Elektronik medya diski. Bilgisayar teknolojisinde bilgi taşıyıcı

bilgi taşıyıcı (veri ortamı) - veri depolamak için tasarlanmış maddi bir nesne veya ortam. İÇİNDE son zamanlar bilgi taşıyıcılarına esas olarak veri dosyalarını bilgisayar sistemlerinde depolamak için cihazlar denir, bunları bilgi giriş-çıkış cihazlarından ve bilgi işleme cihazlarından ayırt eder.

Depolama ortamının sınıflandırılması

Dijital depolama ortamı - CD'ler, disketler, hafıza kartları

Analog depolama ortamı - teyp ve babin kasetleri

Dalga formuna göre verileri kaydetmek için kullanılır, analog ve dijital medyayı ayırt eder. Bilgileri analogdan dijitale veya tam tersi şekilde yeniden yazmak için bir sinyale ihtiyacınız vardır.

Randevuyla taşıyıcılar arasında ayrım yapmak

üzerinde kullanım için farklı cihazlar
Belirli bir cihazda yerleşik

Kayıt kararlılığı ve yeniden yazılabilirlik:

İçeriği son kullanıcı tarafından değiştirilemeyen salt okunur depolama aygıtları (ROM) (örn. CD-ROM, DVD-ROM). ROM, çalışma modunda yalnızca bilgilerin okunmasına izin verir.
Son kullanıcının yalnızca bir kez bilgi yazabileceği kaydedilebilir cihazlar (örn. CD-R, DVD-R, DVD + R, BD-R).
Yeniden yazılabilir cihazlar (örn. CD-RW, DVD-RW, DVD + RW, BD-RE, bant vb.).
Operasyonel cihazlar, işlenmesi sırasında bilgi kaydetme, saklama ve okuma modu sağlar. Hızlı ama pahalı RAM (SRAM, statik RAM) parmak arası terlik temelinde inşa edilir, yavaş ama ucuz çeşitler (DRAM, DRAM) bir kapasitör temelinde inşa edilir. Her iki formda rasgele erişim belleği güç kaynağından ayrıldıktan sonra bilgiler kaybolur. Dinamik RAM, periyodik içerik yenileme - yenileme gerektirir.

fiziksel olarak

delikli (delikli veya kesikli) - delikli kart, delikli bant
manyetik - manyetik bant, manyetik diskler
optik - optik diskler CD, DVD, Blu-ray Disk
manyeto-optik - kompakt disk manyeto-optik (CD-MO)
elektronik (yarı iletken efektleri kullanarak) - hafıza kartları, flash bellek

Tasarıma göre (geometrik) özellikler

Disk (manyetik diskler, optik diskler, manyeto-optik diskler)
Bant (manyetik bantlar, delikli bantlar)
Davul (manyetik davul)
kart ( banka kartları, delikli kartlar, flash kartlar, akıllı kartlar)

Bazen nesnelere bilgi taşıyıcıları da denir, bilgilerin okunması özel cihazlar gerektirmez - örneğin kağıt ortam.

Depolama ortamı kapasitesi

Kapasite dijital medya kendisine yazılabilen bilgi miktarı anlamına gelir, özel birimlerde - baytlarda ve bunların türevlerinde - kilobayt, megabayt, vb. veya kibibayt, mebibayt cinsinden ölçülür. Örneğin, yaygın CD taşıyıcıların kapasitesi 650 veya 700 MB, DVD-5 - 4.37 GB, çift katmanlı DVD 8.7 GB, modern sabit sürücüler- 10 TB'a kadar (2009 için).

Plan

Giriş ……………………………………………………………………… ... 3

Bilgi taşıyıcıları ………………………………………………………… 4

Bilgi kodlama ve okuma .. ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………

Gelişme beklentileri ……………………. …………………………………… .15

Sonuç …………………………………………………………………… .18

Edebiyat. ………………………………………………………………… 19

Tanıtım

1945 yılında Amerikalı bir bilim adamı olan John von Neumann (1903-1957), programları ve verileri depolamak için harici depolama cihazları kullanma fikrini ortaya attı. Neumann, bir bilgisayarın yapısal şematik diyagramını geliştirdi. Tüm modern bilgisayarlar Neumann şemasına karşılık gelir.

Harici bellek, programların ve verilerin uzun süreli depolanması için tasarlanmıştır. Cihazlar harici bellek(sürücüler) kalıcıdır, kapanma veri kaybına neden olmaz. İçine gömülebilirler sistem birimi veya portları vasıtasıyla sistem birimine bağlı bağımsız birimler şeklinde yapılır. Yazma ve okuma yöntemine göre, sürücüler ortamın türüne bağlı olarak manyetik, optik ve manyeto-optik olarak ayrılır.

Bilgi kodlama, bilginin belirli bir temsilini oluşturma sürecidir. Bilgisayar yalnızca sayısal biçimde sunulan bilgileri işleyebilir. Bir bilgisayarda işlemek için diğer tüm bilgiler (örneğin, sesler, görüntüler, enstrüman okumaları vb.) sayısal forma dönüştürülmelidir. Kural olarak, bir bilgisayardaki tüm sayılar sıfırlar ve birler kullanılarak temsil edilir (ve insanlar için geleneksel olduğu gibi on basamak değil). Başka bir deyişle, bilgisayarlar genellikle ikili sayı sisteminde çalışır, çünkü işleme cihazları çok daha basittir.

Bilgi okuma- bir bellek cihazında (bellekte) saklanan bilgilerin alınması ve bilgisayarın diğer cihazlarına aktarılması. Bilgi okumaçoğu makine işleminin yürütülmesi sırasında gerçekleştirilir ve bazen bağımsız bir işlemdir.

