Накопители

Накопители (устройства массовой (внешней) памяти, Mass Storage Device) являются энергонезависимой памятью большой емкости. Накопитель - это устройство для записи и/или считывания информации с носителя определенного типа.

Внутренние накопители размещаются внутри системного блока ПК и подключаются через интерфейсы IDE и SCSI, а внешние - вне системного блока и подключаются через шины USB и Firewire. В большинстве IBM-совместимых ПК используются IDE-накопители. SCSI-накопители используется в ПК фирмы Apple и часто в IBM-совместимых ПК, выступающих в роли сетевых серверов.

Основные типы накопителей

• Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД, HDD, "винчестеры").

• Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД, FDD).

• Накопители на компакт-дисках (CD-ROM, CD-R, CD-RW).

• Накопители на DVD-дисках (DVD-ROM, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+RW и др. стандартов).

• Накопители на сменных флоппи-подобных магнитных дисках повышенной емкости.

• Накопители на сменных магнитооптических дисках.

• Накопители на магнитной ленте (стримеры).

• RAID-массивы.

• Платы энергонезависимой памяти.

• Флеш накопители

НЖМД - основное энергонезависимое устройство хранения больших объемов информации, записываемой на одну или несколько пластин, защищенных жестким корпусом. В настольных ПК используются НЖМД форм-фактора 3,5", а в ноутбуках - 2,5". В настоящее время наиболее распространенными НЖМД являются диски емкостью 20-100 Гбайт и более. Скорость НЖМД характеризуется скоростью чтения/записи и средним временем доступа. В целом же, быстродействие диска в наибольшей степени определяется скоростью вращения пластин. В недорогих дисках она составляет 5400 об/мин, в более качественных - 7200 и более об/мин.

Современные НЖМД с интерфейсом IDE обладают достаточно большой надежностью, а их скорость обычно достаточна для решения любых стандартных задач. Исключение составляют задачи, требующие записи/считывания с диска большого потока данных, например, при записи на диск видеоданных с высоким разрешением. Высокопроизводительные НЖМД требуются также для использования в серверах. Поэтому в них часто используются НЖМД с интерфейсом SCSI. Они существенно дороже, чем IDE-накопители.

Некоторые производители (Seagate) заявляли, что, благодаря использованию перспективных технологий, уже в 2004 году будут выпущены НЖМД, способные хранить по несколько терабайт, однако первый терабайтный диск появился только в 2007 году.

НГМД позволяет записать на одну дискету до 1,44 Мбайт данных. НГМД до сих используются практически во всех ПК, но являются устаревшим типом накопителей и постепенно вытесняются накопителями на перезаписываемых компакт-дисках и устройствами Flash-памяти.

Накопители на компакт-дисках - наиболее распространенный тип накопителей, использующих сменные носители. Обычный компакт-диск вмещает 650 Мбайт. Накопители CD-ROM обеспечивают только считывание информации заранее записанной на диск. Накопители CD-R, кроме считывания, допускают однократную запись на носитель CD-R. Накопители CD-RW допускают однократную запись на носитель CD-R и многократную перезапись носителей CD-RW.

Скорость считывания/записи компакт дисков измеряется в единицах кратных так называемой единичной скорости, равной скорости бытового CD-плеера и составляющей 150Кбит/сек. Параметр 40х означает, что накопитель может вращать диск в 40 раз быстрее, чем это делает бытовой CD-плеер. Однако это не значит, что скорость считывания увеличивается пропорционально скорости вращения диска. При высокой скорости возникают частые сбои и накопитель автоматически уменьшает скорость вращения. Для характеристики скорости накопителей CD-RW используются три числа. Наименьшее выражает максимальную скорость записи перезаписываемых носителей CD-RW, другое число выражает скорость записи однократно перезаписываемых носителей CD-R, а наибольшее - максимальную скорость считывания.

DVD-накопители позволяют считывать данные DVD- и CD-ROM дисков. В зависимости от способа записи DVD-диск реально может содержать от 4,38 до 15,9 Гбайт, хотя на диске может значиться емкость от 4,7 до 17Гбайт. Существуют и устройства для записи DVD-дисков. Но они достаточно дорогие и не всегда диск, записанный на одном устройстве, может быть прочитан на другом. Существуют так называемые комбо-приводы, объединяющие функции устройств DVD-ROM и CD-RW. Их часто устанавливают в ноутбуки.

В перспективе оптические диски будут записываться в несколько слоев, что позволит размещать на них во много раз больше информации, чем на DVD-дисках. Уже сейчас существуют опытные разработки, позволяющие записать на диск формата CD до 100 и более Гбайт.

Накопители на сменных флоппи-подобных магнитных дисках повышенной емкости (LS-120, Iomega ZIP и др.) обеспечивают запись на специальные дискеты до 100-200 Мбайт. Однако дискеты для них достаточно дорогие и потому для создания архивов выгоднее использовать носители CD-RW и стримеры.

Еще большие объемы данных (5 Гбайт и более) можно записывать на магнитнооптические диски. Они характеризуются исключительно высокой стойкостью к внешним воздействиям, практически неограниченным числом циклов перезаписи и высоким быстродействием. Распространены не очень широко из-за высокой стоимости.

Стримеры используются для создания архивов данных и позволяют сохранять на одну кассету с магнитной лентой до нескольких сотен Гбайт. Это самый дешевый (в пересчете на мегабайт) способ хранения архивов.

RAID-массив - это несколько сопряженных в единой стойке сменных магнитных дисков. Запись разных блоков одного файла может идти параллельно на несколько дисков. Кроме того, одни и те же данные могут одновременно записываться на несколько дисков (зеркалирование) для повышения надежности сохранения данных. Существуют различные варианты сочетания параллельной записи и зеркалирования. RAID-массивы используются в серверах в случаях, когда необходимо выполнять параллельные запись/считывание больших потоков данных для множества пользователей и обеспечить высокую надежность их хранения.

Карты энергонезависимой памяти используются в КПК и других мобильных цифровых устройствах (цифровых фотоаппаратах, MP3-плеерах, некоторых цифровых видеокамерах и др.). Наиболее распространенными их типами являются: CompactFlash (CF), Secure Digatal(SD), MultiMediaCard (MMC). Емкость карт от 16М до 1Г. Пока эта память достаточно дорогая, но весьма перспективна.

Обмен между мобильными цифровыми устройствами и настольными ПК или ноутбуками обычно осуществляется через последовательный порт или шину USB. Но существуют и специальные устройства считывания карт энергонезависимой памяти.

Одной из разновидностей энергонезависимых карт памяти являются USB Key или DiskOnKey. Это принципиально новые носители информации, использующие энергонезависимую память (в настоящее время до 32 гигабайт) и подключающиеся к ПК через USB порт. Для работы с USB Key не требуется никакого специального ПО, так как Windows определяет эти устройства как мобильные накопители.

Еще одной разновидностью долговременной памяти мобильных устройств являются устройства IBM Microdrive - суперкомпактные НЖМД, позволяющие хранить до 1Гб.