close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kopia kursach(1)

код для вставкиСкачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФГБОУ ВПО "ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"ФАКУЛЬТЕТ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯКАФЕДРА "ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА"КУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине "Экономическая информатика"на тему:"Внешние запоминающие устройства"
Выполнила:
студентка группы 13ЭЭ3Васильева О. А.Проверил:Самыгин Д. Ю.Пенза, 2013
Содержание
Введение 3
1. Характеристика внешней памяти компьютера 5
1.1 Виды памяти компьютера 5
1.2 Виды накопителей 7
1.3 Классификация запоминающих устройств 17
2. Обзор внешних магнитных носителей 20
2.1 Накопители прямого доступа 20
2.2 Накопители на гибких и жестких магнитных дисках 22
2.3 Накопитель на оптических дисках 25
2.4 Карты памяти 27
Заключение 28
Список использованной литературы 30
Введение
В современном мире компьютерных технологий большую роль играет информация. Кто владеет информацией - тот владеет миром. А сейчас этой информации становится все больше и больше. И ее необходимо где-то хранить. Для этого компьютеру необходима дополнительная память, а такой памятью является внешняя память компьютера. Такого рода устройства называются периферийными или внешними запоминающими устройствами.
Внешняя память предназначена для долговременного хранения программ и данных. Внешние накопители являются энергонезависимыми, выключение питания не приводит к потере данных. Они могут быть встроены в системный блок или выполнены в виде самостоятельных блоков, связанных с системным через его порты. Одной из определяющих характеристикой внешней памяти является ее объем. Объем внешней памяти можно увеличивать, добавляя новые накопители. Не менее важными характеристиками внешней памяти являются время доступа к информации и скорость обмена информацией. Эти параметры зависят от устройства считывания информации и организации типа доступа к ней. Актуальность выбранной темы состоит в том, что внешнюю память компьютера можно сравнить с вспомогательными средствами, используемыми человеком для долговременного хранения важных сведений. Цель курсовой работы - выявить наиболее надежные, практичные, выгодные устройства внешней памяти. Для реализации поставленной цели необходимо решить ряд взаимообусловленных задач:
* Исследовать общую характеристику внешней памяти
* Выявить недостатки и преимущества каждого вида ВЗУ
* Выявить наилучший вид ВЗУ
Объектом исследования являются внешние запоминающие устройства.
По типу доступа к информации устройства внешней памяти делятся на два класса: устройства прямого (произвольного) доступа и устройства последовательного доступа. При прямом (произвольном) доступе время доступа к информации не зависит от ее места расположения на носителе. При последовательном доступе время доступа зависит от местоположения информации. Скорость обмена информацией зависит от скорости ее считывания или записи на носитель, что определяется, в свою очередь, скоростью вращения или перемещения этого носителя в устройстве. Внешняя (долговременная) память - это место хранения данных, не используемых в данный момент в памяти компьютера. Устройства внешней памяти - это, прежде всего, магнитные устройства для хранения информации. По способу записи и чтения накопители делятся, в зависимости от вида носителя, на магнитные, оптические и магнитооптические.
1. Характеристика внешней памяти компьютера
1.1 Виды памяти компьютера
Существует множество типов и подтипов компьютерной памяти, которые классифицируются в зависимости от роли в компьютерной системе. Память является одним из самых важных компонентов, включенных в компьютерную систему, будь то ноутбуки или настольные компьютеры. Существуют различные типы компьютерной памяти, которые могут быть установлены, в зависимости от фактической потребности для функционирования и технических характеристик системы.
Память связана со многими устройствами и компонентами, которые отвечают за хранение данных и приложений на временной или постоянной основе. Это позволяет пользователю сохранять информацию и хранить ее на компьютере. Без оперативной памяти было бы сложно найти место, которое необходимо для хранения вычислений и процессов. Существуют различные типы памяти, общей характеристикой для всех типов является то, что они предназначены для задач сохранения некоторых видов данных. Каждая из них имеет свои особенности и возможности.
Различают два вида памяти: внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя память
В состав внутренней памяти входит оперативная память, кэш-память и постоянная память.
Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory - память с произвольным доступом) - это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.
Оперативная память представляет собой множество ячеек, причём, каждая имеет свой уникальный адрес. Каждая ячейка памяти имеет объём 1 байт.
Оперативная память обладает двумя свойствами: дискретность и адресуемость.
Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как когда машина выключается, всё, что находилось в ОЗУ пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой - это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.
Важная характеристика модулей памяти - время доступа к данным (нс).
Постоянная память
В состав внутренней памяти входит постоянная память.
Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory - память только для чтения) - энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержимое памяти специальным образом "зашивается" в устройство при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.
Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.
Важнейшей микросхема постоянной или Flash-память - модуль BIOS.
BIOS (Basic Input/Output System - базовая система ввода-вывода) - совокупность программы предназначенных для:
* автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера
* загрузки операционной системы в оперативную память
Разновидность постоянного ЗУ - CMOS RAM.
CMOS RAM - это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки.
Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.
Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Setup - устанавливать)
Внешняя память располагается на магнитных или оптических дисках. Запись и считывание информации при работе с внешней памятью происходит медленнее, чем при работе с RAM, зато внешняя память имеет большой объем и содержимое ее не меняется при выключении ПК.
Энергонезависимая память представлена микросхемой памяти, в которую записана информация о типе аппаратуры компьютера и его настройке. Настройка ПК может меняться по желанию пользователя, поэтому энергонезависимая память позволяет не только считывать из нее данные, но и записывать. По существу, здесь используется обычная микросхема RAM, но изготовленная по особой CMOS-технологии, обеспечивающей малое потребление энергии при работе этого устройства. Именно поэтому энергонезависимую память часто называют CMOS-памятью. По CMOS-технологии изготавливают все микросхемы для портативных ПК, чтобы обеспечить длительную работу их батарей питания. Микросхема энергонезависимой памяти подключается к батарейке, что сохраняет записанные в микросхеме данные при выключении ПК из сети. В случае, если батарейка истощится, данные о настройке ПК будут уничтожаться при выключении компьютера, и при каждом новом включении придется настраивать конфигурацию ПК заново. 1.2 Виды накопителей.
Накопитель можно рассматривать как совокупность носителя и соответствующего привода. Различают накопители с сменными и постоянными носителями. Привод - это объединение механизма чтения-записи с соответствующими электронными схемами управления. Его конструкция определяется принципом действия и видом носителя. Носитель - это физическая среда хранения информации, по внешнему виду может быть дисковым или ленточным. По принципу запоминания различают магнитные, оптические и магнитооптические носители. Ленточные носители могут быть лишь магнитными, в дисковых носителях используют магнитные, магнитооптические и оптические методы записи-считывания информации.
Поспособузаписиичтенияустройства внешней памяти (накопители) подразделяются в зависимости от вида носителя на магнитные, оптические и электронные (флэш-память). Самыми распространенными являются накопители на :
накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)
накопители на оптических дисках, Накопители на магнитных дисках Основой накопителей на магнитных дисках является диск (или диски), покрытые магнитными окислами, которые под воздействием магнитного поля могут изменять свою намагниченность и оставаться в таком состоянии достаточно длительное время. Магнитный диск может быть либо гибким, на основе полимеров, либо жестким, на основе алюминиевых пластин.
Накопитель на жестком магнитном диске внешне представляет собой прочный металлический корпус, внутри которого находится один или несколько магнитных дисков. Он полностью герметичен и защищает дисковод от частичек пыли, которые при попадании в узкий зазор между головкой и поверхностью диска могут повредить чувствительный магнитный слой и вывести диск из строя. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех. Сам диск представляет собой круглую металлическую пластину с очень ровной поверхностью, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски. Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, поступающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и "запомнить".
. Накопители на жестких магнитных дисках имеют большую емкость (измеряемую в десятках и сотнях гигабайт), большое быстродействие и поэтому являются основным внешним запоминающим устройством современного компьютера.
Носителем в накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД) является магнитный диск-дискета (флоппи-диск) - на полимерной основе, заключенный в пластиковый конверт. Носитель читается и записывается в приводе - дисководе, который содержит магнитную головку и двигатель, приводящий в движение диск и головку: Дискета может свободно выниматься из привода, поэтому дискеты чаше всего используют для переноса информации между компьютерами. Недостатками накопителей на гибких магнитных дисках являются их низкая емкость, недостаточные быстродействие и надежность. Накопители на оптических дисках
Оптические накопители предназначены для чтения и, как правило, записи/перезаписи с оптических дисков. Оптические диски представляют собой круглые и плоские по форме пластины из плотного материала (обычно, состоящие из поликарбоната) с нанесенными слоями, позволяющими хранить информацию в виде мельчайших ямок (пит, от pit - ямка, углубление). Процесс считывания производится лучом лазера, который отражаясь от поверхности диска, попадает в фотоэлемент, где свет преобразуется в электрический сигнал, величина которого позволяет декодировать записанную информацию.
