Deel het nieuws op sociale netwerken!

In het tijdperk van geavanceerde technologie zijn gegevensopslag en toegang daartoe een van de belangrijke menselijke factoren. Voor de gemiddelde gebruiker zijn foto's en video's thuis belangrijke gegevens, vooral foto's en beelden van belangrijke data, maar ook zijn favoriete muziek- en filmcollecties spelen een belangrijke rol. Voor mensen wier computer niet alleen een entertainmentcentrum is, maar ook helpt bij het dagelijkse werk, zijn elektronische kantoorbestanden belangrijke gegevens die helpen bij het elimineren van papierwerk.

We vergeten vaak wat en hoe er op de computer is opgeslagen, omdat de workflow volledig geautomatiseerd is. Maar helaas zijn bronnen voor elektronische informatieopslag verre van ideaal en falen ze meestal op het voor ons meest ongelegen moment.

Dus wat zijn moderne opslagmedia? Waarschijnlijk gebruikt bijna elke computergebruiker HDD, als de belangrijkste opslag van gegevensbestanden. Dit is een hightech apparaat: een kleine ijzeren doos, volledig afgesloten, met daarin een magnetische schijf van enkele millimeters dik. Meestal zweeft een elektronische kop onder of boven op een micronafstand van de schijf en leest informatie. De rotatiesnelheid van de schijf bedraagt ​​ongeveer 10.000 rpm. Elk microscopisch klein stofje dat op het oppervlak van een magnetische schijf terechtkomt, zal vrijwel onmiddellijk leiden tot het falen van de gehele “harde schijf” (een andere naam voor een harde schijf). En dit is slechts een van de weinige redenen die de snelle dood van dit digitale medium kunnen veroorzaken. Een defect aan de harde schijf kan zelfs een simpele stroomstoot veroorzaken.

Het allereerste opslagmedium dat iedereen zich herinnert was de laser compact disc. Toen keken we naar deze briljante “ ronde' en vroeg zich af hoe een verzameling van onze favoriete muziek erop was opgenomen. Overigens verliest dit medium om bepaalde redenen nog steeds zijn relevantie niet. Allereerst waarschijnlijk vanwege hun kleine formaat en voorwaardelijke prijs - nu zijn er in elke winkel lege "spaties" " CD" of " DVD"Voor alle duidelijkheid: je kunt het bijna gratis kopen. Een andere reden voor de overlevingskansen van deze media ligt in het gemakkelijke gebruik ervan voor het creëren van informatieproducten door bedrijven die software ontwikkelen voor een of ander elektronisch apparaat, zoals een printer, scanner, digitale camera en dergelijke. Of gebruik cd's om je eigen muziek en films te maken. Het is erg handig om uw “meesterwerken” vast te leggen in de vorm van elektronische bestanden die zijn opgenomen op een laserschijf die in een mooie doos is geplaatst, met een gedetailleerde indicatie van het schijfmenu en andere functies. Bovendien zijn de kosten van een dergelijke verpakking gering.

Een laserschijf bestaat uit verschillende met elkaar verbonden lagen: de eerste, onderste is gemaakt van polycarbonaat, de tweede is gemaakt van dun aluminium, waarop informatie is opgeslagen, de derde is een beschermlaag, een gewone vernislaag met een label. Dit is de standaardstructuur " CD"schijf", DVD"bestaat uit soortgelijke lagen, alleen zijn het er meestal veel meer en zijn ze beter beschermd. Daarom verdient het de voorkeur om informatie op te slaan op " DVD» schijven dan op « CD" Bovendien is het volume van de laatste 6-7 keer minder.

De meest voorkomende drager, of nog preciezer: een ‘opslag’ van informatie, is op dit moment de bekende ‘flashdrive’. " USB stick“bestaat uit elektronische chips die ladingen (elektronen) kunnen vasthouden, die informatie bevatten. Dit is het handigste medium voor de gemiddelde gebruiker, omdat de afmetingen minimaal zijn. Een flashdrive wordt in vrijwel alle moderne apparaten gebruikt, zelfs in tv's en radio's. Het grootste nadeel van deze schijf is de korte levensduur. Je kunt er zo'n 10.000 keer informatie op schrijven, daarna werkt dit apparaat meestal niet meer of valt het uit.

Naast flashdrives zijn er qua gebruiksfrequentie ook externe media, kleine doosjes die op de poort worden aangesloten " USB» computers en hebben een capaciteit van 80 tot 1000 gigabyte en meer. Veel mensen denken dat dit dezelfde flashdrives zijn, alleen met een grotere capaciteit. Maar als we zo'n apparaat openen, zien we in de harde schijf van een gewone laptop, die via een soort "brug" met onze computer is verbonden. In wezen is dit dezelfde harde schijf, en omdat de afmetingen zo klein zijn dat ze vrij in een laptop passen, is het systeem gevoeliger voor risico's dan de harde schijf van een personal computer.

Onlangs zijn solid-state harde schijven op de markt voor computeraccessoires verschenen. De gegevensleessnelheid van dergelijke apparaten is meerdere malen hoger dan die van een gewone computerharde schijf. Het is vanwege hun snelheid dat ze zo wijdverspreid zijn geworden. Maar dergelijke schijven zijn niet goedkoop en het is onwaarschijnlijk dat ze geschikt zijn voor de gemiddelde persoon die een zeer beperkt budget heeft bij het bouwen van zijn eigen computer. En dergelijke apparaten hebben ook veel nadelen. Omdat ze uit dezelfde microcircuits bestaan ​​als die op een ‘USB-flashstation’, is hun levensverwachting kort. Hoewel we moeten toegeven dat de toekomst nog steeds bij deze kleine apparaatjes ligt, moeten ze nog ruim een ​​jaar verfijnd worden.

Dus welke schijf moet de gemiddelde gebruiker kiezen om zijn thuisfoto's of een verzameling muziek en films op te slaan? Het is moeilijk om meteen te antwoorden. Laten we eens kijken naar de levensverwachting van de bovengenoemde opslagmedia.

Computerharde schijf. Aan de ene kant is het apparaat behoorlijk betrouwbaar. Het werkt snel en heeft een onbeperkt aantal herschrijfcycli, het hangt allemaal af van de kwaliteit van de magnetische schijf. Maar als er sprake is van een kleine stroomstoot, een accidentele schok (vooral als de computer aanstaat) of andere onverwachte gebeurtenissen, " Winchester‘kan meteen mislukken.

Laser-cd, “spaties” (spaties, lege “ CD" of " DVD") is de goedkoopste en redelijk betrouwbare optie voor het opslaan van verzamelingen thuisfoto's en video's. Ze kosten niet meer dan 20 roebel in een gespecialiseerde winkel. Natuurlijk zijn we de tweelaags vergeten" DVD-schijven”, die twee keer zoveel capaciteit hebben als gewone cd's. Bovendien zijn laserschijven nu zo’n twee jaar op de markt.” Blauw-Ray", waarvan het volume ongeveer 25 gigabyte bedraagt, wat vijf keer groter is dan de standaard " DVD" Maar de prijs van dergelijke media is vele malen hoger, en bovendien heb je, om op te nemen op "blue-ray" (vertaald uit het Engels als blue ray), een speciale schijf nodig, waarvan de prijs ook ver boven de toegestane ligt begroting van de gewone man.