Makale boyunca, ana bilgi taşıyıcı türlerini, bilgileri kodlama ve okuma ile geliştirme beklentilerini ele alacağız.

bilgi taşıyıcıları

Tarihsel olarak, ilk depolama ortamı delikli bant ve delikli kart giriş/çıkış aygıtlarıydı. Bunları manyetik bantlar şeklinde, çıkarılabilir ve kalıcı harici kayıt cihazları izledi. manyetik diskler ve manyetik tamburlar.

Manyetik bantlar makaralara sarılarak saklanır ve kullanılır. İki tür bobin vardı: tedarik ve alma. Bantlar, kullanıcılara besleme makaralarında teslim edilir ve sürücülere takıldığında ek geri sarma gerektirmez. Bant, çalışma tabakası içinde olacak şekilde makaraya sarılır. Manyetik bantlara dolaylı olarak erişilebilir. Bu, herhangi bir kaydın arama süresinin ortamdaki konumuna bağlı olduğu anlamına gelir, çünkü fiziksel kaydın kendi adresi yoktur ve onu görüntülemek için öncekilere bakmanız gerekir. Doğrudan erişimli depolama aygıtları, manyetik diskleri ve manyetik tamburları içerir. Ana özellikleri, herhangi bir kayıt için arama süresinin, taşıyıcı üzerindeki konumuna bağlı olmamasıdır. Ortamdaki her fiziksel kaydın, diğer kayıtları atlayarak kendisine doğrudan erişim sağlayan bir adresi vardır. Bir sonraki kayıt cihazı türü, altı parçadan oluşan çıkarılabilir manyetik disk paketleriydi. alüminyum diskler... Tüm paketin kapasitesi 7.25 MB idi.

Daha ayrıntılı olarak düşünelim modern medya bilgi.

1. Esnek sürüş manyetik diskler(Disket sürücü - disket sürücü).

Bu cihaz, depolama ortamı olarak disketler kullanır - 5 veya 3 inç olabilen disketler. Disket, bir zarfa yerleştirilmiş bir kayıt gibi manyetik bir disktir. Disketin boyutuna bağlı olarak bayt cinsinden kapasitesi değişir. Standart bir 5'25" diskette 720 Kbyte'a kadar bilgi sığdırabiliyorsanız, o zaman 3'5" diskette bu zaten 1,44 Mbyte'tır. Disketler evrenseldir, aynı sınıftaki bir disk sürücüsü ile donatılmış herhangi bir bilgisayar için uygundur, bilgi depolamak, biriktirmek, dağıtmak ve işlemek için kullanılabilir. Disket sürücü bir paralel erişim aygıtıdır, bu nedenle tüm dosyalara eşit derecede kolay erişilebilir. Disk, veri depolama sağlayan özel bir manyetik tabaka ile üstte kaplanmıştır. Bilgi, eşmerkezli daireler olan izler boyunca diskin her iki tarafına kaydedilir. Her parça sektörlere ayrılmıştır. Veri kayıt yoğunluğu, yüzeydeki izlerin yoğunluğuna, yani diskin yüzeyindeki izlerin sayısına ve ayrıca iz boyunca bilgilerin yoğunluğuna bağlıdır. Dezavantajları arasında, büyük miktarda bilginin uzun süreli depolanmasını neredeyse imkansız hale getiren küçük kapasite ve disketlerin kendilerinin çok yüksek güvenilirliği yoktur. Günümüzde disketler pratikte kullanılmamaktadır.

2. Sabit disk sürücüsü (HDD - sabit sürücü)

Manyetik bilgi depolama teknolojisinin gelişiminin mantıklı bir devamıdır. Ana avantajlar:

- geniş kapasite;

- kullanımın basitliği ve güvenilirliği;

- aynı anda birden fazla dosyaya erişme yeteneği;

- yüksek veri erişim hızı.

Şu anda harici sabit sürücüler ve yedekleme sistemleri kullanılmasına rağmen, eksikliklerden yalnızca çıkarılabilir depolama ortamının olmaması ayırt edilebilir.

Bilgisayarın özel bir kullanma yeteneği vardır. sistem programışartlı olarak bir diski birkaçına bölün. Ayrı bir fiziksel aygıt olarak var olmayan, ancak bir fiziksel diskin yalnızca bir bölümünü temsil eden bu tür disklere mantıksal diskler denir. Mantıksal disklere, Latin alfabesinin [С:], [E:], vb. harfleri olarak kullanılan adlar atanır.

3. Kompakt disk sürücüsü (CD-ROM)

Bu cihazlar, metalize CD taşıyıcı katmanındaki oyukları okuyan odaklanmış bir lazer ışını prensibini kullanır. Bu ilke, yüksek yoğunlukta bilgi kaydı ve sonuç olarak minimum boyutlarda büyük bir kapasite elde etmenizi sağlar. Kompakt disk, bilgi depolamak için mükemmel bir araçtır, ucuzdur, herhangi bir çevresel etkiden pratik olarak etkilenmez, üzerine kaydedilen bilgiler, disk fiziksel olarak yok edilene kadar bozulmaz veya silinmez, kapasitesi 650 MB'dir. Tek bir dezavantajı var - nispeten az miktarda bilgi depolama.

ANCAK) DVD'ler ve normal CD-ROM'lar arasındaki farklar

En temel fark, elbette, kaydedilen bilgi miktarıdır. Normal bir CD 650 MB kaydedebiliyorsa (son zamanlarda 800 MB diskler olmasına rağmen, ancak tüm sürücüler böyle bir ortama kaydedilenleri okuyamayacaktır), o zaman bir DVD 4.7 ila 17 GB arasında sığacaktır. DVD, kayıt yoğunluğunu önemli ölçüde artırmayı mümkün kılan daha kısa dalga boyuna sahip bir lazer kullanır ve ayrıca DVD, iki katmanlı bilgi kaydı olasılığını ifade eder, yani, kompaktın yüzeyinde bir katman vardır. üstüne bir diğeri yarı saydam uygulanır ve birincisi paralel olarak ikincisi boyunca okunur ... Taşıyıcıların kendilerinde de ilk bakışta göründüğünden daha fazla farklılık var. Kayıt yoğunluğunun önemli ölçüde artması ve dalga boyunun kısalması nedeniyle, koruyucu katman gereksinimleri de değişti - DVD için 0,6 mm, geleneksel CD'ler için 1,2 mm. Doğal olarak, bu kalınlıktaki bir disk, klasik bir boşluktan çok daha kırılgan olacaktır. Bu nedenle, aynı 1,2 mm'yi elde etmek için genellikle her iki tarafta plastikle 0,6 mm daha doldurulur. Ancak böyle bir koruyucu katmanın ana avantajı, bir kompakt üzerindeki küçük boyutu nedeniyle, her iki taraftan da bilgi kaydetmenin, yani boyutları pratik olarak aynı bırakırken kapasitesini iki katına çıkarmanın mümkün olmasıdır.

