტრალიზებას.
წამყვანი უკავშირდება კონტროლერს 34 მავთულის კაბელის გამოყენებით, რომელშიც მავთულებიც კი სიგნალია, ხოლო უცნაური მავთულები საერთოა. ზოგადი ინტერფეისის ვარიანტი ითვალისწინებს ოთხ დისკზე აკონტროლებს მაკონტროლებელს, ხოლო ორი მდე IBM PC. ზოგადად, დისკები ერთმანეთთან სრულიად პარალელურად არის დაკავშირებული, ხოლო დრაივის ნომერი (0..3) მითითებულია მხტუნავების მიერ ელექტრონული დაფაზე; IBM PC- ის ვერსიაში, ორივე დისკი არის ნომერი 1, მაგრამ დაკავშირებულია საკაბელო საშუალებით, რომელშიც შერჩევის სიგნალები (მავთულები 10-16) გარდამავალია ორი დრაივის კონექტორებს შორის. ზოგჯერ, pin 6 ამოღებულია დისკის კონექტორიდან, ამ შემთხვევაში ასრულებს მექანიკური გასაღების როლს. დისკის ინტერფეისი საკმაოდ მარტივია და მოიცავს სიგნალს მოწყობილობის არჩევის შესახებ (ზოგადად, ოთხი მოწყობილობა, ორი IBM PC ვერსიისთვის), ძრავის ამუშავება, თავების გადაადგილება წერის ერთი ნაბიჯით, მონაცემების წაკითხვის / ჩაწერისათვის, ასევე დისკიდან ინფორმაციის სიგნალები - ტრეკის დასაწყისი , ხელმძღვანელების დაყენების ნიშანი ნულოვან (გარე) ტრასაზე, სიგნალებისგან სენსორებისგან და ა.შ. ინფორმაციის დაშიფვრაზე მუშაობას, ბილიკებისა და სექტორის ძებნას, სინქრონიზაციას, შეცდომების კორექტირებას ასრულებს კონტროლერი.
ფლოპი დისკი ან ფლოპი დისკი არის კომპაქტური დაბალი სიჩქარით დაბალი სიმძლავრის საშუალო ინფორმაცია შენახვისა და გადასაცემად. არსებობს დისპლეის ორი ზომა: 3.5 ”, 5.25”, 8 ”(ბოლო ორი ტიპი მოძველებულია).
სტრუქტურულად, ფლოპი დისკი არის მაგნიტური დისკის ფლოპი დისკი, რომელსაც ერთვის საქმეში. ფლოპიურ დისკს აქვს ხვრელი დისკის სპირტისთვის, აქვს ხვრელი წაკითხვის / ჩაწერის თავების შესასვლელად (დახურულია რკინის ჩამკეტით 3.5 ”), ამოჭრილი ან წერის დამცავი ხვრელი. გარდა ფლოპი დისკი 3.5 ”- მაღალი სიმკვრივის ფლოპი დისკი - მითითებული სიმკვრივის ხვრელი (მაღალი / დაბალი). 3.5 დისკზე არის დაცული, თუ დაცვის ხვრელი ღიაა.
შემდეგი ნოტაცია გამოიყენება ფლოპი დისკებისთვის:
SS ცალკეული მხარე - ცალმხრივი დისკი (ერთი სამუშაო ზედაპირი).
DS ორმაგი მხარე - ორმაგი ცალმხრივი დისკი.
SD ერთჯერადი სიმკვრივე - ერთი სიმკვრივე.
DD ორმაგი სიმკვრივე - ორმაგი სიმკვრივე.
HD მაღალი სიმკვრივე
ფლოპი ძრავი ძირეულად მსგავსია a მყარი დისკები. ფლოპი დისკის ბრუნვის სიჩქარე დაახლოებით 10 ჯერ ნელია, ხოლო თავები შეეხოთ დისკის ზედაპირს. ძირითადად, floppy disk- ზე ინფორმაციის სტრუქტურა, როგორც ფიზიკური, ისე ლოგიკური, იგივეა, რაც მყარ დისკზე. თვალსაზრისით ლოგიკური სტრუქტურა დისკზე არ არის დანაყოფი 6.
1.2.4. CD-ROM
ოპტიკური ტექნოლოგიის ყველაზე გავრცელებული წარმომადგენელია CD-ROM, რომელიც ხასიათდება:
უფრო დიდი საიმედოობა ვიდრე მყარი დისკი
დიდი ტევადობა, დაახლოებით 700 მბ
CD-ROM პრაქტიკულად არ იწურება
CD-ROM– ის მონაცემთა გადაცემის მინიმალური სიჩქარეა 150 Kb / წმ და იზრდება დისკის მოდელის მიხედვით, ე.ი. 52 სიჩქარიანი CD-ROM, ექნება 52 * 150 \u003d 7.8 Mb / s.
ტიპიური დრაივი შედგება ელექტრონული დაფა, spindle ძრავა, ოპტიკური წაკითხვის ხელმძღვანელის სისტემა და დისკის დატვირთვის სისტემა. ელექტრონული დაფა შეიცავს დისკის მართვის ყველა სქემას, ინტერფეისს კომპიუტერის კონტროლერთან, ინტერფეისერულ კონექტორებთან და აუდიო გამომავალი საშუალებით.
Spindle ძრავა გამოიყენება დისკის ბრუნვაში მუდმივი ან ცვლადი ხაზოვანი სიჩქარით. მუდმივი წრფივი სიჩქარის შენარჩუნება მოითხოვს დისკის კუთხის სიჩქარის ცვლილებას, რაც დამოკიდებულია ოპტიკური ხელმძღვანელის პოზიციაზე. ფრაგმენტების ძებნისას, დისკს შეუძლია ბრუნვა უფრო მაღალი სიჩქარით, ვიდრე კითხვის დროს, შესაბამისად საჭიროა კარგი დინამიური მახასიათებელი spindle ძრავისგან; ძრავა გამოიყენება როგორც აჩქარების, ასევე დისკის დამუხრუჭებისთვის.
სტენდი ფიქსირდება spindle ძრავის ღერძზე, რომელზედაც დისკი იტვირთება დატვირთვის შემდეგ. დისკის ზედაპირი, ჩვეულებრივ, დაფარულია რეზინის ან რბილი პლასტმასის საშუალებით, რათა თავიდან იქნას აცილებული დისკი. დისკი იკეტება სტენდის გამოყენებით, დისკის მეორე მხარეს მდებარე სარეცხი საშუალებით; სადგამი და გამრეცხი შეიცავს მუდმივ მაგნიტებს, ძალას, რომლის მიზიდულობა ამძაბებს გამრეცხი დისკს სტენდისკენ.
ხელმძღვანელის ოპტიკური სისტემა შედგება თავად თავისა და მისი მოძრაობის სისტემისგან. ხელმძღვანელი შეიცავს ლაზერულ ემტერს, რომელიც დაფუძნებულია ინფრაწითელი ლაზერული LED- ით, ფოკუსირების სისტემით, ფოტოდეტექტორით და წინასწარი გამაძლიერებელით. ფოკუსირების სისტემა არის მოძრავი ობიექტივი, რომელიც ამოძრავებს ხმოვან კომის ელექტრომაგნიტურ სისტემას (ხმის კოჭას), დამზადებულია ანალოგიით, მოძრავი ხმამაღალი სისტემის საშუალებით. მაგნიტური ველის სიძლიერის ცვლილება იწვევს ლინზების გადაადგილებას და ლაზერის სხივის გადაკეთებას.
დისკის დატვირთვის სისტემა ხორციელდება ორი ვერსიით: დისკის (კადიდის) სპეციალური შემთხვევის გამოყენება დისკის მიმღებ ხვრელში ჩასმული და მოცურების უჯრის (უჯრა) გამოყენებით, რომელზედაც დისკია განთავსებული.
სტანდარტული დისკი შედგება სამი ფენისგან: პოლიკარბონატის სუბსტრატი, რომელზეც დისკის რელიეფია დატანილი, მასზე გაჟღენთილი ალუმინის, ოქროს, ვერცხლის ან სხვა შენადნობის ამრეკლავი საფარი, და პოლიკარბონატის ან ლაქის თხელი დამცავი ფენა, რომელზედაც გამოიყენება წარწერები და ნახატები. დისკის ინფორმაციული რელიეფი შედგება spiral ბილიკიდან, რომელიც მიემართება ცენტრიდან პერიფერიაზე, რომლის გასწვრივ მდებარეობს განლაგებები (ორმოები). ინფორმაცია დაშიფრულია ალტერნატიული ორმოებით და მათ შორის არსებული ხარვეზებით.
დისკიდან ინფორმაციის წაკითხვა ხდება ალუმინის ფენისგან ასახული დაბალი სიმძლავრის ლაზერის გამოსხივების ინტენსივობის ცვლილების შედეგად. მიმღები ან ფოტოსენსორი განსაზღვრავს თუ არა სხივი ასახული გლუვი ზედაპირიდან, იყო გაფანტული ან შეიწოვება. სხივის გაფანტვა ან შეწოვა ხდება იმ ადგილებში, სადაც ჩაწერის პროცესის დროს გამოყენებულ იქნა ანდაზები (დარტყმები). სხივის ძლიერი ასახვა ხდება იქ, სადაც ეს დეპრესიები არ არის. CD-ROM დისკზე განთავსებული ფოტომენსორი გრძნობს დისკზე ზედაპირისგან ასახულ მიმოფანტულ სხივს. შემდეგ ეს ინფორმაცია ელექტრო სიგნალების სახით მიეწოდება მიკროპროცესორს, რომელიც ამ სიგნალებს გარდაქმნის ბინარულ მონაცემებად ან ბგერად.