En toch worden cd's aanbevolen als u snel reservekopieën van uw favoriete bestanden wilt maken. Pas na het branden (opname) mogen ze worden bewaard op een donkere, droge plaats waar zonlicht, de belangrijkste vijand van lasermedia, niet doordringt. Houd er ook rekening mee dat de garantieperiode voor het opslaan van opgenomen informatie op cd's ongeveer zes jaar bedraagt. Aan het einde van deze periode is het beter om de informatie naar een andere te herschrijven " blanco».

Wat kun je zeggen over de betrouwbaarheid van de eerder genoemde en bekende flashdrive? Ondanks het kleine formaat en het gebruiksgemak is betrouwbare opslag uitgesloten. Informatie kan verloren gaan, zelfs als deze van een computer of ander apparaat wordt verwijderd. Deze media falen ook heel vaak, vooral als onze Chinese vrienden hebben deelgenomen aan de oprichting ervan.

Solid State Drives (SSD's) zijn ook zeer twijfelachtige opslagbronnen. Natuurlijk is hun productie technologisch veel geavanceerder dan de productie van "flashdrives", maar het werkingsprincipe is hetzelfde en de nadelen zijn hetzelfde. Hoewel als je dergelijke media koopt, je favoriete foto's erop schrijft en in een kast legt zonder ze opnieuw aan te raken, het lang meegaat. Maar wie gunt zichzelf zulke luxe?

Momenteel zijn er nogal wat bekende internetbronnen op internet verschenen, zoals “ Yandex" En " Googlen”, die aanbieden om hun schijfruimte geheel gratis te gebruiken. Dergelijke bedrijven zijn zeer betrouwbaar en in geval van een storing wordt informatie hersteld vanaf back-upkopieën. Meestal bieden dergelijke sites u bij registratie een mailbox en als bonus krijgt u schijfruimte, waarvan de grootte begint vanaf 10 gigabyte.

Laten we het samenvatten. Welke media zijn het beste voor de gebruiker? Om een ​​aantal van de hierboven genoemde redenen wordt de conventionele laserschijf de leider. Als we ook rekening houden met ‘niet-huishoudelijke’ opslagbronnen, zullen internetbronnen natuurlijk de onbetwiste leider worden, omdat het percentage gegevensverlies daarop veel lager is. Over het algemeen moet u, op advies van ervaren computerwetenschappers, belangrijke informatie vaker op verschillende media dupliceren, waardoor het risico op verlies tot nul wordt teruggebracht.

, plastic met speciale eigenschappen (bijvoorbeeld in optische schijven) en andere.

Een informatiedrager kan elk object zijn waarvan het mogelijk (toegankelijk) is om de daarop beschikbare informatie (gedrukt, vastgelegd) te lezen (lezen).

Informatiedragers in de wetenschap (bibliotheken), technologie (bijvoorbeeld voor communicatiebehoeften), het openbare leven (media) en het dagelijks leven worden gebruikt voor:

• verslagen;
• opslag;
• lezing;
• transmissie (distributie);
• het maken van computerkunstwerken.

Vaak wordt de informatiedrager zelf in een beschermende schaal geplaatst, wat de veiligheid ervan vergroot en daarmee de betrouwbaarheid van het opslaan van informatie (bijvoorbeeld: papieren vellen worden in een hoes geplaatst, een geheugenchip wordt in plastic geplaatst (smartcard), magneetband in een hoesje wordt geplaatst, enz.).

Encyclopedisch YouTube

1 / 5

✪ Video #4. Primaire opslagmedia (HDD en SSD)

✪ Opslagmedia | Computerwetenschappen 5e leerjaar #8 | Info les

✪ TRILLINGEN VAN DE DOOP. GESTRUCTUREERD WATER. INFORMATIEDRAGER. RESET VOOR DOOP

✪ het denken als drager van informatie. Yoga en onsterfelijkheid

✪ Alena Dmitrieva. Lymfe als drager van informatie en energie. Hoe de energie van het lichaam verhogen?

Ondertitels

De harde schijf is een extern opslagmedium en heeft in mijn ogen de belangrijkste functie voor de gebruiker. Feit is dat het het besturingssysteem, applicatieprogramma's en gebruikersbestanden bevat, dat wil zeggen alles waarmee u de computer kunt gebruiken voor het beoogde doel. Als u de essentie begrijpt van hoe een harde schijf werkt, kunt u op competente wijze informatieopslaggebieden configureren en zelfstandig problemen diagnosticeren die vrij vaak verband houden met dit specifieke apparaat. De naam "harde schijf" (Hard Disk Drive) is al lange tijd aan dit apparaat verbonden en houdt verband met het feit dat de voorganger van de harde schijf floppy disks waren, die floppy disks werden genoemd. Niemand gebruikt diskettes meer, maar de naam “harde schijf” blijft hetzelfde. Nu zal ik niet in detail treden over het ontwerp van de harde schijf, aangezien ik een hele korte videocursus aan dit probleem heb gewijd. Laat ik zeggen dat de harde schijf het enige mechanische apparaat in een computer is en dat dit feit een aantal beperkingen met zich meebrengt. De meest fundamentele beperking is de snelheid van het lezen en schrijven van gegevens. Windows 7 heeft een zogenaamde prestatie-index, die verschillende subsystemen van de computer in punten evalueert en de mate van hun impact op de algehele prestaties laat zien. Trouwens, de Windows Performance Index voldeed niet aan de verwachtingen van de ontwikkelaars van besturingssystemen en is behoorlijk moeilijk te navigeren bij het kiezen van software, en dit is precies de taak die er oorspronkelijk aan was toegewezen. Vanaf Windows 8.1 hebben ontwikkelaars de prestatie-index verwijderd, of beter gezegd, deze is niet aanwezig in de grafische interface, hoewel je de test nog steeds kunt uitvoeren met behulp van opdrachten. Ik zal hier later meer in detail over praten. De harde schijf, als zwakste schakel, heeft dus de maximale impact op de algehele prestatiebeoordeling. Zoals ik al zei, is de reden vrij simpel: het elektromechanische ontwerp van een harde schijf kan slechts op een beperkt niveau lees- en schrijfsnelheden voor gegevens bieden. De lees-schrijfsnelheid is rechtstreeks afhankelijk van de rotatiesnelheid van de magnetische trommel en, zoals u begrijpt, is deze snelheid beperkt. Meestal is dat 7200 toeren per minuut, maar er zijn schijven met toerentallen van zowel 10.000 als 15.000 toeren. Dergelijke harde schijven zijn veel duurder en het gebruik ervan in homecomputers is onpraktisch. Tien jaar geleden was de gegevensoverdrachtsnelheid van harde schijven ruim voldoende, maar nu zijn de prestaties van andere computersystemen aanzienlijk toegenomen en is de harde schijf de zwakste schakel geworden. Ondanks een aantal duidelijke tekortkomingen is de harde schijf vandaag de dag nog steeds het meest gebruikte opslagmedium. Het heeft echter al geruime tijd een concurrent: een solid-state drive (SSD - solid-state drive), die grofweg een grote flashdrive is. Een SSD heeft niet de nadelen van een harde schijf, hij is bijvoorbeeld absoluut stil, omdat hij geen mechanische onderdelen bevat, en hij biedt uiteraard gegevensoverdrachtssnelheden die meerdere malen hoger zijn dan de snelheid van harde schijven. Maar toch geloof ik dat de harde schijf nog geruime tijd aan de leiding zal blijven vanwege de optimale verhouding tussen de kosten en de hoeveelheid opgeslagen informatie. Solid-state drives zijn nog steeds behoorlijk duur en niet iedereen kan ze betalen, hoewel je de prestaties van je computer vrij goedkoop aanzienlijk kunt verbeteren, en we zullen hier later zeker over praten. Het belangrijkste dat u nu moet begrijpen, is dat de werking van het besturingssysteem en de programma's die op de computer zijn geïnstalleerd op geen enkele manier afhankelijk is van de werkingsprincipes van het opslagmedium. Het maakt dus niet uit of je een harde schijf of een SSD gebruikt. Als je geïnteresseerd bent in het ontwerp van een harde schijf, let dan op mijn videocursus ‘Harde schijven: problemen en oplossingen’. Daarin heb ik zowel de structuur van de harde schijf als de problemen die het meest typerend zijn voor deze opslagmedia in detail geanalyseerd. Ik zou echter aanraden om deze cursus te volgen nadat je deze hebt afgerond... Welnu, nu zou ik me niet willen concentreren op de fysieke structuur van de opslagmedia, maar op de softwarecomponent, dat wil zeggen op hoe het besturingssysteem de opslagmedia waarneemt. . Dit punt is erg belangrijk, omdat het rechtstreeks verband houdt met de installatie van het besturingssysteem op de computer en ook betrekking heeft op de organisatie van het opslaan van gebruikersinformatie op de computer. En we zullen erover praten in de volgende video.

