Носители магнитная память: 2.2. Магнитные носители информации.

Содержание

На смену магнитным носителям информации придут устройства смешанного типа

Достигнут еще один предел миниатюризации запоминающих устройств: американским и немецким физикам удалось записать и считать информацию с магнитной ячейки размером в 12 атомов, использовав феномен антиферромагнетизма.

Совместная исследовательская группа IBM и немецкого Центра лазеров на свободных электронах (CFEL) сконструировала самую маленькую в мире ячейку магнитной памяти, использовав всего 12 атомов для записи одного бита — базовой единицы информации. Для записи минимально адресуемого набора данных — одного байта, состоящего из 8 бит, было использовано восемь таких ячеек, или 96 атомов. Для сравнения, на запись одного байта жесткие диски, эксплуатируемые в современных компьютерах, «расходуют» около полумиллиарда атомов.

close

100%

Создать самую миниатюрную ячейку памяти удалось с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) в исследовательском центре IBM Алмаден, расположенном в Сан-Хосе (Калифорния, США). СТМ — разновидность сканирующего микроскопа, в котором к образцу на расстояние несколько ангстрем подводится тончайшая металлическая игла (зонд). При подаче на иглу небольшого электрического потенциала носители заряда проникают через тонкую оксидную пленку, отделяющую токопроводящий образец от острия, и между зондом и образцом возникает туннельный ток.

Регистрируя изменение тока, можно считывать рельеф поверхности с разрешением вплоть до отдельных атомов.

Зонд СТМ, позволяющий не только регистрировать, то также изменять магнитные свойства проводника на уровне узлов кристаллической решетки, был использован в качестве считывающего и записывающего устройства, носителем же информации выступили атомы железа, сгруппированные на подложке из нитрида меди в двухрядные блоки по шесть атомов в каждом ряду.

Игла СТМ, на которую подается потенциал, может менять магнитную конфигурацию такого блока (при этом двум её возможным вариантам ставятся в соответствие «единица» или «ноль»). Считывать конфигурацию можно, подавая на иглу более слабый импульс. Восемь таких блоков, или однобайтный домен, занимают площадь 4Х16 нм, что в сотни раз меньше, чем байтные блоки на поверхности современных жестких дисков.

Магнитики из 12 атомов демонстрируют предсказуемое изменение магнитной конфигурации при температуре 5 Кельвинов (минус 268 градусов по Цельсию), но авторы статьи рассчитывают, что вскоре удастся достичь устойчивого поведения магнитных доменов из 200 атомов уже при комнатной температуре.

Как бы то ни было,

сложная технология СТМ, криогенные установки и низкотемпературные режимы, ограничивающие применение нанопамяти стенами лабораторий, никого смущать не должны.

Так, практическая значимость эффекта гигантского магнитосопротивления, открытого в конце 1980-х годов с помощью громоздких и сложных установок молекулярно-лучевой эпитаксии, позволявших получать многослойные пленочные структуры нанометровой толщины в условиях сверхвысокого вакуума, тоже стала ясна не сразу и лишь через 15 лет произвела настоящую революцию в индустрии компьютерной памяти, позволив конструировать жесткие диски со сверхвысокой плотностью записи, которыми все сейчас успешно пользуются, а также экспериментальные чипы на основе магниторезистивной памяти (MRAM), которым прочат большое будущее.

В отличие от гигантского магниторезистивного эффекта, за открытие которого получили Нобелевскую премию по физике коллективы сразу двух лабораторий, возможность считывания и записи информации с помощью СТМ и атомных магнитных доменов, продемонстрированная IBM и CFEL, пока не связана с открытием какого-то нового фундаментального эффекта. Также не является новой и сама идея использовать для записи/считывания сканирующий туннельный микроскоп.

А вот использование авторами такого экзотичного феномена, как антиферромагнетизм, для создания самого миниатюрного устройства памяти можно действительно назвать новаторским.

В антиферромагнетиках магнитные моменты отдельных частиц ориентированы не параллельно в одном направлении, а навстречу друг другу, что позволило уменьшить размер отдельного намагниченного участка до рекордных 12 атомов, не опасаясь за магнитное взаимодействие с соседними атомами внутри проводника. Внутри классических ферромагнетиков, используемых в жестких дисках, размер минимально устойчивого магнитного пятна составляет уже несколько сотен миллионов атомов, и его дальнейшее уменьшение невозможно, так как вероятность распадения домена экспоненциально увеличивается.

По сути группа IBM-СFEL опытным путем установила предельно минимальный размер электромагнитного устройства памяти, работа которого еще описывается законами классической электродинамики. Уменьшать его дальше, оставаясь в пределах классической теории, невозможно: в действие вступают квантовые эффекты, размывающие хранимую в ячейках информацию. И это еще один важный результат эксперимента:

самую миниатюрную атомную ячейку памяти можно использовать как удобный испытательный полигон для контролируемого перехода от классической к квантовой электронике и обкатке смешанных классическо-квантовомеханических устройств памяти.

Именно с последними связывают дальнейший прогресс в миниатюризации устройств хранения информации, начавшийся с использования гигантского магниторезистивного эффекта в считывающих головках современных жестких дисков, когда дальнейшее уплотнение информации на ферромагнитных носителях считалось уже физически невозможным. Возможно, антиферромагнетики произведут еще одну революцию в миниатюризации устройств электронной памяти, так как чисто квантовые устройства памяти остаются пока делом весьма отдаленного будущего.

Магнитная память берёт реванш | Наука и жизнь

Доменная магнитная структура плёнок Ru/Co/Ru с разной толщиной tb нижнего слоя рутения в зависимости от величины внешнего магнитного поля, направленного перпендикулярно плоскости образца. Тёмные и светлые области — домены, намагниченные в противоположных направлениях. Первый столбец (a, e) — после размагничивания. Размер фото 100х100 мкм2. На рисунке (b) видны так называемые цилиндрические магнитные домены, которые теоретически могут быть использованы в роли носителей информации. Н — величина напряжённости внешнего магнитного поля, Нс — величина поля, необходимого для полного размагничивания ферромагнетика (коэрцитивная сила). Именно в этом поле происходит переключение противоположно намагниченных областей.

Научный сотрудник ДВФУ Максим Стеблий изучает микроструктуру плёнок состава рутений-кобальт-рутений. Фото Анастасии Котляровой.

Доменная магнитная структура плёнок Ru/Co/Ru с разной толщиной tb нижнего слоя рутения в зависимости от величины внешнего магнитного поля, направленного перпендикулярно плоскости образца. Тёмные и светлые области — домены, намагниченные в противоположных направлениях. Первый столбец (a, e) — после размагничивания. Размер фото 100х100 мкм2. На рисунке (b) видны так называемые цилиндрические магнитные домены, которые теоретически могут быть использованы в роли носителей информации. Н — величина напряжённости внешнего магнитного поля, Нс — величина поля, необходимого для полного размагничивания ферромагнетика (коэрцитивная сила). Именно в этом поле происходит переключение противоположно намагниченных областей.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Открыть в полном размере

В электронных устройствах нового поколения твёрдотельная память всё чаще выигрывает конкуренцию у жёстких дисков, использующих магнитные эффекты для хранения информации. Твёрдотельная (flash) память, принцип работы которой основан на электрических эффектах, обладает более высокой скоростью доступа к информации, не имеет движущихся частей, что гарантирует меньшие габариты и большую надёжность. Значит ли это, что магнитная память скоро станет достоянием истории? Специалисты, развивающие новое направление электронной техники — спин-орбитронику, считают, что у магнитной памяти «всё впереди».

«Флеш-память основана на управлении положением электрических зарядов, при этом запись информации осуществляется за счёт их переноса, — объясняет Максим Стеблий, научный сотрудник лаборатории плёночных технологий Дальневосточного федерального университета (ДВФУ, г. Владивосток). — Память на спин-орбитальных эффектах будет основана на контроле ориентации спинового магнитного момента электронов. По сути, речь идёт о повороте магнитной “стрелки”. Такой принцип записи информации не требует переноса массы в пространстве и может обеспечивать большее быстродействие. Как известно, любой объём ферромагнетика* — от магнита на холодильнике до одного атома — характеризуется определённой ориентацией магнитной “стрелки” (магнитного момента), при этом в большом объёме таких “стрелок” множество».

Можно выделить два основных взаимодействия между магнитными моментами: обменное (взаимодействие спинов) и магнитостатическое (взаимодействие магнитных сил). Первое стремится выстроить соседние магнитные моменты в ферромагнетиках параллельно друг другу (сонаправленно), а второе — замкнуть магнитный поток на макроуровне, выстраивая магнитные моменты вдоль замкнутой линии. Конкурирующее взаимодействие приводит к тому, что в массиве «стрелок» могут формироваться устойчивые неоднородные магнитные конфигурации, такие как доменные стенки (переходные зоны) между доменами — областями с одинаковым направлением магнитных моментов, вихри, в которых магнитные моменты словно закручены в одном направлении водоворотом, скирмионы (разновидность магнитных вихрей с поворотом магнитных моментов в направлении, перпендикулярном плоскости их расположения) и т. д.

Все эти конфигурации могут рассматриваться как квазичастицы, которые благодаря стабильности и малым размерам (100—10 нм) можно использовать при реализации различных компонент микроэлектроники, в частности элементов памяти и логики. Однако применение магнитных элементов ограничено отсутствием подходящего метода управления намагниченностью в них. Поиск такого метода — ключевой момент развития спинтроники.

В качестве перспективного способа рассматривается использование переноса спинового магнитного момента при пропускании тока в системах с сильным спин-орбитальным взаимодействием, возникающим из-за наличия одновременно магнитных моментов, связанных со спином и c орбитальным движением частиц, например, в структурах ферромагнетик/тяжёлый немагнитный металл. При этом электрический ток оказывает действие на магнитные моменты вследствие спинового эффекта Холла или эффекта Рашбы. В первом случае при протекании тока в немагнитном проводнике происходит отклонение электронов с разными спинами в противоположные стороны, что обуславливает наличие спинового тока поперёк направления тока проводимости. Проникновение спинового тока в ферромагнитный слой действует на магнитные моменты в этом слое. Во втором случае на границе раздела сред создаётся электростатическое поле, которое за счёт спин-орбитального взаимодействия порождает эффективное магнитное поле, действующее на двигающийся электрон проводимости.

В 2016 году сотрудники лаборатории плёночных технологий создали трёхслойные поликристаллические плёнки состава рутений-кобальт-рутений (Ru/Co/Ru), толщина кобальтового магнитного слоя которых составляла меньше одного нанометра (четыре атомных слоя). В этих структурах возможна эффективная реализация механизма токоиндуцированного перемагничивания, который в настоящее время изучается в лаборатории. В том числе исследователи решают задачу уменьшения плотности тока, необходимого для перемагничивания, и подбирают параметры для минимизации структуры. Такие материалы могут найти широкое применение не только для создания энергонезависимой магнитной памяти и логики, но и в высокочувствительных датчиках, биомедицинских сенсорах, системах сверхбыстрой обработки информации и искусственного интеллекта.

Комментарии к статье

* Ферромагнетик — вещество, способное при температуре ниже точки Кюри обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля.

Как устроен ленточный магнитный накопитель – самый перспективный носитель информации

Текст Роман Фишман

В 2011 году, когда Gmail уже был самым массовым сервисом электронной почты в мире, на серверах Google произошла череда сбоев. Данные более чем 40 тысяч пользователей оказались утеряны, несмотря на то что дублировались сразу на нескольких жестких дисках. Компании грозили серьезные потери. Избежать скандала и восстановить информацию помог архив, сохранивший все на старых добрых магнитных лентах

Современное человечество производит информации не меньше, чем отходов. Каждый день создается около 500 млн новых твитов, пересылается 300 млрд электронных писем, обрабатывается 5 млрд поисковых запросов, Instagram (признана экстремистской организацией) пополняется 95 млн новых картинок. Один только Большой адронный коллайдер  генерирует 90 петабайт данных в год (петабайт — ​10 байт в пятнадцатой степени (то есть квадриллион). Почти все они хранятся на магнитных дисках и лентах, которые являются ​близкими родственниками, работающими на одном и том же базовом принципе.

Магнитная лента — это довольно старая технология хранения данных, которая не перестает обновляться и развиваться. В современном виде технология появилась в 1928 году, когда Фриц Пфлеймер научился напылять порошок оксида железа на клейкую бумажную ленту. Намагниченность частиц железа на разных участках ленты можно менять, равномерно протягивая ее через записывающую головку с электромагнитом, на который подается сигнал. Это позволяет сохранять данные длинной дорожкой в виде череды по-разному намагниченных участков. Уже к концу 1930-х в Третьем рейхе так записывали звук, хотя технология оставалась засек­реченной вплоть до конца Второй мировой войны, когда попала в руки союзников в числе прочих репараций.

Это было время бурного развития вычислительной техники, и компьютерам срочно требовались новые носители информации. Что-нибудь поудобнее и повместительнее перфокарт и перфолент, ведущих историю еще с ткацких станков эпохи промышленной революции. И в 1952 году IBM выпустила первую коммерческую систему хранения данных Model 726 — ​с магнитными лентами на полимерной основе. Она вмещала 2,3 мегабайта, весила почти полтонны и могла заменить около 25 тыс. перфокарт, быстро став популярной на молодом IT-рынке. Однако уже в 1953-м та же IBM представила первый жесткий диск.

Объем и его значение

Как и на ленте, данные на диске кодируются в виде дорожек частиц магнита. Однако здесь они располагаются не несколькими параллельными линиями, а длинной спиралью на поверхности быстро вращающегося диска. Такая форма сразу выглядела перспективнее длинной ленты, поскольку она обеспечивала произвольный доступ к данным. Легко смещаясь к центру или краю диска, магнитная головка находит нужный участок на нем почти моментально, не требуя долгой перемотки, как при использовании ленты. Поэтому технологии

HDD развивались быстрее, и в 1980-х они обошли ленты не только по популярности, но и по плотности хранения информации.

Сегодня жесткие диски позволяют записать на единицу поверхности в сотни раз больше данных, чем ленты. Зато на стороне лент сама геометрия. Каждый картридж вмещает сотни метров намагниченной пленки, общая площадь которой на порядки больше, чем у любого «винчестера». Неудивительно, что с приходом глобальных сетей и больших данных магнитные ленты снова стали востребованными, и даже архив Большого адронного коллайдера использует именно их. Миллиарды столкновений элементарных частиц, а также базы генетических данных, петабайты оцифрованных кинофильмов, архивы электронной почты — ​любые данные, не требующие быстрого доступа, остаются на «холодном» хранении на магнитной ленте.

Текущий стандарт таких накопителей, LTO (Linear Tape-Open) девятого поколения, позволяет записывать на один картридж до 18 терабайт. Промышленные системы хранения могут включать до 15–20 тысяч таких картриджей, размещенных на стойках, словно книги в биб­лиотеке. Помните знаменитую рекламу с Биллом Гейтсом, сидящим на высокой стопке листов, демонстрируя, какое внушительное количество бумаги заменяет один-единственный CD? Картинка легко продолжается накопителями на различных носителях. Объем такой системы хранения может достигать 300 петабайт. Это количество потребовало бы порядка 400 млн компакт-дисков — ​стопку высотой почти 500 км, куда вряд ли заберется даже основатель Microsoft.

Фактор времени

Для удобства производители маркируют свои картриджи разными цветами корпуса, по которым опытный специалист может определить поколение и компанию-производителя. Но чтобы управляться с тысячами отдельных носителей, большому LTO-архиву требуется «библио­текарь» расторопнее человека, поэтому сегодня они оснащаются роботизированными манипуляторами. Система автоматически находит нужный картридж, ориентируясь по штрихкоду на его ребре, и тут же размещает в стримере для чтения и записи.

LTO-картриджи стандартного формата Ultrium имеют корпус примерно 11 × 11 × 2 см и содержат около километра магнитной пленки, намотанной на одну катушку. Свободный кончик ленты крепится за направляющий штифт, который захватывают механизмы стримера и фиксируют на приемной катушке внутри самого устройства. Это обеспечивает высокую скорость прокручивания: на поиски нужного участка уходит в среднем 50 секунд, а для полной перемотки ленты требуется не более 80 секунд. К этому можно прибавить еще 10–15 секунд, которые требуются на установку, загрузку и инициализацию картриджа.

Такие задержки остаются неизбежным минусом LTO-накопителей, однако на их стороне едва ли не все остальные преимущества. Срок безопасного хранения ленты достигает 30 лет. Скоростью чтения и записи (до 1000 МБ/с) они превосходят и жесткие диски (до 160 МБ/с), и флеш-память (до 550 МБ/с). Магнитные ленты намного проще и дешевле их в производстве. Они годами могут спокойно лежать на полке, не расходуя энергию, как жесткие диски, которые приходится почти постоянно вращать на тысячах оборотов в минуту и все время охлаждать.

Память завтрашнего дня

«Дата-центров, которые используют накопители на магнитной ленте, с каждым годом становится все больше, — ​говорит старший IT-специалист компании 3Data Алексей Байков. — ​Объемы нашей ленточной библиотеки пока в 2–3 раза меньше, чем суммарно всех HDD и SSD-накопителей в ЦОДе. Суммарно — это 400 картриджей, часть из которых хранится «на полке», вне библиотеки. Многие клиенты, которым доступ к их данным и бэкапам требуется не слишком часто, предпочитают такой вариант. К тому же хранящиеся так ленты никак не связаны с интернетом и особо хорошо защищены: чтобы получить к ним доступ, нужно зайти в помещение. Но те, что нужны регулярно, остаются на своих местах в библиотеке».

Для конечного пользователя, работающего с ленточным хранилищем, процесс мало отличается от обычных операций с файлами. К своему архиву он обращается как к сетевому диску и может производить все нужные действия с файлами: искать, читать, копировать и т.  п. «Весь обмен производится через особый кеш хранилища — ​систему жестких дисков для быстрой записи и чтения, — ​объясняет Алексей Байков. — ​Если пользователю нужен файл, система обращается к ленте, прочитывает его и сохраняет в кеш, откуда его уже может забирать пользователь. Задержка на манипуляции с самими картриджами не превышает нескольких минут. Тот же кеш накапливает и пользовательские файлы для последующей записи на ленту».

Жесткие диски переживают сегодня нечто вроде застоя. В одних сферах их понемногу теснят более скоростные SSD-накопители, в других — ​магнитные ленты. Даже увеличение плотности записи на HDD затормозилось. Для прогресса в этой области требуется использовать как можно более крошечные металлические частицы. Однако после определенного предела в них начинают проявляться новые (суперпарамагнитные) свойства. Полярность таких частиц меняется под действием случайных флуктуаций, быстро уничтожая любую запись. Производители жестких дисков уже столкнулись с этими проблемами. А вот магнитным лентам до этой границы еще далеко, поэтому емкость новых поколений

LTO-картриджей продолжает расти и расти.

