Довготривале зберігання інформації. Зовнішня пам'ять використовується для довготривалого зберігання інформації твердості. Класифікація пристроїв довгострокового зберігання інформації

ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ Використовується для довготривалого зберігання інформації Твердотільні носіїінформації Накопичувачі на жорстких магнітних дисках(НЖМД, HDD) АПАРАТНА РЕАЛІЗАЦІЯ Накопичувачі на магнітній стрічці – «Стрімери» Накопичувачі на лазерних дисках (CD, Compact Disk та ін.) Носій інформації – середовище для запису/зчитування та зберігання інформації.

Варіант класифікації носіїв інформації, що використовуються в комп'ютерної технікиНосії інформації для ЕОМ Стрічкові носії магнітні Дискові носії оптичні Флеш-носії магнітооптичні

Основним видом зовнішньої пам'яті є магнітна пам'ять Магнітний запис Наприкінці 1898 датчанин Вальдемар Поулсен (Valdemar Poulsen) запропонував пристрій для магнітного запису звуку на сталевий дріт. Через 30 років німецький інженер Фріц Плеймер (Fritz Pfleumer) представив звукозаписний пристрій з носієм у вигляді паперової стрічки, на яку наносилося тонке сталеве покриття. У 1932 році німецька компанія AEG продемонструвала перший звукозаписний апарат, який отримав назву Magnetophon. Магнітна стрічка має основний недолік - здатність розмагнічуватися при тривалому зберіганні і має нерівномірну частотну характеристику (різна чутливість до запису на різних частотах). Крім того, будь-яка магнітна стрічка має власні шуми (фізичні властивості магнітного шару і способи запису-відтворення звуку).

Принцип магнітного запису полягає у впливі електромагнітного поля на феромагнітний матеріал магнітної стрічки, що здійснюється під час запису, а також перезапису аналогового сигналу. Магнітне поле в процесі запису змінюється відповідно до змін електричних сигналів. Електричні коливання від джерела звуку подаються на головку, що записує, і збуджують у ній магнітне поле звукової частоти (20 Гц – 20 к. Гц). Під дією цього поля відбувається намагнічування окремих ділянок магнітної стрічки, що рівномірно переміщається вздовж головок запису, стирання та відтворення (Рис.).

Для запису-відтворення, а також використання різних даних на машиночитані носії даних використовується перетворення аналогового (звукового та відео) сигналу на цифрову форму. Така технологія отримала назву оцифрування інформації. Принцип оцифрування (кодування) звуку полягає у перетворенні безперервного різного за величиною амплітудночастотного звукового та відео сигналів у закодовану послідовність чисел, що представляють дискретні значення амплітуд цього сигналу, взяті через певний проміжок часу. Для цього необхідно вимірювати амплітуду сигналу через певні проміжки часу та на кожному часовому відрізку визначати середню амплітуду сигналу. Відповідно до теореми Шенона (Котельникова), цей проміжок часу (частота) повинен бути не меншим за подвійну максимальну частоту переданого звукового сигналу(Рис.).

Ця частота називається частотою дискретизації. Дискретизація – процес взяття відліків безперервного у часі сигналу в рівновіддалених один від одного за часом точках, що становлять інтервал дискретизації. У процесі дискретизації вимірюється та запам'ятовується рівень аналогового сигналу. Амплітуда Частота (Гц) Мал. 13. Перетворення аналогового сигналу на цифровий. Що рідше (менше) проміжки часу, то якість закодованого сигналу вища.

Стримери Стрічкові носії використовуються для резервного копіюванняз метою забезпечення збереження даних. Як такі пристрої застосовується стрімер (Мал.), а – носія інформації в них використовуються магнітні стрічки в касетах та стрічкових картриджах. Зазвичай на магнітну стрічку запис здійснюється побайтно, причому домен відповідає двійковій одиниці. Якщо пристрій, що зчитує, його не виявляє, то отримане значення відповідає нулю.

Система запису на магнітні диски та дискети дещо схожа на систему запису на платівки. На відміну від останніх запис здійснюється не по спіралі, а на концентричні кола - доріжки («траки» - traks), розташовані на двох сторонах диска і утворюють циліндри. Кола, своєю чергою, поділяються на сектори (Рис.). Кожен сектор дискети, незалежно від розмірів доріжки, має однаковий розмір, що дорівнює 512 байт, що досягається різною щільністю запису: меншою на периферії та більшою ближче до центру дискети.

Магнітооптичний носій інформації - зовнішні високонадійні пристрої переносу та зберігання інформації. Магнітооптичні диски (МО) з'явилися 1988 року. МО диск укладено у пластиковий конверт (картридж) і є пристроєм довільного доступу. Він поєднує в собі магнітний та оптичний принципи зберігання інформації та представляє полікарбонатну підкладку (шар) товщиною 1, 2 мм, на яку нанесено кілька тонкоплівкових магнітних шарів (Рис.). Запис лазером з температурою приблизно 200 о. З магнітний шар відбувається одночасно зі зміною магнітного поля. Рис. Склад МО диску.

Запис даних здійснюється лазером у магнітному шарі. Під впливом температури в місці нагрівання в магнітному шарі зменшується опір зміні полярності, і магнітне поле змінює полярність в нагрітій точці на відповідну двійковій одиниці. Після закінчення нагріву опір збільшується, але встановлена полярність зберігається. Стирання створює в магнітному полі однакову полярність, що відповідає двійковим нулям. При цьому лазерний промінь послідовно нагріває ділянку, що стирається. Зчитування записаних даних у шарі проводиться лазером з меншою інтенсивністю, що не призводить до нагрівання ділянки, що зчитується. При цьому, на відміну компакт-дисків, поверхню диска не деформується.

