Інформація

(від лат. informatio- «роз'яснення, виклад, поінформованість») - відомості про що-небудь, незалежно від форми їхнього уявлення.

Види інформації:

• Звукова
• Текстова
• Числова
• Відеоінформація
• Графічна

Графічна

Перший вид, для якого був реалізований спосіб зберігання інформації про навколишній світ у вигляді наскальних малюнків, а пізніше у вигляді картин, фотографій, схем, креслень на папері, полотні, мармурі та ін матеріалах, що зображають картини реального світу.

Звукова

- світ навколо нас сповнений звуків і завдання їх зберігання та тиражування було вирішено з винаходом звукозаписних пристроїв у 1877 р. Її різновидом є музична інформація - для цього виду був винайдений спосіб кодування з використанням спеціальних символів, що уможливлює зберігання її аналогічно графічній інформації.

Текстова

- спосіб кодування мови людини спеціальними символами - літерами, причому різні народи мають різні мови та використовують різні набори букв для відображення мови.

Числова

- кількісна міра об'єктів та його властивостей у світі. Аналогічно текстової інформації для відображення використовується метод кодування спеціальними символами - цифрами, причому системи кодування (числення) можуть бути різними.

Носій інформації

- будь-який матеріальний об'єкт чи середовище, здатний досить тривалий час зберігати у своїй структурі занесену в нього інформацію. Носієм інформації може бути будь-який об'єкт, з якого можливе читання (зчитування) інформації, що є на ньому.

Види цифрових носіїв інформації:

• Стрічкові носії інформації
• Накопичувачі на гнучких магнітних дисках
• Накопичувачі на жорстких магнітних дисках
• Накопичувачі на оптичних дисках
• Флеш-пам'ять

Магнітна стрічка

- носій магнітного запису, що є тонкою гнучкою стрічкою, що складається з основи і магнітного робочого шару. Робочі властивості магнітної стрічки характеризуються її чутливістю при запису та спотвореннями сигналу в процесі запису та відтворення.

Дискета

- портативний магнітний носій інформації, що використовується для багаторазового запису та зберігання даних порівняно невеликого обсягу. Зазвичай дискета є гнучкою пластиковою пластинкою, покритою феромагнітним шаром. Ця пластинка міститься в пластмасовий корпус, що захищає магнітний шар від фізичних пошкоджень.

Жорсткий диск

- пристрій довільного доступу, що запам'ятовує, заснований на принципі магнітного запису. Є основним накопичувачем даних у більшості комп'ютерів. Місткість сучасних жорстких дисків досягає 4000 Гб (4 терабайт) і наближається до 5 Тб.

Оптичні диски зазвичай мають полікарбонатну або скляну термооброблену основу. Інформаційна поверхня оптичних дисків покрита міліметровим шаром міцного прозорого пластику (полікарбонату). У процесі запису та відтворення на оптичних дисках роль перетворювача сигналів виконує лазерний промінь. Інформаційна ємність оптичного диска досягає 1 Гбайт (при діаметрі диска 130 мм) та 2-4 Гбайт (при діаметрі 300 мм).

Флеш-пам'ять

- різновид твердотільної напівпровідникової енергонезалежної пам'яті, що перезаписується. Флеш-пам'ять може бути прочитана скільки завгодно разів, але писати на таку пам'ять можна лише обмежену кількість разів (зазвичай близько 10 тисяч разів). Об'єм пам'яті від 200 мегабайт до 1 Тбайт.

Інформатика та ІКТ 10-11 клас Семакін, Інформатика 10-11 клас Семакін, Зберігання інформації, Використання магнітних носіїв інформації, Використання оптичних дисків та флеш-пам'яті

З базового курсувам відомо:
Людина зберігає інформацію у власній пам'яті, а також у вигляді записів на різних зовнішніх (по відношенню до людини) носіях: на камені, папірусі, папері, магнітних та оптичних носіях та ін. Завдяки таким записам, передається не лише у просторі (від людини до людині), але й у часі - з покоління до покоління.
Розглянемо методи зберігання інформації докладніше.
Інформація може зберігатися у різних видах: як записаних текстів, малюнків, схем, креслень; фотографій, звукозаписів, кіно або відеозаписів. У кожному випадку застосовуються носії.
Носій - це матеріальне середовище, що використовується для запису та зберігання інформації.
Фактично носієм інформації може бути будь-який матеріальний об'єкт. Інформацію можна зберігати на камені, дереві, склі, тканині, піску, тілі людини тощо. Тут ми не обговорюватимемо різні історичні та екзотичні варіанти носіїв. Обмежимося сучасними засобами зберігання інформації, які мають масове застосування.
Використання паперових носіїв інформації
Носієм, який має найбільш масове вживання, досі залишається папір. Винайдена у II столітті н. е. у Китаї папір служить людям вже 19 століть.
Для порівняння обсягів інформації на різних носіях будемо користуватися одиницею - байтом, вважаючи, що один текст «важить» 1 . Неважко підрахувати інформаційний обсяг книги, що містить 300 сторінок із розміром тексту на сторінці приблизно 2000 символів. Текст такої книги має обсяг приблизно 600 000 байт, або 586 Кб. Середня шкільна бібліотека, фонд якої становить 5000 томів, має інформаційний обсяг приблизно 2861 Мб = 2,8 Гб.
Що стосується довговічності зберігання документів, книг та іншої паперової продукції, то вона дуже залежить від якості паперу, барвників, які використовуються при записі тексту, умов зберігання. Цікаво, що до середини XIX століття (з цього часу для виробництва паперу почали використовувати деревину) папір робився з бавовни та текстильних відходів — ганчір'я. Чорнилами служили натуральні барвники. Якість тогочасних рукописних документів була досить високою, і вони могли зберігатися тисячі років. З переходом на деревну основу, з поширенням машинопису та засобів копіювання, з початком використання синтетичних барвників термін зберігання друкованих документів знизився до 200-300 років.
На перших комп'ютерах паперові носії використовувалися для цифрового представлення даних, що вводяться. Це були перфокарти: картонні картки з отворами, що зберігають двійковий інформації, що вводиться. На деяких типах ЕОМ для тих самих цілей застосовувалася перфорована паперова стрічка.
Використання магнітних носіїв інформації
У XIX столітті була винайдена магнітна. Спочатку вона використовувалася лише для збереження звуку. Найпершим носієм магнітного запису був сталевий дріт діаметром до 1 мм. На початку XX століття для цього використовувалася також сталева катана стрічка. Тоді ж (1906 р.) був виданий і перший патент на магнітний. Якісні характеристики всіх цих носіїв були дуже низькими. Досить сказати, що для виробництва 14-годинного магнітного запису усних доповідей на Міжнародному конгресі в Копенгагені в 1908 р. знадобилося 2500 км, або близько 100 кг дроту.
У 20-х роках XX століття з'являється спочатку на паперовій, а пізніше – на синтетичній (лавсановій) основі, на поверхню якої наноситься тонкий шар феромагнітного порошку. У другій половині XX століття на магнітну стрічку навчилися записувати зображення, з'являються відеокамери, відеомагнітофони.
На ЕОМ першого та другого поколінь використовувалася як єдиний вид змінного носія для пристроїв зовнішньої пам'яті. Будь-яка комп'ютерна на будь-якому носії зберігається у двійковому (цифровому) вигляді. Тому незалежно від виду інформації: це текст, або зображення, або звук - її обсяг можна виміряти в бітах і байтах. На одну котушку з магнітною стрічкою, що використовувалася в стрічкопротяжних пристроях перших ЕОМ, містилося приблизно 500 Кб інформації.
З початку 1960-х років у вжиток входять комп'ютерні магнітні диски: алюмінієві або пластмасові диски, вкриті тонким магнітним порошковим шаром завтовшки кілька мікрон. Інформація на диску розташовується круговими концентричними доріжками. Магнітні диски бувають жорсткими та гнучкими, змінними та вбудованими у дисковод комп'ютера.
Останні зазвичай називають вінчестерськими дисками.
Вінчестер комп'ютера - це магнітних дисків, одягнені на загальну вісь. Інформаційна ємність сучасних вінчестерських дисків вимірюється в гігабайтах (десятки та сотні Гб). Найбільш поширений тип гнучкого диска діаметром 3,5 дюйма містить близько 1,4 Мб даних. Гнучкі диски нині виходять із вживання.
У банківській системі велике поширення набули пластикові картки. Там теж використовується магнітний принцип запису інформації, з якою працюють банкомати, касові апарати, пов'язані з інформаційною банківською системою.
Використання оптичних дисків та флеш-пам'яті
Застосування оптичного або лазерного способу запису інформації починається в 1980-х роках. Його поява пов'язані з винаходом квантового генератора — лазера, джерела дуже тонкого (товщина порядку мікрона) променя високої енергії. Промінь здатний випалювати на поверхні плавкого матеріалу двійковий даних із дуже високою щільністю. Зчитування відбувається в результаті відображення від такої "перфорованої" поверхні лазерного променя з меншою енергією ("холодного" променя). Завдяки високій щільності запису, оптичні диски мають набагато більший інформаційний об'єм, ніж однодискові магнітні носії. Інформаційна ємність оптичного диска становить від 190 Мб до 700 Мб. Оптичні диски називаються компакт-дисками (CD).
У другій половині 1990-х років з'явилися універсальні цифрові відеодиски DVD (Digital Versatile Disk) з великою ємністю, що вимірюється в гігабайтах (до 17 Гб). Збільшення їх ємності в порівнянні з CD-дисками пов'язане з використанням лазерного променя меншого діаметра, а також двошарового та двостороннього запису. Згадайте приклад із шкільною бібліотекою. Весь книжковий фонд можна розмістити на одному DVD.
В даний час оптичні диски (CD та DVD) є найбільш надійними. матеріальними носіямиінформації, записаної цифровим способом. Ці типи носіїв бувають як одноразово записані - придатні тільки для читання, так і перезаписують - придатні для читання і записи.
В Останнім часомз'явилося мобільних цифрових пристроїв: цифрові фото- та відеокамери, МРЗ-плеєри, кишенькові комп'ютери, мобільні телефони, пристрої для читання електронних книг, GPS-навігатори та ін. Всі ці пристрої потребують переносних носіїв інформації. Але оскільки все мобільні пристроїДосить мініатюрні, те й до носіїв інформації їм пред'являються особливі вимоги. Вони повинні бути компактними, мати низьке енергоспоживання при роботі, бути енергонезалежними при зберіганні, мати велику ємність, високі швидкості запису та читання, тривалий термін служби. Всі ці вимоги задовольняють флеш-карти пам'яті. Інформаційний обсяг флеш-карти може становити кілька гігабайт.
В якості зовнішнього носіядля комп'ютера широкого поширення набули звані флеш-брелоки (їх називають у просторіччі «флешки»), випуск яких розпочався 2001 року. Великий обсяг інформації, компактність, висока швидкістьчитання/запису, зручність у використанні - основні переваги цих пристроїв. Флеш-брелок підключається до USB порту комп'ютера і дозволяє завантажувати зі швидкістю близько 10 Мб в секунду.
В останні роки активно ведуться роботи зі створення ще компактніших носіїв інформації з використанням так званих нанотехнологій, що працюють на рівні атомів і молекул речовини. В результаті один, виготовлений за нанотехнологією, зможе замінити тисячі. лазерних дисків. За припущеннями експертів приблизно через 20 років щільність зберігання інформації зросте настільки, що на носії об'ємом приблизно з кубічний сантиметр можна буде записати кожну секунду людського життя.
Система основних понять

