7.9Внешние запоминающие устройства

Подсистема хранения данных представлена внешними запоминающими устройствами, предназначенными для долговременного хранения программ и данных. Эти устройства выполняются в виде накопителей, носителями информации в которых могут выступать диски и ленты. Накопители могут быть со сменными носителями информации и со стационарными носителями информации.

По способу доступа к информации ВЗУ выделяют:

• устройства прямого (произвольного) доступа;

• устройства последовательного доступа.

Накопители на дисках (disk drive) являются устройствами прямого доступа, поскольку позволяют непосредственно обратиться к любому месту дискового пространства. Накопители на магнитных лентах (НМЛ, tape drive) являются устройствами последовательного доступа, потому что доступ к нужной информации требует предварительного просмотра всей предыдущей.

Основными характеристиками ВЗУ являются:

• информационная емкость (Мбайт, Гбайт и т.д.);

• время доступа (в секундах или долях секунды).

Последний показатель определил накопители на дисках как основное устройство внешней памяти на ПК, так как время доступа к информации в НМЛ зависит от ее местоположения на носителе и является основным недостатком этих устройств.

По используемой технологии записи информации ВЗУ подразделяются на:

• магнитные;

• оптические;

• магнитооптические.

В настоящее время существует достаточно большое количество типов ВЗУ прямого доступа, среди которых можно выделить накопители на гибких магнитных дисках (НГМД).

Носителем информации в НГМД являются гибкие магнитные диски (гибкие диски, floppy disk). В настоящее время распространение получили диски диаметром 3,5 дюйма (89 мм).

Приводы LS-120 (другие названия A-Drive, SuperDisk) основаны на технологии floptical — комбинации оптической и магнитной технологии записи данных. Внешне дискеты LS-120 очень похожи на обычные.

Привод LS-120 способен работать и со стандартными флоппи-дискетами емкостью 1,44 Мбайт.

В 1995 одним из первых на рынке суперфлоппи (устройств для записи на гибкий магнитный носитель большой емкости) появился накопитель Zip производства компании Iomega. Дисководы Zip используют 3,5-дюймовые гибкие диски емкостью 25 и 100 Мбайт, несовместимые со стандартными флоппи-дисками.

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД, винчестеры). Используемые в настоящее время накопители относятся к устройствам с несъемными носителями информации.

Достоинствами жесткого диска является большая информационная емкость и малое время доступа для получения информации.

К недостаткам жестких дисков следует отнести их высокую чувствительность к механическим воздействиям (вибрациям и толчкам), так как это может привести к повреждению магниточувствительного слоя головками.

Винчестерские диски разнообразны по своим характеристикам. Их информационная емкость колеблется от 1 до 260 Гб, а время доступа к данным варьирует в пределах 3,5 - 6 мс.

Помимо винчестерских дисков, широко используемых на ПК, разработаны и применяются другие виды жестких магнитных дисков - накопители на сменных жестких дисках (removable hard disk drive).

Накопитель SyJet в форм-факторе 3,5-дюйма использует изолированные от внешней среды картриджи емкостью 1,5 Гбайт. Стоимость хранения информации на таких дисках выше, чем для обычных винчестеров.

Накопители Jaz компании Iomega имеет емкость 540 Мбайт, 1 и 2 Гбайт.

Накопители на компакт-дисках. Эти накопители используют сменные носители информации - компакт-диски (CD-ROM - Compact Disk, Read Only Memory).

Накопители на CD-ROM дисках не имеют возможности записывать информацию, отсюда и название - "только читаемая память".

Кроме CD-ROM появились дозаписываемые компакт-диски (CD-R) и перезаписываемые компакт-диски (CD-W). Эти модификации дисков читаются на всех приводах CD, а для записи требуют специальных устройств (CD-Writer).Емкость таких носителей составляет 650, 700 и 800 Мб.

Ведутся работы по созданию компакт-дисков большей емкости, в частности, предложены Double Density CD (диски двойной плотности, емкостью 1,3 Гбайт), MultiLevel CD (диски с многоуровневой записью емкостью 2 Гбайта)и др. В уменьшении длины волны лазера видят свой резерв создатели компакт-дисков высокой емкости – 4,7 Гб (CD-F).

В конце 1990-х годов появились компакт-диски нового поколения — DVD (Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск) с большой емкостью, которые применяются для записи полнометражных фильмов, звука сверхвысокого качества и мультимедийных компьютерных программ. Существуют несколько вариантов DVD, отличающихся по емкости: односторонние, двусторонние, однослойные и двухслойные.

Односторонние однослойные DVD-диски имеют емкость 4,7 Гбайт информации, двухслойные — 8,5 Гбайт, двухсторонние однослойные вмещают 9,4 Гбайт, двухсторонние двухслойные — 17 Гбайт. В настоящее время существуют четыре технологии, претендующие на «мировое господство» в сфере устройств хранения информации на сменных оптических дисках: DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM и DVD+RW.

Магнитооптические диски объединяют достижения магнитной и оптической технологий. Магнитооптические накопители записывают данные при помощи переменного магнитного поля (поля смещения) и луча лазера.

В качестве перспективных устройств хранения данных можно отметить сверхминиатюрные дисковые накопители Microdrive (емкость до 4,3 Гб) и модули флэш-памяти (емкостью 128, 256, 512 Мб и 1Гб).

Накопители на магнитной ленте (Tape drives). Магнитная лента - один из старейших носителей информации, используемых в вычислительной технике. Ее непревзойденным и поныне достоинством является относительная простота записи и считывания информации, компактность ее расположения при большой емкости, а также низкая стоимость носителя в пересчете на единицу хранимой информации.

Существуют несколько разновидностей накопителей на магнитной ленте, однако применительно к ПК наибольшее распространение получили стримеры.

Под стримером (streamer) обычно понимается накопитель на магнитной ленте (НМЛ), имеющий лентопротяжный механизм, который работает в инерционном режиме.

В качестве носителей информации в современных стримерах используют специальные кассеты — картриджи. Они различаются по внутреннему устройству и по ширине самой.