Harde schijf en andere soorten extern geheugen. Extern geheugen

Externe opslag, ook wel back-upopslag of secundaire opslag genoemd, maakt het mogelijk grote hoeveelheden informatie op te slaan. Momenteel is de capaciteit van extern geheugen hoog, meestal gemeten in honderden megabytes of zelfs gigabytes (miljard bytes). Extern geheugen heeft een belangrijke eigenschap, informatie wordt opgeslagen en gaat niet verloren als de computer uit staat.

Extern geheugen (OVC) is ontworpen voor langdurige opslag van programma's, rekenresultaten, teksten, ongeacht of de computer aan of uit staat. In tegenstelling tot RAM heeft extern geheugen geen directe verbinding met de processor. Het is een niet-vluchtig geheugen.

Inclusief:

HDD: harde schijven;

Diskettestation: diskettestations;

Cd-rom, cd-rw, dvd: cd-rom-stations;

Magneto-optische compact disks;

NML: tapedrives (streamers).

De belangrijkste taak van het externe geheugen van een personal computer is het vermogen om een ​​voldoende grote hoeveelheid informatie (programma's, teksten, foto's, audio- en videoclips) voor een lange tijd op te slaan. Een apparaat dat informatie opneemt/leest, wordt een drive of een diskdrive genoemd en informatie wordt opgeslagen op media (bijvoorbeeld diskettes).

Figuur 3 - Classificatie van OVC

Een diskette is het vroegste type opslagapparaat dat een kleine hoeveelheid gegevens bevat. Ze werden in 1967 uitgevonden door een groep IBM-specialisten, ontworpen om software te distribueren en gegevens van de ene pc naar de andere te lezen / schrijven / overbrengen.

Het is een flexibele plastic schijf in een beschermend omhulsel van een personal computer. De belangrijkste componenten van een diskette zijn een magnetische schijf die informatie opslaat en een envelop die fungeert als een beschermende schijf voor de schijf.

De methode voor het opnemen van binaire informatie op een magnetisch medium wordt magnetische codering genoemd. Het bestaat uit het feit dat magnetische domeinen in het medium zich met hun noord- en zuidpool langs de sporen in de richting van het aangelegde magnetische veld opstellen. Gewoonlijk wordt een één-op-één overeenkomst tot stand gebracht tussen de binaire informatie en de oriëntatie van de magnetische domeinen.

Informatie wordt vastgelegd in concentrische sporen (sporen), die zijn onderverdeeld in sectoren. Het aantal sporen en sectoren hangt af van het type en formaat van de diskette. De sector slaat het minimale stukje informatie op dat naar schijf kan worden geschreven of gelezen. De sectorcapaciteit is constant op 512 bytes.

Magneetband is ontworpen om gegevens 50 jaar op te slaan. Bij het opslaan van grote hoeveelheden informatie was het aanzienlijk goedkoper om tape te gebruiken dan op schijf of andere opslagmogelijkheden. Het huidige gebruik van tape wordt vooral geassocieerd met een hoge gemiddelde capaciteit voor back-ups en archieven.

Figuur 4 - Magneetband.

Het schrijven en ophalen van gegevens gaat vrij traag. Omdat tape sequentiële lees- en schrijftoegang gebruikt. Het wordt gebruikt voor toepassingen die veel geheugencapaciteit vereisen, waarbij toegangssnelheid geen probleem is. Het wordt ook veel gebruikt voor het maken van back-ups van computernetwerkbestandsservers in verschillende batchverwerkingstoepassingen, zoals het lezen van bankcheques, salarisadministratie en algemeen voorraadbeheer.

De meest voorkomende vorm van extern geheugen is een harde schijf, die permanent in een computer is geïnstalleerd en in de regel een capaciteit heeft van honderden megabytes. De informatie wordt naar de schijf geschreven door de oxidelaag op concentrische cirkelvormige sporen te magnetiseren. Dit betekent dat het juiste pad moet worden ingesteld voordat gegevens van de lees-/schrijfkoppen worden benaderd of gewijzigd.

De harde schijf bevat alle software die nodig is om de computer te laten functioneren. Alle gebruikersgegevens en programma's kunnen ook op de harde schijf worden opgeslagen. Bovendien hebben de meeste computers een of ander verwisselbaar opslagapparaat dat kan worden gebruikt om kopieën van belangrijke bestanden te bewaren.

Net als bij een diskette zijn de werkoppervlakken van de schotels verdeeld in cirkelvormige concentrische sporen en zijn de sporen verdeeld in sectoren. De lees-/schrijfkoppen, samen met hun draagstructuur en schijven, zijn ingesloten in een hermetisch afgesloten behuizing die een datamodule wordt genoemd. Wanneer een datamodule in de drive wordt geplaatst, maakt deze automatisch verbinding met het systeem dat schone, gekoelde lucht levert. Het oppervlak van het plateau is magnetisch gecoat met een dikte van slechts 1,1 micron, evenals een laag smeermiddel om het hoofd te beschermen tegen beschadiging bij het laten zakken en optillen onderweg. Wanneer de plaat draait, wordt er een luchtlaag boven gevormd, die een luchtkussen vormt voor het hoofd om op een hoogte van 0,5 m boven het schijfoppervlak te hangen.

Optische schijfstations gebruiken een schijf die is gecoat met een reflecterende stof met speciale optische eigenschappen als medium.

De meest voorkomende soorten optische media zijn: Blu-ray , cd's en dvd's... Computers kunnen cd's en dvd's lezen en ernaar schrijven, een cd-brander of dvd-writer gebruiken en Blu-ray gebruiken om Blu-ray-schijven te lezen.

Er zijn drie hoofdtypen optische media: cd's, dvd's en Blu-ray-schijven. Cd's kunnen tot 700 megabyte (MB) aan gegevens opslaan en dvd's kunnen tot 8,4 GB aan gegevens bevatten. Blu-ray-schijven, de nieuwste soorten optische media, kunnen tot 50 GB aan gegevens opslaan. Deze hoeveelheid geheugen is een duidelijk voordeel ten opzichte van (magnetische media), die een capaciteit hebben van 1,44 MB. Een ander voordeel is dat optische media een flexibelere schijf hebben, deze kan tot 7 keer langer meegaan vanwege zijn duurzaamheid.

Een standaard CD bestaat uit een basis, reflecterende en beschermende lagen. De basis is gemaakt van transparant polycarbonaat, waarop door middel van persen een informatiereliëf wordt gevormd. Over het reliëf is een reflecterende metalen laag gespoten. De reflecterende laag is aan de bovenzijde bedekt met een beschermende vernislaag - zodat het gehele metalen oppervlak wordt beschermd tegen contact met de externe omgeving.

De informatie wordt op de schijf vastgelegd in de vorm van een spiraalvormig spoor dat van het midden naar de rand van de schijf loopt, waarop groeven (zogenaamde putjes) zijn aangebracht. De laserstraal van de aandrijfkop beweegt langs het spoor en leest informatie door de aard van de gereflecteerde straal.

Een USB-flashstation (Universal Serial Bus) is een klein, draagbaar apparaat dat kan worden aangesloten op de USB-poort van een computer. Net als een harde schijf slaat het informatie op, maar is over het algemeen veel kleiner dan de meeste harde schijven. USB-flashstations variëren in grootte en bevatten gigabytes aan informatie. Ze worden soms flashdrives genoemd omdat ze qua grootte en vorm op menselijke vingers lijken. Het belangrijkste voordeel is dat flashdrives gemakkelijk mee te nemen zijn, wat het handigst is om informatie van de ene computer naar de andere over te brengen.

geheugen harde schijf media

Afbeelding 5 - USB-flashstation.

Externe apparaten voor gegevensopslag zijn op de een of andere manier onverwachts ons leven binnengekomen. In een sprong zou je kunnen zeggen. Tegenwoordig waarderen mensen de mobiliteit van informatie zeer, evenals de snelheid van de overdracht ervan. Daarom is een extern opslagapparaat een zeer waardevol apparaat waarmee je snel films, games en andere bestanden (opgemerkt moet worden, zelfs van aanzienlijke omvang) tussen twee computerapparaten kunt uitwisselen.

algemene informatie

De vraag die rees in verband met het probleem van het opslaan van gebruikersgegevens, evenals de toegang ertoe, is heel relevant. Dit probleem is zeer acuut in gezinnen, waar iedereen zoveel mogelijk ruimte op de computer probeert uit te schakelen, alleen voor zijn eigen behoeften. En een externe schijf kan gemakkelijk de oplossing zijn voor dergelijke problemen.