Компактний оптичний диск (CD) – це пластмасовий диск із спеціальним покриттям, на якому в цифровій формі розміщується записана інформація. Завдяки зміні швидкості його обертання, доріжка щодо зчитувального променя лазера рухається з постійною лінійною швидкістю. У центру диска швидкість вища, а у краю – повільніше (1, 2 – 1, 4 м/сек). У CD використовують лазер із довжиною хвилі випромінювання = 0, 78 мкм. Цифрова інформація, що «пропалюється» лазером, зберігається у вигляді «піт» – рисок шириною 0, 6– 0, 8 мкм і довжиною 0, 9– 3, 3 мкм. Існує три основні види CD: ● CD-ROM, на які запис, як правило, здійснюється фабрично методом штампування з матриці; ● CD-R, що використовуються для одного або кількаразового лазерного запису сесіями; ● CD-RW, призначені для багаторазових циклів записування.

У CD-R (Compact Disk Recordable) поверх шару, що відбиває із золота, срібла або алюмінію, розташований органічний шар спеціального легкоплавкого пластику. Тому такий диск чутливий до нагрівання і впливу прямих сонячних променів. У CD-RW як проміжний шар також використовується органічний склад, але він здатний при сильному нагріванні переходити з кристалічного (прозорого для лазера) стану в аморфний. Слабке нагрівання повертає його назад у кристалічний стан. У такий спосіб здійснюється перезапис.

DVD На початку 1997 з'явився стандарт компакт-дисків під назвою DVD (Digital Video Disc), призначений в основному для запису високоякісних відеопрограм. Надалі абревіатура DVD отримала наступне значення– Digital Versatile Disc (універсальний) цифровий диск), як повніше відповідає можливостям цих дисків для запису звукової, відео, текстової інформації, програмного забезпеченняПК та ін DVD забезпечує більше висока якістьзображення, ніж CD. У них використовується лазер із більш короткою довжиною хвилі випромінювання = 0,635–0,66 мкм. Це дозволяє підвищити густину запису, тобто зменшити геометричні розміри піт до 0, 15 мкм і крок доріжки до 0, 74 мкм.

Щільність запису оптичних дисків визначається довжиною хвилі лазера, тобто можливістю сфокусувати на поверхні диска промінь із плямою, діаметр якого дорівнює довжині хвилі. Після DVD наприкінці 2001 року з'явилися пристрої Blu-Ray, що дозволяють працювати в синій області спектра з довжиною хвилі = 450-400 нм.

Для збільшення ємності використовують і флуоресцентні диски – FMD (Fluorescent Multilayer Disk). Принцип їх дії полягає у зміні фізичних властивостей (поява флуоресцентного світіння) деяких хімічних речовин під впливом лазерного променя (Рис.). Тут замість технологій CD і DVD, що використовують відбитий сигнал, під впливом лазера світло випромінюється безпосередньо інформаційним шаром. Такі диски виготовляються із прозорого фотохрому. Під впливом лазерного випромінювання у яких відбувається хімічна реакція, і окремі ділянки інформаційного шару («пити») заповнюються флуоресцентним матеріалом. Цей метод можна вважати методом об'ємного запису даних. Більшою мірою такий запис можливий при використанні тривимірної голографії, що дозволяє нині в кристалі розміром з цукровий кубик, розмістити до 1 Тб даних.

Використовується два основних типи Flash-пам'яті: NAND та NOR ( логічна функціяАБО-НЕ) та NAND (логічна функція І-НЕ). Структура NOR складається з паралельно включених елементарних осередків зберігання інформації. Така організація осередків забезпечує довільний доступ до даних та побайтний запис інформації. В основі структури NAND лежить принцип послідовного з'єднанняелементарних осередків, що утворюють групи (по 16 осередків в одній групі), які поєднуються в сторінки, а сторінки в блоки. За такої побудови масиву пам'яті звернення до окремих осередків неможливе. Програмування виконується одночасно тільки в межах однієї сторінки, а при стиранні звернення відбувається до блоків або груп блоків.

Мікросхеми NOR добре працюють спільно оперативною пам'яттю RAM, тому найчастіше використовуються для BIOS. Працюючи з порівняно великими масивами даних процеси запису/стирання у пам'яті NAND виконуються значно швидше, ніж у пам'яті NOR. Оскільки 16 прилеглих один до одного осередків пам'яті NAND з'єднані послідовно, без контактних проміжків досягається висока щільністьрозміщення осередків на кристалі, що дозволяє отримати велику ємністьза однакових технологічних норм. З середини 1990-х років. з'явилися мікросхеми NAND як твердотільних дисків (Solid State Disk, SSD). Для порівняння часу доступу у SDRAM воно становить 10-50 мкс, у флеш-пам'яті - 50-100 мкс, а у жорстких дисків- 5000 - 10000 мкс.

Твердотільний жорсткий диск Samsung. Швидкість читання з такого диска складає 57 Мбайт/с, а швидкість запису на нього – 32 Мбайт/с. Енергоспоживання SSD становить менше 5% від показників традиційних жорстких дисків, збільшуючи більш ніж на 10% часу автономної роботипортативний ПК. SSD забезпечують надвисоку надійність зберігання даних та відмінно зарекомендували себе в умовах екстремальних температур та вологості. Петербурзька фірма “Просто. Софт” запропонувала драйвер Flash. RAID для об'єднання двох флеш-накопичувачів у RAID-масив.

Flash-пам'ять – переносний енергонезалежний накопичувач. Зазвичай використовуються стандарти флеш-пам'яті: Compact. Flash, Smart. Media, Memory Stick, Floppy Disks, Multi. Media Cards та ін. Вони можуть використовуватися замість дискет, лазерних та магнітооптичних компактних, невеликих жорстких дисків. Сучасні змінні пристроїфлеш-пам'яті забезпечують високу швидкістьобміну даними (Ultra High Speed) – понад 16,5 Мбіт/с. Для підключення до USB-порту комп'ютера використовуються спеціальні USB Flash Drive (Мал.), що являють собою мобільні малогабаритні пристрої зберігання даних, що не мають рухомих і обертових механічних частин.