Разработчики экспериментируют с новыми видами магнитных частиц, новыми способами их нанесения и распределения. Десятое поколение LTO, которое должно появиться в ближайшие годы, сможет сохранять до 36 терабайт на одном картридже. А в конце 2020-го разработчики IBM продемонстрировали экспериментальную технологию, которая позволит записывать на картридже уже до 580 терабайт. В 2025 году, когда общее количество накопленных данных вырастет по сравнению с 2020-м еще втрое, такие объемы нам очень ­пригодятся.

Александр Киселев, Руководитель отдела телевизионных серверных систем национального спортивного телеканала «Матч-ТВ»

Данные, хранящиеся у нас на лентах, — ​это не просто архив, это ценный актив. За оцифровку старых матчей и других событий были заплачены большие деньги, и сегодня они не только используются в наших передачах, но и продаются сами по себе. Эти записи занимают большую часть нашей библиотеки. Магнитные ленты — ​самый экономичный по стоимости владения способ хранения таких объемов информации. Наша библиотека потребляет всего три киловольт-ампера электрической мощности, фактически как утюг, и при этом не требует поддержания особых условий температуры и влажности. Даже кондиционер ей не слишком нужен.

Единственное, чего боятся ленты, — ​это пыль. Однако их рабочий ресурс ограничен. Хотя современные картриджи могут быть рассчитаны даже на 12 тысяч циклов перемотки, библиотека постоянно работает. По нашей статистике, простой считывающего устройства не превышает пяти минут в сутки. Для снижения износа создается иерархическое хранилище, и ленты — ​лишь один, хотя и центральный, элемент этой инфраструктуры. Здесь есть «центральное хранилище», которое использует диски HDD и обеспечивает быстрый обмен данными между основными узлами системы. Есть промежуточный кеш — ​виртуальный аналог ленточной библиотеки, воспроизведенный на магнитных дисках. И лишь затем ​сама библиотека на лентах. Такая схема снижает износ картриджей и накладные расходы, а кроме того, обеспечивает быстрый обмен данными для наших творческих сотрудников. Напрямую с библиотекой они не контактируют. Все запросы к ней обрабатывает система управления медиаактивами (
MAM
), которой пользуются через «тонкого клиента» в браузере. Запись в систему тоже производится автоматически. Мы можем сохранять поток по определенному расписанию, если речь идет, например, о трансляции заранее запланированного матча, или в виде файлов с внешних носителей, если корреспонденты привозят видеоматериалы, записанные на стадионе, во время спортивных мероприятий.

Использованные источники: Материал опубликован в журнале «Цифровой океан» № 5, 2021, PATRICK LANDMANN / SPL / Legion-media, ebastian Gollnow / Dpa / Alamy / Legion-media, IBM RESEARCH / SPL / Legion-media, IBM Research, Дмитрий Жайворонок (x4)

Внешняя память компьютера. Различные виды носителей информации, их характеристики.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 7Следующая ⇒

В качестве внешних запоминающих устройств при работе на ПК в основном используются накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) или дискеты, накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД) или винчестер и накопители на лазерных компакт-дисках или CD-диски.

Кроме того, в последнее время все большую популярность стали приобретать различные сменные карты памяти. Основными характеристиками всех внешних устройств хранения информации являются:

1. Информационная емкость – максимально возможный объем хранимой информации. Выражается в мегабайтах (для дискет и CD-дисков) и гигабайтах (для винчестеров).

2. Время доступа к информации – временной интервал между моментом, когда процессор запрашивает с диска данные, и моментом их выдачи. Измеряется в миллисекундах (мс). Наибольшее время доступа к информации у накопителей на гибких магнитных дисках (дискетах), а наименьшее – у винчестеров.

3. Скорость чтения и записи информации – определяется количеством байт, прочитанных/записанных в секунду. Выражается в Мбайт/с.

Накопители на гибких магнитных дисках или дискеты

Дискеты служат для долговременного хранения программ и данных небольшого объема и удобны для перенесения информации с одного компьютера на другой. Дискеты различаются размером и объемом информации, который можно на них разместить. Различают 3,5 – дюймовые и 5,25 – дюймовые дискеты (сейчас не используются). Их информационный объем составляет 1,44 Мб и 1,2 Мб соответственно. Для считывания информации с дискеты необходимо специальное устройство – дисковод.

Накопитель на жестких магнитных дисках

Накопитель на жестких магнитных дисках (от англ. HDD – Hard Disk Drive), или винчестер – это запоминающее устройство большой емкости, в котором носителями информации являются круглые жесткие пластины (иногда называемые также дисками), обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Винчестер используется для постоянного (длительного) хранения информации – программ и данных.

В принципе жесткие диски подобны дискетам. В них информация также записывается на магнитный слой диска. Однако этот диск, в отличие от дискет, сделан из жесткого материала, чаще всего алюминия (отсюда и название Hard Disk). В корпусе объединены такие элементы винчестера, как управляющий двигатель, носитель информации (диски), головки записи/считывания, позиционирующее устройство (позиционер) и микросхемы, обеспечивающие обработку данных, коррекцию возможных ошибок, управление механической частью, а также микросхемы кэш-памяти.

Если дискета физически состоит из одного диска, то винчестер состоит из нескольких одинаковых дисков, расположенных друг под другом.

НЖМД помещен в почти полностью герметизированный корпус. В отличие от НГМД, внутреннее устройство которого хорошо видно, НЖМД изолирован от внешней среды, что предотвращает попадание пыли и других частиц, которые могут повредить магнитный носитель или чувствительные головки чтения/записи, располагаемые над поверхностью быстро вращающегося диска на расстоянии нескольких десятимиллионных долей дюйма.

Магнитные диски являются элементами устройств чтения-записи информации – дисководов. Сам магнитный диск – это пластиковый (для гибких дисков) и алюминиевый либо керамический (для жестких дисков) круг с магниточувствительным покрытием. В случае жесткого диска таких кругов Может быть несколько, и все они в центре посажены на один стержень. Для гибкого диска такой круг один, при помещении в дисковод он фиксируется в центре. Во время работы диск раскручивается. Схема дисковода показана на рисунке:

Головки чтения-записи могут синхронно перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлении (это показано стрелками), что позволяет им приблизиться к любой точке поверхности диска. Каждая точка поверхности рассматривается как отдельный бит внешней памяти.

Так же, как и основная память, поверхность диска (или дисков) имеет структуру. Элементы физической структуры следующие:

1) дорожка – концентрическая окружность, по которой движутся головки чтения-записи при размещении или поиске данных. Дорожки нумеруются, начиная с нуля. Нулевой номер имеет самая внешняя дорожка на диске;

2) секторы – блоки, в которых размещаются данные на дорожке при записи. Нумеруются начиная с единицы. Помимо пользовательской информации (самих данных), сектора содержат служебную информацию, например, собственный номер. Сектора являются Минимальными адресуемыми элементами данных для диска;

3) стороны диска. Нумеруются начиная с нуля. Для винчестера, расположенного вертикально, нулевой номер имеет самая верхняя сторона, для гибкого диска нулевой номер – у «лицевой» стороны дискеты;


4) цилиндр – совокупность дорожек с одинаковыми номерами на разных сторонах диска. Номера цилиндров совпадают с номерами дорожек;

5) кластер – совокупность секторов, имеющих смежные номера. Может состоять из одного сектора (для дискет) или нескольких (для винчестера). Является минимальным адресуемым элементом данных для операционной системы. Кластеры используются операционной системой для добавления данных к файлу: добавление очередной «порции» данных к файлу выполняется в объеме кластера независимо от того, что реальный объем добавляемых меньше объема кластера. Это приводит к нерациональному расходованию внешней памяти. Поэтому не рекомендуется хранить на диске большое количество маленьких файлов: они имеют много пустых «хвостов».

Разбивка непрерывного пространства поверхности диска на указанные элементы (можно эту процедуру назвать дискретизацией) выполняется при его форматировании. При этом также формируются маркер начала и конца дорожки, места расположения секторов, в сектора записывается служебная информация.

Дискретное пространство диска имеет, в свою очередь, следующую структуру (она описана в порядке возрастания номеров сторон, дорожек и секторов):

1) таблица разделов PT (Partition Table). Состоит из четырех элементов, описывающих разделы диска, причем операционные системы используют только первые два элемента. Описание раздела диска содержит данные о первых и последних головках чтения-записи, дорожках, секторах раздела, общем количестве секторов в разделе, типе файловой системы и признак того, что раздел является загрузочным;

2) главная загрузочная запись MBR (Master Boot Record). Содержит код процессора, необходимый для дальнейшей загрузки операционной системы;

3) загрузочная запись операционной системы BR (Boot Record). Содержит следующую информацию: программу загрузки операционной системы, размер кластера, количество копий FAT, количество файлов в корневом каталоге Root, размер FAT и некоторую другую информацию;

4) таблица размещения файлов FAT (File Allocation Table) и ее копии. Содержит полную карту принадлежности кластеров файлам и используется операционными системами для хранения сведений о размещении файлов на диске и о «плохих» (bad) кластерах. В силу важности FAT она дублируется несколько раз;

5) корневой каталог Root. Это таблица, в которой каждая запись соответствует файлу или подкаталогу, подчиненному корневому каталогу диска, и имеет структуру:

• имя файла или подкаталога;

• тип файла,

• атрибуты, в которых определяются следующие параметры файла или подкаталога: предназначенность только для чтения, скрытость, системность, маркер принадлежности данной записи метке тома, признак принадлежности данной записи подкаталогу, а не файлу, архивность;

• время создания;

• дата создания;

• номер начального кластера файла или подкаталога;

• размер файла.

Следует подчеркнуть, что записи для файлов и подкаталогов идентичны, за исключением двух характеристик: в поле атрибутов выставлен признак подкаталога, а в поле размеров выставлен ноль;

6) область размещения файлов FA (File Area). Содержит файлы и подкаталоги, которые описаны в Root.

К основным характеристиками винчестеров относят:

информационный объем – до 300 Гбайт;

число пластин (дисков) – от 1 до 3 шт.;

количество головок – 2, 4, 6 шт.;

скорость вращения дисков – скорость, с которой пластины диска вращаются относительно магнитных головок (измеряется в оборотах в минуту). У современных моделей этот показатель обычно составляет 7200 об./мин;

Время доступа – 7–9 мс;

Скорость чтения и записи информации – 75 Мбайт/с и более;

Размер кэш-памяти – в среднем 4–8 Мбайт.

Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска.

Реальная производительность жестких дисков всегда определяется интерфейсом. На сегодняшний день в компьютерах могут быть интерфейсы параллельного (IDE и SCSI) и последовательного типов (USB и Fire Wire), используемые в основном при подключении внешних дисков. Винчестеры, подключаемые при помощи интерфейсов SCSI, USB и Fire Wire имеют гораздо более высокие характеристики, чем IDE.

Винчестер (как один физический диск) может быть разделен на несколько логических дисков (разделов). Каждый из них обозначается одной буквой латинского алфавита начиная с C: и может иметь свою метку (название). Кроме того, каждый логический диск имеет файловые системы (их разновидности были рассмотрены ранее), которые могут различаться (например, диск C: имеет файловую систему NTFS, а D: – FAT 32). Процесс полной очистки диска от хранимой на нем информации и его переразметки называется форматированием диска (логического или физического).

Ведущими производителями жестких дисков являются Seagate, Maxtor, Hitachi, Samsung, Western Digital и др.

Накопители на оптических дисках

Запись и считывание информации в оптических накопителях производится бесконтактно с помощью лазерного луча. К таким устройствам относятся, прежде всего, накопители CD-ROM, CD-R, CD-RW и DVD (ROM, R и RW).

Устройства CD-ROM. В устройствах CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory – компакт-диск только для чтения) носителем информации является оптический диск (компакт-диск), изготавливаемый на поточном производстве с помощью штамповочных машин и предназначенный только для чтения.

Компакт-диск представляет собой прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, на одну сторону которого напылен светоотражающий слой алюминия, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака. Толщина напыления составляет несколько десятитысячных долей миллиметра.

Информация на диске представляется в виде последовательности впадин и выступов (их уровень соответствует поверхности диска), расположенных на спиральной дорожке, выходящей из области вблизи оси диска (на поверхности жесткого диска на дюйме по радиусу помещается лишь несколько сотен дорожек). Емкость такого CD достигает 780 Мбайт, что позволяет создавать на его основе справочные системы и учебные комплексы с большой иллюстративной базой. Один CD по информационной емкости равен почти 500 дискетам. Считывание информации с CD-ROM происходит с достаточно высокой скоростью, хотя и заметно меньшей, чем скорость работы накопителей на жестком диске.

Накопители CD-R (CD-Recordable). Они позволяют наряду с прочтением обычных компакт-дисков однократно записывать информацию на специальные оптические диски CD-R. Информационный объем таких дисков составляет 700 Мбайт.

Запись на такие диски осуществляется благодаря наличию на них особого светочувствительного слоя из органического материала, темнеющего при нагревании. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки слоя, которые темнеют и перестают пропускать свет к отражающему слою, образуя участки, аналогичные впадинам.

Запись информации на диски CD-R представляет собой дешевый и оперативный способ хранения больших объемов данных.

Накопители CD-RW (CD-ReWritable). Дают возможность делать многократную запись на диск. Информационный объем таких дисков составляет 700 Мбайт.

Для того чтобы прочитать или записать информацию на один из трех выше перечисленных CD-дисков, необходим соответствующий CD-дисковод.

Дисковод CD-ROM – позволяет только считывать информацию с любых CD-дисков. Соответственно между собой такие устройства будут различаться скоростью чтения и кэш-памятью. Дисковод CD-R – прочитать и записать, а дисковод CD-RW не только читает, но и перезаписывает (стирает информацию и записывает поверх нее новую). Такие дисководы различаются скоростью чтения/записи/перезаписи (последнее только для CD-RW) и размером кэш.

Накопители DVD (Digital Versatile Disc, цифровой диск общего назначения). Первые DVD-диски появились на рынке где-то в 96–97 годах прошлого века. DVD является прекрасным носителем для данных любого типа и используется как обыкновенный компьютерный носитель информации.

Снаружи DVD выглядит как обычный CD, и даже при ближайшем рассмотрении тяжело заметить разницу. Однако возможностей у DVD гораздо больше. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных по сравнению CD-ROM.

Технология DVD стала огромным скачком в области носителей информации. Стандартный односторонний однослойный диск может хранить 4,7 Gb данных. Но DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить количество хранимых на одной стороне данных до 8,5 Gb.

Кроме этого, диски DVD бывают двухсторонними, что увеличивает емкость диска до 17 Gb. Правда, чтобы считать DVD-диск, необходимо новое устройство (DVD-ROM), но технология DVD совместима с технологией CD, и привод DVD-ROM читает и диски CD-диск, причем разных форматов.

В продаже можно встретить различные комбинированные дисководы для оптических дисков. Например, DVD-CD R/RW позволяет читать DVD и CD – диски и производить запись/перезапись на CD-диски. Другой вариант – DVD-RW – CD-RW. Позволяет читать, записывать и перезаписывать DVD и CD-диски.

Сменные носители информации (флэш-карты)

Флэш-память

Название этот тип памяти получил от одного из разработчиков технологии – компании. Слово – «вспышка» – относилось к типу записи информации и, вероятно, носило еще и рекламный характер.

Преимущества флэш-памяти заключаются в независимости от наличия или отсутствия электрического питания, в долговременности хранения информации (производители гарантируют сохранность данных в течение 10 лет, но на практике должно быть больше) и в высокой механической надежности (в накопителях на базе флэш-памяти нет никаких механических устройств, следовательно, нечему ломаться).

Недостатки – в высокой сложности устройства, в невысоком быстродействии и в относительно высокой стоимости микросхем.

Основная битва производителей флэш-карт развернулась на двух фронтах: уменьшение размеров и увеличение быстродействия. Уже сейчас скорость работы карт сравнима с накопителями на оптических дисках, но от современных винчестеров отстает весьма заметно.

Огромное количество техники – фото– и видеокамеры, карманные персональные компьютеры, мр3-плееры, диктофоны и сотовые телефоны – использует в качестве носителей информации флэш-карты. Эволюция как форматов карт, так и их характеристик стремительно изменяется: увеличиваются объемы, растет скорость, падает цена.

«CompactFlash»

Карты «CompactFlash» (CF) выпущены в 1994 году компанией «Sandisk» и на сегодняшний день занимают на рынке лидирующее положение: обеспечивают наивысшую скорость и наибольшую емкость (вплоть до 12 Гб).

Карты этого типа превосходно подходят для применения в самых разнообразных устройствах, включая цифровую фототехнику, где CF занимают ведущие позиции.

Стандарт «CompactFlash» является «открытым», что и способствует его значительному распространению.

«Smartmedia Card»

«SmartMedia Card» (SM) – сравнительно «древний» формат карт, которому, по всем прогнозам, пора бы уже и на покой: достаточный «запас скорости» при создании не обеспечили. Стандарт разработан в 1997 году специально для использования в цифровых аудиоплеерах и фотоаппаратах.

Основная доля продвижения стандарта на рынке принадлежит компаниям «Olympus» и «Toshiba».

Карты «SmartMedia» предельно просты и не содержат встроенного контроллера. По длине и ширине карты соответствуют CF, однако они гораздо тоньше – это самые тонкие флэш-карты из всех известных на сегодня (чуть толще листа картона). Низкие скорость работы и максимальный объем карт привели к их постепенному вытеснению другими, более современными типами.

«XD Picture Card»

В августе 2002 года японские компании «Toshiba», «Olympus» и «Fuji Photo Film» представили новый стандарт флэш-карт – «XD Picture Card» (XD – сокращение от «eхtreme Digital»).

XD на сегодняшний день поддерживает объем до 256 Мбайт, но планируется довести его до 8 Гб. Карты в размерах значительно меньше «SmartMedia» и весят около 2-х граммов.

«MultiMedia Card»

Стандарт «MultiMedia Card» (MMC) разработан в 1997 году компаниями «Sandisk» и «Siemens». Карты данного типа отличаются малыми габаритами, соизмеримыми с размерами почтовой марки, и весом менее 1,5 грамма: они проектировались для использования в мобильных телефонах.

«Reduced Size MultiMedia»

Созданные карты «Reduced Size MultiMedia» (RS-MMC), идентичные MMC по структуре, но меньшие по размеру и весу (менее грамма). Карликовость весьма актуальна для портативных устройств.

Максимальный объем карт – до 256 Мб, однако низкая скорость работы вместе с необходимостью использования адаптера для подключения к любым имеющимся устройствам не позволяют отнести карты этого стандарта к перспективным.

«Secure Digital»

Формат «Secure Digital» (SD) «родился» на смену безвременно «ушедшему» MMC. «Родители» – компании «Matsushita», «Sandisk» и «Toshiba», дата «рождения» – 1999 год.

По габаритам SD-карта соответствует MMC, хоть и стала чуть толще. В SD особое внимание уделено вопросам защиты и безопасности, что заботливо отражено в названии. В карты встроены криптографические функции, позволяющие защитить информацию от несанкционированного копирования, а также механическая защита от случайного стирания. На сегодняшний день карты формата SD – наиболее серьезный конкурент CF, их основное преимущество – размер.

