МЕЖДУНАРОДНАЯ«ЛИГА РАЗВИТИЯ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ» (РОССИЯ)
МЕЖДУНАРОДНАЯАССОЦИАЦИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ, ОБРАЗОВАНИЯ И КУЛЬТУРЫ РОССИИ (ИТАЛИЯ)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ«ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ» (Г. АРХАНГЕЛЬСК)
КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА
по дисциплинеИнформатика
тема
Направлениеразвития средств хранения информации
Выполнил
Лопуховский А.Ю.
Волгоград,2008-2009 уч.год
Содержание
Введение
Средства хранения информации
Заключение
Введение
Прирассмотрении современной жизни необходимо отметить тот факт, что без цифровыхтехнологий она уже немыслима. Благодаря созданию мощных процессоров сталовозможным использовать такие, уже обыденные вещи, как компьютер, цифровыеплееры, карманные записные книжки, ноутбуки и т.д. Но опираться на мощностьсамого процессора уже не стоит. Сегодня это уже не основной показательэффективности. Для портативных устройств главным сегодня является также и времяавтономной работы при оптимальных размерах самого устройства и конечно же весаэлемента питания. И вот здесь уже хочется отметить, что эти параметры восновном зависят от памяти, которая определяет объем сохраненного материала, и,продолжительность работы без подзарядки аккумуляторов. А вот память, в своюочередь, требует постоянной подачи напряжения. Данную проблему вроде бы решаютдисковые накопители, которые могут сохранять информацию и без непрерывнойподачи электричества, однако при записи и считывании данных тратят его затроих. Оптимальным является использование флэш-памяти. Основным достоинствомявляется то, что она не разряжающаяся самопроизвольно. Носители на ее основе неимеют движущихся частей и называются твердотельными. И этот факт повышаетнадежность флэш-памяти: стандартные рабочие перегрузки равняются 15 g, а кратковременные могут достигать 2000 g, т. е. теоретически карта должна превосходно работатьпри максимально возможных космических перегрузках, и выдержать падения стрёхметровой высоты. Причем, в таких условиях гарантируется функционированиекарты до 100 лет.
I. Средствахранения информации
Винчестеры (жесткиедиски)
В особом представлении ненуждаются. Выпускаются практически с начала эры компьютеров. Принцип работы — запись и считывание данных магнитными головками на поверхности пакета магнитныхдисков. Исполнение — внутреннее. Подключение — IDE или SCSI. По быстродействию,бесшумности, надежности, емкости, удобству работы и универсальности интерфейсане имеют равных среди остальных типов носителей. Максимальная емкость носителяпродолжает стремительно возрастать. Жесткая конкуренция в сфере производствавинчестеров и, как следствие, неизбежный дальнейший рост производительностиустройств и снижение цен делают этот тип накопителей еще более перспективнымдля пользователей. Единственный недостаток этого типа устройств — немобильность. Для переноса винчестера с компьютера на компьютер требуетсялезть внутрь компьютера. Впрочем, этот недостаток легко преодолим с помощьюустройства Mobile Rack. Современные жесткие диски способны выдерживатьперегрузку от удара в рабочем состоянии до 20 G, а в выключенном состоянии эта цифра может достигатьвеличины в 200G (вопреки распространенному мнению,такой показатель не означает, что диски обязаны выдерживать удар при падении скрыши 5-этажного дома. 200-300G(могут быть превышены и при падения диска из рук на достаточно жесткий пол –главное значение имеет не высота, время торможения).