Голографія – фотографічний метод запису, відтворення та перетворення хвильових полів. Вперше був запропонований у 1947 році угорським фізиком Деннісом Габором. У 1960-і роки, з появою лазера з'явилася можливість точно записувати та відтворювати об'ємні зображення в кристалі ніобату літію. З 1980-х років, з появою компакт-дисків, голографічні пристрої для зберігання інформації на основі лазерної оптики стали однією з технологій зовнішньої пам'яті. Голографічна пам'ять представляє весь обсяг пам'яті носія, при цьому елементи даних накопичуються і зчитуються паралельно.

Сучасні голографічні пристрої зберігання отримали назву HDSS (holographic data storage system). Вони містять: лазер, розщеплювач променя для поділу лазерного пучка, дзеркала для направлення лазерних променів, рідкокристалічну панель, що використовується як просторовий модулятор світла, лінзи для фокусування лазерних променів, кристал ніобату літію або фотополімер як запам'ятовуючий пристрій, фотодетектор для зчитування інформації (Рис. .

З появою комп'ютерів дуже гостро постало питання зберігання інформації, яка спочатку подавалась у цифровому вигляді. І зараз ця проблема дуже актуальна, адже ті ж фотографії чи відео хочеться зберегти на довгу пам'ять. Саме тому спочатку доведеться знайти відповідь на питання про те, для довготривалого зберігання інформації служать якісь пристрої та носії. Також слід повною мірою оцінити всі їхні переваги та недоліки.

Поняття інформації та способи її зберігання

Нині на комп'ютерах можна зустріти кілька основних типів інформаційних даних. Найбільш поширеними формами є текстові, графічні, аудіо, відео, математичні та інші формати.

У найпростішому варіанті для зберігання інформації служать жорсткі дискикомп'ютерів, куди користувач зберігає файл спочатку. Але це лише одна сторона медалі, адже для того, щоб цю інформацію переглянути (витягти), потрібна як мінімум операційна системаі відповідні програми, які за великим рахунком теж є інформаційними даними.

Цікаво, що у школах під час уроків інформатики під час виборів правильного варіанта відповіді такі питання часто зустрічається твердження, що, мовляв, для довгострокового зберігання інформації служить оперативна пам'ять. І школярі, не знайомі зі специфікою та принципами її роботи, вважають це правильною відповіддю.

На жаль, вони помиляються, оскільки в ОЗУ зберігається лише інформація про запущені в Наразіпроцесів, а при їх завершенні або перезавантаженні системи оперативна пам'ять повністю очищається. Це схоже на принцип дії колись популярних дитячих іграшок для малювання, коли на екрані спочатку можна було щось намалювати, а потім струсити іграшку і малюнок зникав, або коли вчитель стирає з класної дошки текст, написаний крейдою.

Як інформація зберігалася раніше

Найперший спосіб збереження інформації як наскельних малюнків (до речі, графіка) відомий ще з незапам'ятних часів.

Набагато пізніше з появою мови збереження інформації стало являти собою процес, так би мовити, передачі з вуст у вуста (міфи, легенди, билини). Писемність призвела до того, що почали з'являтися книги. Не забули й картини чи малюнки. З появою технологій фотографії, запису звуку та відео на інформаційному полі з'явилися відповідні носії. Але це виявлялося недовговічним.

Пристрій для тривалого зберігання інформації: основні вимоги

Щодо комп'ютерних системслід чітко розуміти, яким саме вимогам повинні відповідати сучасні носії, щоб інформація зберігалася на них максимально довго.

Найголовніша вимога - довговічність та стійкість до зносу та фізичних чи інших ушкоджень. І стосовно будь-якого типу носіїв про тимчасові проміжки можна говорити досить відносно, адже, як відомо, «ніщо не вічне під Місяцем».

Для довготривалого зберігання інформації служать якісь носії

Тепер перейдемо безпосередньо до пристроїв, на яких дані будь-якого типу можна зберігати, якщо не завжди, то принаймні досить довго. Отже, довгострокового зберігання інформації служать носії яких типів?

Серед найбільш часто використовуваних стосовно комп'ютерної техніки виділяють такі:

внутрішні та знімні жорсткі та ZIP-диски комп'ютерів;
оптичні CD-диски, DVD- та Blu-ray-носії;
флеш-пам'ять будь-якого типу;
дискети (зараз використовуються вкрай рідко).

Переваги та недоліки носіїв

Як видно з наведеного переліку, тільки вінчестери, що вбудовуються в комп'ютери, відносяться до внутрішнім пристроямзберігання даних. Усі інші носії є зовнішніми.

Але всі вони тією чи іншою мірою схильні до старіння або зовнішнім впливам. У цьому сенсі дискети або ті ж CD-диски або носії іншого формату є небезпечними, хоча оптичні носії в цьому відношенні виглядають більш зносостійкими. Але скільки можуть прослужити? 5-10 років? Адже якщо інформацію, що на них зберігається, переглядати дуже часто, термін служби скорочується.

Флеш-накопичувачі та вінчестери мають більш довгі терміни експлуатації, але і вони не застраховані від зносу, пошкоджень і старіння.

Вінчестери починають «сипатися» (це природний процес), флешки можуть піддаватися впливу того ж сонячного світла, вологи або навіть видаляти дані при неправильному вилученні програмних збоях. Крім того, є ще багато додаткових факторів, які можуть призвести до непрацездатності пристроїв.