Количество устройств, поддерживающих этот стандарт, увеличивается с каждым днем. Помимо обычных областей применения флэш-карт, SD перешел и на неординарные устройства: детские игрушки, электронные книги, кухонные комбайны, холодильники, микроволновые печи и многое другое.

«Memory Stick»

Формат «Memory Stick» (MS) разработан в 1999 году компанией «Sony». По обыкновению компании, и он – «вещь в себе»: «Sony» придумала, «Sony» производит, «Sony» и пользуется.

По скорости карта примерно соответствует ММС, по уровню защищенности данных – SD, но по физическим размерам она заметно больше обоих, а вес карты – 4 грамма. Однако не так давно появился вариант «MS Duo» с меньшими габаритами и весом. Объем карты не может превышать 128 Мбайт.

Стримеры

Стримеры – это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров составляет до нескольких Гбайт. Стримеры широко используют в системах разведки, безопасности, связи, навигации и в десятке других областей, где надо непрерывно записывать огромные массивы данных при безусловном обеспечении надежности хранения.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Читайте также:




Тема «Внешние запоминающие устройства ПЭВМ. Накопители информации»по дисциплине «Архитектура ЭВМ и Вычислительных систем»

Тема «Внешние запоминающие устройства ПЭВМ. Накопители информации»по дисциплине «Архитектура ЭВМ и Вычислительных систем»
Главная Обучение Архитектура ЭВМ и ВС Тематика занятий

Внешние запоминающие устройства ПЭВМ. Накопители информации

Внешняя память обычно используется для долговременного хранения информации.

Структура электронных носителей приведена на рисунке.

Основным видом внешней памяти является магнитная память.
В конце 1898 года датчанин Вальдемар Поулсен (Valdemar Poulsen) предложил устройство для магнитной записи звука на стальную проволоку. Спустя 30 лет немецкий инженер Фриц Плеймер (Fritz Pfleumer) представил звукозаписывающее устройство с носителем в виде бумажной ленты, на которую наносилось тонкое стальное покрытие. В 1932 году немецкая компания AEG продемонстрировала первый звукозаписывающий аппарат, который получил название «Magnetophon».

Принцип магнитной записи заключается в воздействии электромагнитного поля на ферромагнитный материал магнитной ленты, осуществляемом при записи, а также перезаписи аналогового сигнала.
Магнитное поле в процессе записи изменяется в соответствии с изменениями электрических сигналов. Электрические колебания от источника звука подаются на записывающую головку и возбуждают в ней магнитное поле звуковой частоты (20 Гц – 20 кГц). Под действием этого поля происходит намагничивание отдельных участков магнитной ленты, равномерно перемещаемой вдоль головок записи, стирания и воспроизведения.

Магнитная лента обладает основным недостатком – способностью размагничиваться при длительном хранении и имеет неравномерную частотную характеристику (различная чувствительность к записи на разных частотах). Кроме того, любая магнитная лента обладает собственными шумами (физические свойства магнитного слоя и способы записи-воспроизведения звука).

Для записи-воспроизведения, а также использования различных данных на машиночитаемые носители данных используется преобразование аналогового (звукового и видео) сигнала в цифровую форму. Такая технология получила название оцифровки информации.
Принцип оцифровки (кодирования) звука заключается в преобразовании непрерывного разного по величине амплитудно-частотного звукового и видео сигналов в закодированную последовательность чисел, представляющих дискретные значения амплитуд этого сигнала, взятые через определенный промежуток времени. Для этого необходимо измерять амплитуду сигнала через определённые промежутки времени и на каждом временном отрезке определять среднюю амплитуду сигнала. Согласно теореме Шенона (Котельникова), этот промежуток времени (частота) должен быть не меньше удвоенной максимальной частоты передаваемого звукового сигнала.
Эта частота называется частотой дискретизации.
Дискретизация – процесс взятия отсчётов непрерывного во времени сигнала в равноотстоящих друг от друга по времени точках, составляющих интервал дискретизации.
В процессе дискретизации измеряется и запоминается уровень аналогового сигнала. Чем реже (меньше) промежутки времени, тем качество закодированного сигнала выше.

Стримеры — ленточные носители используются для резервного копирования с целью обеспечения сохранности данных. В качестве таких устройств применяется стример (Рис.), а – носителя информации в них используются магнитные ленты в кассетах и ленточных картриджах. Обычно на магнитную ленту запись осуществляется побайтно, при этом домен соответствует двоичной единице. Если считывающее устройство его не обнаруживает, то полученное значение соответствует нулю.

Система записи на магнитные диски и дискеты несколько похожа на систему записи на пластинки.
В отличие от последних запись осуществляется не по спирали, а на концентрические окружности – дорожки («траки» — traks), расположенные на двух сторонах диска и образующие как бы цилиндры. Окружности, в свою очередь, делятся на сектора (Рис.). Каждый сектор дискеты, не зависимо от размеров дорожки, имеет одинаковый размер, равный 512 байт, что достигается различной плотностью записи: меньшей на периферии и большей ближе к центру дискеты.

Магнитооптический носитель информации — внешние высоконадёжные устройства переноса и хранения информации.
Магнитооптические диски (МО) появились в 1988 году. МО диск заключён в пластиковый конверт (картридж) и является устройством произвольного доступа. Он совмещает в себе магнитный и оптический принципы хранения информации и представляет поликарбонатную подложку (слой) толщиной 1,2 мм, на которую нанесено несколько тонкоплёночных магнитных слоёв.
Запись лазером с температурой примерно в 200 градусов Цельсия на магнитный слой происходит одновременно с изменением магнитного поля.
Запись данных осуществляется лазером в магнитном слое. Под воздействием температуры в месте нагрева в магнитном слое уменьшается сопротивляемость изменению полярности, и магнитное поле изменяет полярность в нагретой точке на соответствующую двоичной единице. По окончании нагрева сопротивляемость увеличивается, но установленная полярность сохраняется. Стирание создаёт в магнитном поле одинаковую полярность, соответствующую двоичным нулям. При этом лазерный луч последовательно нагревает стираемый участок. Считывание записанных данных в слое производится лазером с меньшей интенсивностью, не приводящей к нагреву считываемого участка. При этом, в отличие от компакт-дисков, поверхность диска не деформируется.

Компактный оптический диск (CD) – это пластмассовый диск со специальным покрытием, на котором в цифровой форме размещается записанная информация.
Благодаря изменению скорости его вращения, дорожка относительно считывающего луча лазера движется с постоянной линейной скоростью. У центра диска скорость выше, а у края – медленнее (1,2–1,4 м/сек).
В CD используют лазер с длиной волны излучения = 0,78 мкм. «Прожигаемая» лазером цифровая информация сохраняется в виде «пит» – чёрточек шириной 0,6–0,8 мкм и длиной 0,9–3,3 мкм.
Выделяют три основных вида CD:

  • CD-ROM, на которые запись, как правило, осуществляется фабрично методом штамповки с матрицы;
  • CD-R, используемые для одно или несколькократной лазерной записи сессиями;
  • CD-RW, предназначенные для многократных циклов записи-стирания.

В CD-R (Compact Disk Recordable) поверх отражающего слоя из золота, серебра или алюминия, расположен органический слой специального легкоплавкого пластика. Ввиду этого такой диск чувствителен к нагреванию и воздействию прямых солнечных лучей.

В CD-RW в качестве промежуточного слоя также используется органический состав, но он способен при сильном нагреве переходить из кристаллического (прозрачного для лазера) состояния в аморфное. Слабый нагрев возвращает его обратно в кристаллическое состояние. Таким образом осуществляется перезапись.

DVD
В начале 1997 года появился стандарт компакт-дисков под названием DVD (Digital Video Disc), предназначенный в основном для записи высококачественных видеопрограмм. В дальнейшем аббревиатура DVD получила следующее значение – Digital Versatile Disc (универсальный цифровой диск), как более полно отвечающая возможностям этих дисков для записи звуковой, видео, текстовой информации, программного обеспечения ПК и др. DVD обеспечивает более высокое качество изображения, чем CD.
В них используется лазер с более короткой длиной волны излучения = 0,635–0,66 мкм. Это позволяет повысить плотность записи, т.е. уменьшить геометрические размеры пит до 0,15 мкм и шаг дорожки до 0,74 мкм.
Плотность записи оптических дисков определяется длиной волны лазера, то есть возможностью сфокусировать на поверхности диска луч с пятном, диаметр которого равен длине волны.
Вслед за DVD в конце 2001 года появились устройства Blu-Ray, позволяющие работать в синей области спектра с длиной волны = 450–400 нм.

Для увеличения ёмкости используют и флуоресцентные диски — FMD (Fluorescent Multilayer Disk). Принцип их действия заключающийся в изменении физических свойств (появление флуоресцентного свечения) некоторых химических веществ под воздействием лазерного луча.
Здесь вместо технологий CD и DVD, использующих отражённый сигнал, под воздействием лазера свет излучается непосредственно информационным слоем. Такие диски изготавливаются из прозрачного фотохрома. Под воздействием лазерного излучения в них происходит химическая реакция, и отдельные участки информационного слоя («питы») заполняются флуоресцентным материалом.
Этот метод может считаться методом объёмной записи данных. В большей степени такая запись возможна при использовании трёхмерной голографии, позволяющее ныне в кристалле размером с сахарный кубик, разместить до 1 Тб данных.

Flash-память – переносной энергонезависимый накопитель.
Обычно используются следующие стандарты флэш-памяти: CompactFlash, SmartMedia, Memory Stick, Floppy Disks, MultiMedia Cards и др. Они могут использоваться вместо дискет, лазерных и магнитооптических компактных, небольших жёстких дисков.
Современные сменные устройства флэш-памяти обеспечивают высокую скорость обмена данными (Ultra High Speed) – более 16,5 Мбит/с.
Для подключения к USB-порту компьютера используются специальные USB Flash Drive (Рис. ), представляющие собой мобильные малогабаритные устройства хранения данных, не имеющие подвижных и вращающихся механических частей.
Используется два основных типа Flash-памяти: NAND и NOR.
Микросхемы NOR хорошо работают совместно оперативной памятью RAM, поэтому чаще используются для BIOS.
С середины 1990-х гг. появились микросхемы NAND в виде твердотельных дисков (SSD).
Для сравнения времени доступа у SDRAM оно составляет 10–50 мкс, у флэш-памяти – 50–100 мкс, а у жестких дисков – 5000–10000 мкс.

Голография – фотографический метод записи, воспроизведения и преобразования волновых полей. Впервые был предложен в 1947 году венгерским физиком Деннисом Габором. В 1960-е годы, с появлением лазера представилась возможность точно записывать и воспроизводить объёмные изображения в кристалле ниобата лития. С 1980-х годов, с появлением компакт-дисков, голографические устройства хранения информации на основе лазерной оптики стали одной из технологий внешней памяти.
Голографическая память представляет весь объём запоминающей среды носителя, при этом элементы данных накапливаются и считываются параллельно.
Современные голографические устройства хранения получили название HDSS (holographic data storage system).
Они содержат: лазер, расщепитель луча для разделения лазерного пучка, зеркала для направления лазерных лучей, жидкокристаллическую панель, используемую как пространственный модулятор света, линзы для фокусировки лазерных лучей, кристалл ниобата лития или фотополимер как запоминающее устройство, фотодетектор для считывания информации.

Сайт создан в системе uCoz

Виды носителей информации

Виды носителей информации

Виды носителей информации

Последний слайд

Носитель информации

любой материальный объект или среда, способный достаточно длительное время сохранять (нести) в своей структуре занесённую в/на него информацию.

Основным носителем информации для человека является его собственная биологическая память (мозг человека). Собственную память человека можно назвать оперативной памятью. Здесь слово “оперативный” является синонимом слова “быстрый”. Заученные знания воспроизводятся человеком мгновенно. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель – мозг – находится внутри нас.

Ленточные носители информации

Магнитная лента — носитель магнитной записи, представляющий собой тонкую гибкую ленту, состоящую из основы и магнитного рабочего слоя.

Дисковые носители информации

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), они же флоппи-диски, они же дискеты

Дискета, гибкий магнитный диск (англ. floppy disk)— портативный сменный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных. Представляет собой помещённый в защитный пластиковый корпус диск, покрытый ферромагнитным слоем.

Для считывания дискет используется дисковод.

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД), они же винчестеры

(в народе просто «винты»)

Накопитель на жёстких магнитных дисках или жёсткий диск(«винче́стер») — запоминающее устройство произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

Отличия от «гибкого» диска:

  • информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома — магнитные диски.
  • носитель информации обычно совмещают с накопителем, приводом и блоком электроники.

Такие жёсткие диски часто используются в качестве несъёмного носителя информации. И из-за отсутствия механического контакта имеет долгий срок службы устройства.

Накопители на оптических компакт-дисках:

  • CD ( Compact Disk ROM ) DVD (Digital Versatile Disc)
  • CD ( Compact Disk ROM )
  • DVD (Digital Versatile Disc)

CD-ROM  — разновидность компакт-дисков с записанными на них данными, доступными только для чтения.

CD-ROM — доработанная версия CD-DA (диска для хранения аудиозаписей), позволяющая хранить на нём прочие цифровые данные. Позже были разработаны версии с возможностью как однократной записи (CD-R), так и многократной перезаписи (CD-RW) информации на диск.

Диски CD-ROM — популярное и самое дешёвое средство для распространения программного обеспечения, компьютерных игр, мультимедиа.

DVD — носитель информации, выполненный в форме диска, имеющего такой же размер, как и компакт-диск, но более плотную структуру рабочей поверхности, что позволяет хранить и считывать больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны и линзы с большей числовой апертурой.

Электронные носители информации

Флэш-память— разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти.

В каких именно цифровых портативных устройствах используется флэш-память?

фото- и видеокамерах, диктофонах, MP3-плеерах, КПК, мобильных телефонах, а также смартфонах и коммуникаторах. Кроме того, она используется для хранения встроенного программного обеспечения в различных устройствах (принтерах, сканерах, модемax), различных контроллерах.

Где применяются ЗУ?

Самое большое распространение запоминающие устройства приобрели в компьютерах (компьютерная память). Кроме того, они применяются в устройствах автоматики и телемеханики, в приборах для проведения экспериментов, в бытовых устройствах (телефонах, фотоаппаратах, холодильниках, стиральных машинах и т. д.), в пластиковых карточках, замках.

Таблица

Виды носителей информации

Сегодня прогресс в области компьютерных технологий вообще и запоминающих устройств в частности стремительно меняет мир.

В будущее заглядывать — дело неблагодарное, но можно с уверенностью утверждать: если производители не смогут победить единственный серьезный недостаток флэш-памяти, не сумеют достичь необходимого пользователям объема HDD или создать простой и надежный голографический диск, они неизбежно придумают другой способ хранения информации.

Дешевый, надежный, компактный, быстрый.

Вечный.

Почему будущее хранения данных (по-прежнему) за магнитной лентой

Неудивительно, что недавние достижения в области анализа больших данных и искусственного интеллекта создали для предприятий сильные стимулы для сбора информации о каждом измеримом аспекте их бизнеса . А финансовые правила теперь требуют, чтобы организации хранили записи гораздо дольше, чем в прошлом. Так что компании и учреждения всех мастей держатся все больше и больше.

Исследования показывают [PDF], что объем записываемых данных увеличивается на 30–40 процентов в год. В то же время емкость современных жестких дисков, на которых хранится большая часть этих данных, увеличивается менее чем в два раза быстрее. К счастью, большая часть этой информации не требует мгновенного доступа. И для таких вещей магнитная лента — идеальное решение.

Серьезно? Лента? Сама идея может вызвать образ барабанов, прерывисто вращающихся рядом с громоздким мэйнфреймом, в старом фильме вроде «9».0009 Настольный набор или Доктор Стрейнджлав . Итак, быстрая проверка на практике: лента никогда не исчезала!


Действительно, большая часть мировых данных все еще хранится на пленке, включая данные для фундаментальных наук, таких как физика элементарных частиц и радиоастрономия, человеческое наследие и национальные архивы, крупные кинофильмы, банковское дело, страхование, разведка нефти и многое другое. Есть даже группа людей (включая меня, имеющую образование в области материаловедения, инженерии или физики), чья работа заключается в постоянном совершенствовании ленточных накопителей.

Лента существует уже давно, да, но технология не застыла во времени. Наоборот. Подобно жесткому диску и транзистору, магнитная лента значительно продвинулась вперед за десятилетия.

Первая коммерческая цифровая ленточная система хранения, IBM Model 726, могла хранить около 1,1 мегабайта на одной катушке с лентой. Сегодня современный ленточный картридж может вмещать 15 терабайт. А одна роботизированная ленточная библиотека может содержать до 278 петабайт данных. Для хранения такого количества данных на компакт-дисках потребуется более 397 миллионов из них, которые, если их сложить, образуют башню высотой более 476 километров.

Это правда, что ленты не обеспечивают таких высоких скоростей доступа, как жесткие диски или полупроводниковые запоминающие устройства. Тем не менее, у среды много преимуществ. Начнем с того, что ленточные накопители более энергоэффективны: после записи всех данных кассета с лентой просто спокойно устанавливается в слот роботизированной библиотеки и вообще не потребляет энергии. Лента также чрезвычайно надежна, частота ошибок на четыре-пять порядков ниже, чем у жестких дисков. А лента очень надежна благодаря встроенному шифрованию на лету и дополнительной безопасности, обеспечиваемой самой природой носителя. В конце концов, если картридж не установлен в накопитель, доступ к данным или их изменение невозможно. Этот «воздушный зазор» особенно привлекателен в свете растущих темпов кражи данных посредством кибератак.

Автономный характер ленты также обеспечивает дополнительную линию защиты от ошибочного программного обеспечения. Например, в 2011 году ошибка в обновлении программного обеспечения привела к тому, что Google случайно удалил сохраненные сообщения электронной почты примерно в 40 000 учетных записей Gmail. Эта потеря произошла, несмотря на то, что несколько копий данных хранились на жестких дисках в нескольких центрах обработки данных. К счастью, данные также были записаны на ленту, и Google в конечном итоге смог восстановить все потерянные данные из этой резервной копии.

Инцидент с Gmail в 2011 году стал одним из первых случаев раскрытия информации о том, что поставщик облачных услуг использует ленту для своих операций. Совсем недавно Microsoft сообщила, что ее Azure Archive Storage использует ленточное хранилище IBM.

Несмотря на все эти плюсы, основной причиной, по которой компании используют ленту, обычно является простая экономия. Ленточное хранилище стоит в шесть раз меньше, чем вам пришлось бы заплатить за хранение такого же объема данных на дисках, поэтому ленточные системы можно найти почти везде, где хранятся огромные объемы данных. Но поскольку магнитная лента в настоящее время полностью исчезла из продуктов потребительского уровня, большинство людей не знают о ее существовании, не говоря уже об огромных достижениях, достигнутых в технологии записи на магнитные ленты за последние годы и продолжающихся в обозримом будущем.