De optimale zijn momenteel natuurlijk verschillende netwerkopslagen, die in veel bedrijven zich in gebouwen bevinden. Over het algemeen hebben ze veel voordelen. Voorheen vereiste het creëren van een NAS de aanschaf van een aparte computer om deze rol te spelen. Nu, met de ontwikkeling van draadloze technologieën, is dit niet langer nodig. Het is voldoende om een ​​draadloze router in gebruik te nemen en het probleem is opgelost.

Er zijn moderne modellen beschikbaar met ondersteuning voor USB 3.0-poorten. En dit weegt ook zwaar, aangezien de functionaliteit aanzienlijk wordt uitgebreid. Wat kun je nog beter bedenken dan een thuisnetwerk dat, indien nodig, heel goed mogelijk is om mee te nemen op reis? En dit apparaat zal zo'n mobiel formaat hebben dat het absoluut niemand zal belasten met zijn dragen!

Over het algemeen zal een externe USB-drive de oplossing zijn voor meerdere problemen tegelijk. Modellen van externe harde schijven verschillen in kenmerken, en in dit artikel zullen we verschillende apparaten analyseren, er in het algemeen en in het algemeen kennis mee maken en uitzoeken welke voor- en nadelen ze hebben. Dit wordt gedaan zodat iedereen die dat wil vervolgens naar de winkel kan en op basis van het gelezen materiaal zo nodig een model kan kiezen voor een externe schijf.

Veel harde schijven hebben momenteel dus een interessante en innovatieve interface. Dit zijn USB 3.0-poorten. Ze komen ook in een grote vormfactor. Vervolgens zullen we het hebben over de vraag of het zinvol is om dergelijke schijven aan te schaffen, die groot genoeg zijn en stroom van een externe bron nodig hebben.

ADATA HD 710

Dit externe opslagapparaat is verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen, die verschillen in de hoeveelheid ingebouwd geheugen. We hebben het over de toewijzing van 500 gigabyte, 1 terabyte en ook 2 terabyte. 500 GB is naar onze mening nu niet genoeg voor actief gebruik van de harde schijf. Maar 1 en nog meer 2 TB zal een uitstekende oplossing zijn.

Deze externe schijf is in drie kleuren tegelijk verkrijgbaar. De volgende kleuren zijn beschikbaar: blauw, geel, zwart. Alle harde schijven in deze serie zijn schokbestendig en waterdicht. De USB-kabel leg je eenvoudig in de gleuf die speciaal om de schijfbehuizing is bevestigd. Zo hebben de ontwikkelaars van het apparaat het probleem opgelost met het gemak van het opbergen van de kabel. De lengte is ongeveer 30 centimeter. Om precies te zijn 31. De afmetingen zijn vrij gemiddeld: met zijn gewicht van 220 gram heeft deze externe USB 3.0 drive afmetingen van 132 bij 99 bij 22 millimeter.

Harde schijf. Externe harde schijf HGST Touro Mobile MX3

Dit model heeft, net als zijn voorganger, drie aanpassingen tegelijk, uitgerust met verschillende volumes ingebouwd langetermijngeheugen. We hebben het over varianten van 500 gigabyte, maar ook over modellen met een capaciteit van 1 TB en 1,5 TB.

Een van de tekortkomingen is het ontbreken van poten die de trillingen van de harde schijf tijdens het gebruik kunnen opvangen. Maar het gebruik van mat plastic als materiaal voor de vervaardiging van de behuizing kan niet eenduidig ​​worden overwogen. De USB-kabel gaat nergens heen. Hij is 43 centimeter lang. Deze externe harde schijf is 126 millimeter lang, 80 millimeter breed en 15 millimeter hoog.

Seagate Expansion Portable

Alle Seagate-modellen in de Expansion-serie van externe draagbare harde schijven hebben dezelfde vormfactor. Het is 2,5''. De line-up van de serie heeft drie geheugendrives, die de bijbehorende volumes hebben. Dit zijn, volgens de standaard, 500 gigabyte, 1 en 2 TB.

Net als het model dat we eerder hebben getest, heeft de Seagate Expansion Portable geen rubberen voetjes. De behuizing van de serie-apparaten is gemaakt van mat plastic. Deze externe opslagapparaten hebben een USB-kabel van 44 cm. De afmetingen van de harde schijf zijn 122,3 millimeter lang, 81,1 millimeter breed, 15,5 millimeter hoog. De massa van de schijf is 170 gram.

Seagate-uitbreiding

Modellen van deze serie verschillen niet alleen van hun voorgangers in geheugen, maar ook in grote vormfactor. Het is 3,5''. Zo worden de modellen automatisch groter en zwaarder en hebben ze ook een extra stroombron nodig. De behuizing van dergelijke harde schijven is gemaakt van hetzelfde matte plastic. Om trillingen die optreden tijdens het gebruik van het apparaat tegen te gaan, zijn er vier rubberen voetjes aan de onderkant van het apparaat. In het modellengamma van deze serie ziet u externe harde schijven waarvan de hoeveelheid ingebouwd geheugen 1, 2, 3, 4 en 5 terabyte is.

De USB 3.0-kabel is 118 centimeter lang. Er is een speciale voedingsadapter nodig om de harde schijf te laten werken. Hij werkt zowel op 12 volt als op 1,5 ampère. In lengte bereikt zo'n opslagapparaat 179,5 mm. Hij is 118 mm breed en 37,5 mm hoog. In dit geval is de massa van de schijf gelijk aan 940 gram.

Silicium Power Armor A80

Externe schijven van deze serie hebben een goede behuizing, beschermd tegen het binnendringen van vocht en mechanische schade. Het buitenoppervlak van de harde schijf is gemaakt van geanodiseerd geborsteld aluminium. Er zijn geen rubberen voetjes die bestand zijn tegen de trillingen die optreden bij het werken met de schijf.

De line-up bestaat uit schijven met drie verschillende geheugengroottes. Dit zijn 1 en 2 terabytes, evenals 500 gigabytes. De modellen in de serie wijken iets af van alle externe schijven die we eerder hebben getest. Het feit is dat ze twee kabels tegelijk hebben, die zijn ontworpen om het apparaat te synchroniseren met een pc of laptop. De eerste kabel is 79 centimeter lang. De tweede is 70 cm korter en de body heeft een uiteinde waar je een kort draadje in kunt verstoppen. Ook gebruiken de harde schijven in de serie een aansluiting van het type USB 3.0 A. Alle eerder beschreven modellen gebruiken USB 3.0 Micro-B. Met een gewicht van 270 gram, meten de harde schijven van de serie 139,45 mm x 94 mm x 18,1 mm.

TOSHIBA Stor.E Basisprincipes

De behuizing van deze lijn externe geheugendrives is gemaakt van matzwart plastic. Er zijn vier poten aan de onderkant van de gadget, wat goed nieuws is. Maar wat het volume betreft, hier zal de serie misschien niet alle gebruikers bevallen. De maximale hoeveelheid niet-vluchtig geheugen die beschikbaar is in deze schijven is 1 terabyte. De andere twee modificaties van de serie hebben respectievelijk volumes van 500 GB en 750 GB.

De USB 3.0-kabel is niet kort of lang. De lengte is 52,5 centimeter. Het is interessant dat de modellen van de serie in grootte verschillen. De versie van de harde schijf, die een capaciteit van 1 TB heeft, wordt weergegeven door een massa van 180 gram en een dikte van 16,5 centimeter. Tegelijkertijd zullen de rest van de modellen dunner en kleiner zijn qua gewicht: hun hoogte is slechts 13,5 millimeter en hun gewicht is 150 gram.

Transcend StoreJet 25H3

Externe schijven van dit merk hebben een behuizing, die is bedekt met een rubberen laag. Zo heeft de fabrikant zich zorgen gemaakt over de mechanische sterkte door de externe harde schijven van deze serie aan te passen aan onverwachte mechanische schokken en stress. De modellen in de lijn hebben 500 gigabyte geheugen, evenals 1 en 2 TB. Als we het hebben over het kleurenschema, dan zijn de harde schijven van de serie zowel in paars-zwart als in blauw verkrijgbaar. De lengte van de kabel voor synchronisatie met een pc is ongeveer 45 centimeter.