Mediaclassificatie

• voor eenmalige opname;
• voor meerdere opnames.

• voor langdurige opslag (beëindiging van de dragerfunctie is het gevolg van willekeurige omstandigheden);
• voor kortetermijnopslag (het stopzetten van de functie is het gevolg van natuurlijke processen die leiden tot onvermijdelijke degradatie van het medium).

Over het algemeen zijn de grenzen tussen dit soort media nogal vaag en kunnen variëren afhankelijk van de situatie en externe omstandigheden.

Basismaterialen

Om veranderingen in de structuur van het dragermateriaal aan te brengen, worden verschillende soorten invloeden gebruikt:

• mechanisch (snijden, boren, naaien);
• thermisch (branden, bakken [ ]);
• elektrisch (elektrische signalen);
• chemisch (schilderen, etsen, enz.);

en anderen.

Elektronische media

Elektronische media omvatten media voor enkele of meervoudige opnames (meestal digitaal) elektrisch:

• optisch (cd-rom, dvd-rom, Blu-ray schijf);
• halfgeleider (flashgeheugen, diskettes, enz.).

Elektronische media hebben aanzienlijke voordelen ten opzichte van papieren media (vellen, kranten, tijdschriften):

• op volume (grootte) van opgeslagen informatie;
• per eenheidskosten van opslag;
• over de efficiëntie en efficiëntie van het verstrekken van relevante (bedoeld voor kortetermijnopslag) informatie;
• waar mogelijk, het verstrekken van informatie in een voor de consument handige vorm (opmaak, sortering).

Opslagapparaten

Opslagapparaat bestaat uit de volgende elementen:

• informatiedrager;
• opname apparaat- mechanismen die informatie op het medium vastleggen;
• lezer (lezer) - mechanismen die informatie uit de media lezen.

Informatie opslag- een informatieopslagapparaat dat inkomende informatie aan bestaande informatie kan toevoegen.

Deze apparaten kunnen gebaseerd zijn op verschillende fysieke principes.

Als het opslagmedium niet veel gebruikt wordt, beschermd moet worden tegen invloeden van buitenaf of een complexe configuratie vereist, dan kan het compleet met een lees-/schrijfapparaat (bijvoorbeeld een muziekdoos, een commandoapparaat (elektromechanische programmeur) aan de consument worden geleverd ) van een wasmachine).

Verhaal

De behoefte om informatie uit te wisselen, schriftelijk bewijsmateriaal over iemands leven te bewaren, enz. heeft voor mensen altijd bestaan. Door de geschiedenis van de mensheid zijn veel informatiedragers uitgeprobeerd. Omdat het medium een ​​aantal parameters kent, werd de evolutie van het informatiemedium bepaald door de eisen die eraan werden gesteld.

Oude tijden

Het nadeel van dit medium was dat het na verloop van tijd donkerder werd en kapot ging. Bijkomend nadeel was dat de Egyptenaren een verbod op de export van papyrus naar het buitenland invoerden.

Azië

De nadelen van opslagmedia (klei, papyrus, was) stimuleerden de zoektocht naar nieuwe media. Deze keer werkte het principe “al het nieuwe is oud vergeten”: c). Boeken op perkament - palimpsesten(uit het Grieks παλίμψηστον - een manuscript geschreven op perkament met gewassen of geschraapte tekst).

Net als in andere landen heeft Zuidoost-Azië veel verschillende manieren geprobeerd om informatie vast te leggen en op te slaan:

Vanwege de tekortkomingen van de vorige vervoerders gaf de Chinese keizer Liu Zhao in 105 na Christus opdracht om een ​​waardige vervanger te vinden, evenals een van de functionarissen (Tsai Lun). e. ontwikkelde een methode voor de productie van papier (die tot op de dag van vandaag niet veel is veranderd) uit houtvezels, stro, gras, mos, vodden, touw, plantaardig afval, enz. Sommige historici beweren dat Tsai Lun het proces van het maken van papier uit het papier leerde wesp (bouwt een nest van houtvezels gekauwd en bevochtigd met kleverig speeksel) τετράς vertaald uit het Grieks - vier).

Inscripties op was zijn echter van korte duur en het probleem van het bewaren van documenten was zeer urgent.

AANDACHT!
Hier is een zeer verkorte tekst van de samenvatting. De volledige versie van het computerwetenschappelijk essay kan gratis worden gedownload via de bovenstaande link.

Soorten opslagmedia

Opslagmedium– fysieke omgeving waarin informatie direct wordt opgeslagen. De belangrijkste informatiedrager voor een persoon is zijn eigen biologische geheugen (het menselijk brein). Het eigen geheugen van een persoon kan operatief geheugen worden genoemd. Hier is het woord ‘operatief’ synoniem met het woord ‘snel’. Gememoriseerde kennis wordt onmiddellijk door een persoon gereproduceerd. We kunnen ons eigen geheugen ook het interne geheugen noemen, omdat de drager ervan – de hersenen – zich in ons bevindt.

Opslagmedium- een strikt gedefinieerd onderdeel van een specifiek informatiesysteem dat dient voor de tussentijdse opslag of overdracht van informatie.

De basis van de moderne informatietechnologie is de computer. Als het om computers gaat, kunnen we over opslagmedia spreken als externe opslagapparaten (extern geheugen). Deze opslagmedia kunnen worden geclassificeerd op basis van verschillende criteria, bijvoorbeeld op soort uitvoering, materiaal waarvan de media zijn gemaakt, enz. Eén van de mogelijkheden voor het classificeren van informatiedragers is weergegeven in figuur 2. 1.1.

Lijst met opslagmedia in Afb. 1.1 is niet uitputtend. In de volgende paragrafen zullen we enkele opslagmedia gedetailleerder bekijken.