დისკზე თითოეული ინსულტის სიღრმეა 0.12 μm, სიგანე 0.6 μm. ისინი განლაგებულია სპირალური ბილიკის გასწვრივ, რომლის მიმდებარე მოქცევას შორის მანძილია 1.6 μm, რაც შეესაბამება სიმკვრივეს 16000 ღერზე თითო ინჩიზე ან 625 მორიგეობით მილიმეტრამდე. ჩამწერი სიგრძის გასწვრივ დარტყმების სიგრძე შეიძლება იყოს 0.9-დან 3.3 მიკრონიამდე. ტრეკი იწყება ცენტრის ხვრელიდან დაშორებით და მთავრდება გარეთა კიდედან 5 მმ-ით.
თუ საჭიროა CD– ზე გარკვეული მონაცემების ჩაწერის ადგილის პოვნა, მაშინ მისი კოორდინატები წინასწარ იკითხება დისკის შინაარსის ცხრილიდან, რის შემდეგაც მკითხველი მოძრაობს სპირალის სასურველ მონაკვეთზე და ელოდება ბიტების გარკვეულ თანმიმდევრობას.
CD - DA (აუდიო კომპაქტური დისკი) ფორმატში ჩაწერილი თითოეული დისკის ბლოკი შეიცავს 2352 ბაიტს. CD-ROM– ზე, მათგან 304 გამოიყენება შეცდომების კოდების სინქრონიზაციის, იდენტიფიკაციისა და კორექტირებისათვის, ხოლო დანარჩენი 2048 ბაიტი გამოიყენება სასარგებლო ინფორმაციის შესანახად. მას შემდეგ, რაც წამში იკითხება 75 ბლოკი, CD-ROM დისკიდან მონაცემების წაკითხვის სიჩქარეა 153,600 ბაიტი / წმ (ერთ სიჩქარიანი CD-ROM), რაც ტოლია 150 Kb / წმ. იმის გამო, რომ მონაცემების მაქსიმალური მოცულობა, რომელთა წაკითხვა შესაძლებელია 74 წუთის განმავლობაში და 75 ბლოკისთვის 2048 ბაიტი, წამში იკითხება, ადვილია გამოვთვალოთ, რომ CD - ROM– ის მაქსიმალური სიმძლავრე იქნება 681,984,000 ბაიტი (დაახლოებით 650 MB).
CD-ROM დისკის ალგორითმი.
ნახევარგამტარული ლაზერი წარმოქმნის დაბალი სიმძლავრის ინფრაწითელ სხივს, რომელიც მოხვდა ამრეკლავ სარკეში.
სერმომოტორი, ჩაშენებული მიკროპროცესორის მითითებით, გადააქვთ მოძრავი ეტლი ამრეკლავი სარკით სასურველ ტრეკზე CD- ზე.
დისკიდან ასახული სხივი ფოკუსირებულია დისკის ქვეშ მდებარე ლინზით, აისახება სარკიდან და შედის განცალკევების პრიზში.
განცალკევებული პრიზმი ასახავს სხივს სხვა ფოკუსირებულ ობიექტივზე.
ეს ობიექტივი ასახავს ასახულ სხივს ფოტომენსორში, რომელიც გარდაქმნის სინათლის ენერგიას ელექტრო პულსიებად.
ფოტოსენსორის სიგნალებიდან ხდება კოდირება ინტეგრირებული მიკროპროცესორის მიერ და გადაცემულია კომპიუტერში მონაცემების სახით.
ვინაიდან ყველა bit მნიშვნელოვანია პროგრამისა და მონაცემთა ფაილებისთვის, CD-ROM დისკები იყენებენ უაღრესად დახვეწილი შეცდომების გამოვლენისა და კორექტირების ალგორითმებს. ასეთი ალგორითმების წყალობით, არასწორი მონაცემების წაკითხვის ალბათობა 0.125-ზე ნაკლებია.
შეცდომების გამოსწორების ამ მეთოდების განსახორციელებლად, ყოველ 2048 წლის სასარგებლო ბაიტს ემატება 288 საკონტროლო ბაიტი. ეს საშუალებას გაძლევთ აღადგინოთ მონაცემების მკაცრად დაზიანებული თანმიმდევრობები (სიგრძის 1000 შეცდომის ბიტამდე). ასეთი დახვეწილი მეთოდების გამოყენება შეცდომების გამოვლენისა და გამოსწორების მიზნით, პირველ რიგში, გამომდინარე იქიდან, რომ კომპაქტური დისკები ძალზე მგრძნობიარეა გარე გავლენისგან, და, მეორეც, იმიტომ, რომ ასეთი მედია თავდაპირველად შემუშავდა მხოლოდ აუდიო სიგნალების ჩაწერისთვის, რომელთა სიზუსტის მოთხოვნები არ არის ასე მაღალი 7.
1.2.5. DVD
ოპტიკური ჩაწერის სფეროში შემდგომი განვითარება გამოიწვია DVD სტანდარტის მიღწევამ. ამ ფორმატის CD აქვს იგივე ზომები (4.75 ”), როგორც CD, მაგრამ აქვს დიდი ტევადობა. მონაცემთა შენახვის სიმკვრივის ექვსჯერადი გაზრდის მისაღწევად, CD-R (RW) შედარებით, უნდა შეიცვალოს ჩამწერი მოწყობილობების ორი ძირითადი მახასიათებელი: ჩამწერი ლაზერის ტალღის სიგრძე და ლინზების შედარებით დიაფრაგმა, რომელიც მასზე აკეთებს აქცენტს. CD-R ტექნოლოგია იყენებს ინფრაწითელ ლაზერს 780 ნანომეტრის ტალღით (ნმ), ხოლო DVD-R (RW) იყენებს წითელ ლაზერს, რომლის ტალღის სიგრძეა 635 ან 650 ნმ. ამავდროულად, ტიპიური CD-R (RW) მოწყობილობის შედარებით ლინზების დიაფრაგმა არის 0.5, ხოლო DVD-R (RW) მოწყობილობა 0.6. აღჭურვილობის ასეთი მახასიათებლების გამოყენება შესაძლებელია dVD-R დისკები(RW) ტეგები მხოლოდ 0.40 მიკრონი ზომაა, რაც გაცილებით მცირეა ვიდრე მინიმალური CD-R (RW) ტეგები - 0.834 მიკრონი.
DVD არის მედია, რომელსაც შეუძლია შეიცავდეს ნებისმიერი ტიპის ინფორმაცია, რომელიც, როგორც წესი, გვხვდება მასიურად წარმოებულ DVD– ზე: ვიდეო, აუდიო, სურათები, მონაცემთა ფაილები, მულტიმედიური პროგრამები და ა.შ. დამოკიდებულია ჩაწერილი ინფორმაციის ტიპზე, DVD-R და DVD-RW შეიძლება გამოყენებულ იქნას სტანდარტული DVD აღწარმოების მოწყობილობებზე, მათ შორის უმეტეს DVD-ROM დისკებზე და DVD-Video პლეერებზე.
ზოგიერთი DVD ფორმატის მახასიათებლები.
1.2.6. ფლეშ მეხსიერება
ფლეშ მეხსიერების ჩამოსვლისთანავე, ელექტრონიკის მწარმოებლებს შეეძლოთ თავიანთი მოწყობილობების აღჭურვა ახალი ტიპის საცავებით, უპრობლემოდ და ხარჯების გარეშე. იყო შეღავათები - დაბალი ენერგიის მოხმარება, მაღალი საიმედოობა და წინააღმდეგობა გარე გავლენებისა და ტვირთის მიმართ.
USB ფლეშ დრაივი - პორტატული მოწყობილობა, ერთი კომპიუტერიდან მეორეში მონაცემების შესანახად და გადასატანად. კომპაქტური, მსუბუქი წონა, მოსახერხებელი და გასაკვირი მარტივია. მისი ექსპლუატაციისთვის არც საკაბელო დამაკავშირებელი საშუალებებია, არც ელექტროენერგიის წყაროები და არც დამატებითი პროგრამული უზრუნველყოფა. მახასიათებლები USB ფლეშ დრაივი: მაღალი სიჩქარის USB მონაცემთა გადაცემა, ჩაწერის დაცვა საქმის შეცვლით, პაროლის დაცვა, დრაივერები და გარე ელექტროენერგია საჭირო, არ შეიძლება იყოს ფორმატირებული როგორც ჩატვირთვის დისკი, მონაცემთა შენახვა 10 წლამდე.
1994 წელს SanDisk– მა შემოიტანა კომპაქტფლეშის სპეციფიკაციის პირველი გადასინჯვა. თეორიული ლიმიტი კომპაქტ-ფლეშზე დაფუძნებული დისკის სიმძლავრისთვის არის 137 GB. ამჟამად, ბაზარზე შესაძლებელია 16 მბ-დან 12 გბ 8-ის სიმძლავრის მოდელები.
1.2.7. ჰოლოგრაფიული მოწყობილობები
ჰოლოგრაფიული ჩაწერა საშუალებას იძლევა ჩაწეროთ 1.6 ტბა მონაცემი სტანდარტული ზომის დისკზე. ნოუ-ჰაუს არსი საკმაოდ მარტივია. ჩაწერისთვის, ლაზერული სხივი იყოფა საცნობარო და სიგნალის ნაკადებად, ამ უკანასკნელის დამუშავება ხდება სივრცული შუქის მოდულატორის (სივრცული შუქის მოდულატორი - SLM) გამოყენებით. ეს მოწყობილობა გარდაქმნის შესანახად შენახულ მონაცემებს, რომლებიც შედგება 0 და 1 რიგითებისაგან, შუქისა და მუქი წერტილების "ჭადრაკის ველში" - ყოველი ასეთი ველი შეიცავს დაახლოებით მილიონ ბიტი ინფორმაციას.