Все это говорит о том, что лента была с нами на протяжении десятилетий и будет с нами еще десятилетия. Как я могу быть так уверен? Читать дальше.

Лента пережила по одной фундаментальной причине: она дешевая. И все время дешевеет. Но всегда ли так будет?

Можно было бы ожидать, что если возможности записи все большего количества данных на магнитные диски уменьшаются, то же самое должно быть справедливо и для лент, использующих ту же базовую технологию, но еще более старых. Удивительная реальность заключается в том, что для ленточных накопителей это увеличение емкости не показывает никаких признаков замедления. На самом деле, он должен продолжаться еще много лет с исторической скоростью около 33 процентов в год, а это означает, что вы можете ожидать удвоения мощности примерно каждые два-три года. Думайте об этом как о законе Мура для магнитной ленты.

Это отличная новость для всех, кому приходится иметь дело со взрывным ростом объема данных при неизменном бюджете хранилища. Чтобы понять, почему лента по-прежнему имеет такой большой потенциал по сравнению с жесткими дисками, рассмотрим, как эволюционировали ленты и жесткие диски.

Оба используют одни и те же основные физические механизмы для хранения цифровых данных. Они делают это в виде узких дорожек в тонкой пленке магнитного материала, в которых магнетизм переключается между двумя состояниями полярности. Информация кодируется в виде последовательности битов, представленных наличием или отсутствием перехода магнитной полярности в определенных точках дорожки. С момента появления лент и жестких дисков в 19В 50-е годы производители обоих движимы мантрой «плотнее, быстрее, дешевле». В результате стоимость обоих в долларах за гигабайт емкости упала на много порядков. сокращения являются результатом экспоненциального увеличения плотности информации, которая может быть записана на каждом квадратном миллиметре магнитной подложки.Эта поверхностная плотность является произведением плотности записи вдоль дорожек данных и плотности этих дорожек в перпендикулярном направлении.

Раньше плотность записи на магнитные ленты и жесткие диски была одинаковой. Но гораздо больший размер рынка и доходы от продажи жестких дисков обеспечили финансирование гораздо более масштабных исследований и разработок, что позволило их производителям более агрессивно расширяться. В результате текущая плотность жестких дисков большой емкости примерно в 100 раз выше, чем у самых современных ленточных накопителей.

Тем не менее, поскольку они имеют гораздо большую площадь поверхности, доступную для записи, современные ленточные системы обеспечивают собственную емкость картриджа до 15 ТБ, что больше, чем у самых емких жестких дисков на рынке. Это правда, несмотря на то, что оба типа оборудования занимают примерно одинаковое количество места.

Внутри и снаружи: Современный ленточный картридж Linear Tape-Open (LTO) состоит из одной катушки. После установки картриджа лента автоматически подается на катушку, встроенную в приводной механизм. Фото: Виктор Прадо

За исключением емкости, рабочие характеристики ленточных и винчестеров, конечно, сильно различаются. Большая длина ленты в картридже — обычно сотни метров — приводит к тому, что среднее время доступа к данным составляет от 50 до 60 секунд по сравнению с 5–10 миллисекундами для жестких дисков. Но скорость записи данных на ленту, как это ни удивительно, более чем в два раза превышает скорость записи на диск.

За последние несколько лет масштабирование плотности хранения данных на жестких дисках замедлилось с исторического среднего значения около 40 процентов в год до 10–15 процентов. Причина связана с некоторой фундаментальной физикой: чтобы записать больше данных в данной области, вам нужно выделить меньшую область для каждого бита. Это, в свою очередь, уменьшает сигнал, который вы можете получить, когда читаете его. И если вы слишком сильно уменьшите сигнал, он потеряется в шуме, который возникает из-за зернистой природы магнитных зерен, покрывающих диск.

Этот фоновый шум можно уменьшить, уменьшив эти зерна. Но трудно уменьшить магнитные зерна сверх определенного размера, не ставя под угрозу их способность сохранять магнитное состояние стабильным образом. Наименьший размер, который можно использовать для магнитной записи, известен в этом бизнесе как суперпарамагнитный предел. И производители дисков достигли этого.

До недавнего времени это замедление не было очевидным для потребителей, потому что производители жестких дисков могли компенсировать это, добавляя к каждому устройству больше головок и пластин, что позволяло увеличить емкость при том же размере. Но сейчас как доступное пространство, так и стоимость добавления дополнительных головок и пластин ограничивают прибыль, которую могут получить производители дисков, и плато становится очевидным.

В настоящее время разрабатываются несколько технологий, которые могут обеспечить масштабирование жестких дисков за пределы сегодняшнего суперпарамагнитного предела. К ним относятся магнитная запись с нагреванием (HAMR) и магнитная запись с использованием микроволн (MAMR), методы, которые позволяют использовать более мелкие зерна и, следовательно, позволяют намагничивать меньшие области диска. Но эти подходы увеличивают стоимость и создают неприятные инженерные проблемы. И даже если они будут успешными, масштабирование, которое они обеспечивают, по мнению производителей, скорее всего, останется ограниченным. Western Digital Corp., например, которая недавно объявила, что, вероятно, начнет поставки жестких дисков MAMR в 2019 году., ожидает, что эта технология позволит масштабировать плотность лишь около 15 процентов в год.

Напротив, оборудование для хранения данных на магнитных лентах в настоящее время работает при поверхностной плотности, которая значительно ниже суперпарамагнитного предела. Таким образом, закон Мура на ленте может действовать в течение десятилетия или более, не сталкиваясь с такими препятствиями со стороны фундаментальной физики.

Тем не менее, лента — сложная технология. Его съемный характер, использование тонкой полимерной подложки, а не жесткого диска, и одновременная запись до 32 дорожек параллельно создают значительные трудности для дизайнеров. Вот почему моя исследовательская группа в исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе усердно работала над поиском способов обеспечить непрерывное масштабирование ленты либо путем адаптации технологий жестких дисков, либо путем изобретения совершенно новых подходов.

В 2015 году мы и наши сотрудники из FujiFilm Corp. показали, что, используя сверхмалые частицы феррита бария, ориентированные перпендикулярно ленте, можно записывать данные с плотностью, более чем в 12 раз превышающей достижимую с помощью современных коммерческих технологий. А совсем недавно в сотрудничестве с Sony Storage Media Solutions мы продемонстрировали возможность записи данных с плотностью записи, которая примерно в 20 раз превышает текущий показатель для современных ленточных накопителей. Чтобы представить это в перспективе, если бы эта технология была коммерциализирована, киностудия, которой сейчас может потребоваться дюжина ленточных картриджей для архивирования всех цифровых компонентов высокобюджетного фильма, смогла бы разместить их все на одном устройстве. лента.

Поток данных: Современные ленточные библиотеки могут хранить сотни петабайт, тогда как IBM 726 (справа), представленная в 1952 году, могла хранить всего пару мегабайт. Фотографии: Дэвид Паркер/Science Source; справа: IBM

Чтобы обеспечить такую ​​степень масштабирования , нам пришлось сделать ряд технических усовершенствований. Во-первых, мы улучшили способность головок чтения и записи следовать по тонким дорожкам на ленте, ширина которых в нашей последней демонстрации составляла всего около 100 нанометров.

Нам также пришлось уменьшить ширину устройства считывания данных — магниторезистивного датчика, используемого для считывания записанных дорожек данных — с нынешнего микрометрового размера до менее 50 нм. В результате сигнал, который мы могли уловить таким крошечным ридером, становился очень зашумленным. Мы компенсировали это за счет увеличения отношения сигнал/шум, присущего носителям, которое зависит от размера и ориентации магнитных частиц, а также от их состава, а также от гладкости и гладкости поверхности ленты. Чтобы еще больше помочь, мы улучшили схемы обработки сигналов и исправления ошибок, используемые в нашем оборудовании.

Чтобы наш новый прототип носителя мог хранить записанные данные десятилетиями, мы изменили природу магнитных частиц в записывающем слое, сделав их более стабильными. Но это изменение усложнило запись данных, в первую очередь, до такой степени, что обычный ленточный преобразователь не мог надежно записывать на новый носитель. Поэтому мы использовали специальную записывающую головку, которая создает магнитные поля намного сильнее, чем обычные головки.

Объединив эти технологии, мы смогли считывать и записывать данные в нашей лабораторной системе с линейной плотностью 818 000 бит на дюйм. (По историческим причинам, разработчики магнитных лент во всем мире измеряют плотность данных в дюймах. ) В сочетании с 246 200 дорожек на дюйм, которые может обрабатывать новая технология, наш прототип устройства достиг плотности 201 гигабит на квадратный дюйм. Если предположить, что один картридж может вместить 1140 метров ленты (разумное предположение, основанное на уменьшенной толщине используемых нами новых ленточных носителей), то эта плотность соответствует емкости картриджа в колоссальные 330 ТБ. Это означает, что на один ленточный картридж можно записать столько же данных, сколько на тачку с жесткими дисками.

В 2015 году Консорциум индустрии хранения информации , организация, в которую входят HP Enterprise, IBM, Oracle и Quantum, а также множество академических исследовательских групп, выпустила так называемый «Международный Дорожная карта хранения данных на магнитных лентах». Этот прогноз предсказывал, что к 2025 году плотность хранения на магнитных лентах достигнет 91 Гб на квадратный дюйм. Экстраполируя тенденцию, можно предположить, что к 2028 г. она превысит 200 Гб на квадратный дюйм9.0005

Каждый из авторов этой дорожной карты интересовался будущим ленточных накопителей. Но вам не нужно беспокоиться о том, что они были слишком оптимистичны. Лабораторные эксперименты, которые мы с коллегами недавно провели, показывают, что 200 Гб на квадратный дюйм вполне возможны. Таким образом, возможность сохранить ленту на пути роста, по крайней мере, еще одно десятилетие, на мой взгляд, вполне гарантирована.

Действительно, магнитная лента может быть одной из последних информационных технологий, которая будет следовать закону Мура, сохраняя его в течение следующего десятилетия, если не дольше. И эта полоса, в свою очередь, только увеличит экономическое преимущество ленты по сравнению с жесткими дисками и другими технологиями хранения. Таким образом, даже если вы редко увидите ее за пределами черно-белого фильма, магнитная лента, какой бы старой она ни была, будет здесь еще долгие годы.

Эта статья появилась в печатном выпуске за сентябрь 2018 г. под названием «Ленточное хранилище возвращается».

  •  → Магнитные запоминающие устройства / носители
  • Почему магнитные?

    Магнитные носители и устройства хранят данные в виде крошечных намагниченных точек . Эти точки создаются, считываются и стираются с помощью магнитных полей создано очень крошечным электромагниты .

    В случае магнитной ленты точки расположены по длине пластиковой ленты длиной , покрытой намагничивающимся слоем (в аудио- и видеокассетах используется аналогичная технология).

    В случае магнитных дисков (например, гибких дисков или жестких дисков) точки расположены в виде кругов на поверхности пластикового, металлического или стеклянного диска, имеющего намагничиваемое покрытие.

    Жесткие диски

    Жесткие диски имеют очень большую емкость (до 1 ТБ). Их можно использовать для хранения огромных объемов данных. Жесткие диски являются устройствами произвольного доступа и могут использоваться для хранения всех типов фильмов, в том числе огромных файлов таких как фильмы. Данные скорости доступа очень быстрые .

    Данные хранятся внутри жесткого диска на вращающихся металлических или стеклянных дисках (называемых «пластинами»).

    Стационарный жесткий диск

    Жесткий диск , встроенный в корпус компьютера, называется «фиксированным». Почти каждый компьютер имеет стационарный жесткий диск.

    Стационарные жесткие диски действуют как основное резервное запоминающее устройство почти для всех компьютеров, поскольку они обеспечивают почти мгновенный доступ к файлам ( произвольный доступ и высокая скорость доступа ).

    Переносной жесткий диск

    Переносной жесткий диск помещается в небольшой корпус вместе с некоторой электроникой, позволяющей получить доступ к жесткому диску с помощью 0003 USB или аналогичное соединение.

    Портативные жесткие диски позволяют переносить очень большие объемы данных с компьютера на компьютер.

    Многие портативные музыкальные плееры (например, iPod classic) содержат крошечные жесткие диски. Эти миниатюрные устройства ненамного больше штампа, но при этом могут хранить более 100 МБ данных!

    Магнитная лента

    Магнитная лента большой емкости , последовательный доступ средний. Поскольку это носитель с последовательным доступом, доступ к отдельным файлам на ленте медленный .

    Ленты используются там, где необходимо хранить большие объемы данных, но не требуется быстрый доступ к отдельным файлам. Типичное использование для резервного копирования данных (много данных, но доступ к ним осуществляется редко только в экстренных случаях)

    Ленты также используются и в некоторых приложениях пакетной обработки (например, для хранения списка данных, которые будут обработанный).

    Съемный носитель Магнитные диски

    Гибкий диск

    A съемный , портативный , дешевый , средний накопитель , малой емкости Дискеты — это устройства произвольного доступа , используемые для передачи небольших объемов данных между компьютерами или для резервного копирования небольших файлов и т. д. Время доступа медленное .

    Раньше почти каждый ПК имел дисковод для гибких дисков. это устарел теперь, будучи заменен технологиями большей емкости, такими как CD-ROM, DVD и USB-накопители.

    Zip Disc

    A съемный и переносной носитель данных, внешне похожий на дискету, но с гораздо большей емкостью (100 МБ, 250 МБ или 750 МБ).

    Zip-диски — это устройства произвольного доступа , которые использовались для резервного копирования данных или перемещения больших файлов между компьютерами.

    Еще одно устаревшее запоминающее устройство, zip-диски были популярной заменой дискет в течение нескольких лет, но они так и не прижились до конца, пока их не вытеснили более дешевые носители, такие как CD-ROM и CD-R

    Jaz Disc

    Съемный и портативный носитель данных на основе технологии жестких дисков большой емкости (1 ГБ или 2 ГБ).

    Диски Jaz — это устройства произвольного доступа , которые использовались для данных резервное копирование или перемещение больших файлов между компьютерами.

    Диски были дорогие покупать и не очень надежные .

    Как и Zip-диск, эта система так и не прижилась и была вытеснена гораздо более дешевой, надежной и дешевой технологией.

    Далее → Оптические запоминающие устройства / носители


    Извините за вопрос, но.
    ..

     

    На создание этого сайта ушло немало времени и усилий, и мне приходится тратить деньги на его поддержание в рабочем состоянии. Если сайт помог вам, рассмотрите возможность выразить свою признательность до небольшое пожертвование на текущие расходы сайта .

    Спасибо!

    Рекламные ссылки…

    Срок службы хранилища данных: Как долго действительно прослужит носитель?

    Цифровые медиа были с нами очень давно. Первая высокоскоростная полностью электронная память была разработана в Манчестерском университете и испытана в 1947 году. В ней использовалась электронно-лучевая трубка — очень похожая на кинескоп аналогового телевизора — для хранения битов в виде точек на поверхности экрана. Затем, в 1951 UNIVAC представила первое ленточное запоминающее устройство для коммерческого компьютера, предлагающее относительно низкую стоимость, портативность и неограниченную автономную емкость. Магнитным дискам потребовалось еще четыре года, чтобы появиться на сцене с IBM RAMAC 305, первым в мире компьютером, основанным на тогдашней новой технологии жестких дисков.

    Хотя мы добились огромного прогресса в технологиях хранения данных, ленты и диски по-прежнему широко используются наряду с более новыми форматами хранения данных, такими как флэш-память. Конечно, эти технологии хранения также были улучшены с течением времени. Хотя у каждого могут быть свои преимущества, ничто не вечно, включая устройства хранения данных. И новые технологии хранения данных будут продолжать развиваться вместе с достижениями в области вычислительной техники — одним из примеров является преодоление проблем с хранением квантовой информации, — поэтому более чем вероятно, что в будущем мы все еще увидим значительные изменения в хранении данных.

    Назад к сегодняшнему дню. Возможно, вы задавались вопросом, как долго прослужит ваш любимый метод хранения. Помните: если производитель заявляет, что мультимедийное устройство прослужит долго, это еще не значит, что так оно и будет. Это просто означает, что может. Независимо от того, находится ли он на гарантии или нет, все ставки сняты, и любой метод хранения может выйти из строя по нескольким причинам.

    Срок службы зависит от многих факторов: от факторов окружающей среды до интенсивности использования, качества компонентов и производства. Единственный надежный способ защитить данные — использовать стратегию резервного копирования 3-2-1-1 и инвестировать в решение для резервного копирования и аварийного восстановления, отвечающее вашим требованиям. Давайте посмотрим на различные носители, используемые сегодня, и на то, что вы можете ожидать в отношении продолжительности жизни.

    Магнитная лента

    Потеря данных на магнитной ленте происходит либо из-за того, что носитель теряет свой магнитный заряд (любой магнитно-заряженный носитель данных в конечном итоге теряет свой магнитный заряд, а затем и данные), либо когда слои ленты начинают разделяться. Некоторые производители утверждают, что лента может храниться до тридцати лет, что делает ее подходящим носителем для архивирования. Проблема с этим числом заключается в том, что магнитные ленты служат только в абсолютно оптимальных условиях окружающей среды. Это означает, что вы должны хранить магнитные ленты там, где влажность и температура стабильны. Более реалистичный срок службы магнитной ленты составляет от десяти до двадцати лет. И важно отметить, что лента более подвержена износу при частом использовании.

    Кассетная лента

    Поскольку кассета и магнитная лента очень похожи, их срок службы также примерно одинаков. Известно, что некоторые из них быстро изнашиваются из-за чрезмерного использования. Другие служат более тридцати лет (вытащите старую музыкальную кассету 80-х и попробуйте — если вы все еще можете найти кассетный плеер — и послушайте сами). Продолжительность жизни зависит от тех же факторов, которые мы упомянули. Можно с уверенностью сказать, что срок службы кассеты составляет от десяти до двадцати лет.

    Дискета

    Предсказать срок службы гибкого диска сложно. Дискеты никогда не были очень надежными, а некоторые из них даже не работали правильно сразу после упаковки. Некоторые производители заявляли, что срок службы гибких дисков составляет от трех до пяти лет, в то время как другие говорили, что они могут прослужить от десяти до двадцати лет. Конечно, поскольку дискеты используют магнитное хранилище (в отличие от ленты), можно с уверенностью сказать, что в конечном итоге магнитные поля изнашиваются примерно в то же время, что и лента (от десяти до двадцати лет). Это если дешевая, хрупкая оболочка на диске продержится так долго. Похоже, что некоторые дискеты прослужили довольно долго. Однако этот метод хранения был в значительной степени заменен другими технологиями, прежде чем ухудшение магнитного поля стало серьезной проблемой.

    CD и DVD

    Срок службы компакт-дисков и DVD-дисков очень схож. Как правило, незаписанные (пустые) компакт-диски и DVD-диски имеют срок годности от пяти до десяти лет. Фактический срок службы записанных компакт-дисков и DVD-дисков составляет от двух до пяти лет, хотя, по заявлениям производителей, от десяти до двадцати пяти лет или даже больше не является чем-то беспрецедентным. В любом случае использование очень консервативных цифр снизит риск потери данных. Эти цифры также зависят от факторов окружающей среды и от того, как часто вы используете диск. Любой оптический носитель очень чувствителен к повреждениям, потому что читаемая поверхность слабо защищена — достаточно поцарапать поверхность, и некоторые данные могут быть потеряны.

