Внешняя память компьютера. Виды и организация внешней памяти. Параметры, влияющие на быстродействие винчестера В состав внешней памяти включаются

Физически внешний накопитель ничем не отличается от внутреннего. Он также может хранить данные, имеет набор дисков, головок и контроллеров. Но, в отличие от своего стационарного собрата, который постоянно заточен внутри системного блока, съёмный накопитель облачён в корпус, стиль и дизайн которого могут быть разными. Это носит как эстетический момент, так и защитный. Прежде чем повредить оголённые части диска, сначала придётся пройти через корпус. Подключается обычно носитель посредством USB, что даёт ему общую универсальность, ведь сегодня трудно встретить ПК или ноутбук без этого разъёма.

Преимущества и недостатки

Самый главный плюс съёмного носителя - его мобильность и возможность использования как гигантской флешки. Особенно такое достоинство оценили люди, работающие в IT-среде, когда нужно загрузиться с другого накопителя у заказчика или быстро установить какой-то требуемый софт. К преимуществам можно отнести и более интересный внешний вид, который нередко представляет собой шедевр искусства.

Из недостатков можно выделить повышенную хрупкость жёстких накопителей в целом. Иногда достаточно лёгкого удара, чтобы головка упала на диск и больше не смогла запуститься. Несмотря на то, что новые SSD могут выдерживать гораздо большие встряски, удары для них также губительны, так как часть элементов на плате могут попросту отколоться.

Ещё одним существенным минусом можно считать медленную скорость работы, это если говорить именно о накопителях на жёстких магнитных дисках. Как ни крути, а скорость перехода заряда из одного состояния в другое в новых SSD будет всегда на порядок выше, чем скорость раскрутки диска и позиционирования на нём магнитной головки.

Зачем нужен внешний накопитель

Спектр использования съёмных накопителей довольно широк. Каждый может использовать его по-разному. Кто-то переносит рабочие файлы с одного ПК на другой, кто-то резервирует систему, а кто-то просто использует свой накопитель для хранения большого количества фильмов. Для IT-шников жёсткий накопитель может стать дополнительным инструментом. Ведь с такого накопителя можно легко загрузиться на любом ПК и провести диагностику или установку софта. А если учесть большой объём, то можно создать мультизагрузочный накопитель, в котором окажутся инструменты на все случаи жизни, - от переустановки Windows до лечения штатного жёсткого накопителя.

Типы накопителей внешней памяти

Разделить все внешние накопители памяти сейчас можно на два больших типа:

Стоит сразу сказать, что существует и гибрид, который использует оба подхода, но о нём отдельно.

Накопитель на жёстких магнитных дисках обычно содержит от 1 до 4 физических магнитных диска. На них с помощью магнитных головок записываются последовательности, которые преобразуются затем в понятные человеку данные. Магнитная головка может двигаться от начала диска к его краю, или, наоборот, позиционируясь на определённой области для поиска или записи данных. Сам диск же вращается со скоростью примерно 5400 об./мин. Существуют и более скоростные модели, доходящие до 10 000 об/мин. Слабое место жёсткого накопителя - маленькие файлы, для чтения которых головке приходится постоянно менять своё положение. А если учесть фрагментацию, в связи с частой записью и чтением на жёсткий диск, то чтение одного даже небольшого файла может занять драгоценные миллисекунды. Всю работу по обеспечению слаженной работы привода диска, магнитной головки и системы позиционирования берёт на себя блок электроники. Размещённый на корпусе устройства.

Жёсткий накопитель может иметь небольшой кэш, небольшой блок памяти примерно в 32 или 64 Мб. Нужен он для предварительного хранения записываемых или считываемых данных, увеличения скорости чтения, также чтобы лишний раз не обращаться напрямую к накопителям. В новых гибридных моделях роль кэша может выполнять небольшой . Шум, который слышит человек при работе накопителя на жёстких магнитных дисках, издаёт крутящийся шпиндель и устройство позиционирования.

Теперь немного о SSD. В нём нет подвижных частей и головок. Весь механизм чтения и записи данных полностью построен на микросхемах, подобно флешке. Да и, собственно, тип памяти используется именно оттуда. Если не вдаваться в технические подробности, то в результате подаваемого сигнала в определённых ячейках формируется заряд, который представляет один бит информации. Проверяя количество зарядов и пустых мест, накопитель составляет набор бит, которые затем образуют более понятные человеку данные, такие как картинки, видео или музыка. Существенным недостатком SSD, да и флеш-накопителей тоже, является слишком малый ресурс циклов чтения записи-перезаписи. Зато скорость действий просто потрясающая.

Характеристики внешних накопителей

Как и все сложные электронные устройства, внешние жёсткие накопители содержат кучу различных характеристик и параметров. Давайте посмотрим, на что же нужно обратить внимание, прежде всего.

Форм фактор и интерфейс

Форм-фактор - это размеры и конструкция устройства. Внешние жёсткие накопители сегодня можно найти 3-х разных конфигураций: 1,8’’, 2,5’’, 3,5’’.

3,5 дюйма - это самый большой размер из известных внешних жёстких накопителей. Такие модели практически всегда поставляются с сетевым адаптером для обеспечения отдельного питания. 2,5 дюйма - самый распространённый форм-фактор, который не требует дополнительного питания и может получать его по интерфейсу USB.

1,8 дюйма - в основном используются для SSD. Что касается интерфейсов, то сейчас USB установлен на всех современных внешних жёстких накопителях, вытеснив остальные устаревшие стандарты.

Тип памяти и объём

Эти два показателя значительно влияют на стоимость устройства. При этом разбег между SSD и HDD довольно ощутимый. Для сравнения, внешний жёсткий диск SSD на 500 Гб имеет цену в 10 000 руб. А вот классику HDD с таким же объёмом можно купить за 2 800 руб. Как видно, разница большая. Но если вспомнить историю, то первые жёсткие накопители тоже стоили как автомобили, а затем постепенно стали более дешёвыми и доступными. Возможно, тоже самое повторится и с SSD, нужно лишь немного подождать.

Теперь немного о различиях между этими двумя типами носителей. SSD пишет и читает данные быстрее, чем HDD. Причём намного. Многие пользователи отмечают, что скорость загрузки операционной системы на SSD возросла в несколько раз. Зато HDD надёжнее в плане сохранности данных. Он неограничен количеством циклов записи-перезаписи. На выход из строя в основном влияет своевременный износ механических частей, а также запуск и остановка накопителя. Стоит отметить, что последние разработки в SSD позволили также и увеличить срок их службы. Поэтому, возможно, в недалёком будущем твердотельные накопители смогут полностью заменить HDD.