Наиболее распространенные форматы оптических дисков для использования в персональных компьютерах- это CD, DVD, Blu-ray.
Накопители на магнитных лентах
Накопители на магнитных лентах широко применялись до появления надежных и быстрых магнитных дисков. В этом виде накопителей носителем является полиэтиленовая лента, на которую нанесен слой магнитного вещества. Первые персональные компьютеры в качестве внешних накопителей использовали обычные бытовые кассетные магнитофоны, в которых в качестве носителя использовалась обычная аудиокассета.
В современных компьютерах используются высокоскоростные ленточные накопители - стримеры, в которых на специальных кассетах с магнитной лентой могут храниться гигабайты информации. Информация с магнитной ленты читается не в произвольном порядке, а последовательно, то есть для того чтобы считать последнюю порцию данных, необходимо прочитать и все предыдущие. Поэтому стримеры используются в основном для копирования и долговременного хранения информации на случай аварийных ситуаций (резервное копирование).
Карта памяти (флеш-память) основана на некоторых электрических свойствах вещества и позволяет хранить на кристаллах площадью несколько квадратных миллиметров большие объемы информации.
Флеш-память энергонезависима. Обладая низким энергопотреблением при чтении и записи данных, высокой скоростью и низкой ценой, флеш-намять обладает таким недостатком, как ограниченное число циклов чтения-перезаписи (несколько десятков тысяч раз).
В настоящее время флеш-намять используется в бытовых цифровых устройствах (цифровых фотоаппаратах, видеокамерах, мобильных телефонах и т. д.) и в качестве внешней памяти персональных компьютеров. В скором времени флеш-память вытеснит флоппи-диски в качестве основного способа обмена информацией между ПК.
Другие устройства накопления и хранения информации
Кроме вышеперечисленных основных устройств накопления и хранения информации существуют некоторые другие, по разным причинам менее популярные. К таким устройствам относятся: - магнитооптические диски;
- бернулли-диски;
- устройства резервирования данных;
- некоторые другие устройства.
Все эти устройства имеют разные емкости, скорости доступа к информации, свои минусы и плюсы, а также разную цену. У них есть свои ограничения, но есть и несомненные достоинства. Одно у них всех есть общее - эти устройства были созданы для хранения, накопления и резервирования данных.
1.3 Классификация запоминающих устройств.
В настоящее время выделяются следующие запоминающие устройства:
По форме записанной информации:
* аналоговые;
* цифровые.
По устойчивости записи и возможности перезаписи:
* Постоянные (ПЗУ), содержание которых не может быть изменено конечным пользователем. ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации;
* Записываемые (ППЗУ), в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз;
* Многократно перезаписываемые (ПППЗУ);
* Оперативные (ОЗУ) - обеспечивают режим записи, хранения и считывания информации в процессе её обработки. Быстрые, но дорогие ОЗУ (SRAM) строят на триггерах, более медленные, но более дешёвые разновидности ОЗУ - динамические ЗУ (DRAM) строят на элементах состоящих из ёмкости (конденсатора) и полевого транзистора, используемого в качестве ключа разрешения записи-чтения. В обоих видах ЗУ информация исчезает после отключения от источника питания.
По энергозависимости:
* энергозависимые, записи в которых не стираются при снятии электропитания;
* энергозависимые, записи в которых стираются при снятии электропитания;
* статические, которым для хранения информации достаточно сохранения питающего напряжения;
* динамические, в которых информация со временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить её периодическое восстановление (регенерацию).
По типу доступа:
* С последовательным доступом;
* С произвольным доступом;
* С прямым доступом;
* С ассоциативным доступом (специальные устройства, для повышения производительности баз данных).
По геометрическому исполнению:
* дисковые (магнитные диски, оптические, магнитооптические);
* ленточные (магнитные ленты, перфоленты);
* барабанные (магнитные барабаны);
* карточные (магнитные карты, перфокарты, флэш-карты, и др.);
* печатные карты.
По физическому принципу:
* перфорационные (с отверстиями или вырезами);
* перфокарта;
* перфолента;
* с магнитной записью;
* магнитные сердечники;
* магнитные диски;
* жёсткий магнитный диск;
* гибкий магнитный диск;
* магнитные ленты;
* магнитные карты;
* оптические;
* CD;
* DVD;
* HD-DVD;
* Blue-Ray Disc ;
* магнитооптические;
* CD-MO;
* использующие накопление электростатического заряда в диэлектриках (конденсаторные ЗУ, запоминающие электроннолучевые трубки);
* использующие эффекты в полупроводниках;
* звуковые и ультразвуковые (линии задержки);
* использующие сверхпроводимость (криогенные элементы);
* другие.
