Внешние запоминающие устройства

Type III 

85,6 мм 

54 мм 

10,5 мм 

Устройства хранения данных, жёсткие диски  
 
 

Конструкция карт CompactFlash обеспечивает эмуляцию жёсткого диска с АТА интерфейсом. Разъёмы Compact Flash расположены на торце карты, электрически и функционально повторяя назначение контактов PCMCIA. Карты Compact Flash поддерживают два напряжения: 3.3В и 5В, любая карта  

SmartMedia (SSFDC - Solid State Floppy Disk Card) 8 из 22-х контактов карты  используются для передачи данных, остальные используются для питания  микросхемы, управления и несут на себе другие вспомогательные функции.  

Толщина карты  всего лишь 0,76мм. 

SmartMedia - единственный  формат флэш-карт, не имеющий встроенного  контроллера.  

На карте имеется  специальное углубление (в форме  кружочка). Если в это место приклеить соответствующей формы токопроводящий стикер, то карта будет защищена от записи. 

По сравнению  с другими картами флэш-памяти, в которых используется полупроводниковая  память, размещённая на печатной плате  вместе с контроллером и другими  компонентами, SmartMedia устроена очень просто. xD-Picture Card - XD следует расшифровывать как eXtreme Digital. Теоретически емкость карт xD может достигать 8ГБ. 

Сообщается, что  скорость записи данных на xD будет достигать 3 Мбайт/с, а скорость чтения - 5 Мбайт/с. 

Размеры карты: 20 х 25 х 1,7 мм. Контакты у XD расположены, так же как и у SmartMedia, на лицевой  части карты. Карта разработана  в качестве замены SmartMedia и продается  по сравнимой со SmartMedia цене (возможно, из-за отсутствия встроенного контроллера), благо чипы для xD-Picture Card производятся Toshiba. Теоретический предел емкости - 8GB.  

Карты MMC содержат 7 контактов, реально из которых используется 6, а седьмой формально считается  зарезервированным на будущее. По стандарту MMC способна работать на частотах до 20МГц. Карточка состоит из пластиковой оболочки и печатной платы, на которой расположена микросхема памяти, микроконтроллер и разведены контакты. 

MultiMedia Card работает  с напряжением 2.0В - 3.6В, однако  спецификацией предусматриваются карты с пониженным энергопотреблением - Low Voltage MMC (напряжение 1.6В - 3.6В). 

Стандарт SPI определяет только разводку, а не весь протокол передачи данных. По этой причине в MMC SPI используется подмножество команд протокола MMC. Режим SPI предназначен для использования в устройствах, которые используют небольшое количество карт памяти (обычно одну). преимущество использования режима SPI состоит в возможности использования уже готовых решений, уменьшая затраты на разработку до минимума. Недостаток состоит в потере производительности на SPI системах, по сравнению с MMC.  

SD-Card работает  с напряжением 2,0В - 3,6В, однако  спецификацией предусматриваются  SDLV-карты (SD Low Voltage) с пониженным  энергопотреблением (напряжение 1,6В  - 3,6В), кроме того, спецификацией предусмотрены карты толщиной 1,4мм, без переключателя защиты от записи. 

Фактически карточки SD являются дальнейшим развитием стандарта MMC. Флэш-карты SD обратно совместимы с MMC (в устройство с разъемом SD можно  вставить MMC, но не наоборот).  

Особенных технических  инноваций в MemoryStick не заметно, разве  что переключатель защиты от записи (Write Protection Switch) выполнен действительно  грамотно, да контакты хорошо упрятали. 

На питание  у MemoryStick отведено 4 из 10 контактов, еще 2 контакта зарезервированы, один контакт используется для передачи данных и команд, один для синхронизации, один для сигнализации состояния шины (может находиться в 4-х состояниях), а один для определения того, вставлена карта, или нет. Карта работает в полудуплексном режиме. Максимальная частота, на которой может работать карта - 20МГц. 

Зарезервированные контакты (по непроверенным данным) используются в устройствах на базе интерфейса MemoryStick.  

Кроме вышеперечисленных  форм-факторов флэш-памяти, флэш так  же бывает в виде модулей SIMM и DIMM. Такие  модули часто используются в факсимильных аппаратах, принтерах, и т.п. 

