Внешние запоминающие устройства

   РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ

   УНИВЕРСИТЕТ

   ОМСКИЙ  ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) 

   кафедра «Гуманитарные, естественнонаучные и  правовые дисциплины» 
 
 
 
 

   Контрольная работа

   по  дисциплине «Информатика»

   Вариант № 14

   «Внешние запоминающие устройства» 
 
 
 
 
 
 
 

         Выполнила: студентка 1 курса ЗК-11

   Хоруженко Алёна Александровна

   № зач.кн: ЗК-11- 14

   Проверил: к.т.н., доцент

   Огрызков  В.Е. 
 

   ОМСК

   2011

   Содержание 

1 Введение 3

1. История создания 4

2. Внешняя память компьютера 5

3. Накопители на жестких дисках 5

3.1. Характеристики 6

3.2. Производители 7

3.3. Принцип работы 8

3.4. Методы записи 9

a) Метод продольной записи 9

b) Метод перпендикулярной записи 9

c) Метод тепловой магнитной записи 9

4. Структурированные носители данных 10

4.1. Магнитные накопители 10

4.2. Карты памяти 11

5. Накопители на оптических дисках 15

Заключение 17

Литература 18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение

   Практически каждый пользователь рано или поздно сталкивается с ситуацией, когда  свободного места на жестком диске  его компьютера катастрофически  не хватает для размещения важных документов, фильмов или музыки. Оптимальным решением этой проблемы становится приобретение внешнего накопителя, на который можно легко записать любые данные. Внешние накопители сегодня завоевали большую популярность благодаря простоте в обращении  и универсальности подключения  к любому компьютеру. Современные  внешние накопители обладают большой  емкостью, что позволяет записывать на них практически любую информацию. Благодаря внешнему накопителю нужные данные всегда окажутся под рукой, оставаясь  в целости и сохранности.

   Помимо  оперативной памяти, компьютеру необходима дополнительная память для долговременного  размещения данных. Такие устройства называются ВЗУ (внешние запоминающие устройства). Различные способы хранения и записи информации служат для разных целей, на сегодняшний день не существует универсального ВЗУ, которое может быть использовано как постоянное и переносное одновременно, и при этом быть доступным рядовым пользователям. Информацию необходимо сохранять на носителях, не зависящих от наличия напряжения, и таких размеров, которые превышают возможности всех современных видов первичной памяти. Сравнительно долговременное хранилище данных, расположенное вне системной платы компьютера, называется вторичным хранилищем данных (secondary storage). Внешняя (долговременная) память - это место длительного хранения данных (программ, результатов расчётов, текстов и т.д.), не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. Внешняя память, в отличие от оперативной, является энергонезависимой. Носители внешней памяти, кроме того, обеспечивают транспортировку данных в тех случаях, когда компьютеры не объединены в сети (локальные или глобальные). Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и (или) считывание информации) и устройства хранения - носителя.

1. История создания

   Изначально  все накопители данных были внешними и подсоединялись к компьютерам  с помощью кабелей, что было обусловлено  общим уровнем развития технологии хранения информации. В частности, в 1956 году компания IBM создала первый накопитель на жестких магнитных  дисках, который представлял собой  огромный шкаф. В нем находился  пакет из 50 большущих пластин  диаметром 24 дюйма каждая. При этом информационная емкость такого диска  составляла всего 5 Мбайт. Отдельные  пластины были смонтированы на вращающемся  шпинделе. Специальный механический кронштейн содержал головки чтения и записи и перемещался вверх-вниз на вертикальном стержне. Несмотря на такую громоздкость конструкции, она  послужила прототипом для создания всех последующих жестких магнитных  дисков. Правда, сегодня уже используется отдельная пара головок чтения-записи для каждой магнитной поверхности, а не общая на весь диск. Благодаря  этому изобретению накопители на жестких магнитных дисках стали  основным средством хранения и записи информации в течение последующих  десятилетий и вплоть до наших дней.