Зберігання інформації
Носії інформації
Нецифрові	Цифрові (комп'ютерні)
Історичні: пергамент, шовк та ін. Сучасні:	Магнітні	Оптичні	Флеш-носія
	Стрічки Диски		Флеш-Флеш-карти брелоки
	Чинники якості носіїв
	Місткість - щільність зберігання даних, обсяг даних	Надійність зберігання - максимальний час збереження даних, залежність від умов зберігання
	Найбільшу місткість і надійність на сьогодні мають оптичні носії CD та DVD
	Перспективні види носіїв: носії на базі нанотехнологій

В даний час все більшої актуальності набуває проблема переваг тривалого зберігання інформації на різних носіяхта з використанням нових технологій. Не можна не визнати, що запровадження нових технологій пов'язане з додатковими витратами – заміна застарілих систем коштує дорого. Спробуємо, за допомогою традиційних методів, зіставити витрати на зберігання та використання інформації протягом тривалого часу (75 років) на різних носіях: папері, дисках, стрічці, плівці.

В даний час все більшої актуальності набуває проблема переваг тривалого зберігання інформації на різних носіях та з використанням нових технологій. Не можна не визнати, що запровадження нових технологій пов'язане з додатковими витратами – заміна застарілих систем коштує дорого. За допомогою традиційних методів зіставимо витрати на зберігання та використання інформації протягом тривалого часу (75 років) на різних носіях: папері, дисках, стрічці та плівці.

Результати проведеного аналізу є рамковими, попередніми. Для більш точного визначення собівартості різних варіантів необхідне проведення глибшого, багаторічного дослідження, аналогічного проведеному ClipperGroup, Inc. 2008 р.

При розрахунку собівартості враховувалися:

1. Оплата праці та навчання/перенавчання персоналу, зайнятого на всіх етапах зберігання, обліку та використання інформації.
2. Матеріальні витрати, пов'язані з придбанням та утриманням основних засобів (стелажів, дискових (далі RAID-масив) та стрічкових (далі – стример) накопичувачів, сканерів, комп'ютерів, мікрофільмованого обладнання тощо), витратних матеріалів (папери, дисків , стрічок, плівки та ін.
3. Витрати на утримання або оренду приміщень, будівель, споруд, забезпечення вентиляції, охорони та пожежної безпеки. Особливо велику роль відіграють витрати, пов'язані з енергоспоживанням.
4. Програмне забезпечення (з урахуванням оновлення).

Накладні витрати прийняті однаковими для зберігання на папері та плівці та великими для зберігання на дискових та стрічкових накопичувачах.

За нашими підрахунками, довготривале (протягом 75 років) зберігання, облік та використання 1 умовної одиниці зберігання на паперовому носії(100 аркушів) в даний час, за існуючого рівня оплати праці, тарифів на електроенергію тощо, в рік обходиться в середньому у 30 руб. З них на забезпечення зберігання витрачається близько 23 руб., На облік та використання близько 5 руб.

Частина витрат є одноразовими (на матеріали та оплату робіт з переплетення, оформлення обкладинок справ, шифрування, нумерації листів, опису, складання облікових документів тощо), частина – повторюваними через певну кількість років. Наприклад, поряд з одноразовими роботами з картонуванню, практикується періодичне перекартонування, пов'язане із закупівлею нових архівних коробок, оплатою праці працівників. І це, своєю чергою, тягне у себе роботи з переміщенню, оформленню ярликів тощо. Досить велику частку в собівартості зберігання «паперової» справи мають видача і підкладка справ і знепилювання, що часто проводиться. Залежно стану НСА, трудомістким, отже «дорогим» буває пошук необхідних даних.

Оскільки всі основні витрати, що формують собівартість «паперової справи», постійно зростають (зарплата, оренда та вартість утримання приміщень, матеріали тощо), його зберігання з кожним роком стає дедалі дорожчим. Якщо першого року вартість 1 ум. од. хр. становить 11,9 крб., то кінці терміну зберігання (навіть при постійних цінах і зарплатах) – 49 крб., тобто. у 4 рази дорожче.

Можливості для зниження собівартості при зберіганні на паперових носіяхобмежені. Вони реальні лише із залученням сучасних технологій, впровадженням електронних пошукових систем, електронного обліку тощо, що трансформує найтрадиційнішу систему зберігання, обліку та використання документів на «паперових» носіях.

Пошук шляхів зниження витрат на зберігання паперових справ може призвести до використання матеріалів нижчої якості, економії на забезпеченні умов зберігання, і, як наслідок, – до втрати документів.

Зворотну картину дає зберігання даних на плівці (мікрофільми, мікрофіші). Початковий етап – процес мікрофільмування, забезпечення умов зберігання – вимагають серйозних матеріальних витрат. Одноразові витрати на мікрофільмування 1 ум. од. хр. становлять понад 800 руб. Вони включають закупівлю дорогого обладнання, навчання персоналу, встановлення системи водопідготовки та ін. Обладнання необхідне і для контролю якості, зчитування інформації з плівки. Значну частку у собівартості становлять витрати на купівлю плівки, реактивів, очисників, утилізацію відходів.

Проте згодом зберігання 1 ум. од. хр. на плівці стає дешевшим, та був стабілізується одному рівні, й надалі мало змінюватися.

Що стосується обліку та використання мікрофільмів і мікрофішів, то (за винятком необхідності в спеціальних досить дорогих читальних апаратах) тут не так багато відмінностей від «паперового» варіанту. Все залежить від особливостей НСА.

В результаті, за нашими оцінками, середня вартість зберігання, обліку та використання 1 ум. од. хр. на плівці(зберігається протягом 75 років) становить близько 40 руб. Але плівка зберігатиметься набагато довше (порівняно і з папером, і з дисками, і зі стрічкою), а порівняно висока собівартість компенсується високою безпекою та компактністю зберігання. Крім того, сучасні технології дозволяють маркувати плівки штрих-кодами та мітками для подальшої машинної обробки та автоматизації пошуку даних, а також здійснювати одночасне оцифрування даних.

Співвідношення витрат за зберігання, облік та користування близько до «паперового» варіанту: з 40 крб. на зберігання витрачається близько 30 руб., На облік та використання - приблизно 6 руб.

У 2008 р. у виданні ClipperNotes були опубліковані результати розрахунків порівняно з стримерами (стрічковими накопичувачами) та дисковими масивами. Згідно з їхніми висновками стример має значні переваги перед RAID-масивом за вартістю та енергоспоживанням при тривалому зберіганні та великих обсягах даних, що зберігаються.

Вартість зберігання на дисках майже в 23 рази більша, ніж на стрічці, а вартість енергії при зберіганні на дисках майже в 290 разів вища, ніж на стрічці. , вартість дискової системи (RAID-масивів, контролерів, розгалужувачів, дисків, живлення, охолодження тощо) становитиме 14,7 млн ​​доларів (у тому числі вартість електроенергії - 550 тис. доларів), у той час як вартість стрічкової бібліотеки - менше 700 тис. доларів (зокрема вартість електроенергії – 304 долари). З цих розрахунків зберігання 1 ум.од.хр. протягом 1 року у RAID-масиві коштує 5, 35 руб; у стрімері - 2,5 руб.

За часом витрати розподілені нерівномірно. Велика їх частина і в тому, і в іншому випадку посідає початковий етап зберігання, коли купується все необхідне обладнання. Потім відбувається скорочення витрат у розрахунку на 1 од. хр. інформації.

Наші розрахунки показали, що зберігання, облік та використання 1 ум. од. хр. (400 Мбт) на дискахпротягом 75 років у середньому на рік обійдеться у 25 руб. Підтверджуються висновки ClipperNotes, що основний обсяг витрат посідає початковий етап зберігання та використання. На відміну від зберігання інформації на папері та плівці, значну частку у собівартості становить програмне забезпечення. Підвищується частка витрат за устаткування обліку та використанні, оскільки за зберігання інформації на стрічкових чи дискових накопичувачах інші, традиційні, методи ведення обліку вже неможливі. Одночасно може відбутися значне скорочення, і, як наслідок, зниження витрат на оплату праці персоналу.