По количеству устойчивых (распознаваемых) состояний одного элемента памяти:
* двоичные;
* троичные;
* десятичные.
2. Обзор внешних магнитных носителей.
2.1 Накопители прямого доступа
К ЗУ прямого доступа в номенклатуре технических средств ЭВМ относятся устройства хранения информации на магнитных дисках и барабанах. Основная особенность их заключалась в том, что время поиска любой записи мало зависит от ее местоположения на носителе. Каждая физическая запись на носителе имеет адрес, по которому обеспечивается непосредственный доступ к ней, минуя остальные записи.
Это свойство ЗУ прямого доступа отличает их от ЗУ на магнитной ленте и от всех других типов устройств ввода - вывода ЭВМ.
Во всех накопителях прямого доступа, как и в накопителях на магнитной ленте, использовался принцип электромагнитной записи информации на движущийся носитель. Носителями информации в накопителях прямого доступа служили магнитные диски или барабаны, которые в рабочем состоянии постоянно вращались с большой скоростью. Магнитные диски собирались зачастую в виде пакета из нескольких дисков. Накопители на магнитных дисках подразделяются на две группы: накопители на сменных магнитных дисках, на которых можно осуществлять быструю смену пакетов магнитных дисков и накопители на постоянных магнитных дисках, в которых пакет магнитных дисков или один диск стационарно устанавливается в заводских условиях и не может быть оперативно заменен.
ЗУ с накопителями на постоянных магнитных дисках и на магнитных барабанах использовались в машине как устройства внешней памяти большой емкости. ЗУ на сменных магнитных дисках по системотехническим возможностям подобны ЗУ на магнитной ленте. Они служили только внешней памятью, но и устройствами ввода вывода информации. Пакеты сменных магнитных дисков удобны в хранении. Из них на вычислительных центрах создались библиотеки, что позволило как бы неограниченно наращивать емкость внешней памяти вычислительных систем.
Сравнительный анализ основных технических и функциональных параметров ЗУ на магнитной ленте и ЗУ прямого доступа показал, что они имеют примерно одинаковую емкость и скорость обмена информацией при записи и считывании. Несомненным преимуществом ЗУ прямого доступа являлось малое время поиска информации на носителе. Однако стоимость хранения единицы информации на магнитных дисках и барабанах была примерно на порядок больше, чем на магнитных лентах.
2.2 Накопители на гибких и жестких магнитных дисках
* Накопители на гибких дисках.
Одни из старейших периферийных устройств ПК - накопители на гибких дисках (Floppy Disk Drive), так называемые флоппи-диски. Носителем информации служат дискеты диаметрами 3,5", 5,25"и 8". В наши дни дискеты 5,25" используются крайне редко, 8" не используются совсем. Для всех форматов конструкция дискет одинакова. На пластмассовый диск, расположенный в пластиковом футляре наносится магнитный слой для записиинформации.
На дискетах размером 5,25 дюйма имеется прорезь для защиты от записи. Если эту прорезь заклеить, то на дискету нельзя будет произвести запись. А на дискетах размером 3,5 дюйма имеется специальный переключатель - защелка, разрешающая или запрещающая запись на дискету. Запись на дискету разрешена, если отверстие, закрываемое защелкой, закрыто, и запрещена,еслиэтоотверстиеоткрыто.
Существует понятие "плотность записи". От нее зависит объем записываемой информации. Существуют стандарты SS/SD, DS/DD, DS/HD для 5/25" объем записываемой информации от 180 Кб до 1.2 Мб. DD, HD и ED для 3,5" дискет, объем записываемой информации от 720 Кб до 2,88 Мб.
Чаще всего встречаются дискеты 3,5" HD. Как носители информации дискеты почти изжили себя. Малый объем, небольшая скорость чтения/записи, ненадежность делают их применение невыгодным. Однако ониобладаютбольшоймобильностью.
* Накопители на жёстких дисках
Накопитель на жёстких магнитных дисках (англ. HDD - Hard Disk Drive) или винчестерский накопитель - это наиболее массовое запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины -платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации - программ и данных. По сравнению с дискетами они имеют некоторыепреимущества:
- объем записываемой информации многократно превосходит возможности гибкихдисков,
- скоростьчтения/записитакженамногобольше,
-надежностьгораздоболее высока.