B) DVD kapasitesi

Beş tür DVD vardır:

1. DVD5 - tek katmanlı, tek taraflı disk, 4,7 GB veya iki saatlik video;

2. DVD9 - çift katmanlı tek taraflı disk, 8,5 GB veya dört saatlik video;

3. DVD10 - tek katmanlı, çift taraflı disk, 9,4 GB veya 4,5 saatlik video;

4. DVD14 - çift taraflı disk, bir tarafta ve diğer tarafta iki katman, 13,24 GB veya 6,5 saatlik video;

5. DVD18 - Çift katmanlı, çift taraflı disk, 17 GB veya sekiz saatten fazla video.

En popüler standartlar DVD5 ve DVD9'dur.

İÇİNDE) olasılıklar

DVD ortamının durumu artık sadece müziğin uzun süre saklandığı CD'lerin durumuna benziyor. Artık sadece filmleri değil, aynı zamanda müziği (DVD-Audio olarak adlandırılan) ve yazılım koleksiyonlarını, oyunları ve filmleri de bulabilirsiniz. Doğal olarak ana kullanım alanı film yapımıdır.

G) DVD Sesi

Film müziği birçok formatta kodlanabilir. En ünlüsü ve yaygın olarak kullanılanları, tüm versiyonlar arasında Dolby Prologic, DTS ve Dolby Digital'dir. Yani aslında sinemalarda en doğru ve renkli ses görüntüsünü elde etmek için kullanılan formatlarda.

NS) Mekanik hasar

CD'ler ve DVD'ler mekanik hasara karşı eşit derecede hassastır. Yani, bir çizik bir çiziktir. Ancak, çok daha yüksek kayıt yoğunluğu nedeniyle, DVD'deki kayıp daha önemli olacaktır. Artık bilgileri kurtarabilen programlar var. hasarlı diskler, kötü sektörlerin atlanmasıyla da olsa.

5. Taşınabilir USB sürücüler

Büyük miktarda veriyi taşımak üzere tasarlanan taşınabilir sabit diskler için hızla büyüyen pazar, en büyük sabit disk üreticilerinden birinin dikkatini çekti. Western Digital, WD Passport Portable Drive adı altında aynı anda iki cihaz modelinin piyasaya sürüldüğünü duyurdu. 40 ve 80 GB sürümleri şimdi satışta. WD Passport Taşınabilir Sürücüler, WD Scorpio EIDE 2,5 inç HDD'ye dayanmaktadır. Data Lifeguard teknolojisi ile donatılmış sağlam bir kutu içinde paketlenmiştir ve ek bir güç kaynağı gerektirmezler (USB ile çalışır). Üretici, sürücülerin ısınmadığını, sessiz çalıştığını ve az enerji tükettiğini belirtiyor.

6.USB Flaş sürücü

USB (evrensel veri yolu) arayüzünün yaygın kullanımı ve Flash bellek yongalarının avantajları nedeniyle ortaya çıkan bir bilgisayar için yeni bir harici depolama ortamı türü. Küçük boyutlu, uçucu olmayan, yüksek bilgi aktarım hızı, mekanik ve elektromanyetik etkilerden koruma, herhangi bir bilgisayarda kullanma yeteneği ile yeterince büyük bir kapasite - tüm bunlara izin verildi Flash bellek Sürücüyü değiştirin veya önceden var olan tüm depolama ortamlarıyla başarılı bir şekilde rekabet edin.

"[Bilgisayar Bilimi Sınavı] [Bilet # 6]

Bilgisayar bellek aygıtları. Depolama ortamları (disketler, sabit diskler, CD-ROM/R/RW, DVD vb.)

Bir bilgisayarın harici belleğinin ana işlevi, büyük miktarda bilgiyi (programlar, belgeler, ses ve video klipler vb.) uzun süre saklama yeteneğidir. Bilgileri kaydeden / okuyan bir aygıta sürücü veya sürücü denir ve bilgiler ortamda (örneğin disketler) depolanır.

Disket sürücülerinde (disketler veya disketler) ve sabit disk sürücülerinde (sabit disk sürücüleri veya sabit sürücüler), bilgileri kaydetme, saklama ve okuma temeli manyetik ilkeye dayanır ve lazer sürücülerde - optik prensip.

Esnek manyetik diskler.

Esnek manyetik diskler plastik bir kasanın içine yerleştirilmiştir. Bu depolama ortamına disket denir. Disket, diski sabit bir açısal hızda döndüren bir disk sürücüsüne yerleştirilir. Sürücünün manyetik kafası, üzerine bilgilerin yazıldığı (veya okunduğu) diskin belirli bir eşmerkezli yoluna kurulur.

Disketin bilgi kapasitesi küçüktür ve yalnızca 1,44 MB'dir. Diskin yavaş dönmesi (360 rpm) nedeniyle bilgi yazma ve okuma hızı da düşüktür (yaklaşık 50 KB / s).

Bilgiyi korumak için, esnek manyetik diskler, ortamın demanyetizasyonuna ve bilgi kaybına yol açabileceğinden, güçlü manyetik alanlardan ve ısıdan korunmalıdır.