Tape-media

Magnetische tape- een magnetisch opnamemedium, een dunne flexibele tape bestaande uit een basis en een magnetische werklaag. De werkingseigenschappen van magneetband worden gekenmerkt door de gevoeligheid tijdens het opnemen en de signaalvervorming tijdens het opnemen en afspelen. De meest gebruikte is meerlaagse magneetband met een werklaag van naaldvormige deeltjes van magnetisch harde poeders van gamma-ijzeroxide (y-Fe2O3), chroomdioxide (CrO2) en gamma-ijzeroxide gemodificeerd met kobalt, meestal georiënteerd in de richting van magnetisatie tijdens opname.

Schijfopslagmedia

Schijfopslagmedia zie direct toegankelijke machinemedia. Het concept van directe toegang houdt in dat de pc toegang heeft tot de track waarop het gedeelte met de benodigde informatie begint of waar nieuwe informatie moet worden geschreven.

Schijfstations zijn het meest divers:

• Floppy magnetische schijfstations (FMD), ook wel floppy disks genoemd, ook wel floppy disks genoemd
• Harde magnetische schijven (HDD's), ook wel harde schijven genoemd (in de volksmond gewoon 'schroeven')
• Optische CD-stations:
• CD-ROM (Compact Disk-ROM)
• DVD ROM

Er zijn andere soorten schijfopslagmedia, bijvoorbeeld magneto-optische schijven, maar vanwege hun lage prevalentie zullen we deze niet overwegen.

Diskettestations

Enige tijd geleden waren diskettes het populairste middel om informatie van computer naar computer over te brengen, aangezien internet in die tijd zeer zeldzaam was, computernetwerken ook en apparaten voor het lezen en schrijven van cd's erg duur waren. Floppy disks worden nog steeds gebruikt, maar vrij zelden. Hoofdzakelijk voor het opslaan van diverse sleutels (bijvoorbeeld bij het werken met een klant-banksysteem) en voor het doorgeven van diverse rapportage-informatie aan toezichthoudende diensten van de overheid.

Diskette- een draagbaar magnetisch opslagmedium dat wordt gebruikt voor herhaalde opname en opslag van relatief kleine gegevens. Dit soort media was vooral gebruikelijk in de jaren zeventig en begin jaren 2000. In plaats van de term "floppy disk" wordt soms de afkorting GMD gebruikt - "flexibele magnetische schijf" (dienovereenkomstig wordt een apparaat voor het werken met diskettes NGMD genoemd - "floppy magnetische schijf", de slangversie is floppy drive, flopik , flopper van de Engelse floppy-disk of in het algemeen "cookie"). Typisch is een diskette een flexibele plastic plaat bedekt met een ferromagnetische laag, vandaar de Engelse naam “floppy disk”. Deze plaat wordt in een plastic behuizing geplaatst die de magnetische laag beschermt tegen fysieke schade. De schaal kan flexibel of duurzaam zijn. Floppy disks worden geschreven en gelezen met een speciaal apparaat: een diskettestation. Een diskette heeft doorgaans een schrijfbeveiligingsfunctie die alleen-lezen toegang tot de gegevens mogelijk maakt. Het uiterlijk van een 3,5" diskette wordt getoond in Fig. 1.2.

Harde schijven

Harde schijven zoals harde schijven worden veel gebruikt in pc's.

Termijn Winchester kwam voort uit de slangnaam voor het eerste model van een 16 kV harde schijf (IBM, 1973), die 30 sporen van 30 sectoren had, wat toevallig samenviel met het 30/30 kaliber van het beroemde Winchester-jachtgeweer.

Optische schijven

CD("CD", "Shape CD", "CD-ROM", "CD ROM") - een optisch opslagmedium in de vorm van een schijf met een gat in het midden, waarvan informatie wordt gelezen met behulp van een laser. De compact disc is oorspronkelijk gemaakt voor digitale audio-opslag (de zogenaamde audio-cd), maar wordt nu veel gebruikt als gegevensopslagapparaat voor algemene doeleinden (de zogenaamde cd-rom). Audio-cd's hebben een ander formaat dan data-cd's, en cd-spelers kunnen ze doorgaans alleen afspelen (een computer kan uiteraard beide soorten schijven lezen). Er zijn schijven met zowel audio-informatie als gegevens. U kunt ze op een cd-speler beluisteren of op een computer lezen.

Optische schijven Ze hebben meestal een warmtebehandelde basis van polycarbonaat of glas. De werklaag van optische schijven is gemaakt in de vorm van de dunste films van laagsmeltende metalen (tellurium) of legeringen (tellurium-selenium, telluur-koolstof, telluur-selenium-lood, enz.), organische kleurstoffen. Het informatieoppervlak van optische schijven is bedekt met een millimeter dikke laag duurzaam transparant plastic (polycarbonaat). Tijdens het opnemen en afspelen op optische schijven wordt de rol van een signaalomzetter vervuld door een laserstraal die op de werklaag van de schijf wordt gefocust op een plek met een diameter van ongeveer 1 micron. Terwijl de schijf draait, volgt de laserstraal het schijfspoor, waarvan de breedte ook bijna 1 μm bedraagt. Het vermogen om de straal op een klein plekje te focusseren maakt het mogelijk om markeringen te vormen met een oppervlakte van 1-3 micron op de schijf. Als lichtbron worden lasers (argon, helium-cadmium, enz.) gebruikt. Als gevolg hiervan is de opnamedichtheid verschillende ordes van grootte hoger dan de limiet die wordt geboden door de magnetische opnamemethode. De informatiecapaciteit van een optische schijf bereikt 1 GB (met een schijfdiameter van 130 mm) en 2-4 GB (met een diameter van 300 mm).

Ook veel gebruikt als informatiedrager Magneto-optische cd's RW-type (herschrijfbaar). Informatie wordt erop vastgelegd door een magnetische kop met gelijktijdig gebruik van een laserstraal. De laserstraal verwarmt een punt op de schijf en de elektromagneet verandert de magnetische oriëntatie van dit punt. Het lezen wordt uitgevoerd met een laserstraal met een lager vermogen.

In de tweede helft van de jaren negentig verschenen nieuwe, veelbelovende dragers van gedocumenteerde informatie - digitale universele videoschijven DVD (Digital Versatile Disk) zoals DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R met grote capaciteit (tot 17 GB) .

Op basis van de toepassingstechnologie worden optische, magneto-optische en digitale compact discs onderverdeeld in 3 hoofdklassen:

1. Schijven met permanente (niet-uitwisbare) informatie (CD-ROM). Dit zijn plastic cd's met een diameter van 4,72 inch en een dikte van 0,05 inch. Ze zijn gemaakt met behulp van een originele glazen schijf waarop een foto-opnamelaag is aangebracht. In deze laag vormt het laseropnamesysteem een ​​systeem van putjes (markeringen in de vorm van microscopische depressies), die vervolgens worden overgebracht naar gerepliceerde kopieerschijven. Informatie wordt ook gelezen door een laserstraal in de optische drive van een personal computer. CD-ROM's hebben doorgaans een capaciteit van 650 MB en worden gebruikt voor het opnemen van digitale audioprogramma's, computersoftware, enz.;
2. Schijven waarmee signalen eenmalig kunnen worden opgenomen en herhaald kunnen worden afgespeeld zonder de mogelijkheid deze te wissen (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - één keer opgenomen, vele malen geteld). Ze worden gebruikt in elektronische archieven en databanken, op externe computeropslagapparaten. Ze vertegenwoordigen een basis van transparant materiaal waarop een werklaag wordt aangebracht;
3. Omkeerbare optische schijven waarmee u herhaaldelijk signalen kunt opnemen, afspelen en wissen (CD-RW; CD-E). Dit zijn de meest veelzijdige schijven, die in bijna alle toepassingen magnetische media kunnen vervangen. Ze lijken op eenmalig beschrijfbare schijven, maar bevatten een werklaag waarin de fysieke schrijfprocessen omkeerbaar zijn. De productietechnologie van dergelijke schijven is complexer, waardoor ze duurder zijn dan eenmalig beschrijfbare schijven.

