Kako bi se informacije dugo pohranile i prenijele s jednog medija na drugi, koriste se tvrdi diskovi, DVD, CD pogoni, flash pogoni i disketni pogoni.
Tvrdi disk je sredstvo za trajno pohranjivanje informacija i programa na računalu.
Floppy disk je princip snimanja podataka na magnetske vrpce. Takav uređaj može držati podatke do 600 stranica tekstualnog dokumenta.
CD je optički princip snimanja. Možete čak napisati enciklopediju koja sadrži mnogo tomova. Flash memorija je uređaj koji ne zahtijeva električnu energiju.
Mnogi se ljudi pitaju: što se koristi za dugotrajnu pohranu informacija? Dakle, struktura moje priče je sljedeća:
- što služi za dugotrajnu pohranu informacija;
- vrste informacija.
Što se koristi za dugotrajnu pohranu informacija
Glavni informacijski proces je proces pohranjivanja informacija, odnosno metoda kojom je moguće prenositi podatke kroz prostor i vrijeme. Kako bi se informacije sačuvale na dulje vrijeme, koriste se uređaji ili uređaji koji ovise o vrsti informacija koje se pohranjuju. Kako bi se osigurala urednost ovog procesa nužna je dostupnost informacijskih sustava opremljenih procedurama za pretraživanje, objavu i uređivanje informacija. Glavna karakteristika informacijskih sustava su ove ključne procedure.
Programeri određuju: kako bi se informacije dugo čuvale, treba koristiti vanjske uređaje za pohranu. To može biti uređaj za pohranu ili medij svih vrsta koje možete zamisliti.
Vrste informacija
Osim navedenog, treba reći o tome koje vrste informacija postoje. Dakle, informacije bi mogle biti sljedeće:
- tekst;
- slikovni;
- numerički;
- snimanje zvuka;
- video snimanje.
Najčešći način spremanja informacija danas je vrsta teksta. Istina, ova metoda skladištenja nije pouzdana i izdržljiva. Grafički ili slikovni tip je najstariji način pohranjivanja informacija; to su sve vrste dijagrama, grafikona i crteža.
Tema br.2. Tehnička sredstva za pohranu informacija
Cilj: Dati osnovne pojmove fizičke i logičke organizacije pohrane podataka na osobnom računalu.
Ciljevi učenja: Upoznavanje s unutarnjim i vanjskim uređajima računala, osnovnim sredstvima za pohranu dokumenata.
Glavna pitanja teme:
1. Glavni uređaji koji se koriste za dugotrajnu pohranu podataka na računalu.
2. Logička organizacija pohrane podataka na magnetskim diskovima.
3. Fizička organizacija pohrane podataka na magnetskim diskovima.
Metode podučavanja i učenja: seminar
Teorijski blok
Glavni uređaji koji se koriste za dugotrajnu pohranu podataka na računalu
Uređaji koji se koriste za pohranjivanje informacija na računalu su vanjski i vrlo su raznolikog dizajna. Ako koristimo vrstu medija (medij je materijalni objekt sposoban za pohranjivanje informacija) koji se koristi za pohranu informacija kao klasifikacijsko obilježje, tada se oni mogu podijeliti u sljedeće uvjetne kategorije.
Uređaji tipa trake nazivaju se streameri.
U diskovne uređaje spadaju – magnetski: tvrdi magnetski diskovi (hard diskovi), diskete, magnetske diskete; optički: CD playeri CD-ROM, itd.
Pogledajmo pobliže diskovne uređaje.
Magnetski diskovi odnose se na magnetske računalne medije za pohranu. Kao medij za pohranu koriste magnetske materijale s posebnim svojstvima koja im omogućuju snimanje dvaju magnetskih stanja – dva smjera magnetizacije. Svakom od ovih stanja dodijeljene su binarne znamenke: 0 i 1. Magnetska stanja očitavaju se s diska posebnom glavom. Magnetski diskovi su najčešće korišteni uređaji za pohranu na osobnim računalima. Uređaj za čitanje i upisivanje informacija na magnetski disk naziva se disk jedinica.
Pogledajmo pogone za diskete.
U savitljivom magnetskom disku, magnetski sloj se nanosi na savitljivu podlogu. Što se tiče veličine, savitljivi magnetski diskovi (floppy diskovi) dolaze u dvije vrste: 3,5" i 5,25". Ovisno o broju stranica diskete koja se koristi za snimanje i gustoći snimanja po strani, one imaju sljedeće oznake i kapacitet:
DS/DD - dvostrano, jednostruka gustoća, 360 KB.
DS/DD-dvostrane, dvostruka gustoća, 720 KB.
DS/HD-dvostrano, visoke gustoće, 1440 KB.
Da bi se disketa mogla koristiti za pohranjivanje podataka, mora biti formatirana. Formatiranje diskete je proces upisivanja posebnih oznaka na njenu površinu koje određuju mjesto zapisa informacija na disku i područja koja nisu pogodna za snimanje, kao i drugih kontrolnih informacija.
Tvrdi diskovi ili tvrdi diskovi.
Oni su glavni uređaji u računalu za dugotrajnu pohranu informacija.
Naziv "Winchester" nastao je slučajno jer su se oznake prvih pogona poklapale s oznakama karabina sustava Winchester kalibra 30/30, koji je bio vrlo popularan u Americi. Strukturno, “tvrdi disk” je zatvoreno metalno kućište u kojem se nalazi blok koji upravlja pogonom elektronike i set od nekoliko diskova izrađenih od aluminija ili keramike i obloženih slojem magnetskog materijala, smještenih na jednoj rotirajućoj osi, koja pokreće ga elektromotor, kao i blok glave za čitanje.
SCSI (sučelje malih računalnih sustava) sučelje. Osnovno sučelje malih računalnih sustava. Omogućuje vam povezivanje do 7 uređaja različitih vrsta: "tvrdi diskovi"; skeneri itd. Brzina prijenosa podataka kreće se od 1,5-5 Mb/s. Implementiran je u hardveru za korištenje u računalu u obliku dodatnog adaptera umetnutog u utor za proširenje matične ploče. Postoji nadograđena verzija SCSI - SCSI-2, ovisno o modifikaciji, brzina prijenosa podataka se povećava na 20-40 Mb/s.
IDE-ATA (Integrated Drive Electronics – AT Attachment) sučelje
Stvoren 1984. na temelju SCSI-ja kako bi se pojednostavio i smanjio trošak potonjeg. Razlikuje se po tome što se elektronika koja upravlja sučeljem ne nalazi na posebnom adapteru, već se nalazi u kućištu tvrdog diska i na matičnoj ploči osobnog računala. Maksimalan broj povezanih uređaja je do 4. Ima nekoliko nadograđenih opcija koje se međusobno razlikuju po maksimalnom kapacitetu korištenih diskova i brzini prijenosa podataka:
Podržani su EIDE ili ATA-2 diskovi kapaciteta većeg od 540 MB. Maksimalna teoretska brzina prijenosa je 11,1-16,6 Mb/s.
ATA-3 ili UDMA-33 povećana pouzdanost pogona (SMART tehnologija - Self Monitoring Analyses And Report Technology - tehnologija samonadzora, analize i izvještavanja koja omogućuje pogonima da prijave svoje greške sustavu i otklone ih). Teoretska brzina prijenosa podataka povećana je na 33 Mb/s. EIDE sučelje postalo je standard za računala.
Mediji za pohranu
Brza memorija– mala vanjska memorija, kapaciteta od 128 MB do 4 GB, spojena na računalo putem USB priključka.
Sredstva za dugotrajnu pohranu i akumulaciju podataka (vanjski uređaj za pohranu) omogućuju snimanje i čitanje velikih količina informacija, koje se mogu koristiti: programski tekstovi na jezicima visoke razine, programi u strojnom kodu, datoteke s podacima itd. Floppy magnetic disk drives (FMD) i hard magnetic disk drives (HMD) tipa Winchester uglavnom se koriste kao eksterni uređaji za pohranu u osobnim računalima.
