Содержание

• Устройства чтения и хранения информации для ПК 2
• Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) 2
• Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) 3
• Устройства для чтения/записи CD/DVD 4
• Флэш-память 8
• Список литературы 19
• Устройства чтения и хранения информации для ПК

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)

Выбор жесткого диска - важный момент. Именно на нем Вы будете хранить информацию, а от его скорости работы во многом будет зависеть и быстродействие системы в целом. До недавних пор все жесткие диски делились на два типа: ATA и SCSI. Сейчас появляются винчестеры с интерфейсом Serial ATA (сокращенно SATA).

IDE (ATA) винчестеры бывают ATA 33/66/100/133. Они дешевле, но скорость обмена информацией довольно низка - при ATA/100 - это в идеале 100 Мб/сек также, их нельзя подключать/отключать во время работы компьютера, что мешает их применению в серверах, однако дома эти винчестеры - лучший выбор.

Высокую скорость можно получить, использовав технологию RAID. RAID-массив IDE-дисков в режиме STRIPE обеспечивают очень высокую скорость, однако требует специального "железа" и драйверов, а корректно установить и настроить RAID-массив для непрофессионала довольно затруднительно.

SCSI винчестеры дороже, требуют специальный контроллер, однако они допускают горячую замену. Производительность их очень высока, что и обуславливает их применение в серверах, а также в высокопроизводительных компьютерах для работы с графикой, видео и трехмерным моделированием.

В основном, в самых современных винчестерах скорость вращения шпинделя равна 7200 об./мин.

Некоторые компании выпускают опытные партии жестких дисков и с большими скоростями, но массового применения они пока не получили. При покупке также следует обращать внимание на объем кэш памяти - она очень заметно (в два и более раз) увеличивает скорость считывания.

Цены на винчестеры сейчас низкие, а разница в несколько ГБайт не так велика, так что лучше не поскупиться и взять жесткий диск побольше, при этом предпочитая известные фирмы. В последнее время стали доступными простым смертным по цене винчестеры огромного объема порядка 80, 120, 200 Гбайт. Хотя кажется, что и это не предел для производителей. Так что в будущем вероятно появление винтов еще большего объема. И это хорошо, так как много места на винте не бывает. Отмечу, что емкие винты стоит выбирать с кэшем большого объема, потому что возможна работы с огромными массивами информации и лишняя скорость только понадобится (кэш как правило составляет 8Mb).

При покупке винчестера большого объема стоит также задуматься об охлаждении винта. Для этого можно использовать либо специальные систему охлаждения для винчестеров, либо использовать дополнительные корпусные вентиляторы.

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)

Магнитные дисковые накопители - гибкие диски Гибкие диски - гибкие дисковые устройства состоят из устройства чтения/записи - дисковода и непосредственного носителя дискеты.

Дискета - представляет собой слой магнито-мягкого материала, нанесенный на специально подложку, выполненную из полимерного немагнитного пластического материала, степень жесткости которого может быть различна в зависимости от реализации. Носитель помещается в бумажный, пластмассовый или другой корпус. В настоящее время, используются только двусторонние носители, следовательно покрытие нанесено с обеих сторон дискеты и чтение/запись производится с обеих сторон. Дискеты различного диаметра, как правило, имеют разные оформления корпуса.

Для обычных гибких дисковых носителей и устройств, как правило, применяется метод кодирования информации. Каждый сменный дисковый магнитный носитель перед использованием в какой-либо операционной системе необходимо подготовить к приему данных. Такая операция называется форматированием. Форматирование дискет производится при помощи специального программного обеспечения - программ форматирования дисков и, как правило, специфично для каждой операционной системы.

В зависимости от типа носителя, в соответствии с качеством магнитного покрытия, возможностями операционной системы и устройств дискеты можно форматировать для записи на них информации различного объема, что достигается заданием таких параметров форматирования как число дорожек и секторов Дисковод представляет собой устройство чтения/записи с/на носитель - дискету. Каждый вид носителя (дискет), как правило, требует соответственного устройства - для чтения 5.25 и 3.14 дюймовых диске, хотя выпускаются и смешанные дисководы, соединяющие в себе устройства для чтения 3.14 и 5.25 дюймовых дискет. Дисководы, как правило располагаются внутри системного блока, однако, выпускаются и внешние варианты.

Дисководы подключаются к другим схемам компьютера посредством интерфейсного кабеля - шлейфа. Дисковод также нуждается в подключении питающего напряжения при помощи кабеля питания.

