Моя страничка

Энергозависимая память CMOS - КМОП (Complementary Metal Oxide Semiconductor) – служит для запоминания конфигурации компьютера (текущего времени, даты, выбранного текущего диска и т. д.). Это маленькая память (64К), которая не может терять свою информацию. Для непрерывной работы этой памяти на материнской плате устанавливается специальная батарея питания или аккумулятор.

10.2. Внешняя память

Современный человек не в состоянии жить без информации. Но информации имеет такую особенность — ее надо где–то хранить. Систем хранения информации сейчас довольно много. Ее можно хранить на магнитных носителях, можно хранить на оптических и магнитооптических носителях. Но перед человеком в наше время также стоит довольно важная проблема — перенос информации из одного места в другое, а также не менее важная проблема хранения информации, и как следствие, надежность носителей. Именно поэтому так быстро развивались технологии, связанные с хранением информации.
Жесткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а несколько МД, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Над каждой поверхностью располагается головка, предназначенная для чтения-записи данных.
К основным параметрам жестких дисков относятся емкость, производительность и среднее время доступа.

• 
  Емкость зависит от технологии их изготовления. В настоящее время достигнут технологический уровень 6,4 Гб на пластину, но развитие продолжается. Теоретический предел емкости составляет порядка 20 Гб.
  
• 
  Производительность диска – это скорость внутренней передачи данных (от МД в ОП). Она в большей степени зависит от характеристик интерфейса, с помощью которого ЖД связан с материнской платой.
  
• 
  Среднее время доступа – это интервал времени, требуемый для поиска нужных данных. Оно зависит от скорости вращения диска.
  