Часто можно  встретить флэш-память в виде устройств, заменяющих обычные жёсткие диски (Disk On Module (DOM)-накопители). Такие накопители имеют стандартный интерфейс IDE и используются в устройствах, работающих в экстремальных условиях (повышенная тряска, пыль и т.п.) - там, где обычные жесткие диски, по тем, или иным причинам применять не желательно. 

Для переноса данных удобно использовать накопители с интерфейсом USB -  

новый тип внешнего носителя информации для компьютера, появившийся благодаря широкому распространению интерфейса USB (универсальной  шины) и преимуществам микросхем Flash памяти. Достаточно большая емкость при небольших размерах, энергонезависимость, высокая скорость передачи информации, защищённость от механических и электромагнитных воздействий, возможность использования на любом компьютере - всё это позволило USB Flash Drive заменить или успешно конкурировать со всеми существовавшими ранее носителями информации. 

 Флэш-память  наиболее известна применением  в USB флэш-носителях. В основном  применяется NAND тип памяти, которая  подключается через USB по интерфейсу USB. Данный интерфейс поддерживается всеми ОС современных версий. 

Благодаря большой  скорости, объёму и компактным размерам USB флэш-носители полностью вытеснили  с рынка дискеты. 

Они компактны, лёгко перезаписывают файлы и  имеют большой объём памяти (от 32 Мб до 128 Гб). 

Сейчас активно  рассматривается возможность замены жёстких дисков на флэш_память. В  результате компьютер будет включаться мгновенно, а отсутствие движущихся деталей увеличит срок службы. Распространение  ограничивает высокая цена за Гб и  меньший срок годности, чем у жёстких дисков из-за ограниченного количества циклов записи. 

2.5 Другие устройства  накопления и хранения информации 
 

Кроме вышеперечисленных  основных устройств накопления и  хранения информации существуют некоторые  другие, по разным причинам менее популярные.  

К таким устройствам  относятся:  

- магнитооптические  диски; 

- бернулли-диски; 

- устройства  резервирования данных; 

- некоторые  другие устройства. 

Все эти устройства имеют разные емкости, скорости доступа  к информации, свои минусы и плюсы, а также разную цену. У них есть свои ограничения, но есть и несомненные достоинства. Одно у них всех есть общее - эти устройства были созданы для хранения, накопления и резервирования данных. 

Заключение 
 

Таким образом  в ходе работы удалось: 

1. исследовать  основные технологии организации  систем долговременного хранения  информации. 

2. провести анализ  технических характеристик устройств 

В ходе исследования были проанализированы технические  характеристики внешних запоминающих устройств, начиная от накопителей на магнитных лентах и заканчивая самыми современными ВЗУ на сегодняшний день - Blu-ray Disc, которые являются наиболее перспективными в наши дни. Широкое использование современных ВЗУ говорит об их приемлемой цене за 1 Гб памяти, что делает их все более доступными для российского покупателя, говорит об удобстве эксплуатации, транспортизации. Одним из наиболее интересных и приковывающих к себе внимание ВЗУ является жесткий диск, который, располагаясь внутри компьютера, одновременно является внешним запоминающим устройством. Современные технологии записи информации продолжают стремительно развиваться. Особенно в последние годы. Прогресс движется в сторону увеличения ёмкости, увеличения скорости и надёжности систем сохранения информации. Те решения, которые ещё вчера были приемлемы только для серверов, сегодня становятся нормальными для обычных домашних рабочих станций или даже с трудом удовлетворяющими их потребностям. Это вполне нормально, т.к. производительность процессоров стремительно растет, а программы наделяются всё большими и большими способностями. Всё это сопровождается постоянным снижением цен, что делает новейшую технику сравнительно доступной. 

Хотя технология устройств DVD с перезаписью воспринимается как следующий "большой скачок", на горизонте уже появились другие технологии. Например, технология записи с близким расположением головки к поверхности обещает достижение высокой плотности записи -- до 20 Гбайт данных на диск со временем доступа 15 мс, что почти соответствует быстродействию жестких дисков.  

Из всего этого  можно извлечь следующий урок: рынок оптических устройств хранения данных всегда будет находиться в  состоянии изменения, а каждые 4--5 лет нас ожидает радикальная  смена технологий. Таким образом, с точки зрения покупателей, оптические запоминающие устройства не отличаются от любой другой компьютерной технологии, и разобраться в них будет не сложнее, но и не легче. 