საცნობარო სხივის კვეთაზე და "გამშვები ბორბლის" პროექციის შემდეგ, იქმნება ჰოლოგრამა, ხოლო ჩარევის ნიმუში აღირიცხება გადამზიდავზე. საცნობარო სხივის დახრილობის კუთხის შეცვლით, ისევე როგორც მისი ტალღის სიგრძე ან გადამზიდავი პოზიცია, რამდენიმე სხვადასხვა ჰოლოგრამის დაფიქსირება შესაძლებელია ერთსა და იმავე უბანზე ერთსა და იმავე დროს - ამ პროცესს ეწოდება მულტიპლექსირება. მონაცემების წასაკითხად, საკმარისია დისკის განათება შესაბამისი საცნობარო სხივით და შედეგად "წაიკითხეთ" შედეგად ჰოლოგრამის განყოფილება, სინამდვილეში - ძალიან "ჭადრაკის დაფა" - სენსორის გამოყენებით. ასე რომ, ინფორმაციის ორიგინალი ნაწილები აღდგენილია. შენახვის მოცულობის გარდა, ტექნოლოგიაში შთამბეჭდავია სხვა მახასიათებლებიც. მაგალითად, მონაცემთა გადაცემის დეკლარირებული მაჩვენებელი არის 960 მბიტ / წმ.
1.2.8. თავდაცვის სამინისტრო
Imperial College London– ის ფიზიკოსებმა შეიმუშავეს ოპტიკური დისკი CD ან DVD– ის ზომით, რომელშიც მოცემულია 1 ტერაბიტის მონაცემები (472 საათის მაღალი ხარისხის ვიდეო). ახალ ფორმატს უწოდებენ MODS (მონაცემთა მრავალჯერადი ოპტიკური მონაცემთა შენახვა). მისი საიდუმლო მდგომარეობს არა მხოლოდ ერთი პიტის ზომაში ან მათ მჭიდრო შეფუთვაში. მთავარი ინოვაცია ის არის, რომ MODS- ში ერთი ორმოში კოდირება ხდება არა ერთ ბიტში (1 ან 0, ისევე როგორც ყველა ჩაწერის სისტემა), არამედ ათეულობით ბიტი. ფაქტია, რომ ახალი ფორმატით თითოეული ორმო არ არის სიმეტრიული. იგი შეიცავს პატარა დამატებით ღრუს, სიღრმეზე დახრილი, 332 კუთხიდან ერთში. მათ შექმნეს მოწყობილობები და სპეციალური პროგრამა, რომელიც ზუსტად განსაზღვრავს ამგვარი ორმოებიდან მსუბუქი ასახვის დახვეწილ განსხვავებებს. ფიზიკოსების პროგნოზით, სერიული MODS დისკები და დისკები მათთვის შეიძლება ბაზარზე გამოვიდეს 2010-დან 2015 წლამდე, იმ პირობით, რომ ჯგუფის შემდგომი მუშაობა დაფინანსდება. საინტერესოა, რომ ეს დისკები ჩამორჩენილი იქნება DVD– ებთან და CD– ებთან, თუმცა, რა თქმა უნდა, ამჟამინდელი MODS დისკები ვერ შეძლებენ 9 – ს წაკითხვას.
VZU– ს განხილული ტიპების ძირითადი მომხმარებლის მახასიათებლები მოცემულია დანართში 2-ში.
თავი II. ინფორმაცია და შენახვის დეპარტამენტების განვითარების ისტორია და საშუალებები
2.1. ინფორმაციის შენახვის მოწყობილობების განვითარების ისტორია
შორეული 1898 უნდა იქნას აღებული, როგორც მინიშნება წერტილი მაგნიტური მეხსიერების განვითარებაში. სწორედ ამ წელს დანიელმა ინჟინერმა W. Poulsen აჩვენა მოწყობილობა, რომელსაც შეეძლო სიტყვის ჩაწერა ფოლადის სტრიქონზე. პულსენი მავთულის ერთი ბოლოდან მეორეზე გადავიდა და ისაუბრა მიკროფონში, რომელიც უკავშირდება ელექტრომაგნიტურ კოჭას. როდესაც პულსენმა დაუბრუნა კალათა თავის პირვანდელ მდგომარეობაში და შეცვალა მიკროფონი დინამიკით, კალმის გადაადგილებისას მისი ხმა ისმოდა. ინფორმაციის მაგნიტური ჩაწერის თანამედროვე მოწყობილობების საფუძველი არის იგივე პრინციპი, ერთადერთი განსხვავებით, რომ სიმები შეიცვალა თხელი მაგნიტური ფილმით. ამჟამად გამოყენებული ინფორმაციის ჩაწერისა და კითხვის მეთოდები შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად: მაგნიტური და ოპტიკური.
მაგნიტური ჩაწერის ტექნოლოგია ფართოდ გამოიყენეს სხვადასხვა მეხსიერების ელემენტებში, 1950-იანი წლების დასაწყისიდან. ეს არის ის ტექნოლოგია, რომელიც ჯერ კიდევ კომპიუტერების უმეტესობაში გამოიყენება.
თანამედროვე მედიაში ერთი მაგნიტური ინფორმაცია არის ერთი მაგნიტური დომენი, მაგნიტიზაციის ვექტორის მიმართულება, რომელშიც შეიძლება შეიცვალოს გარე ველი. მაგნიტურ ჩაწერაში გამოიყენება ე.წ. გრძივი დომენები, რომელთა მაგნიტიზაცია ორიენტირებულია დისკის სიბრტყეში. ერთი ბიტის ინფორმაციის ჩაწერა ხორციელდება ელექტრული ხვრელის დენის მიწოდებით. მუშაობის ამ სქემით ინფორმაციის წაკითხვა შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა გზით. ეს სქემა გამოიყენება კომპიუტერების მყარი დისკის მუშაობის, ფლოპი დისკების და ნაკადების მუშაობის პროცესში. ჩაწერის მაღალი სიმკვრივის მქონე ბიტების ჩასაწერად, აუცილებელია, რომ არამარტო მაგისტრალურ საშუალოსა და წაკითხვის / წერის უფროსს შორის დაშორება მცირეა, არამედ ისიც, რომ თვით საშუალო უნდა იყოს რაც შეიძლება თხელი და გლუვი.
ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი მაგნიტური მასალა, რომელიც გამოიყენება ჩაწერისთვის, არის ფხვნილი შემაერთებელ მატრიქსში (მაგ., ლაქი). ფხვნილი არის მიკრო ნაწილაკი, დიდი რემონტიანი მაგნიტიზაციით, რომლის ზომაა 0.05-დან 1.0 μm- მდე, კურის ტემპერატურა 125-დან 770 კმ-მდე, და იძულებითი ძალა I c– დან 22 – დან 240 კა / მ – მდე (0.4–3 კო – მდე) დამოკიდებულია მასალის მიხედვით. . ახლო წარსულში ნაერთი Y-Fe, O 3 იყო ყველაზე პოპულარული მასალა მაგნიტური ფირის დრაივებისთვის. მოგვიანებით ნაჩვენები იქნა, რომ y-Fe-, O 3 და y-Fe 3 O 4 ნაერთების მყარი ხსნარი, ისევე როგორც კობალტის შემცველი y-Fe, O 3– ს აქვს მნიშვნელოვნად უფრო დიდი იძულების ძალა, ვიდრე y-Fe, O ნაერთი. ნ ერთად მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ნაწილაკების ზომა და ფორმა და, მაგალითად, ბარიუმის ფარიტის შემთხვევაში ნ ერთად შეიძლება განსხვავდებოდეს 56-დან 240 კა / მ-მდე (700-3000 Oe).
ფხვნილის მასალებისგან განსხვავებით, თხელი ფილმები თითქმის მთლიანად მაგნიტური მასალაა და, შესაბამისად, ინფორმაციის ჩაწერის პროცესში, ყველა ფილმის მასალა დიდი მაგნიტური ველის მოქმედების ზონაშია. ამავე დროს, კითხვის დროს, ინდივიდუალური დომენების მიერ შექმნილი ველი კონცენტრირებულია ფილმის ზედაპირთან (თავთან ახლოს) და, შესაბამისად, ინფორმაციის უფრო ეფექტურად წაკითხვა. ამრიგად, ფილმების გამოყენება შესაძლებელს გახდის უფრო მაღალი ჩაწერის სიმკვრივის მიღებას, ვიდრე ფხვნილის მასალებს. მაგალითად, ინფორმაციის ჩაწერის მასალებს, მაგალითად, იყენებენ ალუმინის ან მინის ფირფიტებზე განთავსებული კობალტის შენადნობების ფილმები. უფრო მეტიც, მათი ბრუნვის სიჩქარე შეიძლება მიაღწიოს 7200 rpm- ს. მაგნიტური ფენის სისქე ფილმის გრძივი საშუალებებით არის დაახლოებით 10-50 ნმ. ბოლო წლების განმავლობაში, დისკები, რომლებზეც ჩაწერილი სიმკვრივეა რამდენიმე გბps / სმ 2, კომერციულად ხელმისაწვდომი იყო, ანუ ერთი ბიტის ინფორმაცია აქვს 0.8 x 0.06 მიკრონი ან ნაკლები.
ფილმის დაზიანების თავიდან ასაცილებლად, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დისკი იწყებს გადაადგილებას, დისკების ტექსტურა ხორციელდება: კრატერის მსგავსი კონუსები, რომლის სიგრძეა დაახლოებით 20 ნმ, გამოიყენება მბრუნავი დისკზე პულსირებული ლაზერული გამოსხივების საშუალებით. კონუსები განლაგებულია სპირალში, დაწყებული დისკის შიდა სხივიდან, დისკის ზედაპირის დანარჩენ ნაწილს აქვს მინიმალური უხეში, მუშაობს და გამოიყენება მაგნიტური ჩაწერისთვის. მოსალოდნელია, რომ უახლოეს მომავალში თითქმის პირდაპირი კონტაქტი მიიღება საშუალო და ხელმძღვანელს შორის. ამისათვის აუცილებელია 5-10 ნმ სისქის პრაქტიკულად გლუვი მასალების გამოყენება, დაფარული საპოხი ფენით, რომელიც უზრუნველყოფს უფროსის თითქმის ხახუნის გადაადგილებას დისკის სიბრტყესთან შედარებით.