Floppy disk jedinice su glavni vanjski memorijski uređaji osobnih računala. Nositelj informacija u NGMD-u je fleksibilni magnetski disk (FMD), izrađen od sintetičkog filma obloženog ferolakom otpornim na habanje. Informacije o GMD-u smještene su u sekvencijalnom kodu na koncentričnim krugovima (stazama), od kojih je svaki podijeljen na sektore. Sektor je jedinica razmjene podataka između OP i NGMD. Jedan sektor može sadržavati 128,256, 512 ili 1024 bajta podataka. Na računalu se navedeni formati podataka mogu programski instalirati.
GMD ima instalacijsku rupu (OU) za fiksiranje diska u pogonu i indeksnu rupu (IO) za prepoznavanje početka zapisa. Radi zaštite od nepovoljnih utjecaja vanjskog okruženja, GMD je smješten u pravokutnu omotnicu koja ima utor za napajanje magnetskih glava (SMG), utor za indeksnu rupu (FPO) i rupu za pričvršćivanje GMD-a u disk jedinici (OCD ). Podaci koji se evidentiraju na GMD-u prema namjeni dijele se na službene i operativne. Servisne informacije koriste se za kontrolu i sinkronizaciju rada pogona s plovkom. Ona je pak podijeljena na informacije koje identificiraju stazu i informacije koje identificiraju sektor. Podaci o radu predstavljaju korisničke podatke.
Kapacitet HDD-a u osobnom računalu je 160 KB ili više, ovisno o broju magnetskih glava u pogonu i gustoći zapisa podataka na HDD-u. Postoje sljedeće vrste HDMD-a: s jednom i dvostrukom gustoćom snimanja; jednostrano - s jednim i obostrano - s dva MG. U dvostranim HDD-ovima, obje površine HDD-a mogu se koristiti za pisanje i čitanje podataka. U skladu s vrstama trajnih diskovnih pogona, usvojena je odgovarajuća oznaka diskovnog pogona: SS - jednostrani disk jednostruke gustoće; SD - jednostrani disk dvostruke gustoće; DD je dvostrani disk dvostruke gustoće.
Zajedno s plutajućim pogonima, razvijeni modeli osobnih računala također su opremljeni pogonima magnetskog diska tipa tvrdog diska. Njihove karakteristične značajke su hermetički zatvoreni jedinstveni dizajn diska, magnetske glave za čitanje i pisanje i njihov pogon, mali razmak (u usporedbi s konvencionalnim NDM-ovima) između magnetskih glava i površine diska (0,5 mikrona), nizak pritisak stezanja magnetskog glava (10 g po usporedbi s 350 g u konvencionalnom NMD-u), mala debljina magnetskog diska.
Hermetički zatvoren dizajn povećava radnu pouzdanost za 2 puta u usporedbi s konvencionalnim NMD-om. Smanjenje razmaka između površine diska i magnetskih glava značajno povećava uzdužnu i poprečnu gustoću snimanja. NMD tipa "Winchester" smatraju se trećom generacijom NMD i imaju karakteristike blizu maksimuma. Dakle, NMD promjera 356 mm na jednoj površini može uključivati do 1770 staza (1300 MB informacija).
Razvoj modema.
Prvi sustavi za obradu informacija, u kojima se telegrafska oprema koristila za povezivanje pretplatnika s računalima, stvoreni su ranih 60-ih. U takvim sustavima prijenos se provodio korištenjem konvencionalne telegrafske opreme pri relativno malim brzinama, ne većim od 110 bita/s.
Sljedeća faza u razvoju sustava za prijenos podataka bio je razvoj modema koji pružaju mogućnost prijenosa binarnih informacija putem telefonskih linija.
Modem- elektronički uređaj opremljen funkcijama modulacije podataka na odašiljačkom kraju komunikacijske linije i demodulacije na prijemnom kraju komunikacijske linije. Moduliranje signala znači pretvaranje signala u oblik koji omogućuje njegov prijenos na velike udaljenosti. Na primjer, tipični akustični modem opremljen je s dva receptora u obliku šalice na koje se postavlja telefonska slušalica. Modem je povezan s računalom, od kojeg prima informacije u obliku niza binarnih signala – bitova. Međutim, telefon je dizajniran za prijenos audio frekvencije, a binarni bitovi su samo električni impulsi, nečujni ljudskom uhu. Stoga se električni impulsi prvo pretvaraju u signale audio frekvencije u modemu, a zatim prenose preko telefonskih linija. Na drugom kraju događa se obrnuti proces, pretvarajući signale audio frekvencije u niz binarnih električnih impulsa - bitova pogodnih za rad računala. Takve se transformacije nazivaju modulacija i demodulacija, a opisani uređaj je samo jednostavan modem.
Prvi modeli modema imali su relativno nisku brzinu prijenosa podataka, no kasnije se brzina prijenosa preko komutiranih kanala povećala na 1200 bita/s u full-duplex modu - načinu istovremenog unosa i izlaza informacija ili do 9600 bita/s u half-duplex mode – način rada namijenjen sekvencijalnom unosu i izlazu.informacijski izlaz.
Od sredine 60-ih počinje intenzivan razvoj specijaliziranih sustava za obradu informacija temeljenih na namjenskim kanalima. Takvi sustavi stvoreni su kako bi zadovoljili potrebe pojedinačnih organizacija koje posjeduju i računalne resurse i komunikacijske kanale. Međutim, rad takvih sustava pokazao je da se računalni resursi i komunikacijski kanali koji se u njima koriste nisu dovoljno učinkovito iskorišteni, sustavi su skupi i slabo prilagođeni promjenjivim uvjetima. Pojavila se potreba mnogih korisnika za pristupom snažnim računalnim strojevima na relativno kratka razdoblja.
Sve to dovelo je do razvoja zajedničkih sustava prijenosa podataka, u kojima se mnogi korisnici putem javnih komunikacijskih mreža mogu spojiti na različita sredstva obrade informacija po vlastitom izboru.
Tipkovnica.
Tipkovnica je važan i univerzalan uređaj za unos informacija u računalo.
Na temelju položaja tipki, stolne tipkovnice podijeljene su u dvije glavne vrste, koje funkcionalno ni na koji način nisu inferiorne jedna drugoj. U prvoj su opciji funkcijske tipke smještene u dva okomita niza i nema zasebnih skupina tipki za upravljanje kursorom. Ova tipkovnica ima ukupno 84 tipke.
Druga verzija tipkovnice, koja se obično naziva poboljšanom, ima 101 ili 102 tipke. Danas su gotovo sva stolna osobna računala opremljena ovom vrstom tipkovnice. Profesionalci ne vole ovu tipkovnicu zbog činjenice da funkcijske tipke moraju biti dosegnute daleko, do samog gornjeg reda tipki preko cijele slovne tipkovnice. Međutim, broj funkcijskih tipki u poboljšanoj tipkovnici nije 10, već 12.
U prijenosnom računalu tipkovnica je obično ugrađeni dio dizajna.
Raspored slovnih tipki na računalnim tipkovnicama je standardan. Danas se standard QWERTY koristi posvuda - prema prvih šest tipki s latiničnim slovima u gornjem redu. Odgovara domaćem standardu YTSUKEN za raspored ćiriličnih tipki, koji je gotovo sličan rasporedu tipki na pisaćem stroju.
Potrebna je standardizacija u veličini i rasporedu tipki kako bi korisnik mogao raditi “na slijepo” na bilo kojoj tipkovnici bez ponovnog učenja. Metoda slijepog desetoprstnog rada najproduktivnija je, profesionalna i najučinkovitija. Nažalost, tipkovnica se, zbog niskih korisničkih performansi, pokazuje kao najveće usko grlo današnjeg brzog računalnog sustava.
Rad s tipkovnicom je vrlo jednostavan i intuitivan. Kako bi se svaki znak tipkovnice dodijelio određenom bajtu informacija, koristi se posebna tablica ASCII kodova (American Standard Code for Information Interchange) - američki standardni kod za razmjenu informacija koji se koristi na većini računala.