Проблеми, з якими пов'язано в електронній формі, добре відомі: можлива несумісність із новими пристроями чи новим програмним забезпеченням; недовговічність носіїв (дисків), отже необхідність перезапису; віруси тощо.

З метою забезпечення більшої безпеки та найбільш зручного та швидкого доступудо інформації, нині дедалі частіше починають використовуватися комбіновані способи зберігання. Наприклад, COM-системи дозволяють переводити на мікроплівку будь-які формати цифрових даних. З іншого боку, практикується переведення даних із плівки в цифру. Поява подібних пристроїв (систем) свідчить, що найбільш ефективним (з точки зору забезпечення безпеки та вартості) буде поєднання зберігання даних у дискових чи стрічкових накопичувачах та на плівці.

Т. І. Любіна,

директор ГБУ МО «Державний архів
історико-політичних документів
Московської області"

Повнотекстовий пошук:

Де шукати:

скрізь
тільки в назві
тільки в тексті

Виводити:

опис
слова в тексті
тільки заголовок

Головна > Реферат >Інформатика

Вступ 2

РОЗДІЛ I. ПАМ'ЯТЬ КОМП'ЮТЕРА. ЗОВНІШНІ ЗАПАМ'ЯТУВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ 3

1.1 Пам'ять комп'ютера та її види 3

1.2. Зовнішня пам'ять комп'ютера 4

1.2.1. Магнітні дискові накопичувачі 6

1.2.2. . Жорсткі диски (вінчестери) 8

1.2.3. Накопичувач на гнучких магнітних дисках 11

1.2.4. CD-ROM 14

1.2.6. Флеш-пам'ять 18

1.2.7. Голографічні пристрої 19

1.2.8. MODS-диски 19

РОЗДІЛ ІІ. ІСТОРІЯ І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ПРИСТРІЙ ЗБЕРІГАННЯ ІНФОРМАЦІЇ 20

2.1. Історія розвитку пристроїв зберігання інформації 20

2.2. Перспективи розвитку пристроїв зберігання інформації 26

Висновок 30

Список використаної літератури 32

Додаток 1 33

Вступ

Усі персональні комп'ютери використовують три види пам'яті: оперативну, постійну та зовнішню (різні накопичувачі). Пам'ять потрібна як вихідних даних, так зберігання результатів. Вона необхідна взаємодії з периферією комп'ютера і навіть підтримки образа, видимого на екрані. Вся пам'ять комп'ютера поділяється на внутрішню та зовнішню. У комп'ютерних системах робота з пам'яттю ґрунтується на дуже простих концепціях. В принципі, все, що потрібно від комп'ютерної пам'яті - це зберігати один біт інформації так, щоб потім він міг бути вилучений звідти.

Запам'ятовуючі пристрої можна класифікувати за такими критеріями:

за типом елементів, що запам'ятовують

за функціональним призначенням

на кшталт способу організації звернення

за характером зчитування

за способом зберігання

за способом організації

Об'єктом курсової є сучасні пристрої зберігання інформації.

Мета дослідження – вивчити історію та перспективи розвитку пристроїв зберігання інформації в сучасному світі.

розглянути поняття пам'яті, її види;

розглянути поняття пристроїв зберігання інформації, їх види, принципи запису, зберігання, зчитування, основні характеристики користувача;

вивчити історію та подальші перспективи розвитку пристроїв зберігання інформації.

РОЗДІЛ I. ПАМ'ЯТЬ КОМП'ЮТЕРА. ЗОВНІШНІ ЗАПАМ'ЯТУВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ

1.1 Пам'ять комп'ютера та її види

Пам'яттю комп'ютера називається сукупність пристроїв для зберігання програм, інформації, проміжних результатів і вихідних даних. Класифікація пам'яті представлена ​​у Додатку 1. Пам'ять поділяється на такі види 1:

Внутрішня пам'ять призначена для зберігання відносно невеликих обсягів інформації для її обробки мікропроцесором. Зовнішня пам'ять призначена для тривалого зберігання великих обсягів інформації, незалежно від того, увімкнено або вимкнено комп'ютер.

Енергозалежною називається пам'ять, що стирається при вимкненні комп'ютера. Енергонезалежною називається пам'ять, яка не стирається при вимкненні комп'ютера.

До незалежної внутрішньої пам'яті відноситься постійне запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ). Вміст ПЗУ встановлюється на заводі та не змінюється. У ПЗУ записуються програми, щоб забезпечити базовий набір функцій управління пристроями комп'ютера.

До енергозалежної внутрішньої пам'яті відносяться оперативний пристрій (ОЗУ), відеопам'ять і кеш-пам'ять. ОЗУ забезпечує режими запису, зчитування та зберігання інформації, причому у будь-який момент часу можливий доступ до будь-якої довільно вибраної комірки пам'яті. Частина оперативної пам'ятівідводиться для зберігання зображень (відеопам'ять). Високошвидкісна кеш-пам'ять служить збільшення швидкості виконання операцій комп'ютером і використовується під час обміну даними між мікропроцесором і RAM.

Зовнішня пам'ять може бути з довільним та послідовним доступом. Пристрої пам'яті з довільним доступом дозволяють отримати доступ до довільного блоку даних приблизно за один і той самий час доступу.

1.2. Зовнішня пам'ять комп'ютера

За типом доступу до інформації пристрою зовнішньої пам'яті поділяються на пристрої прямого (довільного) доступу і пристрої послідовного доступу. При прямому доступі час доступу до інформації не залежить від її розташування на носії. При послідовному доступі - залежить від розташування інформації.

ВЗУ служать для запам'ятовування великих масивів інформації – наборів даних, програм користувачів та операційних систем. У процесі роботи обчислювальної системиу міру необхідності проводиться оперативний обмін інформаційними масивами між ВЗП та основною пам'яттю.

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

Основні види накопичувачів 2:

накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД);

накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД);

накопичувачі на магнітній стрічці (НМЛ);

накопичувачі CD-ROM, CD-RW, DVD.

Їм відповідають основні види носіїв:

гнучкі магнітні диски (Floppy Disk) (діаметром 3,5'' та ємністю 1,44 Мб), диски для змінних носіїв;

жорсткі магнітні диски (Hard Disk);

касети для стримерів та інших НМЛ;

диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

Запам'ятовувачі прийнято ділити на види та категорії у зв'язку з їх принципами функціонування, експлуатаційно-технічними, фізичними, програмними та ін. характеристиками. Так, наприклад, за принципами функціонування розрізняють такі види пристроїв: електронні, магнітні, оптичні та змішані – магнітооптичні. Кожен тип пристроїв організований на основі відповідної технології зберігання/відтворення/запису цифрової інформації. Тому, у зв'язку з видом та технічним виконанням носія інформації, розрізняють: електронні, дискові та стрічкові пристрої.

Основні характеристики накопичувачів та носіїв 3:

інформаційна ємність;

швидкість обміну;

надійність зберігання інформації.

Зупинимося докладніше на розгляді перерахованих вище накопичувачів і носіїв.

1.2.1. Магнітні дискові накопичувачі

Принцип роботи магнітних пристроїв засновані на способах зберігання інформації з використанням магнітних властивостей матеріалів. Як правило, магнітні пристрої складаються з власне пристроїв читання/запису інформації та магнітного носія, на який безпосередньо здійснюється запис і з якого зчитується інформація. Магнітні запам'ятовуючі пристрої прийнято ділити на види у зв'язку з виконанням фізико-технічними характеристиками носія інформації тощо. Найчастіше розрізняють: дискові та стрічкові пристрої. Загальна технологія магнітних пристроїв полягає в намагнічуванні змінним магнітним полем ділянок носія і зчитування інформації, закодованої як області змінної намагніченості. Дискові носії, як правило, намагнічуються вздовж концентричних полів – доріжок, розташованих по всій площині дискоїдального носія, що обертається. Запис проводиться у цифровому коді. Намагнічування досягається з допомогою створення змінного магнітного поля з допомогою головок читання/записи. Головки є два або більше магнітних керованих контури з сердечниками, на обмотки яких подається змінна напруга. Зміна полярності напруги викликає зміну напряму ліній магнітної індукції магнітного поля і при намагнічуванні носія означає зміну значення біта інформації з 1 на 0 або з 0 на 1.

Дискові пристрої ділять на гнучкі (Floppy Disk) та жорсткі (Hard Disk) накопичувачі та носії. Основною властивістю дискових магнітних пристроїв є запис інформації на носій концентричні замкнуті доріжки з використанням фізичного і логічного цифрового кодування інформації. Плоский дисковий носій обертається в процесі читання/запису, чим забезпечується обслуговування всієї концентричної доріжки, читання та запис здійснюється за допомогою магнітних головок читання/запису, які позиціонують по радіусу носія з однієї доріжки на іншу. Дискові пристрої зазвичай використовують метод запису званий методом без повернення до нуля з інверсією (Not Return Zero – NRZ). Запис за методом NRZ здійснюється шляхом зміни напрямку струму підмагнічування в обмотках головок читання/запису, що викликає зворотну зміну полярності намагніченості сердечників магнітних головок і відповідно поперемінне намагнічування ділянок носія вздовж концентричних доріжок з часом та просуванням по колу носія. При цьому, зовсім неважливо, чи відбувається зміна магнітного потоку від позитивного напрямку до негативного або назад, важливим є лише сам факт зміни полярності.

Для запису інформації, як правило, використовують різні методи кодування інформації, але всі вони припускають використання в якості інформаційного джерела не напрямок ліній магнітної індукції елементарної намагніченої точки носія, а зміна напрямку індукції в процесі просування по носію вздовж концентричної доріжки з часом. Такий принцип вимагає жорсткої синхронізації потоку біт, що досягається методами кодування. Методи кодування даних не впливають на зміни напрямку потоку, а лише задають послідовність їх розподілу в часі (спосіб синхронізації потоку даних), так, щоб, при зчитуванні, ця послідовність могла бути перетворена на вихідні дані 4 .