Sabit manyetik diskler.

Sabit disk (HDD - Sabit Disk sürücüsü) çıkarılabilir olmayan manyetik disk sürücülerini ifade eder. Birinci HDD 1973 yılında IBM tarafından geliştirildi ve 16 KB kapasiteye sahipti.

Sabit manyetik diskler, bir eksen üzerinde bulunan, metal bir kasa içine alınmış ve yüksek açısal hızda dönen birkaç düzine disktir. Disklerin her iki tarafında birden fazla parça ve Büyük bir sayı sabit disklerin bilgi kapasitesi, disketlerin bilgi kapasitesinden on binlerce kat daha fazla olabilir ve yüzlerce GB'a ulaşabilir. Disklerin hızlı dönmesi (7200 rpm) nedeniyle sabit disklerden bilgi yazma ve okuma hızı oldukça yüksektir (yaklaşık 133 MB / s).

Sabit sürücüye genellikle sabit sürücü denir. Nedenini açıklayan bir efsane var sabit sürücüler böyle tuhaf bir isim alışılmış hale geldi. 70'lerin başında Amerika'da piyasaya sürülen ilk sabit disk, her çalışma yüzeyinde 30 MB bilgi kapasitesine sahipti. Aynı zamanda, aynı Amerika'da yaygın olarak bilinen OF Winchester dergisi tüfeğinin kalibresi vardı - 0.30; belki ilk winchester otomatik bir makine gibi çalışırken gürledi ya da barut kokuyordu - net değil, ama o zamandan beri aramaya başladılar sabit diskler sabit diskler.

Bilgisayarın çalışması sırasında arızalar meydana gelir. Virüsler, elektrik kesintileri, yazılım hataları - bunların tümü sabit sürücünüzde depolanan bilgilere zarar verebilir. Bilginin zarar görmesi her zaman kaybı anlamına gelmez, bu nedenle sabit diskte nasıl saklandığını bilmek faydalıdır, çünkü o zaman geri yüklenebilir. Ardından, örneğin, önyükleme alanı bir virüs tarafından zarar görmüşse, tüm diski (!) biçimlendirmek gerekli değildir, ancak hasarlı yeri geri yükledikten sonra devam edin. normal iş tüm paha biçilmez verilerinin korunmasıyla.

İÇİNDE sabit sürücüler oldukça kırılgan ve minyatür elemanlar kullanılmıştır. Sabit sürücülerin bilgilerini ve performansını korumak için, çalışma sırasında onları darbelerden ve uzamsal yönelimdeki ani değişikliklerden korumak gerekir.

Lazer sürücüler ve diskler.

1980'lerin başında, Hollandalı Philips firması ses reprodüksiyonunda devrim yarattığını duyurdu. Mühendisleri artık çok popüler olan bir şey buldular - bunlar lazer diskler ve döner tablalar.

Son birkaç yıldır s bilgisayar cihazları CD-ROM adı verilen kompakt disk (CD) okuma makineleri, herhangi bir bilgisayarın neredeyse vazgeçilmez bir parçası haline geldi. Bunun nedeni, çeşitli yazılım ürünlerinin önemli miktarda yer kaplamaya başlaması ve aşırı derecede pahalı olması ve disketlerde gönderilmelerinin güvenilmez olmasıydı. Bu nedenle, CD'de verilmeye başlandı (sıradan müziklerle aynı).

Lazer sürücüler, bilgi okumanın optik prensibini kullanır. Lazer disklerde CD (CD - Kompakt Disk, kompakt disk) ve DVD (DVD - Dijital Video Disk, dijital video disk) bilgileri, farklı yansıtıcılığa sahip değişen alanlar içeren bir spiral iz (bir gramofon kaydı gibi) üzerine kaydedilir. Lazer ışını dönen diskin yüzeyine çarpar ve yansıyan ışının yoğunluğu iz bölümünün yansıtıcılığına bağlıdır ve 0 veya 1 olur.
Bilgi güvenliği için lazer diskler mekanik hasarlardan (çizikler) ve ayrıca kirlenmeden korunmalıdır.

Lazer diskler, üretim işlemi sırasında üzerlerine kaydedilen bilgileri depolar. Onlara yeni bilgiler yazmak imkansızdır. Bu tür diskler damgalama ile üretilir. Bilgilerin yalnızca bir kez kaydedilebildiği CD-R ve DVD-R diskleri vardır. CD-RW ve DVD-RW disklerde bilgi birçok kez kaydedilebilir/yeniden yazılabilir. diskler farklı şekiller sadece işaretlerle değil, aynı zamanda yansıtıcı yüzeyin rengiyle de ayırt edilebilir.

Normal CD-ROM'lar ve DVD-ROM'lar ile CD'lere ve DVD'lere yazmak mümkün değildir. Bu, bir kez okuma-yazma ve üzerine okuma-yazma-üzerine yazmanın mümkün olduğu CD-RW ve DVD-RW aygıtlarını gerektirir. Bu cihazlar, disk kayıt işlemi sırasında yüzey alanlarının yansıtıcılığını değiştirmenize izin veren yeterince güçlü bir lazere sahiptir.

Bir CD-ROM'un bilgi kapasitesi 700 MB'a ulaşır ve bilgi okuma hızı (7,8 MB / s'ye kadar) diskin dönüş hızına bağlıdır. DVD diskler, CD disklere kıyasla çok daha yüksek bilgi kapasitesine (tek katmanlı, tek taraflı disk - 4,7 GB) sahiptir, çünkü Daha kısa dalga boyuna sahip lazerler kullanılır, bu da optik yolların daha yoğun yerleştirilmesine olanak tanır. Ayrıca çift katmanlı DVD'ler ve çift taraflı DVD'ler de vardır. Şu anda, 16 hızlı DVD sürücüleri 21 MB / s'ye kadar okuma hızlarına sahiptir.

Flash bellek cihazları.