Kada se pritisne tipka, tipkovnica šalje signal prekida procesoru i uzrokuje da procesor pauzira svoj rad i prebaci se na rutinu prekida tipkovnice.
U tom slučaju tipkovnica u svojoj posebnoj memoriji pamti koja je tipka pritisnuta (obično memorija tipkovnice može pohraniti do 20 kodova pritisnutih tipki ako procesor nema vremena odgovoriti na prekid). Nakon što se šifra pritisnute tipke prenese u procesor, ova informacija nestaje iz memorije tipkovnice.
Osim pritiska, tipkovnica također bilježi otpuštanje svake tipke, šaljući procesoru vlastiti signal prekida s odgovarajućim kodom.
Znakovi se unose s tipkovnice samo na mjestu na ekranu gdje se nalazi kursor. Kursor je pravokutnik ili linija kontrastne boje, dugačak jedan znak.
Posebne tipke na tipkovnici: Posebne (servisne) tipke obavljaju sljedeće glavne funkcije: (ENTER) - unos naredbi za izvršavanje od strane procesora; (ESC) - otkazivanje bilo koje akcije; (TAB) - pomiče kursor na poziciju kartice; (INS) - prebacuje način umetanja znaka na mjestu pokazivača u način ostavljanja znaka na mjestu pokazivača;
(DEL) - briše znak na poziciji kursora;
(BACKSPACE) - briše znak lijevo od kursora;
(HOME) - pomiče kursor na početak teksta;
(KRAJ) - pomiče kursor na kraj teksta;
(PGUP) - pomiče kursor za jednu stranicu prema gore u tekstu;
(PGDN) - pomiče pokazivač za jednu stranicu zaslona niz tekst;
(ALT) i (CTRL) - kada se ove tipke pritisnu istovremeno s bilo kojom drugom, djelovanje potonjeg se mijenja;
(SHIFT) - držanje ove tipke pritisnuto osigurava promjenu registra;
(CAPS LOCK) - zaključavanje/otključavanje velikih slova;
NASTAVNI RAD
u disciplini "Informatika"
Uređaji za dugotrajnu pohranu
Uvod
1. Osnovni pojmovi
2. Klasifikacija uređaja za dugotrajnu pohranu informacija
3. Detaljne karakteristike uređaja za dugotrajnu pohranu informacija
3.2 Optički diskovi
3.3 Flash memorija
4. Praktični dio
Zaključak
Bibliografija
UVOD
Glavne vrste memorije u računalima za pohranu informacija su interna memorija, predmemorija i vanjska memorija. Osim toga, računalo može sadržavati različite specijalizirane vrste memorije karakteristične za određene uređaje računalnog sustava, na primjer, video memoriju.
U teoretskom dijelu ovog rada razmatrat će se uređaji za dugotrajnu pohranu informacija. Takvi uređaji pripadaju vanjskoj memoriji računala i omogućuju vam spremanje informacija za kasniju upotrebu, bez obzira je li računalo uključeno ili isključeno.
Suvremeno društvo karakterizira intenzivan razvoj hardvera i softvera. Na temelju pravovremene nadopune, akumulacije i obrade informacijskih resursa moguće je racionalno upravljanje i donošenje ispravnih odluka. To je posebno važno za gospodarski sektor. Konstantan rast protoka informacija postavlja sve veće zahtjeve za korištenje uređaja za pohranu podataka. U tom smislu, razmatranje pitanja u vezi s načinima dugotrajne pohrane informacija čini se vrlo relevantnim.
Ova će se tema obraditi pomoću sljedećih pitanja:
1. Osnovni pojmovi;
2. Klasifikacija uređaja za dugotrajnu pohranu informacija;
3. Detaljne karakteristike uređaja za dugotrajnu pohranu informacija.
U praktičnom dijelu nastave rješavat će se sljedeći problem:
Organizacija vodi dnevnik za obračun poreza na dohodak na plaće zaposlenika s gledišta odjela. Vrste podjela prikazane su na sl. 1. Primjenjuje se sljedeće pravilo:
Svi odbici prema tablici (slika 2) daju se samo zaposlenicima na "glavnom" mjestu rada, ostali zaposlenici plaćaju porez na ukupni iznos.
Ovaj rad je izveden na IBM PC-u standardne konfiguracije, uključujući sistemsku jedinicu, monitor, tipkovnicu, miš sa sljedećim karakteristikama: 64-bitni mikroprocesor AMDAthlonIIX3 3.0 GHz, 8192 MB RAM, NVIDIAGeForceGTX 550 Ti 1024 MB video kartica, WD tvrdi disk s 2 TB, DVD-RWNEC, LG 22" monitor rezolucije 1920x1080. Rad je obavljen u sustavu Windows 7 Maximum uz korištenje uređivača teksta Microsoft Office Word 2010, procesora za proračunske tablice Microsoft Office Excel 2010, uključenog u integrirani Microsoft Softver Office 2010 Professional Plus.
UVOD
Uređaji za pohranu informacija (vanjska memorija) su računalne komponente koje vam omogućuju pohranjivanje velikih količina informacija na gotovo neograničeno vrijeme bez potrošnje električne energije (nepostojane).
Prvi takvi uređaji za osobna računala bili su disketni pogoni (FDD) i izmjenjive diskete - prvo petoinčne (5,25") s kapacitetom od 360 KB i 1,2 MB, zatim tri inčne (3,5") s kapacitetom od 1,44 MB . Trenutno se rijetko koristi zbog raširene upotrebe flash memorijskih uređaja s kapacitetom od nekoliko gigabajta.
Karakteristična značajka vanjske memorije je da njezini uređaji rade s blokovima informacija, ali ne s bajtovima ili riječima, kao što RAM dopušta. Ovi blokovi obično imaju fiksnu veličinu, višekratnik potencije broja 2. Blok se može pisati iz unutarnje memorije u vanjsku memoriju ili natrag samo u cijelosti, a poseban postupak (potprogram) je potreban za izvođenje bilo koje operacije razmjene s vanjskim memorija. Procedure razmjene s vanjskim memorijskim uređajima vezane su uz vrstu uređaja, njegov kontroler i način spajanja uređaja na sustav (sučelje).
Vanjska memorija služi za dugotrajnu pohranu velikih količina informacija. U modernim računalnim sustavima najčešće korišteni vanjski memorijski uređaji su:
* pogoni tvrdog magnetskog diska (HDD)
* pogoni disketnih magnetskih diskova (FMD)
* optički pogoni
* magneto-optički mediji za pohranu.
1. OSNOVNI POJMOVI
Vanjska memorija je memorija implementirana u obliku uređaja vanjskih, u odnosu na matičnu ploču, s različitim principima pohrane informacija i vrstama medija namijenjenih dugotrajnoj pohrani informacija. Konkretno, sav računalni softver pohranjuje se u vanjsku memoriju. Vanjski memorijski uređaji mogu se nalaziti iu jedinici računalnog sustava iu zasebnim kućištima. Fizički, vanjska memorija implementirana je u obliku pogona.
Pogoni su uređaji za pohranu dizajnirani za dugotrajnu (koja ne ovisi o napajanju) pohranu velikih količina informacija. Kapacitet pogona je stotinama puta veći od kapaciteta RAM-a ili čak neograničen kada su u pitanju pogoni s prijenosnim medijima.
Medij je fizički medij za pohranjivanje informacija; izgledom može biti disk ili traka. Prema principu pohranjivanja razlikuju se magnetski, optički i magnetooptički mediji. Trakasti medij može biti samo magnetski; diskovni medij koristi magnetske, magnetooptičke i optičke metode za snimanje i čitanje informacija.
2. KLASIFIKACIJA UREĐAJA ZA DUGOTRAJNU POHRANU INFORMACIJA
Kao uređaji za pohranjivanje informacija koriste se vanjski uređaji za pohranjivanje podataka koji su izvedeni u obliku odgovarajućih tehničkih sredstava za pohranjivanje informacija. Svi pogoni koji se koriste u osobnim računalima jedinstvenog su dizajna. Njihove standardne veličine su standardizirane: širina i visina uređaja su najstrože specificirane, dubina je ograničena samo maksimalnom dopuštenom vrijednošću. Takva je standardizacija nužna za objedinjavanje strukturnih odjeljaka kućišta osobnih računala.