Всё, как и всегда, определяет бюджет. Перед тем как выбирать надёжный жёсткий диск, нужно взвесить все «за» и «против». Если бюджет солидный, то можно спокойно обращать свой взор в сторону SSD. И не стоит бояться чрезмерно быстрого выхода из строя. Ведь внешний жёсткий накопитель, как правило, используется от случая к случаю. То есть, количество циклов записи-перезаписи будет расти не с такой же скоростью, как при использовании его в качестве системного. А для хранения на нём образов различных систем с целью последующей установки с него - это вообще хорошо. Ведь данные с носителя будут только считываться. Определившись с тем, какой внешний жёсткий диск лучше купить, загляните к производителю на официальный сайт - там часто есть полезная информация или программное обеспечение.

Для хранения большого количества данных SSD вряд ли подойдёт, так как каждый лишний гигабайт обойдётся в копеечку. Зато внешний жёсткий диск HDD на 4 ТБ можно приобрести за 20 000 руб. Такого объёма хватит, чтобы записать примерно 2800 фильмов в формате DVDRip.

Обзор производителей

Жёсткие диски кто только не производит. Как внешние, так и внутренние. Но всё же есть несколько лучших, которые держат марку на протяжении долгих лет:

  • Toshiba . Японская компания, которая одна из первых начала производить накопители на магнитных дисках. Сейчас на рынке можно найти много интересных моделей от этой компании;
  • Saegate . Наверное, единственная компания, которая начала в 1985 году с производства дисков и до сих пор этим и занимается. Изготавливает как HDD, так и SSD;
  • Western Digital . Ещё одна американская компания, которая специализируется на производстве накопителей. Имеет интересную цветовую градацию линеек своей продукции;
  • Samsung . Ну, эта компания производит практически всё, в том числе и жёсткие диски. Как и остальная продукция, носители у Самсунга тоже неплохи.

Лучшие модели внешних жёстких дисков, по мнению редакции

Western Digital My Passport 2 TB (WDBUAX0020B)

Симпатичный внешний вид этого внешнего жёсткого диска на 2 Тб, а также его скоростная характеристика в 500 Мб/с оцениваются в 4 000 руб. Форм-фактор диска представляет собой популярные 2,5 дюйма. Подключить его можно с помощью USB-версии 3.0. А вот что говорят о нём пользователи.

Western Digital My Passport 2 TB

Toshiba Canvio Ready 1TB

Внешний жёсткий диск на 1 Тб, выполненный в двух цветовых стилях: полностью белоснежный и чёрный. Скорость вращения диска 5400 об/мин. Заявленная внешняя скорость передачи данных - 500 Мб/с. Форм-фактор самый популярный - 2,5 дюйма. Купить съёмный жёсткий диск можно за 3 000 руб.

Toshiba Canvio Ready

Seagate STEB2000200

Модель, конечно, не блещет дизайном, зато имеет несколько вариантов раскраски Самсунг умеет делать стильные и при этом функциональные гаджеты

Внешний жёсткий диск на 250 Гб типа SSD. Выполнен в самом компактном форм-факторе - 1,8 дюйма. Заявленная скорость передачи данных составляет 540 Мб/с. Этот внешний жёсткий SSD диск не самый дешёвый, за него придётся выложить 7 100 руб.

Samsung Portable SSD T5

Что делать, если компьютер не видит съёмный жёсткий диск

Самое первое, что нужно попробовать в этом случае, - попробовать другой разъём. Кстати, способ универсальный и подходит для всех устройств. И даже если другой гаджет прекрасно работал на этом порту, не факт, что текущее устройство здесь заработает.

Если не помогло, нужно заглянуть в диспетчер устройств и убедиться в том, что проблема не в драйверах. Если гаджет опознан системой, но не хватает драйверов, то в диспетчере будет написано что-то типа «Неизвестное устройство» в блоке с USB или же просто название диска. По идее, драйвера на новых системах устанавливаются автоматически. Если этого не произошло, то надо попробовать отключить-включить устройство из порта и также переключить в другой порт.

Если устройство новое, то диск может быть не отформатирован, и на нём даже нет раздела. Для того чтобы создать раздел и начать работу, нужно зайти в «Панель управления», найти раздел «Администрирование». В списке нужно выбрать «Управление компьютером», а затем «Управление дисками». Здесь должны отобразиться все диски, которые подключены к системе. Если наш проблемный диск здесь есть, то стоит попробовать изменить его букву с помощью контекстного меню. Если же диск есть, но в его области написано «Не распределён», то это значит, что раздела нет совсем. Создать его можно также через контекстное меню.

Ремонт съёмного жёсткого диска - нюансы

К сожалению, единственный ремонт, который пользователь может выполнить в домашних условиях, ? это полное форматирование. Если жёсткий диск вышел из строя по причине битых секторов, то при форматировании они отбросятся, оставив только рабочие. Если же проблема более серьёзная, например, залипла головка или вышел из строя контроллер, то без профессиональной помощи тут не обойтись. Остаётся лишь дать несколько рекомендаций по правильному обращению:

  • жёсткий диск плохо переносит перегрев, поэтому стоит внимательно относиться к условиям, в которых вынужден работать диск;
  • не допускать ударов и падений устройства, пусть даже это SSD;
  • первый признак нестабильной работы HDD – похрустывание и непривычные звуки. Чтобы не потерять данные, нужно срочно делать их резервную копию на другом носителе. Что касается SSD, то тут вообще никто не застрахован, он может выйти из строя в любую секунду;
  • в общем, нужно аккуратней обращаться со своим электронным другом.

Внешние накопители данных вошли как-то неожиданно в нашу жизнь. Можно сказать, скачком. В настоящее время люди высоко оценивают мобильность информации, а также скорость ее передачи. Именно поэтому внешний накопитель представляет собой очень ценное устройство, позволяющее быстро обменяться фильмами, играми и прочими файлами (надо отметить, даже немалого размера) между двумя компьютерными устройствами.

Общая информация

Вопрос, появившийся в связи с проблемой хранения данных пользователя, а также доступа к ним, достаточно актуален. Очень остро эта проблема стоит в семьях, где каждый старается выбить как можно больше пространства на компьютере именно для своих нужд. А внешний накопитель легко может стать решением таких проблем.

Оптимальными в настоящее время являются, конечно же, различные сетевые хранилища, которые во многих компаниях располагаются прямо внутри зданий. Вообще они имеют достаточно много преимуществ. Раньше для создания сетевого хранилища требовалась покупка отдельного компьютера, который бы играл эту роль. Сейчас же, с развитием беспроводных технологий, в этом отпала надобность. Достаточно ввести в дело беспроводной маршрутизатор - и проблема решена.

Современные модели выпускаются с поддержкой портов USB версии 3.0. А это тоже имеет вес, поскольку функциональные возможности значительно расширяются. Что придумать еще лучше, чем сетевой ресурс, находящийся дома, который при необходимости вполне реально забрать с собой в путешествие? И это устройство будет иметь настолько мобильные размеры, что не обременит своей переноской абсолютно никого!