Momenteel zijn optische (laser)schijven de meest betrouwbare materiële dragers van digitaal vastgelegde gedocumenteerde informatie. Tegelijkertijd wordt er actief gewerkt aan het creëren van nog compactere opslagmedia met behulp van zogenaamde nanotechnologieën die werken met atomen en moleculen. De pakkingsdichtheid van uit atomen samengestelde elementen is duizenden keren groter dan in de moderne micro-elektronica. Als gevolg hiervan kan één cd gemaakt met behulp van nanotechnologie duizenden laserschijven vervangen.

Elektronische opslagmedia

Over het algemeen hebben alle eerder besproken media ook indirect met elektronica te maken. Er bestaat echter een soort media waarbij informatie niet op magnetische/optische schijven wordt opgeslagen, maar in geheugenchips. Deze microschakelingen zijn gemaakt met behulp van FLASH-technologie. Daarom worden dergelijke apparaten soms FLASH-schijven genoemd (in de volksmond eenvoudigweg "flashdrive"). De microschakeling is, zoals je misschien wel vermoedt, geen schijf. Besturingssystemen definiëren opslagmedia met FLASH-geheugen echter als een schijf (voor gebruikersgemak), dus de naam “schijf” heeft bestaansrecht.

Flash-geheugen is een type halfgeleider-niet-vluchtig herschrijfbaar geheugen. Flash-geheugen kan zo vaak worden gelezen als u wilt, maar er kan slechts een beperkt aantal keren naar worden geschreven (meestal ongeveer 10.000 keer). Ondanks het feit dat er zo'n beperking is, zijn 10.000 herschrijfcycli veel meer dan een diskette of CD-RW kan weerstaan. Het wissen gebeurt in secties, dus u kunt geen bit of byte wijzigen zonder de hele sectie te overschrijven (deze beperking is van toepassing op het meest populaire type flashgeheugen van dit moment: NAND). Het voordeel van flashgeheugen ten opzichte van gewoon geheugen is de niet-vluchtigheid ervan: wanneer de stroom wordt uitgeschakeld, wordt de inhoud van het geheugen opgeslagen. Het voordeel van flashgeheugen ten opzichte van harde schijven, cd-roms en dvd's is de afwezigheid van bewegende delen. Daarom is flash-geheugen compacter, goedkoper (rekening houdend met de kosten van lees-schrijfapparaten) en biedt het snellere toegang.

Data opslag

Data opslag- is een manier om informatie in ruimte en tijd te verspreiden. De manier waarop informatie wordt opgeslagen, hangt af van het medium (boek - bibliotheek, schilderij - museum, foto - album). Dit proces is zo oud als het leven van de menselijke beschaving. Al in de oudheid werden mensen geconfronteerd met de noodzaak om informatie op te slaan: inkepingen in bomen om niet te verdwalen tijdens de jacht; voorwerpen tellen met behulp van kiezelstenen en knopen; afbeeldingen van dieren en jachtafleveringen op grotwanden.

Een computer is ontworpen voor compacte opslag van informatie met de mogelijkheid om er snel toegang toe te krijgen.

Informatie Systeem is een informatieopslagplaats uitgerust met procedures voor het invoeren, zoeken, plaatsen en uitgeven van informatie. De aanwezigheid van dergelijke procedures is het belangrijkste kenmerk van informatiesystemen, waardoor ze zich onderscheiden van eenvoudige accumulaties van informatiemateriaal.

Van informatie naar data

Mensen hebben verschillende benaderingen voor het opslaan van informatie. Het hangt allemaal af van hoeveel het is en hoe lang het moet worden bewaard. Als er weinig informatie is, kan deze in de geest worden onthouden. Het is niet moeilijk om de voor- en achternaam van uw vriend te onthouden. En als we zijn telefoonnummer en thuisadres moeten onthouden, gebruiken we een notitieboekje. Wanneer informatie wordt onthouden (opgeslagen), wordt dit data genoemd.

Gegevens in een computer hebben verschillende doeleinden. Sommige zijn slechts korte tijd nodig, andere moeten lange tijd worden bewaard. Over het algemeen zijn er nogal wat ‘sluwe’ apparaten in een computer die zijn ontworpen om informatie op te slaan. Bijvoorbeeld processorregisters, registercachegeheugen, enz. Maar de meeste ‘gewone stervelingen’ hebben zulke ‘verschrikkelijke’ woorden niet eens gehoord. Daarom zullen we ons beperken tot het beschouwen van Random Access Memory (RAM) en permanent geheugen, inclusief de opslagmedia die we al hebben overwogen.

Computer-RAM

Zoals reeds vermeld beschikt de computer ook over verschillende middelen om informatie op te slaan. De snelste manier om gegevens te onthouden is door deze in elektronische chips te schrijven. Dit geheugen wordt RAM genoemd. RAM bestaat uit cellen. Elke cel kan één byte aan gegevens opslaan.

Elke cel heeft zijn eigen adres. We kunnen dit beschouwen als een celnummer. Daarom worden dergelijke cellen ook wel adrescellen genoemd. Wanneer een computer gegevens naar RAM verzendt voor opslag, onthoudt deze de adressen waar de gegevens zijn opgeslagen. Verwijzend naar de adrescel vindt de computer daarin een byte aan gegevens.

RAM-regeneratie

De adrescel van RAM slaat één byte op, en aangezien een byte uit acht bits bestaat, zitten er acht bitcellen in. Elke bitcel van een RAM-chip slaat een elektrische lading op.

Ladingen kunnen niet lange tijd in cellen worden opgeslagen - ze "lopen leeg". In slechts enkele tienden van een seconde wordt de lading in de cel zo sterk verminderd dat de gegevens verloren gaan.

Schijfgeheugen

Voor permanente opslag van gegevens worden opslagmedia gebruikt (zie paragraaf “Soorten opslagmedia”). Cd's en diskettes zijn relatief langzaam, dus de meeste informatie die voortdurend toegankelijk moet zijn, wordt op de harde schijf opgeslagen. Alle informatie op de schijf wordt opgeslagen in de vorm van bestanden. Er is een bestandssysteem om de toegang tot informatie te controleren. Er zijn verschillende soorten bestandssystemen.

Gegevensstructuur van schijf

Om ervoor te zorgen dat gegevens niet alleen naar de harde schijf worden geschreven, maar ook later kunnen worden gelezen, moet u precies weten wat er is geschreven en waar. Alle gegevens moeten een adres hebben. Elk boek in de bibliotheek heeft zijn eigen kamer-, rek-, plank- en inventarisnummer - dit is hetzelfde als het adres. Het boek is te vinden op dit adres. Alle gegevens die naar de harde schijf worden geschreven, moeten ook een adres hebben, anders worden deze niet gevonden.