მაგნიტური ჩაწერისთვის მედიაში ასევე დაწესებულია შემდეგი მოთხოვნები: თვისებების სტაბილურობა ტემპერატურის ცვლილებისას, მექანიკური სტრესი, გამოსხივება და ნესტი; ჩაწერის ციკლების შეუზღუდავი რაოდენობა და ჩაწერილი ინფორმაციის უსაფრთხოება 30 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში; საწინააღმდეგო ხახუნის / დამცავი საიზოლაციო საშუალებების გამოყენების შესაძლებლობა და კარგი აეროდინამიკის მქონე სუბსტრატების გამოყენება და, რაც მთავარია, წარმოების დაბალი ღირებულება.
მაგნიტური ჩაწერის უპირატესობებში შედის ჩაწერის სიმარტივე და მაღალი საიმედოობა (შეცდომის დაბალი ალბათობა), ჩაწერის / წაკითხვის უფრო მაღალი სიჩქარე ოპტიკურ სისტემებთან შედარებით; ერთი ბიტის დაბალი ღირებულება და ჩაწერის სიმკვრივის შემდგომი გაზრდის შედარებით დაბალი ღირებულება. მაგნიტური სისტემების უარყოფითი მხარეა ჩაწერის სიჩქარის შეზღუდვა გამოყენებული რგოლის ინდუქციურობით, აგრეთვე დისკის ტევადობის გარკვეული შეზღუდვა. მექანიკური სისტემების გამოყენებისას, შეზღუდვები დაწესებულია აგრეთვე ინფორმაციის ხელმისაწვდომობის დროზე და ხელმძღვანელის პოზიციონირების სიზუსტეზე.
ამჟამად, ინდუქციის ხელმძღვანელები გამოიყენება ინფორმაციის მაგნიტური ჩაწერისთვის. ხელმძღვანელის ექსპლუატაციის დროს, ელექტრული მიკროკოლილის მიერ შექმნილი ველი კონცენტრირდება მაგნიუმის მავთულის დახმარებით დისკის ზედაპირის უშუალო სიახლოვეს. დისკისგან განსხვავებით, ხელმძღვანელს შეუძლია მხოლოდ რადიალური მიმართულებით გადაადგილება. სხვადასხვა ორიენტაციის გრძივი დომენები აღირიცხება მიკროლეულში მიმდინარე დინების მიმართულების შეცვლით. არსებობს უნივერსალური თავები, რომლებიც აერთიანებს როგორც ჩაწერის, ასევე აღწარმოების ფუნქციებს. 120 GB სიმძლავრის მქონე მყარ დისკებს აქვთ ექვსი თავი ინფორმაციის ჩაწერისა და წაკითხვისთვის.
ყველაზე მკვრივი მაგნიტური ჩანაწერი მიღწეული იქნა თხელი ფილმის თავების გამოყენებით ინფორმაციის მოსაკითხად, რომლის მოქმედება დაფუძნებულია გიგანტური მაგნიტოთეზის ეფექტზე. ეს ეფექტი არის მასალების წინააღმდეგობის შეცვლა მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ. იგი აღმოაჩინა ლორდ კელვინმა 1856 წელს, ჩვეულებრივ რკინაში და შეადგენდა რკინის წინააღმდეგობის მნიშვნელობას 1/3000 ნორმალურ პირობებში. მეცნიერებმა შეძლეს ისეთი ნივთიერებების პოვნა, რომლებშიც წინააღმდეგობის შედარებითი ცვლილება აღემატება 1% / Oe. ეს გიგანტური ეფექტი გამოიყენება კომპიუტერების მოსმენილ თავებში, რომ მოხდეს ერთი დომენის მიერ შექმნილი ველის რეგისტრაცია (დისკის ზედაპირზე მაგნიტური ველი არ აღემატება 20-25 Oe). გაითვალისწინეთ, რომ თანამედროვე კომპიუტერებში, ინფორმაცია ჩაწერილია ინდუქციური ხელმძღვანელის გამოყენებით, ხოლო კითხვა ხორციელდება ფარიანი მაგნიტოროზული თავით.
1970-იანი წლების შუა ხანებში - 1980-იანი წლების დასაწყისში ძირითადი გამოკვლევა ოპტიკური ჩაწერის სფეროში მიაღწია იმ დონეს, რამაც საშუალება მისცა ისეთ ინდუსტრიულ გიგანტებს, როგორიცაა RCA, Sony და Philips, დაეწყო ოპტიკური შენახვის მოწყობილობები. ინფორმაციის შენახვისთვის პირველი ოპტიკური დისკი გამოიცა 1985 წელს. ამ ტიპის ყველაზე ცნობილი მოწყობილობები რუსეთში არის კომპაქტური დისკები (CD). ლაზერული დიოდი, რომელიც მოქმედებს სპექტრის ახლო ინფრაწითელ რეგიონში, ინტეგრირებულია თითოეულ სისტემაში CD– სგან ინფორმაციის წასაკითხად. ამ დიოდს შეუძლია ადვილად აღმოაჩინოს დისკის ზედაპირზე ხვრელები, დამახასიათებელი ზომით დაახლოებით 1 μm და ამით წაიკითხოს ჩაწერილი ინფორმაცია. ოპტიკური დისკზე ინფორმაციის ჩაწერის სიმკვრივის ზრდა გარკვეულწილად არის შეზღუდული მყარი მდგომარეობის მქონე ლაზერების არარსებობით, რომელსაც აქვს მოკლე ტალღის სიგრძე. გამოშვებული CD- ები საშუალებას გაძლევთ გადაწეროთ ინფორმაცია ასჯერ. ყველაზე მაღალი სიმძლავრის ოპტიკურ სისტემებს (ე.წ. Jukebox) შეუძლიათ 278 დისკზე ჩაწერონ 1,45 Tbps.
ამ სამუშაოების ლოგიკური გაგრძელება იყო ინფორმაციის ჩაწერის მაგნიტო-ოპტიკური მეთოდის შემუშავება. ზემოთ განხილული გრძივი ჩანაწერის გარდა, რომელიც გამოიყენება მაგნიტური მეხსიერების შესაქმნელად, არსებობს აგრეთვე პერპენდიკულარული ჩანაწერი, რომელშიც დომენის მაგნიტიზაციის ვექტორი ორიენტირებულია დისკის სიბრტყის პერპენდიკულარულზე. ჩაწერის ეს ტიპი გამოიყენება მაგნიტო-ოპტიკური მეხსიერების სისტემებში. მაგნიტო-ოპტიკური სისტემის პირველი კომერციული ვერსია არ გამოვიდა 1994 წლამდე.
მაგნიტოპტიკური სისტემები იყენებენ პოლარული კერის ეფექტს მათ მუშაობაში. ინფორმაცია დომენის მაგნიტიზაციის ორიენტაციის შესახებ, მოპოვებულია ლაზერის სხივის პოლარიზაციის სიბრტყის როტაციის ხარისხის ანალიზით, როდესაც ასახულია ფილმიდან (დაახლოებით 0.3 °). პირველ ასეთ სისტემებში გამოყენებულია იშვიათად დედამიწის და გარდამავალი ლითონების ფერომაგნიტური ამორფული შენადნობები პერპენდიკულარული მაგნიტური ანისოტროპიით. ფილმების შემადგენლობა შეირჩევა ისე, რომ ტემპერატურა, რომლის დროსაც ხდება დომენის შეცვლა, ხდება მაგნიტური კომპენსაციის წერტილამდე ან კურიუსის წერტილამდე, სადაც H გ. მნიშვნელოვნად შემცირდა. მაგნიტოპტიკური ჩაწერის ეფექტური კომპოზიციები განიხილება GdFe, TbCo, TbFe, TbFeCo, Co / Pt, Co / Pd და ა.შ.
ამჟამად, მაგალითად, არსებობს 5.25 ინჩიანი გადაწერილი (პორტატული) მაგნიტო-ოპტიკური დისკები, რომელთა მოცულობაა 2.3 GB, 14 დიუმიანი ორმაგი ცალმხრივი დისკი აქვს 12 GB სიმძლავრით. მოსალოდნელია, რომ უახლოეს მომავალში ფიგურა გაიზრდება 20 გბ-მდე თუნდაც 5.25 დიუმიანი დისკისთვის (ორმხრივი ჩაწერისთვის).
ჩაწერისთვის აუცილებელია მრავალი მაგნიტური, თერმომაგნიტური და მაგნიტო-ოპტიკური მოთხოვნების შესრულება: დომენის მაგნიტური მომენტის მიმართულება უნდა იყოს პერპენდიკულურად ფილმის სიბრტყემდე; მაგნიტიზაციის განაწილება ფილმზე უნდა იყოს რეზისტენტული დემიგენტიზირებული ველების და ტემპერატურის მცირე რყევების ზემოქმედებისადმი; რეგულარული და განმეორებადი დომენის სტრუქტურა, რომლის დომენის ზომაა დაახლოებით 1 μm უნდა არსებობდეს მასალაში: გაცხელებისას მასშტაბის იძულებითი ძალების შემცირების შესაძლებლობა მასშტაბის მიხედვით. გათბობის დროს მეზობელ დომენებში ცვლილებების არარსებობა (შედარებით დაბალი თერმული კონდუქტომეტრული); საკმარისია (კითხვისთვის) პოლარული კერის ეფექტის მასშტაბები: მაქსიმალური სიგნალი – ხმაურის კოეფიციენტი (25 დბ – ზე მეტი) მაქსიმალური ტემპერატურის დიაპაზონში და ა.შ. 10
2.2. ინფორმაციის შენახვის ხელსაწყოების განვითარების პერსპექტივები
ამ სფეროში სამეცნიერო კვლევის მნიშვნელოვანი სფეროა ეფექტების შესწავლა, რომლებიც გავლენას ახდენენ ინფორმაციის ულტრაიისფერ ჩაწერაზე, როგორიცაა თერმული შეზღუდვები, ე.წ. მაგნიტური დროებითი ეფექტები და განსხვავებული ბუნების რხევები. ამასთან, პრობლემა არ არის მხოლოდ რა საშუალების გამოყენება ინფორმაციის ჩაწერისთვის, არამედ ასევე, თუ როგორ უნდა დავწეროთ და წაიკითხონ ეს ინფორმაცია ამ მედიიდან. მაგალითად, თუ ლაზერის სხივი პირდაპირ არის გამოყენებული ინფორმაციის დასაწერად და წაკითხვისთვის, მაშინ ინფორმაციის ერთი ბიტის ზომა მნიშვნელოვნად არ შეიძლება იყოს ტალღის სიგრძის ნახევარზე. ციფრული ვიდეო დისკები უკვე იყენებენ წითელ ლაზერს ერთად λ ≈ 630-635 ნმ, ამ მხარეში უახლოეს მომავალში არის ლურჯი ნახევარგამტარული GaN ლაზერის ფართო გამოყენება 410-415 ნმ ტალღის სიგრძით.