1.2.2. .Жорсткі диски (вінчестери)

Накопичувачі на жорстких дисках об'єднують в одному корпусі носій (носії) та пристрій читання/запису, а також нерідко і інтерфейсну частину, звану власне контролером жорсткого диска. Типовою конструкцією жорсткого диска є виконання у вигляді одного пристрою - камери, всередині якої знаходиться один або більше носіїв дискових насаджених на один шпиндель і блок головок читання/запису з їх загальним приводним механізмом. Зазвичай, поруч із камерою носіїв та головок розташовуються схеми управління головками, дисками і, часто, інтерфейсна частина та/або контролер. На інтерфейсній карті пристрою знаходиться власне інтерфейс дискового пристрою, а контролер з його інтерфейсом розташовується на самому пристрої. З інтерфейсним адаптером схеми накопичувача з'єднуються за допомогою комплекту шлейфів.

Інформація заноситься на концентричні доріжки, рівномірно розподілені по всьому носію. У разі більшого, ніж один диск, числа носіїв усі доріжки, що знаходяться одна під одною, називаються циліндром. Операції читання/запису виконуються підряд над усіма доріжками циліндра, після чого головки переміщуються на нову позицію.

Герметична камера захищає носії не тільки від проникнення механічних частинок пилу, а й від електромагнітних полів. Слід зазначити, що камера перестав бути абсолютно герметичною т.к. з'єднується з навколишньою атмосферою за допомогою спеціального фільтра, що зрівнює тиск усередині та зовні камери. Проте повітря всередині камери максимально очищений від пилу, т.к. Найменші частинки можуть призвести до псування магнітного покриття дисків і втрати даних та працездатності пристрою.

Диски обертаються постійно, а швидкість обертання носіїв є досить високою (від 4500 до 10000 об/хв), що забезпечує високу швидкість читання/запису. За величиною діаметра носія найчастіше виробляються 5.25, 3.14, 2.3 дюймові диски. На діаметр носіїв незмінних жорстких дисківне накладається жодного обмеження з боку сумісності та переносимості носія, за винятком форм-факторів корпусу ПК, тому виробники вибирають його згідно з власними міркуваннями.

В даний час, для позиціонування головок читання/запису, найчастіше застосовуються крокові та лінійні двигуни механізмів позиціонування та механізми переміщення головок в цілому.

У системах з кроковим механізмом та двигуном головки переміщуються на певну величину, що відповідає відстані між доріжками. Дискретність кроків залежить або від характеристик крокового двигуна, або визначається серво-мітками на диску, які можуть мати магнітну або оптичну природу. Для зчитування магнітних міток використовується додаткова сервоголовка, а для зчитування оптичних - спеціальні оптичні датчики.

У системах з лінійним приводом головки переміщуються електромагнітом, а визначення необхідного становища служать спеціальні сервісні сигнали, записані на носій за його виробництві і зчитувані при позиціонуванні головок. Багато пристроїв для серво-сигналів використовується ціла поверхня і спеціальна головка або оптичний датчик. Такий спосіб організації серво-даних зветься виділений запис серво-сигналів. Якщо серво-сигнали записуються на ті ж доріжки, що і дані і для них виділяється спеціальний серво-сектор, а читання проводиться тими ж головками, що і читання даних, такий механізм називається вбудований запис серво-сигналів. Виділений запис забезпечує вищу швидкодію, а вбудований - підвищує ємність пристрою.

Лінійні приводи переміщують головки значно швидше, ніж крокові, крім того, вони дозволяють робити невеликі радіальні переміщення «всередині» доріжки, дозволяючи відстежити центр кола серводоріжки. Цим досягається положення голівки, найкраще для зчитування з кожної доріжки, що значно підвищує достовірність даних і виключає необхідність тимчасових витрат на процедури корекції. Як правило, всі пристрої з лінійним приводом мають автоматичний механізм паркування головок читання/запису при вимкненні живлення пристрою.

Парковкою головок називають процес їхнього переміщення в безпечне положення. Це - так зване «парковочне» положення голівок у тій області дисків, де лягають голівки. Там, як правило, не записано жодної інформації, крім серводаних, це спеціальна «посадкова зона» (Landing Zone). Для фіксації приводу головок у цьому становищі більшості ЗД використовується маленький постійний магніт, коли головки приймають паркувальне положення - цей магніт стикається з основою корпусу і утримує позицію головок від непотрібних коливань. При запуску накопичувача схема управління лінійним двигуном «відриває» фіксатор, подаючи на двигун, що позиціонує головки, посилений імпульс струму. У ряді накопичувачів використовуються інші способи фіксації - засновані, наприклад, на повітряному потоці, створюваному обертанням дисків. У запаркованому стані накопичувач можна транспортувати за досить поганих фізичних умов (вібрація, удари, струси), т.к. немає небезпеки пошкодження поверхні носія головками. В даний час на всіх сучасних пристроївах паркування головок накопичувачів проводиться автоматично внутрішніми схемами контролера при відключенні живлення та не вимагає для цього жодних додаткових програмних операцій, як це було з першими моделями.

Під час роботи всі механічні частини накопичувача піддаються тепловому розширенню, та відстані між доріжками, осями шпинделя та позиціонером головок читання/запису змінюється. У загальному випадку це ніяк не впливає на роботу накопичувача, оскільки для стабілізації використовуються зворотні зв'язки, проте деякі моделі час від часу виконують рекалібрування приводу головок, що супроводжується характерним звуком, що нагадує звук при первинному старті, підлаштовуючи систему до відстаней, що змінилися.

Плата електроніки сучасного накопичувача на жорстких магнітних дисках є самостійним мікрокомп'ютером з власним процесором, пам'яттю, пристроями вводу/виводу та іншими традиційними атрибутами властивими комп'ютеру. На платі можуть розташовуватися безліч перемикачів і перемичок, проте не всі призначені для використання користувачем. Як правило, посібники користувача описують призначення тільки перемичок, пов'язаних з вибором логічної адреси пристрою та режиму його роботи, а для накопичувачів з інтерфейсом SCSI - і перемички, що відповідають за керування резисторним складанням (навантаженням, що стабілізує в ланцюгу) 5 .

1.2.3. Накопичувач на гнучких магнітних дисках

Основні внутрішні елементи дисководу – дискетна рама, шпиндельний двигун, блок головок із приводом та плата електроніки.

Шпиндельний двигун - плоский багатополюсний постійною швидкістюобертання 300 об/хв. Двигун приводу блоку головок - кроковий, із черв'ячною, зубчастою або стрічковою передачею.

Для пізнання властивостей дискети на платі електроніки біля переднього торця дисковода встановлено три механічні натискні датчики: два - під отворами захисту та щільності запису, і третій - за датчиком щільності - для визначення моменту опускання дискети. Дисета, що вставляється в щілину, потрапляє всередину дискетної рами, де з неї зсувається захисна шторка, а сама рама при цьому знімається зі стопора і опускається вниз - металеве кільце дискети при цьому лягає на вал шпиндельного двигуна, а нижня поверхня дискети - на нижню головку (сторона 0 ). Одночасно звільняється верхня головка, яка під дією пружини притискається до верхнього боку дискети. На більшості дисководів швидкість опускання рами ніяк не обмежена, через що головки завдають відчутного удару по поверхнях дискети, а це сильно скорочує термін їхньої надійної роботи. У деяких моделях дисководів (Teac, Panasonic, ALPS) передбачений уповільнювач-мікроліфт для плавного опускання рами. Для продовження терміну служби дискет і головок у дисководах без мікроліфта рекомендується при вставленні дискети притримувати пальцем кнопку дисковода, не даючи рамі опускатися занадто різко. На валу шпиндельного двигуна є кільце з магнітним замком, який спочатку обертання двигуна щільно захоплює кільце дискети, одночасно центруючи її на валу. У більшості моделей дисководів сигнал від датчика опускання дискети викликає короткочасний запуск двигуна з метою її захоплення та центрування.

Дисковод з'єднується з контролером за допомогою 34-проводового кабелю, в якому парні дроти є сигнальними, а непарні - загальними. Загальний варіант інтерфейсу передбачає підключення до контролера до чотирьох дисководів, варіант IBM PC - до двох. У загальному варіанті дисководи підключаються повністю паралельно один до одного, а номер дисковода (0..3) задається перемичками на платі електроніки; у варіанті для IBM PC обидва дисків мають номер 1, але підключаються за допомогою кабелю, в якому сигнали вибору (проводу 10-16) перевернуті між роз'ємами двох дисководів. Іноді на роз'єм дисковода видаляється контакт 6, що грає в цьому випадку роль механічного ключа. Інтерфейс дисководу досить простий і включає сигнали вибору пристрою (чотири пристрої в загальному випадку, два - у варіанті для IBM PC), запуску двигуна, переміщення головок на один крок включення запису, дані, що зчитуються/записуються, а також інформаційні сигнали від дисковода - початок доріжки , ознака встановлення головок на нульову (зовнішню) доріжку, сигнали з датчиків і т.п. Вся робота з кодування інформації, пошуку доріжок та секторів, синхронізації, корекції помилок виконується контролером.

Дискета або гнучкий диск - компактне низькошвидкісне малої ємності засіб зберігання та перенесення інформації. Розрізняють дискети двох розмірів: 3.5”, 5.25”, 8” (останні два типи вийшли із вживання).