Bestandssystemen

Het is vermeldenswaard dat de structuur van de gegevens op de schijf afhankelijk is van het type bestandssysteem. Alle bestandssystemen bestaan ​​uit structuren die nodig zijn voor het opslaan en beheren van gegevens. Deze structuren omvatten doorgaans de opstartrecord van het besturingssysteem, mappen en bestanden. Het bestandssysteem vervult ook drie hoofdfuncties:

1. Bezette en vrije ruimte volgen
2. Ondersteuning voor directory- en bestandsnaamgeving
3. Volgt de fysieke locatie van elk bestand op schijf.

Verschillende bestandssystemen worden gebruikt door verschillende besturingssystemen (OS). Sommige besturingssystemen kunnen slechts één bestandssysteem herkennen, terwijl andere besturingssystemen er meerdere kunnen herkennen. Enkele van de meest voorkomende bestandssystemen zijn:

• FAT (bestandstoewijzingstabel)
• FAT32 (Bestandstoewijzingstabel 32)
• NTFS (nieuwe technologie bestandssysteem)
• HPFS (bestandssysteem met hoge prestaties)
• NetWare-bestandssysteem
• Linux Ext2 en Linux Swap

VET

Het FAT-bestandssysteem wordt gebruikt door DOS, Windows 3.x en Windows 95. Het FAT-bestandssysteem is ook beschikbaar in Windows 98/Me/NT/2000 en OS/2.

Het FAT-bestandssysteem wordt geïmplementeerd met behulp van File Allocation Table (FAT - File Allocation Tables) en clusters. FAT is het hart van het bestandssysteem. Om veiligheidsredenen wordt de FAT gedupliceerd om de gegevens te beschermen tegen onbedoeld wissen of defecten. Een cluster is de kleinste eenheid van het FAT-systeem voor het opslaan van gegevens. Eén cluster bestaat uit een vast aantal schijfsectoren. De FAT registreert welke clusters in gebruik zijn, welke gratis zijn en waar bestanden zich binnen de clusters bevinden.

VET-32

FAT32 is een bestandssysteem dat kan worden gebruikt door Windows 95 OEM Service Release 2 (versie 4.00.950B), Windows 98, Windows Me en Windows 2000. Echter, DOS, Windows 3.x, Windows NT 3.51/4.0, eerdere versies van Windows 95 en OS/2 herkennen FAT32 niet en kunnen geen bestanden op een FAT32-schijf of -partitie laden of gebruiken.

FAT32 is een ontwikkeling van het FAT-bestandssysteem. Het is gebaseerd op een 32-bits bestandsdistributietabel, die sneller is dan de 16-bits tabellen die door het FAT-systeem worden gebruikt. Als gevolg hiervan ondersteunt FAT32 veel grotere schijven of partities (tot 2 TB).

NTFS

NTFS (New Technology File System) is alleen beschikbaar op Windows NT/2000. NTFS wordt niet aanbevolen voor gebruik op schijven kleiner dan 400 MB, omdat het veel ruimte voor systeemstructuren vereist.

De centrale structuur van het NTFS-bestandssysteem is de MFT (Master File Table). NTFS slaat meerdere kopieën van het kritieke gedeelte van de tabel op om te beschermen tegen problemen en gegevensverlies.

HPFS

HPFS (High Performance File System) is een bevoorrecht bestandssysteem voor OS/2 dat ook wordt ondersteund door oudere versies van Windows NT.

In tegenstelling tot FAT-bestandssystemen sorteert HPFS zijn mappen op basis van bestandsnamen. HPFS gebruikt ook een efficiëntere structuur voor de directory-organisatie. Als gevolg hiervan is de toegang tot bestanden vaak sneller en wordt de ruimte efficiënter gebruikt dan bij het FAT-bestandssysteem.

HPFS distribueert bestandsgegevens in sectoren in plaats van clusters. Om een ​​track op te slaan die sectoren bevat of niet in gebruik is, organiseert HPFS de schijf of partitie in groepen van 8 MB. Deze groepering verbetert de prestaties omdat de lees-/schrijfkoppen niet telkens naar spoor nul hoeven terug te keren wanneer het besturingssysteem toegang nodig heeft tot informatie over de beschikbare ruimte of locatie van een benodigd bestand.

NetWare-bestandssysteem

Het Novell NetWare-besturingssysteem maakt gebruik van het NetWare-bestandssysteem, dat speciaal is ontworpen voor gebruik door NetWare-services.

Linux Ext2 en Linux Swap

De Linux Ext2- en Linux-bestandssystemen zijn ontwikkeld voor het Linux-besturingssysteem (gratis distributieversie van UNIX). Het Linux Ext2-bestandssysteem ondersteunt een schijf of partitie met een maximale grootte van 4 TB.

Mappen en bestandspad

Laten we als voorbeeld de schijfruimtestructuur van het FAT-systeem als de eenvoudigste beschouwen.

De informatiestructuur voor schijfruimte is een gebruikersgerichte externe representatie van schijfruimte en wordt gedefinieerd door elementen zoals volume (logische schijf), map (map, map) en bestand. Deze elementen worden gebruikt wanneer de gebruiker communiceert met het besturingssysteem. De communicatie vindt plaats met behulp van opdrachten die toegangsbewerkingen tot bestanden en mappen uitvoeren.

Informatie bronnen

1. Computerwetenschappen: leerboek. – 3e revisie red. / Ed. N.V. Makarova. – M.: Financiën en Statistieken, 2002. – 768 p.: ill.
2. Wolf V.K. Studie van de functionele structuur van het personal computergeheugen. Laboratorium werkplaats. Handleiding. Uitgeverij van Kurgan State University, 2004 – 72 p.

Opslagmedium– fysieke omgeving waarin informatie direct wordt opgeslagen. De belangrijkste informatiedrager voor een persoon is zijn eigen biologische geheugen (het menselijk brein). Het eigen geheugen van een persoon kan operatief geheugen worden genoemd. Hier is het woord ‘operatief’ synoniem met het woord ‘snel’. Gememoriseerde kennis wordt onmiddellijk door een persoon gereproduceerd. We kunnen ons eigen geheugen ook het interne geheugen noemen, omdat de drager ervan – de hersenen – zich in ons bevindt.

Opslagmedium- een strikt gedefinieerd onderdeel van een specifiek informatiesysteem dat dient voor de tussentijdse opslag of overdracht van informatie.

De basis van de moderne informatietechnologie is de computer. Als het om computers gaat, kunnen we over opslagmedia spreken als externe opslagapparaten (extern geheugen). Deze opslagmedia kunnen worden geclassificeerd op basis van verschillende criteria, bijvoorbeeld op soort uitvoering, materiaal waarvan de media zijn gemaakt, enz. Hier is één optie voor het classificeren van opslagmedia:

Tape-media

Magnetische tape- een magnetisch opnamemedium, een dunne flexibele tape bestaande uit een basis en een magnetische werklaag. De werkingseigenschappen van magneetband worden gekenmerkt door de gevoeligheid tijdens het opnemen en de signaalvervorming tijdens het opnemen en afspelen. De meest gebruikte is meerlaagse magneetband met een werklaag van naaldvormige deeltjes van magnetisch harde poeders van gamma-ijzeroxide (y-Fe2O3), chroomdioxide (CrO2) en gamma-ijzeroxide gemodificeerd met kobalt, meestal georiënteerd in de richting van magnetisatie tijdens opname.