Een onderscheidend kenmerk van deze line-up is dat er een knop op de body zit die dient voor een snelle herverbinding. Het helpt om de speciale modus te activeren. Het is niet nodig om de harde schijf los te koppelen en los te koppelen en vervolgens weer te synchroniseren met uw computer. Met een gewicht van 216 gram hebben de 500 GB en 1 TB versies van de schijf de volgende afmetingen: lengte - 131,8 mm, breedte - 80,8 mm en dikte - 19 mm. Het model, dat is ontworpen voor 2 terabyte aan intern geheugen, is iets dikker (24,5 mm) en weegt iets meer (284 gram).

Western Digital My Passport Ultra

Net als bijna alle andere modellen is het serie assortiment van deze externe harde schijf gemaakt van mat zwart kunststof. Er zijn vier poten aan de onderkant die het apparaat tijdens het gebruik tegen trillingen beschermen. Het deksel van de harde schijf kan, afhankelijk van de wijziging, een andere kleur hebben. Momenteel verkrijgbaar in de kleuren zwart, blauw, rood en metallic.

De hoeveelheid ingebouwd geheugen is standaard: 500 gigabyte, 1 TB of 2 TB. De USB-kabel vouwt nergens op, de lengte is 46 centimeter. Voor het transport wordt een speciale tas van fluweel meegeleverd. Gewicht (afhankelijk van het model) varieert van 130 tot 230 gram. Afmetingen variëren ook. De lengte kan van 110 tot 110,5 millimeter zijn, de breedte van 81,6 tot 82 millimeter. Het is niet zo opvallend, maar hoe de dikte van de harde schijf groeit met de toename van de geheugencapaciteit is vrij goed te zien. Het valt in het bereik van 12,8 tot 20,9 millimeter.

Informatiedragers (floppy disks, harde schijven, CD-ROM disks, magneto-optische disks, etc.) en hun belangrijkste kenmerken.

Extern (langetermijn)geheugen is een plaats voor langdurige opslag van gegevens (programma's, rekenresultaten, teksten, enz.) die momenteel niet in het RAM-geheugen van de computer worden gebruikt. Extern geheugen is, in tegenstelling tot RAM, niet-vluchtig. Bovendien zorgen externe opslagmedia voor gegevenstransport in gevallen waarin computers niet zijn aangesloten op een netwerk (lokaal of wereldwijd).

Om met extern geheugen te werken, is het noodzakelijk om een ​​schijf te hebben (een apparaat dat informatie opneemt en (of) leest) en een opslagapparaat - media.

De belangrijkste soorten aandrijvingen:

floppy disk drives (floppy disk drives);

harde schijven (HDD);

magneetbandaandrijvingen (NML);

stations cd-rom, cd-rw, dvd.

Ze komen overeen met de belangrijkste soorten media:

diskettes (3,5 '' diameter en 1,44 MB capaciteit; 5,25 '' diameter en 1,2 MB capaciteit) 5,25 '', ook niet meer leverbaar), verwisselbare media drives;

harde magnetische schijven (Harde schijf);

cassettes voor streamers en andere NML;

Cd-rom's, cd-r's, cd-rw's, dvd's.

Geheugenapparaten worden gewoonlijk onderverdeeld in typen en categorieën in verband met hun werkingsprincipes, operationele, technische, fysieke, software- en andere kenmerken. Dus, bijvoorbeeld, volgens de werkingsprincipes, worden de volgende soorten apparaten onderscheiden: elektronisch, magnetisch, optisch en gemengd - magneto-optisch. Elk type apparaat is georganiseerd op basis van een bijbehorende technologie voor het opslaan / reproduceren / opnemen van digitale informatie. Daarom onderscheiden zij in verband met het type en de technische prestaties van de informatiedrager: elektronische, schijf- en bandapparaten.

Belangrijkste kenmerken van stations en media:

informatie capaciteit;

snelheid van informatie-uitwisseling;

betrouwbaarheid van informatieopslag;

prijs.

Laten we de bovenstaande schijven en media eens nader bekijken.

Het werkingsprincipe van magnetische opslagapparaten is gebaseerd op methoden voor het opslaan van informatie met behulp van de magnetische eigenschappen van materialen. Magnetische opslagapparaten bestaan ​​in de regel uit de eigenlijke apparaten voor het lezen/schrijven van informatie en een magnetisch medium waarop de opname direct wordt uitgevoerd en waaruit informatie wordt gelezen. Magnetische opslagapparaten worden meestal onderverdeeld in typen in verband met prestaties, fysieke en technische kenmerken van de informatiedrager, enz. De meest voorkomende zijn: schijf- en bandapparaten. De algemene technologie van magnetische opslagapparaten bestaat uit het magnetiseren van delen van de drager met een wisselend magnetisch veld en het lezen van informatie die is gecodeerd als gebieden met variabele magnetisatie. Schijfmedia worden typisch gemagnetiseerd langs concentrische velden - sporen die zich over het hele vlak van een schijfvormig roterend medium bevinden. Opname vindt plaats in een digitale code. Magnetisatie wordt bereikt door het creëren van een wisselend magnetisch veld met behulp van de lees-/schrijfkoppen. De koppen zijn twee of meer magnetisch gestuurde circuits met kernen, waarvan de wikkelingen worden gevoed met wisselspanning. Een verandering in de spanningswaarde veroorzaakt een verandering in de richting van de lijnen van de magnetische inductie van het magnetische veld en, wanneer de drager gemagnetiseerd is, betekent een verandering in de waarde van de informatiebit van 1 naar 0 of van 0 naar 1 .

Schijfapparaten zijn onderverdeeld in floppy (floppy disk) en harde (harde schijf) drives en media. De belangrijkste eigenschap van magnetische schijfinrichtingen is het vastleggen van informatie op een medium op concentrische gesloten sporen met behulp van fysieke en logische digitale codering van informatie. Een plat schijfmedium roteert tijdens het lees-/schrijfproces, wat zorgt voor het onderhoud van het gehele concentrische spoor, lezen en schrijven wordt uitgevoerd met magnetische lees-/schrijfkoppen, die langs de straal van het medium van het ene spoor naar het andere worden gepositioneerd.

Voor het besturingssysteem zijn gegevens op schijven georganiseerd in sporen en sectoren. Sporen (40 of 80) zijn smalle concentrische ringen op de schijf. Elke track is verdeeld in secties die sectoren worden genoemd. Bij het lezen of schrijven leest of schrijft het apparaat altijd een geheel aantal sectoren, ongeacht de hoeveelheid gevraagde informatie. De sectorgrootte op een diskette is 512 bytes. De cilinder is het totale aantal sporen waaruit informatie kan worden gelezen zonder de koppen te bewegen. Aangezien een diskette slechts twee zijden heeft en een diskettestation slechts twee koppen, heeft een diskette twee banen per cilinder. Een harde schijf kan veel schijfschotels hebben, elk met twee (of meer) koppen, dus er zijn veel sporen op één cilinder. Een cluster (of gegevenslocatie) is het kleinste schijfgebied dat het besturingssysteem gebruikt bij het schrijven van een bestand. Typisch een cluster is een of meer sectoren.

De diskette moet voor gebruik worden geformatteerd, d.w.z. de logische en fysieke structuur ervan moet worden gecreëerd.

Diskettes vereisen een zorgvuldige behandeling. Ze kunnen beschadigd raken als:

raak het opnameoppervlak aan;

schrijf op het diskettelabel met een potlood of balpen;

buig een diskette;

oververhitting van de diskette (laat hem in de zon of in de buurt van een radiator);

stel de diskette bloot aan magnetische velden.

Harde schijven combineren een medium(s) en een lezer/schrijver in één behuizing, en vaak ook een interface onderdeel genaamd een harde schijf controller. Een typisch ontwerp van een harde schijf is een enkel apparaat - een camera, waarin zich een of meer schijfmedia op één as bevinden, en een blok lees-/schrijfkoppen met hun gemeenschappelijke aandrijfmechanisme. Naast de media- en headcamera's bevinden zich meestal head- en diskbesturingscircuits en, vaak, een interface en/of controller. De interfacekaart van het apparaat bevat de eigenlijke schijfapparaatinterface en de controller met zijn interface bevindt zich op het apparaat zelf. De aandrijfcircuits zijn verbonden met de interface-adapter met behulp van een set lussen.

Het werkingsprincipe van harde schijven is vergelijkbaar met dit principe voor HMD.

Fundamentele fysieke en logische parameters van de spoorweg.

Diameter van schijven. De meest voorkomende schijven zijn 2,2, 2,3, 3,14 en 5,25 inch.

Oppervlaktetelling - Bepaalt het aantal fysieke schijven dat per as is geregen.