В настоящей момент, технологии хранения и чтения/записи информации на обычную дискету дают невысокие скорости обмена и позволяют добиться плотности записи для объема информации до 2 мегабайт. Такой объем считается малым и поэтому дискеты используют лишь как средство транспортировки и архивного хранения небольших объемов информации. Надежность дискет, также оставляет желать лучшего.

Устройства для чтения/записи CD/DVD

Приводы для чтения CD-ROM (компакт-дисков) пришли на смену дискетам и стали основным способом хранения и распространения данных, смогли упаковать большие объемы информации на сравнительно небольшом носителе с высокой надежностью хранения данных.

Приводы для чтения CD-ROM дисков различаются по типу интерфейса, по типам поддерживаемых дисков (форматы и виды носителей - CD-R и CD-RW), по скорости чтения и по способу загрузки диска в привод.

В настоящее время для подключения приводов CD-ROM используются интерфейсы ATAPI (IDE и EIDE) и SCSI (SCSI-2 и ULTRA SCSI). Чаще используется первый интерфейс, который обеспечивает передачу данных с достаточной для выполнения подавляющего большинства задач скоростью. К тому же для подключения устройств к этому интерфейсу не требуется никаких дополнительных контроллеров и установки специальных драйверов.

Возможные варианты загрузки диска в привод: выдвигающийся лоток (Tray), щель (Slot In), и очень редко встречающийся - загрузка при помощи дополнительной кассеты (Caddy).

В особо ответственных случаях, когда требуется стабильная скорость передачи без провалов и подтормаживаний (например, в серверах) используется интерфейс SCSI, который, разгружая CPU, обеспечивает наибольшую производительность. В сравнительно недалеком прошлом использовались интерфейсы, предназначенные специально для подключения приводов CD-ROM какой то определённой фирмы. Их и называли Panasonic, Sony, Mitsumi, Creative и т.п. Располагались они, как правило, на звуковых платых, так как существующая на тот момент VLB не позволяла подключать более 3-х устройств. С приходом параллельной шины PCI ситуация изменилась и в настоящее время контроллеры таких типов не используются, уйдя в прошлое с 4-х и менее скоростными приводами.

Скорость передачи данных приводами CD-ROM традиционно меряется относительно скорости самых первых "односкоростных" приводов. Их скорость передачи данных была 150 кб/сек и эта величина принята за единицу. Примерно до скорости 12-16х (1800-2400 кб/сек) обозначение на передней панели приводов примерно соответствовало реальной скорости чтения всего диска. Нынешние приводы, на которых написаны умопомрачительные цифры 50х реально имеют среднюю скорость передачи данных 2-2.5 мб/сек, а свои 50х осуществляют только при чтении дисков идеального качества, да и то с внешних дорожек диска.

Приводы CD-ROM, использующие современный интерфейс, при работе в операционных системах (далее - ОС) семейства Microsoft Windows не требуют установки драйверов для своей поддержки. Используются стандартные средства, однако, должен быть установлен драйвер контроллера, к которому подсоединен привод. В Win95-98, и WinMe драйвер контроллера обычно устанавливается автоматически, за исключением SCSI контроллеров. В WinNT и Win2000 иногда требуется установка не только SCSI, но и ATAPI (IDE, EIDE) контроллеров.

При необходимости использования приводов под ОС MS-DOS и родственных ей (IBM-DOS, DR-DOS и т.п.) необходимо применять драйвер, устанавливаемый через служебный файл config.sys (например - cdrom.sys) и программу mscdex.exe, запускаемую из autoexec.bat. В ОС типа UNIX, LINUX приводы подключаются при помощи процедур подмонтирования (mount) приводов.

Логичным развитием приводов CD-ROM явилось появление устройств, способных не только читать, но и записывать данные на специальные диски CD-R и CD-RW, именуемые в народе "болванками". Это существенно облегчило решение многих проблем, например, стало возможным архивировать свои данные с высокой степенью надежностью хранения информации, создавать собственные музыкальные и видео диски. Единственным неудобством по сравнению с использовавшимися ранее дискетами стало то, что для создания дисков надо использовать специальные программы, но и это в последнее время преодолевается с появлением нового формата записи UDF. Этот формат, при использовании специальных драйверов, позволяет записывать данные на диск с помощью стандартных способов копирования, предусмотренных в Windows.

