Дисковые устройства

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Дисковые устройства

Эти устройства, впервые появившиеся в персональных компьютерах 15 лет назад, до сих пор остаются практически непременным атрибутом любого ПК, несмотря на то, что емкость носителя, его надежность и скорость записи-чтения этих накопителей по современным понятиям просто смешны. Такое удивительное долголетие еще раз подтверждает первостепенную важность того, чтобы носитель, записанный на одном ПК, мог быть считан практически на любом другом. Не последнюю роль играют и цены: по стоимости накопителя (примерно 10 долл.) и носителя (менее 0, 2 долл.) НГМД нет равных.

Накопители Zip, LS-120, Jazи др. Теперь уже можно с уверенностью сказать, что попытки компаний lomega и Imation вытеснить из мира ПК 3,5-дюймовый флоппи-дисковод окончились неудачей. Выпущенный Iomega в 1995 г. накопитель Zip использует 3,5-дюймовый гибкий магнитный носитель, похожий на обычную дискету. Скорость вращения носителя -- 3000 об./мин, емкость -- 94 Мбайт (обозначался - 100). Позже появились устройства и диски Zip250, а недавно объявлены Zip750. Эти устройства совместимы “сверху вниз“, а Zip 100, даже, успел распространиться, в основном, в издательских компаниях. Учитывая высокие скорости обмена информацией между носителями и ПК (благодаря высокой скорости вращения и использованию эффекта Бернулли, прижимающего носитель к головке, удалось достичь скоростей передачи данных порядка 1,5 Мбайт/с и времен доступа около 30 мс ), Iomega надеется потеснить CD-RW, но, видимо, это утопия. Основной недостаток этих носителей, как, впрочем, и большинства здесь описываемых, их малое распространение - это затрудняет их использование для обмена информацией между разными ПК.

Дисковые устройства

Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Носитель - материальный объект, способный хранить информацию. Понятие прямой доступ означает, что ПК может «обратиться» к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы ни находилась головка записи/ чтения накопителя.

Виды и характеристика дисковых устройств

Накопители на дисках весьма разнообразны

· накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), иначе, на флоппи-дисках или на дискетах;

· накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа «винчестер»;

· накопители на сменных, жестких магнитных дисках, использующие эффект Бернулли;

· накопители на флоптических дисках, иначе, floptical-накопители;

· накопители сверхвысокой плотности записи, иначе, VHD-накопители;

· накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM (CompactDisk ROM)

· накопители на оптических дисках типа CC WORM (ContinuousCompositeWriteOnceReadMany - однократная запись - многократное чтение);

· накопители на магнитооптических дисках (НМОД) и др.

Накопители на жестких магнитных дисках.

В этих накопителях один или несколько жестких дисков, изготовленных из сплавов алюминия или из керамики и покрытых ферролаком, вместе с блоком магнитных головок считывания/ записи помещены в герметически закрытый корпус. Емкость этих накопителей благодаря чрезвычайно плотной записи, получаемой в таких несъемных конструкциях, достигает несколько тысяч мегабайт; быстродействие их также значительно более высокое, нежели у НГМД. Максимальные значения на 1995 год:

· емкость 5000 Мбайт (стандарт емкости на 1995 г.- 850 Мбайт);

· скорость вращения 7200 об./мин;

· время доступа - 6 мс;

· трансфер - 11 Мбайт/с.

НЖМД весьма разнообразны. Диаметр дисков чаще всего 3,5" (89 мм), но есть и другие, в частности 5,25" (133 мм) и 1,8" (45 мм). Наиболее распространенная высота корпуса дисковода 25 мм у настольных ПК, 41 мм - у машин-серверов, 12 мм - у портативных ПК и др. В персональном компьютере имеется обычно один, реже несколько накопителей на жестких магнитных дисках. Однако в MS DOS (MicrosoftDiskOperationSystem - дисковая операционная система фирмы Microsoft) программными средствами один физический диск может быть разделен на несколько “ логических” дисков; тем самым имитируется несколько НМД на одном накопителе.

Накопители на гибких магнитных дисках.

На гибком магнитном диске (дискете) магнитный слой наносится на гибкую основу. Используемые в ПК ГМД имеют форм-фактор 5,25" и 3,5". Емкость ГМД колеблется в пределах от 180 Кбайт до 2,88 Мбайт. ГМД диаметром 5,25 дюйма помещается в плотный гибкий конверт, диаметром 3,5 дюйма - пластмассовую кассету для защиты от пыли и механических повреждений. Каждую новую дискету, в начале работы с ней, следует отформатировать. Форматирование дискеты - это создание структуры записи информации на ее поверхности: разметка дорожек, секторов, записи маркеров и другой служебной информации.

Оптические диски дисковый накопитель информация

Несмотря на бурное развитие флеш-носителей, оптические диски ещё продолжают своё спокойное существование и бурное использование. Действительно, трудно себе представить витрину того же музыкального или игрового магазина, на которой вместо коробок с дисками будут находиться USB-флешки с записанными на них фильмами, играми и музыкой.