В общем, внешний USB-накопитель станет решением сразу нескольких проблем. Модели жестких дисков внешнего типа различаются между собой характеристиками, и в этой статье мы разберем несколько устройств, ознакомимся с ними в целом и общем, разберемся с тем, какими преимуществами и недостатками они обладают. Делается это для того, чтобы любой желающий мог потом отправиться в магазин, и на основании прочитанного материала при необходимости подобрать для себя модель внешнего накопителя.

Итак, многие жесткие диски обладают в настоящее время интересным инновационным интерфейсом. Речь идет о портах USB 3.0. Они также обладают большим форм-фактором. Далее мы поговорим о том, есть ли смысл в приобретении подобных дисков, которые имеют достаточно большие размеры, требуют питания от внешнего источника.

ADATA HD 710

Этот внешний накопитель памяти выпускается в разных модификациях, которые различаются между собой объемом встроенной памяти. Речь идет о выделении 500 гигабайт, 1 терабайта, а также 2 терабайт. 500 ГБ, на наш взгляд, сейчас не хватит для активного использования жесткого диска. А вот 1, и тем более 2 ТБ станут отличным решением.

Выпускается этот внешний диск-накопитель сразу в трех цветовых решениях. Доступны следующие расцветки: синяя, желтая, черная. Все жесткие диски, относящиеся к данной серии, обладают ударопрочным и водонепроницаемым корпусом. Уложить кабель USB можно без всяких проблем в паз, который специально был закреплен вокруг дискового корпуса. Таким образом разработчики устройства решили проблему с удобством хранения кабеля. Длина его составляет порядка 30 сантиметров. А если быть точнее, то 31. Габариты достаточно усредненные: при своей массе в 220 грамм это внешний накопитель USB 3.0 имеет габариты 132 на 99 на 22 миллиметра.

Жесткий накопитель. Внешний жесткий диск HGST Touro Mobile MX3

Эта модель, как и ее предшественник, обладает сразу тремя модификациями, снабженными разным объемом встроенной долговременной памяти. Речь идет о вариациях объемом в 500 гигабайт, а также о моделях вместительностью 1 ТБ и 1,5 ТБ.

Среди недостатков стоит отметить отсутствие ножек, которые могли бы бороться с вибрацией жесткого диска при его работе. А вот использование матового пластика в качестве материала изготовления корпуса однозначно рассмотреть нельзя. USB-кабель никуда не укладывается. Он имеет длину в 43 сантиметра. Этот внешний жесткий диск в длину имеет 126 миллиметров, в ширину - 80, а в высоту - 15.

Seagate Expansion Portable

Все модели компании Seagate, которые относятся к серии портативных внешних жестких дисков Expansion, имеют один и тот же форм-фактор. Он равен 2,5’’. Модельный ряд серии располагает тремя накопителями памяти, которые имеют соответствующие объемы. Это, по стандарту, 500 гигабайт, 1 и 2 ТБ.

Как и у модели, которую мы рассматривали раньше, Seagate Expansion Portable не имеет ножек из резины. Корпус устройств серии изготавливается из матового пластика. Эти внешние накопители информации имеют USB-провод длиной в 44 сантиметра. Габариты жесткого диска - 122,3 миллиметра в длину, 81,1 миллиметр в ширину, 15,5 миллиметра в высоту. Масса накопителя - 170 грамм.

Seagate Expansion

Модели данной серии отличаются от своих предшественников не только объемом памяти, но и большим форм-фактором. Он составляет 3,5’’. Таким образом, модели автоматически увеличиваются в размерах, весе, а также требуют дополнительного источника питания. Корпус таких жестких дисков выполняется все из того же матового пластика. Чтобы бороться с вибрацией, которая возникает в ходе работы устройства, на его днище предусмотрено наличие четырех резиновых ножек. В модельном ряду данной серии можно заметить внешние жесткие накопители, объем встроенной памяти которых равен 1, 2, 3, 4 и 5 терабайтам.

Кабель вида USB 3.0 имеет длину в 118 сантиметров. Для работы жесткого диска потребуется специальный адаптер питания. Он работает при напряжении в 12 вольт, а также при силе тока в 1,5 ампера. В длину такой накопитель достигает 179,5 миллиметра. В ширину - 118 миллиметров, а его высота составляет 37,5 мм. При этом масса накопителя равна 940 граммам.

Silicon Power Armor A80

Внешние накопители этой серии обладают хорошим корпусом, защищенным от проникновения влаги, а также от механических повреждений. Выполняется внешняя поверхность жесткого диска из анодированного матового алюминия. Чтобы противостоять вибрации, возникающей при работе с накопителем, резиновых ножек не предусмотрено.

Модельный ряд состоит из дисков с тремя разными объемами памяти. Это 1 и 2 терабайта, а также 500 гигабайт. Модели серии немного отличаются от всех внешних накопителей, которые мы рассмотрели раньше. Дело в том, что в них имеется сразу два кабеля, которые предназначены для синхронизации устройства с персональным компьютером или ноутбуком. Первый кабель имеет длину в 79 сантиметров. Второй короче на 70 см. В корпусе есть торец, куда можно спрятать короткий провод. Также жесткие диски серии используют розетку типа USB 3.0 A. Все модели, которые были описаны ранее, используют USB 3.0 Micro-B. При массе в 270 грамм жесткие диски серии имеют размер 139,45 мм на 94 мм на 18,1 мм.

TOSHIBA Stor.E Basics

Корпус этой линейки внешних накопителей памяти изготавливается из матового пластика черного цвета. На дне гаджета расположено четыре ножки, что просто не может не радовать. Но вот что касается объема, то тут серия может угодить не всем пользователям. Максимальный объем долговременной памяти, который доступен в таких накопителях, равен 1 терабайту. Остальные две модификации серии имеют, соответственно, объемы 500 ГБ и 750 ГБ.

Кабель USB 3.0 не короткий, но и не длинный. Его протяженность - 52,5 сантиметра. Интересно то, что модели серии различаются между собой габаритами. Версия жесткого диска, который имеет вместительность 1 ТБ, представлена массой в 180 грамм и толщиной в 16,5 сантиметра. В то же время остальные модели будут потоньше и поменьше в плане веса: высота их составляет только 13,5 миллиметра, а масса - 150 грамм.

Transcend StoreJet 25H3

Внешние диски этой марки имеют корпус, который покрыт резиновым слоем. Таким образом, производитель побеспокоился о механической прочности, приспособив внешние жесткие диски данной серии к неожиданным механическим ударам и нагрузкам. Модели, выпускаемые в линейке, имеют объем памяти 500 гигабайт, а также 1 и 2 ТБ. Если говорить о цветовом решении, то жесткие диски серии выпускаются в фиолетово-черном оформлении, а также в синем цвете. Длина кабеля для синхронизации с ПК составляет порядка 45 сантиметров.

