Носители информации. Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации программы, документы, аудио - и видеоклипы и пр Устройство, которое обеспечивает запись считывание информации, называется накопителем, или дисководом, а хранится информация на носителях например, дискетах. Магнитный принцип записи и считывания информации. В накопителях на гибких магнитных дисках НГМД и накопителях на жестких магнитных дисках НЖМД , или винчестерах, в основу записи информации положено намагничивание ферромагнетиков в магнитном поле, хранение информации основывается на сохранении намагниченности, а считывание информации базируется на явлении электромагнитной индукции.
В процессе записи информации на гибкие и жесткие магнитные диски головка дисковода с сердечником из магнито-мягкого материала малая остаточная намагниченность перемещается вдоль магнитного слоя магнито-жесткого носителя большая остаточная намагниченность. На магнитную головку поступают последовательности электрических импульсов последовательности логических единиц и нулей, которые создают в головке магнитное поле. В результате последовательно намагничиваются логическая единица или не намагничиваются логический нуль элементы поверхности носителя.
В отсутствие сильных магнитных полей и высоких температур элементы носителя могут сохранять свою намагниченность в течение долгого времени лет и десятилетий. При считывании информации при движении магнитной головки над поверхностью носителя намагниченные участки носителя вызывают в ней импульсы тока явление электромагнитной индукции. Последовательности таких импульсов передаются по магистрали в оперативную память компьютера.
Гибкие магнитные диски.
Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью. При этом магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и производится запись или с которой производится считывание информации. Информационная емкость дискеты невелика и составляет всего 1,44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала составляет всего около 50 Кбайт с из-за медленного вращения диска 360 об. мин. В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как такие физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.
Жесткие магнитные диски.
Жесткий магнитный диск представляет собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью. За счет гораздо большего количества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков магнитный информационная емкость жесткого диска может в сотни тысяч раз превышать информационную емкость дискеты и достигать 150 Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика может достигать 133 Мбайт с за счет быстрого вращения дисков до 7200 об. мин. В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы пластины носителей, магнитные головки и пр, поэтому в целях сохранения информации и работоспособности жесткие диски необходимо оберегать от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы. Оптический принцип записи и считывания информации.
В лазерных дисководах CD-ROM и DVD-ROM используется оптический принцип записи и считывания информации.
В процессе записи информации на лазерные диски для создания участков поверхности с различными коэффициентами отражения применяются различные технологии от простой штамповки до изменения отражающей способности участков поверхности диска с помощью мощного лазера. Информация на лазерном диске записывается на одну спиралевидную дорожку как на грампластинке, содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. При соблюдении правил хранения в футлярах в вертикальном положении и эксплуатации без нанесения царапин и загрязнений оптические носители могут сохранять информацию в течение десятков лет. В процессе считывания информации с лазерных дисков луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается.
Так как поверхность лазерного диска имеет участки с различными коэффициентами отражения, то отраженный луч также меняет свою интенсивность логические 0 или 1 . Затем отраженные световые импульсы преобразуются с помощью фотоэлементов в электрические импульсы и по магистрали передаются в оперативную память.
Лазерные дисководы и диски. Лазерные дисководы CD-ROM и DVD-ROM используют оптический принцип чтения информации. На лазерных CD-ROM CD - Compact Disk, компакт-диск и DVD-ROM DVD - Digital Video Disk, цифровой видеодиск дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна, что отражено во второй части их названий ROM Read Only Memory - только чтение. Производятся такие диски путем штамповки и имеют серебристый цвет. Информационная емкость CD-ROM диска может достигать 650 Мбайт, а скорость считывания информации в CD-ROM-накопителе зависит от скорости вращения диска.
Первые CD-ROM-накопители были односкоростными и обеспечивали скорость считывания информации 150 Кбайт с. В настоящее время широкое распространение получили 52-скоростные CD-ROM-накопители, которые обеспечивают в 52 раза большую скорость считывания информации до 7,8 Мбайт с. DVD-диски имеют гораздо большую информационную емкость до 17 Гбайт по сравнению CD-дисками.
Во-первых, используются лазеры с меньшей длиной волны, что позволяет размещать оптические дорожки более плотно. Во-вторых, информация на DVD-дисках может быть записана на двух сторонах, причем в два слоя на одной стороне. Первое поколение DVD-ROM-накопителей обеспечивало скорость считывания информации примерно 1,3 Мбайт с. В настоящее время 16-скоростные DVD-ROM-дисководы достигают скорости считывания до 21 Мбайт с. Существуют CD-R и DVD-R-диски R - recordable, записываемый, которые имеют золотистый цвет. Информация на такие диски может быть записана, но только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW RW - Rewritable, перезаписываемый, которые имеют платиновый оттенок, информация может быть записана многократно.
Для записи и перезаписи на диски используются специальные CD-RW и DVD-RW-дисководы, которые обладают достаточно мощным лазером, позволяющим менять отражающую способность участков поверхности в процессе записи диска.
Такие дисководы позволяют записывать и считывать информацию с дисков с различной скоростью. Например, маркировка CD-RW-дисковода 40x12x48 означает, что запись CD-R-дисков производится на 40-кратной скорости, запись CD-RW-дисков - на 12-кратной, а чтение - на 48-кратной скорости. Flash-память. Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Карты flash-памяти не имеют в своем составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах.
Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Для считывания или записи информации карта памяти вставляется в специальные накопители, встроенные в мобильные устройства или подключаемые к компьютеру через USB-порт. Информационная емкость карт памяти может достигать свыше 512 Мбайт. К недостаткам flash-памяти следует отнести то, что не существует единого стандарта и различные производители изготавливают несовместимые друг с другом по размерам и электрическим параметрам карты памяти.