Aantal cilinders - bepaalt hoeveel sporen er op één oppervlak worden geplaatst.

Het aantal sectoren is het totale aantal sectoren op alle sporen van alle oppervlakken van de schijf.

Sectoren per track - Het totale aantal sectoren per track. Voor moderne opslagapparaten is de indicator voorwaardelijk, aangezien: ze hebben een ongelijk aantal sectoren op de buitenste en binnenste sporen, verborgen voor het systeem en de gebruiker door de apparaatinterface.

De overgangstijd van het ene nummer naar het andere ligt meestal tussen 3,5 en 5 milliseconden, en de snelste modellen kunnen tussen 0,6 en 1 milliseconde zijn. Deze indicator is een van de bepalende factoren voor de prestaties van de schijf, aangezien het is de overgang van track naar track die het langste proces is in een reeks willekeurige lees-/schrijfprocessen op een schijfapparaat.

Installatietijd of zoektijd is de tijd die het apparaat nodig heeft om de lees-/schrijfkoppen vanuit een willekeurige positie naar de gewenste cilinder te verplaatsen.

De gegevensoverdrachtsnelheid, ook wel bandbreedte genoemd, bepaalt de snelheid waarmee gegevens worden gelezen van of geschreven naar de schijf nadat de koppen op hun plaats zijn. Het wordt gemeten in megabytes per seconde (MBps) of megabits per seconde (Mbps) en is een kenmerk van de controller en interface.

Momenteel voornamelijk in gebruik harde schijven met een capaciteit van 10 GB tot 80 GB. De meest populaire zijn schijven met een capaciteit van 20, 30, 40 GB.

Naast diskettestations en diskettestations worden vaak verwisselbare media gebruikt. Een redelijk populaire schijf is Zip. Het is beschikbaar als ingebouwde of zelfstandige eenheden die worden aangesloten op de parallelle poort. Deze schijven kunnen 100 en 250 MB aan data opslaan op cartridges die lijken op een 3,5'' floppy disk, 29 ms toegangstijden en overdrachtssnelheden tot 1 MB/s bieden. Als het apparaat via de parallelle poort op het systeem is aangesloten, wordt de baudrate beperkt door de snelheid van de parallelle poort.

De Jaz-drive is een type verwisselbare harde schijf. De capaciteit van de gebruikte cartridge is 1 of 2 GB. Het nadeel is de hoge kosten van de cartridge. De belangrijkste toepassing is gegevensback-up.

In tapedrives (meestal fungeren streamers als dergelijke apparaten), wordt opgenomen op minicassettes. De capaciteit van dergelijke cassettes is van 40 MB tot 13 GB, de gegevensoverdrachtsnelheid is van 2 tot 9 MB per minuut, de lengte van de band is van 63,5 tot 230 m, het aantal tracks is van 20 tot 144.

Een cd-rom is een alleen-lezen optisch opslagmedium dat tot 650 MB aan gegevens kan opslaan. Toegang tot gegevens op cd-rom's is sneller dan gegevens op diskettes, maar langzamer dan op harde schijven.

De compact disc met een diameter van 120 mm (ongeveer 4,75'') is gemaakt van polymeer en bedekt met een metalen film. Van deze metalen film wordt informatie afgelezen, die is bedekt met een polymeer dat de gegevens beschermt tegen beschadiging. CD-ROM is een eenzijdig opslagmedium.

De informatie wordt van de schijf afgelezen vanwege de registratie van veranderingen in de intensiteit van de straling van een laser met laag vermogen die door de aluminiumlaag wordt gereflecteerd. De ontvanger of fotosensor bepaalt of de straal wordt gereflecteerd vanaf een glad oppervlak, verstrooid of geabsorbeerd. De verstrooiing of absorptie van de straal vindt plaats op plaatsen waar tijdens het opnameproces depressies zijn gemaakt. De fotosensor neemt de verstrooide bundel waar en deze informatie in de vorm van elektrische signalen wordt naar de microprocessor gestuurd, die deze signalen omzet in binaire gegevens of geluid.

Op deze pagina gaan we het hebben over onderwerpen als: , Extern computergeheugen, Magnetische schijven, Harde schijven, Winchester.

Extern computergeheugen, externe opslagapparaten.

Extern computergeheugen of VCU - een belangrijk onderdeel van een elektronische computer, die zorgt voor langdurige opslag van programma's en gegevens op verschillende opslagmedia. Externe opslagapparaten(VCU) - kan worden geclassificeerd volgens een aantal kenmerken: door het type media, door het type constructie, door het principe van het schrijven en lezen van informatie, door de toegangsmethode, enz. Bovendien, onder vervoerder wordt opgevat als een materieel object dat informatie kan opslaan.

Eigenschappen extern geheugen:

• VCU is niet-vluchtig, de integriteit van de inhoud hangt niet af van het feit of de computer aan of uit staat.
• In tegenstelling tot RAM, extern geheugen heeft geen directe verbinding met de processor.

Het externe geheugen omvat:

• harde schijf - harde schijven.
• NGMD - diskettestations.
• GCD- optische stations(cd-r, cd-rw, dvd).
• NML- magneetbandstations(slingers).
• Herinnerings kaarten.

Opslagapparaten- dit is opslagapparaten ontworpen voor langdurige (dat wil zeggen stroomonafhankelijke) opslag van grote hoeveelheden informatie.

Naast het belangrijkste kenmerk - informatiecapaciteit - schijfstations worden gekenmerkt door twee andere indicatoren: toegangstijd en snelheid van het lezen van opeenvolgende bytes.

Harde schijven.

Hard disk Drive (HDD - Harde schijf, harde schijf) Is een massaopslagapparaat waarin informatiedragers cirkelvormige aluminiumplaten zijn, waarvan beide oppervlakken zijn bedekt met een laag magnetisch materiaal. Gebruikt voor permanente opslag van informatie - programma's en gegevens. HDD gewoonlijk genoemd "Winchester"- dus ooit begonnen ze een van de eerste modellen te bellen Hard disk Drive, die de aanduiding "30/30" had en dus leek op de markering van een bekend wapen.

Opmerking

Het is ook mogelijk dat de naam afkomstig is van de plaats van de eerste ontwikkeling - de vestiging van IBM in Winchester (Groot-Brittannië), waar de technologie van het creëren harde schijven…

Winchester.

Het oppervlak van de schijf wordt gezien als een reeks puntposities, die elk als een bit tellen en op 0 of 1 kunnen worden ingesteld. Aangezien de positie van de puntposities onnauwkeurig is gedefinieerd, zijn vooraf opgenomen markeringen vereist voor het opnemen om help de recorder de opnameposities te vinden. Het proces van het aanbrengen van deze markeringen wordt fysieke formattering genoemd en is vereist voordat de schijf voor de eerste keer wordt gebruikt. Winchesters hebben een zeer grote capaciteit: van honderden megabytes (de oudste) tot tientallen terabytes.

Structurele elementen van de harde schijf.

Dunne concentrische cirkels zijn gemarkeerd aan elke kant van elke plaat (waarlangs synchronisatiemarkeringen zich bevinden). Elke concentrische cirkel wordt een spoor genoemd. Groepen sporen (sporen) met dezelfde straal die zich op het oppervlak van magnetische schijven bevinden, worden cilinders genoemd.
Het cilindernummer valt samen met het nummer van het genererende spoor. HDD kan enkele tienduizenden cilinders hebben.

Elke track is onderverdeeld in sectoren. Een sector is de kleinste adresseerbare eenheid voor gegevensuitwisseling tussen een schijfapparaat en RAM. Sectornummering begint bij 1. Om ervoor te zorgen dat de schijfcontroller de vereiste sector op de schijf kan vinden, moeten alle componenten van het sectoradres erop worden ingesteld: cilindernummer, oppervlaktenummer, sectornummer ().

Bij het werken met een schijf gebruikt het besturingssysteem meestal zijn eigen schijfruimte, een cluster genoemd. Cluster (gegevenslocatiecel) - de hoeveelheid schijfruimte die nodig is voor een enkele lees-/schrijfbewerking die door het besturingssysteem wordt uitgevoerd.

Magnetische aandrijvingen.

Diskettestation — Diskette, diskette(eng. diskette) - een apparaat voor het opslaan van kleine hoeveelheden informatie, een flexibele plastic schijf in een beschermend omhulsel. De meest voorkomende zijn "drie-inch diskettes". Floppy 3.5 heeft 2 werkoppervlakken, 80 tracks aan elke kant, 18 sectoren op elke track (512 bytes - elke sector).