Конструктивно дискета є гнучкий диск з магнітним покриттям, укладений у футляр. Дискет має отвір під шпиль приводу, отвір у футлярі для доступу головок запису-читання (в 3.5” закрито залізною шторкою), виріз або отвір захисту від запису. Крім дискета 3.5” - дискета високої густини - отвір зазначеної густини (висока/низька). 3,5 дискета захищена від запису, якщо отвір захисту відкритий.

Для дискет використовуються такі позначення:

SS single side – односторонній диск (одна робоча поверхня).

DS double side – двосторонній диск.

SD single density – одинарна щільність.

DD double density – подвійна щільність.

HD high density – висока щільність.

Накопичувач на гнучких дисках принципово нагадує накопичувач на жорстких дисках. Швидкість обертання гнучкого диска приблизно 10 разів повільніше, а головки стосуються поверхні диска. В основному структура інформації на дискеті, як фізична, так і логічна, така ж як на жорсткому диску. З погляду логічної структури дискет відсутня таблиця розбиття диска 6 .

1.2.4. CD-ROM

Найпоширенішим представником оптичної технології є CD-ROM, який характеризується:

Велика надійність у порівнянні з вінчестером

Великий об'єм, близько 700 Мб

CD-ROM практично не зношується

Мінімальна швидкість передачі даних у CD-ROM становить 150 Кбайт/з зростає залежно від моделі приводу, тобто. 52-х швидкісний CD-ROM, матиме 52*150 = 7,8 Мб/с.

Типовий привід складається з плати електроніки, шпиндельного двигуна, системи оптичної зчитуючої голівки та системи завантаження диска. На платі електроніки розміщені всі керуючі схеми приводу, інтерфейс з контролером комп'ютера, роз'єм інтерфейсу і виходу звукового сигналу.

Шпиндельний двигун служить для приведення диска у обертання зі постійною або змінною лінійною швидкістю. Збереження постійної лінійної швидкості вимагає зміни кутової швидкості диска залежно від положення оптичної голівки. При пошуку фрагментів диск може обертатися з більшою швидкістю, ніж під час зчитування, тому від шпиндельного двигуна потрібна хороша динамічна характеристика; двигун використовується як розгону, так гальмування диска.

На осі шпиндельного двигуна закріплено підставку, до якої після завантаження притискається диск. Поверхня підставки зазвичай покрита гумою або м'яким пластиком для усунення прослизання диска. Притискання диска до підставки здійснюється за допомогою шайби, розташованої з іншого боку диска; підставка та шайба містять постійні магніти, сила, тяжіння яких притискає шайбу через диск до підставки.

Система оптичної головки складається з самої головки та системи її переміщення. У головці розміщені лазерний випромінювач, на основі інфрачервоного лазерного світлодіода, система фокусування, фотоприймач та попередній підсилювач. Система фокусування є рухомою лінзою, що приводиться в рух електромагнітною системою voice coil (звукова котушка), зробленою за аналогією з рухомою системою гучномовця. Зміна напруженості магнітного поля викликають переміщення лінзи та перефокусування лазерного променя.

Система завантаження диска виконується у двох варіантах: з використанням спеціального футляра для диска (caddy), що вставляється у приймальний отвір приводу, та з використанням висувного лотка (tray), на який кладеться сам диск.

Стандартний диск складається з трьох шарів: підкладка з полікарбонату, на якій відштампований рельєф диска, намилене на неї покриття з алюмінію, золота, срібла або іншого сплаву, і більш тонкий захисний шар полікарбонату або лаку, на який наносяться написи і малюнки. Інформаційний рельєф диска складається із спіральної доріжки, що йде від центру до периферії, вздовж якої розташовані поглиблення (пити). Інформація кодується чергуванням питів та проміжків між ними.

Зчитування інформації з диска відбувається рахунок реєстрації змін інтенсивності відбитого від алюмінієвого шару випромінювання малопотужного лазера. Приймач або фотодатчик визначає, чи відбився промінь від гладкої поверхні, був розсіяний або поглинений. Розсіювання чи поглинання променя відбувається у місцях, де у процесі запису було завдано поглиблення (штрихи). Сильне відображення променя відбувається там, де цих заглиблень немає. Фотодатчик, розміщений у накопичувачі CD - ROM, приймає розсіяний промінь, відбитий від поверхні диска. Потім ця інформація у вигляді електричних сигналів надходить на мікропроцесор, який перетворює ці сигнали на двійкові дані або звук.

Глибина кожного штриха на диску дорівнює 0.12 мкм, ширина – 0.6 мкм. Вони розташовані вздовж спіральної доріжки, відстань між сусідніми витками якої становить 1.6 мкм, що відповідає густині 16000 витків на дюйм або 625 витків на міліметр. Довжина штрихів уздовж запису може коливатися від 0.9 до 3.3 мкм. Доріжка починається на деякій відстані від центрального отвору і закінчується приблизно 5 мм від зовнішнього краю.

Якщо на компакт-диску необхідно знайти місце запису певних даних, його координати попередньо зчитуються з змісту диска, після чого зчитуючий пристрій переміщається до потрібного витку спіралі і чекає появи певної послідовності бітів.

У кожному блоці диска, записаного у форматі CD-DA (аудіокомпакт-диск), міститься 2352 байт. На диску CD - ROM 304 з них використовується для синхронізації, ідентифікації та корекції кодів помилок, а 2048 байт, що залишилися, - для зберігання корисної інформації. Оскільки за секунду зчитується 75 блоків, швидкість зчитування даних з дисків CD-ROM становить 153 600 байт/с (одношвидкісний CD-ROM), що дорівнює 150 Кбайт/с. Оскільки на компакт-диску може міститися максимальний обсяг даних, який зчитується 74 хв, а за секунду зчитується 75 блоків по 2048 байт, неважко підрахувати, що максимальна ємність диска CD-ROM становитиме 681984000 байт (близько 650 Мбайт).

Алгоритм роботи накопичувача CD-ROM.

Напівпровідниковий лазер генерує малопотужний інфрачервоний промінь, який потрапляє на дзеркало, що відбиває.

Серводвигун за командами вбудованого мікропроцесора, зміщує рухливу каретку з дзеркалом, що відбиває, до потрібної доріжки на компакт-диску.

Відбитий від диска промінь фокусується лінзою, розташованою під диском, відбивається від дзеркала і потрапляє на роздільну призму.

Роздільна призма спрямовує відбитий промінь на іншу лінію, що фокусує.

Ця лінза спрямовує відбитий промінь на фотодатчик, який перетворює світлову енергію на електричні імпульси.

Сигнали з фотодатчика декодуються вбудованим процесором і передаються в комп'ютер у вигляді даних.

Оскільки для програмних файлів та файлів з даними важливий кожен біт, у накопичувачах CD-ROM використовуються дуже складні алгоритми виявлення та корекції помилок. Завдяки таким алгоритмам ймовірність неправильного зчитування даних становить менше 0.125.

Для реалізації цих методів корекції помилок до кожних 2048 корисних байтів додається 288 контрольних. Це дозволяє відновлювати навіть пошкоджені послідовності даних (довжиною до 1000 помилкових бітів). Використання настільки складних методів виявлення та корекції помилок пов'язано, по-перше, з тим, що компакт-диски дуже схильні до зовнішніх впливів, а, по-друге, тому, що подібні носії спочатку розроблялися лише для запису звукових сигналів, вимоги до точності яких не настільки високі 7 .

1.2.5. DVD

Подальший розвиток області оптичного запису призвело до появи стандарту DVD. Компакт-диск цього формату має такі ж розміри (4,75”), як і CD, але має велику ємність. Для того, щоб досягти шести-семикратного збільшення щільності зберігання даних у порівнянні з CD-R(RW), потрібно було змінити дві ключові характеристики записуючих пристроїв: довжину хвилі записуючого лазера та відносний отвір об'єктива, що його фокусує. У технології CD-R застосовується інфрачервоний лазер із довжиною хвилі 780 нанометрів (нм), тоді як DVD-R(RW) використовує червоний лазер із довжиною хвилі або 635, або 650 нм. У той самий час, відносний отвір об'єктива типового пристрою CD-R(RW) дорівнює 0,5, а DVD-R(RW) - 0,6. Такі характеристики апаратури дозволяють наносити на диски DVD-R(RW) мітки розміром лише 0,40 мкм, що набагато менше мінімального розміру мітки CD-R(RW) - 0,834 мкм.

DVD є носієм, який може містити будь-який тип інформації, який зазвичай розміщується на дисках DVD, що масово випускаються: відео, аудіо, зображення, файли даних, мультимедійні програми і так далі. Залежно від записаної інформації, диски DVD-R та DVD-RW можна використовувати на стандартних пристроях відтворення DVD, включаючи більшість дисководів DVD-ROM та програвачі DVD-Video.

Характеристики деяких форматів DVD.

1.2.6. Флеш-пам'ять

З появою флеш-пам'яті виробники електроніки отримали можливість без особливих проблем та витрат оснастити свої пристрої новим типом накопичувачів. В наявності були вигоди - низьке енергоспоживання, висока надійність і стійкість до зовнішніх впливів і навантажень.

USB Flash Drive – портативний пристрій для зберігання та перенесення даних з одного комп'ютера на інший. Компактний, легкий, зручний і напрочуд простий в експлуатації. Для його роботи не потрібні ні кабелі, ні джерела живлення, ні додаткове програмне забезпечення. Особливості USB Flash Drive: висока швидкість обміну даними USB, захист від запису перемикачем на корпусі, захист даних паролем, не потрібні драйвери і зовнішнє живлення, може бути відформатований як завантажувальний диск, зберігання даних до 10 років.

У 1994 році компанія SanDisk представила першу ревізію специфікацій CompactFlash. Теоретична межа ємності накопичувачів з урахуванням CompactFlash – 137 Гбайт. На Наразіна ринку доступні моделі ємністю від 16 Мбайт до 12 Гбайт 8 .