/>
Компа́кт-диск
(«CD», «ShapeCD», «CD-ROM», «КД ПЗУ») — оптический носитель информации в виде диска сотверстием в центре, информация с которого считывается с помощью лазера.Изначально компакт-диск был создан для цифрового хранения аудио (т. н. Audio-CD),однако в настоящее время широко используется как устройство хранения данныхширокого назначения (т. н. CD-ROM). Аудио-компакт-диски по формату отличаютсяот компакт-дисков с данными, и CD-плееры обычно могут воспроизводить только их(на компьютере, конечно, можно прочитать оба вида дисков). Встречаются диски,содержащие как аудиоинформацию, так и данные — их можно и послушать наCD-плеере, и прочитать на компьютере. С развитием mp3 производители бытовыхCD-плееров и музыкальных центров начали снабжать их возможностью чтения mp3-файловс CD-ROM’ов. Аббревиатура «CD-ROM» означает «Compact Disc Read Only Memory» чтов переводе обозначает компакт-диск с возможностью чтения. «КД ПЗУ» означает«Компакт-диск, постоянное запоминающее устройство». CD-ROM’ом часто ошибочноназывают CD-привод для чтения компакт-дисков. Компакт-диск был создан в 1979году компаниями Philips и Sony. На Philips разработали общий процесспроизводства, основываясь на своей более ранней технологии лазерных дисков. Sony,в свою очередь, использовала собственный метод записи PCM — Pulse CodeModulation, использовавшийся ранее в цифровых профессиональных магнитофонах. В 1982году началось массовое производство компакт-дисков, на заводе в городе Лангенхагенепод Ганновером, в Германии. Значительный вклад в популяризацию компакт-дисковвнесли Microsoft и Apple Computer. Джон Скалли, тогдашний CEO Apple Computer, в1987 году сказал, что компакт-диски произведут революцию в мире персональных компьютеров./> Информация на дискезаписывается в виде спиральной дорожки так называемых питов (углублений),выдавленных на алюминиевом слое (в отличие от технологии записи CD-ROM’ов гдеинформация записывается цилиндрически). Каждый пит имеет примерно 125 нм вглубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм.Расстояние между соседними дорожками спирали — 1,5 мкм. Данные с диска читаютсяпри помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм, который просвечиваетполикарбонатный слой, отражается от алюминиевого и считывается фотодиодом. Лучлазера образует на отражающем слое пятно диаметром примерно 1,5 мкм. Так какдиск читается с нижней стороны, каждый пит выглядит для лазера как возвышение.Места, где такие возвышения отсутствуют, называются площадками. Свет от лазера,попадающий на площадку, отражается и улавливается фотоприёмником. Если же светпопадает на возвышение, он испытывает интерференцию со светом, отражённым отплощадки вокруг возвышения и не отражается. Так происходит потому, что высотакаждого возвышения равняется четверти длины волны света лазера, что приводит кразнице в фазах в половину длины волны между светом, отражённым от площадки исветом, отражённым от возвышения. Компакт-диски бывают штампованные на заводе(CD-ROM), CD-R для однократной записи, CD-RW для многократной записи. Дискипоследних двух типов предназначены для записи в домашних условиях наспециальных пишущих приводах. В некоторых CD-плеерах и музыкальных центрахтакие диски могут не читаться (в последнее время все производители бытовыхмузыкальных центров и CD-плееров включают в свои устройства поддержку чтенияCD-R/RW).
/>
DVD
DVD (ди-ви-ди́, англ. DigitalVersatileDisc — цифровой многоцелевой диск) — носительинформации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющийвозможность хранить бо́льший объём информации за счёт использования лазерас меньшей длиной волны, чем для обычных компакт дисков. Первые диски ипроигрыватели DVD появились в ноябре 1996 в Японии и в марте 1997 в США. Вначале 1990-х годов разрабатывалось два стандарта для оптических информационныхносителей высокой плотности. Один из них назывался «Multimedia Compact Disc»(MMCD) и разрабатывался компаниями Philips и Sony, второй — «Super Disc» —поддерживали 8 крупных корпораций, в числе которых были Toshiba и Time Warner.Позже усилия разработчиков стандартов были объединены под началом IBM, котораяне хотела повторения кровопролитной войны форматов, как было со стандартамикассет VHS и Betacam в 1980-х. Официально DVD был анонсирован в сентябре 1995года. Первая версия спецификаций DVD была опубликована в сентябре 1996 года.Изменения и дополнения в спецификации вносит организация DVD Forum (ранееназывавшаяся DVD Consortium), членами которой являются 10 компаний-основателейи более 220 частных лиц. Первый привод, поддерживающий запись DVD-R, выпущен Pioneerв октябре 1997 года. Стоимость этого привода, поддерживающего спецификациюDVD-R версии 1.0, составляла 17000$. «Болванки» объемом 3.95 Гб стоили по 50$каждая. Изначально «DVD» расшифровывалось как «Digital Video Disc» (цифровойвидеодиск), поскольку данный формат первоначально разрабатывался как заменавидеокассетам. Позже, когда стало ясно, что носитель подходит и для храненияпроизвольной информации, многие стали расшифровывать DVD как Digital VersatileDisc (цифровой многоцелевой диск). Toshiba, заведующая официальным сайтом DVDForum’а, использует «Digital Versatile Disc». К консенсусу не пришли до сихпор, поэтому сегодня «DVD» официально вообще никак не расшифровывается.
