Сущность и виды запоминающих устройств
Промышленные накопители информации - это запоминающие устройства с разными принципами работы и разными техническими и физическими параметрами.
Базовым качеством и предназначением информационных накопителей считается сохранение и воспроизводство данных. Запоминающие устройства делятся на типы и категории согласно их принципам действия и различным характеристикам. К примеру, по принципам действия запоминающие устройства делятся на:
- Электронные запоминающие устройства.
- Магнитные запоминающие устройства.
- Оптические запоминающие устройства.
- Магнитооптические запоминающие устройства (смешанные).
Все типы устройств выполнены на базе соответствующих технологий записи и воспроизведения, а также сохранения информационных данных.
Магнитные накопители
Магнитные накопители считаются наиболее популярным методом сохранения информационных данных в компьютерном оборудовании. Они делятся на два вида:
- Магнитные накопители на магнитных лентах. В настоящее время практически не используются.
- Магнитные накопители на магнитных дисках.
Для осуществления магнитной записи применяются электронные импульсы. Информация в виде последовательности битов подвергается преобразованию в импульсные сигналы, соответствующие чередованию нулей и единиц цифрового формата. Эти импульсы подаются на магнитную головку, образуя магнитный поток, который замыкается через элементарную область намагниченности, именуемую доменом. Доменные магнитные поля получают ориентацию согласно направлению внешнего магнитного потока. Когда внешнее магнитное поле снимается, приобретённое доменами состояние не изменяется, то есть они являются элементами памяти долгосрочного хранения. Главным критерием оценки преимуществ накопителей на магнитных носителях является поверхностная плотность записи. Она вычисляется произведением линейной плотности записи по дорожке, задаваемой в битах на дюйм, на число дорожек на дюйм.
В накопителях на магнитных дисках заложен последовательный доступ к информации. Накопители на магнитных дисках объединяют в себе, по сути, набор устройств последовательного доступа, при этом уменьшение времени информационного поиска достигается независимостью доступа к данным от их местоположения по отношению к другим записям. В таких накопителях носителем информационных данных является пакет металлизированных дисков, которые закреплены на стержне и вращаются вокруг него с определённой фиксированной скоростью. На поверхность магнитных дисков нанесено тонкое ферромагнитное покрытие и эта поверхность именуется рабочей. Число магнитных головок равняется количеству рабочих поверхностей в одном дисковом пакете. Если в пакет входит одиннадцать дисков, то в механизме доступа должно быть десять держателей, на каждом из которых должны быть расположены две магнитные головки.
Характеристики накопителей на жёстких магнитных дисках в значительной мере определяют общее быстродействие компьютерной системы в целом. Быстродействие жёстких магнитных дисков определяется целым рядом параметров. Главным из них считается скорость вращения дисков, измеряемая в об/мин и прямо влияющая на быстродействие информационного обмена с жёстким диском.
Другим параметром является время поиска, то есть итоговое время, которое необходимо для обнаружения магнитной головкой местоположения требуемой информации на диске. Скоростью передачи диска является скорость передачи данных на диск и считывания с него. Эту скорость принято измерять в мегабайтах в секунду.
Оптические носители информации
В информационных накопителях на компакт-дисках (CD) считывание данных выполняется при помощи лазерного луча небольшой мощности. Сервомотор, управляемый внутренним микропроцессором привода, выполняет перемещение отражающего зеркала или призмы. Это даёт возможность направить луч лазера на требуемую дорожку. Луч лазера является когерентным излучением, состоящим из синхронизированных волн, имеющих одинаковую длину. Луч попадает на светоотражающую поверхность диска (площадку), проходит через расщепляющую призму и отклоняется на фотодетектор. Фотодетектор воспринимает попадание на него луча как логическую единицу. Если луч попадает на поверхности диска в углубление, именуемое питом, то он рассеивается и не доходит до фотодетектора, что воспринимается как логический нуль.
Если магнитные диски имею постоянную скорость вращения, то есть неизменную угловую скорость, то лазерные диски обладают переменной угловой скоростью, что обеспечивает неизменную линейную скорость при считывании информации с них. То есть, считывание треков, расположенных внутри диска, выполняется с повышенным числом оборотов, а треки, расположенные ближе к краю диска (наружные), считываются с меньшим числом оборотов. Этот фактор объясняет более низкое быстродействие информационной передачи лазерных дисков по сравнению с магнитными накопителями.
Дальнейшим развитием компакт-дисков стали универсальные цифровые диски (Digital Versatile Disc или DVD), являющиеся также типом накопителя. Эти диски, при одинаковом со стандартным CD размером, позволяли хранить до семнадцати гигабайт информационных данных и обладали боле высокой скоростью передачи.
Сравнительная характеристика магнитных и оптических накопителей информации
На основании вышеизложенного могут быть сделаны следующие выводы:
- Магнитные накопители считаются базовой средой хранения информации в компьютерном оборудовании.
- Магнитные диски применяются в качестве запоминающих устройств долговременного хранения данных.
- Лазерные, то есть оптические, информационные носители также позволяют осуществлять долговременное хранение данных, но имеют меньшее быстродействие и существенно меньшие объёмы хранимой информации.
