Устройства хранения информации

Жесткий диск. Обозначается HDD (Hard Disk Drive - привод жесткого диска), по-русски НЖМД - накопитель на жестком магнитном диске. Иначе называется винчестер, от фирмы Winchester, в свое время прославившейся винтовкой того же названия.

На самом деле это не один диск, а группа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие с обеих сторон. Над каждой поверхностью располагается головка, предназначенная для чте-ния/записи данных. При высокой скорости вращения диска между головкой и поверхностью образуется аэродинамическая подушка, и головка парит над магнитной поверхностью на высоте, составляющей несколько тысячных долей миллиметра. При изменении силы тока, протекающего через головку (смена 0 и 1), происходит изменение напряженности динамического магнитного поля в зазоре, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на магнитный диск. Считывание происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизи головки, наводят в ней ЭДС самоиндукции. Электромагнитные сигналы, возникающие при этом, усиливаются и передаются на обработку.

Управление работой жесткого диска осуществляет контроллер (микросхема материнской платы).

Характеристики жесткого диска:

• • объем памяти; от 40 ГБ и выше;
• • частота вращения - 5400 или 7200 об/мин;
• • время доступа - от 5 до 10 мкс; (примерно обратно пропорционально частоте вращения);
• • скорость чтения/записи; зависит от интерфейса (шины); от нескольких МБ/с до 50 МБ/с и более с современным интерфейсом IEEE.

Винчестерские диски вращаются в вакууме, в герметичном объеме, что обеспечивает высокую скорость вращения и защиту от пыли, одного из главных врагов ЭВМ. Это же делает сами диски несъемными, при выходе из строя нужно менять весь дисковод.

У больших машин есть «гигантские» по всем характеристикам съемные жесткие диски (рис. 5).

Дисковод гибких дисков. Обозначается FDD (Floppy Disk Drive; по-русски НГМД - накопитель на гибких дисках). Гибкие магнитные диски (дискеты) служат для оперативного получения резервных копий файлов и переноса их на другой компьютер. Сначала были дискеты диаметром 5,25 дюйма, теперь таких нет. Теперь используются дискеты диаметром 3,5 дюйма и емкостью 1440 КБ (маркируются буквами 2HD - high density, высокая плотность).

Приемное отверстие дисковода находится на лицевой панели системного блока. Правильное направление подачи дискеты отмечено стрелкой на ее пластиковом кожухе. С нижней стороны дискета имеет центральную втулку, которая захватывается шпинделем дисковода и приводится во вращение. Магнитная поверхность окошка записи/считывания прикрыта сдвигающейся шторкой для защиты от пыли и влаги. Еще есть маленькая задвижка, сдвинув которую можно защитить дискету от случайного стирания и перезаписи.

Гибкие дискеты не очень надежны, они могут изредка выходить из строя. Это надо учитывать. Автор всегда записывает копию файла на 2 дискетах.

Малая емкость и недостаточная надежность в последнее время побудили некоторых производителей вообще ликвидировать в ПЭВМ дисковод гибких дисков, заменив его дисководом компакт-дисков CD (о нем ниже). По мнению автора, это неправильно. Малышка-дискета хороша своей оперативностью, можно скопировать на нее файл одним щелчком мыши и в кармане дискету перенести. Ее можно и подарить. Запись же файлов на CD производится особой довольно сложной программой и делать это следует изредка. В ПЭВМ должны быть оба дисковода.

Рис. 5. Мощная дисковая система емкостью 1 ПБ (1 петабайт = 1024 терабайт = 1048576 гигабайт)

Дисковод компакт-дисков CD (Compakt Disk). Существуют 2 вида этого устройства - только читающий CD-R или CD-ROM (read only memory) и читающий и пишущий CD-RW (read and write). Конечно, сейчас нужно иметь CD-RW, хотя он и стоит дороже. Различаются и диски CD-R и CD-RW. На первый можно только один раз записать информацию и затем дозаписывать. На втором, кроме этого, можно старую информацию стереть и на ее место записать новую (правда, немного раз, до 4, потом диск портится).

Информация на диск записывается путем лазерного прожига битов (единичек), а считывается оптическим элементом дисковода. Поэтому можно называть эти дисководы лазерно-оптическими.

Объем памяти дисков CD составляет обычно 700-800 МБ.

Другими характеристиками компакт-дисков являются скорости записи и считывания. На диске скорость обозначается непонятным образом, например: «4Х-10Х» на диске RW и «До 52Х» на диске R. Дело в том, что за единицу измерения принята скорость чтения в первых образцах, равная 150 КБ/с, и ее нужно умножать на указанное в обозначении число. Тогда первое обозначение означает возможную скорость записи 600-1500 КБ/с, а второе обозначение - возможную скорость чтения до 7800 КБ/с. Это современные значения скоростей. Скорость записи/чтения самого дисковода находится в этих пределах, и это вполне приемлемо, если записывать несколько раз в год. Для ежедневной же (и несколько раз в день) записи отдельных файлов все-таки удобней гибкие дискеты. К тому же нужно учитывать, что на компакт-диске нельзя заменить какой-то отдельный файл (прожиг уже сделан), можно только дозаписать дальше.

USB Flash Drive, или Flash - магнитная флэш-память для порта USB. В настоящее время широко распространяется, поскольку на это устройство (вида маленькой зажигалки) можно оперативно записать (при наличии порта USB) довольно большой объем информации (128-512 МБ для разных типов). С ним можно работать как с дискетой, т.е. многократно записывать и перезаписывать отдельные файлы (не как с CD), но, подчеркиваем, в системном блоке должен быть порт USB (такие компьютеры теперь и нужно покупать).

Другие устройства хранения информации

DVD (Digital Video Disk) - цифровой видеодиск, предназначен для записи и просмотра видеофильмов, но также на него можно записывать (и читать) данные. Массовой производственной нужды сегодня в нем нет, а его относительно высокая стоимость и (по отзывам) невысокая надежность ограничивают его применение видеоконференциями. Но новейшая операционная система потребует его наличия.

Магнитные ленты, накопители на магнитных лентах (НМЛ). Предназначены для записи и хранения больших объемов информации, к которым редко обращаются (архивы). В сравнении с дисками время доступа велико, а скорость записи/считывания мала.

3. Техническое обеспечение.