    Blu-Ray

    На записываемые диски Blu-ray предоставляется пожизненная гарантия, хотя мы не смогли найти достоверной информации о том, как долго они должны хранить данные. Предполагается, что в идеальных условиях окружающей среды они служат немного дольше, чем компакт-диски и DVD-диски, потому что метод записи данных обеспечивает более надежное хранение. Но даже несмотря на то, что они, вероятно, прослужат немного дольше, они по-прежнему являются оптическими носителями, а это означает, что они подвержены царапинам, высоким температурам и солнечному свету.

    M-Disc

    M-Disc — это оптический архивный носитель, который, по словам компании, может «сохранять фотографии, видео, музыку и документы на 1000 лет и более». Это достаточно громкое заявление, и оно чисто теоретическое. M-Disc можно использовать с любым стандартным приводом DVD для чтения информации, но, поскольку данные выгравированы на современных металлах, для их записи требуется привод M-Disc-ready.

    Жесткие диски

    Срок службы большинства жестких дисков (HDD) составляет от трех до пяти лет, прежде чем какой-либо компонент выйдет из строя. Это не всегда означает, что диск безвозвратно сломан. Но от трех до пяти лет все еще зависит от того, как долго они прослужат, говорите ли вы о внутреннем диске для сервера, настольного компьютера или внешнем жестком диске. Со всеми движущимися частями внутри что-то в конечном итоге перестанет работать. Как и в случае любого другого носителя, на котором хранятся важные данные, имеет смысл инвестировать в высококачественные диски. Интересно, что хотя жесткие диски существуют уже давно, ожидается, что они останутся доминирующими носителями информации в 2022 году9.0005

    Флэш-хранилище

    В настоящее время флэш-память используется в серверах корпоративных центров обработки данных, системах хранения и сетевых технологиях. Он также повсеместно используется в бытовых устройствах, таких как USB-накопители, SD-карты, сотовые телефоны, цифровые камеры и многое другое. Во всех этих случаях для постоянного хранения данных используется твердотельная флэш-память. На уровне физической ячейки ячейки флэш-памяти сохраняют данные, улавливая и удерживая электроны в плавающем затворе. Каждый цикл входящих электронов (программирование) и исходящих электронов (стирание) изнашивает туннельный оксид, со временем ослабляя структуру клетки. В какой-то момент ячейка не может надежно удерживать заряд.

    TechTarget сообщает, что большинство твердотельных накопителей (SSD) корпоративного уровня, в которых обычно используется флэш-память NAND, рассчитаны на срок службы от трех до пяти лет, при этом плотность ячеек играет важную роль в показателях долговечности. SanDisk — один из первых новаторов в области флэш-памяти — предлагает гарантию на продукцию от одного года до пожизненной.

    Реальность такова, что ваша флэш-память будет работать где-то между этими периодами. Авиационная компания Curtiss Wright провела всестороннее тестирование срока службы и надежности флэш-памяти, отметив в официальном документе по этому вопросу: «Существует множество факторов, влияющих на надежность флэш-устройств. Понимание практического варианта использования вашего аппаратного продукта, операционной системы и приложений, которые он будет запускать, а также платформы, на которой он будет развернут, имеет решающее значение для применения реальных условий к расчетам на выносливость».

    Заключение

    Независимо от того, какой носитель данных вы используете в своей инфраструктуре, вашим приоритетом всегда является обеспечение защиты ваших данных, их резервного копирования и возможности восстановления. Чтобы узнать, как продукты Arcserve могут помочь вам в этом, выберите опытного технологического партнера Arcserve. Чтобы узнать больше о наших продуктах, свяжитесь с нами.

    • срок службы данных
    • потеря данных
    • хранилище данных
    • жесткий диск
    • Аппаратное обеспечение
    • Твердовой привод
    • ленточный привод

    IGSS

    Ключевые слова:

    Фиксированный жесткий диск, переносной жесткий диск, гибкий диск, магнитная лента


    #

    В таблице ниже приведены некоторые примеры магнитных носителей информации. Нажмите на каждый носитель, чтобы перейти к дополнительной информации:

    Фиксированный жесткий диск
    Привод

    Портативный жесткий диск

    Дискета

    Магнитная лента

     

    ПОМНИТЕ!

    Магнитные носители информации используют намагниченную поверхность для хранения битов информации.

    ПРИМЕЧАНИЕ:

    Щелкните изображения слева, чтобы перейти к дополнительной информации о каждом из них.

     

     

    (прямой доступ)

    (прямой доступ)

    (прямой доступ)

    (последовательный доступ)

     

     

     

     


    Разбивка каждого устройства вывода:

    #

    Следующие разделы помогут вам получить общее представление о каждом из 4 различных магнитных носителей информации. Для каждого вы увидите:

    • Информация о СМИ
    • Использование среды
    • Преимущества носителя
    • Недостатки среды

    Стационарный жесткий диск

    Информация:

    Примеры:

    Краткое описание стационарного жесткого диска.
    (Нажмите, чтобы увеличить)

     

    Фиксированные жесткие диски предназначены для «фиксации» в компьютере и не подлежат удалению.

     

    Фиксированные жесткие диски хранят данные на дисках с магнитным покрытием (известных как пластины).

    #

    Используется на всех компьютерах и является основным методом хранения данных. Это потому, что они способны к очень быстрому прямому доступу к файлам и имеют очень большие объемы памяти .

    #

    Поверхность диска (диска) покрыта магнитная пленка , на которой хранятся данные.

    Они имеют головки чтения/записи , которые позволяют записывать (сохранять) или считывать (использовать) данные с диска.

    Головки чтения/записи (вместе с прямым доступом к данным ) допускают
    очень высокая скорость доступа к данным.


    #

    Жесткие диски используются для хранения операционных систем, , программных приложений, и всех другие файлы .

    #

    Типичные объемы памяти: 250 гигабайт до 4 терабайт (4096 гигабайт).

    Использование стационарных жестких дисков:

    #

    Используется для хранения операционной системы и прикладного программного обеспечения (Windows, Word, Excel и т. д.).

    #

    Используется для хранения файлов и документов (например, музыки и домашних заданий).

    #

    Системы реального времени (роботы, системы управления химическими заводами) и онлайн-системы (бронирование авиабилетов и т. д.) используют жесткие диски для хранения данных.

    Это связано с тем, что системы реального времени/онлайн требуют очень быстрой обработки данных . Фиксированные жесткие диски имеют очень высокую скорость доступа к данным и поэтому могут справиться с этим.


    #

    Используется в файловых серверах в компьютерных сетях для хранения файлов
    (Как у школьника: диск в вашей школе используется для хранения вашей работы).


    Преимущества/недостатки стационарных жестких дисков:

    Преимущества

    Недостатки

    Быстрое время чтения/записи (Сохранение данных на диск и быстрое чтение с него).

    Может быть легко поврежден при неправильном выключении компьютера (Сбой диска!) .

    Огромная емкость (Может хранить тысячи фильмов и музыкальных файлов).

    Не переносные , так как они предназначены для «закрепления» в компьютер и не удаляются

    Очень легко обновить/удалить файла

    Портативный жесткий диск

    Информация:

    Примеры:

    Краткое описание портативного жесткого диска.
    (Нажмите, чтобы увеличить)

     

    Портативные жесткие диски защищены от повреждений прочным внешним корпусом.

     

    Портативные жесткие диски маленькие и легкие.

     

    Портативные жесткие диски подключаются практически к любому компьютеру через USB..

    #

    Работает аналогично фиксированным жестким дискам, но c подключается к компьютеру извне через порт универсальной последовательной шины (USB) .

    #

    Они используют методов прямого доступа к данным , что делает чтение/запись данных очень быстрыми.

    #

    Портативные дисководы предназначены для переноски .

    #

    Они поставляются с USB-кабелем , позволяющим легко подключать к другим компьютерам , что позволяет легко выполнять резервное копирование/обмен файлами.

    #

    Поскольку они используются вне компьютера, они поставляются с защитным кожухом до во избежание физического повреждения дисковода.

    #

    Типичное место для хранения 250 гигабайт до 3 терабайт (3072 гигабайта).

    Использование переносных жестких дисков:

    #

    Подобно стационарным жестким дискам, они используются для хранения больших файлов (например, видео).

    #

    Может использоваться как портативная система резервного копирования во избежание потери данных.

    #

    Используется для передачи данных , файлов и программного обеспечения между компьютерами через USB-соединение.

    Их защитный кожух защищает их от повреждений во время транспортировки.

    Преимущества/недостатки портативных жестких дисков:

    Преимущества

    Недостатки

    Быстрое чтение/запись раз (прямой доступ к данным).

    Небольшой размер делает их легко потерянными или украденными .

    Огромные возможности . (тысячи фильмов и музыкальных файлов)

    Дороже , чем другие формы хранения
    Маленький и легкий с защитным кожухом.
    (Делает их очень портативными )

    Защитный кожух защитит только от незначительных ударов. Если устройство уронили , оно все равно может стать поврежденным .

    Примечание: Это всегда риск при внешней передаче данных!

    Предназначен для подключения практически к любому компьютеру через порты USB.

    Дискета

    Информация:

    Примеры:

    Краткое описание дискеты.
    (Нажмите, чтобы увеличить)

     

    Магнитный пластиковый диск защищен пластиковым корпусом и металлической втулкой.

     

    Дискеты считываются/записываются с помощью дисководов для гибких дисков.

     

    Дискеты теперь обречены!

    #

    Старый метод переносного хранения данных , при котором информация хранится на тонком пластиковом диске .

    #

    Данные на гибком диске читаются/записываются дисководом гибких дисков , который вращает диск.

    #

    Когда диск вращается, головка чтения/записи используется для добавления или считывания данных .

    Данные считываются/записываются с использованием методов прямого доступа к данным .

    Несмотря на то, что гибкие диски используют прямой доступ к данным, их скорость передачи данных очень низкая . Хорошая работа, они могут хранить только 1,44 МБ!


    #

    Пластмассовый диск защищен выдвижная металлическая втулка и жесткий пластиковый корпус . Маленькая выемка обеспечивает защиту от записи (предотвращает случайное копирование поверх работы).

    #

    Максимальный объем памяти на дискете составляет всего около 1,44 МБ (700 страниц текста).

    Гибкие диски не имеют достаточно большой емкости для хранения больших современных файлов . Это сделало их устаревшими (бесполезными), а в компьютерах больше не установлены дисководы для гибких дисков.


    Использование гибких дисков:

    #

    Может по-прежнему использоваться там, где очень маленькие файлы необходимо передавать/хранить (например, небольшие текстовые документы).

    #

    Средство защиты от записи полезно для предотвращения случайной перезаписи данных .

    Преимущества/недостатки гибких дисков:

    Преимущества

    Недостатки

    Стоимость покупки очень низкая.

    Очень малая емкость по сравнению с другими носителями (1,44 Мб).

    Может быть легко защищен от записи , который защищает от случайного копирования файлов.

    Очень немногие современные компьютеры имеют дисковод для гибких дисков (устройство, используемое для чтения диска).

    Очень маленький , легкий и удобный для переноски (портативный).

    Гибкие диски очень хрупкие и легко повреждаются (непрочные).

    Низкая скорость передачи данных (Длительное сохранение/чтение с диска).

    Магнитная лента

    Информация:

    Примеры:

    Краткое описание магнитной ленты.
    (Нажмите, чтобы увеличить)

     

    Магнитная лента представляет собой пластик с магнитным покрытием
    наматывается на катушку.

     

    Магнитная лента использует последовательный доступ для чтения/записи данных. Он работает так же, как кинопленка.

    Магнитная лента — один из старейших носителей компьютерных данных, на котором можно хранить огромное количество данных.

    #

    Это одна из старейших форм хранения компьютерных данных.

    #

    Магнитная лента представляет собой тонкую полоску из пластика с магнитным покрытием , который представляет собой , намотанный на катушку .

    #

    Данные хранятся на магнитном пластике в виде единиц и нулей (двоичные числа).

    #

    Данные записываются и считываются в последовательности (то есть по порядку), который также известен как «последовательный доступ» .

    Помните:

    Последовательный доступ работает примерно так же, как видеокассета . Чтобы получить доступ к чему-то в середине ленты, вам нужно начать с самого начала, а затем перемотать вперед, пока не дойдете до нужной части.


    #

    Этот тип носителя имеет очень низкую скорость доступа к данным .

    Поскольку он очень медленный, бесполезен для приложений реального времени (где то, что хранится, постоянно обновляется).

    Низкая скорость доступа делает его бесполезным для хранения данных в приложениях реального времени (например, в системах сигнализации). Это связано с тем, что в приложениях реального времени хранимые данные должны постоянно и быстро обновляться .


    #

    Sony разработала магнитную ленту, способную хранить огромных 185 ТБ данных.

    Использование магнитной ленты:

    #

    Используется там, где очень большие объемы данных нуждаются в резервном копировании .

    #

    Используется там, где скорость чтения/записи данных НЕ является приоритетом .

    Например:

    Магнитная лента используется для хранения данных в приложениях пакетной обработки , таких как расчет банковских чеков и создание платежных ведомостей .

    Можно использовать здесь, потому что скорость не важна. Эти работы обычно продолжают работать ночью, когда все разошлись по домам.


    #

    Используется для резервного копирования компьютерных сетей в школах и на предприятиях.

    Например:

    Ваши школьные файлы часто резервируются в школьной сети.



    Преимущества/недостатки магнитной ленты:

    Преимущества

    Недостатки

    Менее дорогой , чем жесткий диск эквивалентной емкости.

    Очень медленный доступ/передача данных (медленное обратное чтение данных с ленты).

    Очень прочный (трудно повредить).

    Нужна другая лента 9от 0004 до данные обновления

    Например: исходная лента + лента с изменениями = обновленная лента.

    Очень большие объемы памяти (до 185 терабайт или 185 триллионов символов).

    Магнитные детали














    • Магнитный носитель информации
      • Жесткие диски
      • Дискеты
      • Съемные магнитные диски
      • Магнитная лента
    • Создание цифровых данных
    • Лента для хранения аналоговых данных
    • Проблемы преобразования
    • Ссылки и ресурсы


    Магнитный носитель информации

    Первым магнитным запоминающим устройством был телеграфон, изобретенный в 1898 году датским ученым Вальдемаром Поульсеном.

    Цифровая революция до сих пор была магнитной. Подавляющее большинство мировых данных в настоящее время создается, транспортируется и хранится в электромагнитных системах.

    Жесткие диски (весь мир)

    Ни один носитель информации никогда не имел такого взрывного роста, как жесткий диск.


    Год Диски

    Продано (в тысячах)

    Объем памяти (петабайт)

    1995

    89 054

    104,8

    1996

    105 686

    183,9

    1997

    129 281

    343,63

    1998

    143 649

    724,36

    1999

    165 857

    1394,60

    2000

    187 835

    2553,7

    2001

    212 800

    4641

    2002

    239 138

    8119

    2003

    268 227

    13027

    Источник: IDC (1999) «Прогноз и обзор рынка дисковых накопителей Winchester за 1999 год»

    Невероятный рост поставок жестких дисков сопровождался неуклонным снижением стоимости гигабайта емкости хранения:


    Год

    Стоимость за ГБ

    ГБ за 200 долларов США

    1988

    11 540 долларов

    0,02

    1989

    9 300

    0,02

    1990

    6 860

    0,03

    1991

    5 230

    0,04

    1992

    3000

    0,07

    1993

    1 460

    0,14

    1994

    705

    0,28

    1995

    330

    0,61

    1996

    179

    1. 12

    1997

    94

    2.13

    1998

    43

    4,65

    1999

    23

    8,70

    2000

    13

    15,38

    2001

    6

    33,33

    2002

    3

    66,67
    Источник: Wall Street Journal, 26 июня 2000 г.

    Подробная информация о поставках жестких дисков.

    Темпы роста

    Прогнозы роста продаж жестких дисков в течение следующих нескольких лет предполагают, что отгружаемые единицы будут увеличиваться на 15–20 % в год, но фактическая отгруженная емкость будет расти гораздо быстрее — на 70–80 % в год.

    По данным Disk/Trend, 75% проданных дисков предназначены для настольных компьютеров, за ними следуют 13% для серверов и 12% мобильных дисков для портативных компьютеров. Таким образом, несмотря на то, что каждая дисковая система хранения корпоративного уровня может иметь огромную емкость, огромное количество дисков, развернутых на отдельных рабочих станциях, в действительности объясняет огромные масштабы современных возможностей цифровых хранилищ в мире.

    Срок службы жесткого диска составляет примерно 3 года. Емкость хранилища жестких дисков, отгруженных в 1998, 1999 и 2000 годах, составляет 4672 петабайта, или примерно 5 эксабайт. В Чтобы оценить масштаб этой статистики, учтите, что Рой Уильямс Калифорнийского технологического института сообщает, что 5 эксабайт эквивалентны количеству слов когда-либо произносимые всеми людьми.

    Жесткий диск, обычно поставляемый с настольным персональным компьютером в 2000 году, имеет емкость 10 гигабайт.

    Ожидается, что дисковые накопители будут использоваться не только в персональных компьютерах, но и в приложениях, таких как телевизионные приставки. Эти все более популярные устройства позволяют пользователям сохранять телепередачи на диск, а не на ленту, а также останавливать и перематывать во время трансляции во время записи. В целом, по прогнозам IDEMA, к 2003 г. такие устройства будут составлять 8-10% рынка дисковых накопителей. Точно так же, начиная с 2000 г., музыкальные автоматы и компьютерные игровые приставки также будут включать жесткие диски. Уже более высокие разрешения цифровых камер создают такие большие размеры файлов, что маленькие жесткие диски также будут встроены в камеры.

    Флоппи-диски (мир)

    Количество дисководов, продаваемых каждый год, оставалось относительно постоянным на уровне около 100 миллионов штук в течение последних нескольких лет. Ожидается небольшое изменение. (Источник: Computer Tech Review, 1 апреля 1999 г.). Количество продаваемых гибких дисков быстро сокращается, поскольку их емкость для хранения слишком мала, чтобы их можно было использовать в свете того, что в настоящее время распространены гораздо большие размеры файлов.


    Год

    3,5-дюймовые диски (млрд. )

    Общая емкость (терабайты)

    Диски 5,25 дюйма (миллионы)
    1996 1,823 2625 32
    1997 1,179 1698 11,7

    Источник: Международная ассоциация звукозаписывающих компаний 9.0005

    Японская ассоциация звукозаписывающих компаний, тем не менее, заявляет несколько более высокие цифры по производству гибких дисков, хотя и подтверждает, что тенденция все еще резко снижается. Эта организация, например, ожидала, что в 1998 г. будет продано 2,21 миллиарда дискет. Представляется, что оценки в 2 миллиарда в 1998 г., 1,5 миллиарда в 1999 г. и 1 миллиард в 2000 г. были бы разумным компромиссом относительно этих цифр. Это будет означать, что общий запас гибких дисков составит 4,5 миллиарда, если предположить, что запас составляет 3 года производства.