Тим не менш, говорячи про те, що для довготривалого зберігання інформації служать пристрої, наведені в списку вище, варто враховувати, що така класифікація наводиться виключно для справ у комп'ютерному світі. Хто знає, може, навіть у вже найближчому майбутньому будуть винайдені абсолютно нові носії, які використовують інші технології, адже, як стверджується, створення квантових комп'ютерів уже не за горами.

Вступ

Сучасне суспільство характеризується інтенсивним розвитком технічних та програмних засобів. На основі своєчасного поповнення, накопичення, переробки інформаційного ресурсу можливе раціональне управління та прийняття вірних рішень. Особливо важливим це для сфери економіки. Постійне зростання інформаційних потоків висуває підвищені вимоги до застосування пристроїв зберігання даних. У зв'язку з цим розгляд питання, що стосується засобів довгострокового зберігання інформації, є досить актуальним.

У цій роботі увага приділяється окремому елементуархітектури персонального комп'ютера, відомого як «зовнішня пам'ять» Викладення матеріалу починається з формування загального уявлення про предмет вивчення. Далі слідує висвітлення найважливіших складових частин обраної теми. Кожен розділ послідовно розкриває особливості зазначених пристроїв, зокрема сутність засобу, його функції, технічні характеристики, сфера та умови застосування.

Практична частина представленої роботи присвячена вирішенню економічного завдання. За наведеними даними проводився розрахунок загальної суми повернення за кредитним договором. Аналогічні підрахунки можуть застосовуватись у низці економічних та фінансово-кредитних організацій. Обчислення супроводжуються коментарями до алгоритму виконання завдання, побудовою відповідних таблиць та графічного елемента.

Робота виконувалася на ПК IBM стандартної конфігурації, що включає системний блок, монітор, клавіатуру, миша з такими характеристиками: 64-розрядний мікропроцесор Celeron 2,4 ГГц, ОЗП 1024 Мб, жорсткий диск Samsung з об'ємом 80 Гб, дисковод 3,5" Samsung, CD-RW LG 52x32x52, монітор Acer 17" роздільною здатністю 1280х1024. Робота велася в Windows XP з використанням текстового редактора Microsoft Office Word 2003, табличного процесора Microsoft Office Excel 2003, що входять до інтегрованого ППП Microsoft Office 2003.

1. Пристрої довгострокового зберігання даних на ПК

Вступ 4

1.1. Класифікація пристроїв зовнішньої пам'яті ПК 5

1.2. Опис конкретних видів 6

Дискета 6

Компакт-диск 7

Жорсткий диск 12

Flash-пам'ять 18

Висновок 20

Вступ

p align="justify"> Персональний комп'ютер призначений для автоматизації процесу обробки інформації. При цьому дані в ЕОМ заносяться за допомогою пристроїв введення та підлягають подальшій обробці. Однак досить часто виникає необхідність зберігання та перенесення великих обсягів інформації. Постійне зберігання таких інформаційних масивів у пам'яті комп'ютера є нераціональним. При врахуванні таких факторів широке застосування знаходять пристрої довгострокового зберігання даних, які називають зовнішньою пам'яттю.

Зовнішня (довготривала) пам'ять (ВЗУ – зовнішнє запам'ятовуючий пристрій) призначена для тривалого зберігання програм і даних, які не використовуються в даний момент оперативної пам'ятіПК, і є незалежною, тобто. цілісність її вмісту залежить від того, включений чи вимкнений комп'ютер. Зокрема у зовнішній пам'яті зберігається все програмне забезпечення ПК. На відміну від оперативної пам'яті зовнішня пам'ять немає прямого зв'язку з процесором. Крім того, носії зовнішньої пам'яті забезпечують транспортування даних у тих випадках, коли комп'ютери не об'єднані в мережі (локальні або глобальні).

Класифікація пристроїв зовнішньої пам'яті ПК

Пристрої зовнішньої пам'яті або, інакше, зовнішні пристрої дуже різноманітні. Їх можна класифікувати за цілою низкою ознак: за видом носія, типу конструкції, за принципом запису та зчитування інформації, методом доступу і т.д.

Один із можливих варіантів класифікації ВЗП представлений нижче на рис. 2.

Рис. 2.Класифікація ВЗП

Для роботи із зовнішньою пам'яттю необхідна наявність накопичувача (пристрою, що забезпечує запис та (або) зчитування інформації) та пристрої зберігання - носія.

Залежно від типу носія всі ВЗП можна поділити на накопичувачі на магнітній стрічці та дискові накопичувачі.

Накопичувачі на магнітній стрічці, у свою чергу, бувають двох видів: накопичувачі на бобінній магнітній стрічці (НБМЛ) та накопичувачі на касетній магнітній стрічці (НКМЛ – стримери). У ПК використовуються тільки стримери.

Накопичувачі на дисках - пристрої для запису/читання з магнітних (оптичних) носіїв. Призначення цих накопичувачів: зберігання великих обсягів інформації, запис і видача інформації, що зберігається на запит в оперативний запам'ятовуючий пристрій. Диски відносяться до машинних носіїв інформації із прямим доступом. Поняття прямий доступ означає, що ПК може "звернутися" до доріжки, на якій починається ділянка з шуканою інформацією або куди потрібно записати нову інформацію, безпосередньо, де б не знаходилася головка запису/читання накопичувача.

Таким чином, до основних пристроїв тривалого зберігання даних можна віднести:

накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД);

накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД);

накопичувачі на оптичних дисках (CD, CD-RW);

накопичувачі на записувальних магнітооптичних дисках;

накопичувачі на магнітній стрічці (стримери) та ін.

1.2 Опис конкретних видів:

Д іскета

Дискета - портативний магнітний носій інформації, що використовується для багаторазового запису та зберігання даних порівняно невеликого обсягу. Цей вид носія був особливо поширений у 1970-х – на початку 2000-х років. Замість терміна «дискета» іноді використовується абревіатура ГМД – «гнучкий магнітний диск» (відповідно, пристрій для роботи з дискетами називається НГМД – «накопичувач на гнучких магнітних дисках», жаргонний варіант – флопривід, флопік, флопар від англійської floppy-disk).