მეცნიერები ინფორმაციას ჩაწერისა და შენახვის რამდენიმე ოპტიკურ მეთოდს უვითარებენ. მათგან ყველაზე ცნობილია ე.წ. DVD ტექნოლოგია, რომელმაც ნაწილობრივ შეცვალა ჩვეულებრივი CD. DVD– მედიის გამოყენება საშუალებას გაძლევთ, მაგალითად, ერთ დისკზე ჩაწერილი ორსაათიანი ვიდეოს წარმოება.
მკვლევარების ყურადღებას იპყრობს უახლოესი ველის ოპტიკური მეხსიერება. ახლო დარგის ოპტიკა იყენებს იმ ფაქტს, რომ შუქმა შეიძლება გაიაროს ხვრელები გაცილებით მცირე, ვიდრე ტალღის სიგრძე . თუმცა, შუქი შეიძლება გავრცელდეს ძალიან მცირე მანძილზე - ე.წ. საველე რეგიონში. მეცნიერები გვთავაზობენ ამ სქემის განხორციელებას, მაგალითად, ლაზერული დიოდის ლითონებით დაფარულ ბოლოში დაახლოებით 250 ნმ დიამეტრის მქონე ხვრელის პერფორაციით. ჩაწერის ტექნოლოგია თავისთავად მოიცავს სუბსტრატიდან დაბალ სიმაღლეზე ოპტიკური ხელმძღვანელის ფრენის გამოყენებას, რომელიც შეიცავს მაგნიტურ ჩაწერას და ორ ოპტიკურ ელემენტს. ერთ-ერთი ასეთი ელემენტია მყარი ჩაძირვის ობიექტივი. ობიექტივი გამოიყენება ლაზერული სხივის ფოკუსირება ულტრა მცირე ადგილზე, რომელიც შემდეგ დაპროექტებულია დისკის ზედაპირზე. ზოგიერთი შეფასებით, ლაზერზე ხვრელის ზომა 30 ნმმზე შემცირებამ შესაძლებელია 80 გბიტ / სმ 2-ზე მეტი ჩაწერის სიმკვრივის მიღწევა.
აქტიურად ვითარდება მოწყობილობები, რომელთა საშუალებითაც შესაძლებელია ინფორმაციის ჩაწერა და წაკითხვა მასალის მოცულობაში, ანუ ინფორმაციის სამგანზომილებიანი შენახვის განხორციელება. სამგანზომილებიანი (3.0-მეხსიერების) ოპტიკური მეხსიერების გამოყენება საშუალებას გაძლევთ ჩაწეროთ 10 12 ბიტი 1 სმ 3-ზე. მასალის მოცულობის ბიტის ადგილი შეიძლება განისაზღვროს მარტივი სივრცითი, სპექტრული ან დროებითი კოორდინატების გამოყენებით. მაგალითად, ჰოლოგრაფიული ჩანაწერით, რომლის კონცეფცია წარმოიშვა 1960-იან წლებში, ინტერიერში ინფორმაცია ინახება ელექტრონული სურათების „გვერდებზე“.
თუ ზემოთ ჩამოთვლილ DVD– ებს აქვთ მხოლოდ ორი ფენის ინფორმაცია თითოეულ მხარეს, მაშინ ამ დროისთვის შემუშავებული ორ ფოტომასალის ჩაწერის ტექნოლოგია საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ ასობით ფენა დისკის თითოეულ მხარეს (შექმნილ პროტოტიპებს აქვთ 100 ფენა, რომელთა სისქე 8 მმ). ამ ჩაწერის მეთოდით, ატომს ან მოლეკულას შეუძლია გადავიდეს ერთი ენერგიის მდგომარეობიდან მეორეზე, მხოლოდ მაშინ, როდესაც ორი ფოტონი ერთდროულად შეიწოვება. ორი ლაზერული სხივის გამოყენება მარტივია ინფორმაციის ბიტის ადგილმდებარეობის ცვალებადობა მასალის სისქეში. ამ შემთხვევაში გამოწვეული ცვლილებები შეიძლება აღინიშნოს, როგორც ბიტის ადგილმდებარეობის დროს მასალის შეწოვის, ფლუორესცენტობის, ამრეკლავებისა ან ელექტრული თვისებების ცვლილებები. ეს ტექნოლოგია საშუალებას მოგცემთ დაზოგოთ 100 GB ინფორმაცია ერთი დისკის იგივე ზომის CD და DVD. ერთი პერსპექტიული საშუალო საშუალება, რომელიც, მაგალითად, შთანთქავს ან ფლუორესს, როდესაც ბიტების ჩაწერაა, არის სპიროზენოპრანი. თუმცა, ოთახის ტემპერატურაზე, მასში ჩაწერილი ინფორმაცია შეიძლება ინახებოდეს არაუმეტეს 20 საათისა. შეუზღუდავი დროით, ამ მასალის შენახვა შესაძლებელია მხოლოდ -32 ° C ტემპერატურაზე, ანუ ყინულის მშრალ ტემპერატურაზე. ასევე იკვლევა ბაქტერიორჰოსპსინისა და ნიტრონაფტიალდეჰიდის (როდაამინი B) გამოყენების შესაძლებლობა ფოტოქრომიული ცილის ორფორმალურ ჩაწერაზე.
ასევე მიმდინარეობს კვლევები ინფორმაციის სამგანზომილებიანი ჩაწერის ახალ შესაძლებლობებზე, რაც მას გარკვეულწილად ოთხგანზომილებიანად აქცევს. ჩაწერის ჩვეულებრივი მეთოდის გარდა, ასევე შემოთავაზებულია გამოიყენოს ასეთი ინფორმაცია თითოეული ჩაწერის წერტილის შესახებ, როგორც ტალღის სიგრძე, დრო ან მოლეკულური სტრუქტურა (მაგალითად, ინფორმაციის ჩაწერა სივრცეში იმავე წერტილში სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე). ამრიგად, შესაძლებელი იქნება 100-მდე ბიტის ინფორმაციის ჩაწერა მიკრო ზომის სივრცეში ერთ მომენტში.
ამასთან, წმინდა ოპტიკური ჩაწერის მეთოდებს, რომლებშიც ჩაწერის საშუალებები მდებარეობს ლაზერისგან შესამჩნევ მანძილზე, აქვს ერთი მნიშვნელოვანი შეზღუდვა - ჩაწერილი ინფორმაციის მინიმალური bit ზომა შემოიფარგლება /2. ეს გამოწვეულია დიფრაქციის შეზღუდვებით. ლურჯი მყარი სახელმწიფო ლაზერის გამოყენებისასაც კი, ერთი ბიტიანი ინფორმაციის ხაზოვანი ზომა შეიძლება იყოს მხოლოდ 215 ნმ. მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს ფუნდამენტური შეზღუდული ლაზერების შექმნა 400 ტალღაზე ნაკლები ტალღის სიგრძის შექმნის შესახებ, კარგად კონტროლირებადი კომპაქტური ლაზერის შექმნის სირთულეები მნიშვნელოვნად იზრდება ტალღის სიგრძის შემდგომი შემცირებით. ამრიგად, მოსალოდნელია, რომ სამგანზომილებიანი მეხსიერების სრულფასოვანი განვითარებით და ლურჯი ლაზერის გამოყენებითაც, წმინდა ოპტიკური მეთოდები საშუალებას მოგცემთ ჩაწეროთ არაუმეტეს 10 "4-10 15 ბიტი ინფორმაციის ერთ კუბურ სანტიმეტრში. კომპიუტერში 10" 4 / სმ-ის ჩაწერის სიმკვრივის ჩასაწერად. 3-ში დასჭირდება მინიმუმ 15-20 წელი.
ამჟამად, ვითარდება ოპტიკური მეხსიერების სხვა ტიპები, რომლებიც, მაგალითად, ინდივიდუალური მოლეკულების, როგორც ინფორმაციის მატარებლების, ან, ზოგადად, მიღებული ორობითი სისტემის ნაცვლად, მრავალ დონის ლოგიკაზე გადასვლას გვთავაზობენ.
პერსპექტიული ჩანს თერმექანიკური პროცესების გამოყენება თხელი პოლიმერული ორგანული ფილმების შესახებ ინფორმაციის წასაკითხად და წერისთვის. IBM- ის მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ გამოიყენოთ ე.წ. მილიპიდერი ამისათვის - ათასობით საკიდი (მგრძნობიარე ელემენტები), რომლებიც დამონტაჟებულია ერთ სილიკონის ძაფზე, ხოლო თითოეულ საკიდიერს შეუძლია ინფორმაცია დაწეროს და წაიკითხოს პოლიმერული შუიდან.