Отличительная черта, особенность данного модельного ряда заключается в том, что на корпусе имеется кнопка, служащая для быстрого повторного подключения. Она помогает активировать специальный режим. При этом нет надобности отсоединять и отключать жесткий диск, а затем снова синхронизировать его с компьютером. При своей массе в 216 грамм версии диска на 500 ГБ и 1 ТБ имеют следующие габариты: длина - 131,8 мм, ширина - 80,8 мм, а толщина - 19 миллиметров. Модель, которая рассчитана на 2 терабайта встроенной памяти, немного толще (24,5 мм) и весит чуть больше (284 грамма).

Western Digital My Passport Ultra

Как и почти все остальные модели, серийный ряд этого внешнего жесткого накопителя памяти выполнен из матового пластика черной расцветки. На дне имеются четыре ножки, которые спасут устройство от вибрации во время работы. Крышка жесткого диска, в зависимости от его модификации, может быть разного цвета. На данный момент доступен черный, синий, красный и металлический цвет.

Объем встроенной памяти стандартный: 500 гигабайт, 1 ТБ или 2 ТБ. USB-кабель никуда не складывается, его длина - 46 сантиметров. Для транспортировки предусмотрен специальный мешочек, сделанный из бархата. Масса (в зависимости от модели) варьируется от 130 до 230 грамм. Габаритные размеры также разнятся. Длина может составлять от 110 до 110,5 миллиметра, ширина - от 81,6 до 82 миллиметров. Это не так уж заметно, а вот то, как вырастает толщина жесткого диска с увеличением его объема памяти, видно достаточно хорошо. Она попадает в интервал от 12,8 до 20,9 миллиметра.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Всероссийский Заочный Финансово-Экономический Институт

Филиал в г. Барнауле

Курсовая работа

по дисциплине «Информатика»

«Внешняя память компьютера»

Исполнитель:      

Группа      

№ зачетной книжки      

Руководитель:      

Барнаул 2005

Введение 3

    Внешняя память 5

    жесткие диски 8

    Дисковые массивы RAID 11

    Компакт-диски 13

    Практическая часть 17

Заключение 26

Список литературы 27

Введение

Под внешней памятью компьютера подразумевают обычно как носители информации (то есть устройства, где она непосредственно хранится), так и устройства для чтения/записи информации, которые чаще всего называют накопителями.

Как правило, для каждого носителя информации существует свой накопитель.

Первые носители информации для ЭВМ были бумажными (перфокарты, перфоленты). Для работы с ними существовало 2 отдельных устройства: перфоратор – для записи информации, счетчик – для считывания информации и передачи ее в оперативную память. Позднее появились магнитные носители информации (магнитные ленты, магнитные барабаны, магнитные диски), накопители которых совмещали в себе и устройство считывания, и устройство записи. А такое устройство, как винчестер, совмещает в себе и носитель, и накопитель. Для оптических носителей информации (компакт-дисков, цифровых дисков) накопители могут как совмещать функции чтения/записи, так и быть специализированными, например, только для чтения.

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестеры) представляют собой внешние ЗУ, в которых носителем информации являются жесткие несменные магнитные диски, объединенные в пакет.

НЖМД предназначены для долговременного хранения информации, постоянно используемой при работе с ПК: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования, документов и программ, подготовленных пользователем и т. д.

В настоящее время ПК без НЖМД практически не выпускаются. Если компьютер включен в локальную компьютерную сеть, то он может работать без собственного жесткого диска, но тогда он использует жесткий диск центрального сервера.

Винчестер устанавливается внутри системного блока и внешне представляет собой герметичную металлическую коробку, внутри которой расположены несколько дисков, объединенных в один пакет, магнитные головки чтения/записи, механизм вращения диска и перемещения головок.

Основными характеристиками винчестера являются:

Емкость, то есть максимальный объем данных, который можно записать на носитель;

Быстродействие, определяемое временем доступа к нужной информации, временем ее считывания/записи и скоростью передачи данных;

Время безотказной работы, характеризующее надежность устройства.

Емкость НЖМД зависит от модели ПК. Первый винчестер (начало 80-х годов) имел «колоссальную емкость» 10 Мбайт. Считается, что объем современного винчестера должен быть не менее 2 – 3 Гбайт. Последние модели ПК имеют винчестеры емкостью свыше 120 Гбайт, ожидается появление винчестеров емкостью до 320 Гбайт.

Чаще всего винчестер имеет имя С:. Однако емкость винчестера обычно очень велика, поэтому для удобства работы винчестер разбивают на участки. Каждый такой участок воспринимается операционной системой как отдельный диск и называется «логическим диском». Имена таких дисков – C:, D:, Е: и т. д. по алфавиту.

ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ

Устройства внешней памяти или, иначе, внешние запоминающие устройства весьма разнообразны. Их можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду носителя, типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, методу доступа и т.д.

Носитель - материальный объект, способный хранить информацию.

В зависимости от типа носителя все ВЗУ можно подразделить на накопители на магнитной ленте и дисковые накопители.

Накопители на магнитной ленте, в свою очередь, бывают двух видов: накопители на бобинной магнитной ленте (НБМЛ) и накопители на кассетной магнитной ленте (НКМ- стриммеры). В ПК используются только стриммеры.

Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Понятие прямой доступ означает, что ПК может "обратиться" к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы ни находилась головка записи/чтения накопителя.

Накопители на дисках более разнообразны

накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), иначе, на флоппи-дисках или на дискетах; накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа "винчестер"; накопители на сменных жестких магнитных дисках, использующие эффект Бернулли; накопители на флоптических дисках, иначе, floptical-накопители; накопители сверхвысокой плотности записи, иначе, VHD-накопители; накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM (Compact Disk ROM); накопители на оптических дисках типа СС WORM (Continuous Composite Write Once Read Many - однократная запись - многократное чтение);накопители на магнитооптических дисках (НМОД) и др.

Тип накопления

Емкость, Мбайт

Время доступа, мс

Трансфер, Кбайт/с

Вид доступа

Чтение/запись

Винчестер

Чтение/запись

Бернулли

Чтение/запись

Чтение/запись

Чтение/запись

Только чтение

Чтение/ однократная запись

Чтение/запись

Примечание Время доступа - средний временной интервал, в течение которого накопитель находит требуемые данные - представляет собой сумму времени для позиционирования головок чтения/записи на нужную дорожку и ожидания нужного сектора. Трансфер - скорость передачи данных при последовательном чтении.

Магнитные диски (МД) относятся к магнитным машинным носителям информации. В качестве запоминающей среды у них используются магнитные материалы со специальными свойствами (с прямоугольной петлей гистерезиса), позволяющими фиксировать два магнитных состояния - два направления намагниченности. Каждому из этих состояний ставятся в соответствие двоичные цифры: 0 и 1. Накопители на МД (НМД) являются наиболее распространенными внешними запоминающими устройствами в ПК. Диски бывают жесткими и гибкими, сменными и встроенными в ПК. Устройство для чтения и записи информации на магнитном диске называется дисководом.