Зазвичай дискета є гнучкою пластиковою пластинкою, покритою феримагнитным шаром , звідси англійська назва «floppy disk» («гибкий диск»). Ця пластинка міститься в пластмасовий корпус, що захищає магнітний шар від фізичних ушкоджень. Оболонка буває гнучкою чи міцною. Запис та зчитування дискет здійснюється за допомогою спеціального пристрою – дисковода (флоппі-дисковода).

Дискети зазвичай мають функцію захисту від запису, за допомогою якої можна надати доступ до даних лише у режимі читання.

В даний час дискети практично повсюдно витіснені більш ємними видами накопичувачів, що володіють набагато меншою питомою вартістю. До таких відносяться, перш за все, накопичувачі на флеш-пам'яті, що записуються CD та DVD-диски (особливо DVD-RAM).

Компакт диск

("CD", "Shape CD", "CD-ROM", "КД ПЗУ") - оптичний носій інформації у вигляді диска з отвором у центрі, інформація з якого зчитується за допомогою лазера. Спочатку компакт-диск був створений для цифрового зберігання аудіо (т. зв. Audio-CD), проте в даний час широко використовується як пристрій зберігання даних широкого призначення (т. зв. CD-ROM). Абревіатура "CD-ROM" означає "Compact Disc Read Only Memory" що в перекладі означає компакт-диск з можливістю читання. "КД ПЗУ" означає "Компакт-диск, постійне запам'ятовуючий пристрій". CD-ROM часто помилково називають CD-привід для читання компакт-дисків. Компакт-диск був створений у 1979 році компаніями Philips та Sony.

Компакт-диски виготовляються з полікарбонату товщиною 1,2 мм, покритого найтоншим шаром алюмінію (раніше використовувалося золото) із захисним шаром з лаку, на якому зазвичай наноситься графічне представлення вмісту диска. Тому, всупереч поширеній думці, компакт-диск, ніколи не слід класти вгору ногами (етикеткою вниз), так як алюмінієвий шар, що відображає, на якому і зберігаються дані, знизу захищений, як було сказано вище, 1,2-міліметровим шаром полікарбонату, а зверху – лише тонким шаром лаку. Крім того, на стороні, що відображає, є кільцевий виступ висотою 0,5 мм, що дозволяє диску, покладеному на рівну поверхню, не торкатися цієї поверхні. У центрі диска розташований отвір діаметром 15 мм (за бажання диск можна переносити, надівши на палець, взагалі не торкаючись його поверхні).

Інформація на диску записується у вигляді спіральної доріжки про пити (поглиблення), видавлених на алюмінієвому шарі (на відміну від технології запису CD-ROM де інформація записується циліндрично). Кожен піт має приблизно 125 нм завглибшки і 500 нм завширшки. Довжина піта варіюється від 850 нм до 3,5 мкм. Відстань між сусідніми доріжками спіралі – 1,5 мкм. Дані з диска читаються за допомогою лазерного променя з довжиною хвилі 780 нм, що просвічує полікарбонатний шар, відбивається від алюмінієвого та зчитується фотодіодом. Промінь лазера утворює на шарі, що відбиває пляма діаметром приблизно 1,5 мкм. Так як диск читається з нижньої сторони, кожен піт виглядає для лазера як піднесення. Місця, де таких піднесень відсутні, називаються майданчиками.

Щоб вам було легше уявити відношення розмірів диска і піта: якщо компакт-диск був би величиною зі стадіон, піт був би розміром приблизно з піщинку.

Світло від лазера, що потрапляє на майданчик, відображається та вловлюється фотоприймачем. Якщо світло потрапляє на піднесення, він відчуває інтерференцію зі світлом, відбитим від майданчика навколо піднесення і не відбивається. Так відбувається тому, що висота кожного піднесення дорівнює чверті довжини хвилі світла лазера, що призводить до різниці у фазах половину довжини хвилі між світлом, відбитим від майданчика і світлом, відбитим від піднесення.

Компакт-диски бувають штамповані на заводі (CD-ROM), CD-R для одноразового запису, CD-RW для багаторазового запису. Диски останніх двох типів призначені для запису в домашніх умовах на спеціальних приводах, що пишуть. У деяких CD-плеєрах та музичних центрах такі диски можуть не читатися (останнім часом усі виробники побутових музичних центрів та CD-плеєрів включають у свої пристрої підтримку читання CD-R/RW).

Швидкість читання/запису CD вказується кратною 150 KБ/с (тобто 153600 байт/с). Наприклад, 48-швидкісний привод забезпечує максимальну швидкість читання (або запису) CD дисків, рівну 48 * 150 = 7200 KБ/с (7,03 MБ/с).

Вага диска без коробки складає 15,7 гр. Вага диска у звичайній (не «слим») коробці дорівнює ~74 гр.

Shape CD (фігурний компакт-диск) – оптичний носій цифрової інформаціїтипу CD-ROM, але з суворо круглої форми, і з обрисом зовнішнього контуру у вигляді різноманітних об'єктів, як-от портрети, машини, літаки, диснеевские персонажі, сердечка, зірочки, овали, у вигляді кредитних карток тощо.