"Винчестеры" выполняются как в виде внутренних и внешних (переносных) устройств. Физические размеры дисков определяются так называемым форм-фактором. HDD с форм-фактором 3,5 имеют стандартные размеры корпуса 41.6х101х146 мм. Также они имеют несколько стандартных значений высоты 2,6", 1",3/4", 0,5". Чаще всего в компьютерах используются винчестеры 3,5", 1" в высоту, так называемые Slimline. Винчестеры бывают нескольких типов: MFM, RLL, ESDI, IDE и SCSI. Диски типов MFM, RLL и ESDI уже не устанавливаются в современные машины. Их использовали на ПК типа ХТ и 286АТ.
Одними из первых винчестеров, достигшими емкости 100 Мб были диски типа ESDI. Они использовались на сетевых серверах и высокоскоростных устройствах.
Сегодня используются винчестеры типа IDE (Integrated Drive Electronics). Их главное отличие от предыдущих типов заключается в том, что управляющая электроника расположена не в контроллере, а на винчестере. Данное преимущество проявляется при приеме и передаче информации, так как в таких устройствах оптимально согласованы прием и передача сигналов. IDE HDD обрабатывают данные совместно с шиной ввода/вывода, поэтому частота тактового сигнала шины должна соответствовать быстродействию HDD.
Винчестеры типа SCSI имеют самую высокую скорость обмена данными. Хотя их основные характеристики сопоставимы с IDE-винчестерами, они различаются тем, что SCSI-винчестеры могут хранить большие объемы информации за счет высокой скорости обмена данными, в то время как объем IDE-винчестеровограниченихпроизводительностью.
Основной характеристикой винчестера является его емкость. Винчестерские накопители имеют ёмкость: от 10 до 100 Гбайт. У современных моделей скорость вращения шпинделя (вращающего вала) обычно составляет 7200 об/мин, среднее время поиска данных 9 мс, средняя скорость передачи данных до 60 Мбайт/с. В отличие от дискеты, жесткий диск вращается непрерывно. Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем (обычно 2 Мбайта), который существенно повышает их производительность. Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска. 2.3 Накопитель на оптических дисках
В накопителях на оптических дисках в качестве носителя используется диск, покрытый отражающим веществом со специальными оптическими свойствами. Наиболее распространенным видом оптических накопителей являются CD, CD-ROM, DVD, Blu-ray
Стандартный компакт-диск состоит из основы, отражающего и защитного слоев. Основа выполнена из прозрачного поликарбоната, на котором методом прессования сформирован информационный рельеф. Поверх рельефа напыляется металлический отражающий слой. Отражающий слой покрывается сверху защитным слоем лака - так, чтобы вся металлическая поверхность была защищена от контакта с внешней средой.
Информация записана на диске в виде спиральной дорожки, идущей от центра к краю диска, на которой расположены углубления (так называемые питы). Информация кодируется чередованием питов (условно - логической единицей) и промежутков между ними (условно логических нулей). Лазерный луч головки привода проходит по дорожке и по характеру отраженного луча считывает информацию.
Наиболее распространены диски CD-ROM, па которые информация наносится фабрично и не может быть изменена.
Накопитель CD-ROM содержит:
* электродвигатель, который вращает диск;
* оптическую систему, состоящую из лазерного излучателя, оптических линз и датчиков и предназначенную для считывания информации с поверхности диска;
* микропроцессор, который руководит механикой привода, оптической системой и декодирует прочитанную информацию в двоичный код.
Компакт-диск раскручивается электродвигателем. На поверхность диска с помощью привода оптической системы фокусируется луч из лазерного излучателя. Луч отражается от поверхности диска и сквозь призму подается на датчик. Световой поток превращается в электрический сигнал, который поступает в микропроцессор, где он анализируется и превращается в двоичный код.
Основные характеристики CD-ROM:
* скорость передачи данных - измеряется в кратных долях скорости проигрывателя аудио компакт-дисков (150 Кбайт/сек) и характеризует максимальную скорость с которой накопитель пересылает данные в оперативную память компьютера, например, 2-скоростной CD-ROM (2x CD-ROM) будет считывать данные с скоростью 300 Кбайт/сек., 50-скоростной (50x) - 7500 Кбайт/сек.; * время доступа - время, нужное для поиска информации на диске, измеряется в миллисекундах.
Основной недостаток стандартных CD-ROM - невозможность записывания данных, но существуют устройства однократной записи CD-R и многоразовой записи CD-RW.
Существуют также диски и приводы CD-R, которые позволяют однократно записывать CD на специальные заготовки, и CD-RW, которые могут записывать и читать компакт-диски. Используются для многоразовой записи данных, причем можно как просто дописать новую информацию на свободное пространство, так и полностью перезаписать диск новой информацией (предудущие данные уничтожаются). Как и в случае с накопителями CD-R, для записи данных необходимо установить в системе специальные программы, причем формат записи совместимый с обычным CD-ROM. Скорость записи современных накопителей CD-RW составляет 2х-4х.