Vanjska memorija može biti s nasumičnim ili sekvencijalnim pristupom. Memorijski uređaji s izravnim pristupom omogućuju pristup proizvoljnom bloku podataka u približno istom vremenu pristupa. Sekvencijalni memorijski uređaji omogućuju sekvencijalni pristup podacima, tj. Za čitanje željenog memorijskog bloka potrebno je pročitati sve prethodne blokove.
Razlikuju se sljedeće glavne vrste memorijskih uređaja:
1. Pogoni tvrdog magnetskog diska (tvrdi diskovi, HDD) - tvrdi magnetski diskovi koji se ne mogu ukloniti. Odnose se na vanjske uređaje za pohranu podataka s izravnim pristupom podacima i dijele se na unutarnje, ugrađene u sistemsku jedinicu računala, i vanjske (prijenosne) u odnosu na sistemsku jedinicu.
2. Pogoni za diskete (floppy disk drives, floppy disk drives) - uređaji za upisivanje i čitanje informacija s malih prijenosnih magnetskih diskova (floppy diskova), pakirani u plastičnu omotnicu (savitljiva za diskete od 5,25 inča i tvrda za 3,5 inča). diskete). Odnose se na vanjske uređaje za pohranu s izravnim (nasumičnim) pristupom podacima pohranjenim na magnetskom disku i namijenjeni su dugotrajnoj pohrani relativno malih količina informacija.
3. Uređaji za pohranu podataka na optičkom disku vanjski su uređaji za pohranu podataka s izravnim (nasumičnim) pristupom podacima i namijenjeni su dugotrajnoj pohrani relativno velikih količina informacija (stotine megabajta i deseci gigabajta).
4. Uređaji za pohranu informacija temeljeni na flash memoriji odnose se na vanjske uređaje za pohranu s izravnim (nasumičnim) pristupom podacima i dizajnirani su za dugotrajnu pohranu relativno malih količina informacija (nekoliko gigabajta).
5. Pogoni magnetske vrpce (MTL) - uređaji za čitanje podataka s magnetske vrpce, koji spadaju u vanjske uređaje za pohranu sa sekvencijalnim pristupom. Takvi pogoni su prilično spori, iako imaju veliki kapacitet. Suvremeni uređaji za rad s magnetskim vrpcama - streameri - imaju povećanu brzinu snimanja od 4-5 MB u sekundi. Postoje i uređaji koji vam omogućuju snimanje digitalnih informacija na video kasete, što vam omogućuje pohranjivanje 2 GB informacija na 1 kasetu. Magnetske trake se obično koriste za stvaranje arhiva podataka za dugotrajnu pohranu informacija.
6. Bušene kartice - kartice izrađene od debelog papira i bušene trake - koluti papirnate trake na kojima su informacije kodirane probijanjem (perforacijom) rupa. Uređaji sa serijskim pristupom koriste se za čitanje podataka.
Trenutno su uređaji sa sekvencijalnim pristupom GPS podacima zastarjeli i ne koriste se, stoga ih nećemo detaljnije razmatrati.
3. DETALJNE KARAKTERISTIKE UREĐAJA ZA DUGOROČNU POHRANU INFORMACIJA
3.1 Pogoni tvrdog diska
Riža. 1 tvrdi disk (tvrdi disk)
Tvrdi magnetski disk, ili tvrdi disk, je hlapljiv računalni uređaj za pohranu podataka koji se može ponovno prepisivati. Podaci pohranjeni na tvrdom disku ne gube se kada se računalo isključi, što tvrdi disk čini idealnim za dugotrajnu pohranu programa i podatkovnih datoteka, kao i najvažnijih programa operativnog sustava (OS). Ova vam mogućnost omogućuje uklanjanje tvrdog diska s jednog računala i njegovo umetanje u drugo.
Unutar zapečaćenog tvrdog diska nalazi se jedan ili više nesavitljivih diskova presvučenih metalnim česticama. Svaki disk ima glavu (elektromagnet) ugrađenu u zglobnu ruku koja se pomiče preko diska dok se okreće. Glava magnetizira metalne čestice, tjerajući ih da se poredaju tako da predstavljaju jedinice i nule binarnih brojeva (slika 1). Motori koji pokreću disk i polugu obično su podložni habanju. Samo glava može izbjeći trošenje, budući da nikada ne dolazi u dodir s površinom diska.
Pogon je dobio naziv “tvrdi disk” zahvaljujući IBM-u koji je 1973. godine izdao model tvrdog diska 3340, koji je po prvi put kombinirao ploče diska i glave za čitanje u jednom jednodijelnom kućištu. Prilikom razvoja inženjeri su koristili kratki interni naziv “30-30”, što je značilo dva modula (u maksimalnoj konfiguraciji) od po 30 MB. Kenneth Houghton, voditelj projekta, u skladu s oznakom popularne lovačke puške "Winchester 30-30", predložio je da se ovaj disk nazove "Winchester".
Novi tvrdi diskovi moraju se formatirati prije upotrebe. Ovaj se proces sastoji od postavljanja magnetskih koncentričnih putanja i njihovog lomljenja u male sektore, poput komada u kolaču. Ali ako su podaci snimljeni na tvrdom disku, formatiranje će dovesti do njihovog potpunog uništenja.
Zbog većeg broja staza sa svake strane diskova i velikog broja diskova, informacijski kapacitet tvrdog diska može doseći 150-200 GB. Brzina pisanja i čitanja informacija s tvrdih diskova prilično je visoka (može doseći 133 MB/s) zbog brze rotacije diskova (do 7500 okretaja u minuti).
Ostali parametri uključuju:
1) kapacitet cache memorije - svi moderni diskovi imaju instaliran međuspremnik cache memorije, što ubrzava razmjenu podataka; što je veći njegov kapacitet, to je veća vjerojatnost da će predmemorija sadržavati potrebne informacije koje se ne moraju čitati s diska (taj je proces tisućama puta sporiji); Kapacitet međuspremnika u različitim uređajima može varirati od 64 KB do 2 MB;
2) prosječno vrijeme pristupa - vrijeme (u milisekundama) tijekom kojeg se blok glave pomiče s jednog cilindra na drugi. Ovisi o dizajnu pogona glave i iznosi približno 10-13 ms;
3) vrijeme kašnjenja je vrijeme od trenutka postavljanja bloka glave na željeni cilindar do pozicioniranja određene glave na određeni sektor, drugim riječima, to je vrijeme traženja željenog sektora;
4) tečaj - određuje količinu podataka koja se može prenijeti s pogona na mikroprocesor iu suprotnom smjeru tijekom određenih vremenskih razdoblja; Maksimalna vrijednost ovog parametra jednaka je propusnosti diskovnog sučelja i ovisi o tome koji se način rada koristi.
Tvrdi diskovi koriste prilično krhke i minijaturne elemente (medijske ploče, magnetske glave itd.), stoga, radi očuvanja informacija i performansi, tvrdi diskovi moraju biti zaštićeni od udaraca i naglih promjena u prostornoj orijentaciji tijekom rada.
Tržišni lideri u pogonima klase 7200/3,5”, Seagate, Maxtor i WD, također proizvode vanjske tvrde diskove smještene u zasebnom kućištu s napajanjem, USB ili IEEE1394 (FireWire) sučeljem.
Tvrdi disk, bez obzira na prisutnost ili odsutnost disketne jedinice, uvijek se naziva "C".
3.2 Optički diskovi
Uz floppy disk jedinice, osobna računala obično uključuju uređaje za rad s optičkim (laserskim) diskovima, koji imaju promjer 5,25 inča (133 mm).
CD-ROM pogon
Riža. 3. CD
Godine 1995. pojavio se prvi optički disk u osnovnoj konfiguraciji osobnog računala - CD-ROM (CompactDiskReadOnlyMemory, memorija samo za čitanje kompaktnog diska) (slika 2). Uređaj je koristio višeslojne CD-ove promjera 120 mm i debljine 1,2 mm, s kapacitetom diska od 650-700 MB.