Існують і диски, призначені для запису в домашніх умовах: CD-R (Compact Disc Recordable) для одноразового запису та CD-RW (Compact Disc ReWritable) для багаторазового. У таких дисках відбивна здатність пітів і проміжків між ними повинні імітуватися в інший спосіб. Це досягається додаванням барвника між золотою (алюмінієвою) поверхнею та шаром полікарбонату. У первісному стані рівень барвника прозорий і дозволяє променю лазера вільно проходити через нього і відбиватися від золотого (алюмінієвого) покриття. Під час запису лазер перетворюється на режим підвищеної потужності(8-16мВт). Коли лазер потрапляє на барвник, він нагріває його, руйнуючи хімічні зв'язки і утворює темні, непрозорі плями. Під час читання променем лазера з потужністю 0,5 мВт фотодетектор помічає різницю між пропаленими плямами та незайманими областями. Ця різниця інтерпретується так само, як і різниця між виїмками та рівними поверхнями на звичайних компакт-дисках.

Ми поділимося досвідом у роботі з різними накопичувачами та розповімо, які з них надійні, а на яких краще не зберігати нічого цінного. Ви дізнаєтеся, як зберегти дані в цілості та безпеці, хоча б на століття.

Загальні правила зберігання цінної інформації

Є кілька правил, що працюють щодо будь-якої інформації, яку важливо зберегти в цілості та безпеці. Якщо не хочете втратити дорогі серцю фотографії, важливі документи чи цінні роботи, то:

Створіть якнайбільше копій. Таким чином ви підстрахуєте себе декількома запасними копіями і в разі втрати однієї копії у вас залишиться ще кілька інших екземплярів.
Зберігайте дані лише у найпоширеніших та загальноприйнятих форматах. Не варто вдаватися до екзотики і застосовувати маловідомі типи файлів, адже одного прекрасного дня просто не зможете знайти програму для його відкриття (наприклад тексти краще зберігати в ODF або TXT, а не DOCX і DOC).
Зробивши кілька копій, розмістіть їх на різних носіях, не варто зберігати все на тому самому жорсткому диску.
Не використовуйте стиснення або шифрування даних. Якщо такий файл навіть трохи пошкодиться, вже ніколи не вийде отримати доступ до нього і відкрити вміст. Для тривалого зберігання медіафайлів використовуйте стислі формати. Для аудіо це WAV, для зображень підходять RAW, TIFF та BMP, відео файли – DV. Щоправда, тут знадобиться носій досить великої ємності, щоб вмістити такі файли.
Постійно перевіряйте цілісність своєї інформації та створюйте додаткові копії новими способами та на нових пристроях.

Такі прості правила допоможуть вам на довгі роки зберегти важливі документи, дорогі фото та відео записи. А зараз розглянемо де найдовше інформація буде в цілості та безпеці.

Про популярні носії та їх надійність

До найпоширеніших і найпопулярніших способів зберігання цифрової інформації відноситься використання жорстких дисків, Flash-носії ( SSD диски, флешки та карти пам'яті), запис оптичних дисків (CD, DVD та Blu-Ray). Додатково існує маса хмарних сховищдля будь-яких даних (Dropbox, Яндекс Диск, Google Drive та багато інших).

Як ви думаєте, що з усього перерахованого є найкращим місцемзберігання важливої інформації? Давайте вивчимо кожен із цих способів.

Як ви зрозуміли, серед самих доступних способівнайкраще зберігати свої дані саме на оптичних дисках. Але не всі з них здатні впоратися з плином часу і далі ви дізнаєтеся, які краще підходять для наших цілей. Крім того, гарним рішеннямбуде використання відразу кількох, згаданих способів, одночасно.

Використовуємо оптичні диски правильно!

Можливо, деякі з вас чули про те, як довго можна зберегти інформацію на оптичних дисках типу CD чи DVD. Деякі, мабуть, навіть записали певні дані на них, але через кілька років не вдалося прочитати диски.

Насправді тут немає нічого дивного, термін зберігання інформації на подібних носіях також залежить від багатьох факторів. Насамперед, важливу роль відіграє якості самого диска та його тип. Крім цього слід дотримуватися певних умов зберігання та процесу запису.

Не використовуйте для тривалого зберігання перезаписувані види дисків (CD-RW, DVD-RW), вони не створені для цих цілей.
Тестування показало, що статистично найбільш тривалий термін зберігання інформації саме у CD-R дисківі він перевищує 15 років. Тільки половина всіх перевірених DVD-R показала такі результати. Що ж до Blu-ray, то тут точну статистику знайти не вдалося.
Не варто гнатися за дешевизною і купувати болванки, які продаються за копійки. Вони мають дуже низьку якість та не підійдуть для важливої інформації.
Записуйте диски на мінімальній швидкості та робіть все в одну сесію запису.
Диски повинні зберігатися у захищеному від прямих сонячних променів місці, зі стабільною, кімнатною температурою та помірною вологістю. Не піддавайте їх жодним механічним впливам.
В окремих випадках, на сам запис впливає і якість приводу, який нарізає болванки.

Який диск вибирає для зберігання даних?

Як ви зрозуміли, диски бувають різні. Всі головні відмінності пов'язані з поверхнею, що відображає, типом полікарбонатної основи і якістю в цілому. Навіть є брати продукцію однієї і тієї ж фірми, але виготовлену в різних країнах, то тут якість може різнитися на порядок.

Як поверхню, на яку проводиться запис використовують ціаніновий, фталоціаніновий або металізовані шари. Поверхня, що відображає, створюється золотим, срібним або зі сплавів срібла покриттям. Найбільш якісні та довговічні диски виготовляються саме з фталоціаніну із золотим напилюванням (т. до. золото не схильне до окислення). Але є диски з іншими комбінаціями цих матеріалів, які також можуть похвалитися гарною довговічністю.

На превеликий жаль призвела спроба знайти спеціальні дискиДля зберігання даних, у нас їх практично не реально зустріти. За бажання такі оптичні носії можна замовити через інтернет (далеко не завжди дешево). Серед лідерів, які можуть зберегти вашу інформацію як мінімум на століття, можна виділити DVD-R і CD-R Mitsui (цей виробник взагалі гарантує до 300 років зберігання), MAM-A Gold Archival, JVC Taiyu Yuden та Varbatium UltraLife Gold Archival.