ამასთან, მაგნიტური მეხსიერების ტექნოლოგიის განვითარებისგან განსხვავებით, ამ ნამუშევრების ინდუსტრიულ პროტოტიპამდე მიტანა დიდ ფინანსურ ხარჯებს მოითხოვს. ამავე დროს, დღემდე ჩატარებული მაგნიტური ჩაწერის მეთოდის კვლევები უკვე იძლევა საშუალებას, რომ ერთ წელიწადში გაორმაგდეს სიმკვრივის ჩაწერა. მაგნიტური მეხსიერების შემდგომი განვითარება არ საჭიროებს ზედმეტად მაღალ ხარჯებს. ერთი მეგაბიტი მაგნიტური ინფორმაციის ფასი ახლა მისი საწყისი ფასისგან დაახლოებით 500-ჯერ შემცირდა და არ აღემატება რამდენიმე მეათედი ცენტს. ამრიგად, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ მომდევნო 7-10 წლის განმავლობაში, მაგნიტური მასალები დარჩება ყველაზე მეტად გამოყენებულ საშუალებად ინფორმაციის ჩასაწერად (ყოველ შემთხვევაში, კომპიუტერის მყარ დისკზე) და უახლოეს მომავალში წარმატებით კონკურენციას მიიღებს წმინდა ოპტიკურ და სხვა მეთოდებთან 11.
დასკვნა
კურსის მუშაობის შედეგების შეჯამება.
გარე მეხსიერება განკუთვნილია პროგრამებისა და მონაცემების გრძელვადიანი შესანახად. მოწყობილობები გარე მეხსიერება (დისკები) არასტაბილურია, დენის გამორთვა არ იწვევს მონაცემების დაკარგვას. ისინი შეიძლება მოთავსდეს სისტემის ერთეულში ან მისი პორტების საშუალებით სისტემასთან დაკავშირებული დამოუკიდებელი ერთეულების სახით მოხდეს. გარე მეხსიერების მნიშვნელოვანი მახასიათებელია მისი ზომა. გარე მეხსიერების რაოდენობა შეიძლება გაიზარდოს ახალი დისკების დამატებით. გარე მეხსიერების არანაკლებ მნიშვნელოვანი მახასიათებლებია ინფორმაციის ხელმისაწვდომობის დრო და ინფორმაციის გაცვლის სიჩქარე. ეს პარამეტრები დამოკიდებულია მოწყობილობის შესახებ ინფორმაციის წასაკითხად და მასზე წვდომის ორგანიზაციის ტიპზე.
ინფორმაციის გაცვლის სიჩქარე დამოკიდებულია მასალის წაკითხვის ან ჩაწერის სიჩქარეზე, რაც, თავის მხრივ, განისაზღვრება ამ მოწყობილობის როტაციის ან გადაადგილების სიჩქარით.
გარე მეხსიერების მოწყობილობები, პირველ რიგში, მაგნიტური მოწყობილობებია ინფორმაციის შესანახად. წერის და კითხვის მეთოდით, დისკები, მედიის ტიპებიდან გამომდინარე, იყოფა მაგნიტურ, ოპტიკურ და მაგნიტო-ოპტიკურ.
ადრე, გამოთვლების დროს, გარე მოწყობილობები (VZU) კლასიფიცირდნენ, როგორც დისკრეტული ინფორმაციის შენახვის მოწყობილობები, ძირითადად მაგნიტურ ფირებზე, დასარტყამებსა და დისკებზე.
ძალიან მალე, სიახლე გამოჩნდება ბაზარზე ინფორმაციის შენახვის მოწყობილობებისთვის - ეს იქნება მოწყობილობა, რომელიც დისკებზე მოსწონს სპეციალურ დისკებზე ინფორმაციის დაგროვებისათვის. ისინი მხარს უჭერენ DVD სტანდარტს და აქვთ 4.72 GB სიმძლავრე, ხოლო მათზე შესაძლებელი იქნება ინფორმაციის ჩაწერა და ბუნებრივად წაკითხვა არაერთხელ. ეს განვითარება რევოლუციას მოახდენს ინფორმაციის შენახვისა და შენახვის თეორიაში. ეს დრო ძალიან ახლოს არის.
მეცნიერულად დაფუძნებულ პროგნოზებში ნათქვამია, რომ ელექტრონული აღჭურვილობის გაუმჯობესება და ახალი ძალიან ეფექტური საცავი მედიის გამოყენება ბიონიკის მეთოდების ფართოდ გამოყენებასთან ერთად, შენახვის მოწყობილობების სინთეზთან დაკავშირებული პრობლემების გადასაჭრელად, საშუალებას მისცემს შექმნან შესანახი მოწყობილობები, რომლებიც ახლოსაა ადამიანის მეხსიერებასთან.
ცნობათა სია
Allanakh I.N. გარე შენახვის მოწყობილობები. მ, 1991 წ.
Batygov M., Denisov O. მყარი დისკი. მ., 2001 წ.
გილიაროვსკი რ.ს. კომპიუტერული მეცნიერების საფუძვლები. - მ .: გამოცდა, 2003 წ.
ჰუკი. M. აპარატურა IBM PC. ენციკლოპედია - პეტერბურგი: პეტრე, 2001 წ.
იზვოზჩიკოვი ვ.ა. კომპიუტერული მეცნიერება ცნებებითა და ტერმინებით. - მ .: განათლება, 1997 წ.
ინფორმატიკა / ედ. N.V. მაკაროვა. მ., 2002 წ.
კოზირევი A.A. კომპიუტერული მეცნიერება. - მ .: მიხაილოვის გამომცემლობა, 2003 წ.
Lebedev O. N. მეხსიერების მიკროცირკულები და მათი გამოყენება. მ., 1990 წ.
ლეონტიევი ვ.პ. უახლესი კომპიუტერის ენციკლოპედია. - მ .: პროსპექტი, 2003 წ.
თანამედროვე ტექნოლოგიის საფუძვლები / ედ. Khomanenko A.D. ჰოფმანი V.E. მალცევას პ.ბ. მ., 1998 წ.
ოსტრეიკოვსკი ვ.ა. კომპიუტერული მეცნიერება. - მ .: უმაღლესი სკოლა, 2005 წ.
თანამედროვე ინფორმაციული ტექნოლოგიები და ქსელები. განყოფილება 2. - მ .: თანამედროვე ჰუმანიტარული უნივერსიტეტი, 2001 წ.
უგრანოვიჩ ნ. კომპიუტერული მეცნიერება და ინფორმაციული ტექნოლოგია. - მ .: BINOM, 2001 წ.
ფიგურნოვი V.E. მომხმარებლისთვის IBM PC. მ., 2003 წ.
Biryukov V. სიჩქარის გაზრდა // კომპიუტერი. - 2004. - 55.
სიმონოვი ს. შვიდი ათასი ორასი // კომპიუტერი. - 1999. - No.32.
ტიშინ A.M. თანამედროვე კომპიუტერების მეხსიერება. - მ .: მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტი. ლომონოსოვი, 2001 წ.
დანართი 1
მეხსიერების სახეები
დანართი 2
RAM– ის ძირითადი მომხმარებლის მახასიათებლები
|
მახასიათებლები |
ფლოპი დისკი |
ნაკადის ფირზე |
|||||
|
შენახვის პრობლემა |
მზე |
დემაგნიტიზაცია, სხვადასხვა ეფექტი |
გაშეშებული და ცრემლიანი |
საველე გავლენა |
|||
|
შენახვის ვადა: |
|||||||
|
მძღოლის პრობლემები |
|||||||
|
შეცდომების დაწერა |
|||||||
|
გადაწერა ციკლები |
|||||||
|
მაქსიმალური სიმძლავრე |
9,1 (5,25) |
||||||
|
მოწყობილობის ფასი (საშუალოდ, $) |
|||||||
|
პრევოლუცია რუსეთის ფედერაციაში |
სუპერ მაღალი |
ძალიან დაბალი |
1 თანამედროვე საინფორმაციო ტექნოლოგიები და ქსელები. განყოფილება 2. - მ.: თანამედროვე ჰუმანიტარული უნივერსიტეტი, 2001. გვ. 15.
2 კაკალი. M. აპარატურა IBM PC. ენციკლოპედია - პეტერბურგი: პეტრე, 2001 წ. 521.
3 უგრინოვიჩ ნ. კომპიუტერული მეცნიერება და ინფორმაციული ტექნოლოგია. - მ .: BINOM, 2001 წ. 91-98.
მოწყობილობები საცავი ინფორმაციის კომპიუტერი შიდა და გარე მეხსიერება ... ცნობები: 10 თეორიული ამოცანა. მოწყობილობები საცავი ინფორმაციის კომპიუტერი შიდა და გარე კომპიუტერული მეხსიერება ...
მოწყობილობა შეყვანა ინფორმაციის
კურსები \u003e\u003e კომპიუტერული მეცნიერება... ინფორმაციის; თაგვი - მოწყობილობაშესვლა ადვილია ინფორმაციის კომპიუტერიდან და სხვა მანიპულაციურიდან მოწყობილობები. რომ მოწყობილობები შეყვანა ინფორმაციის მოიცავს შემდეგს მოწყობილობები ... განახორციელოს პიროვნული ცნება საცავი ინფორმაციის. თანამედროვე მყარი დისკები ...
მოწყობილობა გამომავალი ინფორმაციის (2)
რეზიუმე \u003e\u003e კომპიუტერული მეცნიერებათემა ” მოწყობილობები გამომავალი ინფორმაციის” კომპიუტერი უნივერსალურია მოწყობილობა დამუშავებისთვის ინფორმაციის. ... ბეჭდვა, იგი განკუთვნილია საცავი მონაცემები ... გუნდების შექმნის პროცესში, ასევე დროებითი საცავი შრიფტის მონახაზი და სხვა მონაცემები. ...
ბუნებრივი და ფორმალური ენების გამოყენებით დაშიფრული ინფორმაცია, ისევე როგორც ინფორმაცია ვიზუალური და ხმის სურათების სახით, ინახება ადამიანის მეხსიერებაში. თუმცა ამისთვის გრძელვადიანი შენახვა გამოიყენება ინფორმაცია, მისი დაგროვება და თაობიდან თაობაზე გადაცემა მატარებლები ინფორმაცია.