    CMC Magnetics является одним из крупнейших в мире производителей 3,5-дюймовых гибких дисков. Они заявляют, что в 1998 г. произвели более 700 миллионов дисков. Также предполагается, что в 2000 г. они произведут 56% мировых гибких дисков, что предполагает рынок где-то к северу от 1 миллиарда дисков.

    Дискеты используются в основном для резервного копирования и в настоящее время мало используются для создания оригинального контента.

    Съемные магнитные диски (весь мир)

    Съемные накопители в основном используются для резервного копирования, передачи файлов, например, для настольных издательских файлов в бюро обслуживания или редактирования видео или изображений. Общая тенденция продаж недорогих дисков (емкостью от 100 до 250 мегабайт, например, Iomega Zip Drives) растет с большой вероятностью того, что, если проблемы несовместимости производителя когда-либо будут решены, этот формат может заменить дискету на 1,44 МБ. Однако съемные накопители большой емкости с емкостью в гигабайт или больше заменяются записываемыми компакт-дисками, которые, в свою очередь, могут быть заменены записываемыми DVD.


    Год

    Младшие дисковые накопители

    Высокопроизводительные дисковые накопители
    1996 3723 992
    1997 7724 1334
    1998 12035 1164
    1999 17039 701
    2000 21775 623
    2001 26087 578
    2002 30182 554
    2003 34287 541
    Источник: IDC (1999 г.), «Прогноз и обзор рынка оптических/съемных накопителей на 1999 г. »

    Диски большой емкости (Iomega Jaz) поставляются с бесплатным картриджем, и предполагается, что с каждым диском продаются три дополнительных картриджа. Источник: San Francisco Chronicle, 23 января 1998 г. «Означают ли плохие новости для Iomega ужасные новости для HMT?»

    Таким образом, количество оригинального контента, созданного непосредственно на этом носителе, вероятно, довольно мало. Кроме того, диски регулярно используются повторно и обычно не рассматриваются в качестве архивных решений.

    Магнитная лента

    Лента была основным носителем данных для первого поколения электронных компьютеров в 1950-х годах. Полудюймовая лента с катушки на катушку использовалась для хранения данных на мэйнфреймах с первых дней вычислительной техники до 1970-х годов. С тех пор было разработано множество форматов лент. По всему миру установлено 25,2 миллиона ленточных накопителей. Майкл Леск подсчитал, что в 1995 году производители магнитных лент поставят 200 петабайт чистой ленты. (Леск, М., «Сохранение цифровых объектов: повторяющиеся потребности и проблемы»).

    Согласно текущим оценкам, каждый год будет продаваться ленточных носителей примерно на 1 миллиард долларов. Источник, Infostore, 1 июля 1999 г. (Запись: СМИ — это сообщение).

    Мировые поставки ленточных накопителей — 1996–2003 гг. (в тысячах)

     

    1996

    1997

    1998

    1999

    2000

    2001

    2002

    2003
    ДС2000 3231,5 2365 1695,3 1867,3 1814,8 1749.4 1711.0 1688,7
    Зеркальная камера 350,4 327,1 311,7 290,0 278. 3 272,0 267,5 266,8
    4 мм 1370.0 1607,5 1634,8 1689,4 1650,5 1592,8 1525,9 1426,7
    8 мм 201,8 213,6 180,9 138,2 131,0 127,7 135,1 149,3
    ДЛТ 160,0 356,4 366,1 483,5 550,3 612,5 677,4 746,5
    LTO Ультриум 0 0 0 0 28,5 59,5 112,0 192,1
    Картридж 0,5 дюйма 45,2 46,2 46,6 46,5 45,4 44,1 42,6 40,9
    Итого: 5358.8 4915,7 4235. 3 4514.9 4498,9 4458.0 4471,5 4511.0

    В отчете, поданном в Комиссию по ценным бумагам и биржам США в июле 1999 года, компания Storage Tek, крупный производитель ленточных накопителей, указала, что стоимость хранения данных на компьютерных ленточных носителях составляет менее 0,005 доллара за мегабайт (5 долларов за гигабайт). Следовательно, если верны прогнозы о том, что каждый год продается компьютерных ленточных носителей примерно на 1 миллиард долларов, это означает, что во всем мире годовая емкость ленточных накопителей составляет 200 петабайт. В этих цифрах может быть некоторое несоответствие, потому что 1 миллиард долларов может отражать доход производителя от продукта, а не розничную стоимость продукта для конечных пользователей, которая, по-видимому, будет намного выше. На самом деле, данные Министерства торговли за середину 1990-е годы показали, что доход производителей компьютерных лент составлял от 600 до 700 миллионов долларов. Значительное количество ленточных носителей производится в других странах, поэтому вполне вероятно, что доход производителя составляет 1 миллиард долларов.

    Если предположить, что розничная цена на ленточные носители в два раза выше, чем у производителя, то розничные продажи ленточных носителей на сумму 2 миллиарда долларов составят около 400 петабайт емкости. Наценка в розничной торговле по сравнению с ценами производителя, вероятно, ограничена из-за конкуренции и обычной практики, когда пользователи покупают ленты большими партиями. Далее, некоторая модерация обусловлена ​​более низкой ценой формата DAT.

    Младшие форматы

    Четвертьдюймовый ленточный накопитель Imation DC2000, или Travan, представляет собой бюджетный продукт, используемый в основном для резервного копирования настольных ПК. Их общая емкость находится в диапазоне от 500 мегабайт до 4 гигабайт. В августе 2000 года миникартридж Sony Travan Formatted MiniCartridge, способный хранить 4 ГБ несжатых данных, был выставлен на продажу в Интернете по цене 29,49 долларов за штуку. Сопоставимый ленточный картридж на 4 Гб производства Maxell можно было приобрести за 30,79 долларов.

    Tandberg SLR (скалярная линейная запись) также является форматом резервного копирования для настольных компьютеров и рабочих станций и обычно хранит от 350 мегабайт до 4 гигабайт.

    Ленточные накопители 4 мм составляют самый большой сегмент рынка и используют формат цифровой аудиоленты (DAT). Они обычно развертываются в качестве резервных копий для серверов ПК. Эти диски обычно обеспечивают резервное копирование в диапазоне от 5 до 40 гигабайт (без сжатия). Этот формат имеет установленную базу из 7,6 миллионов пользователей.

    Форматы среднего уровня

    Стримеры 8 мм обеспечивают хранение в диапазоне от 14 до 50 гигабайт. Поставщики включают Exabyte (Mammoth), Sony (AIT), IBM (Magstar 3570).

    DLT: (Digital Linear Tape) производства Quantum Corporation. резервное копирование компьютеров среднего уровня с исходной емкостью от 15 до 40 гигабайт. Развернуто более 1,4 миллиона ленточных накопителей DL и продано около 40 миллионов ленточных картриджей этого формата. По оценкам Quantum, к концу 2000 года клиентам будет поставлено 1,9 миллиона дисков DLT.

    LTO Ультриум. Новый формат от консорциума IBM, Seagate и Hewlett Packard. Спецификация формата Ultrium указана для 100 гигабайт собственного хранилища.

    Форматы корпоративного уровня

    1/2-дюймовый картридж: преобладающий формат на рынке систем хранения корпоративного уровня для мейнфреймов.

    Автоматизированные ленточные библиотеки, которые обеспечивают полностью автоматизированное автоматическое управление хранением, включая произвольный доступ к лентам, сложную робототехнику, автоматическое резервное копирование и снижение затрат на рабочую силу, как ожидается, вырастут с менее чем 18 000 единиц, отгруженных в 1996 году, до почти 120 000 единиц к 2002. (Источник: Freeman Reports)

    В отрасли существует эмпирическое правило, которое предлагает поддерживать соотношение емкости диска к емкости ленты три к одному.


    Формат

    3490Е

    3480

    Катушка к катушке
    1996 9,3 млн 11,7 млн ​​ 2,1 миллиона
    1997 10,7 млн ​​ 9,5 млн 1,9 млн
    Источник: International Recording Media Association

    . В августе 2000 г. розничная цена 3590 ленточных картриджей с исходной емкостью 10 ГБ составляла 53,21 доллара США. Картриджи Fuji Film DLT Tape также были доступны в розницу по цене 51,10 доллара США за 10 ГБ исходной емкости. Ленты Sony DLT продавались по цене 49,72 доллара за 10 ГБ. несжатый. (http://www.cleansweepsupply.com/pages/skugroup2599.html)

    От недорогих форматов, таких как Travan, через самый популярный формат DLT до высококлассных 3590, розничная цена примерно 5 долларов США за гигабайт собственного хранилища на ленте кажется разумной оценкой. (Ленты DAT являются единственным исключением и намного дешевле.) Конечно, если более крупные закупки приводят к существенным скидкам, то предположения о доходах будут соразмерно больше приближаться к оценке оптовой продажи в 1 миллиард долларов; Таким образом, это не очень влияет на расчет цены за гигабайт емкости хранилища.

    По данным Computer Technology Review (19 марта98) предполагается, что общий объем хранилища на типичном сайте из списка Fortune 1000 увеличится с 10 ТБ в 1997 году до 1 ПБ к 2000 году. Ожидается, что в следующие пять лет типичная большая система баз данных для правительственных учреждений США будет принимать 5 ТБ в день. и архив от 15 до 100 ПБ.

    В 1995 году компания Freeman Associates предсказала, что общее количество ленточных библиотек увеличится с 6 454 в 1994 году до примерно 90 000 к 2000 году. приложений от крупномасштабных научных приложений до бизнес-приложений, ориентированных на транзакции. Установленная база мэйнфреймов IBM OS39По оценкам IDC, в 2000 году число компьютеров класса 0 составляло около 16 500.

    Количество ленточных картриджей, необходимых для резервного копирования небольших компьютерных дисков, относительно невелико и никогда существенно не превысит емкость, необходимую для резервного копирования всего жесткого диска или дискового массива. Типичная стратегия хранения резервных копий состоит в том, чтобы единожды сохранить всю файловую систему, а затем выполнять добавочные обновления любых сделанных изменений, уменьшая объем хранилища, необходимый для хранения текущей копии всей файловой системы под рукой.

    В больших ленточных библиотеках могут быть тысячи или даже десятки тысяч магнитных лент, обеспечивающих первичное хранение данных приложений. Масштабы требований к хранению быстро растут по мере того, как строятся новые объекты, такие как Большой адронный коллайдер, и начинаются эксперименты. Крупномасштабные базы данных также становятся все более распространенными, поскольку корпорации прилагают все больше усилий для всестороннего отслеживания транзакций потребителей.

    Количество домохозяйств, осуществляющих банковские операции, может достичь 32 млн. к 2003 году. Стоимость транзакции интернет-банкинга оценивается в 1 цент, по сравнению с 1,14 доллара за транзакцию у кассира, 55 центов по телефону, 29центов через банкомат и 2 цента через собственную компьютерную систему. (Источник: «Банковский в Интернете»)

    Важность крупномасштабных баз данных в обычных коммерческих сферах подтверждается опытом компании Wal-Mart, лидера в области так называемой технологии «интеллектуального анализа данных» и владельца одного из крупнейших частных наборов данных. Министерство торговли США в своем отчете «Цифровая экономика 2000» за июль 2000 года отмечает, что «за трехлетний период Wal-Mart добился 47-процентного увеличения продаж при всего лишь 7-процентном увеличении запасов с помощью реляционной базы данных. система, работающая на массивно-параллельных компьютерах. Система позволяет поставщикам получать доступ к информации о продажах и транзакциях клиентов практически в реальном времени и обрабатывает 120 000 запросов каждую неделю от 7 000 поставщиков». 0005

    Создание цифровых данных

    Компьютеры по большей части не вносят большого вклада в производство новых и оригинальных данных, но большим исключением являются научные исследования, где обычны огромные наборы данных и где новые открытия зависят от вычислений и хранения.

    Физика высоких энергий

    Большой адронный коллайдер строится в ЦЕРН в Швейцарии. Ожидается, что примерно в 2005 году на нем будут проводиться производственные эксперименты. 1500 мегабайт в секунду. В настоящее время эксперименты по физике высоких энергий генерируют данные со скоростью 35 мегабайт в секунду и многие сотни терабайт за эксперимент. Понятно, что это все исходные данные.

    Источник: Ширс, Джейми, «Массовое управление данными с использованием решений, основанных на стандартах», 16-й симпозиум IEEE по системам хранения данных.

    Эксперимент BaBar в SLAC будет генерировать около 200 ТБ данных в год со скоростью 10 МБ/с в течение 10 лет.

    Лос-Аламосская национальная лаборатория оценила общую емкость хранения в своей открытой системе хранения данных в 243 терабайта и в ее защищенной системе в 2,31 петабайта по состоянию на 1998 год. Также ожидается, что емкость хранилища вырастет до 5 петабайт в 2001 году9.0005

    GeoScience

    Большинство данных, хранящихся и управляемых Национальным управлением океанических и атмосферных исследований, хранятся в трех национальных центрах данных: Национальном центре климатических данных в Эшвилле, Северная Каролина; Национальный центр океанографических данных в Силвер-Спринг, штат Мэриленд; и Национальный центр геофизических данных в Боулдере, штат Колорадо. Климатические данные, безусловно, являются самой большой из трех коллекций, они содержат около 640 терабайт на 350 000 магнитных лентах. Общий объем геофизических и океанографических данных составляет 12 терабайт на 14 500 лентах.

    Центр вычислительных наук НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, располагает 27 692 лентами с данными по состоянию на август 2000 года. Этот центр использует ленты 3590 и 9840, каждая из которых содержит 20 ГБ несжатой информации. Этот центр также автоматически создает дубликаты лент для всех новых генерируемых данных. По состоянию на август 2000 г. в этом хранилище хранится 92,5 терабайт уникальных данных и более 162 терабайт с учетом повторяющихся данных. Новые данные поступают со скоростью примерно 200-300 гигабайт в месяц.

    Токийский университет хранит спутниковые изображения в экологической цифровой библиотеке объемом около 6 терабайт, примерно 60 000 изображений, средний размер которых составляет 100 мегабайт.

    Суперкомпьютерный центр Сан-Диего по состоянию на август 1998 г. хранил около 65 терабайт. SDSC на тот момент хранил данные примерно 11 000 лент. По состоянию на середину 2000 года SDSC хранит 1,5e+15 байт.

    Национальный центр атмосферных исследований (NCAR) в 1996 году имел около 68 ТБ и рос со скоростью 1,5 ТБ в месяц.

    Аналоговая лента для хранения данных

    Первое использование магнитных носителей для хранения данных произошло около пятидесяти лет назад с появлением магнитной ленты. Ряд форматов развивался на протяжении десятилетий, но сегодня наиболее распространенными являются кассеты, используемые для массового распространения предварительно записанной музыки на рынке. Другим важным применением магнитной ленты для хранения аналоговых сигналов являются видеозаписи.

    Аналоговая аудиокассета

    Распространение предварительно записанной музыки является одним из наиболее распространенных способов использования магнитной ленты. Однако продажи музыки в этом формате сейчас намного меньше, чем они были в прошлом, и, как правило, ожидается, что они будут продолжать снижаться по мере того, как цифровые медиа становятся более распространенными и удобными.

    США

    Продажи в США

    1982

    1985

    1990

    1993

    1994

    1995

    1996

    1997

    1998

    1999
    Кассеты (мил. ) 182,3 339,1 442,2 339,5 345,4 272,6 225,3 172,6 158,5 123,6
    Одиночные кассеты х х 9,2 11 11,2 12,6 16,9 18,6 27,2 14,2
    Источник: Американская ассоциация звукозаписывающих компаний,

    . Несмотря на резкое снижение общих продаж кассет из-за доступности музыки в альтернативных форматах, рынок книг на кассетах переживает бум. По данным Ассоциации аудиоиздателей, этот рынок вырос на 100% с 1990 года. Причины этого в том, что кассеты могут воспроизводиться на 40 минут дольше, чем компакт-диски, у них есть встроенная «закладка», и их часто слушают. в автомобиле, и 75% автомобилей производятся только с кассетным радиоприемником AM / FM.

    IFPI сообщает, что во всем мире продажи предварительно записанной музыки на кассетах снизились на 11% в 1998 году до 1,2 миллиарда из-за падения продаж в Азии.

    Пустая аудиокассета

    В 1990-е годы объем поставок пустой аудиокассеты в США резко сократился.


    Поставки пустых аудиокассет производителями в США

    Год

    Долларов (тысячи опущены)

    Единица (тысячи опущены)
    1984
    1985
    1986
    1987
    1988
    1989
    1990
    1991
    1992
    1993
    1994
    1995
    1996
    1997
    $268,287
    $286,865
    $336,179
    $363,336
    $369,550
    $397,734
    $387,895
    $367,716
    $369,769
    $353,022
    $338,428
    $301,316
    $247,442
    $215,576
    243 061
    295,313
    368,488
    387,518
    396,587
    429,963
    437,840
    436,659
    436,739
    437,783
    438,949
    415,028
    330,353
    296,151
    Источник: Международная ассоциация звукозаписывающих компаний

    Ожидается, что мировые поставки чистых аудиокассет сократятся в 2000 г. до 921 млн единиц с 971 млн единиц в 1999 г., а к 2003 г. ожидается рынок на уровне 771 млн кассет. Источник: Consumer MultiMedia Report, 27 декабря. , 1999.

    Аналоговые видеокассеты

    Предварительно записанные видеокассеты (формат VHS) (мир)

    1997 г. — 1,666 млрд
    1998 г. — 1,719 млрд
    1999 г. — 1,748 млрд
    2000 г. — 1,664 млрд
    2001 г. – 1,561 млрд.

    Источник: Международная ассоциация звукозаписывающих компаний

    Основная область применения пустой видеокассеты – потребители для записи телевизионных программ. Ожидается, что продажи этой ленты сильно упадут, если телешоу с оплатой за просмотр будут защищены от копирования. Подсчитано, что очень большая часть пользователей видеомагнитофонов делает это для временного сдвига программ просмотра.

    Пустые видеокассеты (эквивалентные единицы формата VHS T-120) (мир)

    1997 г. — 1 485 миллионов
    1998 г. — 1 446 млн
    1999 г. — 1,463 млн
    2000 — 1400 млн
    2001 г. – 1,275 млн.

    Источник: Международная ассоциация звукозаписывающих компаний

    Еще одно мнение о рынке пустых видеоматериалов было получено от британской исследовательской фирмы Understanding & Solutions. Их прогноз был для 1,147 миллиарда пустых видеокассет за 19 лет.99 по сравнению с 1,146 в 1998 году.