Flash bellek, mikro devrelerde veri yazmanıza ve saklamanıza izin veren kalıcı bir bellek türüdür. Flash tabanlı cihazların hareketli parçaları yoktur, bu da mobil cihazlarda kullanıldığında yüksek veri güvenliği sağlar.

Flash bellek, minyatür bir pakette bulunan bir mikro devredir. Bilgi yazmak veya okumak için, sürücüler bir USB bağlantı noktası aracılığıyla bir bilgisayara bağlanır. Hafıza kartlarının bilgi kapasitesi 1024 MB'a ulaşıyor.

Ortam türü	Medya kapasitesi	Veri değişim oranı (MB/s)	Tehlikeli etkiler
NGMD 3.5 ""	1.44Mb	0,05	Manyetik alanlar, ısıtma, fiziksel etki
HDD	yüzlerce GB	yaklaşık 133	Etkiler, çalışma sırasında mekansal yönelimde değişiklik
	650-800MB	7.8'e kadar	çizikler, kir
DVD-ROM	17 GB'a kadar	21'e kadar	çizikler, kir
Flash bellek cihazları	1024 MB'a kadar	USB 1.0 - 1.5 USB 1.1 - 12 USB 2.0 - 480	Aşırı gerilim beslemesi

Giriş ……………………………………………………………………… ... 3

Bilgi taşıyıcıları ………………………………………………………… 4

Gelişme beklentileri ……………………. …………………………………… .15

Sonuç …………………………………………………………………… .18

Edebiyat. ………………………………………………………………… 19

Tanıtım

Harici bellek, programların ve verilerin uzun süreli depolanması için tasarlanmıştır. Harici bellek aygıtları (depolama aygıtları) kalıcıdır; gücün kapatılması veri kaybına neden olmaz. Sistem biriminin içine yerleştirilebilirler veya portları aracılığıyla sistem birimine bağlı bağımsız birimler şeklinde yapılabilirler. Yazma ve okuma yöntemine göre, sürücüler ortamın türüne bağlı olarak manyetik, optik ve manyeto-optik olarak ayrılır.

Bilgi kodlama, bilginin belirli bir temsilini oluşturma sürecidir. Bilgisayar yalnızca sayısal biçimde sunulan bilgileri işleyebilir. Bir bilgisayarda işlenmek üzere diğer tüm bilgiler (örneğin, sesler, görüntüler, enstrüman okumaları vb.) sayısal forma dönüştürülmelidir. Kural olarak, bir bilgisayardaki tüm sayılar sıfırlar ve birler kullanılarak temsil edilir (ve insanlar için geleneksel olduğu gibi on basamak değil). Başka bir deyişle, bilgisayarlar genellikle ikili sayı sisteminde çalışır, çünkü işleme cihazları çok daha basittir.

Makale boyunca, ana bilgi taşıyıcı türlerini, bilgileri kodlama ve okuma ile geliştirme beklentilerini ele alacağız.

bilgi taşıyıcıları

Tarihsel olarak, ilk depolama ortamı delikli bant ve delikli kart giriş/çıkış aygıtlarıydı. Bunları manyetik bantlar, çıkarılabilir ve kalıcı manyetik diskler ve manyetik tamburlar şeklinde harici kayıt cihazları izledi.

Manyetik bantlar makaralara sarılarak saklanır ve kullanılır. İki tür bobin vardı: tedarik ve alma. Bantlar, kullanıcılara besleme makaralarında teslim edilir ve sürücülere takıldığında ek geri sarma gerektirmez. Bant, çalışma tabakası içinde olacak şekilde makaraya sarılır. Manyetik bantlara dolaylı olarak erişilebilir. Bu, herhangi bir kaydın arama süresinin ortamdaki konumuna bağlı olduğu anlamına gelir, çünkü fiziksel kaydın kendi adresi yoktur ve onu görüntülemek için öncekilere bakmanız gerekir. Doğrudan erişimli depolama aygıtları, manyetik diskleri ve manyetik tamburları içerir. Ana özellikleri, herhangi bir kayıt için arama süresinin, taşıyıcı üzerindeki konumuna bağlı olmamasıdır. Ortamdaki her fiziksel kaydın, diğer kayıtları atlayarak kendisine doğrudan erişim sağlayan bir adresi vardır. Bir sonraki kayıt cihazı türü, altı alüminyum diskten oluşan çıkarılabilir manyetik disk paketleriydi. Tüm paketin kapasitesi 7.25 MB idi.

Modern depolama ortamını daha ayrıntılı olarak ele alalım.

1. Disket sürücüsü (disket sürücüsü).

Bu cihaz, depolama ortamı olarak disketler kullanır - 5 veya 3 inç olabilen disketler. Disket, bir zarfa yerleştirilmiş bir kayıt gibi manyetik bir disktir. Disketin boyutuna bağlı olarak bayt cinsinden kapasitesi değişir. Standart bir 5'25" diskette 720 Kbyte'a kadar bilgi sığdırabiliyorsanız, o zaman 3'5" diskette bu zaten 1,44 Mbyte'tır. Disketler evrenseldir, aynı sınıftaki bir disk sürücüsü ile donatılmış herhangi bir bilgisayar için uygundur, bilgi depolamak, biriktirmek, dağıtmak ve işlemek için kullanılabilir. Disket sürücü bir paralel erişim aygıtıdır, bu nedenle tüm dosyalara eşit derecede kolay erişilebilir. Disk, veri depolama sağlayan özel bir manyetik tabaka ile üstte kaplanmıştır. Bilgi, eşmerkezli daireler olan izler boyunca diskin her iki tarafına kaydedilir. Her parça sektörlere ayrılmıştır. Veri kayıt yoğunluğu, yüzeydeki izlerin yoğunluğuna, yani diskin yüzeyindeki izlerin sayısına ve ayrıca iz boyunca bilgilerin yoğunluğuna bağlıdır. Dezavantajları arasında, büyük miktarda bilginin uzun süreli depolanmasını neredeyse imkansız hale getiren küçük kapasite ve disketlerin kendilerinin çok yüksek güvenilirliği yoktur. Günümüzde disketler pratikte kullanılmamaktadır.

