1.3.2Компакт-диски
Другая распространенная технология хранения данных — компакт-диски (compact disks). Эти диски диаметром 12 см состоят из отражающего материала, покрытого прозрачным защитным слоем. Запись информации на них осуществляется посредством изменения структуры их отражающего слоя. Информация извлекается с диска при помощи лазерного луча, который контролирует отличия структуры отражающего слоя диска по мере его вращения. Технология производства компакт-дисков первоначально применялась для звукозаписи, при этом использовался формат, известный как CD-DA (compact disk digital audio — компакт-диск с цифровой звукозаписью). Компакт-диски, которые применяются сегодня для хранения данных, имеют этот же формат. А именно информация на этих дисках хранится на единственной спиральной дорожке, похожей на спиральный желобок в старых грампластинках (рис. 1.10). (Однако в отличие от пластинок дорожка диска находится внутри, а не на поверхности.) Дорожка разделена на отрезки, которые называются секторами. Каждый сектор имеет свой идентифицирующий маркер и емкость 2 Кбайт, что составляет 1/75 секунды звукозаписи.
Обратите внимание, что размер витков дорожки увеличивается к внешнему краю диска. Это означает, что на внешних витках хранится больше информации, чем на внутренних. Кроме того, за один оборот диска лазерный луч считывает больше информации во время прохождения по внешней части дорожки, чем во время прохождения по внутренней части. Поэтому, чтобы скорость передачи данных была одинаковой, проигрыватели компакт-дисков изменяют скорость вращения диска в зависимости от местоположения лазерного луча.
Вследствие этого запоминающая система компакт-диска лучше подходит для хранения длинных непрерывных цепочек данных, как в случае с воспроизведением музыки. Когда же необходим доступ к информации в случайном порядке, технология, используемая в магнитных дисках (отдельные концентрические дорожки, каждая из которых содержит одинаковое число секторов), подходит лучше.
Современные гигобайтные накопители имеют скорости вращения 7200 и даже 10 000 об/мин. — Примеч. ред.
Емкость обычных компакт-дисков составляет 600-700 Мбайт. Однако новый формат DVD (Digital Versatile Disk — универсальный цифровой диск) имеет емкость порядка 10 Гбайт. На таких дисках можно хранить мультимедийные презентации, где аудио- и видеоданные совместно представляют информацию более интересным и наглядным способом, чем обычный текст. Хотя пока формат DVD используется в основном для записи кинофильма на один диск.
1.3.3Магнитные ленты
Не такой уж новый вид массового запоминающего устройства (рис. 1.11) представляют собой магнитные ленты (magnetic tapes). В них информация записывается на магнитный слой тонкой пластиковой ленты, которая для хранения наматывается на бобину. Для извлечения данных эта лента устанавливается в аппарат, называемый лентопротяжным устройством, который может читать с ленты, записывать на ленту и перематывать ее под управлением компьютера. Размер лентопротяжных механизмов варьирует от небольших кассетных, называемых устройствами бегущей ленты, которые используют ленту, похожую на ленту в звуковых стереосистемах, до больших катушечных устройств. Хотя емкость этих запоминающих устройств зависит от того, какой формат используется, большинство из них могут вмещать гигабайты информации.
В современных ленточных устройствах лента разделена на сегменты, каждый из которых маркируется в процессе форматирования, подобно тому, как это происходит в устройствах на дисках. Каждый из сегментов содержит несколько дорожек, которые располагаются параллельно друг другу по всей длине ленты. К каждой дорожке возможен индивидуальный доступ, и это значит, что лента, в конечном счете, состоит из множества отдельных последовательностей битов, так же как в секторах на диске.
Главным недостатком устройств на лентах является то, что перемещение по ленте занимает очень много времени вследствие того, что большое количество ленты должно пройти между бобинами. Таким образом, устройства на ленте имеют гораздо большее время доступа, чем устройства на дисках, в которых сектора можно достичь простым передвижением головки чтения/записи. Также устройства на ленте мало применяются для неавтономного хранения данных. Но когда возникает необходимость автономного хранения данных для создания архива, большая емкость, прочность и экономическая эффективность делают этот вид устройств полезным.