Приводы подразделяются на CD-ROM (используют только однократно записываемые диски) и CD-RW (применимы также и многократно перезаписываемые носители). Также, как и CD-ROM, приводы CD-R и CD-RW можно классифицировать по используемому интерфейсу, по поддерживаемым форматам записи и чтения, по скорости работы и по способу загрузки диска в привод.

Интерфейсы подключения данных приводов те же, что и приводов CD-ROM, однако при подключении привода CD-R (или RW) от интерфейса требуется в первую очередь стабильная скорость подачи данных, поскольку перерыв в потоке данных может привести к опустошению буфера данных и порче диска, что особенно неприятно для дисков CD-R, ведь их перезаписать невозможно. Поэтому, первоначально для записывающих устройств использовался интерфейс SCSI, а сейчас, с ростом скорости ATAPI интерфейса и повышением производительности процессоров, интерфейс SCSI используется реже. В последнее время появились приводы, способные делать паузы во время записи, если поток данных по какой-либо причине прервался, и возобновлять ее по восстановлении передачи данных Это, к примеру, технология BurnProof (впервые появилась на приводах Plextor), или технология JustLink, используемая, к примеру, в приводах RICOH и NEC, некоторые производители также назвают ее "Write Proof".

Скорость записи данных приводов определяется аналогично приводам CD-ROM, и достаточно долгое время была на уровне 2х-4х. Позже появились 8х приводы, и лишь в недавнее время, с развитием как технологии изготовления самих приводов, так и технологии дисков, стали появляться CD-R 16х-20х и CD-RW 10х-12х и выше.

По поддержке приводов CD-R (RW) операционными системами общие соображения остаются теми же, что и для CD-ROM (СПЕЦИАЛЬНОГО ДРАЙВЕРА НЕ ТРЕБУЕТСЯ), однако снова подчеркнем, что для создания дисков необходимо приобретаемое отдельно специальное программное обеспечение, такое, как, например Adaptec Easy CD Creator или Nero Burning Rom. Обычно эти программы требуют дополнительно установить обновления (update, patches) для того, чтобы программа правильно распознала и смогла работать с современными моделями приводов.

Дальнейшим развитием технологии изготовления приводов CD-ROM явилось появление привода DVD-ROM. DVD расшифровывается как Digital Versatile disk, то есть цифровой универсальный диск. Теоретически вмещает в себя до 17 гигабайт информации за счет использования двусторонних и двухслойных дисков, и появился благодаря разработке новых коротковолновых лазеров, использующихся в считывающих головках привода. Появление дисков такого объема позволило выпускать на компакт-дисках высококачественные видеофильмы с возможностью воспроизведения цифрового многоканального звука, с выбором языка звукового сопровождения и субтитров, и даже предоставило возможность переключаться между точками съемки сцен. Современные приводы DVD-ROM могут читать практически любые диски: CD-ROM, DVD, CD-I, Video CDs, CD-R, и CD-RW диски. Первые DVD приводы не могли читать CD-R и/или CD-RW диски. В настоящее время существует проблема только с дисками DVD-RAM. Большинство приводов их не поддерживает.

По сравнению с приводами CD-ROM приводы DVD-ROM не имеют значительных внешних конструктивных особенностей. Механизмы загрузки дисков также аналогичны, однако способ загрузки Caddy практически не используется. По применяемым интерфейсам эти приводы также повторяют своих предшественников, за исключением самых старых интерфейсов. А в настоящее время большинство производителей выпускают приводы с интерфейсом ATAPI.

Существенным отличием приводов DVD-ROM от приводов CD-ROM является система региональной защиты, разработанная для обеспечения возможности выхода фильмов в разное время в разных регионах, а также для некоторой защиты авторских прав производителей видеопродукции. Она подразумевает деление стран на 6 регионов и распространение в пределах одного региона дисков с его кодом. Остальные диски, по замыслу разработчиков защиты, не должны воспроизводиться в нем. В зависимости от наличия этой системы приводы делятся на категории RPC-1 (без блокировки по коду региона) и RPC-2 (с блокировкой). Однако сейчас уже появились программы, позволяющие решить эту проблему путем перепрошивки программного обеспечения, записанного внутрь привода, а многие изготовители приводов сознательно выпускают приводы RPC-1.

Скорость работы приводов DVD-ROM на чтение DVD дисков измеряется относительно первого привода, имевшего скорость передачи данных около 1.35 мб/сек. Он имел обозначение 1х. Современные приводы имеют скорость до 16х на чтение DVD дисков, и до 40х на чтение обычных CD (единица тут равна 150 кб/сек, как и в приводах CD-ROM).