2. Sabit disk sürücüsü (HDD - sabit sürücü)

Manyetik bilgi depolama teknolojisinin gelişiminin mantıklı bir devamıdır. Ana avantajlar:

- geniş kapasite;

- kullanımın basitliği ve güvenilirliği;

- aynı anda birden fazla dosyaya erişme yeteneği;

- yüksek veri erişim hızı.

Şu anda harici sabit diskler ve sistemler kullanılmasına rağmen, eksikliklerden yalnızca çıkarılabilir medyanın yokluğu ayırt edilebilir. Yedek kopya.

Bilgisayar, özel bir sistem programı kullanarak bir diski koşullu olarak birkaç diske bölme yeteneği sağlar. Ayrı bir fiziksel aygıt olarak var olmayan, ancak bir fiziksel diskin yalnızca bir bölümünü temsil eden bu tür disklere mantıksal diskler denir. Mantıksal disklere, Latin alfabesinin [С:], [E:], vb. harfleri olarak kullanılan adlar atanır.

3. Kompakt disk sürücüsü (CD-ROM)

Bu cihazlar, metalize CD taşıyıcı katmanındaki oyukları okuyan odaklanmış bir lazer ışını prensibini kullanır. Bu ilke, yüksek yoğunlukta bilgi kaydı ve sonuç olarak minimum boyutlarda büyük bir kapasite elde etmenizi sağlar. Kompakt disk, bilgi depolamak için mükemmel bir araçtır, ucuzdur, herhangi bir çevresel etkiden pratik olarak etkilenmez, üzerine kaydedilen bilgiler, disk fiziksel olarak yok edilene kadar bozulmaz veya silinmez, kapasitesi 650 MB'dir. Tek bir dezavantajı var - nispeten az miktarda bilgi depolama.

4. DVD

ANCAK) DVD'ler ve normal CD-ROM'lar arasındaki farklar

B) DVD kapasitesi

Beş tür DVD vardır:

1. DVD5 - tek katmanlı, tek taraflı disk, 4,7 GB veya iki saatlik video;

2. DVD9 - çift katmanlı tek taraflı disk, 8,5 GB veya dört saatlik video;

3. DVD10 - tek katmanlı, çift taraflı disk, 9,4 GB veya 4,5 saatlik video;

4. DVD14 - çift taraflı disk, bir tarafta ve diğer tarafta iki katman, 13,24 GB veya 6,5 saatlik video;

5. DVD18 - Çift katmanlı, çift taraflı disk, 17 GB veya sekiz saatten fazla video.

En popüler standartlar DVD5 ve DVD9'dur.

İÇİNDE) olasılıklar

G) DVD Sesi

NS) Mekanik hasar

CD'ler ve DVD'ler mekanik hasara karşı eşit derecede hassastır. Yani, bir çizik bir çiziktir. Ancak, çok daha yüksek kayıt yoğunluğu nedeniyle, DVD'deki kayıp daha önemli olacaktır. Artık bozuk sektörleri atlayarak, hasarlı disklerden bile bilgileri kurtarabilen programlar var.

6.USB Flash Sürücü

USB (evrensel veri yolu) arayüzünün yaygın kullanımı ve Flash bellek yongalarının avantajları nedeniyle ortaya çıkan bir bilgisayar için yeni bir harici depolama ortamı türü. Küçük boyutlu, uçucu olmayan, yüksek bilgi aktarım hızı, mekanik ve elektromanyetik etkilerden koruma, herhangi bir bilgisayarda kullanma yeteneği ile yeterince büyük bir kapasite - tüm bunlar, USB Flash Sürücünün daha önce var olanlarla değiştirmesine veya başarılı bir şekilde rekabet etmesine izin verdi. depolama ortamı.

Bilgileri kodlama ve okuma

Modern bir bilgisayar sayısal, metinsel, grafik, ses ve video bilgilerini işleyebilir. Bir bilgisayardaki tüm bu tür bilgiler ikili kodda temsil edilir, yani iki gücü olan bir alfabe kullanılır (sadece iki karakter 0 ve 1). Bunun nedeni, bilgiyi bir dizi elektriksel darbe şeklinde göstermenin uygun olmasıdır: dürtü (0) yoktur, bir dürtü (1) vardır. Bu tür kodlamaya genellikle ikili denir ve sıfırların ve birlerin mantıksal dizilerine makine dili denir.

Makine ikili kodunun her basamağı, bir bit'e eşit miktarda bilgi taşır. Bu sonuç makine alfabesindeki sayıları eş olasılı olaylar olarak kabul ederek yapılabilir. kayıt yaparken ikili basamak iki olası durumdan sadece birinin seçimini gerçekleştirmek mümkündür, bu da 1 bit'e eşit miktarda bilgi taşıdığı anlamına gelir. Sonuç olarak, iki basamak bilgi 2 bit, dört bit - 4 bit vb. taşır. Bit cinsinden bilgi miktarını belirlemek için ikili makine kodundaki basamak sayısını belirlemek yeterlidir.

ANCAK) Metin bilgilerini kodlama

Şu anda, bilgisayar kullanan kullanıcıların çoğu karakterlerden oluşan metin bilgilerini işler: harfler, sayılar, noktalama işaretleri vb. Geleneksel olarak, bir karakteri kodlamak için 1 bayta eşit bir bilgi miktarı kullanılır, yani I = 1 bayt = 8 bit. Olası olay sayısı K ile bilgi miktarını birbirine bağlayan bir formül kullanarak, kaç farklı sembolün kodlanabileceğini hesaplayabilirsiniz (sembollerin olası olaylar olduğunu varsayarak): K = 2I = 28 = 256, yani temsil etmek için 256 karakter kapasiteli alfabeyi kullanabileceğiniz bir metin bilgisidir. Kodlamanın özü, her karaktere 00000000 ila 11111111 arasında bir ikili kod veya 0 ila 255 arasında karşılık gelen ondalık kod atanmasıdır. Şu anda unutulmamalıdır.

