Устройства внешней памяти

1. Жесткий диск состоит из 3-х основных блоков.

1. Один или несколько стеклянных (или металлических) дисков, покрытых с 2-х сторон магнитном материалом, на который и записываются данные.

Магнитная поверхность каждого диска разделена на концентрические «дорожки», которые делятся на отрезки – сектора. Т.к. дисков в корпусе винчестера может быть несколько и они имеют по две рабочие поверхности, то предусмотрено третье деление – на цилиндры. Цилиндр – это сумма всех дорожек, совпадающих друг с другом по вертикали, по всем рабочим поверхностям.

2. Механика жесткого диска, ответственная за вращение «блинов» и точное позиционирование системы читающих головок. Для каждой рабочей поверхности предусмотрена одна читающая головка. Головки располагаются по вертикали столбиком.

3. Микросхемы, ответственные за обработку данных, коррекцию возможных ошибок, управление механической частью.

2. Компакт-диски CD, DVD.

Существуют диски емкостью 340 Мб и 700 Мб, 650 Мб. Запись и чтение осуществляется лазером длиной волны 780 мн (красный спектр). Существуют CD-R и CR-RW (читаемые и многократной записи).

CD-R: носителем информации на оптических дисках являются рельефная подложка из поликарбоната, на которую нанесен тонкий слой отражающего вещества. Информация считывается со специальной спиральной дорожки, на которую нанесены специальные информационные «точки» - «питы». В изготовленных промышленным способом дисках тонкий слой металла наносится на отштампованную заранее матрицу из поликарбоната и является носителем информации. В «болванках», которые можно записывать дома, используется несколько иная технология. Под воздействием лазерного луча отдельные участки отражающего слоя изменяют свои свойства. Остается след в виде ямок – точек, которые уже не отражают, а поглощают свет. При чтении диска «читающий» луч лазера отражается от записанных и чистых участков по-разному. В первом случае он поглощается, а во втором – в отраженном виде возвращается к читающей лазерной головке, т.о. получаем логические 0 и 1.

Диск CR-RW представляет из себя как бы слоеный пирог, где на металлической основе покоится активный рабочий слой. Он сделан из специального материала, который под действием лазерного луча изменяет свое состояние. Одни участки рассеивают свет, другие – пропускают его через себя на отражающую металлическую подложку. Благодаря такой технологии можно записывать информацию, а не только читать ее.

Диск вращается с одинаковой скоростью на всем пути лазерного луча. На внутренних дорожках скорость чтения данных меньше, чем на внешних.

Секрет DVD – в его высокой емкости. Емкость одностороннего диска от 3,2 до 4,7 Гб. Максимальный объем со всеми усовершенствованиями достигает 17 Гб.

3. Накопители на магнитной ленте (стриммеры) (НМЛ)

имели огромное значение для ЭВМ первых поколений. По мере развития ЭВМ НМЛ оттеснялись на задний план в списке ВЗУ, но свое устойчивое место занимают и сегодня (хотя пользователям персональных компьютеров это не очень заметно). По скорости доступа к информации НМЛ всегда будут многократно проигрывать дисковым накопителям – ведь для того, чтобы считать информацию на некотором месте ленты, необходимо отмотать с начала. Однако по-прежнему на лентах хранят большие объемы информации, которая не является оперативной, но требует очень надежного хранения, а также конфиденциальности.

4. Flash-накопители.

5. Дискета

гибкий тонкий пластиковый диск с нанесенным (чаще всего на обе стороны) магнитным покрытием, заключенный в достаточно твердый (картонный или пластиковый) конверт для предохранения от механических повреждений. Информация на диск наносится вдоль концентрических окружностей – дорожек. Каждая дорожка разбита на несколько секторов (обычно 9 или 18) – минимально возможных адресуемых участков. Стандартная емкость сектора – 512 байт. На двухсторонней дискете две одинаковые дорожки по обе стороны диска образуют цилиндр. Процедура разметки нового диска – нанесение секторов и дорожек – называется форматированием.

Тип дискеты обычно указывается на ее конверте: DS (double side) – двухсторонняя; DD (double density) – двойной плотности; HD (high density) – высокой плотности. Возможны сочетания типа DS/DD, DS/HD и др.

Стандартные размеры (диаметры) дискет 133 мм (5,25 дюйма; почти вышли из эксплуатации) и 89 мм (3,5 дюйма). Появились, но пока не получили широкого распространения, дискеты диаметром 51 мм.

Важнейшая характеристика дискеты – информационная емкость. Обычно она находится в диапазоне от одного до полутора мегабайт, хотя созданы дискеты с емкостью до 10 Мбайт. Специальные дискеты для резервного копирования (так называемые Zip-диски, для работы с которыми нужны особые дисководы) имеют емкость 100 Мбайт и более. Другие важнейшие характеристики – скорость доступа к определенному участку информации и скорость записи или считывания информации – определяются не столько самой дискетой, сколько возможностями НГМД. Доступ к информации осуществляется за время в диапазоне от 0,1 до 1 с (что очень велико по сравнению с другими типами дисководов), скорость чтения/записи порядка 50 кбайт/с, что по современным представлениям весьма немного.