Все диски: и магнитные, и оптические характеризуются своим диаметром или, иначе, форм-фактором. Наибольшее распространение получили диски с форм-факторами 3,5" (89 мм) и 5,25" (133 мм). Диски с форм-фактором 3,5" при меньших габаритах имеют большую емкость, меньшее время доступа и более высокую скорость чтения данных подряд (трансфер), более высокие надежность и долговечность.

Информация на МД записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрическихокружностей - дорожек (треков). Количество дорожек на МД и их информационная емкость зависят от типа МД, конструкции накопителя на МД, качества магнитных головок и магнитного покрытия.

Каждая дорожка МД разбита на сектора. В одном секторе дорожки может быть помещено 128, 256, 512 или 1024 байт, но обычно 512 байт данных. Обмен данными между НМД и ОП осуществляется последовательно целым числом секторов. Кластер - это минимальная единица размещения информации на диске, состоящая из одного или нескольких смежных секторов дорожки.

2. Жесткие диски

В качестве накопителей на жестких магнитных дисках (НЖМД) широкое распространение в ПК получили накопители типа "винчестер".

Термин винчестер возник из жаргонного названия первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт (IBM, 1973 г.), имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпало с калибром "30/30" известного охотничьего ружья "Винчестер".

В этих накопителях один или несколько жестких дисков, изготовленных из сплавов алюминия или из керамики и покрытых ферролаком, вместе с блоком магнитных головок считывания/записи помещены в герметически закрытый корпус. Емкость этих накопителей благодаря чрезвычайно плотной записи, получаемой в таких несъемных конструкциях, достигает нескольких тысяч мегабайт; быстродействие их также значительно более высокое, нежели у НГМД.

Максимальные значения на 1995 г.:

емкость 5000 Мбайт (стандарт емкости на 1995 г.-850 Мбайт); скорость вращения 7200 об./мин; время доступа - 6 мс; трансфер - 11 Мбайт/с. НЖМД весьма разнообразны. Диаметр дисков чаще всего 3,5" (89 мм), но есть и другие, в частности 5,25" (133 мм) и 1,8" (45 мм). Наиболее распространенная высота корпуса дисковода 25 мм у настольных ПК, 41 мм - у машин-серверов, 12 мм - у портативных ПК и др.

В современных винчестерах стал использоваться метод зонной записи. В этом случае все пространство диска делится на несколько зон, причем во внешних зонах секторов размещается больше данных, чем во внутренних. Это, в частности, позволило увеличить емкость жестких дисков примерно на 30%.

Для того чтобы получить на магнитном носителе структуру диска, включающую в себя дорожки и сектора, над ним должна быть выполнена процедура, называемая физическим, или низкоуровневым, форматированием (physical, или low-level formatting). В ходе выполнения этой процедуры контроллер записывает на носитель служебную информацию, которая определяет разметку цилиндров диска на сектора и нумерует их. Форматирование низкого уровня предусматривает и маркировку дефектных секторов для исключения обращения к ним в процессе эксплуатации диска.

Максимальная емкость и скорость передачи данных существенно зависят от интерфейса, используемого накопителем.

Распространенный сейчас интерфейс AT Attachment (ATA), широкоизвестный и под именем Integrated Device Electronics (IDE), предложенный в 1988 г. пользователям ПК IBM PC/AT, ограничивает емкость одного накопителя 504 Мбайтами (эта емкость ограничена адресным пространством традиционной адресации "головка - цилиндр - сектор": 16 головок * 1024 цилиндра * 63 сектора * 512 байт в секторе = 504 Кбайта = 528 482 304 байта) и обеспечивает скорость передачи данных 5-10 Мбайт/с.

Интерфейс Fast ATA-2 или Enhanced IDE (EIDE), использующий как традиционную (но расширенную) адресацию по номерам головки, цилиндра и сектора, так и адресацию логических блоков (Logic Block Address LBA), поддерживает емкость диска до 2500 Мбайт и скорость обмена до 16 Мбайт/с. С помощью EIDE к материнской плате может подключаться до четырех накопителей, в том числе и CD-ROM, и НКМЛ. Для старых версий BIOS для поддержки EIDE нужен специальный драйвер.

Наряду с ATA и ATA-2 широко используются и две версии более сложных дисковых интерфейсов Small Computer System Interface (интерфейс малых компьютерных систем): SCSI и SCSI-2. Их достоинства: высокая скорость передачи данных (интерфейс Fast Wide SCSI-2 и ожидаемый в ближайшее время интерфейс SCSI-3 поддерживают скорость до 40 Мбайт/с), большое количество (до 7 шт.) и максимальная емкость подключаемых накопителей. Их недостатки: высокая стоимость (примерно в 5 -10 раз дороже ATA), сложность установки и настройки. Интерфейсы SCSI-2 и SCSI-3 рассчитаны на использование в мощных машинах-серверах и рабочих станциях.

Для повышения скорости обмена данными процессора с дисками НЖМД следует кэшировать. КЭШ-память для дисков имеет то же функциональное назначение, что и КЭШ для основной памяти, т.е. служит быстродействующим буфером памяти для кратковременного хранения информации, считываемой или записываемой на диск. КЭШ-память может быть встроенной в дисковод, а может создаваться программным путем (например, драйвером Microsoft Smartdrive) в оперативной памяти. Скорость обмена данными процессора с КЭШ-памятью диска может достигать 100 Мбайт/с.

В ПК имеется обычно один, реже несколько накопителей на жестких магнитных дисках. Однако в MS DOS (MicroSoft Disk Operation System - дисковая операционная система фирмы Microsoft) программными средствами один физический диск может быть разделен на несколько "логических" дисков; тем самым имитируется несколько НМД на одном накопителе.

3. Дисковые массивы RAID

В машинах-серверах баз данных и в суперЭВМ часто применяются дисковые массивы RAID (Redundant Array of Independent Disks - матрица с резервируемыми независимыми дисками), в которых несколько накопителей на жестких дисках объединены в один большой логический диск, при этом используются основанные на введении информационной избыточности методы обеспечения достоверности информации, существенно повышающие надежность работы системы (при обнаружении искаженной информации она автоматически корректируется, а неисправный накопитель в режиме Plug and Play (вставляй и работай) замещается исправным).

Существует несколько уровней базовой компоновки массивов RAID:

1-й уровень включает два диска, второй из которых является точной копией первого;

2-й уровень использует несколько дисков специально для хранения контрольных сумм и обеспечивает самый сложный функционально и самый эффективный метод исправления ошибок;

3-й уровень включает четыре диска: три информационных, а четвертый хранит контрольные суммы, обеспечивающие исправление ошибок в первых трех;

4-й и 5-й уровни используют диски, на каждом из которых хранятся свои собственные контрольные суммы.

Дисковые массивы второго поколения - RAID6 и RAID7. Последние могут объединять до 48 физических дисков любой емкости, формирующих до 120 логических дисков; имеют внутреннюю КЭШ-память до 256 Мбайт и разъемы для подключения внешних интерфейсов типа SCSI. Внутренняя шина X-bus имеет пропускную способность 80 Мбайт/с (для сравнения: трансфер SCSI-3 до 40 Мбайт/с, а скорость считывания с физического диска до 5 Мбайт/с).