CD se sastoji od 4 sloja (od vrha prema dolje):
2) Sloj za snimanje informacija;
3) Reflektivni sloj;
4) Polikarbonatna baza.
Proces izrade diska sastoji se od prskanja srebrnog ili zlatnog reflektirajućeg sloja na podlogu, nanošenja prozirnog sloja na njega za snimanje informacija i istiskivanja udubljenja na njemu kako bi se oblikovala spiralna staza koja ide od središta diska do njegova ruba. Za žigosanje diska koristi se prototip matrice (master disk) budućeg diska. Nakon toga se na površinu diska nanosi zaštitni sloj prozirne plastike.
CD-ROM čita informacije s diska pomoću laserske zrake valne duljine 780 nm, koja se različito reflektira od površine diska (land) i udubljenja na površini (pit). Minimalna veličina udubljenja je 0,88 mikrona, korak staze je 1,5 mikrona.
Glavne karakteristike CD-ROM-a:
1) Brzina prijenosa podataka - mjeri se višekratnicima brzine audio CD playera i karakterizira maksimalnu brzinu kojom pogon prenosi podatke u RAM računala;
2) Vrijeme pristupa - vrijeme potrebno za traženje informacija na disku, mjereno u milisekundama.
CD-RW pogon
Uređaj se koristi za snimanje informacija na CD-R (write once) i CD-RW (CD-ReWritable - višekratno zapisivi disk) diskove.
Izvana je sličan CD-ROM-u i kompatibilan je s njim u pogledu veličine diska i formata snimanja. Snimanje podataka provodi se pomoću posebnog softvera ili alata operativnog sustava.
CD-R ili CD-RW ima 4 sloja (odozgo prema dolje):
1) Zaštitni sloj od polikarbonata;
2) Aktivni sloj za snimanje informacija;
3) Reflektivni sloj;
4) Polikarbonatna baza.
DVD-ROM pogon
Daljnji razvoj tehnologije proizvodnje kompaktnih diskova doveo je do stvaranja diskova visoke gustoće, koji su nazvani digitalni višestrani diskovi (DVD - Digital Versatile Disk). Takvi diskovi koriste spiralnu stazu za pisanje i čitanje podataka sa smanjenim intervalima između susjednih zavoja. Osim toga, udubljenja i izbočine manje su veličine u usporedbi s CD-ima. To je omogućilo povećanje količine informacija na disku na 4,7 GB.
Prema strukturi podataka DVD-ovi postoje:
§ DVD-Video (samo za čitanje) - sadrže filmove (video, zvuk);
§ DVD-Audio - sadrži audio podatke visoke kvalitete;
§ DVD-Podaci - sadrže bilo koje podatke.
Kako su DVD mediji:
§ DVD-ROM - diskovi izrađeni injekcijskim prešanjem (brizgani od izdržljive polikarbonatne plastike);
§ DVD-R - diskovi za jednokratno pisanje - format koji je razvio Pioneer. Tehnologija snimanja slična je CD-R-u i temelji se na ireverzibilnoj promjeni pod utjecajem lasera spektralnih karakteristika informacijskog sloja presvučenog posebnim organskim sastavom. DVD-R diskovi mogu snimati računalne podatke, multimedijske programe, kao i video i audio informacije;
§ DVD+RW - diskovi za višestruko snimanje (RW - Rewritable). DVD+RW diskovi snimaju video, zvuk i računalne podatke. DVD+RW diskovi mogu se prepisivati oko 1000 puta;
§ DVD-RW je format koji se može ponovno pisati i koji je razvio Pioneer. Diskovi DVD-RW formata drže 4,7 GB po strani, dostupni su u jednostranim i dvostranim verzijama i mogu se koristiti za pohranu video, audio i drugih podataka. DVD-RW diskovi mogu se prepisivati do 1000 puta i čitljivi su na DVD-ROM pogonima prve generacije;
§ DVD-RAM - diskovi za višestruko snimanje (RAM - RandomAccessMemory) - format koji su razvili Panasonic, Hitachi, Toshiba. Prva generacija DVD-RAM diskova imala je 2,6 GB po strani. Moderni diskovi druge generacije nose 4,7 GB sa strane ili 9,4 GB za dvostranu modifikaciju. Najvažnije prednosti diskova DVD-RAM formata su prepisivanje do 100.000 puta i prisutnost mehanizma za ispravljanje pogrešaka pri snimanju.
Blu-Ray i HD pogoni
Godine 2002. predstavnici devet vodećih visokotehnoloških kompanija Sony, Panasonic, Samsung, LG, Philips, Thomson, Hitachi, Sharp i Pioneer na zajedničkoj su konferenciji za novinare najavili stvaranje i promociju novog formata optičkog diska velikog kapaciteta pod nazivom Blu- RayDisk - disk nove generacije koji se može prepisivati sa standardnom CD/DVD veličinom od 12 cm s maksimalnim kapacitetom snimanja po sloju i jednom stranom do 27 GB.
HDDVD format predložili su Toshiba i NEC na sjednici DVD Foruma u kolovozu 2003. godine. U veljači 2008. postalo je poznato o stvarnoj pobjedi Blu-Raya nad HDDVD-om: Toshiba je najavila potpuno smanjenje rada u tom smjeru. Također je obustavljena proizvodnja filmova i drugih programa na HDDVD-u.
Blu-Ray i HD tehnologije stvorene su prvenstveno za snimanje, pohranjivanje i reprodukciju video i audio informacija, ali jednostavno se podaci mogu pisati na ove diskove. Blu-Ray format pretpostavlja rad s video streamom rezolucije do 1080p, zvukom do 7.1 i podrškom za HDCP informacijski sigurnosni protokol. Podržani algoritmi za kodiranje videa su MPEG-2 HD, VC1 (Video Codec 1, temeljen na Windows Media Video 9) i H.264/MPEG-4 AVC, audio formati su AC3, MPEG1, MPEG Layer 2. Za Blu-ray digitalni video igrači Ray dekodiranje će se provoditi u hardveru, za računalne pogone - u softveru.
Blu-Ray uređaji imaju velike brzine prijenosa podataka. Prema specifikaciji, maksimalna brzina prijenosa podataka između Blu-Ray pogona i ciljnog uređaja može doseći 36 Mbit/s.
3.3 Flash memorija
Riža. 3. Flash memorija
računalni informacijski memorijski disk
Flash memorija se pojavila dosta davno (prve uzorke razvila je Toshiba još 1984. godine), ali njena masovna upotreba počela je sa širokom upotrebom digitalnih kamera. Danas proizvođači proizvode nekoliko vrsta flash memorije:
§ Flash kartice (Sl. 3) Compact Flash (CF), Smart Media (SM), Multi Media Card (MMC), Secure Digital (SD), Memory Stick PRO (MSPRO), Memory Stick (MS) i xD-Picture ( xD) - za rad s njima potreban vam je čitač flash kartica;
§ USB flash memorija je samodostatna i ne zahtijeva korištenje dodatnih uređaja za upisivanje i čitanje informacija, ima konektor za spajanje na USB port računala.
Flash memorija je vrsta EEPROM-a; njen puni naziv je Flash Erase EEPROM (Electronically Erasable Programmable ROM). Drugim riječima, flash memorija je hlapljiva (ne troši energiju pri pohranjivanju podataka), prepisiva memorija čiji se sadržaj može brzo obrisati.
Prikladno je koristiti USB flash memoriju kao brzi i univerzalni uređaj za pohranu podataka za prijenos dovoljno velike količine podataka.
4. PRAKTIČNI DIO
Opće karakteristike zadatka
Organizacija vodi dnevnik za obračun poreza na dohodak na plaće zaposlenika s gledišta odjela. Vrste podjela prikazane su na sl. 4. Primjenjuje se sljedeće pravilo:
Svi odbici prema tablici (slika 5) daju se samo zaposlenicima na "glavnom" mjestu rada, ostali zaposlenici plaćaju porez na ukupni iznos.