Diskette-apparaat: Het principe van opnemen op magnetische media gebaseerd op de magnetisatie van individuele secties van de magnetische laag van de drager. Informatie wordt vastgelegd in concentrische sporen (sporen), die zijn onderverdeeld in sectoren. Het aantal sporen en sectoren hangt af van het type en formaat van de diskette. De sector slaat het minimale stukje informatie op dat naar schijf kan worden geschreven of gelezen. De sectorcapaciteit is constant op 512 bytes.

Opmerking

Tegenwoordig zijn diskettes verouderd; ze zijn vervangen door betrouwbaardere, snellere en ruimere media - optische schijven en geheugenkaarten ...

Tapedrives (streamers).

Wimpel (Engelse bandstreamer)- een apparaat voor het maken van back-ups van grote hoeveelheden informatie. Als vervoerder hier staan ​​gebruikte cassettes met magneetband met een capaciteit van 1 - 2 GB en meer. Het nadeel van streamers is hun relatief lage snelheid bij het schrijven, zoeken en lezen van informatie.

Opmerking

Tegenwoordig zijn streamers verouderd en worden ze praktisch niet gebruikt ...

Hiermee is dit artikel afgesloten, ik hoop dat je de onderwerpen volledig hebt begrepen: Externe opslagapparaten, Extern computergeheugen, Magnetische schijven, Harde schijven, Winchester.

Het externe geheugen van de computer omvat:

1) magnetische schijven. Hun werk is gebaseerd op het principe van magnetische registratie (ervan uitgaande dat de magnetische dipolen van de ferromagnetische laag de richting van het werkende externe magnetische veld behouden) van de gegevens:

Op verwisselbare diskettes - diskettestation (FDD-diskette, zip-disk);

Op harde magnetische schijven zoals harde schijven;

Op verwisselbare harde schijven;

2) schijven op optische en magneto-optische compact disks;

3) magneetbandstations;

4) halfgeleidergeheugen in vaste toestand.

1. Schijf magnetische schijven. Informatie op een schijf bedekt met een laag ferromagnetische substantie wordt geschreven en gelezen met behulp van schijfstations (drives) met positioneerbare lees-/schrijfkoppen aan een of beide zijden van de schijf.

Diskettes(eng. diskette) zijn "veteranen" onder schijfapparaten, omdat ze waren uitgerust met de eerste modellen van de IBM-pc. Sindsdien zijn schijfstations aanzienlijk veranderd en ondanks de toegenomen capaciteit zijn ze niet langer het belangrijkste middel voor het opslaan van gegevens en programma's. In vergelijking met andere opslagmedia hebben ze een zeer kleine capaciteit en betrouwbaarheid, daarom worden ze voornamelijk gebruikt voor online overdracht van gegevens van de harde schijf van de ene computer naar de harde schijf van een andere, en voor het maken van archiefkopieën.

Informatie op magnetische schijven wordt geregistreerd en gelezen door magnetische koppen langs concentrische cirkels - sporen (sporen). Het aantal sporen op een magnetische schijf en hun informatiecapaciteit zijn afhankelijk van het type magnetische schijf, het ontwerp van de aandrijving, de kwaliteit van de magneetkoppen en de magnetische coating. Elk spoor van een magnetische schijf is verdeeld in sectoren. Vorming van sporen, sectoren en opname van speciale markeringen , het identificeren van voornamelijk de tracknummers wordt geleverd door markeringen op laag niveau (voor-

matten). Een sector van het spoor biedt plaats aan 128,

256, 512 of 1024 bytes. Gegevensuitwisseling tussen de schijf op de magneet

De schijf en het hoofdgeheugen worden opeenvolgend uitgevoerd door een geheel aantal sectoren. TROS Is de minimale eenheid van informatietoewijzing op de schijf, bestaande uit een of meer aangrenzende sectoren van het spoor (Figuur 3.18).

Basis schijfparameters:

1. Vormfactor. Alle schijven: zowel magnetisch als optisch, worden gekenmerkt door hun diameter, of anderszins, vormfactor. Tot nu toe worden schijven met een vormfactor van 3,5" (89 mm) gebruikt.

2. Opnamedichtheid . Alle moderne floppy disks en drives zijn dubbelzijdig, high density (markering - Double Sided High Density, DS/HD).

3. Volledige capaciteit. 3,5"-schijven hebben een capaciteit van 1,44 megabyte.

4. Toegang tot tijd en snelheid van het lezen van gegevens op een rij.

Figuur 3.18 - De logische structuur van het oppervlak van de magnetische schijf

De diskette is geïnstalleerd in diskettestation(floppy drive uit het Engels. diskettestation), wordt er automatisch in vastgezet, waarna het aandrijfmechanisme draait tot een toerental van 360 min –1. De floppy disk zelf draait in de drive, de magneetkoppen blijven onbeweeglijk. De floppydisk roteert alleen wanneer deze wordt benaderd. De drive is via een diskettecontroller met de processor verbonden.

Een aantal bedrijven produceert floppy floppy disks - Very High Density disks. Dit zijn drie-inch schijven met een ferromagnetische laag aangebracht door een geavanceerde technologie. De schijf kan maximaal 21 MB aan gegevens opslaan. De schijf bevat maximaal 755 tracks, elk met 27 sectoren van standaardformaat. De rotatiesnelheid van de schijf is ongeveer 720 rpm. De positionering van de koppen in de aandrijving gebeurt met behulp van een lasersensor. De uitwisselingssnelheid bereikt 10 MB / s. Schijven op dergelijke schijven kunnen worden gebruikt om informatie te schrijven en te lezen van standaard 3-inch diskettes met een capaciteit tot 1,44 MB.

Computergebruikers zijn geïnteresseerd in verwijderbare diskettestations - ZIP-drives met verwijderbare magnetische schijven 3,5 inch met een capaciteit van 100-120 MB. ZIP-modellen zijn zowel intern als extern beschikbaar. Ze draaien met een snelheid van 3000 rpm, hebben een gemiddelde toegangstijd van ongeveer 29 ms, zorgen voor gegevensoverdracht met een snelheid van 790 kb/s (bij gebruik van een standaard printer LPT-poort) en 1,4 MB/s (voor een ingebouwde schijf met een SCSI-controller) ... De huidige ZIP 750-schijven zijn ontworpen om 750 MB media te verwerken. ZIP-drives met LS-120 (Super Disk)-technologie kunnen niet alleen 120 MB schijven lezen, maar ook 1,44 MB floppydisks.

Zip-drives worden standaard meegeleverd in nieuwe computers van Apple, Compaq, Dell, Gateway2000, Hewlett-Packard, IBM, Packard Bell e.a. Nieuwe modellen (inclusief Zip Plus) zijn qua leessnelheid vergelijkbaar met high-speed cd-rom-drives ... De nadelen van Zip zijn niet de hoogste gegevensoverdrachtsnelheid, incompatibiliteit met floppy.

HiFD-schijven- u kunt tot 200 MB aan gegevens opslaan op één verwijderbare magnetische schijf (met de afmetingen van een gewone diskette). Een hoge gegevensoverdrachtsnelheid (tot 3,6 Mb/s) wordt bereikt dankzij de hoeksnelheid van het medium, gelijk aan 3600 rpm, en het gebruik van een hoge opnamedichtheid van oppervlakte-informatie. Net als een harde schijf zweeft de kop in HiFD-technologie boven het oppervlak van de plaat, wat de slijtage van zowel de kop zelf als de drager aanzienlijk vermindert (Figuur 3.19).

Afbeelding 3.19 - Aandrijving HiFD

JAZ rijdt- komen in de buurt van harde schijven, maar zijn verwijderbaar. Eén schijf biedt plaats aan 1-2 GB. Ze gebruiken twee 3,5-inch platen in een geïsoleerde cartridge. Onder high-speed high-volume drives blijft het leiderschap in jAZ.

Schijf-arrays. Om de capaciteit van externe opslagapparaten met verhoogde betrouwbaarheid te vergroten, worden RAID-schijven gebruikt. Dit is de consolidatie van verschillende schijfstations in één logische schijf met grote capaciteit (honderden gigabytes). Dergelijke schijven kunnen in een computerkast worden ingebouwd en in aparte racks worden geplaatst. RAID-schijven bieden verhoogde wisselkoersen en betrouwbaarheid van gegevensopslag. De werking van de disk-array wordt georganiseerd onder besturing van een RAID-controller. De noodzaak om RAID-schijven te gebruiken ontstaat voor werkstations, multi-user servers en superservers.