İkili kod	ondalık kod	KOI8	CP1251	CP866	Mac	ISO
11000010	194	B	İÇİNDE	-	-	T

Rus harflerini kodlama zamanı beş farklı kod kullanır

tablolar (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO) ve bir tablo kullanılarak kodlanan metinler başka bir kodlamada doğru şekilde görüntülenmeyecektir. Bu, birleşik karakter kodlama tablosunun bir parçası olarak açıkça gösterilebilir. Aynı ikili koda farklı semboller atanır. Ancak çoğu durumda kod dönüştürme hakkında metin belgeleri kullanıcıyı önemser ve özel programlar- uygulamalarda yerleşik olarak bulunan dönüştürücüler.

B) Grafik bilgi kodlaması

1950'lerin ortalarında, bilimsel ve askeri araştırmalarda kullanılan büyük bilgisayarlar için ilk kez grafiksel olarak veri sunumu gerçekleştirilmiştir. Olmadan bilgisayar grafikleri Veri görselleştirme insan faaliyetinin birçok alanında kullanıldığından, yalnızca bilgisayarı değil, aynı zamanda tamamen maddi dünyayı da hayal etmek zordur. Grafik bilgileri iki biçimde sunulabilir: analog veya ayrık. Sürekli renk değiştiren bir resim, analog temsilin bir örneğidir; mürekkep püskürtmeli yazıcı ve farklı renklerde ayrı noktalardan oluşan ayrı bir temsildir. Grafik görüntüsünü bölerek (örnekleme), grafik bilgisi analogdan ayrık forma dönüştürülür. Bu durumda, kodlama gerçekleştirilir - her öğeye bir kod şeklinde belirli bir değerin atanması. Bir görüntüyü kodlarken, uzamsal örneklemesi gerçekleşir. Çok sayıda küçük renkli parçadan bir görüntünün oluşturulmasıyla karşılaştırılabilir (mozaik yöntemi). Tüm görüntü ayrı noktalara bölünür, her öğeye renginin bir kodu atanır. Bu durumda, kodlamanın kalitesi şu parametrelere bağlı olacaktır: noktanın boyutu ve kullanılan renk sayısı. Nokta boyutu ne kadar küçükse, bu da görüntünün daha fazla noktadan oluştuğu anlamına gelir, kodlama kalitesi o kadar yüksek olur. Nasıl büyük miktar renkler kullanıldığında (yani, görüntü noktası daha fazla olası durum alabilir), her nokta ne kadar fazla bilgi taşır ve dolayısıyla kodlama kalitesi artar. Grafik nesnelerinin oluşturulması ve depolanması çeşitli şekillerde mümkündür - vektör, fraktal veya raster görüntü şeklinde. Ayrı bir konu, vektör ve raster görüntü oluşturma yöntemlerini birleştiren 3B (üç boyutlu) grafiklerdir. Sanal uzayda nesnelerin hacimsel modellerini oluşturmak için yöntem ve teknikler üzerinde çalışıyor. Her tür için kendi grafik bilgilerini kodlama yöntemi kullanılır.

İÇİNDE) Ses kodlama

Çocukluğumuzdan beri farklı ortamlarda müzik kayıtları ile karşı karşıyayız: gramofon kayıtları, kasetler, CD'ler vb. Şu anda, ses kaydetmenin iki ana yolu vardır: analog ve dijital. Ancak sesi bir ortama kaydetmek için elektrik sinyaline dönüştürülmesi gerekir. Bu bir mikrofon kullanılarak yapılır. En basit mikrofonlar, ses dalgalarıyla titreşen bir zara sahiptir. Membrana bir bobin takılır ve manyetik bir alanda membranla eşzamanlı olarak hareket eder. Bobinde alternatif bir elektrik akımı üretilir. Voltaj değişiklikleri ses dalgalarını doğru bir şekilde yansıtır. Mikrofonun çıkışında görünen alternatif elektrik akımına denir. analog sinyal. Bir elektrik sinyaline uygulandığında "analog", sinyalin zaman ve genlik bakımından sürekli olduğu anlamına gelir. Havada dolaşan ses dalgasının şeklini doğru bir şekilde yansıtır. Ses bilgisi ayrık veya analog biçimde sunulabilir. Aralarındaki fark, bilginin ayrı bir sunumuyla, fiziksel bir niceliğin aniden değişmesi ("merdiven") ve sonlu bir değerler kümesi almasıdır. Bilgi analog biçimde sunulursa, fiziksel bir nicelik sürekli değişen sonsuz sayıda değer alabilir. Plak, ses bilgisinin analog depolanmasına bir örnektir, çünkü film müziği sürekli olarak şeklini değiştirir. Ancak analog bant kayıtlarının büyük bir dezavantajı var - ortamın yaşlanması. Bir yıl boyunca normal seviyede bir fonogram yüksek frekanslar onları kaybedebilir. Vinil plaklar çalındığında birkaç kez kalitesini kaybeder. Bu nedenle, dijital kayıt tercih edilir. 1980'lerin başında CD'ler ortaya çıktı. Bir CD'nin ses parçası farklı yansıtıcılığa sahip alanlar içerdiğinden, bunlar ses bilgilerinin ayrı depolanmasına bir örnektir. Teorik olarak, bu dijital diskler, çizilmedikleri takdirde sonsuza kadar sürebilir, yani. avantajları dayanıklılık ve mekanik yaşlanmaya karşı dirençtir. Diğer bir avantajı ise dijital dublaj ile ses kalitesinde herhangi bir kayıp olmamasıdır. Multimedya ses kartlarında analog mikrofon preamplifikatörü ve mikser bulabilirsiniz. Sesi analogdan dijitale veya tam tersi şekilde dönüştürme işlemlerini düşünün. Neler olduğuna dair kaba bir fikir ses kartı, sesle çalışırken bazı hataların önlenmesine yardımcı olabilir. Ses dalgaları, bir mikrofon kullanılarak analog bir alternatif elektrik sinyaline dönüştürülür. Ses yolundan geçer ve sinyali dijital forma dönüştüren bir cihaz olan analogdan dijitale dönüştürücüye (ADC) geçer. Basitleştirilmiş bir biçimde, ADC'nin çalışma prensibi şu şekildedir: sinyal genliğini düzenli aralıklarla ölçer ve ayrıca, zaten dijital yoldan, genlik değişiklikleri hakkında bilgi taşıyan bir sayı dizisini iletir. Analogdan dijitale dönüştürme sırasında hiçbir fiziksel dönüştürme gerçekleşmez. Ses yolundaki voltaj dalgalanmalarının dijital bir modeli olan elektrik sinyalinden bir baskı veya örnek alınır. Bu bir diyagram şeklinde gösterilirse, bu model her biri belirli bir sayısal değere karşılık gelen bir dizi sütun şeklinde sunulur. Dijital sinyal doğada ayrık - yani süreksiz, bu nedenle dijital model şekle tam olarak uymuyor analog sinyal... Dijital ses, uygun zamanlarda gelen dijital verilere dayalı olarak gerekli genlikte bir elektrik sinyali üreten bir dijital-analog dönüştürücü (DAC) kullanılarak verilir.