/>
HD DVD
От англ. HighDefinitionDVD — DVD высокой чёткости, — технологиязаписи от компании Toshiba (в содружестве с компаниями NEC и Sanyo). HD DVDподобен соперничающей технологии Blu-ray Disc, которая также использует такиеже диски стандартного размера (120 миллиметров в диаметре) и синий лазер с длиной волны 405 нанометров. К альянсу HD DVD присоединились Microsoft и Intel, атакже возможна неэксклюзивная поддержка киностудий: Paramount Pictures и UniversalStudios. Toshiba анонсировала первые продажи плееров HD DVD на март 2006 годапо цене $499 и $799. Также Microsoft анонсировал внешний HD DVD привод дляигровой приставки «Xbox 360». 19 февраля 2008 года компания Toshiba объявила опрекращении поддержки технологии HD DVD в связи с решением положить конец войнеформатов[1][2]. Однослойный HD DVD имеет ёмкость 15 GB, двухслойный — 30 GB.Toshiba также анонсировала трёхслойный диск, который будет хранить 45 GBданных. Это меньше, чем ёмкость основного соперника Blu-ray, которыйподдерживает 25 GB на один слой и 100 GB на четыре слоя. Оба формата обратносовместимы с DVD и оба используют одни и те же методики сжатия видео: MPEG-2, VideoCodec 1 (VC1, базируется на формате Windows Media 9) и H.264/MPEG-4 AVC. HD DVDчасто неправильно пишется «HD-DVD», так как люди думают, что это названиеаналогично предыдущему поколению «DVD-R/RW». Важным фактором привлекательностиHD DVD по сравнению с Blu-ray является также тот факт, что большая частьоборудования для производства DVD может быть переоснащена для производства HDDVD, так как использует идентичную технологию производства.
/>
Голографическиймногоцелевой диск(Holographic Versatile Disc)
Разрабатываемаяперспективная технология производства оптических дисков, которая предполагаетзначительно увеличить объём хранимых на диске данных по сравнению с Blu-Ray и HDDVD. Она использует технологию, известную как голография, которая используетдва лазера: один — красный, а второй — зелёный, сведённые в один параллельныйлуч. Зелёный лазер читает данные, закодированные в виде сетки с голографическогослоя близкого к поверхности диска, в то время как красный лазер используетсядля чтения вспомогательных сигналов с обычного компакт-дискового слоя в глубинедиска. Вспомогательная информация используется для отслеживания позиции чтения,наподобие системы CHS в обычном жёстком диске. На CD или DVD эта информациявнедрена в данные. Предполагаемая информационная емкость этих дисков — до 3.9терабайт (TB), что сравнимо с 6000 CD, 830 DVD или 160 однослойными дисками Blu-ray;скорость передачи данных — 1 Гбит/сек. Optware собирался выпустить 200GB диск вначале июня 2006 года и Maxell в сентябре 2006 с ёмкостью 300GB.
Минидиск(MD)
Магнито-оптическийноситель информации. Был впервые представлен компанией Sony 12 января 1992 годаи позиционировался как замена компакт-кассетам, к тому времени уже полностьюизжившими себя. Его можно использовать для хранения любого вида цифровыхданных. Наиболее широко минидиски используются для хранения аудио информации. Технологияминидиск до сих пор используется некоторыми производителями аудио систем (восновном это Sony, Sharp и Aiwa), однако, широкого распространения не получила.Причина тому — неоднозначная маркетинговая политика корпорации Sony.