1. Konstruirajte tablice koristeći donje podatke (Sl. 4-6).
2. Organizirajte međutablične veze za automatsko popunjavanje stupca dokumenta „Dnevnik za obračun poreza na dohodak (NDFL)“, „Naziv odjeljka“, „NDFL“ (Sl. 6).
3. Postavite provjeru u polju "Vrsta mjesta rada" za unesene vrijednosti i prikažite poruku o pogrešci.
4. Utvrdite mjesečni iznos poreza koji plaća zaposlenik (za nekoliko mjeseci).
5. Utvrdite ukupan iznos poreza na dohodak za svaki odjeljak.
6. Odredite ukupan iznos poreza na dohodak koji je organizacija prenijela za mjesec.
7. Konstruirajte histogram na temelju podataka u zaokretnoj tablici.
Riža. 4 Popis odjela organizacije
Riža. 5. Stope naknada i poreza
Riža. 6 Tablični podaci iz dnevnika za obračun poreza na dohodak
Rješenje problema
1. Pokrenite MSExcel procesor proračunskih tablica.
2. Preimenujte list 1 u list pod nazivom “Divisions”.
3. Na radnom listu "Divizije" izradite tablicu s popisom odjela organizacije (slika 7).
Riža. 7. Položaj tablice “Popis organizacijskih odjela” na MSExcel radnom listu “Divizije”
4. Tablicu 2 preimenujemo u tablicu pod nazivom Stope, na kojoj kreiramo tablicu „Stope naknada i poreza“ i popunjavamo je prema uvjetima (slika 8).
Riža. 8 Položaj tablice "Stope beneficija i poreza" na radnom listu MSExcel Rates
5. List 3 preimenujemo u list s nazivom porez na dohodak, na kojem kreiramo tablicu „Dnevnik za obračun poreza na dohodak“ i popunjavamo je početnim podacima (slika 9).
Riža. 9 Položaj tablice “Dnevnik za obračun poreza na dohodak” na radnom listu poreza na dohodak MSExcel
6. Organiziramo međutablične veze za automatsko popunjavanje stupaca dnevnika za obračun poreza na dohodak: “Naziv odjeljka”, “Porez na dohodak”.
Da biste to učinili, ispunite stupac Naziv odjeljka tablice „Dnevnik za obračun poreza na dohodak“ koji se nalazi na obrascu poreza na dohodak na sljedeći način:
Unesite formulu u ćeliju E3:
POGLED($D$3:$D$22;Divizije!$A$3:$A$7;Divizije!
Pomnožimo formulu unesenu u ćeliju E3 za preostale ćelije (od E3 do E22) ovog stupca.
Tako će se izvršiti ciklus čiji je kontrolni parametar šifra potpodjele tablice „Dnevnik za obračun poreza na dohodak“ (slika 10).
Riža. 10. Popunjavanje rubrike za izračun poreza na dohodak “Naziv odjela”
7. Postavite provjeru u polju "Vrsta mjesta rada" za unesene vrijednosti i prikažite poruku o pogrešci. Da biste to učinili, odaberite “Data Validation” u MSExcelu. U stupcu "Vrsta podataka" odaberite "Popis", "Izvor" - "Vrsta mjesta rada" (glavno/neglavno) (Sl. 11).
Riža. 11. Postavljanje provjere u polju „Vrsta mjesta rada“ za unesene podatke s prikazom poruke o pogrešci
Pomnožimo formulu unesenu u ćeliju G3 za preostale ćelije (od G3 do G22) ovog stupca. Sada, kada u ove ćelije unesete nepotrebne vrijednosti, program će prikazati poruku o pogrešci (slika 12).
Riža. 12 Poruka o pogrešci prilikom unosa strane vrijednosti u ćeliju
Unesite formulu u ćeliju J3:
IF(G3="nije glavno";F3;(F3-(Oklade!$B$3)-(p*(Oklade!$C$3))-
(IF(I3="onemogućeno";Oklade!$D$3))))*(Oklade!$A$3)%
Pomnožimo formulu unesenu u ćeliju J3 za preostale ćelije (J3 do J22) ovog stupca.
Stoga će se izvršiti ciklus čiji je kontrolni parametar stupac Invalidske naknade u tablici "Dnevnik izračuna poreza na dohodak za pojedince" i stupci tablice "Stope naknada i poreza" na radnom listu stopa MSExcel (Sl. 13).
Riža. 13 Popunjavanje stupca za obračun poreza na dohodak „NDFL“
9. Kako bi se utvrdio ukupan iznos poreza na dohodak za svaki odjel i ukupni iznos poreza na dohodak koji je organizacija prenijela za mjesec, potrebno je izraditi zbirnu tablicu na temelju podataka u ispunjenoj tablici „Dnevnik za izračun poreza na dohodak” (slika 14).
Riža. 14 Izrada zaokretne tablice na radnom listu “Portal Income Tax” MSExcel
10. Preimenujte list 4 u list pod nazivom “Rezultati”, na kojem je izgrađena zaokretna tablica (Sl. 15).
Riža. 15. Zaokretna tablica na radnom listu “Rezultati” MSExcel
11. Kako bismo grafički prikazali rezultate izračuna, napravimo histogram na temelju podataka u zbirnoj tablici (slika 16).
Riža. 16. Stvaranje histograma iz podataka zaokretne tablice na radnom listu MSExcel Results
Grafički rezultati proračuna prikazani su na sl. 17
Riža. 17 Sažetak radnog lista MSExcel
ZAKLJUČAK
Dakle, u teoretskom dijelu kolegija razmatrani su uređaji za dugotrajnu pohranu podataka na osobnom računalu.
Za rad s vanjskom memorijom morate imati pogon (uređaj koji omogućuje snimanje i (ili) čitanje informacija) i uređaj za pohranu - medij.
Glavne vrste uređaja za pohranu:
*pogoni za diskete (FMD);
*pogoni tvrdih magnetskih diskova (HDD);
*CD-ROM, CD-RW, DVD pogoni;
Njima odgovaraju glavne vrste medija:
*savitljivi magnetski diskovi (FloppyDisk) (promjer 3,5"" i kapacitet 1,44 MB; promjer 5,25"" i kapacitet 1,2 MB (trenutno zastarjeli i praktički se ne koriste, proizvodnja pogona za diskove promjera 5,25"", također obustavljena)) , diskovi za prijenosne medije;
*tvrdi magnetski diskovi (HardDisk);
*CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD;
*brza memorija.
Danas su optimalni uređaji za dugotrajnu pohranu podataka, ovisno o vremenu, volumenu i namjeni pohrane: DVD-ovi, tvrdi diskovi, Flash memorije.
POPIS KORIŠTENE LITERATURE
1. Groshev A.S. Informatika: Udžbenik za sveučilišta. - Arkhangelsk, Arkhang. država tehn. sveuč., 2010. (monografija).
2. Informatika: Laboratorijska radionica za studente 2. godine svih usmjerenja. - M.: Sveučilišni udžbenik, 2006.
3. COPRs u informatici.
4. Odintsov B.E., Romanov A.N. Informatika u ekonomiji: Zbornik. džeparac. - M.: Sveučilišni udžbenik, 2008.
5. Yashin V.M. Računalstvo: Računalni hardver: Udžbenik. džeparac. - M.: INFRA-M, 2008.
Slični dokumenti
Karakteristike vanjske memorije računala. Vrste računalne memorije i uređaja za pohranu. Klasifikacija uređaja za pohranu podataka. Pregled vanjskih magnetskih medija: diskovi s izravnim pristupom, tvrdi diskovi, optički diskovi i memorijske kartice.
kolegij, dodan 27.02.2015
Značajke i podjela uređaja za dugotrajnu pohranu podataka; njihove mogućnosti, prednosti i nedostatke. Vrste i načini pohranjivanja i bilježenja informacija. Izrada pivot tablica i histograma na temelju dostupnih podataka, izrada odnosa među tablicama.