Среднее время наработки на отказ в дисковых массивах RAID - сотни тысяч часов, а при 2-м уровне компоновки - до миллиона часов. В обычных НМД эта величина не превышает тысячи часов. Информационная емкость дисковых массивов RAID - от 3 до 700 Гбайт (максимальная достигнутая в 1995 г. емкость дисковых накопителей 5,5 Тбайта=5500 Гбайт).

Применяются и НЖМД со сменными пакетам и дисков (накопители Бернулли), использующие пакеты из дисков диаметром 133 мм, они имеют емкость от 20 до 230 Мбайт и меньшее быстродействие, но более дорогие, чем винчестеры. Основное их достоинство: возможность накопления и хранения пакетов вне ПК.

Основные направления улучшения характеристик НМД:

использование высокоэффективных дисковых интерфейсов (E1DE, SCSI); использование более совершенных магнитных головок, позволяющих увеличить плотность записи и, следовательно, емкость диска и трансфер (без увеличения скорости вращения диска).

4. Компакт-диски .

Общии сведения о компакт-дисках

В 1982 году фирмы Sony и Philips завершили работу над форматом CD-аудио (Compact Disk), открыв тем самым эру цифровых носителей на компакт-дисках. Принцип работы этих дисков – оптический. Чтение и запись осуществляется лазером. В компакт-диске данные кодируются и записываются в виде последовательности отражающих и не отражающих участков. Отражение интерпретируется как единица, «впадина» - как ноль.

Приведу некоторые технические параметры компакт-дисков. Рабочая длина волны лазера - 780 нм. Диаметр компакт-диска 120 мм. Толщина диска 1,2 мм. Объем диска 700 Мб (74 мин аудио). Вес 14-33 г. Цепочка углублений (pits) расположена по спирали как в грампластинке, но в направлении от центра (фактически CD является устройством последовательного доступа с ускоренной перемоткой). Интервал между витками - 1.6 мкм, ширина пита - 0.5 мкм, глубина - 0.125 мкм (1/4 длины волны луча лазера в поликарбонате), минимальная длина - 0.83 мкм (рис. 1).

Рис. 1. Поверхность компакт-диска.

Существуют модификации в 80 минут (700 МБ), 90 минут (791 МБ) и 99 минут (870 MB). Номинальная (1x) скорость передачи данных - 150 КБ/сек (176400 байт/сек аудио или "сырых" данных, 4.3 Мбит/сек "физических" данных). В то время как все магнитные диски вращаются с постоянным числом оборотов в минуту, то есть с неизменной угловой скоростью (CAV, Constant Angular Velocity), компакт-диск вращается обычно с переменной угловой скоростью, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении (CLV, Constant Linear Velocity). Таким образом, чтение внутренних сторон осуществляется с увеличенным, а наружных - с уменьшенным числом оборотов. Именно этим обуславливается достаточно низкая скорость доступа к данным для компакт-дисков по сравнению, например, с винчестерами.

Классификация компакт-дисков

Существует множество стандартов и форматов компакт-дисков – в зависимости от назначения и производителей. Приведу для примера далеко не все существующие: Audio CD (CD-DA), CD-ROM (ISO 9660, mode 1 & mode 2), Mixed-mode CD, CD-ROM XA (CD-ROM eXtended Architecture, mode 2, form 1 & form 2), Video CD, CD-I (CD-Interactive), СD-I-Ready, CD-Bridge, Photo CD (single & multi-session), Karaoke CD, CD-G, CD-Extra, I-Trax, Enhanced CD (CD Plus), Multi-session CD, CD-Text, CD-WO (Write-Once). Полное описание их займет слишком много места, и это не является целью написания данной работы.

В зависимости же от количества возможных операций записи компакт-диски разделяются на: CD-ROM (read only memory), CD-R (recordable), они же CD-WORM (write once read many), CD-RW (rewritable). Соответственно, СD-ROM изготавливается на заводе, и дальнейшая запись на него невозможна; CD-R предназначен для однократной записи в домашних условиях; CD-RW допускает множество операций записи. Диски CD-ROM представляют собой поликарбонат, покрытый с одной стороны отражающим слоем (алюминий или - для ответственных применений - золото) и защитным лаком с другой. Смена отражающей способности осуществляется за счет штамповки углублений в металлическом слое. На заводе их просто штампуют с матрицы.

Формат компакт-дисков

Поверхность диска разделена на области:

    PCA (Power Calibration Area). Используется для настройки мощности лазера записывающим устройством. 100 элементов.

    PMA (Program Memory Area). Сюда временно записываются координаты начала и конца каждого трека при извлечении диска из записывающего устройства без закрытия сессии. 100 элементов.

    Вводная область (Lead-in Area) - кольцо шириной 4 мм (диаметр 46-50 мм) ближе к центру диска (до 4500 секторов, 1 минута, 9 MB). Состоит из 1 дорожки (Lead-in Track). Содержит TOC (абсолютные временные адреса дорожек и начала выводной области, точность - 1 секунда).

    Область данных (program area, user data area).

    Выводная область (Lead-out) - кольцо 116-117 мм (6750 секторов, 1.5 минуты, 13.5 MB). Состоит из 1 дорожки (Lead-out Track).

Каждый байт данных (8 бит) кодируется 14-битным символом на носителе (кодировка EFM). Символы отделяются 3-битными промежутками, выбираемыми так, чтобы на носителе не было более 10 нулей подряд.

Из 24 байтов данных (192 бита) формируется кадр (F1-frame), 588 битов носителя, не считая промежутков:

    синхронизация (24 бита носителя)

    символ субкода (биты субканалов P, Q, R, S, T, U, V, W)

    12 символов данных

    4 символа контрольного кода

    12 символов данных

    4 символа контрольного кода

При декодировании могут использоваться различные стратегии обнаружения и исправления групповых ошибок (вероятность обнаружения против надежности коррекции).

Последовательность из 98 кадров образует сектор (2352 информационных байта). Кадры в секторе перемешаны, чтобы уменьшить влияние дефектов носителя. Адресация сектора произошла от аудиодисков и записывается в формате A-Time - mm:ss:ff (минуты:секунды:доли, доля в секунде от 0 до 74). Отсчет начинается с начала программной области, т.е. адреса секторов вводной области отрицательные. Биты субканалов собираются в 98-битные слова для каждого субканала (из них 2 бита - синхронизация). Используются субканалы:

    P - маркировка окончания дорожки (min 150 секторов) и начала следующей (min 150 секторов).