Shape CD(фигурный компакт-диск)
Оптическийноситель цифровой информации типа CD-ROM, но не строго круглой формы, а сискривлённой конфигурацией внешней окружности в форме разнообразных объектов,таких как очертаний портретов, машин, самолётов, диснеевских персонажей,сердечек, звёздочек, овалов, в форме кредитных карточек и т. д. Обычноприменяется в шоу-бизнесе, как носитель аудио- и видеоинформации. Былзапатентован рекорд-продюсером Марио Коссом в Германии (1995). Обычно диски сформой, отличающейся от круглой, не рекомендуют применять в компьютерныхприводах CD-ROM, поскольку при высоких скоростях вращения (до 12000 об./мин.)диск может лопнуть, что может привести к полному выходу привода из строя.
/>
Zip и Jaz компанииIomega
Дисководы для работы соспециальными магнитными дискетами высокой емкости (Zip — до 250 Mб, Jaz — до 2Гб). Принцип работы — аналогичен стандартным дискетам. Выпускаются с 1995 года.Исполнение — внешнее/внутреннее. Выпускаются для различных типов подключения(IDE, SCSI, LPT, USB). Отличаются невысокой надежностью: перебои питания,неисправные соединители, чрезмерный налет магнито-окислов на головках,магнитные и радиопомехи из близлежащих источников, чрезмерный износ илинеграмотное обращение пользователя, множество внутренних электрических имеханических проблем вызывают выход из строя дисков (иногда — и дисководов) снеобратимой потерей всех данных; диски, записанные на одном устройстве, частоне читаются на другом, при этом проверки дисков на дефекты поверхности могут недавать результатов. Существует множество советов владельцам таких устройств отом, что следует и чего не следует с ними делать.
Устройства типаSuperDisk (LS-120)
Дисководы для работы соспециальными 3,5" дискетами повышенной емкости (120 Mб). Совместимы состандартными дискетами 1,44 Mb. Принцип работы комбинированный магнитно-оптический.Лазерный луч разогревает магнитные частицы до точки Кюри, что приводит к ихразмагничиванию, далее записывается новая информация. Считывание информациипроизводится лазером малой мощности, луч которого по-разному отражается отучастков магнитооптического слоя с записанными на них логическими нулями иединицами. Выпускаются с 1997 года. Исполнение — внешнее/внутреннее.Подключение — IDE и LPT. Эксперты отмечают невысокую производительностьустройств, проблемы с драйверами, иногда — нечитаемость записи при переноседискет между дисководами разных производителей.
Устройства записи накомпакт-диски (CD-R, CD-RW)
Конструкция всемизвестных компакт-дисков (CD, лазерных дисков) и первый формат записи на них(CD-DA: Compact Disk — Digital Audio, компакт-диск — цифровой звук) разработаныкомпаниями Sony и Philips в 1980 году и занесены в качестве промышленногостандарта в т.н. Красную книгу (Red Book). Принцип работы — оптический. Записьна портативных (непромышленных) CD-Recorder'ах осуществляется методом «выжигания»участков спиральной дорожки на зеркальной поверхности диска лазером повышенноймощности. Считывание осуществляется методом измерения яркости отражениялазерного луча пониженной мощности от затемненных («выжженных») иотражающих («невыжженных») участков дорожки с последующим подсчетомдлин этих участков и переводом полученных значений в цифровую форму.Позиционирование луча лазера на поверхности диска происходит оптическимспособом — отслеживанием лазером «разметки», нанесенной на поверхностьдиска. Емкость стандартного компакт-диска — 650 Mб. Исполнение — внешнее /внутреннее. Подключение устройств записи и чтения — IDE, SCSI.