   В начале семидесятых годов все  та же компания IBM выпустила первый в мире малогабаритный жесткий диск, который был помещен в полностью  закрытый корпус. С течением времени  накопители данных начали «проникать»  внутрь персональных компьютеров. Внутренние жесткие диски до сих пор верой  и правдой служат каждому пользователю ПК, который размещает на них необходимую  информацию. В тоже время постоянное увеличение объемов размещаемой информации и появление хакерских угроз привели к изобретению внешних дисков. 
Такие внешние HDD накопители стали использоваться в качестве средств хранения данных в дополнение к внутренним жестким дискам компьютера. Внешний HDD накопитель представляет собой обычный жесткий диск, который имеет USB-выход подключения к компьютеру или ноутбуку. Главное преимущество внешних HDD накопителей заключается в том, что они позволяют записывать и хранить большие объемы информации. В частности, сегодня можно легко приобрести внешний HDD накопитель емкостью до 1 Тб.

2. Внешняя память компьютера

   Внешняя память компьютера или ВЗУ - важная составная часть электронно-вычислительной машины, обеспечивающая долговременное хранение программ и данных на различных носителях информации. Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) - можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду носителя, по типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, по методу доступа и т.д. При этом под носителем понимается материальный объект, способный хранить информацию.

   Свойства  внешней памяти:

• ВЗУ энергонезависима, целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер.
• В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором.

   В состав внешней памяти включаются:

• НЖМД – накопители на жёстких магнитных дисках.
• НГМД – накопители на гибких магнитных дисках.
• НОД – накопители на оптических дисках (компакт-дисках CD-R, CD-RW, DVD).
• НМЛ – накопители на магнитной ленте (стримеры).
• Карты памяти.

   Накопители – это запоминающие устройства, предназначенные для длительного (то есть не зависящего от электропитания) хранения больших объемов информации.

   Кроме основной своей характеристики –  информационной емкости – дисковые накопители характеризуются и двумя другими показателями: временем доступа и скоростью считывания последовательно расположенных байтов.

3.   Накопители на жестких дисках

   Накопитель  на жёстких магнитных дисках (HDD – Hard Disk Drive, винчестер) - это запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации - программ и данных. HDD обычно называют«винчестером» – так в свое время стали называть одну из первых моделей Накопителя на жёстких магнитных дисках, которая имела обозначение «30/30» и этим напоминала маркировку известного оружия.¹

1. Характеристики

   Интерфейс — совокупность линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических  средств, поддерживающих эти линии, и правил обмена. Серийно выпускаемые  внутренние жёсткие диски могут  использовать интерфейсы ATA, SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO и Fibre Channel.

   Ёмкость — количество данных, которые могут  храниться накопителем. С момента  создания первых жёстких дисков в  результате непрерывного совершенствования  технологии записи данных их максимально  возможная ёмкость непрерывно увеличивается. Ёмкость современных жёстких  дисков на ноябрь 2010 г. достигает 3000 ГБ. В отличие от принятой в информатике системы приставок, обозначающих кратную 1024 величину, производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются величины, кратные 1000. Так, ёмкость жёсткого диска, маркированного как «200 ГБ», составляет 186,2 ГиБ.

   Физический  размер. Почти все современные  накопители для персональных компьютеров  и серверов имеют ширину либо 3,5, либо 2,5 дюйма — под размер стандартных  креплений для них соответственно в настольных компьютерах и ноутбуках. Также получили распространение  форматы 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей  в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.

   Время произвольного доступа — среднее  время, за которое винчестер выполняет  операцию позиционирования головки  чтения/записи на произвольный участок  магнитного диска. Диапазон этого параметра  — от 2,5 до 16 мс. Как правило, минимальным  временем обладают серверные диски, самым большим из актуальных — диски для портативных устройств. Для сравнения, у SSD накопителей этот параметр меньше 1 мс.

   Скорость  вращения шпинделя — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра  в значительной степени зависят  время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время  выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200, 5400, 5900, 7200 и 10 000, 10 000 и 15 000 об/мин. Увеличению скорости вращения шпинделя в винчестерах для ноутбуков препятствует гироскопический эффект, влияние которого пренебрежимо мало в неподвижных компьютерах.

   Надёжность  — определяется как среднее время  наработки на отказ. Также подавляющее  большинство современных дисков поддерживают технологию S.M.A.R.T.

   Количество  операций ввода-вывода в секунду  — у современных дисков это  около 50 оп./с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.

   Потребление энергии — важный фактор для мобильных  устройств.

   Уровень шума — шум, который производит механика накопителя при его работе. Указывается  в децибелах. Тихими накопителями считаются  устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя и шума позиционирования.

   Сопротивляемость  ударам — сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.

   Скорость  передачи данных при последовательном доступе:

• внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с;
• внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с.