Harde schijf (Engelse HDD - Hard disk Drive), of harde schijf, Is een opslagapparaat voor langdurige opslag van grote hoeveelheden gegevens en programma's. Het is geen enkele schijf, maar een groep coaxiale schijven met een magnetische coating.

De informatiedragers hier zijn ronde aluminium platen - schotel, waarvan beide oppervlakken zijn bedekt met een laag magnetisch materiaal, dat wil zeggen, het heeft geen 2 oppervlakken, maar 2n, waarbij n het aantal platen in de groep is. Een vereenvoudigd diagram van een harde schijf wordt getoond in figuur 3.20.

Afbeelding 3.20 - Vereenvoudigd diagram van een harde schijf

Net als bij een diskette zijn de werkoppervlakken van de schotels verdeeld in cirkelvormige concentrische sporen en zijn de sporen verdeeld in sectoren. De lees-schrijfkoppen, samen met hun draagstructuur en schijven, zijn ingesloten in een hermetisch afgesloten behuizing genaamd gegevensmodule... Wanneer een datamodule in de drive wordt geplaatst, maakt deze automatisch verbinding met het systeem dat schone, gekoelde lucht levert.

Het plateau heeft een magnetische laagdikte van ongeveer 1,1 micron en bevat ook een laag smeermiddel om het hoofd te beschermen tegen beschadiging tijdens het op en neer gaan tijdens het vliegen. In tegenstelling tot een diskette, is een harde schijf draait continu. Doordat de rotatiesnelheid hoog genoeg is, vormt zich een luchtkussen tussen het magnetische oppervlak en de lees/schrijfkoppen, en zweven deze op een afstand van 0.00005-0.0001mm boven de drager(s). De mening dat er een vacuüm in de aandrijving is, is onjuist, al was het maar omdat waar een vacuüm is, er natuurlijk geen luchtkussens kunnen zijn. Als de HDD niet werkt, bevinden de koppen zich in een speciale landingszone ( Landingsbaan), terwijl ze zijn geblokkeerd om verschillende schade aan zowel de koppen zelf als de drager te voorkomen. Wanneer de motor is ingeschakeld, draait deze de oppervlakken en verlaten de koppen de landingszone onder de instroom van lucht.

De Winchester-drive is verbonden met de processor via: harde schijf controller.

Het opnemen en uitlezen van informatie is gebaseerd op de principes die worden gebruikt in conventionele huishoudelijke bandrecorders. In tegenstelling tot het opnemen op magnetische banden, wordt het opnemen op de harde schijf (en op diskettes) in afzonderlijke blokken in afzonderlijke sectoren gedaan. Elke sector bevat naast gegevens verschillende service-informatie die nodig is voor het correct functioneren van de schijfcontroller. In het bijzonder omvat deze overheadinformatie gegevens zoals spoornummer, sectornummer en controlesom van de in de sector geregistreerde gegevens.

Alle moderne schijven zijn uitgerust met een ingebouwde cache (meestal 2 MB), wat hun prestaties aanzienlijk verbetert.

Specificaties harde schijf:

1. Capaciteit. Momenteel wordt de technologie van het magneto-resistieve effect gebruikt, waarbij de theoretische limiet van de capaciteit van 1 plaat 20 GB is, het technologische niveau 6,4 GB per plaat is.

2. De snelheid van de harde schijf wordt beschreven door drie parameters.

a) De gegevensoverdrachtsnelheid (lees-/schrijfsnelheid) (overdrachtsnelheid, kortweg overdracht) geeft aan hoe snel strikt sequentieel geschreven gegevens van de schijf worden gelezen (gemeten in megabytes per seconde). Voor verschillende schijven kan deze waarde heel verschillend zijn en is (op het moment van schrijven) van ongeveer 15 MB/s tot 60-100 MB/s. Bovendien zouden fatsoenlijke schijven een wisselkoers moeten bieden die niet slechter is dan 30 MB / s, beter dan 40 MB / s (merk op dat we het hebben over de piekwisselkoers die wordt waargenomen bij het werken met voornamelijk de eerste schijfsporen en het lezen / schrijven van hele gegevensarrays, en in reële omstandigheden, wanneer er een uitwisseling van kleine porties en met de hele schijf is, zullen de waarden bijna een orde van grootte lager zijn).

b) Gemiddelde toegangstijd ( gemiddelde zoektijd, kort - zoeken) is de gemiddelde tijd waarin het vereiste gegevensblok wordt gevonden, als de fysieke locatie ervan op de harde schijf wordt aangegeven, gemeten in milliseconden. Toegangstijden kunnen variëren van 12-10 ms tot 5-4 ms. Ook wordt meestal in de kenmerken van de schijf de overgangstijd naar een aangrenzende track genoemd, die in de regel ongeveer 1,5-0,5 ms is (voor goede schijven niet meer dan 1 ms). Alle snelheidsparameters van harde schijven kunnen worden gemeten met behulp van de juiste hulpprogramma's, maar u moet niet volledig vertrouwen op uw eigen gevoelens of op de metingen van de systeemmonitor, omdat de lees-/schrijfsnelheid in toepassingen sterk afhankelijk is van vele andere factoren.

De snelheid van de harde schijf (overdracht en zoeken) is sterk afhankelijk van de rotatiefrequentie, die wordt gemeten in omwentelingen per minuut (rpm). Soms geven verkopers zeer hoge waarden van de wisselkoers (zeg 66 of 100 MB / s). Dit verwijst naar de bandbreedte van de interface en heeft ongeveer dezelfde relatie met de werkelijke snelheid van de schijf als bijvoorbeeld de grootte van het hoofd tot de mentale vermogens van een persoon. In veel grotere mate bepaalt de snelheid van de schijf de rotatiesnelheid van de vlakken. Typische waarden hier zijn 3600, 4500, 5400, 7200, 10000, 15000 omwentelingen per minuut (rpm). De meeste voorkeur hebben schijven met een rotatiesnelheid van ten minste 7200 rpm.

3. Onlangs is er nog een parameter belangrijk geworden - de opnamedichtheid. Er zijn harde schijven met de zogenaamde "dubbele dichtheid". Ze onderscheiden zich door een hoge overdracht, omdat bij dezelfde rotatiesnelheid van de schijf er meer van wordt gelezen per omwenteling. In de regel is de dichtheid van dergelijke schijven meer dan 1 GB per schijf van een pakket in de harde schijf (dat wil zeggen, er is slechts één schijf in een schijf met een capaciteit van 1,7 GB, twee in een schijf van 3,6 GB, enzovoort.).

De door IBM ontwikkelde speciaal gecoate mediatechnologie maakt het in de nabije toekomst mogelijk om goedkope magnetische drives te produceren met een capaciteit tot 1 TB. En de overgang van traditionele longitudinale magnetische opname naar loodrechte opname zal de opnamedichtheid verhogen tot 1 TB / inch 2 en drie-inch schijven krijgen met een capaciteit van enkele terabytes.

2. Optische en magneto-optische opslagapparaten. Momenteel is een integraal onderdeel van de configuratie van een computer een drive (drive) voor het lezen van media zoals een compact disc (cd en dvd).

Compact discs (cd-schijven) kan een eenmaal beschrijfbare cd-r en herschrijfbare (herschrijfbare) cd-rw zijn.

Op CD-R-schijven is de reflecterende laag gemaakt van goudfilm. Tussen deze laag en de polycarbonaatbasis bevindt zich een opnamelaag van een organisch materiaal dat bij verhitting donkerder wordt. Tijdens het opnameproces verwarmt de laserstraal de geselecteerde punten van de laag, die donker worden en stoppen met het doorlaten van licht naar de reflecterende laag, waardoor gebieden worden gevormd die lijken op depressies, d.w.z. bitcellen (putten). De informatie wordt verzameld door putten en de spaties ertussen (dat wil zeggen binaire nullen en enen) af te wisselen (Figuur 3.20).

Afbeelding 3.21 - CD-track

In tegenstelling tot magnetische schijven hebben cd's niet meerdere ringsporen, maar één - spiraal, zoals grammofoonplaten, gaande van het centrum naar de periferie. In dit opzicht is de rotatiesnelheid van de schijf niet constant. Het neemt lineair af naarmate de leeslaserkop naar de rand van de schijf beweegt. Elke inch (2,54 cm) langs de straal van de schijf bevat 16 duizend windingen van de spiraalvormige baan. Ter vergelijking: op het oppervlak van een harde schijf worden slechts een paar honderd sporen per inch langs de straal geplaatst. De capaciteit van één cd bereikt 640-800 MB. Voor de werking van het medium is er ook een vrij groot (ongeveer 8 MB) volume aan service-informatie op opgenomen, daarom is de bruikbare capaciteit van de CD iets lager dan de aangegeven capaciteit.