    Запас видеокассет в 1997 году оценивался Ричардом Келли, Cambridge Associates, примерно в 4,6 миллиарда. Кроме того, не уточняется, относится ли эта оценка исключительно к Соединенным Штатам или включает весь мир. (Информационный бюллетень, IRMA, февраль 1997 г.) Мы приняли эту оценку во внимание, но не использовали ее напрямую, потому что кажется, что поток новых видеокассет во всем мире каждый год дает значительно более высокую цифру, даже если предположить, что многие видеокассеты можно рассматривать как одноразовые. через несколько лет. Вместо этого мы оценили мировой запас видеокассет всех форматов примерно в 10 миллиардов.

    Преобразование

    Проблемы преобразования звука

    При преобразовании огромного количества аудиоинформации, доступной на кассетной ленте, в ее цифровой эквивалент, мы решили использовать формат компакт-диска, линейный звук PCM с разрядностью 16 бит и разрядностью 44,1. частота дискретизации кГц. Хотя профессиональные студии звукозаписи используют частоту дискретизации 96 кГц, подавляющее большинство аудиоматериалов, записанных на магнитную ленту, представляет собой музыку для потребительского использования, а формат компакт-диска является предпочтительным цифровым форматом для этого приложения. Объем данных, генерируемых этим форматом, легко подсчитывается. Каждую секунду для двух дорожек делается 44 100 16-битных выборок. Таким образом, генерируется 1,4 миллиона бит в секунду и 5,08 гигабита в час. Преобразование в байты дает 605 мБ в час. (1 мБ = 1 048 576 байт). Эти данные не сжаты и дают разумное представление музыки для большинства людей.

    Проблемы преобразования видео

    Делая предположения о размере хранилищ аналоговых видеокассет, мы решили выполнять преобразования, предполагая использование стандарта сжатия видео MPEG-2. В случае с видеокассетами использование этого коэффициента преобразования считается уместным, поскольку он был разработан как общий формат для цифрового мультимедиа и включает схему кодирования как для видео, так и для аудио.

    В случае с видео огромное количество генерируемых данных требует, чтобы для любых практических целей использовалась какая-то схема сжатия. MPEG-2 теперь является международным стандартом для хранения видео. Сжатие достигается двумя способами: пространственным сжатием и временным сжатием. Пространственное сжатие достигается за счет уменьшения количества битов, используемых для представления одного кадра. Временное сжатие, обеспечивающее большую часть экономии, пытается закодировать только те биты, которые представляют части кадра, которые изменились по сравнению с предыдущим кадром.

    Фактическая степень сжатия, которая может быть достигнута с помощью MPEG-2, сильно различается. Мы предположили, что 2 гигабайта достаточно для представления 1 часа высококачественных аудио- и видеоданных высокой четкости.

    Ссылки и ресурсы

    Гибсон, Г. Д. (1994): Обзор аудио, фильмов и видео. Отчет о международном обзоре 500 аудио-, кино- и видеоархивов. Библиотека Конгресса, Вашингтон, округ Колумбия.

    Экспертная группа по движущимся изображениям



    © 2000 Регенты Калифорнийского университета

    Память и хранилище | Хронология компьютерной истории

    Хронология компьютерной истории

    1947

    Трубка Manchester Mark I Williams-Kilburn

    Manchester Mark I Трубка Вильямса-Килберна

    В Манчестерском университете Фредди Уильямс и Том Килберн разработали трубку Вильямса-Килберна. Трубка, испытанная в 1947 была первой высокоскоростной полностью электронной памятью. В нем использовалась электронно-лучевая трубка (похожая на кинескоп аналогового телевизора) для хранения битов в виде точек на поверхности экрана. Каждая точка существовала доли секунды, а затем исчезала, поэтому информация постоянно обновлялась. Информация считывалась металлической пластиной, которая обнаруживала изменение электрического заряда.

    1949

    ЭДСАК

    Морис Уилкс с EDSAC

    Морис Уилкс и его команда из Кембриджского университета создают автоматический калькулятор электронного хранения с задержкой (EDSAC). EDSAC, компьютер с хранимой программой, использовал память на ртутной линии задержки. Уилкс посещал летние сессии Инженерной школы Мура Пенсильванского университета, посвященные ENIAC в 1946 году, и вскоре после этого начал работу над EDSAC.

    MIT — память на магнитных сердечниках

    Джей Форрестер держит раннюю плоскость памяти с сердечником

    Работая над проектом Whirlwind в Массачусетском технологическом институте, Джей Форрестер делает запись в блокноте от 13 июня, в которой описывает свои ранние мысли о методе «совпадающих токов» для системы памяти с магнитным сердечником. Эта система была первой надежной быстродействующей оперативной памятью для компьютеров. Память на магнитных сердечниках широко использовалась в качестве основной технологии памяти для компьютеров вплоть до 1970-х годов.

    1950

    Память на магнитном барабане

    Основатели ERA с различными запоминающими устройствами на магнитных барабанах

    Стремясь расширить возможности Америки по взлому кодов, ВМС США заключают контракт с Engineering Research Associates (ERA) на компьютер с хранимой программой. Результатом стал Атлас, завершенный в 1950 году. В Атласе использовалась память на магнитном барабане, в которой информация хранилась на внешней стороне вращающегося цилиндра, покрытого ферромагнитным материалом и окруженного головками чтения/записи в фиксированных положениях. ERA успешно продала коммерческую версию Atlas, ERA 1103.

    1951

    Ленточный накопитель UNIVAC UNISERVO

    UNIVAC представляет ленточный накопитель UNISERVO для компьютера UNIVAC I. Это было первое ленточное запоминающее устройство для коммерческого компьютера, а относительно низкая стоимость, портативность и неограниченная емкость магнитной ленты в автономном режиме сделали его очень популярным. Ленты UNIVAC имели ширину ½ дюйма, толщину 0,0015 дюйма, длину до 1500 футов и изготавливались из фосфористой бронзы с металлическим покрытием. При весе около трех фунтов каждая катушка могла содержать 1 440 000 десятичных цифр и могла считываться со скоростью 100 дюймов в секунду.

    1952

    IBM 726 Магнитная лента

    Двойной ленточный накопитель IBM 726

    Магнитная лента обеспечивает недорогое массовое хранение информации и является ключевым элементом компьютерной революции. IBM 726 была ранней и важной практической высокоскоростной магнитной лентой для электронных компьютеров. Анонсированная 21 мая 1952 года, система использовала уникальный метод «вакуумного канала», обеспечивающий циркуляцию ленты между двумя точками, что позволяло ленточному накопителю запускать и останавливать ленту за доли секунды. Первоначально модель 726 продавалась в 1953 с первым электронным цифровым компьютером IBM, моделью 701, и мог хранить 2 миллиона цифр на ленте — огромное количество в то время. Боинг 726 сдается за 850 долларов в месяц.

    1953

    Базовая память Whirlwind

    Деталь памяти ядра Whirlwind

    В 1953 году Whirlwind Массачусетского технологического института становится первым компьютером, в котором используется память на магнитном сердечнике. Базовая память состоит из крошечных «пончиков» из магнитного материала, нанизанных на провода в сетку. Каждое ядро ​​хранило бит, намагниченный в одну сторону для «ноля», а в другую — для «единицы». Провода могли как обнаруживать, так и изменять состояние бита. Хотя было задействовано несколько изобретателей, именно Джей Форрестер из Массачусетского технологического института усовершенствовал технологию. В 1971, введение интегральной схемы Intel 1103 DRAM ознаменовало начало конца памяти на магнитных сердечниках в компьютерах.

    1956

    РАМАК

    Диски RAMAC 305 и головка в сборе

    Эра хранения данных на магнитных дисках начинается с поставки IBM компьютерной системы RAMAC 305 компании Zellerbach Paper в Сан-Франциско. Компьютер был основан на новой технологии жесткого диска — впервые в мире. Дисковод RAMAC состоял из 50 металлических пластин с магнитным покрытием, способных хранить около 5 миллионов символов данных. RAMAC обеспечивал произвольный доступ в реальном времени к большим объемам данных, в отличие от магнитной ленты или перфокарт. Работающая сборка жесткого диска RAMAC регулярно демонстрируется в Музее компьютерной истории.

    1959

    Магнитный дисковод Bryant Chucking Grinder Company

    Bryant Chucking Grinder Company магнитный дисковод

    Bryant Chucking Grinder Company, производитель компьютерных барабанов, исследует новые идеи хранения. В 1959 году они начали разработку дисковода, состоящего из горизонтального вала с восемью или более 39-дюймовыми магниевыми дисками. Мало продано.

    1961

    Магнитострикционные линии задержки

    Магнитострикционная линия задержки Ferranti Sirius

    Анонсирован Ferranti Sirius. Sirius был небольшим и недорогим бизнес-компьютером, использующим простой язык программирования. Главной его памятью была магнитострикционная линия задержки. Средой здесь была тонкая полоска специального металла, свернутая в спираль, с датчиками на обоих концах. Как и во всех линиях задержки, биты подавались на один конец, обнаруживались на другом и постоянно рециркулировались. Хотя этот тип линии задержки считался несколько медленным, его низкая стоимость делала его привлекательным для разработчиков компьютеров.

    1962

    Компьютер Atlas

    Том Килберн (стоит) и его коллеги у компьютера Ferranti Mark I.

    Концепция виртуальной памяти возникла у группы под руководством Тома Килберна из Манчестерского университета на компьютере Atlas. Виртуальная память позволяла компьютеру использовать свою емкость для быстрого переключения между несколькими программами или пользователями и была ключевым требованием для разделения времени.

    Карта оперативной памяти (CRAM)

    Женщина держит колоду CRAM

    Представлена ​​карточная оперативная память (CRAM). NCR 315 и несколько более поздних мейнфреймов NCR использовали этот механически сложный магнитный CRAM для вторичного хранения. Майларовые карты были подвешены к стержням, которые выбирались и сбрасывались по одной для обработки. На каждую колоду CRAM из 256 карт записано около 5,5 МБ.

    Дисковый накопитель IBM 1311

    Анонсирован дисковый накопитель IBM 1311

    Дисковый накопитель IBM 1311. Объявленный 11 октября 1962 года, IBM 1311 был первым дисковым накопителем IBM со съемным дисковым блоком. Каждая упаковка весила около десяти фунтов, вмещала шесть дисков и вмещала 2 миллиона символов. Диски вращались со скоростью 1500 об/мин, и доступ к ним осуществлялся с помощью гидравлического привода с одной головкой на диск. 1311 предлагал некоторые преимущества как лент, так и дисков.

    Тонкопленочная память

    Тонкопленочная память RCA

    Представлена ​​тонкопленочная память. Sperry Rand разработала этот более быстрый вариант оперативной памяти. Маленькие стеклянные пластины содержали крошечные точки магнитной металлической пленки, соединенные между собой печатным приводом и проводами датчиков. Используемый в UNIVAC 1107 для высокоскоростных регистров, он оказался слишком дорогим для общего использования. Тем не менее, он нашел более крупный рынок военных компьютеров и более дорогих проектов, где скорость была премией. Несколько других производителей, таких как RCA, также разработали тонкопленочную память.

    1963

    DECлента

    Бобина упаковки DECtape

    Введен DECtape. Это была модификация более ранней ленты DEC LINCtape, и в качестве надежного и недорогого носителя данных она использовалась в нескольких поколениях миникомпьютеров DEC. Широко распространено мнение, что ¾-дюймовая лента является улучшением по сравнению с бумажной лентой, и ее надежность отчасти связана с тем, что она была ламинирована, а магнитная часть ленты была зажата между двумя слоями майлара. Лента DECtape часто использовалась как форма хранения личных данных, поскольку небольшие катушки можно было легко носить с собой.

    1964

    Дисковый картридж IBM 2315

    Дисковый картридж IBM 2315

    Дисковый картридж IBM 2315 анонсирован. Этот дисковый картридж емкостью 1 МБ использовался с компьютерами IBM 1800 и 1130 и предоставлял легко переносимое «личное хранилище» для пользователей этих небольших компьютеров. Каждый 2315 состоял из диска прямого доступа с магнитным покрытием, заключенного в пластиковый картридж, который легко помещался во встроенные дисководы. Когда он был вставлен в дисковод, силовой привод включил диск и раскрутил его со скоростью 1500 оборотов в минуту. Одновременно выдвигалась рука для выполнения функций чтения и записи на магнитных поверхностях диска.

    Привод ячейки данных IBM 2321

    IBM 2321 Data Cell Drive

    Семь лет разработки накопителя IBM 2321 Data Cell Drive хранили до 400 МБ. Data Cell Drive был анонсирован вместе с мейнфреймом System/360. Широкие магнитные полосы были вырваны из корзин и обернуты вокруг вращающегося цилиндра для чтения и записи. Проблемы с надежностью преследовали первоначальные модели, но после внесения улучшений они стали относительно надежными и продавались до 19 года. 76.

    Трансформаторное хранилище только для чтения (TROS)

    Модуль TROS

    IBM представляет Transformer Read Only Storage (TROS) с появлением IBM 360. Модули TROS предшествовали твердотельным микросхемам ПЗУ, и каждый бит этой постоянной памяти для микрокода был небольшим магнитным преобразователем. Отверстия в полосках майлара контролировали, протекал ли ток через трансформатор или вокруг него, представляя двоичный ноль или единицу.

    1965

    Хранилище прямого доступа IBM 2314

    Хранилище прямого доступа IBM 2314

    Хранилище прямого доступа IBM 2314 представлено. Это было улучшение по сравнению с дисковым накопителем 2311 и обеспечивало более высокую плотность хранения данных. Восемь дисков (плюс запасной) со съемными пакетами дисков по 29 МБ делили один блок управления. Дополнительный привод был запасным для пользователя или мог работать с инженером на месте, в то время как остальные восемь использовались заказчиком. Подключенный к компьютеру System/360, он поддерживал такие приложения, как онлайн-банкинг, банкоматы и производство точно в срок.

    Калькулятор настольный Victor 3900

    Инженерный прототип Victor 3900

    Корпорация Victor Comptometer производит настольный калькулятор Victor 3900. Шесть 100-битных регистров сдвига МОП, созданных General Microelectronics, обеспечивали память для калькулятора, который первым использовал МОП как для логики, так и для памяти. Калькулятор мог выполнять несколько функций и имел небольшой встроенный ЭЛТ-дисплей. Однако незрелый производственный процесс MOS сделал детали ненадежными, что ограничивало продажи.

    1966

    Signetics 8-разрядное ОЗУ

    Обложка журнала Electronics от 4 апреля 1966 г.

    В выпуске журнала Electronics от 4 апреля 1966 г. представлена ​​8-битная оперативная память, разработанная Signetics для мейнфрейма SDS Sigma 7. Статья называлась «Интегрированные блокноты создают новое поколение компьютеров». Это 8-битное ОЗУ было одним из первых применений специализированных полупроводниковых запоминающих устройств в компьютерных системах.

    1967

    Фотоцифровая система хранения данных IBM 1360

    IBM 1360 Photo-Digital Storage System

    IBM 1360 Photo-Digital Storage System установлена ​​в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса. Система могла считывать и записывать до триллиона бит информации — первая подобная система в мире. В модели 1360 использовались тонкие полоски пленки, на которых записывались данные, созданные с помощью электронного луча и процесса влажной фотопроявки. В системе использовалась сложная коррекция ошибок и пневматический робот для перемещения полос пленки в хранилище и обратно. Всего было построено пять.

    1968

    Дисковод для гибких дисков IBM Minnow

    IBM «Minnow» дисковод для гибких дисков

    В IBM начинается разработка Minnow, предназначенного только для чтения дисковода для гибких дисков, предназначенного для загрузки микрокода в контроллер для «Merlin» (IBM 3330) Direct Access Storage Facility. Результатом работы стала 8-дюймовая 80-килобайтная дискета и дисковод только для чтения — первые в мире. Выпущен как IBM 23FD в 19 г.71, он использовался с System 370 среди других компьютеров. В отличие от жестких дисков пользователь мог легко переносить дискету в защитной оболочке с одного диска на другой. Только в 1973 году IBM выпустила дисковод для чтения/записи гибких дисков. Вскоре после этого он стал отраслевым стандартом.

    1969

    Память для веревок только для чтения Apollo Guidance Computer

    Крупный план компьютерной памяти Apollo Guidance Computer, доступной только для чтения

    Веревочное запоминающее устройство только для чтения Apollo Guidance Computer запущено в космос на борту миссии Apollo 11, которая доставила американских астронавтов на Луну и обратно. Эта веревочная память была сделана вручную и была эквивалентна 72 КБ памяти. Изготовление памяти для веревок было трудоемким и медленным делом, и на вплетение программы в память веревок могли уйти месяцы. Если провод проходил через одну из круглых жил, он представлял собой двоичную единицу, а те, которые проходили вокруг жилы, представляли собой двоичный ноль.

    1970

    Первый компьютер IBM с полупроводниковой памятью

    ИС-память поверх ядра

    Отходя от использования технологии памяти на магнитных сердечниках, IBM представляет мейнфрейм System 370 Model 145, первый компьютер компании с полностью полупроводниковой памятью. Модель 145 может хранить эквивалентный объем данных в два раза меньше места по сравнению с компьютером, использующим основную память.

    1971

    Суперкомпьютер ILLIAC IV

    Блок биполярной памяти Fairchild для ILLIAC IV

    Суперкомпьютер ILLIAC IV доставлен в Исследовательский центр Эймса НАСА в Моффет Филд, Калифорния. В каждом из 64 процессоров ILLIAC IV была одна память процессорного элемента (PEM), созданная Fairchild, в которой хранится 16 834 байта. 131 072-битный PEM был построен Fairchild с использованием их новых 256-битных биполярных чипов SRAM. Это было первое коммерческое использование стандартной полупроводниковой памяти в большой компьютерной системе.

    Микросхема памяти Intel 1103

    Плата памяти для миникомпьютера DEC PDP-11 с микросхемами памяти Intel 1103 — и начало полупроводниковой динамической памяти с произвольным доступом (DRAM) интегральной схемы памяти. Поначалу 1103 продавался медленно, но это, вероятно, помогло команде разработчиков Intel, которая все еще прорабатывала детали спецификаций чипа после его первоначального выпуска. Однако при цене 1 цент за бит и скорости, совместимой с существующими логическими схемами, продажи вскоре резко выросли.

    1973

    Модуль данных IBM 3340

    Модуль данных IBM 3340

    Представлен модуль данных IBM 3340. Он был основан на технологии «винчестер», в которой головки чтения/записи, пластины и механизм доступа помещались в герметичный съемный блок. Головки с малой массой безопасно приземлялись на смазанную поверхность диска при отключении питания. Большинство жестких дисков делают это сейчас, но больше не являются съемными. Дисковые массивы с технологией Winchester были последней системой хранения IBM с большими съемными дисковыми блоками. Цепочки из двух-восьми дисков 3340 можно было подключить к мейнфрейму IBM, обеспечивая емкость хранения до 280 миллионов байт на строку.