kolegij, dodan 27.04.2013
Blok dijagram koji prikazuje glavne funkcionalne komponente računalnog sustava u njihovim međusobnim odnosima. Uređaji za ulaz/izlaz informacija. Određivanje količine RAM-a. Korištenje memorijskih kartica i flash pogona za dugotrajnu pohranu informacija.
prezentacija, dodano 28.01.2015
Elektronički memorijski uređaji za pohranu informacija. Uređaji za trajno magnetsko pohranjivanje računala. Diskete i tvrdi diskovi, streameri, laserski CD-ovi. Datotečni sustav za pohranu informacija u računalima. Vrste računalnih zločina.
test, dodan 12.02.2010
Pogoni tvrdog diska. Tvrdi diskovi sa Serial ATA sučeljem. Pogoni magnetskih diskova. Pogoni za čitanje CD-ROM-ova (kompaktnih diskova). Moguće opcije za učitavanje diska u pogon. Flash memorija, njezine glavne prednosti u odnosu na diskete.
prezentacija, dodano 20.09.2010
Usporedna analiza i ocjena karakteristika disketnih i tvrdih disk jedinica. Fizički uređaj, organizacija bilježenja informacija. Fizička i logička organizacija podataka, adaptera i sučelja. Napredne proizvodne tehnologije.
diplomski rad, dodan 16.04.2014
Opis značajki rada uređaja za brisanje zapisa s medija na tvrdim magnetskim diskovima, kao i s heterogenih poluvodičkih medija. Proučavanje načina brisanja informacija iz flash memorije. Izbor vibroakustičkog sustava buke.
test, dodan 23.01.2015
Analiza računalnih uređaja za pohranu: tvrdi diskovi, kompaktni diskovi, DVD (Digital Multipurpose Disc), HD DVD (High Definition DVD), holografski višenamjenski diskovi, minidiskovi (MD) i CD snimači.
sažetak, dodan 23.09.2008
Dizajn, opća struktura i princip rada tvrdih diskova. Glavne karakteristike tvrdih diskova: kapacitet, prosječno vrijeme pretraživanja, brzina prijenosa podataka. Najčešća sučelja tvrdog diska (SATA, SCSI, IDE).
prezentacija, dodano 20.12.2015
Magnetski diskovi kao najvažniji medij za pohranu informacija u računalu. Vrste, izvedba i funkcioniranje magnetskih pohranjivača. Magnetski mediji: disketa, flash memorija, super disketa. CD-ovi i digitalni višenamjenski diskovi, njihovi formati.
VANJSKA MEMORIJA Koristi se za dugotrajnu pohranu informacija Solid-state mediji za pohranu Pogoni tvrdog magnetskog diska (HDD) HARDVERSKA IMPLEMENTACIJA Pogoni magnetske trake – “Streamers” Pogoni laserskog diska (CD, Compact Disk, itd.) Medij za pohranu – medij za snimanje/čitanje i pohranjivanje informacija.
Varijanta klasifikacije medija za pohranu koji se koristi u računalnoj tehnologiji. Mediji za pohranu za računala. Mediji s magnetskom vrpcom. Mediji s optičkim diskom. Magneto-optički flash mediji.
Glavna vrsta vanjske memorije je magnetska memorija Magnetski zapis Krajem 1898. Danac Valdemar Poulsen predložio je uređaj za magnetsko snimanje zvuka na čeličnu žicu. 30 godina kasnije, njemački inženjer Fritz Pfleumer predstavio je uređaj za snimanje zvuka s nosačem u obliku papirnate vrpce, na koju je nanesena tanka čelična prevlaka. Godine 1932. njemačka tvrtka AEG demonstrirala je prvi uređaj za snimanje zvuka koji se zvao Magnetophon. Magnetska vrpca ima glavni nedostatak što se može demagnetizirati tijekom dugotrajnog skladištenja i ima neujednačen frekvencijski odziv (različita osjetljivost snimanja na različitim frekvencijama). Osim toga, svaka magnetska vrpca ima vlastiti šum (fizička svojstva magnetskog sloja i metode snimanja i reprodukcije zvuka).
Princip magnetskog snimanja je učinak elektromagnetskog polja na feromagnetski materijal magnetske vrpce, koji se provodi tijekom snimanja, kao i prepisivanje analognog signala. Magnetsko polje se mijenja tijekom procesa snimanja u skladu s promjenama u električnim signalima. Električne vibracije iz izvora zvuka dovode se do glave za snimanje i u njoj pobuđuju magnetsko polje zvučne frekvencije (20 Hz - 20 kHz). Pod utjecajem ovog polja magnetiziraju se pojedini dijelovi magnetske vrpce, koja se ravnomjerno pomiče duž glava za snimanje, brisanje i reprodukciju (slika).
Za snimanje i reprodukciju, kao i korištenje različitih podataka na strojno čitljivim medijima za pohranu, koristi se pretvorba analognog (zvučnog i video) signala u digitalni oblik. Ova tehnologija se zove digitalizacija informacija. Načelo digitalizacije (kodiranja) zvuka je pretvaranje kontinuiranih amplitudno-frekvencijskih audio i video signala različitih magnituda u kodirani niz brojeva koji predstavljaju diskretne vrijednosti amplituda ovog signala, uzetih nakon određenog vremenskog razdoblja. Za to je potrebno izmjeriti amplitudu signala u određenim vremenskim intervalima i odrediti prosječnu amplitudu signala u svakom vremenskom intervalu. Prema Shanonovom (Kotelnikovom) teoremu, ovo vremensko razdoblje (frekvencija) ne smije biti manje od dvostruke maksimalne frekvencije emitiranog zvučnog signala (Sl.).
Ta se frekvencija naziva frekvencija uzorkovanja. Uzorkovanje je proces uzimanja uzoraka vremenski kontinuiranog signala u jednako razmaknutim točkama u vremenu koje čine interval uzorkovanja. Tijekom procesa uzorkovanja, razina analognog signala se mjeri i pohranjuje. Amplitudna frekvencija (Hz) Sl. 13. Pretvorite analogni signal u digitalni. Što su vremenski intervali rjeđi (manji), to je kvaliteta kodiranog signala veća.
Pogoni trake Mediji trake koriste se za sigurnosno kopiranje kako bi se osigurala sigurnost podataka. Kao takvi uređaji koriste se streamer (sl.), a kao medij za pohranu koriste magnetske vrpce u kazetama i kasetama s trakama. Obično se magnetska traka zapisuje bajt po bajt, s domenom koja odgovara binarnoj jedinici. Ako čitač to ne otkrije, tada dobivena vrijednost odgovara nuli.
Sustav snimanja magnetskih diskova i disketa donekle je sličan sustavu snimanja ploča. Za razliku od potonjeg, snimanje se ne provodi u spirali, već na koncentričnim krugovima - stazama ("staze" - trakovi), koje se nalaze s obje strane diska i tvore, takoreći, cilindre. Krugovi su pak podijeljeni u sektore (sl.). Svaki sektor diskete, bez obzira na veličinu staze, ima istu veličinu, jednaku 512 bajtova, što se postiže različitom gustoćom zapisa: manjom na periferiji i većom bliže središtu diskete.
Magneto-optički medij za pohranu vanjski je, vrlo pouzdan uređaj za prijenos i pohranu informacija. Magneto-optički diskovi (MO) pojavili su se 1988. godine. MO disk je zatvoren u plastičnoj omotnici (kazeti) i uređaj je s izravnim pristupom. Kombinira magnetske i optičke principe pohranjivanja informacija i predstavlja polikarbonatnu podlogu (sloj) debljine 1,2 mm, na koju je naneseno nekoliko tankoslojnih magnetskih slojeva (slika). Snimanje laserom na temperaturi od približno 200 o. C na magnetskom sloju događa se istovremeno s promjenom magnetskog polja. Riža. Sastav MO diska.