Компакт-диски имеют низкую цену, высокое быстродействие и срок хранения данных, измеряемый десятками лет.
Накопитель DVD (Digital Video Disk)
Устройство для чтения цифровых видеозаписей. Внешне DVD-диск похож на обычный CD-ROM (диаметр - 120 мм, толщина 1,2 мм), однако отличается от него тем, что на одной стороне DVD-диска может быть записано до 4,7 Гбайт, а на двух - до 9,4 Гбайт. В случае использования двухслойной схемы записи на одной стороне можно разместить уже до 8,5 Гбайт информации, соответственно на двух сторонах - около 17 Гбайт. DVD-диски допускают перезапись информации.
Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23.3, 25, 27 или 33 Гб, двухслойный диск может вместить 46,6, 50, или 54 Гб. Также в разработке находятся диски вместимостью 100 Гб и 200 Гб с использованием соответственно четырёх и шести слоёв. В дополнение к стандартным дискам размером 120 мм, выпущены варианты дисков размером 80 мм для использования в цифровых фото- и видеокамерах. Планируется, что их объём будет достигать 15 Гб для двухслойного вариан
Таблица 1
Физический размерОднослойная вместимостьДвухслойная вместимость120 мм23.3/25/27 Гб46.6/50/54 Гб80 мм7.8 Гб15.6 Гб В технологии Blu-ray для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные DVD и CD используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно.
Такое уменьшение позволило сузить дорожку вдвое по сравнению с обычным DVD-диском - до 0,32 микрон - и увеличить плотность записи данных.
Более короткая длина волны сине-фиолетового лазера позволяет хранить больше информации на 12 см дисках того же размера, что и у CD/DVD, скорость считывания до 432 Мбит/c.
Из-за того, что на дисках Blu-Ray данные расположены слишком близко к поверхности, первые версии дисков были крайне чувствительны к царапинам и прочим внешним механическим воздействиям из-за чего они были заключены в пластиковые картриджи. Этот недостаток вызывал большие сомнения относительно того, сможет ли формат Blu-ray противостоять стандарту HD DVD- своему основному конкуренту. HD DVD помимо своей более низкой стоимости может нормально существовать без картриджей, также как форматы DVD и CD, что делает его более понятным для покупателей, а также более интересным для производителей и дистрибьюторов, которые могут быть обеспокоены дополнительными затратами из-за картриджей.
В формате Blu-ray применен экспериментальный элемент защиты под названием BD+, который позволяет динамически изменять схему шифрования. Стоит шифрованию быть сломанным производители могут обновить схему шифрования, и все последующие копии будут защищены уже новой схемой. Таким образом, единичный взлом шифра не позволит скомпрометировать всю спецификацию на весь период её жизни. Все Blu-ray проигрыватели смогут выдавать полноценный видеосигнал только через защищённый шифрованием интерфейс. Существуют также накопители, в которых применяется комбинация магнитных и оптических свойств вещества. Такие накопители называют магнитооптическими.
2.4 Карты памяти.
Наиболее распространенные типы карт памяти:
CompactFlash (CF), MultiMeda Card, SD Card, Memory Stick, SmartMedia, xD-Picture Card, PC-Card (PCMCIA или ATA-Flash). Существуют и другие портативные форм-факторы флэш-памяти, однако встречаются они намного реже перечисленных.
Флэш-карты бывают двух типов: с параллельным (parallel) и с последовательным (serial) интерфейсом.
Параллельный:
* PC-Card (PCMCIA или ATA-Flash) * CompactFlash (CF) * SmartMedia (SSFDC) Последовательный:
* MultiMedia Card (MMC) * SD-Card (Secure Digital - Card) * Sony Memory Stick Самым старым и самым большим по размеру следует признать PC Card (ранее этот тип карт назывался PCMCIA [Personal Computer Memory Card International Association]). Карта снабжена ATA контроллером. Благодаря этому обеспечивается эмуляция обычного жесткого диска. В настоящее время флэш-память этого типа используется редко. PC Card бывает объемом до 2GB. Существует три типа PC Card ATA (I, II и III). Все они отличаются толщиной (3,3 5,0 и 10,5 мм соответственно). Все три типа обратно совместимы между собой (в более толстом разъеме всегда можно использовать более тонкую карту, поскольку толщина разъема у всех типов одинакова - 3,3 мм). Питание карт - 3,3В и 5В. ATA-flash как правило относится к форм фактору PCMCIA Type I.