Отчасти поэтому, в компьютерном мире существует огромное количество программ для работы с оптическими дисками и приводами. Они позволяют пользователю записывать на диски и копировать с дисков всевозможную информацию, создавать загрузочные системные диски, делать резервное копирование и восстановление файловой системы компьютера, создавать и прожигать образы дисков и многое другое.

Оптический диск -- собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, чтение с которых ведётся с помощью оптического излучения. Программное обеспечение для записи оптических дисков используется для записи информации пользователя на оптические диски. Эмулятор оптических дисководов -- компьютерная программа позволяющая создать виртуальный оптический дисковод CD, DVD, HD-DVD, Blu-ray на персональном компьютере. Образ оптического диска -- компьютерный файл, содержащий в себе всю информацию и структуру оптического диска.

Запись музыки и фильмов на оптические диски стала для нас уже совершенно обыденным занятием, примерно настолько, насколько двадцать лет назад распространена была запись аудио- и видеокассет на магнитных носителях. Но, наверняка, многие до сих пор не знают, как же всё-таки устроены CD, DVD, Blu-ray диски, как происходит запись информации на них и чем они отличаются.

Во-первых, все оптические носители, естественно, имеют строго определённые размеры. Их толщина составляет 1,2 мм, а диаметр может быть либо 8, либо 12 сантиметров. И все без исключения «болванки» имеют многослойную структуру, которая сильно отличается у CD, DVD и Blu-ray форматов.

Однако в строении всех оптических носителей есть общие черты, о которых мы расскажем чуть ниже.

Основу любого оптического диска составляет прозрачная бесцветная подложка, изготовленная из поликарбоната. Толщина подложки может быть различной у разных типов носителей. Так, наибольшую толщину в 1,2 мм имеет подложка CD-R диска, у DVD-R она в два раза тоньше, а у Blu-ray толщина слоя составляет всего 0,1 мм.

Основу любого оптического диска составляет прозрачная бесцветная подложка, изготовленная из поликарбоната. Толщина подложки может быть различной у разных типов носителей. Так, наибольшую толщину в 1,2 мм имеет подложка CD-R диска, у DVD-R она в два раза тоньше, а у Blu-ray толщина слоя составляет всего 0,1 мм.

Вся информация на оптических носителях записывается на так называемый рабочий слой в двоичном формате, в виде последовательности нулей и единиц. У записываемых дисков CD-R и DVDR, он представляет тонкий слой органического красителя, который под действием высокой температуры (250 градусов), достигаемой в результате воздействия лазера при «прожиге» диска, образует тёмные непрозрачные области, которые интерпретируются машиной как нули. А области, не подвергшиеся воздействию лазера и оставшиеся прозрачными, будут соответствовать единице. У перезаписываемых оптических дисков CD-RW и DVD-/+RW, а также Blu-ray - дисков, рабочий слой представляет собой уже не краситель, а специальный сплав, участки которого, при нагреве до 600 градусов изменяют свою кристаллическую структуру и становятся более тёмными, уменьшая, при этом, свою отражающую способность.

Далее, за рабочим слоем, следует отражающий слой, который, как следует из названия, отражает луч лазера на считывающее устройство DVD или Blu-ray - привода. Сейчас чаще всего его изготавливают из алюминия. Первые же оптические диски имели отражающий слой, изготовленный из золота, что в значительной степени обуславливало их высокую стоимость.

Затем, на отражающий слой наносится защитный лаковый слой и этикетка, которая есть не что иное, как тонкий слой лака, способный хорошо впитывать влагу, в результате чего, надписи, нанесённые на этот слой, быстро высыхают. У DVD - дисков вместо отражающего слоя снова идёт подложка.

Отличия форматов

Естественно, сразу бросается в глаза разница в ёмкости разных форматов. Так, CD-диски способны сохранить только 700 Мб данных, тогда как DVD уже 4,7 Гб. Кроме того, начиная с первых CD, DVD и заканчивая Blu-ray - дисками, технологии постоянно совершенствовались. В частности, длина волны лазера, при помощи которого считывается информация с оптических дисков, последовательно уменьшалась: для CD-приводов использовался лазер с длиной волны 780 Нм, для DVD - уже 650 Нм, что позволило, во-первых, почти в два раза сократить расстояние между дорожками и, соответственно, повысить ёмкость диска, а, во-вторых, уменьшить толщину подложки «болванки» DVD. Это обусловило возможность появления двухслойных DVD-дисков, ёмкость которых составляет уже 8,5 Гб.

Технология Blu-ray предусматривает применение синего лазера для считывания информации. Длина волны синего лазера составляет всего 405 Нм, что значительно меньше длины волны красного лазера, используемого в технологиях CD и DVD. Этим обусловлена и повышенная ёмкость Blu-ray - дисков. В однослойном варианте она составляет 25 Гб, а двухслойные диски, соответственно, имеют в два раза большую ёмкость.

Размещено на Allbest.ru