საცავი საშუალო (ინფორმაციის გადამზიდავი) - ნებისმიერი მატერიალური ობიექტი ან საშუალება, რომელიც გამოიყენება ინფორმაციის შესანახად ან გადასაცემად.
ინფორმაციის მატარებლების მატერიალური ბუნება შეიძლება განსხვავებული იყოს: დნმ-ის მოლეკულები, რომლებიც ინახავს გენეტიკურ ინფორმაციას; ფურცელი, რომელზეც ინახება ტექსტები და სურათები; მაგნიტური ლენტი, რომელზედაც ინახება ხმოვანი ინფორმაცია; ფოტო და კინოფილმები, რომლებზეც ინახება გრაფიკული ინფორმაცია; მეხსიერების ჩიპები, მაგნიტური და ლაზერული დისკები, რომლებზეც პროგრამები და მონაცემები ინახება კომპიუტერში და ა.შ.
ყველა საცავი მედია გამოიყენება: ინფორმაციის ჩაწერა, შენახვა, კითხვა, ინფორმაციის გადაცემა. ბოლო დრომდე, ქაღალდი იყო ინფორმაციის ყველაზე გავრცელებული საშუალება. დრო გადის და ქაღალდის ხარისხმა შეწყვიტა თანამედროვე საზოგადოებაში შეეფერება, რომელიც წინდახედულია ინფორმაციის მზარდი და მზარდი რაოდენობით.
ექსპერტების აზრით, სხვადასხვა მედიაში ჩაწერილი ინფორმაციის რაოდენობა აღემატება ერთ ექსაბიტს წელიწადში (წელიწადში 1018 ბაიტი). მთელი ამ ინფორმაციის 80% ინახება ციფრული ფორმამაგნიტურ და ოპტიკურ მედიაზე და მხოლოდ 20% ანალოგურ მედიაზე (ქაღალდი, მაგნიტური ლენტები, ფოტო და კინოფილმები).
ნებისმიერი კომპიუტერული ინფორმაცია ნებისმიერ საშუალო სივრცეში ინახება ორობითი (ციფრული) ფორმა. განურჩევლად ინფორმაციის ტიპისა (ტექსტი, გრაფიკა, ხმა) - მისი მოცულობის გაზომვა შესაძლებელია ბიტებსა და ბაიტიში.
ციფრული საცავი მედია - მასში წარმოდგენილი ინფორმაციის ჩაწერის, შენახვისა და წაკითხვის მოწყობილობები ციფრული ხედი.
პირველ კომპიუტერებზე, ქაღალდის მედია გამოიყენეს, რომ ციფრული წარმოდგენილი იყოს შეყვანის მონაცემები - პენსირებული ბარათები (მუყაოს ბარათები ხვრელებით) და დასაკრავ ფირზე.
მაგნიტური ციფრული მედია ინფორმაციის
XIX საუკუნეში გამოიგონეს მაგნიტური ჩანაწერი. თავდაპირველად, ის მხოლოდ ხმის შესანარჩუნებლად გამოიყენებოდა.
პირველი და მეორე თაობის კომპიუტერებზე მაგნიტური ლენტი გამოიყენეს, როგორც გარეგანი მეხსიერების მოწყობილობებისთვის მოსახსნელი მედია ერთადერთი ტიპი. დაახლოებით 500 კბ ინფორმაციის განთავსება მოთავსებული იყო ერთ კოჭზე, მაგნიტური ლენტით.
1960-იანი წლების დასაწყისიდან გამოჩნდა მაგნიტური დისკები: ალუმინის ან პლასტიკური დისკები, რომლებიც დაფარულია თხელი მაგნიტური ფხვნილის ფენით, რამდენიმე მიკრონი სისქით. ინფორმაცია დისკზე მდებარეობს წრიულ კონცენტრიულ ტრასაზე.
მოწყობილობას, რომელიც უზრუნველყოფს ინფორმაციის წერის / წაკითხვის პროცესს, ეწოდება ინფორმაციის შენახვის მოწყობილობა ან დისკი. მაგნიტური დისკები არის რთული და მოქნილი, მოსახსნელი და ჩაშენებული კომპიუტერის დისკზე (ტრადიციულად მყარ დისკზე).
ინფორმაციის წერის და კითხვის მაგნიტური პრინციპი
ფლოპი დისკზე (HDD) და მყარ დისკზე (HDD), ან მყარ დისკებში, ინფორმაციის ჩაწერის საფუძველია ფერომაგნიტების მაგნიტიზაცია მაგნიტურ ველში, ინფორმაციის შენახვა ემყარება მაგნიტიზაციის კონსერვაციას, ხოლო ინფორმაციის კითხვის პროცესი ემყარება ფენომენს ელექტრომაგნიტური ინდუქცია.
მოქნილი და მყარი მაგნიტური დისკების შესახებ ინფორმაციის ჩაწერის პროცესში, მაგნიტულად რბილი მასალის ბირთვით გამტარი ძრავის ხელმძღვანელი (დაბალი ნარჩენი მაგნიტიზაცია) მოძრაობს მაგნიტურად ხისტი გადამზიდველის მაგნიტური ფენის გასწვრივ (დიდი ნარჩენი მაგნიტიზაცია). ელექტრული პულსის რიგითობა (ლოგიკური ერთეულების და ნულოვანი თანმიმდევრობა), რომლებიც ქმნიან მაგნიტურ ველს თავში, მიეწოდება მაგნიტური თავი. შედეგად, გადამზიდავის ზედაპირის ელემენტები თანმიმდევრულად არის magnetized (ლოგიკური ერთეული) ან არა magnetized (ლოგიკური ნულოვანი). ინფორმაციის კითხვისას, როდესაც მაგნიტური თავი გადადის გადამზიდავის ზედაპირზე ზემოთ, გადამზიდავი მაგნიტიზებული მონაკვეთები იწვევს მასში მიმდინარე პულსირებას (ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი). ამგვარი პულსის რიგითობა გადადის მაგისტრალის გასწვრივ შემთხვევითი წვდომის მეხსიერება კომპიუტერი
ძლიერი მაგნიტური ველის და მაღალი ტემპერატურის არარსებობის შემთხვევაში, გადამზიდავ ელემენტებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ თავიანთი მაგნიტიზაცია დიდი ხნის განმავლობაში (წლები და ათწლეულები).
ფლოპი დისკები
ბოლო დრომდე, პერსონალურ კომპიუტერებს ჰქონდათ ფლოპის დისკი (HDD), რომელსაც ფასების სიებში უწოდებენ FDD - Floppy Disk Drive (ფლოპი დისკის დისკი). თავად ფლოპი დისკებს უწოდებენ ფლოპი დისკებს. ყველაზე გავრცელებული ტიპის ფლოპი დისკი დიამეტრით 3.5 ინჩი (89 მმ) ინახავს 1.44 MB ინფორმაციას.
3.5 დიუმიანი ფლოპი დისკი თავად მასზე განთავსებული მაგნიტური ფენით არის ჩასმული მყარი პლასტიკური კონვერტით, რომელიც იცავს ფლოპი დისკს მექანიკური დაზიანებისა და მტვრისგან.
მაგნიტური წაკითხვის-ჩაწერის თავების დისკეტზე წვდომისთვის, მის პლასტმასის შემთხვევაში არის ჩარჩო, რომელიც დახურულია ლითონის სარქველით. სარქველი ავტომატურად სრიალებს, როდესაც დისკზე ჩასმული ფლოპია.
დისკეტის ცენტრში არის მოწყობილობა, რომ დისკის დაჭერა და უზრუნველყოს დისკის როტაცია პლასტიკური საქმის შიგნით. დისკეტი შედის დისკში, რომელიც ბრუნავს მას მუდმივი კუთხის სიჩქარით. ამ შემთხვევაში, დისკის მაგნიტური თავი დამონტაჟებულია დისკის სპეციფიკურ კონცენტრირებულ ტრასაზე (ტრასაზე), რომელზედაც ხდება ჩაწერა ან საიდან იკითხება ინფორმაცია.
ფლოპი დისკის ორივე მხარე დაფარულია მაგნიტური ფენით და თითოეულ მხარეს აქვს 80 კონცენტრული ტრეკები (ტრეკები) მონაცემთა ჩაწერისათვის. თითოეული ტრეკი დაყოფილია 18 სექტორებში და თითოეულ სექტორში შეგიძლიათ დაწეროთ ზომის ბლოკი 512 ბაიტი.
წაკითხვის ან წერის ოპერაციების შესრულებისას დისკეტი ბრუნავს დისკზე, ხოლო წაკითხვის წერის სახელმძღვანელოები დამონტაჟებულია სასურველ ტრასაზე და იძენს წვდომას მითითებულ სექტორზე.
ინფორმაციის წერის და წაკითხვის სიჩქარე დაახლოებით 50 Kb / წმ. დისკეტი მოძრაობს წამყვანი სიჩქარით 360 rpm.
ინფორმაციის დაზოგვის მიზნით, მოქნილი მაგნიტური დისკები უნდა იყოს დაცული ძლიერი მაგნიტური ველებისა და სითბოს ზემოქმედებისაგან, რადგან ამ ფიზიკურმა ეფექტებმა შეიძლება გამოიწვიოს საშუალო დემანგენტიზაცია და ინფორმაციის დაკარგვა.
ფლოპი დისკები ამჟამად შეწყვეტილია.
მყარი დისკი
მყარი დისკი (HDD) ან, როგორც მას ხშირად უწოდებენ, მყარ დისკს ან მყარი დისკი (მყარი დისკი), მონაცემების შესანახად მთავარი ადგილია პერსონალური კომპიუტერი. ფასების სიებში, მყარი დისკები მითითებულია HDD - მყარი დისკი(მყარი დისკი).
სახელწოდების "ვინჩესტერის" წარმოშობას ორი ვერსია აქვს. პირველობის თანახმად, IBM- მა შეიმუშავა მყარი დისკი, რომლის თითოეულ მხარეს 30 MB ინფორმაცია ჯდება, და რომელზეც კოდი 3030 იყო. მას ლეგენდა აქვს, რომ Winchester 3030 თოფმა დაიპყრო დასავლეთი. მოწყობილობის დეველოპერებს იგივე განზრახვები ჰქონდათ.