Cd-r-drives, vanwege hun sterke verlaging van de kosten, worden steeds meer wijdverbreid. Informatie op cd is, in tegenstelling tot magnetische media, praktisch niet onderhevig aan de destructieve effecten van elektrische en magnetische velden. Het vereist echter een zorgvuldige behandeling door de gebruiker. Elke mechanische schade en blootstelling aan een aantal chemische oplossingen schakelen de schijf uit. Vandaag de dag wordt de legale levering van softwareproducten, enz. praktisch alleen op cd gedaan.

Het herschrijfbare systeem heette oorspronkelijk CD-E ( CD-wisbaar), maar toen werd de naam veranderd in CD-RW ( herschrijfbare cd). CD-RW maakt gebruik van een tussenlaag van organische film, die onder invloed van een laserstraal zijn fasetoestand verandert van amorf naar kristallijn en vice versa, waardoor de transparantie van de laag verandert. De fixatie van toestandsveranderingen vindt plaats vanwege het feit dat het materiaal van de opnamelaag, wanneer het boven de kritische temperatuur wordt verwarmd, in een amorfe toestand verandert en erin blijft na afkoeling, en wanneer het wordt verwarmd tot een temperatuur die aanzienlijk onder de kritische temperatuur ligt, het herstelt de kristallijne toestand. Bestaande schijven zijn bestand tegen duizenden tot tienduizenden herschrijfcycli. Hun reflectiviteit is echter aanzienlijk lager dan die van gestempelde en eenmaal beschrijfbare cd's (je kunt zien dat het oppervlak van een cd-rw aanzienlijk donkerder is dan het oppervlak van een gewone cd of cd-r).

Een herbeschrijfbare schijf kan dezelfde trackstructuur en hetzelfde bestandssysteem hebben als een cd-r, of (vaker) er is een speciaal UDF-bestandssysteem op georganiseerd ( Universele schijfindeling), waarmee u dynamisch afzonderlijke bestanden op de schijf kunt maken en vernietigen. U kunt bijvoorbeeld een cd-rw gebruiken als een gewone verwisselbare schijf en er rechtstreeks vanuit uw toepassingen naartoe schrijven.

Waarschijnlijk heeft iedereen die ooit met een of ander cd / dvd-station te maken heeft gehad, één ontwerpkenmerk van de structuur van deze apparaten opgemerkt: een ronde uitsparing met een diameter van 80 mm in een grote cirkel van 120 mm voor gewone cd's. Dit is de ruimte voor 80mm cd's. Dat deze groef niet uit de lade van cd- en dvd-apparaten is verdwenen, kan worden verklaard door het feit dat 80 mm-schijven nog steeds een ISO-standaard zijn. De capaciteit van dergelijke schijven is 180 MB. Dit type cd heeft ook kleine broertjes. Dit is een familie van zogenaamde visitekaartje-cd's. In feite zijn dit gewone schijven, maar aan beide zijden gesneden, zodat ze qua uiterlijk en formaat op een visitekaartje lijken. Afhankelijk van de mate van bijsnijden kan de capaciteit van dergelijke cd's variëren van 20 tot 60 MB. Opgemerkt moet worden dat 80 mm-schijven zich langzaam ontwikkelden en het CD-R / RW-stadium bereikten. Tegenwoordig worden dergelijke CD-R/RW's soms gebruikt in digitale foto- en videocamera's.

De schijf wordt gelezen met een gewoon station. Een station dat niet alleen cd's kan lezen, maar ook naar cd's kan schrijven, wordt een recorder genoemd. Alle moderne cd-recorders kunnen zowel met cd-r als met cd-rw werken, hoewel voorheen een speciaal apparaat nodig was om cd-rw te gebruiken. In de regel wordt de rotatiesnelheid aangegeven in drie cijfers. De eerste kenmerkt meestal een CD-R-schrijfsnelheid, de tweede is een CD-RW-schrijfsnelheid en de derde verwijst naar de leessnelheid. Bijvoorbeeld, 6x / 4x / 24x betekent CD-R-schrijfsnelheid 6x, CD-RW - 4x, en de schijfleessnelheid is 24x.

Aandrijfkenmerken: rijsnelheid. De rotatiesnelheid van de cd-rom (200-4200 rpm) is gerelateerd aan de snelheid waarmee audio- en videogegevens van de drive naar het hoofdgeheugen van de computer worden overgebracht. In dit verband is het begrip rijsnelheid geïntroduceerd. De snelheid van de schijven wordt gemeten ten opzichte van de rotatiesnelheid van een conventionele muziek-cd-speler (wisselsnelheid van ongeveer 150 kb/s). Gemeten in veelvouden. Een instelling van 40x betekent bijvoorbeeld dat de drive een schijf 40 keer sneller kan draaien dan een standaard cd-speler. Een enkele snelheidsaandrijving wordt 1x aangeduid; de gegevensoverdrachtsnelheid is 150 kb / s. Momenteel worden schijven met een snelheid van 32x (4800 kb / s) gebruikt; op externe tracks bereikt de overdrachtssnelheid de nominale (bijvoorbeeld 1800 kb / s), en naarmate deze de interne nadert, daalt deze (in ons voorbeeld , tot ongeveer 1200-1300 kb / s) Hierdoor hebben moderne schijven van voldoende hoge kwaliteit, zelfs bij aanzienlijk verschillende schijfrotatiesnelheden, over het algemeen dezelfde gegevensoverdrachtsnelheid; toegangstijd (tijd besteed aan het zoeken naar de vereiste gegevens ) is 400 ms. De beste modellen hebben ongeveer 80-60 ms. Goedkope schijven kunnen echter veel meer hebben - tot enkele honderden ms.Bovendien hebben goedkope schijven ook zulke opmerkelijke eigenschappen als een slechte leeskwaliteit van schijven (bijvoorbeeld schijven met defecten die perfect leesbaar zijn op andere schijven zijn misschien helemaal niet of op lagere snelheid uitleesbaar), veel lawaai, trillingen (soms wordt het zelfs eng als de computer letterlijk op tafel begint te stuiteren) en andere zijn niet erg prettig hoge kwaliteit van laagwaardige producten. Tegelijkertijd hebben ze een zeer korte levensduur, het is goed mogelijk dat de schijf al na enkele maanden gebruik kapot gaat.

dvd's(Digital Video Disk - digitale video disk of Digital Versatile Disk - digitale multifunctionele disk). In tegenstelling tot cd's heeft het een hogere gegevensdichtheid, de mogelijkheid om dubbellaags op te nemen en een betere bescherming van gelicentieerde schijven tegen illegale kopieën.

Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen de dvd-standaard en cd? Eerst wordt een laser met kortere golflengte gebruikt. Als in cd-r-drives de golflengte 780 nanometer is, dan is dat in dvd-drives 635 nanometer. Dit maakt het mogelijk om de slaglengte te verkorten en de snelheid van het lezen van de gegevens te verhogen. Ten tweede wordt dvd, vanwege het gebruik van meer geavanceerde materialen, gebruikt om gegevens op te nemen in twee lagen aan één kant van de schijf, of één laag, maar aan beide kanten van de schijf, of twee lagen aan beide kanten van de schijf, afhankelijk van op het dvd-formaat. Schijfcapaciteiten variëren van 2,6 GB tot 17 GB. Ten derde worden een volledig nieuw sectorformaat, een robuustere foutcorrectiecode en verbeterde kanaalmodulatie gebruikt.