Магнитооптическиенакопители
Идея магнитооптическихнакопителей (МО) зародилась в недрах IBM в начале 70-х, а первые промышленныеобразцы создала фирма Sony. На рынке магнитооптические диски и накопителипоявились в середине 80-х. Высокая сложность принципов работы магнитооптическихнакопителей неизбежно приводит либо к рекордно низкой (среди всех типовносителей информации) скорости записи информации на диск (что характерно длямагнитооптики класса 3,5"), либо к сверхвысокой стоимости дисков иустройств для их записи (оборудование класса 5,25"). Несмотря надостаточно почтенный возраст технологии магнитооптической записи, производителямМО оборудования так пока и не удалось достичь соотношения между стоимостьюустройств и скоростью их работы…
Mobile Rack
Mobile Rack не являютсяустройствами хранения информации в прямом смысле этого слова, но служатпрекрасным дополнением к винчестеру, превращая его из стационарного накопителяданных в универсальное мобильное устройство, позволяющее не только хранить, нои переносить данные с компьютера на компьютер, причем делать это практическибез ограничений по объему, с максимально возможным быстродействием иминимальными затратами на оборудование (самый дешевый Mobile Rack стоит около150 рублей). Современный Mobile Rack (в простонародье «мобильныйрак», или просто «рак») — это электронно-механическоеустройство, состоящее обычно из двух частей. В одну (по-английски«картридж», по-русски часто называют «люлька») помещаетсяносимый винчестер или дисковод. Вторая часть — «гнездо» (или«док»), содержит электронику для сопряжения с внутренностямикомпьютера и жестко крепится в пятидюймовом отсеке корпуса системного блока,подключаясь к одной из его шин (обычно — IDE или SCSI). В нее вставляетсялюлька (картридж) с переносным накопителем или дисководом, запираясь на ключ. Впоследнее время выбор подвижных раков стал очень богатым, а сами раки — одинкраше и дороже другого (есть даже цветные из прозрачного пластика).
Единственное условиеприменения Mobile Rack'а состоит в том, что все компьютеры, на которых высобираетесь подключать и использовать картридж с винчестером, должен иметьодинаковые стационарные «доки».
Flexi Drive Gembird
Flexi Drive Gembird, всвою очередь, еще более расширяет возможности винчестера, добавляя кмобильности картриджа Mobile Rack'а еще и универсальность подключения ииспользования. Достигается это за счет применения USB-адаптера, встраиваемого вмобильный корпус устройства и позволяющего подключать Flexi Drive сустановленным в нем картриджем к любому современному компьютеру не только безвсякой наладки или настройки, но даже без перезагрузки (это, однако, требуетдополнительных электронных схем, что негативно сказывается на стоимостиустройства). Данное устройство можно использовать с устройствами любого типа илюбого объема, если они имеют интерфейс IDE (EIDE). В настоящее время этопрактически все модели винчестеров, устройства Zip, Jaz, магнитооптика и многоедругое.
Заключение
КомпанияMatsushita Electronic (известная под торговой маркой Panasonic) вместе сSanDisk и Toshiba разработали стандарт Secure Digital, в котором учлипоследние веяния времени. Чтобы предотвратить несанкционированное копирование,носители Secure Digital (SD) снабжены средствами защиты от незаконногокопирования. SD имеет размеры карт — 32x24x2,1 мм. Разъемы для них совместимы смодулями ММС. Пока стандарт только начал завоевывать рынок, но производителиобещают уже в этом году довести емкость карт SD до 256 Мбайт. Сегодня ужеанонсирован выпуск в формате SD модемов и других периферийных устройств. Авозможность защиты авторских прав позволила продавцам выпустить в продажу книгии песни на этих носителях. Компания Sony разработала новый стандарт флэш-картMemory Stick (MS). Эти 10-контактные устройства размерами 21,5x50x2,8 мм имассой 4 г стали опорой цифровой империи Sony, которая устанавливает их в своицифровые плееры, фотоаппараты и видеокамеры, также игрушки и другие устройства.Совсем недавно года была выпущена новая модель MS емкостью 128-Мбайт истоимостью 249 долл. Также существует разновидность MS MagicGate (с защитой отнесанкционированного копирования), предназначенная для плееров. В настоящеевремя стандарт Memory Stick поддерживается почти исключительно устройствамипроизводства концерна Sony. Из-за такой не универсальности они и не получилиширокого распространения. Ну и в самом конце отметим, что большим плюсомсчитывателей является их способность некоторых моделей работать ни с одним, а снесколькими стандартами флэш-памяти.
Используемаялитература:
1. А. Жаров –«Железо IBM 2000, или все о современномкомпьютере: выбор, модернизация, новые возможности»: Москва — «МикроАрт», 352 с.
2. Михаил В. Смирнов;www.smirnov.sp.ru/.