კიდევ ერთი ვერსიის თანახმად, მოწყობილობის სახელწოდება მომდინარეობს ინგლისის ქალაქ ვინჩესტერის სახელიდან, სადაც IBM- მა შეიმუშავა ტექნოლოგია მყარი დისკისთვის მცურავი ხელმძღვანელის წარმოებისთვის. მისი აეროდინამიკური თვისებების წყალობით, ამ ტექნოლოგიის მიერ გაკეთებული წაკითხვის / ჩაწერის თავი იწურება ჰაერის ნაკადში, რომელიც იქმნება დისკის სწრაფი როტაციის დროს.
ვინჩესტერი წარმოადგენს ერთ ღერძზე განთავსებულ ერთ ან რამოდენიმე მყარ (ალუმინის, კერამიკულ ან მინის) დისკს, რომელიც დაფარულია მაგნიტური მასალით, რომელიც წაკითხვის დაწერა თავების, ელექტრონიკისა და ყველა მექანიკის ერთად, დისკის ბრუნვისა და თავის პოზიციონირებისთვის აუცილებელია ჩასმული არა დახურულ დალუქულ შიგთავსში.
დამონტაჟებულია საავტომობილო spindle- ზე, დისკები ბრუნავს დიდი სიჩქარით (7.200 rpm) და ინფორმაციას კითხულობენ / აწერენ მაგნიტური თავები, რომელთა რიცხვი შეესაბამება ინფორმაციის შესანახად გამოყენებული ზედაპირების რაოდენობას.
მყარი დისკიდან ინფორმაციის წერის და წაკითხვის სიჩქარე საკმაოდ მაღალია - მას შეუძლია მიაღწიოს 300 მბ / წმ-ს.
თანამედროვეობის შესაძლებლობები მყარი დისკები (2010 წლის ნოემბრის მდგომარეობით) აღწევს 3000 GB (3 ტერაბაიტი).
პორტატული მყარი დისკები არსებობს - ისინი არ არიან დამონტაჟებული სისტემის განყოფილების შიგნით, მაგრამ კომპიუტერთან უკავშირდება პარალელური პორტის მეშვეობით ან მეშვეობით uSB პორტი.
მყარ დისკებს იყენებენ საკმაოდ მყიფე და წვრილმანი ელემენტები (გადამზიდავი ფირფიტები, მაგნიტური თავები და ა.შ.), ამიტომ ინფორმაციის და შესრულების შესანარჩუნებლად მყარი დისკები აუცილებელია ოპერაციის დროს სივრცითი ორიენტაციის ზემოქმედებისა და მკვეთრი ცვლილებებისგან დაცვა.
პლასტიკური ბარათები
საბანკო სისტემაში, პლასტიკური ბარათები ფართოდ გამოიყენება. ისინი იყენებენ აგრეთვე ინფორმაციის ჩაწერის მაგნიტურ პრინციპს, რომლებთანაც ბანკომატები, სალარო აპარატები, რომლებიც დაკავშირებულია ინფორმაციული საბანკო სისტემის მუშაობასთან.
ჩვენ RuNet– ში ყველაზე დიდი ინფოზა გვაქვს, ასე რომ თქვენ ყოველთვის შეგიძლიათ იპოვოთ ნებისმიერი მოთხოვნა
ამ თემას განეკუთვნება განყოფილება:
კომპიუტერული მეცნიერება
პასუხების დასადგენად. კომპიუტერული მეცნიერება, როგორც სამეცნიერო დისციპლინა. ინფორმაციის კონცეფცია. ინფორმაციული სერვისები და პროდუქტები. ინფორმაციული სამართალდარღვევები. ინფორმაციის დისკრეტული (ციფრული) პრეზენტაცია. კომპიუტერის პრინციპი.
ეს მასალა მოიცავს სექციებს:
კომპიუტერული მეცნიერება, როგორც სამეცნიერო დისციპლინა
ინფორმაციის კონცეფცია
ინფორმატიზაცია. კომპიუტერიზაცია ინფორმაციული საქმიანობის როლი თანამედროვე საზოგადოებაში
ინფორმაციის რევოლუცია. ინდუსტრიული საზოგადოება
ინფორმაციული საზოგადოება. ინფორმაციის კულტურა
საზოგადოების ინფორმაციული რესურსები
ინფორმაციული სერვისები და პროდუქტები. ტექნიკური საშუალებებისა და ინფორმაციის რესურსების განვითარების ეტაპები
ადამიანის პროფესიული ინფორმაციული საქმიანობის სახეები ტექნიკური საშუალებებისა და ინფორმაციის რესურსების გამოყენებით
ინფორმაციასთან დაკავშირებული სამართლებრივი ნორმები, ინფორმაციის სფეროში ჩადენილი დანაშაულები, მათი თავიდან აცილების ღონისძიებები
ინფორმაცია
(დან ლათ ინფორმაცია - "განმარტება, პრეზენტაცია, ცნობიერება") - ინფორმაცია რაიმე შესახებ, მიუხედავად მათი პრეზენტაციის ფორმისა.
ინფორმაციის სახეები:
- ხმა
- ტექსტი
- რიცხვითი
- ვიდეო ინფორმაცია
- გრაფიკული
გრაფიკული
პირველი ხედი, რომლისთვისაც განხორციელდა ინფორმაცია მიმდებარე სამყაროს შესახებ ინფორმაციის გამოქვაბულების გამოქვაბულების სახით, ხოლო მოგვიანებით ფორმაში, ნახატების, ფოტოსურათების, დიაგრამების, ნახატების ფურცელზე, ტილოზე, მარმარილოში და რეალურ სამყაროში გამოსახული სხვა მასალების სახით.
ხმა
- ჩვენს გარშემო სამყარო სავსეა ბგერებით და მათი შენახვისა და რეპლიკაციის პრობლემა მოგვარდა 1877 წელს ხმის ჩამწერების გამოგონებით. მისი ტიპი არის მუსიკალური ინფორმაცია - ამ ტიპის კოდირების მეთოდისთვის სპეციალური პერსონაჟების გამოყენებით გამოიგონეს, რაც შესაძლებელს გახდის მისი შენახვა გრაფიკული ინფორმაციის ანალოგიურად.
ტექსტი
- ადამიანის მეტყველების დაშიფვრის მეთოდი სპეციალური სიმბოლოებით - ასოებით, და სხვადასხვა ხალხს აქვს სხვადასხვა ენა და იყენებს მეტყველების გამოსახატად სხვადასხვა ასოების გამოყენებას.
რიცხვითი
- გარემოში ობიექტების რაოდენობრივი ზომა და მათი თვისებები. ტექსტური ინფორმაციის მსგავსად, კოდირების მეთოდი გამოიყენება მისი სპეციალური სიმბოლოების გამოსახატად - ციფრებით, ხოლო კოდირების (ნუმერაციის) სისტემები შეიძლება განსხვავებული იყოს.
საცავი საშუალო
- ნებისმიერი მატერიალური ობიექტი ან საშუალო საშუალება, რომელსაც შეუძლია შეინახოს მასზე დაფიქსირებული ინფორმაცია მის სტრუქტურაში საკმარისად დიდი ხნის განმავლობაში. სასაწყობო საშუალება შეიძლება იყოს ნებისმიერი ობიექტი, საიდანაც შესაძლებელია მასზე არსებული ინფორმაციის წაკითხვა (კითხვა).
ციფრული საცავის მედიის სახეები:
- ფირის მედია
- ფლოპი
- მყარი დისკის დისკები
- ოპტიკური დისკი
- ფლეშ მეხსიერება
მაგნიტური ლენტი
- მაგნიტური ჩაწერის საშუალება, რომელიც წარმოადგენს თხელი მოქნილი ლენტით, რომელიც შედგება ბაზისა და მაგნიტური სამუშაო ფენისგან. მაგნიტური ფირის სამუშაო თვისებები ხასიათდება მისი მგრძნობელობით ჩაწერის დროს და სიგნალის დამახინჯება ჩაწერის დროს და დაკვრის დროს.
ფლოპი დისკი
- პორტატული მაგნიტური საცავი, რომელიც გამოიყენება შედარებით მცირე მონაცემების მრავალჯერად ჩაწერასა და შესანახად. როგორც წესი, ფლოპი დისკი არის მოქნილი პლასტიკური ფირფიტა, რომელიც დაფარულია ფერომაგნიტური ფენით. ეს ფირფიტა მოთავსებულია პლასტმასის შემთხვევაში, რომელიც იცავს მაგნიტურ ფენას ფიზიკური დაზიანებისგან.
მყარი დისკი
- შემთხვევითი წვდომის მეხსიერების მოწყობილობა მაგნიტური ჩაწერის პრინციპის საფუძველზე. ეს არის მონაცემთა შენახვის მთავარი მოწყობილობა უმეტეს კომპიუტერებში. თანამედროვე მყარი დისკის სიმძლავრე 4000 გბ-ს აღწევს (4 ტერაბაიტი) და ახლოს არის 5 ტუბერკულოზთან.
ჩვეულებრივ, ოპტიკურ დისკებს აქვთ პოლიკარბონატი ან მინის სითბოს დამუშავებული ბაზა. ოპტიკური დისკების საინფორმაციო ზედაპირი დაფარულია გამძლე გამჭვირვალე პლასტიკური (პოლიკარბონატი) მილიმეტრიანი ფენით. ოპტიკურ დისკებზე ჩაწერის და დაკვრის პროცესში, სიგნალის გადამყვანის როლს ასრულებს ლაზერული სხივი. ოპტიკური დისკის ინფორმაციის მოცულობა აღწევს 1 GB (დისკის დიამეტრით 130 მმ) და 2-4 GB (დიამეტრით 300 მმ).