Schijfopslagmedia zie direct toegankelijke machinemedia. Het concept van directe toegang houdt in dat de pc toegang heeft tot de track waarop het gedeelte met de benodigde informatie begint of waar nieuwe informatie moet worden geschreven.

Schijfstations zijn het meest divers:

Floppy magnetische schijfstations (FMD), ook wel floppy disks genoemd, ook wel floppy disks genoemd

Harde magnetische schijven (HDD's), ook wel harde schijven genoemd (in de volksmond gewoon 'schroeven')

Optische CD-stations:

• CD-ROM (Compact Disk-ROM)

Bij magnetische diskdrives (FMD of diskettes) en harde magnetische diskdrives (HDD of harde schijven) is het opnemen, opslaan en lezen van informatie gebaseerd op het magnetische principe, en bij laserdrives op het optische principe.

Floppy magnetische schijven in een kunststof koffer geplaatst. Dit opslagmedium wordt een diskette genoemd. De diskette wordt in de drive geplaatst, die de schijf met een constante hoeksnelheid roteert. De magneetkop van de drive wordt op een specifiek concentrisch spoor van de schijf geïnstalleerd, waarop informatie wordt geschreven (of gelezen).

De informatiecapaciteit van de diskette is klein en bedraagt ​​slechts 1,44 MB. De snelheid van het schrijven en lezen van informatie is ook laag (ongeveer 50 KB/s) vanwege de langzame rotatie van de schijf (360 rpm).

Harde magnetische schijven.

Harde schijf (HDD - Hard Disk Drive) verwijst naar niet-verwijderbare magnetische schijfstations. De eerste harde schijf werd in 1973 door IBM ontwikkeld en had een capaciteit van 16 KB. Harde magnetische schijven zijn enkele tientallen schijven die op één as zijn geplaatst, ingesloten in een metalen behuizing en met hoge hoeksnelheid roteren. De snelheid van het schrijven en lezen van informatie van harde schijven is vrij hoog (ongeveer 133 MB/s) vanwege de snelle rotatie van de schijven (7200 rpm).

Tijdens de werking van de computer treden er storingen op. Virussen, stroomstoringen, softwarefouten - dit alles kan schade veroorzaken aan de informatie die op uw harde schijf is opgeslagen. Schade aan informatie betekent niet altijd het verlies ervan. Het is dus handig om te weten hoe deze op de harde schijf is opgeslagen, omdat deze dan kan worden hersteld. Als het opstartgebied bijvoorbeeld door een virus is beschadigd, is het helemaal niet nodig om de hele schijf te formatteren (!), maar nadat u de beschadigde ruimte hebt hersteld, kunt u de normale werking voortzetten met behoud van al uw waardevolle gegevens.

Harde schijven gebruiken tamelijk kwetsbare en miniatuurelementen. Om informatie en de prestaties van harde schijven te behouden, is het noodzakelijk om ze tijdens gebruik te beschermen tegen schokken en plotselinge veranderingen in de ruimtelijke oriëntatie.

Laserdrives en -schijven.

Begin jaren 80 kondigde het Nederlandse bedrijf Philips een revolutie aan op het gebied van geluidsweergave. De ingenieurs hebben iets bedacht dat nu extreem populair is: laserschijven en spelers.

Laserschijfstations maken gebruik van het optische principe van het lezen van informatie. Op laserdiscs CD (CD - Compact Disk, compact disc) en DVD (DVD - Digital Video Disk, digitale videoschijf) wordt informatie opgenomen op één spiraalvormig spoor (zoals op een grammofoonplaat), met afwisselende secties met verschillende reflectiviteit . Een laserstraal valt op het oppervlak van een roterende schijf en de intensiteit van de gereflecteerde straal hangt af van de reflectiviteit van het spoorgedeelte en krijgt waarden van 0 of 1. Om informatie te behouden, moeten laserschijven worden beschermd tegen mechanische schade ( krassen), maar ook tegen vervuiling. Laserschijven slaan informatie op die tijdens het productieproces erop is vastgelegd. Het is onmogelijk om nieuwe informatie naar hen te schrijven. Dergelijke schijven worden geproduceerd door stempelen. Er zijn cd-r- en dvd-r-schijven waarop informatie slechts één keer kan worden geschreven. Op CD-RW- en DVD-RW-schijven kan informatie vele malen worden geschreven/herschreven. Schijven van verschillende typen kunnen niet alleen worden onderscheiden door markeringen, maar ook door de kleur van het reflecterende oppervlak.

Apparaten gebaseerd op flash-geheugen.

Flash-geheugen is een niet-vluchtig type geheugen waarmee gegevens op chips kunnen worden geschreven en opgeslagen. Apparaten op basis van flash-geheugen hebben geen bewegende delen, wat een hoge gegevensbeveiliging garandeert bij gebruik in mobiele apparaten.

Flash-geheugen is een chip in een miniatuurverpakking. Om informatie te schrijven of te lezen, worden schijven via een USB-poort op een computer aangesloten. De informatiecapaciteit van geheugenkaarten bereikt 1024 MB.

De mens heeft er altijd naar gestreefd om niet alleen zoveel mogelijk te leren over de wereld om hem heen, maar ook om alle verzamelde informatie door te geven aan toekomstige generaties. In dit artikel zullen we, zij het kort, de ontwikkeling van methoden voor het opslaan en verzenden van informatie bekijken, de evolutie van informatiemedia, beginnend bij een stenen muur in een grot en eindigend met de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van geavanceerde technologie.

Legenden uit de diepe oudheid...

Al snel, met de komst van de eerste beschavingen, werd de pictografie omgezet in hiërogliefen en spijkerschrift. In het nieuwe tekensysteem zijn al abstracte concepten, calculus etc. verschenen, en het tekensysteem zelf is kleiner van formaat geworden.

De media veranderden ook: nu stenen muren door de mens gemaakt zijn, is steenhouwen vaardiger geworden. Er verschenen ook compacte opslagmedia: papyrusvellen in Egypte en kleitabletten in Mesopotamië.

Hoe dichter bij onze tijd, hoe goedkoper en compacter de opslagmedia werden, de hoeveelheid informatie nam met ordes van grootte toe en het taalkundige tekensysteem werd steeds eenvoudiger.

Van papyrus is de mensheid overgegaan op perkament, van perkament op papier. Van hiërogliefen tot alfabetisch schrift (zelfs de hedendaagse hiërogliefentalen - Chinees, Japans, Koreaans - zijn gebaseerd op een standaard alfabetische set).

We hebben dus in een paar paragrafen gekeken naar het verleden van taal- en informatiedragers en kwamen praktisch dicht bij het hoofdonderwerp.

Evolutie van informatiedragers in de XX-XXI eeuw

Ponskaarten en papierbanden

Met de ontwikkeling van de machinebouw en productieautomatisering werd het noodzakelijk om werktuigmachines en machines te programmeren, waarbij een opeenvolgende reeks bewerkingen werd gespecificeerd om de productie te stroomlijnen. Hiervoor werd een binaire taal gecreëerd (0/1 - uit/aan), en de eerste informatiedrager in een binaire taal was een ponskaart. Een vel dik papier werd in een bepaald aantal cellen verdeeld, sommige werden doorboord, andere bleven intact. Een standaard ponskaart bevatte 80 tekens aan informatie.