    Q - дополнительная информация о содержимом дорожки:

    • число каналов

      данные или звук

      можно ли копировать

      признак частотных предыскажений (pre-emphasis): искусственный подъем высоких частот на 20 дБ

      режим использования подканала

      • q-Mode 1: во вводной области здесь хранится TOC, в программной области - номера дорожки, адреса, индексы и паузы

        q-Mode 2: каталоговый номер диска (тот же, что на штрих-коде) - 13 цифр в формате BCD (MCN, ENA/UPC EAN)

        q-Mode 3: ISRC (International Standard Recording Code) - код страны, владельца, год и серийный номер записи

Последовательность секторов одного формата объединяется в дорожку (трек) от 300 секторов (4 секунды, см. субканал P) до всего диска. На диске может быть до 99 дорожек (номера от 1 до 99). Трек может содержать служебные области:

    пауза - только информация субканалов, нет пользовательских данных

    pre-gap - начало трека, не содержит пользовательских данных и состоит из двух интервалов: первый длиной не менее 1 секунды (75 секторов) позволяет "отстроиться" от предыдущего трека, второй длиной не менее 2 секунд задает формат секторов трека

    post-gap - конец трека, не содержит пользовательских данных, длиной не менее 2 секунд

Вводная цифровая область должна завершаться постзазором. Первый цифровой трек должен начинаться со второй части предзазора. Последний цифровой трек должен завершаться постзазором. Выводная цифровая область не содержит предзазора.

Практическая часть

Вариант 14

Используя ППП на ПК, необходимо определить расходы на содержание одного учащегося в группе продленного дня в городской школе в год по имеющимся данным.

Показатель

Принято в текущем году

Проект на следующий год

заработная плата в год, руб

Расходы на питание:

Вычислите:

    Сумму расходов на питание учащегося в текущем и проектируемом году;

    Сумму расходов на содержание учащегося в текущем и проектируемом году;

    Абсолютное и относительное изменение исчисленных показателей проектируемого года к показателям текущего в виде таблицы.

Введите текущее значение даты между таблицей и ее названием.

По данным таблицы постройте гистограмму с заголовком, названием осей координат и легендой.

1. Выбор ППП.

В данной задаче наиболее целесообразно применить и использовать табличный процессор MS Excel. Так как в нем можно наиболее полно отразить алгоритм работы, проектирование и графическое представление форм данных по нашей задаче.

2.Описание алгоритма решения задачи.

ТС - общая сумма затрат на содержание одного учащегося, Z – заработная плата, D – начисления на заработную плате, C – затраты на мягкий инвентарь, N – норма на питание в день, K – количество дней функционирования групп.

Сумма расходов на питание N*K

Сумма расходов на содержание учащегося Z+(Z*D/100)+C

Абсолютное изменение исчисленных показателей проектируемого года к показателям текущего: ABS проект – ABS текущ

Заработная плата в год

Тносительное изменение исчисленных показателей проектируемого года к показателям текущего: (ABS проект – ABS текущ)*100/(N*K) тек

Норма расходов на питание


Начисления на заработную плату


Число дней функционирования групп


Расходы на мягкий инвентарь


Сумма расходов на питание учащегося в текущем и проектируемом году


Сумма расходов на содержание учащегося в текущем и проектируемом году


Абсолютное изменение исчисленных показателей проектируемого года к показателям текущего


Относительное изменение исчисленных показателей проектируемого года к показателям текущего


Рисунок 1 Неформализованное описание решения задачи






S питание = N*K



ABS=ABS проект – ABS текущ


ABS*100/S тек.год


Проектирование форм выходных документов и графическое представление данных по выбранной задаче.

3 Структура шаблонов таблиц

Таблица.1 «Расходы на содержание одного учащегося»

Таблица 2 Расходы на содержание одного учащегося в группе продленного дня в городской школе в год

Колонка электронной таблицы

Наименование (реквизиты)

Тип данных

Формат данных

Точность

Показатель

текстовый

Принято в текущем году

Числовой

Принято в текущем году

Числовой

Числовой

Относительное изменение исчисленных показателей проектируемого года к показателям текущего (%)

Числовой

4 Расположение таблиц на рабочих листах MS Excel.

Таблица 3 Расходы на содержание одного учащегося

Таблица 4. Итоговая таблица расходы на содержание учащегося в группе продленного дня в городской школе.

5 Шаблоны таблиц с исходными данными

Таблица 6 Расходы на содержание одного учащегося

Показатель

Принято в текущем году

Проект на следующий год

Средняя сумма расходов на одного учащегося в год:

заработная плата в год, руб

начисления на заработную плату, %

расходы на мягкий инвентарь, руб

Расходы на питание:

норма расходов на питание в день, руб.

число дней функционирования групп

Таблица 6 Расходы на содержание одного учащегося в группе продленного дня в городской школе в год.

Показатель

в текущем году

проектируемом году

Абсолютное изменение исчисленных показателей проектируемого года к показателям текущего (руб)

Относительное изменение исчисленных показателей проектируемого года к показателям текущего (%)

Сумма расходов на питание учащегося, руб

Сумма расходов на содержание учащегося, руб

C10+(C11*C10/100)+C12

D10+(D11*D10/100)+D12

Итого (руб):

СУММ(C24:C25)

СУММ(D24:D25)

СУММ(E24:E25)

СУММ(F24:F25)

6 Инструкция пользователя.

Последовательность действий пользователя при решении задачи:

Для запуска программы MS Excel из главного меню Windows нажимаем кнопку Пуск и выбираемMS Excel в меню Программы.

Вводим исходные данные в электронную таблицу формы кассового ордера

    После того как ввели исходные данные, выделяем необходимые ячейки, выбираем формат ячейки и отмечаем необходимый тип данных (числовой, Дата, текстовый, денежный), в денежном формате выбираем число десятичных знаков

    Выделяем всю таблицу и копируем ее на новый лист.

    На новом листе выделяем всю таблицу выбираем в панели инструментов Данные →Фильтр→ Автофильтр . С помощью автофильтра мы можем отфильтровать данные по получателям и по видам оплат.

    По полю сумма подводим итог и что бы итог отображался при фильтровании данных используем Вставка функции →математические→ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ.ИТОГИ далее выбираем область данных суммы.

7 Технология построения диаграмм

    Нажимаем кнопку Мастер диаграмм на панели инструментов Стандартная.

    Осуществляем построение нужной диаграммы:

Шаг 1. Выбираем Тип (Гистограмма) и Вид (Обычная ) диаграммы, нажимаем кнопку Далее.

Шаг 2. Нажимаем закладку Ряд, в окне Ряд удаляем если есть лишние Ряды , Нажимаем добавить ряд, далее выделяем нужный диапазон в нашем случае(предельные издержки и предельная выручка) в окне подписи по оси Х нажимаем флажок:

В окне Источник данных диаграмм указываем диапазон

наименование товара путем выделения соответствующей зоны в

таблице, нажимаем флажок, нажимаем кнопку Далее.

Шаг 3. Выбираем необходимые заголовки и нажимаем кнопку

Шаг 4. Выполняем указания Мастера диаграмм и нажимаем

кнопку Готово.

Устанавливаем курсор в свободное место диаграммы, щелкаем

кнопкой мыши и удерживая кнопку перетаскиваем диаграмму на

необходимое поле Листа.