По поддержке приводов DVD-ROM операционными системами, как устройств хранения информации, общие соображения остаются теми же, что и для CD-ROM. Для воспроизведения видео используются либо аппаратные, либо программные декодеры изображения. Аппаратные декодеры поставляются в комплекте с приводами DVD-ROM и имеют в своем составе программное обеспечение для воспроизведения видео. Это ПО может также поставляться в комплекте с видеокартой, которая может обладать аппаратными функциями декодирования, либо приобретаться отдельно. Такое ПО также может использовать систему защиты при помощи региональных кодов, но это встречается не часто.

Флэш-память

Флэш-память -- это энергонезависимая полупроводниковая перезаписываемая память с произвольным доступом (Random Access Memory, RAM). Генетически она произошла от памяти только для чтения -- ROM (Read Only Memory). В линейке развития ROM-PROM-EPROM-EEPROM флэш-память пока занимает последнее место. Если немного углубиться в историю, можно яснее понять, что же такое флэш.

Итак: ROM -- память только для чтения, устроена в виде матрицы, каждый узел которой кодирует единицу информации. Записывать данные на такие носители дома было невозможно. PROM (Programmable ROM), в отличие от предшественника, позволяла кодировать («прожигать») носитель и в домашних условиях при наличии специального устройства для записи. Принципиально она была устроена так же, как ROM, но стирать (а тем более перезаписывать) информацию не могла. В EPROM (Erasable PROM) появилась возможность для стирания данных (сразу всех) под воздействием УФ-лучей. Хотя уже это стало огромным шагом вперед, устройство было весьма неудобно в использовании: требовался, как минимум, специальный источник излучения, да и о выборочном стирании речи не шло.

В EEPROM (Еlectronically EPROM) этот недостаток был устранен -- при стирании использовался электрический, а не световой сигнал, и применялся он лишь к определенному участку памяти.

Следующей ступенью развития стала наша дорогая флэш. Сохранив все плюсы предшественников, она вышла в «новое измерение» хранения данных: если у EEPROM в ячейке матрицы хранился один-единственный байт, то у флэш-памяти -- блоками по 512 байт. Поэтому она намного быстрее, чем EEPROM. Именно скорость отразилась в названии (flash -- вспыхнуть, пронестись). Преимущества флэш перед такими носителями, как дискеты и CD, -- компактность, низкое энергопотребление, большой ресурс работы (около 1 000 000 циклов записи), механическая надежность.

Кроме накопителя для нулей и единиц в карте существуют «трубы», по которым биты «стекают» наружу. Воспользуемся этим наглядным представлением. Если мы хотим, чтобы информация наружу стекала быстрее, надо поставить несколько труб (контактов). Такая конструкция -- это параллельный интерфейс. Он быстр, прост на логическом уровне (грубо: пропуская через 8 «труб» по одному биту, на выходе сразу получим байт), но сложен на конструктивном (на маленькой карте трудно разместить много контактов). Последовательный интерфейс -- это минимальное количество контактов (условно говоря, один), уменьшение веса карты, но, с другой стороны, снижение скорости и усложнение на логическом уровне (придется ждать все 8 битов и каким-то образом «складывать» их в байт).

Сейчас производители флэш-памяти описывают свою продукцию как твердотельное энергонезависимое полупроводниковое устройство, способное хранить цифровые данные в любом формате. Под энергонезависимостью понимается способность устройства хранить информацию без затрат энергии извне. К флэш-памяти относят много различных устройств. Используемые в качестве компактных носителей для цифровых фотокамер, карманных компьютеров, плейеров и т. п. принято называть картами памяти. Самые распространенные:

PC Card (ATA Flash);

CompactFlash типа I и II;

SmartMedia;

Memory Stick;

MultiMedia Card;

Secure Digital (SD) Card.

Список литературы

1. Каpатыгин С. Компьютеp для носоpога. // Кн.З.: Носоpог в моpе данных. // Базы данных: пpостейшие сpедства обpаботки инфоpмации; электpонные таблицы; системы упpавления базами данных. В 2-х томах. - М.: ABF, 1995.

2. Кунц Т., О'Доннел С. Управление: системный и ситуационный анализ управленческих функций. М.: Прогресс, 1981 [3,4,6,9-11,14,17].

3. Лагоша Б.А., Шаркович В.Г., Дегтярева Т.Д. Методы и модели совершенствования организационных структур. М.: Наука, 1988 [4, 17].