Таблица 2
ТипДлинаШиринаТолщинаИспользованиеType I85,6 мм54 мм3,3 ммПамять (SRAM, DRAM, Flash и т. д)Type II85,6 мм54 мм5 ммПамять, устройства ввода-вывода (модемы, сетевые карты и т. д)Type III85,6 мм54 мм10,5 ммУстройства хранения данных, жёсткие диски Конструкция карт CompactFlash обеспечивает эмуляцию жёсткого диска с АТА интерфейсом. Разъёмы Compact Flash расположены на торце карты, электрически и функционально повторяя назначение контактов PCMCIA. Карты Compact Flash поддерживают два напряжения: 3.3В и 5В, любая карта SmartMedia (SSFDC - Solid State Floppy Disk Card) 8 из 22-х контактов карты используются для передачи данных, остальные используются для питания микросхемы, управления и несут на себе другие вспомогательные функции. Толщина карты всего лишь 0,76мм.
SmartMedia - единственный формат флэш-карт, не имеющий встроенного контроллера. На карте имеется специальное углубление (в форме кружочка). Если в это место приклеить соответствующей формы токопроводящий стикер, то карта будет защищена от записи.
По сравнению с другими картами флэш-памяти, в которых используется полупроводниковая память, размещённая на печатной плате вместе с контроллером и другими компонентами, SmartMedia устроена очень просто. xD-Picture Card - XD следует расшифровывать как eXtreme Digital. Теоретически емкость карт xD может достигать 8ГБ.
Сообщается, что скорость записи данных на xD будет достигать 3 Мбайт/с, а скорость чтения - 5 Мбайт/с.
Размеры карты: 20 х 25 х 1,7 мм. Контакты у XD расположены, так же как и у SmartMedia, на лицевой части карты. Карта разработана в качестве замены SmartMedia и продается по сравнимой со SmartMedia цене (возможно, из-за отсутствия встроенного контроллера), благо чипы для xD-Picture Card производятся Toshiba. Теоретический предел емкости - 8GB. Карты MMC содержат 7 контактов, реально из которых используется 6, а седьмой формально считается зарезервированным на будущее. По стандарту MMC способна работать на частотах до 20МГц. Карточка состоит из пластиковой оболочки и печатной платы, на которой расположена микросхема памяти, микроконтроллер и разведены контакты.
MultiMedia Card работает с напряжением 2.0В - 3.6В, однако спецификацией предусматриваются карты с пониженным энергопотреблением - Low Voltage MMC (напряжение 1.6В - 3.6В).
Стандарт SPI определяет только разводку, а не весь протокол передачи данных. По этой причине в MMC SPI используется подмножество команд протокола MMC. Режим SPI предназначен для использования в устройствах, которые используют небольшое количество карт памяти (обычно одну). преимущество использования режима SPI состоит в возможности использования уже готовых решений, уменьшая затраты на разработку до минимума. Недостаток состоит в потере производительности на SPI системах, по сравнению с MMC. SD-Card работает с напряжением 2,0В - 3,6В, однако спецификацией предусматриваются SDLV-карты (SD Low Voltage) с пониженным энергопотреблением (напряжение 1,6В - 3,6В), кроме того, спецификацией предусмотрены карты толщиной 1,4мм, без переключателя защиты от записи.
Фактически карточки SD являются дальнейшим развитием стандарта MMC. Флэш-карты SD обратно совместимы с MMC (в устройство с разъемом SD можно вставить MMC, но не наоборот). Особенных технических инноваций в MemoryStick не заметно, разве что переключатель защиты от записи (Write Protection Switch) выполнен действительно грамотно, да контакты хорошо упрятали.
На питание у MemoryStick отведено 4 из 10 контактов, еще 2 контакта зарезервированы, один контакт используется для передачи данных и команд, один для синхронизации, один для сигнализации состояния шины (может находиться в 4-х состояниях), а один для определения того, вставлена карта, или нет. Карта работает в полудуплексном режиме. Максимальная частота, на которой может работать карта - 20МГц.
Зарезервированные контакты (по непроверенным данным) используются в устройствах на базе интерфейса MemoryStick. Кроме вышеперечисленных форм-факторов флэш-памяти, флэш так же бывает в виде модулей SIMM и DIMM. Такие модули часто используются в факсимильных аппаратах, принтерах, и т.п.