Snimanje podataka provodi se laserom u magnetskom sloju. Pod utjecajem temperature na točki zagrijavanja u magnetskom sloju smanjuje se otpor promjeni polariteta, a magnetsko polje mijenja polaritet na točki zagrijavanja na odgovarajuću binarnu jedinicu. Na kraju zagrijavanja, otpor se povećava, ali se održava utvrđeni polaritet. Brisanje stvara jednaki polaritet u magnetskom polju, što odgovara binarnim nulama. U tom slučaju laserska zraka konstantno zagrijava izbrisano područje. Očitavanje snimljenih podataka u sloju provodi se laserom nižeg intenziteta koji ne dovodi do zagrijavanja očitanog područja. U ovom slučaju, za razliku od CD-a, površina diska nije deformirana.
Kompaktni optički disk (CD) je plastični disk s posebnim premazom koji digitalno pohranjuje snimljene informacije. Zbog promjene brzine svoje rotacije, staza se u odnosu na lasersku zraku za očitavanje kreće konstantnom linearnom brzinom. U središtu diska brzina je veća, a na rubu je sporija (1,2–1,4 m/s). CD koristi laser s valnom duljinom zračenja = 0,78 µm. Digitalne informacije "spaljene" laserom pohranjuju se u obliku "jama" - linija širine 0,6-0,8 mikrona i duljine 0,9-3,3 mikrona. Postoje tri glavne vrste CD-ova: ● CD-ROM, koji se obično snimaju u tvornici utiskivanjem matrice; ● CD-R koji se koriste za jednu ili više sesija laserskog snimanja; ● CD-RW, dizajniran za više ciklusa pisanja-brisanja.
Kod CD-R (Compact Disk Recordable), povrh reflektirajućeg sloja od zlata, srebra ili aluminija nalazi se organski sloj od posebne plastike s niskim talištem. Zbog toga je takav disk osjetljiv na toplinu i izravnu sunčevu svjetlost. CD-RW također koristi organski sastav kao međusloj, ali je sposoban prijeći iz kristalnog (prozirnog u laser) stanja u amorfno stanje kada se podvrgne jakom zagrijavanju. Niska temperatura ga vraća natrag u kristalno stanje. Tako dolazi do prepisivanja.
DVD Početkom 1997. godine pojavio se standard za kompaktne diskove nazvan DVD (Digital Video Disc), prvenstveno namijenjen snimanju video programa visoke kvalitete. Naknadno je kratica DVD dobila sljedeće značenje - Digital Versatile Disc (univerzalni digitalni disk), budući da potpunije odgovara mogućnostima ovih diskova za snimanje audio, video, tekstualnih informacija, računalnog softvera itd. DVD pruža višu kvalitetu slike od CD. Oni koriste laser s kraćom valnom duljinom zračenja = 0,635–0,66 µm. To vam omogućuje povećanje gustoće snimanja, tj. smanjenje geometrijskih dimenzija udubljenja na 0,15 µm i razmaka staze na 0,74 µm.
Gustoća zapisa optičkih diskova određena je valnom duljinom lasera, odnosno sposobnošću fokusiranja zrake s točkom čiji je promjer jednak valnoj duljini na površini diska. Nakon DVD-a, krajem 2001. pojavili su se Blu-Ray uređaji koji su omogućili rad u plavom području spektra s valnom duljinom od 450-400 nm.
Za povećanje kapaciteta koriste se i fluorescentni diskovi - FMD (Fluorescent Multilayer Disk). Načelo njihova djelovanja je promjena fizikalnih svojstava (pojava fluorescentnog sjaja) određenih kemijskih tvari pod utjecajem laserske zrake (sl.). Ovdje se umjesto CD i DVD tehnologija koje koriste reflektirani signal, svjetlost emitira izravno iz informacijskog sloja pod utjecajem lasera. Ovi diskovi izrađeni su od prozirnog fotokroma. Pod utjecajem laserskog zračenja u njima dolazi do kemijske reakcije, a pojedini dijelovi informacijskog sloja („jame“) ispunjavaju se fluorescentnim materijalom. Ova se metoda može smatrati volumetrijskom metodom snimanja podataka. U većoj je mjeri takvo snimanje moguće pomoću trodimenzionalne holografije, koja sada omogućuje smještaj do 1 TB podataka u kristal veličine kocke šećera.
Koriste se dvije glavne vrste Flash memorije: NAND i NOR (logička NOR funkcija) i NAND (logička NAND funkcija). Struktura NOR-a sastoji se od paralelno povezanih elementarnih ćelija za pohranu informacija. Ova organizacija ćelija omogućuje nasumični pristup podacima i bajt po bajt snimanja informacija. NAND struktura temelji se na principu sekvencijalnog povezivanja elementarnih ćelija koje tvore grupe (16 ćelija u jednoj grupi), koje se spajaju u stranice, a stranice u blokove. S ovakvom konstrukcijom memorijskog niza pristup pojedinačnim ćelijama je nemoguć. Programiranje se vrši istovremeno samo unutar jedne stranice, a prilikom brisanja pristupa se blokovima ili grupama blokova.
NOR čipovi dobro rade zajedno s RAM-om, pa se češće koriste za BIOS. Kada radite s relativno velikim skupovima podataka, procesi pisanja/brisanja u NAND memoriji puno su brži nego u NOR memoriji. Budući da je 16 susjednih NAND memorijskih ćelija spojenih u seriju, bez kontaktnih razmaka, postiže se velika gustoća ćelija na čipu, što omogućuje veći kapacitet pri istim tehnološkim standardima. Od sredine 1990-ih. NAND čipovi su se pojavili u obliku solid state diskova (Solid State Disk, SSD). Za usporedbu, vrijeme pristupa za SDRAM iznosi 10–50 μs, za flash memoriju 50–100 μs, a za tvrde diskove 5000–10000 μs.
Samsung solid state tvrdi disk. Brzina čitanja s takvog diska je 57 MB/s, a zapisa na njega 32 MB/s. Potrošnja energije SSD-a manja je od 5% u odnosu na tradicionalne tvrde diskove, što povećava trajanje baterije prijenosnih računala za više od 10%. SSD diskovi pružaju ultra visoku pouzdanost pohrane podataka i dokazali su se u uvjetima ekstremnih temperatura i vlage. Sanktpeterburška tvrtka “Jednostavno. Soft" ponudio je Flash drajver. RAID za kombiniranje dva flash pogona u RAID polje.
Flash memorija je prijenosni trajni uređaj za pohranu podataka. Sljedeći standardi flash memorije se obično koriste: Compact. Flash, Smart. Mediji, Memory Stick, Floppy diskovi, Multi. Medijske kartice, itd. Mogu se koristiti umjesto disketa, laserskih i magneto-optičkih kompaktnih, malih tvrdih diskova. Moderni izmjenjivi uređaji s flash memorijom omogućuju velike brzine razmjene podataka (ultra velike brzine) - više od 16,5 Mbit/s. Za spajanje na USB priključak računala koriste se posebni USB Flash pogoni (Sl.), koji su mali mobilni uređaji za pohranu podataka koji nemaju pokretne ili rotirajuće mehaničke dijelove.
Holografija je fotografska metoda snimanja, reprodukcije i transformacije valnih polja. Prvi ga je predložio 1947. godine mađarski fizičar Dennis Gabor. U 1960-ima, s pojavom lasera, postalo je moguće precizno snimati i reproducirati volumetrijske slike u kristalu litijeva niobata. Od 1980-ih, s pojavom kompaktnih diskova, holografski uređaji za pohranu informacija temeljeni na laserskoj optici postali su jedna od tehnologija vanjske memorije. Holografska memorija predstavlja cjelokupni volumen medija za pohranu nosača, dok se podatkovni elementi skupljaju i paralelno čitaju.
Moderni holografski uređaji za pohranu nazivaju se HDSS (holografski sustav za pohranu podataka). Sadrže: laser, razdjelnik snopa za dijeljenje laserskog snopa, zrcala za usmjeravanje laserskih snopa, ploču s tekućim kristalima koja se koristi kao modulator prostornog svjetla, leće za fokusiranje snopa lasera, kristal ili fotopolimer litij niobata kao uređaj za pohranu, fotodetektor za očitavanje informacija (sl.) .