Щелкаем кнопкой мыши в любой из точек на рамке Области диаграммы и растягиваем рамку диаграммы до нужного размера.

Заключение

В данной курсовой мы рассмотрели тему «Внешняя память компьютера». А также выполнили практическую часть использовав табличный процессор MS Excel. Так как в нем можно наиболее полно отразить алгоритм работы, проектирование и графическое представление форм данных по нашей задаче.

В теоретической части рассмотрели виды внешней памяти:

    Магнитные диски (МД)

    Жесткие диски

    Дисковые массивы RAID

    Компакт-диски

А так же дали определение внешней памяти компьютера. Под ней подразумевают обычно как носители информации (то есть устройства, где она непосредственно хранится), так и устройства для чтения/записи информации, которые чаще всего называют накопителями.

Список литературы

    Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф. Информатика: 7-9 кл. Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений - М.: Дрофа, 2002.

    Каймин В.А., Щеголев А.Г., Ерохина Е.А., Федюшин Д.П. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. для 10-11 классов средн. школы. - М.: Просвещение, 2001.

    Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: Учеб. для средн. учеб. заведений. - М.: Просвещение, 2003.

    Семакин И., Залогова Л., Русаков С., Шестакова Л. Информатика: уч. по базовому курсу. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999.

    Угринович Н. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. - М.: БИНОМ, 2003. - 464 с. (§ 2.14. Хранение информации, с. 91-98).

Внешняя память, которую иногда называют резервное хранилище или вторичная память, позволяет хранить информацию больших объемов. В настоящее время ёмкость внешней памяти высока, обычно измеряется в сотни мегабайт или даже в гигабайтах (миллиард байт). Внешняя память обладает важным свойством, информация хранится и не теряется при отключении питания компьютера.

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ, результатов расчетов, текстов, вне зависимости включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Это энергонезависимая память.

В состав которой входят:

НЖМД: накопители на жёстких магнитных дисках;

НГМД: накопители на гибких магнитных дисках;

CD-ROM, CD-RW, DVD: накопители на компакт-дисках;

Накопители на магнито-оптических компакт-дисках;

НМЛ: накопители на магнитной ленте (стримеры).

Главная задача внешней памяти персонального компьютера является способность долговременно хранить достаточно большой объем информации (программы, тексты, фотографии, аудио- и видеоклипы). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).

Рисунок 3 - Классификация ВЗУ

Дискета - является самым ранним типом устройств, хранения информации, которые содержат небольшое количество данных. Они были изобретены в 1967 году группой специалистов IBM, предназначенные для распространения программного обеспечения, чтения/записи/переноса данных с одного ПК на другой.

Представляет собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке персонального компьютера. Основными компонентами дискеты являются магнитный диск, хранящий информацию и конверт, выполняющий защитную функцию для диска.

Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов.

Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

Магнитная лента была предназначена для хранения данных в течение 50 лет. При хранении достаточно больших объемов информации, было существенно дешевле использовать ленту, чем диск или другие варианты хранения данных. Современное использование ленточных носителей в первую очередь связана с высокой средней мощностью для создания резервного копирования и архивов.

Рисунок 4 - Магнитная лента.

Написание и получение данных идет довольно медленно. Так как магнитная лента использует последовательный доступ для чтения и записи. Она используются для приложений, которые требуют большую емкость памяти, где скорость доступа не является проблемой. Также широко используется для резервного копирования файловых серверов компьютерных сетей в различных приложениях пакетной обработки, например чтение банковских чеков, расчет заработной платы и общий контроль пакета акций.

Наиболее распространенной формой внешней памяти - жесткий диск, который постоянно установлен в компьютере и, как правило, имеет мощность от сотен мегабайт. Информация записывается на диск путем намагничивания оксидного покрытия на концентрических круговых дорожек. Это означает, что перед обращением или изменения данных головок чтения / записи следует установить правильный путь.

Жесткий диск содержит все программное обеспечение, необходимое для работы компьютера. Все пользовательские данные и программы также могут быть сохранены на жестком диске. Кроме того, большинство компьютеров имеют некоторые формы съемные устройства хранения данных, которые могут быть использованы для сохранения копии важных файлов.

Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки -- на секторы. Головки считывания-записи вместе с их несущей конструкцией и дисками заключены в герметически закрытый корпус, называемый модулем данных. При установке модуля данных на дисковод он автоматически соединяется с системой, подкачивающей очищенный охлажденный воздух. Поверхность платтера имеет магнитное покрытие толщиной всего лишь в 1,1 мкм, а также слой смазки для предохранения головки от повреждения при опускании и подъёме на ходу. При вращении платтера над ним образуется воздушный слой, который обеспечивает воздушную подушку для зависания головки на высоте 0,5 мкм над поверхностью диска.

В накопителях на оптических дисках в качестве носителя используется диск, покрытый отражающим веществом со специальными оптическими свойствами.

Наиболее распространенные типы оптических носителей являются Blu-Ray , компакт-диски и DVD-диски . Компьютеры могут читать и записывать на компакт-диски и DVD-диски использовать записи компакт-дисков или DVD Writer диск и Blu-ray для чтения с Blu-Ray дисков.

Существуют три основных типа оптических носителей: CD, DVD, и Blu-Ray дисков. Компакт-диски могут хранить до 700 мегабайт (МБ) данных и DVD-диски могут хранить до 8,4 Гб данных. Blu-Ray диски, которые являются новейшими типами оптического носителя, могут хранить до 50 Гб данных. Этот объем памяти явное преимущество перед (магнитными носителями), которая имеет емкость 1,44 Мб. Еще одно преимущество, это то, что оптические носители имеют более гибкий диск, он может длиться до 7 раз дольше, благодаря своей долговечностью.

Стандартный компакт-диск состоит из основы, отражающего и защитного слоев. Основа выполнена из прозрачного поликарбоната, на котором методом прессования сформирован информационный рельеф. Поверх рельефа напыляется металлический отражающий слой. Отражающий слой покрывается сверху защитным слоем лака -- так, чтобы вся металлическая поверхность была защищена от контакта с внешней средой.

Информация записана на диске в виде спиральной дорожки, идущей от центра к краю диска, на которой расположены углубления (так называемые питы). Лазерный луч головки привода проходит по дорожке и по характеру отраженного луча считывает информацию.

USB (Universal Serial Bus) флэш-диск, представляет собой небольшое, портативное устройство, которое подключается к USB порту компьютера. Как и жесткий диск, он хранит информацию, но как правило намного меньше, чем большинство жестких дисков. USB флэш-накопители различаются по размеру, форме которые содержат гигабайты информации. Иногда их называют флэш-накопителями, поскольку они по размеру и форме напоминают пальца человека. Главное преимущество заключается в том, что флэш-накопители можно легко носить с собой, что является максимально удобным для передачи информации с одного компьютера на другой.

память жесткий диск носитель

Рисунок 5 - USB флэш-накопитель.