1.2.7. Голографічні пристрої

Голографічний запис дозволяє записати на диск стандартного розміру до 1,6 Тб даних. Суть ноу-хау є досить простою. Для запису промінь лазера поділяється на опорний та сигнальний потоки, останній обробляється за допомогою просторового світлового модулятора (Spatial Light Modulator – SLM). Цей пристрій перетворює призначені для зберігання дані, що складаються з послідовностей 0 і 1, «шахове поле» світлих і темних точок - кожне таке поле містить близько мільйона біт інформації.

Після перетину опорного променя та проекції «шахової дошки» утворюється голограма, і на носій проводиться запис інтерференційної картини. Змінюючи кут нахилу опорного променя, а також довжину його хвилі або положення носія, на ту саму площу можна записати кілька різних голограм одночасно - цей процес називається мультиплексуванням. Для читання даних достатньо висвітлити диск відповідним опорним променем і «прочитати» зріз голограми, що вийшов, фактично – ту саму «шахівницю» - за допомогою сенсора. Так і відновлюються вихідні біти інформації. Крім обсягів зберігання, в технології вражають інші характеристики. Так, наприклад, заявлена ​​швидкість передачі становить 960 Мбіт/с.

1.2.8. MODS-диски

Фізики з Імперського коледжу в Лондоні розробили оптичний диск розміром з CD або DVD, в якому міститься 1 терабайт даних (472 години високоякісного відео). Новий формат названий MODS (Multiplexed Optical Data Storage). Його секрет полягає не тільки в розмірах одного піта або їх щільній упаковці. Головне нововведення - один піт у MODS кодує не один біт (1 або 0, як у всіх систем запису), а десятки біт. Справа в тому, що кожен піт у новому форматі не симетричний. Він містить невелику додаткову западинку, нахилену вглиб під одним із 332 кутів. Вони створили апаратуру та спеціальне програмне забезпечення, що дозволяє точно ідентифікувати тонкі відмінності у відображенні світла таких пітів. За прогнозом фізиків, серійні диски MODS та дисководи для них можуть прийти на ринок між 2010 та 2015 роками, за умови фінансування подальшої роботи групи. Цікаво, що ці приводи будуть сумісними з DVD і CD, хоча, зрозуміло, нинішні дисководи MODS-диски прочитати не зможуть 9 .

Основні характеристики користувача розглянутих видів ВЗП наведені в Додатку 2.

РОЗДІЛ ІІ. ІСТОРІЯ І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ПРИСТРІЙ ЗБЕРІГАННЯ ІНФОРМАЦІЇ

2.1. Історія розвитку пристроїв зберігання інформації

За точку відліку у розвитку магнітної пам'яті слід сприймати далекий 1898 рік. Саме того року датський інженер В. Поулсен продемонстрував прилад, який міг записати промову на сталеву струну. Поулсен переміщався від кінця дроту до іншого, кажучи в мікрофон, приєднаний до електромагнітної котушці. Коли Поулсен повернув візок у вихідне положення та замінив мікрофон динаміком, чутно було його голос у процесі руху візка. В основі сучасних пристроїв магнітного запису інформації лежить цей же принцип з тією різницею, що струна замінена тонкою магнітною плівкою. Застосовувані нині методи запису та зчитування інформації можна розбити на дві групи: магнітний і оптичний.

Технологія магнітного запису стала широко використовуватись у різних елементах пам'яті з початку 1950-х років. Саме ця технологія досі застосовується у роботі більшості комп'ютерів.

В сучасних носіяходин біт магнітної інформації - це один магнітний домен, напрямок вектора намагніченості в якому може бути змінено зовнішнім полем. У магнітному записі застосовуються звані поздовжні домени, намагніченість яких спрямовано площині диска. Запис одного біта інформації здійснюється шляхом подачі струму електричну котушку. Зчитування інформації при даній схемі може здійснюватися різними способами. Дана схема використовується в процесі роботи жорстких дисків комп'ютерів, флоппі-дисків та стримерів. Для запису бітів з високою щільністю запису необхідно, щоб не тільки відстань між магнітним середовищем і зчитувальною/записувальною головкою було мало, але і щоб саме середовище було якомога тоншим і гладким.

Одним з найбільш добре відомих магнітних матеріалів, що використовуються для запису, є порошок зв'язуючої матриці (наприклад, лаку). Порошок є мікрочастинками з великою залишковою намагніченістю розміром від 0,05 до 1,0 мкм, температурою Кюрі від 125 до 770 К і коерцитивною силою Я з від 22 до 240 кА/м (0,4-3 кЕ) залежно від матеріалу . З'єднання Y-Fe,O 3 в недалекому минулому було найпопулярнішим матеріалом для стрічкових магнітних накопичувачів. Пізніше було показано, що твердий розчин сполук y-Fe-,O 3 і y-Fe 3 O 4 , а також кобальтовмісний y-Fe,O 3 мають істотно більшу коерцитивну силу, ніж з'єднання y-Fe,O. Н з істотно залежить від розміру та форми частинок і, наприклад, у разі фериту барію Н зможе змінюватися від 56 до 240 кА/м (700-3000 Е).

На відміну від порошкових матеріалів тонкі плівки - це майже повністю магнітний матеріал, і, отже, у процесі запису інформації весь матеріал плівки перебуває у зоні дії великого магнітного поля. У той же час при зчитуванні полі, створюване окремими доменами, сконцентровано поблизу поверхні плівки (поблизу головки) і, отже, інформація може бути більш ефективною. Таким чином, використання плівок дозволяє досягти більш високої порівняно з порошковими матеріалами щільності запису. Як матеріали для запису інформації використовуються, наприклад, плівки сплавів кобальту, нанесені на алюмінієві або скляні пластини. Причому швидкість їх обертання може досягати 7200 об/хв. Товщина магнітного шару плівкових поздовжніх носіях становить близько 10-50 нм. Протягом останніх років комерційно доступними є диски з щільністю запису кілька Гбіт на 1 см 2 тобто один біт інформації має розмір 0,8 х 0,06 мкм і менше.

Для попередження пошкодження плівки, особливо коли диск починає рухатися, проводиться текстурування дисків: імпульсним лазерним випромінюванням на диск, що обертається, наносяться кратероподібні шишки висотою близько 20 нм. Шишки розташовані по спіралі, що починається від внутрішнього радіусу диска, решта поверхні диска має мінімальну шорсткість, є робочою та використовується для магнітного запису. Очікується, що найближчим часом буде досягнуто практично прямого контакту між середовищем і головкою. З цією метою необхідно використовувати практично гладкі матеріали товщиною 5-10 нм, покриті шаром мастила, що забезпечує практично безфрикшюнне рух головки щодо площини диска.

До середовищ для магнітного запису пред'являються також такі вимоги: стабільність властивостей при зміні температури, механічних впливів, радіації та вогкості; необмежену кількість циклів запису та збереження записаної інформації понад 30 років; можливість нанесення антифрикційних/захисних покриттів та використання підкладок з гарною аеродинамікою та, що найголовніше, мала вартість виробництва.

До переваг магнітного запису можна віднести простоту та високу надійність запису (малу ймовірність помилки), більш високу швидкість запису/зчитування порівняно з оптичними системами; малу вартість одного біта та порівняно низьку вартість подальшого збільшення щільності запису. Недоліками магнітних систем є обмеження швидкості запису індуктивністю кільця, що використовується, а також певне обмеження ємності диска. При використанні механічних систем обмеження накладаються також на час доступу до інформації та точності позиціонування головки.

В даний час для магнітного запису інформації використовуються індукційні голівки. У процесі роботи головки поле, створюване електричною мікрокатушкою, концентрується за допомогою магнітопроводу в безпосередній близькості від поверхні диска. На відміну від диска, головка може переміщатися тільки в радіальному напрямку. Запис поздовжніх доменів різної орієнтації здійснюється з допомогою зміни напрями струму в микрокатушке. Існують універсальні головки, які поєднують як функцію запису, і відтворення. Сучасні жорсткі комп'ютерні диски ємністю 120 Гбайт мають шість головок для запису та зчитування інформації.

Найбільш щільна магнітна запис досягнута із застосуванням тонкоплівкових головок для зчитування інформації, дія яких заснована на ефекті гігантського магнітоопору. Цей ефект полягає у зміні опору матеріалів під впливом магнітного поля. Він був відкритий лордом Кельвіном в 1856 в звичайному залозі і становив 1/3000 частку від величини опору заліза в нормальних умовах. Вченим вдалося виявити речовини, у яких відносна зміна опору перевищує величину 1%/Е. Цей гігантський ефект і використовується в головках, що зчитують комп'ютерів для реєстрації поля, створюваного одним доменом (магнітне поле на поверхні диска не перевищує 20-25 Е). Зазначимо, що в сучасних комп'ютерах запис інформації здійснюється за допомогою індукційної голівки, а зчитування – екранованою магніторезистивною голівкою.

У середині 1970-х – на початку 1980-х р.р. фундаментальні дослідження в області оптичного запису досягли рівня, що дозволило таким промисловим гігантам, як RСА, Sony і Philips, запустити у виробництво оптичні пристрої зберігання інформації. Перший оптичний диск для зберігання інформації було випущено 1985 року. Найбільш відомими такими пристроями в Росії є компакт-диски (CD). У кожну із систем для зчитування інформації з CD вбудований лазерний діод, що працює у ближній інфрачервоній області спектра. Цей діод здатний легко детектувати вибиті на поверхні диска ями з характерним розміром близько 1 мкм і цим зчитувати записану інформацію. Збільшення щільності запису інформації на оптичних дисках певною мірою стримується відсутністю твердотільних лазерів із меншою довжиною хвилі. CD, що випускаються, дозволяють перезаписувати інформацію до ста разів. Оптичні системи (звані Jukebox) найбільшої ємності можуть записувати до 1,45 Тбіт на 278 дисках.

Логічним продовженням цих робіт став розвиток магнітооптичного способу запису інформації. Крім обговорюваного вище поздовжнього запису, яка використовується при створенні магнітної пам'яті, існує також перпендикулярна запис, при якій вектор намагніченості доменів орієнтований перпендикулярно до площини диска. Такий тип запису застосовується у магнітооптичних системах пам'яті. Перша комерційна версія магнітооптичної системи була випущена лише 1994 року.

Магнітооптичні системи використовують у своїй роботі полярний ефект Керра. При цьому інформація про орієнтацію намагніченості домену виходить при аналізі ступеня обертання площини поляризації лазерного променя при відображенні плівки (близько 0,3°). Перші такі системи використовували феримагнітні аморфні сплави рідкоземельних і перехідних металів, що мають перпендикулярну магнітну анізотропію. Склад плівок підбирається таким чином, щоб температура, при якій відбувається переагнічення домену, була близька до точки магнітної компенсації або точки Кюрі, де величина Н с значно зменшується. Ефективними складами для магнітооптичного запису вважаються GdFe, TbCo, TbFe, TbFeCo, Co/Pt, Co/Pd та ін.

В даний час існують, наприклад, 5,25-дюймові перезаписуються видалені (переносні) магнітооптичні диски ємністю до 2,3 Гбайт, 14-дюймові двосторонні диски мають ємність 12 Гбайт. Передбачається, що найближчим часом цифра зросте до 20 Гб навіть для 5,25-дюймового диска (при двосторонньому записі).

Для здійснення запису необхідно виконання низки магнітних, термомагнітних та магнітооптичних вимог: напрямок магнітного моменту домену має бути перпендикулярно площині плівки; розподіл намагніченості по плівці має бути стійким до впливу полів, що розмагнічують, і малих температурних коливань; у матеріалі повинна існувати регулярна та відтворювана доменна структура з розміром домену близько 1 мкм: можливість зменшення коерцитивної сили за величиною приблизно на порядок при нагріванні; відсутність змін у сусідніх доменах при нагріванні (порівняно погана теплопровідність); достатня (для зчитування) величина полярного ефекту Керра: максимально можливе ставлення сигналу до шуму (більше 25 дБ) у всьому інтерваті температур і т.д. 10

2.2. Перспективи розвитку пристроїв зберігання інформації

Важливими напрямками наукових досліджень у цій галузі є вивчення ефектів, що впливають на надщільний запис інформації, таких як теплові обмеження, так звані магнітні тимчасові ефекти та флуктуації різного характеру. Однак проблема полягає не тільки в тому, яке середовище використовуватиме для запису інформації, але і яким чином цю інформацію записати та рахувати з даного носія. Наприклад, якщо для запису та зчитування інформації безпосередньо використовувати промінь лазера, то розмір одного біта інформації не може бути істотно менше половини довжини хвилі. Цифрові відеодиски вже використовують червоний лазер сλ ≈ 630-635 нм, недалека перспектива у цій галузі - широке використання блакитного напівпровідникового GaN-лазера із довжиною хвилі 410-415 нм.

Вченими розробляються кілька оптичних методів запису та зберігання інформації. До найвідомішого можна віднести так звану DVD-технологію, яка вже частково прийшла на зміну звичайним CD. Використання DVD-носіїв дозволяє випускати, наприклад, двогодинні відеофільми, записані на одному диску.

Велику увагу дослідників привертає оптична пам'ять ближнього поля. Оптика ближнього поля використовує той факт, що світло може проходити крізь отвори набагато меншого розміру, ніж довжина хвилі. . Проте світло у своїй може поширюватися дуже коротку дистанцію - так звану область ближнього поля. Вчені пропонують реалізувати цю схему шляхом, наприклад, перфорування отвору діаметром близько 250 нм на покритому металом кінці лазерного діода. Технологія ж запису полягає у використанні літаючої на малій висоті від підкладки оптичної головки, що містить записувальне кільце для магнітного запису і два оптичних елементи. Одним із цих елементів є тверда імерсійна лінза. Лінза використовується для фокусування лазерного променя в пляму ультрамалого розміру, яка потім проектується на поверхню диска. За деякими оцінками, зменшення розміру отвору на лазері до 30 нм може дозволити досягти щільності запису більш ніж 80 Гбіт/см2.

Активно розробляються пристрої, що дозволяють проводити запис та зчитування інформації обсягом матеріалу, тобто здійснювати тривимірне зберігання інформації. Використання тривимірної (3.0-пам'ять) оптичної пам'яті дозволить записувати до 1012 біт на 1 см 3 . Місце біта обсягом матеріалу може бути визначено за допомогою простих просторових, спектральних або тимчасових координат. Так, наприклад, під час голографічного запису, концепція якого виникла ще в 1960-х роках, інформація зберігається в товщі середовища як «сторінки» електронних зображень.

Якщо згадані нами вище DVD мають на кожній стороні лише по два шари запису інформації, то двофотонна технологія запису, що розвивається зараз, дозволяє використовувати по кілька сотень шарів на кожній стороні диска (створені прототипи мають 100 шарів при товщині 8 мм). При цьому методі запису атом або молекула можуть перейти з одного енергетичного стану до іншого тільки при одночасної абсорбції двох фотонів. Використання двох лазерних променів дозволяє легко варіювати розташування біта інформації в товщі матеріалу. Індуковані зміни можуть бути зафіксовані як зміни абсорбції, флуоресценції, відбивної здатності або електричних властивостей матеріалу в точці розташування біта. Така технологія дозволить зберігати до 100 Гб інформації на одному диску того ж, що і CD і DVD, розміру. Однією з перспективних середовищ, яка може, наприклад, абсорбувати або флуоресціювати при записі бітів, є матеріал spirobenzopyran. Однак, при кімнатній температурі записана в ньому інформація може зберігатися не більше 20 годин. Необмежено довго цей матеріал може зберігати інформацію лише за температури -32°С, тобто за температури сухого льоду. Досліджується також можливість використання для двофотонного запису фотохромного протеїну bacteriorhodopsin та нітронафтіальдегіду (rhodamine B).

Ведуться також дослідження нових можливостей тривимірного запису інформації, що роблять її у певному сенсі чотиривимірної. При цьому способі запису пропонується крім звичайної використовувати таку інформацію про кожну точку запису, як довжина хвилі, час або молекулярна структура (наприклад, записувати інформацію в одній і тій же точці простору на різних довжинах хвиль). Таким чином, можна буде записувати до 100 біт інформації в одній точці простору мікронного розміру.

Однак чисто оптичні методи запису, в яких середовище для запису розташоване на помітній відстані від лазера, мають одне важливе обмеження - мінімальний розмір біта інформації, що записується, обмежений величиною λ /2. Це зумовлено дифракційними обмеженнями. Навіть при використанні блакитного твердотільного лазера лінійний розмір одного біта може бути лише близько 215 нм. Хоча важливих обмежень створення твердотільних лазерів з довжиною хвилі менше 400 нм немає, проте проблеми створення добре керованих компактних лазерів помітно зростають при подальшому зменшенні довжини хвилі. Таким чином, слід очікувати, що у разі навіть повного розвитку тривимірної пам'яті та при використанні блакитного лазера чисто оптичні методи дозволять записувати в одному кубічному сантиметрі не більше 10" 4 -10 15 біт інформації. Для досягнення в комп'ютерах щільності запису 10" 4 /см 3 знадобиться щонайменше 15-20 років.

В даний час розробляються й інші види оптичної пам'яті, яка використовує, наприклад, як носій інформації вже окремі молекули або пропонують перейти до багаторівневої логіки замість загальноприйнятої зараз бінарної.

Обіцяючим здається і використання термомеханічних процесів для зчитування та запису інформації на тонких полімерних органічних плівках. Вчені компанії IBM пропонують використовувати для цього так званий millipede - тисячі кантилеверів (чутливих елементів), закріплених на одному крем'яному хлижку, причому кожен з кантилеверів може записувати та зчитувати інформацію на/з полімерного середовища.

Однак, на відміну від розробок технології магнітної пам'яті, доведення даних робіт до промислового прототипу потребує величезних фінансових витрат. У той же час проведені до цього часу дослідження магнітного методу запису вже зараз дозволяють збільшувати щільність запису вдвічі за один рік. Подальший розвиток магнітної пам'яті не вимагає надміру великих витрат. Ціна одного мегабайта магнітної інформації вже зараз знизилася приблизно в 500 разів від початкової його ціни і не перевищує кількох десятих центів. Таким чином, можна припустити, що протягом найближчих 7-10 років магнітні матеріали залишатимуться найбільш використовуваним середовищем для запису інформації (принаймні для жорстких дисків комп'ютерів) і в найближчому майбутньому успішно конкуруватимуть із суто оптичними та іншими методами 11 .

Висновок

Підіб'ємо підсумки вивченому в курсовій роботі.

Зовнішня пам'ять призначена для довготривалого зберігання програм та даних. Пристрої зовнішньої пам'яті (накопичувачі) є незалежними, вимкнення живлення не призводить до втрати даних. Вони можуть бути вбудовані в системний блокабо виконані у вигляді самостійних блоків, пов'язаних із системним через його порти. Важливою характеристикою зовнішньої пам'яті є її обсяг. Об'єм зовнішньої пам'яті можна збільшувати, додаючи нові накопичувачі. Не менш важливими характеристиками зовнішньої пам'яті є час доступу до інформації та швидкість обміну інформацією. Ці параметри залежать від пристрою читання інформації та організації типу доступу до неї.

Швидкість обміну інформацією залежить від швидкості зчитування або запису на носій, що визначається, у свою чергу, швидкістю обертання або переміщення цього носія у пристрої.