До найбільш ідеальних варіантів, для зберігання цифрової інформації можна додати і Delkin Archival Gold, які взагалі ніде не зустрілися на території нашої країни. Але як уже було сказано, все перераховане можна без особливих зусиль замовити в інтернет-магазинах.

З доступних дисків, які можна у нас зустріти, найякіснішими та спроможними забезпечити збереження інформації як мінімум на десятиліття будуть:

Verbatium, Індійського, Сінгапурського, ОАЕ чи Тайванського виготовлення.
Sony, які створюються у тому ж Тайвані.

Але той факт, що всі ці диски вміють довго зберігати інформацію ще не гарантує, що вона на довго збережеться. Тому не забувайте дотримуватись тих правил, які ми виділили ще на самому початку.

Погляньте на наступний графік, на ньому позначено залежність появи помилок зчитування даних, від часу знаходження оптичного дискав агресивному середовищі. Зрозуміло, що графік створений саме для маркетингового просування товару, але все ж таки зверніть увагу, що на ньому є дуже цікава Millenniata, на дисках якої взагалі не з'являються помилки. Зараз ми про неї дізнаємось більше.

Millenniata M-Disk

Серед продукції цієї компанії є диски серії M-Disk DVD-R та M-Disk Blu-Ray, здатні зберігати важливі дані терміном до 1000 років. Така приголомшлива надійність досягається використанням в основі дисків неорганічного скловуглецю, який на відміну від інших дисків, де використовуються органічні матеріали, не схильний до окислення, розкладання під дією світла і тепла. Такі диски легко переноситимуть потрапляння кислот, лугів і розчинників, а також можуть похвалитися вищою стійкістю до механічних впливів.

Під час запису, на поверхні, у буквальному значенні слово пропалюються невеликі вікна (на звичайних дисках відбувається пігментація плівки). Основа диска аналогічно розрахована більш серйозні випробування і здатна зберігати свою структуру навіть під впливом високих температур.

Засоби довготривалого зберігання та накопичення даних (зовнішнє запам'ятовуючий пристрій) забезпечують запис та читання великих масивів інформації, якими можуть використовуватися: тексти програм мовами високого рівня, програми у машинних кодах, файли з даними тощо. Як зовнішні запам'ятовуючі пристрої в ПЕОМ в основному використовуються накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД) і накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НМД) типу "вінчестер".

Накопичувачі на гнучких магнітних дисках є основними пристроями зовнішньої пам'яті ПЕОМ. Носієм інформації в НГМД служить гнучкий магнітний диск (ГМД), виготовлений із синтетичної плівки, покритої зносостійким феролаком. Інформація на ГМД розміщується в послідовному коді на концентричних кіл (доріжках), кожна з яких розбита на сектори. Сектор є одиницею обміну даними між ВП та НГМД. В одному секторі може розміщуватись 128,256, 512 або 1024 байт даних. У ПЕОМ перелічені формати даних можна встановлювати програмно.

ГМД має установчий отвір (УО) для фіксації диска в дисководі та індексний отвір (ІВ) для ідентифікації початку доріжок. Для захисту від несприятливих впливів зовнішнього середовища ГМД поміщається у прямокутний конверт, що має проріз для підведення магнітних головок (ПМГ), проріз індексного отвору (ПІО) та отвір кріплення ГМД дисководу (ОКД). Інформація, що записується на ГМД, за своїм призначенням поділяється на службову та робочу. Службова інформація використовується для керування та синхронізації роботи НГМД. Вона у свою чергу поділяється на інформацію, що індентефікує доріжку, та інформацію, що індентефікує сектор. Робоча інформація подає дані користувача.

Місткість НГМД в ПЕОМ становить 160 Кбайт і більше в залежності від кількості магнітних головок у накопичувачі та щільності запису даних на ГМД. Існують такі різновиди НГМД: з одинарною та подвійною щільністю запису; односторонні - з одного та двосторонні - з двома МГ. У двосторонніх НГМД для запису та читання даних можна використовувати обидві поверхні ГМД. Відповідно до різновидів НГМД прийнято і відповідне маркування ГМД: SS - односторонній диск одинарної щільності; SD – односторонній диск подвійної щільності; DD – двосторонній диск подвійної щільності.

Поряд із НГМД розвинені моделі ПЕОМ комплектуються також накопичувачами на магнітних дисках типу "вінчестер". Їх відмінні особливості -герметично закрита єдина конструкція диска, магнітних головок читання-запису та їх приводу, невеликий зазор (у порівнянні зі звичайними НДМ) між магнітними головками та поверхнею диска(0,5 мкм), невеликий тиск притиску магнітної головки (10 г по порівняно з 350 г у звичайних НМД), мала товщина магнітного диска.

Герметично закрита конструкція збільшує вдвічі надійність роботи проти звичайним НМД. Зменшення зазору між поверхнею диска та магнітними головками значно збільшує поздовжню та поперечну щільність запису. НМД типу "вінчестер" вважаються третьим поколінням НМД і мають близькі до граничних показників. Так, НМД діаметром 356 мм на одній поверхні може містити до 1770 доріжок (1300 Мбайт інформації).

Розробка модемів.

Перші системи обробки інформації, у яких підключення абонентів до ЕОМ застосовувалася телеграфна апаратура, було створено початку 60-х. У таких системах передача велася із застосуванням звичайної телеграфної апаратури за відносно низьких швидкостей, що не перевищують 110 біт/сек.

Наступним етапом у розвитку систем передачі даних стала розробка модемів, що забезпечують можливість передачі двійкової інформаціїпо телефонним лініям.