Часто можно встретить флэш-память в виде устройств, заменяющих обычные жёсткие диски (Disk On Module (DOM)-накопители). Такие накопители имеют стандартный интерфейс IDE и используются в устройствах, работающих в экстремальных условиях (повышенная тряска, пыль и т.п.) - там, где обычные жесткие диски, по тем, или иным причинам применять не желательно.
Для переноса данных удобно использовать накопители с интерфейсом USB - новый тип внешнего носителя информации для компьютера, появившийся благодаря широкому распространению интерфейса USB (универсальной шины) и преимуществам микросхем Flash памяти. Достаточно большая емкость при небольших размерах, энергонезависимость, высокая скорость передачи информации, защищённость от механических и электромагнитных воздействий, возможность использования на любом компьютере - всё это позволило USB Flash Drive заменить или успешно конкурировать со всеми существовавшими ранее носителями информации.
Флэш-память наиболее известна применением в USB флэш-носителях. В основном применяется NAND тип памяти, которая подключается через USB по интерфейсу USB. Данный интерфейс поддерживается всеми ОС современных версий.
Благодаря большой скорости, объёму и компактным размерам USB флэш-носители полностью вытеснили с рынка дискеты.
Они компактны, лёгко перезаписывают файлы и имеют большой объём памяти (от 32 Мб до 128 Гб).
Сейчас активно рассматривается возможность замены жёстких дисков на флэш-память. В результате компьютер будет включаться мгновенно, а отсутствие движущихся деталей увеличит срок службы. Распространение ограничивает высокая цена за Гб и меньший срок годности, чем у жёстких дисков из-за ограниченного количества циклов записи.
Заключение.
В этой работе были изучены внешние запоминающие устройства как самые надежные и удобные средства хранения информации.
В ходе исследования были проанализированы технические характеристики внешних запоминающих устройств, начиная от накопителей на магнитных лентах и заканчивая самыми современными ВЗУ на сегодняшний день - Blu-ray Disc, которые являются наиболее перспективными в наши дни. Широкое использование современных ВЗУ говорит об их приемлемой цене за 1 Гб памяти, что делает их все более доступными для российского покупателя, говорит об удобстве эксплуатации, транспортизации. Одним из наиболее интересных и приковывающих к себе внимание ВЗУ является жесткий диск, который, располагаясь внутри компьютера, одновременно является внешним запоминающим устройством. Современные технологии записи информации продолжают стремительно развиваться. Особенно в последние годы. Прогресс движется в сторону увеличения ёмкости, увеличения скорости и надёжности систем сохранения информации. Те решения, которые ещё вчера были приемлемы только для серверов, сегодня становятся нормальными для обычных домашних рабочих станций или даже с трудом удовлетворяющими их потребностям. Это вполне нормально, т.к. производительность процессоров стремительно растет, а программы наделяются всё большими и большими способностями. Всё это сопровождается постоянным снижением цен, что делает новейшую технику сравнительно доступной.
Хотя технология устройств DVD с перезаписью воспринимается как следующий "большой скачок", на горизонте уже появились другие технологии. Например, технология записи с близким расположением головки к поверхности обещает достижение высокой плотности записи - до 20 Гбайт данных на диск со временем доступа 15 мс, что почти соответствует быстродействию жестких дисков. Из всего этого можно извлечь следующий урок: рынок оптических устройств хранения данных всегда будет находиться в состоянии изменения, а каждые 4-5 лет нас ожидает радикальная смена технологий. Таким образом, с точки зрения покупателей, оптические запоминающие устройства не отличаются от любой другой компьютерной технологии, и разобраться в них будет не сложнее, но и не легче.
Список использованной литературы. 1. Каймин В.А. Информатика: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2000.
2. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: Учеб. для средн. учеб. заведений. - М.: Просвещение, 1993Журнал "MegaPlus", 2007.
3. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2003. - М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2003.
4. Титович С.В., Лысак Н.А. Электронная энциклопедия персонального компьютера 5. Угринович Н.Д. "Информатика и информационные технологии" 2009. - Издательство "БИНОМ. Лаборатория знаний".
6. http://edu.dvgups.ru/MetDoc/Its/Izisk/ALang/Html/Part1.htm
7. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C7%E0%EF%EE%EC%E8%ED%E0%FE%F9%E5%E5_%F3%F1%F2%F0%EE%E9%F1%F2%E2%EE
8. http://shkolo.ru/nakopiteli-na-opticheskih-diskah/
http://informatique.org.ru
http://shkolo.ru
http://uchinf.ru
http://qendacs.ru
http://pcabc.ru
2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
211
Размер файла
58 Кб
Теги
kopia, kursach
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа