Виды магнитных носителей

Гибкие магнитные диски

 

Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих сторон магнитным окислом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие. В упаковке с двух сторон сделаны радиальные прорези, через которые головки считывания/записи дисковода получают доступ к диску.

Дискеты каждого типоразмера, как правило, двусторонние. Одинарная плотность записи дорожек составляет 48 tрi (дорожек на дюйм), двойная — 96 tpi и высокая — обычно 135 tpi.

Когда диск 3,5" вставляется в устройство, защитная металлическая заслонка отодвигается, шпиндель дисковода входит в среднее отверстие, а боковой штырек привода помещается в прямоугольное отверстие позиционирования, расположенное рядом. Двигатель вращает диск с частотой 300 об/мин.

Дисководы для гибких дискет используют так называемый «трекинг разомкнутого цикла», они фактически не ищут дорожки, а просто устанавливают головку в «правильную» позицию. В жестких дисках, наоборот, двигатели сервомотора используют головки для проверки позиционирования, что позволяет производить запись с поперечной плотностью во много сотен раз выше, чем это возможно на гибком диске.

Головка перемещается ведущим винтом, который в свою очередь управляется шаговым двигателем, и, когда винт поворачивается на определенный угол, головка проходит установленное расстояние. Плотность записи данных на дискету ограничивается точностью шагового двигателя, в частности, это означает 135 tpi для дискет 1,44 Мбайт. Диск имеет четыре датчика: дисковый двигатель; защита от записи; наличие диска; и датчик дорожки 00.

Внешние накопители на НЖМД

 

В последние годы распространились технологии размещения стандартных НЖМД в мобильный (переносимый) внешний футляр (бокс), который присоединяется к компьютеру через внешний интерфейс.

Поскольку сегодня емкость НЖМД измеряется в гигабайтах, а размеры мультимедийных и графических файлов — десятками мегабайт, вместимость от 100 до 150 Мбайт вполне достаточна, чтобы носитель занял традиционную нишу НГМД — перемещение нескольких файлов между пользователями, архивация или резервное копирование отдельных файлов или каталогов и пересылка файлов почтой. В этом диапазоне предлагается ряд устройств для следующих поколений гибких дисков, которые используют гибкие магнитные носители и традиционную магнитную технологию хранения.

Ziр-накопители. Без сомнения, самое популярное устройство в этой категории — дисковод Zip Iomega, впервые выпущенный в 1995 г. Высокая эффективность накопителей Zip обеспечивается, во-первых, высокой скоростью вращения (3000 об/мин), а во-вторых, — технологией, предложенной Iomega (которая основана на аэродинамическом эффекте Бернулли), при этом гибкий диск «присасывается» к головке чтения/записи, а не наоборот, как в НЖМД. Диски Zip мягки, подобно гибким дискам, что делает их дешевыми и менее восприимчивыми к ударным нагрузкам.

Zip-накопители обладают вместимостью 94 Мбайт и выпускаются как во встроенных, так и во внешних версиях. Внутренние модули соответствуют форм-фактору 3,5", используют интерфейс SCSI или АТАРI, среднее время поиска — 29 мс, скорость передачи данных — 1,4 Кбайт/с.

Супердискеты. Диапазону от 200 до 300 Мбайт лучше всего соответствует понятие территория супердискет. Вместимость таких устройств в 2 раза выше, чем у заменителя НГМД, и более характерна для НЖМД, чем для гибкого диска. Устройства в этой группе используют магнитную или магнитооптическую технологию.

В 2001 г. Маtsushita объявляет технологию FD32МВ, которая дает опцию высокоплотного форматирования обычной НВ-дискеты на 1,44 Мбайт, чтобы обеспечить способность хранения до 32 Мбайт на диске. Технология заключается в увеличении плотности записи каждой дорожки на НD-дискете, используя супердисковую магнитную головку для чтения и обычную магнитную головку для записи данных. В то время как на обычной дискете размещается 80 круговых дорожек данных, в FD32МВ это число увеличивается до 777. В то же самое время подача дорожки от 187,5 мкм для дискеты НD уменьшается до примерно 18,8 мкм.

Сменные жесткие диски. Следующий интервал вместимости (от 500 Мбайт до 1 Гбайт) достаточен для резервного копирования или архивации дискового раздела (партиции) разумно большого размера.

В диапазоне свыше 1 Гбайт технология сменных дисков заимствуется от обычных НЖМД. Вышедший в середине 1996 г. дисковод Iomega Jaz (сменный жесткий диск на 1 Гбайт) был воспринят, как инновационное изделие. Когда Jaz появился на рынке, сразу стало ясно, где следует его использовать — пользователи смогли создавать аудио- и видеопрезентации и передавать между компьютерами. Кроме того, такие презентации могли быть запущены непосредственно с носителя Jaz, без необходимости переписывания данных на НЖМД.

Флэш-память. Не относясь к магнитным носителям, флэш-память работает одновременно подобно оперативной памяти и НЖМД. Напоминает обычную память, имея форму дискретных чипов, модулей, или карточек с памятью, где так же, как в DRАМ и SRАМ, биты данных сохраняются в ячейках памяти. Однако так же, как НЖМД, флэш-память энергонезависима и сохраняет данные, даже когда питание выключено.

Технология ЕТОХ является доминирующей flash-технологией, занимающей около 70 % всего рынка энергонезависимой памяти. Данные вводятся во flash-память побитно, побайтно или словами с помощью операции, которая называется программированием.

Хотя электронные флэш-диски являются небольшими, быстродействующими, потребляют мало энергии и способны выдерживать удары до 2000g без разрушения данных, их ограниченная вместимость делает их несоответствующей альтернативой жесткому диску ПК.

Оптические технологии

Компакт-диски

 

Вначале компакт-диски использовались исключительно в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре, заменяя устаревшие виниловые пластинки и магнитофонные кассеты. Однако вскоре лазерные диски стали использоваться и на персональных компьютерах. Компьютерные лазерные диски были названы СD-RОМ. В конце 90-х гг. устройство для работы с СD-RОМ стало стандартным компонентом любого персонального компьютера, а подавляющее большинство программ стало распространяться на компакт-дисках.

Накопитель на компакт-диске (CD-ROM).Считывание информации с компакт-диска происходит с помощью лазерного луча меньшей мощности. Сервомотор по команде от внутреннего микропроцессора привода перемещает отражающее зеркало или призму. Это позволяет сосредоточить лазерный луч на конкретной дорожке. Лазер излучает когерентный свет, состоящий из синхронизированных волн одинаковой длины. Луч, попадая на отражающую свет поверхность (площадку), через расщепляющую призму отклоняется на фотодетектор, который интерпретирует это как «1», а попадая в углубление (пит), рассеивается ипоглощается — фотодетектор фиксирует «0».

В то время как магнитные диски вращаются с постоянным числом оборотов в минуту, т. е. с неизменной угловой скоростью, компакт-диск вращается обычно с переменной угловой скоростью, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении. Таким образом, чтение внутренних треков осуществляется с увеличенным, а наружных — с уменьшенным числом оборотов. Именно этим обусловливается более низкая скорость доступа к данным для компакт-дисков по сравнению с винчестерами.

Носители DVD

 

Универсальный цифровой диск (digital versatile disc — DVD) — вид накопителя, который, в отличие от CD, с момента выхода на рынок был рассчитан на широкое применение как в аудио- видео-, так и в компьютерной индустрии. Диски DVD, имея тот же самый размер, что и стандартный CD (диаметр 120 мм, толщина 1,2 мм), обеспечивают до 17 Гбайт памяти со скоростью передачи выше, чем для CD-ROM, обладают временем доступа, подобным CD-ROM, и разделяются на четыре версии:

• DVD-5 — односторонний однослойный диск, вместимостью 4,7 Гбайт;

• DVD-9 — односторонний двухслойный диск на 8,5 Гбайт;

• DVD-10 — двухсторонний однослойный диск 9,4 Гбайт;

• DVD-18 — вместимость до 17 Гбайт на двухстороннем двухслойном диске.

DVD-ROM. Как и для самих дисков, существует мало различий между дисководами DVD и CD-ROM, поскольку единственная очевидность — эмблема DVD на передней панели. Основное различие состоит в том, что данные CD-ROM записаны близко к верхнему слою поверхности диска, а уровень данных для DVD — ближе к середине, чтобы диск мог быть двухсторонним. Поэтому блок оптического чтения привода DVD-ROM устроен более сложно, чем его аналог для CD-ROM, чтобы создавать возможность для чтения как одного, так и другого из этих типов носителей.

Одно из самых ранних решений заключалось в использовании пары поворотных линз: одной — для фокусировки луча на уровнях данных DVD, а другой — для чтения обычных компакт-дисков. Впоследствии появились более изощренные проекты, которые устраняют потребность в переключении линзы. Например, «двойная дискретная оптическая выборка», предложенная Sony, имеет отдельные лазеры, оптимизированные для CD (длина волны 780 нм) и DVD (650 нм). Устройства Panasonic переключают лазерные лучи с помощью голографического оптического элемента, способного к фокусировке луча в двух различных дискретных точках.

Дисководы DVD-ROM вращают диск намного медленнее, чем их аналоги для CD-ROM. Однако, так как на DVD данные упакованы намного плотнее, его производительность существенно выше, чем у CD-ROM при одинаковой скорости вращения. В то время как обычный аудиодиск CD-ROM (lx или однократный) имеет максимальную скорость передачи данных 150 Кбайт/с, диск DVD (1х) может передавать данные по 1250 Кбайт/с, что достигается только при восьмикратной (8х) скорости диска CD-ROM.

Не существует общепринятой терминологии для описания различных «поколений» дисководов DVD. Однако термин «второе поколение» (или DVD II) обычно относится к 2х скоростным дисководам, также способным к чтению носителей CD-R/CD-RW, а термин «третье поколение» (или DVD III) обычно означает дисководы со скоростью 5х (или иногда 4,8х, или 6х), некоторые из которых способны к чтению носителей DVD-RAM.