Модем- електронний пристрій, наділене функціями модулювання даних на передавальному кінці лінії зв'язку та демодулювання на приймаючому кінці лінії зв'язку. Модулювання сигналу означає перетворення сигналу до виду, що дозволяє передавати його на далекі відстані. Наприклад, типовий акустичний модем обладнаний двома чашоподібними рецепторами, куди кладеться телефонна трубка. Модем приєднано до комп'ютера, від якого приймає інформацію у вигляді послідовності двійкових сигналів - бітів. Однак телефон призначений для передачі звукової частоти, а двійкові біти - це лише електричні імпульси, не чутні людського вуха. Тому електричні імпульси попередньо перетворюються в модемі сигнали звукової частоти, а потім передаються по телефонних лініях. На іншому кінці відбувається зворотний процес переведення сигналів звукової частоти в послідовність двійкових електричних імпульсів - бітів, придатних для роботи комп'ютера. Такі перетворення називаються модулюванням і демодулюванням, описаний пристрій є лише найпростішим модемом.

Перші зразки модемів мали відносно низьку швидкістьпередачі даних, однак у подальшому швидкість передачі по комутованих каналах зросла до 1200 біт/сек у дуплексному режимі - режимі одночасного введення та виведення інформації або до 9600 біт/сек у напівдуплексному режимі - режимі призначеному для послідовного введення та виведення інформації.

З середини 60-х починається інтенсивний розвиток спеціалізованих систем обробки інформації, що базуються на виділених каналах. Такі системи створюються задля забезпечення потреб окремих організацій, які мають як обчислювальними ресурсами, і каналами связи. Проте експлуатація таких систем показала, що обчислювальні ресурси і канали зв'язку, що застосовуються в них, використовуються недостатньо ефективно, системи виявляються дорогими і мало пристосованими до умов, що змінюються. Виявилася потреба багатьох користувачів звертатися до потужних обчислювальних машин відносно короткі проміжки часу.

Все це призвело до розробки систем передачі даних колективного користування, в яких багато користувачів можуть через мережі зв'язку загального користуванняпідключатися на свій вибір до різних засобів обробки інформації.

Клавіатура.

Клавіатура важливий і універсальний пристрій для введення інформації в комп'ютер.

За розташуванням клавіш настільні клавіатури діляться на два основних типи, що функціонально нітрохи не поступаються один одному. У першому варіанті функціональні клавіші розташовуються у двох вертикальних рядах, а окремих груп клавіш управління курсором немає. Загалом у такій клавіатурі 84 клавіші.

Другий варіант клавіатури, яку прийнято називати вдосконаленою, має 101 або 102 кнопки. Клавіатурою такого типу постачаються сьогодні майже всі настільні персональні комп'ютери. Професіонали не люблять цю клавіатуру через те, що до функціональних клавіш доводиться далеко тягтися, у верхній ряд клавіш через усю літерну клавіатуру. Однак кількість функціональних клавішу вдосконаленій клавіатурі не 10, а 12.

У портативному комп'ютеріКлавіатура зазвичай є вбудованою частиною конструкції.

Розташування літерних клавіш на комп'ютерних клавіатурах є стандартним. Сьогодні повсюдно застосовується стандарт QWERTY - по перших шести латинських літерних клавішах верхнього ряду. Йому відповідає вітчизняний стандарт ЙЦУКЕН розташування клавіш кирилиці, практично аналогічний розташування клавіш на друкарській машинці.

Стандартизація розміру та розташування клавіш потрібна для того, щоб користувач на будь-якій клавіатурі міг без переучування працювати “сліпим методом”. Сліпий десятипальцевий метод є найбільш продуктивним, професійним і ефективним. На жаль, клавіатура через низьку продуктивність користувача виявляється сьогодні найвужчим місцем швидкодіючої обчислювальної системи.

Працювати з клавіатурою дуже просто та наочно. Щоб кожному символу клавіатури поставити відповідність певний байт інформації, використовують спеціальну таблицю кодів ASCII (American Standart Code for Information Interchange) -американський стандарт кодів обмінюватись інформацією, застосовуваній більшості комп'ютерів.

Після натискання клавіші клавіатура посилає процесору сигнал переривання і змушує процесор призупинити свою роботу та перейти на програму обробки переривання клавіатури.

При цьому клавіатура у своїй спеціальній пам'яті запам'ятовує, яка клавіша була натиснута (зазвичай у пам'яті клавіатури може зберігатися до 20 кодів натиснутих клавіш, якщо процесор не встигає відповісти на переривання). Після передачі натиснутої клавіші процесору ця інформація з пам'яті клавіатури зникає.

Крім натискання клавіатура відзначає також і відпускання кожної клавіші, посилаючи процесору свій переривання сигнал з відповідним кодом.

Введення символів з клавіатури здійснюється тільки в тій точці екрана, де знаходиться курсор. Курсор є прямокутником або рисою контрастного кольору довжиною в один символ.

Спеціальні клавіші клавіатури: Спеціальні (службові) клавіші виконують такі основні функції: (ENTER) -введення команд виконання процесором; (ESC) -скасування будь-якої дії; (TAB) -переміщення курсору на позицію табуляції; (INS) -перемикання режиму вставки символу в положенні курсору в ражим вибою символу в положенні курсору;

(DEL) -видалення символу в положенні курсору;

(BACKSPACE) -видалення символу ліворуч від курсора;

(HOME) -переміщення курсору на початок тексту;

(END) -переміщення курсору до кінця тексту;

(PGUP) -переміщення курсору на одну екранну сторінку за текстом догори;

(PGDN) -переміщення курсору однією екранну сторінку за текстом вниз;

(ALT) і (CTRL) -при одночасному натисканні цих клавіш з будь-якої іншої викликається зміна дії останньої;

(SHIFT) -утримання цієї клавіші в натиснутому стані забезпечує зміну регістра;

(CAPS LOCK) -фіксація/розфіксація регістру великих літер;