Er zijn de volgende structurele typen dvd:

Enkelzijdig / enkele laag Dit is de eenvoudigste structuur van een dvd-schijf. Zo'n schijf kan tot 4,7 GB aan gegevens bevatten. Deze capaciteit is trouwens 7 keer de capaciteit van een gewone audio-cd en cd-rom-schijf;

Enkelzijdig / dubbellaags Schijven hebben twee gegevenslagen, waarvan er één doorschijnend is (zodat de laserstraal de binnenste laag kan bereiken). Beide lagen worden vanaf één kant gelezen en zo'n schijf kan 8,5 GB aan gegevens bevatten, dat is 3,5 GB meer dan een enkellaagse / enkelzijdige schijf;

Dubbelzijdig / enkele laag Deze schijf bevat 9,4 GB aan gegevens (4,7 GB aan elke kant). Zoals je kunt zien, is de capaciteit van een dergelijke schijf twee keer de capaciteit van een enkelzijdige / enkellaagse dvd-schijf. Ondertussen, vanwege het feit dat de gegevens zich aan beide kanten bevinden, moet u de schijf omdraaien of een apparaat gebruiken dat zelfstandig informatie van beide kanten van de schijf kan lezen;

Dubbelzijdig/dubbellaags De moeilijkste optie. Biedt de mogelijkheid om tot 17 GB aan gegevens op een schijf op te slaan (8,5 GB aan elke kant). Het is duidelijk dat een dergelijke schijf in wezen twee enkelzijdig / dubbellaags op elkaar gestapeld is.

Merk op dat alle getoonde getallen in miljarden bytes zijn, niet in typische computergigabytes. De realiteit is respectievelijk 4,38 GB, 7,95 GB, 8,75 GB en 15,9 GB.

Alle informatie op een dvd wordt opgeslagen in het MicroUDF-bestandssysteem (Micro Universal Disk Format). Het werd officieel goedgekeurd in 2000. MicroUDB ondersteunt media met hoge capaciteit en grote bestandsgroottes. De bestandsnamen zijn opgenomen in UNICODE-indeling, waardoor de dvd compatibel is met alle pc-besturingssystemen en met een verscheidenheid aan huishoudelijke apparaten.

Wat de stations zelf betreft, deze hebben een hogere rotatiesnelheid van schijven dan cd-roms, en een enkele rotatiesnelheid van een dvd-schijf komt overeen met ongeveer drie keer de rotatiesnelheid van een compact disc. Vanwege de dichtere gegevensplaatsing op dvd is de overdrachtssnelheid bij 1x echter ongeveer 9x die van een cd-rom, wat ongeveer 1,3 MB / s is. Daarom worden voor dvd-rom-stations twee snelheden aangegeven: de snelheid van de dvd en de snelheid van de cd (die in principe hetzelfde is in omwentelingen per seconde). Wat voor cd-rom's geldt, geldt ook voor dvd-rom-drives - meer betekent niet altijd beter, en het is beter om aandacht te besteden aan het vakmanschap van het apparaat in plaats van aan de cijfers in de naam. Vanwege de hogere opnamedichtheid is de toegangstijd tot dvd enkele tientallen milliseconden hoger dan die van cd's, maar dezelfde parameter bij het omgaan met cd's is ongeveer hetzelfde (of iets anders) als bij cd-rom-stations.

Magneto-optische technologie toegestaan ​​om diskdrives te maken met een enorme informatiecapaciteit (eenheden van Terabytes). MO-disk kan vele malen worden herschreven, heeft een langere levensduur van de gegevensopslag (tot 100 jaar) en biedt een hogere werksnelheid (meerdere keren). De kosten van deze technologie zijn echter nog steeds hoger.

De MO-schijf is een polycarbonaatsubstraat (vaak ook een laag genoemd) 1,2 mm dik, waarop meerdere dunne-filmlagen zijn aangebracht, die het magnetische deel van de technologie bevat, en het optische deel wordt weergegeven door een uitleeslaser (Figuur 3.22).

Afbeelding 3.22 - Magneto-optische schijf

V Blu-ray-schijven de technologie van de "blauwe", of liever de blauwviolette laser (in tegenstelling tot dvd, die gebaseerd is op de klassieke rode lasertechnologie) met een golflengte van 405 nm, wordt gebruikt. Door deze reductie kon het spoor 2 keer worden versmald.

Op een enkellaagse schijf kan 25 GB worden opgeslagen. Een dubbellaagse schijf kan 50 gigabyte ondersteunen. Blu-ray kan eenvoudig worden geüpgraded en biedt ondersteuning voor meerlaagse schijven die
wives maken het mogelijk om de opslagcapaciteit te vergroten tot 100-200 GB.

Vanwege het feit dat gegevens op Blu-Ray-schijven te dicht bij het oppervlak staan, waren de eerste versies van schijven extreem gevoelig voor krassen en andere externe mechanische invloeden, daarom werden ze ingesloten in plastic cartridges. Deze fout deed grote twijfels rijzen over de vraag of het Blu-ray-formaat bestand zou zijn tegen zijn belangrijkste concurrent dvd.

De oplossing voor dit probleem kwam in januari 2004 met de introductie van een polymeercoating die schijven een ongelooflijke kras- en stofbestendigheid gaf. Deze coating, ontwikkeld door TDK Corporation, wordt "Durabus" genoemd en stelt u in staat ze schoon te maken met doekjes die cd's en dvd's kunnen beschadigen.

Blu-ray maakt gebruik van een experimentele beveiligingsfunctie genaamd BD + waarmee u het coderingsschema dynamisch kunt wijzigen. Zodra de codering is verbroken, kunnen fabrikanten het coderingsschema bijwerken en alle volgende kopieën worden door het nieuwe schema beschermd. Een enkele kraak van het cijfer zal het dus niet mogelijk maken om de volledige specificatie gedurende de hele levensduur van de code in gevaar te brengen.

3. Magneetbandaandrijving. Zo'n drager is een streamer (eng. band streamer) - een apparaat voor het maken van back-ups van grote hoeveelheden informatie in gecomprimeerde vorm (bestanden van de typen arj, .jpeg, .zip, enz.). Schijven kunnen ingebouwd en extern zijn. De meeste schijven hebben een SCSI-interface. Het medium van de streamer is een magneetband (meestal met een laag ijzeroxide) met een typische breedte van 4-5 mm (Tapedrives). De tape wordt op twee spoelen gewikkeld en in de cassette (cartridge) geplaatst. Uiterlijk lijkt het op een cassette van een huishoudelijke bandrecorder (Figuur 3.23).

Er zijn momenteel verschillende QIC-standaarden ( Kwart Inch Cartridge- kwart-inch cartridges), DAT ( Digitale audioband - digitale audio), DDS ( Digitale gegevensopslag - gegevensopslag in digitale vorm), DLT ( Digitale lineaire tape - digitale lineaire opname) en LTO ( Lineaire band open - open standaardtape met lineaire opname), waarbij de parameters van tapedrives en cassettes voor hen worden gedefinieerd. Capaciteiten van magnetische tapemedia - vanaf 150 MB en meer. Het aantal nummers is 20-144. De opnamedichtheid is 10.000-100.000 bit/inch. Gegevensoverdrachtsnelheid 2-60 MB / min. Bandlengte 62,5-360 m.

Afbeelding 3.23 - Cassette voor streamer

QIC-cassettedrives zijn relatief traag. Dit is gedeeltelijk te wijten aan hun verbinding met de interface van de diskettedrive.

De grootste hoeveelheden informatie kunnen nog steeds worden opgeslagen met DLT7000-schijven (tot 35 GB met SCSI-II Fast / Wide-interface en gegevensoverdrachtsnelheden tot 10 MB / s).

4. Solid-state geheugen of SSD-station (Solid state disk, SSD), vertegenwoordigd door niet-vluchtig halfgeleider-flashgeheugen. Het bevat geen bewegende delen, omdat het vaak is gebouwd op geheugenelementen met één transistor. Flashgeheugen van CompactFlash-, SmartMedia- en Secure Digital-standaarden is nu populair. De geheugencapaciteit in één constructie is nog niet groter dan enkele gigabytes (Figuur 3.24).

Afbeelding 3.24 - Flashstation

Het geheugen werd oorspronkelijk geïntroduceerd als een PC Card (PCMCIA-standaard) met capaciteiten van 2 tot 64 MB. Dergelijk geheugen is bedoeld voor gebruik in draagbare apparaten zoals digitale camera's, mobiele telefoons, iPods, PDA-organizers en draagbare spelapparaten. Het aansluiten van een flashstation op een computer gebeurt meestal via de USB-poort.

Voor de werking van flashdrives van het type Linear Flash (volgens de norm van de International Association for Memory Cards for Personal Computers) is speciale software vereist: stuurprogramma's - Flash File System of programma's op conversieniveau - File Translation Layer. Tegelijkertijd hebben ATA Flash PC-kaarten (ATA-flashkaarten) dergelijke software niet nodig, omdat ze worden ondersteund door het besturingssysteem.

Standaardprogramma's en hulpprogramma's worden gebruikt om de snelheid en prestaties van USB-flashstations te bepalen.