Пристрої зовнішньої пам'яті - це, передусім, магнітні пристрої зберігання інформації. За способом запису та читання накопичувачі діляться, залежно від виду носія, на магнітні, оптичні та магнітооптичні.

Раніше у обчислювальній техніці до зовнішнім пристроям(ВЗУ) відносили пристрої для зберігання дискретної інформації, головним чином, на магнітних стрічках, барабанах, дисках.

Вже дуже скоро на ринку пристроїв зберігання інформації з'явиться новинка - це буде пристрій накопичення інформації на спеціальних дисках на кшталт CD. Вони будуть підтримувати стандарт DVD і мати ємність 4.72 Гбайт, причому на них можна буде записувати інформацію і природно зчитувати не один раз. Ця технологія зробить переворот у теорії зберігання та накопичення інформації. Цей час вже зовсім близький.

Науково обґрунтовані прогнози стверджують, що вдосконалення електронної техніки та застосування нових високоефективних накопичувальних середовищ у поєднанні з широким використанням методів біоніки при вирішенні проблем, пов'язаних із синтезом пристроїв, що запам'ятовують, дозволять створювати запам'ятовуючі пристрої, близькі за параметрами пам'яті людини.

Список використаної літератури

Альянах І. Н. Зовнішні пристрої, що запам'ятовують. М, 1991.

Батигов М., Денисов О. Накопичувачі на жорстких магнітних дисках. М., 2001.

Гіляровський Р.С. Основи інформатики - М.: Іспит, 2003.

Гук. М. Апаратні засоби IBM PC. Енциклопедія. - СПб: Пітер, 2001.

Візників В.А. Інформатика у поняттях та термінах. - М: Просвітництво, 1997.

Інформатика/За ред. Н.В. Макарова. М., 2002.

Козирєв А.А. Інформатики. - М.: Видавництво Михайлова, 2003.

Лебедєв О. Н. Мікросхеми пам'яті та їх застосування. М., 1990.

Леонтьєв В.П. Нова енциклопедія ПК. - М.: Проспект, 2003.

Основи сучасних технологій/За ред. Хоманенко О.Д. Гофмана В.Е. Мальцева П.Б. М., 1998.

Острейковський В.А. Інформатики. - М.: Вища школа, 2005.

Сучасні інформаційні технології та мережі. Юніта 2. - М: Сучасний гуманітарний університет, 2001.

Угрінович Н. Інформатика та інформаційні технології. - М: БІНОМ, 2001.

Фігурнов В.Е. IBM PC для користувача. М., 2003.

Бірюков В. Додай обороти / / Комп'ютера .- 2004. - № 5.

Симонов З. Сім тисяч двісті // Комп'ютера. - 1999. - №32.

Тишин А.М. Пам'ять сучасних комп'ютерів - М.: Московський державний університет ім. Ломоносова, 2001.

Додаток 1

Види пам'яті

Додаток 2

Основні характеристики користувача ВЗУ

Характеристики				Дискета	Стримерна стрічка
Проблема зберігання		сонячне світло		Розмагнічування, різні впливи	Застрявання та розрив		Вплив полів
Термін зберігання: - Гарантія - Теорія
Проблеми з драйверами
Помилки запису
Цикли перезапису
Максимальна ємність	9,1 (5,25) 2,6 (3,5)
Ціна пристрою (в середньому, $)
Поширеність у РФ				Надвисока		Дуже низька

1 Сучасні інформаційні технології та мережі. Юніта 2. - М: Сучасний гуманітарний університет, 2001. с. 15.

2 Гук. М. Апаратні засоби IBM PC. Енциклопедія. - СПб: Пітер, 2001. с. 521.

3 Угрінович Н. Інформатика та інформаційні технології. - М: БІНОМ, 2001. с. 91-98.

Пристрої Пристрої зберігання інформаціїкомп'ютера. Внутрішня та зовнішня пам'ять... Список литературы: 10 Теоретичне завдання. Пристрої зберігання інформаціїкомп'ютера. Внутрішня та зовнішня пам'ять комп'ютера.

Пристрійвведення інформації

Курсова робота >> Інформатика

... інформації; миша - пристрій, що полегшує введення інформаціїв комп'ютер та інші маніпулюючі пристрої. До пристроямвведення інформаціївідносяться такі пристрої... реалізувати концепцію персонального зберігання інформації. Сучасні вінчестери...

Пристрійвисновку інформації (2)

Реферат >> Інформатика

Тема “ Пристроївисновку інформації”. Комп'ютер є універсальним пристроємдля переробки інформації. ... друку, вона призначена для зберіганняданих у процесі створення... команд, а також для тимчасового зберіганняконтурів шрифтів та інших даних. ...

Інформаційний об'єкт є узагальнене поняття, за допомогою якого можна описати різні видиматеріальних об'єктів Під ними можна припускати процеси, явища, які мають матеріальними чи нематеріальними якостями. Розглядати інформаційні об'єкти з позиції їх позитивних характеристик.

Особливості класифікації

Існує їх підрозділ на кілька груп. Всі інформаційні об'єкти класифікують за видами об'єктів, що розглядаються, виду зображення, наявності (відсутності) звуку. Проаналізуємо деякі варіанти такого підрозділу. Так, простий інформаційний об'єкт можна як зображення, число, звук, текст. Для комплексних варіантів характерно наявність гіпертексту, таблиць, бази даних, гіпермедіа.

Передача інформації

Будь-який інформаційний об'єкт передбачає наявність певних відомостей. Наприклад, дерево має генетичну інформацію, перенесення якої дозволяє отримувати через певний часовий проміжок від маленького насіння доросле дерево. Як основне в такій ситуації виступає повітря. Залежно від його стану дерево визначає час для розпускання бруньок, появи зеленого листя. Окремі зграї перелітних птахів чудово знають свої маршрути, при перельотах вони чітко йдуть, не збиваються з наміченого шляху.

Способи зберігання інформації

Розглядаючи різні види інформаційних об'єктів, відзначимо, що людина завжди шукала способи для збереження якихось важливих відомостей про явище, об'єкт. Мозок відповідає за різноманітну інформацію, ним застосовують свої способи передачі даних іншим людям. Основою для цього може бути те, що аналогічно сучасним персональним комп'ютерам. Для того, щоб об'єкт був використаний за призначенням, в даний час можна вибрати кілька видів його передачі та тривалого зберігання. Крім власної пам'яті можна розміщувати важливу інформацію на різноманітних магнітних носіях.

Види для зберігання

Будь-який інформаційний об'єкт можна зберегти різними способами. Найпростішим є графічний чи образотворчий вид. Саме так первісні люди намагалися передавати з покоління в покоління інформацію про природні явища, об'єкти. До нашого часу зберегти деякі наскельні малюнки, зроблені первісними людьми. Згодом їх змінили картини, схеми, фотографії, креслення.

Передача звуку

Також можна зберегти об'єкт інформаційні технологіїза допомогою звуків. У навколишньому світі існує безліч звуків, які можна зберігати і тиражувати. У 1877 році було придумано спеціальний звукозаписний пристрій. Як різновид звукової інформації можна розглянути музичне кодування. Воно передбачає шифрування з допомогою певних символів звуків, наступну передачу тексту у вигляді звуків (як мелодії).

Передача тексту

Такий вид кодування людської мови за допомогою спеціальних символів – букв – застосовується різними народами. Кожна національність має свою мову, використовує певні набори літер (алфавіти), завдяки яким відображається мова. В результаті цього виду кодування інформації з'явилося перше друкарство.

Кількісним заходом об'єктів та його характеристик у світі виступає числова передача інформації. З появою торгівлі, грошового обігу, економіки даний видінформаційних об'єктів став особливо актуальним та затребуваним.

Системи числового кодування можуть бути різними. Серед найпоширеніших варіантів у наші дні відзначимо відеоінформацію. Вона має на увазі збереження певної інформаціїяк «живих» картин. Такий спосіб кодування став можливим лише після появи кіно. Але, незважаючи на те, що більшість інформаційних об'єктів можна якимось чином передавати іншим поколінням, навіть у нашому столітті комп'ютерних технологій залишилися такі джерела, для яких поки що не винайдено способів збереження, кодування, трансляції інформації. Як наочний приклад розглянемо Йдеться про передачу органолептичних якостей, відчуттів, запахів, смаків. Тактильні відчуття неможливо уявити у кодованому вигляді, можна лише словами передати свої відчуття та емоції. До того як було винайдено електрику, великі відстані важливу інформацію передавали за допомогою кодованих світлових сигналів. Потім процедура була спрощена, на зміну складним сигналам прийшли радіохвилі.

Двійкове кодування як спосіб передачі

Творцем такої теорії, тобто основоположником сучасного цифрового зв'язку є Клод Шеннон. Саме їм було обґрунтовано можливість використання двійкового коду для трансляції інформації. Після появи комп'ютерів (ЕОМ) спочатку було розроблено засіб проведення обробки числової інформації. У міру вдосконалення персональних комп'ютерівваріанти обробки, пошуку, передачі числової, звукової, образотворчої інформації суттєво змінилися. У наш час важливі відомостізберігають на магнітних стрічках чи дисках, знімних носіяхінформації, лазерних дисках. Як особливе джерело сучасної інформації виділимо відомості, які можна знайти в глобальної мережіІнтернет. Для пошуку, обробки, зберігання відомостей у разі застосовують спеціальні прийоми.

Висновок

Будь-який інформаційний об'єкт має певні споживчі характеристики. Можна з ним робити певні дії, наприклад застосовувати як програмний засібкомп'ютера. Інформацію на цифровому носії можна як самостійну інформаційну одиницю (папку, архів, файл). При вмілому та своєчасному застосуванні різних інформаційних об'єктів можна створювати комплексне враження про аналізований природний або суспільний процес, явища, а також визначати шляхи подальшого розвитку, модернізації аналізованого явища.

Жорсткі диски