    1974

    Система хранения данных IBM 3850

    Картриджи для системы хранения данных IBM 3850

    Представлена ​​система хранения данных IBM 3850. Самая большая система хранения 3850 вмещала 4720 картриджей, хранила 236 ГБ и имела длину 20 футов. IBM заявила, что онлайн-хранилище на магнитных дисках было в десять раз дороже, чем 3850. Выпущенная в качестве альтернативы ручной библиотеке катушек с лентой, система использовала 4-дюймовые цилиндры с магнитной лентой, которые извлекались и заменялись роботизированной рукой. Эти цилиндры хранились в шестиугольных ячеистых контейнерах, чтобы уменьшить пространство.

    1975

    ДЕК RL01

    Руководство пользователя DEC RL01

    Привод DEC RL01 представляет собой преемника приводов DEC RK05. Это была попытка снизить затраты на техническое обслуживание при одновременном повышении надежности дисков. Первоначально он был выпущен с емкостью 5 МБ, а два года спустя на рынок была выпущена версия на 10 МБ. Кроме того, были удалены инструменты для выравнивания головок, поскольку обслуживание этих деталей было дорогостоящим и трудоемким. Будущие дисководы в значительной степени переняли эту функцию.

    1976

    Динамическая оперативная память (DRAM) японского производства

    Hitachi 256K-bit DRAM

    Министерство торговли Японии видит шанс сделать Японию лидером в отрасли микросхем динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), поскольку продажи резко выросли, когда DRAM начали коммерческое производство в начале 1970-х годов. Поскольку клиентский спрос исчислялся миллионами, DRAM стали первыми чипами «массового рынка», вызвав жесткую международную конкуренцию. В 1976, министерство торговли Японии профинансировало Fujitsu, Hitachi, Mitsubishi, NEC и Toshiba для разработки 64K DRAM. Консорциум одержал победу, уничтожив американских поставщиков памяти и спровоцировав правительство США пригрозить торговыми санкциями. Хотя напряженность между японскими и американскими производителями ослабла, Корея вскоре обогнала их обоих.

    1977

    Набор данных Commodore 1530

    Набор данных расположен в нижнем левом углу PET

    Встроенный набор данных Commodore 1530 (данные + кассета) является основным устройством хранения для недавно выпущенного Commodore PET. Устройство преобразовывало цифровую информацию с компьютера в аналоговые звуковые сигналы, которые записывались на компакт-кассеты. Метод был экономичным и надежным, но очень медленным.

    микросхемы ПЗУ

    Atari 2600

    Представлена ​​игровая консоль Atari Video Computer System (VCS). Это была одна из первых успешных консолей, в которых для хранения программного обеспечения использовались сменные картриджи с запрограммированными на заводе микросхемами ПЗУ. Сначала дизайнеры планировали использовать внутреннюю микросхему ПЗУ, содержащую несколько предварительно запрограммированных игр. Этот метод использовался во многих предшествующих консолях, но выбор Atari в пользу использования картриджей отчасти привел к тому, что VCS стала одной из самых популярных игровых систем всех времен.

    1978

    Лазерный диск

    Лазерный диск для классики Disney Fantasia

    Лазерный диск представлен MCA и Philips под названием «Discovision». Первым лазерным диском, проданным в Северной Америке, был фильм Jaws . Он предлагал лучшее качество звука и видео, чем его конкуренты, но проигрыватели LaserDisc были непомерно дорогими для многих потребителей. Этот факт в сочетании с наличием лишь ограниченной библиотеки LaserDisc помог ему завоевать значительную популярность только в некоторых частях Азии. Теперь устаревший, он был прямым предшественником CD и DVD.

    Гибкий дисковод Shugart 5 ¼ дюйма

    Оригинальный Shugart SA400 5-дюймовый дисковод для гибких дисков

    5-дюймовый гибкий дисковод и дискета были представлены Shugart Associates в 1976 году. Это стало результатом запроса Wang Laboratories на производство дисковода, достаточно маленького для использования. с настольным компьютером, поскольку 8-дюймовые дисководы считались слишком большими для этой цели. К 1978 более 10 производителей производили 5¼-дюймовые дисководы для гибких дисков.

    1979

    Пузырьковая память

    Intel 4 Мбит массив памяти пузырьков

    Intel представляет массив памяти пузырьков 4 Мбит. Несколько магнитных пузырчатых запоминающих устройств появились на рынке в 1970-х и 1980-х годах и использовались на нишевых рынках, таких как видеоигры и контроллеры станков. Внедрение более дешевых, быстрых и более плотных решений для памяти сделало пузырьковую память устаревшей. Каждый серебряный квадрат или «пузырь» на этой доске хранил 1 Мбит.

    1980

    Жесткий диск Seagate ST506

    ST506 Жесткий диск 5 МБ

    Seagate Technology создает первый жесткий диск для микрокомпьютеров ST506. Диск содержал 5 мегабайт данных, что в пять раз больше, чем стандартная дискета, и помещался в дисковод для гибких дисков. Сам жесткий диск представлял собой жесткую металлическую пластину, покрытую с обеих сторон тонким слоем магнитного материала, на котором хранятся цифровые данные.

    Компания Seagate Technology выросла из разговора в 1979 году между Аланом Шугартом и Финисом Коннером, которые вместе работали в Memorex. Двое мужчин решили основать компанию после того, как разработали идею уменьшения жесткого диска до размера стандартных 5 ¼-дюймовых дискет. Выпустив свой первый продукт, Seagate быстро привлекла таких известных клиентов, как Apple Computer и IBM. За несколько лет было продано 4 миллиона единиц.

    1981

    3 ½-дюймовый дисковод для гибких дисков

    3,5-дюймовый дисковод для гибких дисков

    Sony представляет первые 3,5-дюймовые дисководы и дискеты в 1981 году. Первой крупной компанией, которая приняла 3,5-дюймовые гибкие диски для общего использования, была Hewlett-Packard в 1982 году, событие, которое сыграл решающую роль в создании импульса для формата и помог ему одержать победу над другими претендентами на стандарт микродискет, включая 3-дюймовые, 3 ¼-дюймовые и 3,9-дюймовые. -дюймовые форматы.

    1983

    Ящик Бернулли

    Ящик Бернулли

    Ящик Бернулли выпущен. Используя специальную систему на основе картриджей, в которой использовалась технология жесткого диска, коробка Бернулли была типом съемного хранилища, которое позволяло людям перемещать большие файлы между компьютерами, когда существовало мало альтернатив (например, сеть). Имея во много раз больше места для хранения, чем обычная дискета, картриджи имели емкость от 5 МБ до 230 МБ.

    CD-ROM

    CD-ROM

    Способные хранить 550 мегабайт предварительно записанных данных, CD-ROM вырастают из музыкальных компакт-дисков (CD). Компакт-диск был разработан Sony и Philips в 1982 году для распространения музыки. Первым продуктом CD-ROM, представляющим общий интерес, выпущенным после того, как Philips и Sony анонсировали формат CD-ROM в 1984 году, была электронная энциклопедия Grolier , которая вышла в 1919 году. 85. 9 миллионов слов в энциклопедии занимают только 12 процентов доступного места. В том же году компьютерные и электронные компании работали вместе, чтобы установить стандарт для дисков, чтобы любой компьютер мог получить доступ к информации.

    DEC поставляет контроллер HSC50, свою первую интеллектуальную дисковую подсистему

    Контроллер дисков DEC HSC50

    Контроллер HSC50 содержит локальный интеллект, способный управлять физической активностью дисков, оптимизировать пропускную способность подсистемы, обнаруживать и исправлять физические ошибки и выполнять локальные функции, такие как выполнение диагностики, без вмешательства хоста.

    1984

    Компактная лента

    Картридж CompacTape

    Представлен картридж CompacTape. Первоначально разработанный Digital Equipment Corporation для своего семейства компьютеров VAX, накопитель записывал 22 дорожки данных вперед и назад на ленту шириной ½ дюйма и первоначально содержал 92 МБ данных. Он заменил DECtape 1960-х годов, и его использование быстро росло в середине 1990-х. Он превратился в цифровую линейную ленту (DLT) и широко использовался в локальных сетях среднего и большого размера. Технология DLT была приобретена компанией Quantum в 1994, и почти через 20 лет после его появления «SuperDLT» мог хранить до 800 ГБ данных.

    Флэш-память

    Fujio Masuoka

    Fujio Masuoka изобретает флэш-память в 1984 году, работая в Toshiba. Способная многократно стираться и перепрограммироваться, флэш-память быстро завоевала верных поклонников в индустрии компьютерной памяти. Хотя идея Масуока получила похвалу, он был недоволен тем, что, по его мнению, Toshiba не вознаградила его работу, и Масуока ушел, чтобы стать профессором Университета Тохоку. Вопреки японской культуре лояльности к компаниям, он подал в суд на своего бывшего работодателя, требуя компенсации, и в 2006 году согласился на единовременную выплату в размере 87 миллионов йен (758 000 долларов США).

    Картриджная ленточная система IBM 3480

    Картридж IBM 3480

    Анонсированная в марте 1984 г., новая система картриджных лент IBM 3480 стремилась заменить традиционные катушки с магнитной лентой в компьютерном центре на картриджи размером 4 на 5 дюймов, которые содержали больше информации (200 МБ) и предлагали более быструю работу. доступ к нему. IBM отозвала эту систему в 1989 году, но новый формат прижился у других производителей компьютеров, которые в течение нескольких лет после этого начали выпускать 3480-совместимые системы хранения, предлагая увеличенную емкость хранения в том же физическом формате.

    1986

    Стандарт SCSI-1

    Два порта SCSI (справа)

    Принят стандарт SCSI-1, формализующий интерфейс, берущий начало в SASI, представленном Shugart Associates несколькими годами ранее. До SCSI внешние устройства, такие как жесткие диски, имели специальные и нестандартные интерфейсы для подключения к компьютерам. SCSI представила общий единый адаптер для всех этих устройств. Обычно используемый в ленточных накопителях и жестких дисках интерфейс SCSI допускал многозадачность при обработке команд на высокой скорости.

    1987

    Жесткий диск Conner CP340A (HDD)

    Жесткий диск Conner CP344, более поздняя версия CP340A

    Представлен жесткий диск (HDD) Conner CP340A. Стандартом того времени стал форм-фактор 3½-дюймового жесткого диска. CP340A управлялся микропроцессором, использовал встроенное сервоприводное позиционирование и имел функцию самотестирования. Он очень быстро завоевал огромную долю рынка благодаря соглашению с Compaq об использовании продукта в своих компьютерах. Благодаря отношениям клиент-инвестор с Compaq, Conner Peripherals стала одной из самых быстрорастущих компаний США в то время.

    1990

    Жесткий диск IBM 9345

    Дисковод «Лесопилка» в разрезе

    Представлен жесткий диск IBM 9345. Под кодовым названием «Sawmill» это был первый жесткий диск, в котором использовались магниторезистивные головки. Магниторезистивные головки давали 9345 преимущество перед конкурентами, поскольку биты можно было хранить более плотно. Первая модель этого 5-дюймового диска имела два жестких диска емкостью 1 ГБ, а вторая модель — два жестких диска емкостью 1,5 ГБ.

    Магнитооптические диски

    Крупный план поверхности магнитооптического диска

    Представлены магнитооптические диски. Размещенные в картриджах, они представляют собой комбинацию магнитного и оптического накопителей, как следует из их названия. Их можно было бы переписывать до миллиона раз. Диски M-O быстрее, чем CD/RW и DVD-RAM, использовали лазеры, которые нагревали биты на диске, после чего магнит менял полярность битов в соответствии с записываемой информацией, тем самым сохраняя информацию.

    1992

    SSD-модуль

    Модуль твердотельного накопителя SanDisk для IBM

    Прототип модуля твердотельного диска (SSD) создан для оценки IBM. SanDisk, которая в то время была известна как SunDisk, производила модуль, в котором использовались микросхемы энергонезависимой памяти для замены вращающихся дисков жесткого диска. SanDisk признала, что портативные устройства и компьютеры становятся легче и меньше, и что флэш-память, используемая в модуле SSD, предлагает значительные преимущества по сравнению с жесткими дисками.

    Ленточная библиотека Storage Tek 4400 ACS

    Ленточная библиотека Storage Tek

    Storage Tek объявляет об обновлении своей ленточной библиотеки 4400 ACS. Этот ленточный робот использовался в различных установках, а один использовался в Стэнфордском центре линейных ускорителей (теперь Национальная ускорительная лаборатория SLAC) для хранения данных экспериментов, обеспечивая среднескоростной доступ к огромным объемам данных. Storage Tek был одним из первых крупных игроков в секторе автоматизированных ленточных библиотек и конкурировал с IBM за долю рынка.

    1994

    Компактная флэш-память

    Карта CompactFlash и гнезда разъемов (сверху)

    Когда SanDisk представляет карту CompactFlash, она быстро принимается и становится предпочтительным вариантом хранения во многих потребительских, а также профессиональных электронных устройствах. Он был очень популярен в цифровых фотоаппаратах и ​​видеокамерах, и хотя его размеры были немного больше, чем у некоторых других форматов карт памяти, его прочность и большая емкость сделали его предпочтительным выбором. Хотя в большинстве устройств CompactFlash использовалась флэш-память, некоторые фактически полагались на жесткий диск.

    Почтовый диск Iomega

    Zip-диск с футляром

    Выпущен Zip-диск Iomega. Первоначальная система Zip позволяла хранить 100 МБ на картридже размером примерно с 3,5-дюймовую дискету. Более поздние версии увеличили емкость одного диска со 100 МБ до 2 ГБ. Подобно жестким дискам, но в отличие от других дискет, ZIP-дисководы использовали бесконтактную головку чтения/записи, которая «летала» над поверхностью. Проблемы с надежностью и недорогие компакт-диски в конечном итоге сделали ZIP-диски устаревшими.

    1995

    Цифровой видеодиск (DVD)

    Обложка DVD для Twister , первого коммерческого DVD-релиза

    Представлен формат цифрового видеодиска (DVD), емкость которого намного больше, чем у обычных компакт-дисков (CD). Две группы, состоящие в основном из японских технологических компаний, разрабатывали конкурирующие форматы хранения оптических дисков. Во избежание войны форматов, похожей на столкновение VHS и Betamax в 19В 80-х годах IBM инициировала рабочую группу экспертов по технологиям, которая выступила посредником в проведении конкурса. После компромиссов с обеих сторон формат DVD был формализован. DVD были доступны как в формате только для чтения, так и в формате для чтения и записи, и были широко распространены в киноиндустрии для потребительских выпусков фильмов. Его лучшее качество звука и видео, интерактивность и увеличенный срок службы фактически сделали формат VHS устаревшим. Его преемником стал диск Blu-ray.

    1997

    Перезаписываемый компакт-диск (CD-RW)

    Диск Sony 700 МБ CD-RW

    Представлен перезаписываемый компакт-диск (CD-RW). Этот оптический диск использовался для хранения данных, а также для резервного копирования и передачи файлов на различные устройства. Он был менее надежным, чем некоторые современные носители данных, и его можно было перезаписать только примерно 1000 раз. Однако этот фактор редко обременял пользователей, которые редко перезаписывали данные, часто на одном диске. CD-RW, созданные на приводах CD-RW, часто не читались на приводах CD-ROM. DVD-диски обогнали большую часть доли рынка CD-RW.

    1999

    Микропривод IBM

    IBM Microdrive

    IBM выпускает Microdrive емкостью 170 МБ и 340 МБ. На момент своего появления они были самыми маленькими жесткими дисками в мире. Как и все жесткие диски, микродиски были механическими и содержали небольшие вращающиеся дисковые пластины и были более подвержены физическому повреждению из-за колебаний температуры и физических ударов, чем другие носители данных. В 2002 году Hitachi приобрела подразделение жестких дисков IBM, в которое входил Microdrive. В течение нескольких лет Microdrives имели большую емкость данных, чем карты CompactFlash, но вскоре их обогнали они и USB-накопители. Многие портативные мобильные устройства содержат встроенные микродиски для хранения данных.

    2000

    Флэш-накопитель USB

    Флэш-накопитель SanDisk 4GB Cruzer

    Представлены флэш-накопители USB. Эти накопители, иногда называемые джамп-драйвами или картами памяти, состояли из флэш-памяти, заключенной в небольшой контейнер форм-фактора с интерфейсом USB. Их можно использовать для хранения данных, а также для резервного копирования и передачи файлов между различными устройствами. Они были быстрее и имели большую емкость данных, чем более ранние носители данных. Кроме того, их нельзя было поцарапать, как оптические диски, и они были устойчивы к магнитному стиранию, в отличие от гибких дисков. Популярность дисководов для гибких и оптических дисков для настольных ПК и ноутбуков уступила место USB-портам после появления флэш-накопителей.

    2003

    Оптический диск Blu-ray

    Один из первых выпусков Blu-ray. Терминатор.

    Оптический диск Blu-ray, разработанный консорциумом технологической индустрии. Он должен был стать преемником DVD и был разработан для хранения видео высокой четкости с разрешением 1080p, в то время как старые DVD были способны только к разрешению 480p. Диск был назван в честь синего лазера с относительно короткой длиной волны, который считывает данные с диска и способен считывать данные, хранящиеся с более высокой плотностью по сравнению с красным лазером, используемым для чтения DVD. Последовала короткая битва форматов хранения между Blu-ray и HD DVD, форматом, который поддерживался усилиями, возглавляемыми Toshiba. Blu-ray в конечном итоге преобладал.

    2006

    Amazon Web Services запускает облачные сервисы

    Amazon Web Services запущен. Он представил ряд веб-сервисов, включая Amazon Elastic Cloud 2 (EC2) и Amazon Simple Storage Service (S3). EC2 позволял пользователям арендовать виртуальное время в облаке для быстрого и эффективного масштабирования мощности сервера, платя только за то, что было использовано. Использование облака избавляет компанию от необходимости самостоятельно поддерживать сложную вычислительную инфраструктуру. Кроме того, это сэкономило место и избавило от хлопот в виде меньшей площади серверной комнаты. S3 была облачной службой размещения файлов, которая ежемесячно взимала плату с пользователей за объем хранимых данных и пропускную способность при передаче данных. Подобные сервисы, такие как Google Drive, последовали их примеру и создали свои собственные проприетарные сервисы.

    2007

    Почтовый ящик

    Типичная ферма серверов

    Dropbox основана Арашем Фирдоуси и Дрю Хьюстон. Dropbox был разработан как облачный сервис, используемый для удобного хранения и доступа к файлам. Пользователи могли загружать файлы через Интернет на обширные фермы серверов Dropbox и могли мгновенно получать к ним доступ на любом из своих устройств или компьютеров, на которых был установлен клиент Dropbox. Служба также включала функции совместного использования, которые разрешали доступ к папкам нескольким пользователям. Бизнес-модель Dropbox «Freemium» позволяла ограниченное базовое управление файлами бесплатно, но с пользователей, которым требовалась более высокая пропускная способность, взималась плата.

    Первый жесткий диск емкостью 1 ТБ (HDD)

    Жесткий диск Deskstar емкостью 1 ТБ

    Hitachi Global Storage Technologies представляет первый жесткий диск (HDD) емкостью 1 ТБ. Hitachi Deskstar 7K1000 использовал пять 3,5-дюймовых пластин емкостью 200 ГБ и вращался со скоростью 7200 об/мин.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.