Непосредственно чтением и записью данных на жесткий диск занимается контроллер ЖД. Первоначально он выполнялся как отдельное устройство, но в настоящее время основные функции контроллера интегрированы в сам ЖД. Доступ к нему обеспечивает специальный интерфейс IDE, который интегрируется в материнскую плату, или SCSI, который реализуется как отдельный адаптер. Диск с интерфейсом SCSI более производительный, чем диск с интерфейсом IDE, но стоит он дороже.
В современных ЖД реализована технология SMART – технология самоконтроля, анализа и оповещения. Она позволяет предупреждать о возможных физических дефектах поверхности диска до того, как они станут опасными для хранимых данных. Механизм контроля регистрирует статистику работы ЖД: срок службы, обнаруженные ошибки. Эти данные сохраняются в течение всего срока службы ЖД. Накопленная информация может быть выдана по специальному запросу. По ним можно судить о механическом состоянии диска и прогнозировать срок его дальнейшей службы. Технология SMART ориентирована в первую очередь на SCSI диски.
Гибкие диски – используются для оперативного переноса информации с одного ПК на другой, а также для резервного хранения информации. Основными параметрами ГД являются технологический размер (измеряется в дюймах), плотность записи и полная емкость.
В настоящее время используются дискеты размером 3,5 дюйма. До недавнего времени также достаточно широко были распространены дискеты размером 5,25 дюйма. (После 1994 г дисководы для таких дисков в базовой конфигурации ПК не поставляются.) Дискеты емкостью 3,5 дюйма имеют емкость 1,4Мб (высокая плотность).
ГД являются малонадежными носителями информации. Пыль, грязь электромагнитные поля, влага, температурные перепады, механические повреждения могут привести к полной или частичной утрате данных на диске.
Дисковод компакт-дисков CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) – принцип действия этого устройства состоит в считывании цифровых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт–диске отличается высокой плотностью записи, стандартный КД может хранить около 650 Мб. Недостатком КД является невозможность записи данных, но в то же время существуют устройства однократной записи данных на КД – CD-R, и устройства многократной записи – CD-RW. Дисководы CD-R в настоящее время практически не используются. Дисководы CD-RW могут использоваться для записи дисков и как обычные CD-ROM, т. е. для чтения. Надежность у пишущих дисководов ниже, чем у обычных.
Основным параметром дисководов CD-ROM является скорость чтения данных. Она измеряется в кратных долях. За основу принята скорость чтения в первых серийных образцах, составлявшая 150 Кб/с. Т. е. чтобы узнать скорость считывания данных надо характеристику CD-ROM умножить на 150.
Пример: Скорость считывания данных CD-ROM 48х=150х48=7200Кб/с. Номинальная скорость современных дисководов CD-ROM имеет кратность 48-56х.
Маркировка дисководов CD-RW включает три параметра скорости. Например, 16х10х40х. Первое число – это скорость записи, второе – перезаписи, третье – чтения.
Дисководы DVD
Сам формат DVD (Digital Video Disk) изначально разрабатывался для хранения видеофильмов в электронной форме, он должен был прийти на смену морально устаревшим видеокассетам, став доступной и недорогой альтернативой технологии VHS. Стандартная емкость дисков DVD составляет 4,7 Gb (что более чем в 7 раз превосходит емкость обычных компакт-дисков), или 135 минут полноэкранной видеозаписи с полным числом кадров, тремя независимыми звуковыми дорожками и четырьмя дорожками для записи субтитров, что позволяет сохранить на таком диске среднестатистический голливудский блокбастер. Однако уже сейчас существуют технологии, позволяющие уместить на DVD 9, 17, 20, 110 и даже 125 Gb информации, причем разработчики утверждают, что к 2010 году технологически станет возможно создавать DVD-диски емкостью до 1,5 Tb.
DVD-диски имеют такой же диаметр, как и обычные компакт-диски – 120 мм, однако при этом их толщина составляет всего 0,6 мм (толщина обычного компакт-диска составляет 1,2 мм). В оптической головке устройств для чтения DVD применяется лазер с меньшей, по сравнению с традиционным стандартом CD-ROM, длиной волны, благодаря чему стало возможно записывать информацию с большей плотностью – этим и объясняется высокая емкость таких дисков. Стандартные диски DVD объемом 4,7 Gb имеют простую однослойную структуру. Дальнейшее увеличение емкости DVD достигается, во-первых, использованием многослойной архитектуры оптического покрытия: один слой изготавливается из отражающего вещества, подобного покрытию обычного компакт-диска, второй слой делается полупрозрачным, располагается поверх первого и тоже допускает запись информации; во-вторых, в последних моделях подобных накопителей применяются лазеры с очень малой длиной волны – они получили название Blue-Ray (“голубое излучение”), поскольку работают в коротковолновом, “синем” оптическом диапазоне.
Самая первая, разработанная еще во второй половине 90-х годов компаниями Panasonic, Hitachi и Toshiba технология записи на диски DVD, позволявшая не только сохранять информацию на подобных носителях, но и многократно перезаписывать ее, получила название DVD-RAM. Данный стандарт ориентирован, в первую очередь, на запись видеоданных. В частности, именно для этих целей накопители DVD-RAM обычно поддерживают функцию Simultaneous Rec. & Play, позволяющую просматривать уже сохраненный на диске видеофильм во время записи другой видеопрограммы, или функцию Time Slip, благодаря которой можно начать просмотр видеозаписи, сохранение которой на диск еще не завершено. Вместе с тем DVD-RAM организует не последовательный, а произвольный порядок доступа к данным, благодаря чему этот стандарт прекрасно подходит для записи на диск и других типов информации, например, файлов произвольных форматов. Емкость такого диска составляет 4,7 Gb, а сами болванки теоретически предусматривают возможность перезаписывать свое содержимое до 100 000 раз. К недостаткам DVD-RAM можно отнести, во-первых, относительно высокую стоимость самих носителей информации, во-вторых, то обстоятельство, что диски DVD-RAM совместимы далеко не со всеми приводами DVD, поэтому существует опасность, что прочитать такой диск на первом попавшемся под руку накопителе будет попросту невозможно. К тому же этот стандарт в последнее время был заметно потеснен другими, более совершенными технологиями, и потому он уже не имеет в настоящий момент широкого распространения.
Альтернативный формат перезаписываемых DVD-дисков, предложенный в 1999 году коалицией производителей, в которую вошли такие компании, как Pioneer, Hitachi, Toshiba, Sony, Mitsubishi, JVC, Philips, NEC, LG и некоторые другие, получил название DVD-RW. В рамках данной технологии предусматривается использование двух типов носителей: однократно записываемых DVD-R, устроенных приблизительно так же, как и болванки для записи обычных компакт-дисков, а также дисков DVD-RW, поддерживающих неоднократную перезапись информации. Последние имеют многослойную структуру: поверх несущего слоя на их рабочей поверхности располагается специальная пленка из многокомпонентного сплава, изменяющего свои оптические характеристики при нагревании этого состава лазерным лучом. Такие носители имеют емкость 4,7 Gb и допускают до 1000 циклов перезаписи, совместимы практически со всеми современными приводами DVD, однако они все же не обеспечивают достаточно высокую скорость записи, поскольку данная технология предполагает организацию последовательного доступа к данным.
Альтернативой технологии DVD-RW стал стандарт DVD+RW, разработанный компаниями HP, Ricoh, Thomson, Yamaha, а также рядом других фирм-производителей лазерных накопителей. Технологически перезаписываемые диски DVD+RW очень схожи с носителями DVD-RW: данные сохраняются на светочувствительный слой, состоящий из сплава серебра, сурьмы, индия и теллура, который изменяет свое фазовое состояние при его интенсивной обработке лазером. Такие диски поддерживают до 1000 циклов перезаписи, их емкость составляет 4,7 Gb, к тому же носители данного формата полностью совместимы практически со всеми приводами DVD и DVD-RAM. Заметные отличия заключаются в методике “прожига” дисков: в процессе записи рекордер формирует специальную опорную дорожку, позволяющую более точно позиционировать оптическую головку над поверхностью носителя, что повышает точность записи и быстродействие привода. К тому же этот стандарт позволяет прервать процесс записи в любой момент времени и продолжить ее с той же позиции, на которой сохранение данных было приостановлено. Другими словами, технология DVD+RW открывает возможность осуществлять многосессионную запись либо даже перезапись отдельных блоков информации с сохранением общей целостности массива данных. Стандарт DVD+RW организует чтение-запись как с последовательным, так и с произвольным доступом, что заметно увеличивает скорость работы с дисками. В 2002 году на рынке появился “одноразовый” вариант болванок DVD+R для однократной последовательной записи DVD-дисков в данном формате без возможности последующего добавления или редактирования сохраненной информации.
В настоящее время технологии DVD-R/RW и DVD+R/RW являются конкурирующими стандартами, и потому в среде пользователей нередко возникает путаница при выборе того или иного накопителя.
Первым шагом к разрешению этой ситуации стало появление комбинированных приводов, поддерживающих два этих наиболее распространенных формата. Практически все пишущие устройства DVD позволяют также читать диски DVD и обычные компакт-диски.
Сохранение данных на диски DVD можно организовать с использованием последних версий стандартных программ для записи компакт-дисков, например, при помощи пакета Nero.