Later werd, volgens hetzelfde werkingsprincipe, geperforeerd papiertape gebruikt: een rol papier of nitrocellulosetape met geperforeerde gaten. Het voordeel van ponsband was de relatief hoge leessnelheid (tot 1500 B/sec), maar de lage sterkte van de band en de onmogelijkheid om handmatig informatie te bewerken (een ponskaart kon bijvoorbeeld uit het kaartspel worden getrokken en handmatig de benodigde bits geponst).

Magnetische tape

Papieren media zijn vervangen door magnetische media. Aanvankelijk was het een speciaal gemagnetiseerde draad (een dergelijk medium wordt nog steeds gebruikt in zwarte dozen van vliegtuigen), daarna werd het vervangen door flexibele magneetband, die op rollen of compacte cassettes werd gewikkeld. Het principe van opnemen lijkt enigszins op ponsen. De magneetband is over de breedte verdeeld in verschillende onafhankelijke sporen; Als het door de magnetische opnamekop gaat, wordt het vereiste gedeelte van de band gemagnetiseerd (vergelijkbaar met het geperforeerde gedeelte van de ponsband); vervolgens wordt het gemagnetiseerde gedeelte door de computertechnologie gelezen als 1 en het niet-gemagnetiseerde gedeelte als 0.

Floppy magnetische schijven

Na de magneetband werd een flexibele magnetische schijf uitgevonden: een cirkel gemaakt van dicht flexibel plastic met een magnetische laag op het oppervlak aangebracht. De eerste diskettes waren 8-inch, later werden ze vervangen door de meer bekende 5,25-inch en 3,5-inch exemplaren. Dit laatste duurde tot halverwege de jaren 2000 op de markt voor opslagmedia.

Rijdt door moeilijk magnetische schijven

Parallel aan flexibele magnetische media zijn media op harde magnetische schijven (HDD, harde schijf, HDD) ontwikkeld. Het eerste werkende HDD-model werd in 1956 door IBM gemaakt (model IBM 350). De capaciteit van de IBM 350 was 3,5 MB, wat voor die tijd behoorlijk veel was. De eerste HDD had het formaat van een grote koelkast en woog iets minder dan een ton.

Ruim dertig jaar werd het formaat van de harde schijf teruggebracht tot een 5,25-inch formaat (het formaat van een optische drive); tien jaar later werden harde schijven het bekende 3,5-inch formaat.

De capaciteit van 1 GB werd halverwege de jaren negentig overtroffen en in 2005 werd de maximale capaciteit voor longitudinale opname bereikt: 500 GB. In 2006 werd de eerste harde schijf met een loodrechte opnamemethode uitgebracht met een capaciteit van 500 GB. In 2007 werd de mijlpaal van 1 TB overschreden (het model werd uitgebracht door Hitachi). Op dit moment is het grootste volume van een commercieel HDD-model 3 TB.

Flash-geheugen is een type halfgeleider-elektrisch herprogrammeerbaar geheugen (EEPROM)-technologie. Vanwege de compactheid, lage kosten, mechanische sterkte, grote capaciteit, snelheid en laag stroomverbruik wordt flash-geheugen veel gebruikt in digitale draagbare apparaten en opslagmedia.

Er zijn twee hoofdtypen flashgeheugen: NOCH En NEN.

NOR-geheugen wordt gebruikt als niet-vluchtig geheugen met een klein volume dat snelle toegang vereist zonder hardwarefouten (microprocessorcache, POST- en BIOS-chips).

NAND-geheugen wordt in de meeste elektronische apparaten gebruikt als het belangrijkste opslagmedium (mobiele telefoons, tv's, mediaspelers, gameconsoles, fotolijsten, navigators, netwerkrouters, toegangspunten, enz.). NAND-geheugen wordt ook gebruikt in SSD-schijven, een alternatief voor magnetische harde schijven, en als cachegeheugen in hybride harde schijven. Vergeet ook flashkaarten van alle vormfactoren en verbindingstypen niet.

Het belangrijkste nadeel van flash-geheugen is het beperkte aantal schrijfcycli naar de media. Dit komt door de technologie van herprogrammeerbaar geheugen zelf.

Optische schijven

Deze media zijn schijven van polycarbonaat met een speciale metaalcoating aan één zijde. Het opnemen en vervolgens uitlezen gebeurt met een speciale laser. Tijdens het opnemen op een metalen coating maakt de laser speciale putjes (pits), die, wanneer ze vervolgens worden gelezen door een laserschijfstation, worden gelezen als "1".

De gehele ontwikkeling van optische media kan in vier delen worden verdeeld:

Eerste generatie: laserschijven, compact discs, magneto-optische schijven. Het belangrijkste kenmerk is dat relatief dure schijven met een klein volume een hoog energieverbruik hebben (direct gerelateerd aan de technologie van het schrijven en lezen van schijven). Compact discs vallen enigszins buiten deze definitie (wat waarschijnlijk de reden is dat ze een dominante positie innamen vóór de komst van de tweede generatie optische schijven).

Tweede generatie: DVD, MiniDisc, digitale meerlaagse schijf, DataPlay, fluorescerende meerlaagse schijf, GD-ROM, universele mediaschijf. Wat maakt de tweede generatie optische schijven anders dan de eerste? Allereerst hoge dichtheid van informatieregistratie (6-10 keer). Naast dvd's hebben ze vooral gespecialiseerde toepassingen (MD - voor audio-opnames, UMD - voor Sony PlayStation-consoles). Behalve dvd hebben alle andere formaten dure hardware nodig om informatie te schrijven en te lezen (vooral DMD en FMD, die gebruik maken van meerlaagse en multidimensionale opslagtechnologieën).

Derde generatie: Blu-ray Disc, HD DVD, Forward Veelsatile Disc, Ultra Density Optical, Professionele schijf voor DATA, Veelzijdige meerlaagse schijf. Deze optische schijven zijn nodig voor het opslaan van high-definition video. Het belangrijkste kenmerk is het gebruik van een blauw=violette laser om informatie te schrijven en te lezen in plaats van de rode (behalve VMD). Hierdoor kunt u de opnamedichtheid verder verhogen (6-10 keer vergeleken met de tweede generatie).

Zoals bij elke evolutie is er bij de ontwikkeling van optische schijven een hoofdtak van ontwikkeling en zijtakken. De hoofdtak bestaat uit de typen optische schijven die het meest wijdverspreid zijn en het grootste commerciële succes hebben: cd's, dvd's, Blu-rays. De resterende typen optische schijven zijn ofwel op een dood spoor in hun ontwikkeling beland, ofwel hebben gespecialiseerde toepassingen.

Vierde generatie (nabije toekomst): Holografische veelzijdige schijf. De belangrijkste revolutionaire technologie bij de ontwikkeling van optische opslagmedia wordt beschouwd als de holografische opnametechnologie, die het mogelijk maakt de opnamedichtheid op een optische schijf met ongeveer 60-80 keer te vergroten. De eerste holografische schijven werden in 2006 geïntroduceerd en de technologiestandaard zelf werd uiteindelijk in 2007 goedgekeurd. Maar er zijn nog steeds dingen. In 2010 werd aangekondigd dat de limiet voor de opslagcapaciteit van 515 GB was overschreden, maar dit model van de holografische schijf werd niet in productie genomen.