Список используемых источников: 
 

1. www.5ballov.ru. 

2. www.Wikipedia.org 

3.Журнал “Хакер”  №10(70) за окт. 2004г. 

4. Журнал «MegaPlus», 2007 г. 

5. Журнал «CHIP»,  январь 2008 г. 

6. Журнал «КомпьютерПресс», март 2008 г. 

7. Журнал «КомпьютерПресс», апрель 2008 г. 

8. Журнал «PC World»  №4, 2008 г. 

9. Леонтьев В.П.  Новейшая энциклопедия персонального  компьютера 2003. - М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2003 

10. Глушаков С.В.  «Персональный компьютер» 2007. - Издательство  «АСТ» 

11. «Энциклопедия  персонального компьютера», 2008 г.... 

В технологии Blu-ray для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные DVD и CD используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно. 

Такое уменьшение позволило сузить дорожку вдвое  по сравнению с обычным DVD-диском -- до 0,32 микрон -- и увеличить плотность  записи данных. 

Более короткая длина волны сине-фиолетового  лазера позволяет хранить больше информации на 12 см дисках того же размера, что и у CD/DVD, скорость считывания до 432 Мбит/c. 

Из-за того, что  на дисках Blu-Ray данные расположены слишком  близко к поверхности, первые версии дисков были крайне чувствительны к царапинам и прочим внешним механическим воздействиям из-за чего они были заключены в пластиковые картриджи. Этот недостаток вызывал большие сомнения относительно того, сможет ли формат Blu-ray противостоять стандарту HD DVD-- своему основному конкуренту. HD DVD помимо своей более низкой стоимости может нормально существовать без картриджей, также как форматы DVD и CD, что делает его более понятным для покупателей, а также более интересным для производителей и дистрибьюторов, которые могут быть обеспокоены дополнительными затратами из-за картриджей. 

В формате Blu-ray применен экспериментальный элемент защиты под названием BD+, который позволяет  динамически изменять схему шифрования. Стоит шифрованию быть сломанным производители могут обновить схему шифрования, и все последующие копии будут защищены уже новой схемой. Таким образом, единичный взлом шифра не позволит скомпрометировать всю спецификацию на весь период её жизни. Все Blu-ray проигрыватели смогут выдавать полноценный видеосигнал только через защищённый шифрованием интерфейс.  

2.4 Карты памяти 
 

Наиболее распространенные типы карт памяти:

CompactFlash (CF), MultiMeda Card, SD Card, Memory Stick, SmartMedia, xD-Picture Card, PC-Card (PCMCIA или ATA-Flash). Существуют и другие портативные форм-факторы флэш-памяти, однако встречаются они намного реже перечисленных. 

Флэш-карты бывают двух типов: с параллельным (parallel) и  с последовательным (serial) интерфейсом. 

Параллельный: 

· PC-Card (PCMCIA или ATA-Flash)  

· CompactFlash (CF)  

· SmartMedia (SSFDC)  

Последовательный: 

· MultiMedia Card (MMC)  

· SD-Card (Secure Digital - Card)  

· Sony Memory Stick  

Самым старым и самым большим по размеру следует признать PC Card (ранее этот тип карт назывался PCMCIA [Personal Computer Memory Card International Association]). Карта снабжена ATA контроллером. Благодаря этому обеспечивается эмуляция обычного жесткого диска. В настоящее время флэш-память этого типа используется редко. PC Card бывает объемом до 2GB. Существует три типа PC Card ATA (I, II и III). Все они отличаются толщиной (3,3 5,0 и 10,5 мм соответственно). Все три типа обратно совместимы между собой (в более толстом разъеме всегда можно использовать более тонкую карту, поскольку толщина разъема у всех типов одинакова - 3,3 мм). Питание карт - 3,3В и 5В. ATA-flash как правило относится к форм фактору PCMCIA Type I. 

Тип 

Длина 

Ширина 

Толщина 

Использование  

Type I 

85,6 мм 

54 мм 

3,3 мм 

Память (SRAM, DRAM, Flash и т. д)  

Type II 

85,6 мм 

54 мм 

5 мм 

Память, устройства ввода-вывода (модемы, сетевые карты  и т. д)