Bilgi okuma - bir bellek cihazında (bellekte) saklanan bilgilerin alınması ve bilgisayarın diğer cihazlarına aktarılması. Bilgi okuma, çoğu makine işleminin yürütülmesi sırasında gerçekleştirilir ve bazen bağımsız bir işlemdir. Okumaya, okumanın yapıldığı belleğin bu hücrelerindeki (bölgelerindeki) bilgilerin yok edilmesi (silinmesi) eşlik edebilir (örneğin, ferrit çekirdeklerdeki bir bellekte olduğu gibi) veya tahribatsız olabilir (çünkü örneğin, manyetik bantlar, diskler üzerindeki bir bellekte) ve bu nedenle, bir kez kaydedildikten sonra bilgilerin yeniden kullanılmasına izin verir. Okuma bilgisi, doğrudan bellekten veri çıkışına harcanan süre ile karakterize edilir; birkaç on nanosaniyeden birkaç milisaniyeye kadar değişir.

Bir CD örneğinde bilgi okuma sürecini ele alalım. Diskten gelen veriler, 780 nm dalga boyuna sahip bir lazer ışını kullanılarak okunur. Tüm ortam türleri için bir lazerle bilgi okuma ilkesi, yansıyan ışığın yoğunluğundaki değişiklikleri kaydetmektir. Lazer ışını, bilgi katmanına ~ 1.2 µm çapında bir noktaya odaklanır. Işık çukurlar arasında (karada) odaklanırsa, fotodiyot maksimum sinyali kaydeder. Işık çukura çarparsa, fotodiyot daha düşük bir ışık yoğunluğu kaydeder. Salt okunur diskler ile bir kez yazılır / yeniden yazılır diskler arasındaki fark, çukurların oluşturulma şeklidir. Salt okunur bir disk durumunda, çukurlar bir tür kabartma yapısıdır (faz kırınım ızgarası) ve her çukurun optik derinliği, lazer ışığının dalga boyunun dörtte birinden biraz daha azdır, bu da bir faza yol açar. çukurdan yansıyan ışık ile inişten yansıyan ışık arasındaki dalga boyunun yarısı kadar fark. Sonuç olarak, fotodedektörün düzleminde yıkıcı girişimin etkisi gözlemlenir ve sinyal seviyesinde bir düşüş kaydedilir. CD-R / RW durumunda, çukur bir karadan daha fazla ışık emilimi olan bir alandır (genlik kırınım ızgarası). Sonuç olarak, fotodiyot ayrıca diskten yansıyan ışığın yoğunluğunda bir azalma kaydeder. Çukurun uzunluğu, kaydedilen sinyalin hem genliğini hem de süresini değiştirir.

CD okuma/yazma hızı 150 Kb/s'nin katları olarak belirtilir (yani 153 600 bayt/s). Örneğin, 48 hızlı bir sürücü, 48 x 150 = 7200 KB / s (7.03 MB / s) maksimum CD okuma (veya yazma) hızı sağlar.

Kalkınma beklentileri

Bilgi kayıt ortamının gelişimi 3 ana yönde ilerler:

a) hacim artışı kullanışlı bilgi belirli bir ortamda (özellikle optik diskler);

b) teknik ekipmanın kalitesinin iyileştirilmesi (bilgiye erişim süresi, veri aktarım hızı);

c) kullanılan medyanın çeşitli biçimlerinin uyumluluk düzeyinde kademeli bir artış.

Gelecek vaat eden depolama ortamı türleri şunları içerir: Eye-Fi, Holografik Çok Yönlü Disk, Kırkayak.

göz-fi- Wi-Fi teknolojisini desteklemek için yerleşik donanım öğelerine sahip bir tür SD flash bellek kartı.

Kartlar herhangi bir dijital kamerada kullanılabilir. Kart, kameranın ilgili yuvasına takılır, kameradan güç alır ve aynı zamanda işlevselliğini genişletir. Böyle bir kartla donatılmış bir kamera, çekilen fotoğrafları veya videoları bir bilgisayara aktarabilir. Dünya çapında ağ Bu tür içeriğin fotoğraf veya video barındırmasını sağlayan önceden programlanmış kaynaklara İnternet. Bu kartların yönetimi, ayarlarına erişim ve çalışması, bir tarayıcı aracılığıyla PC veya Mac uyumlu bir bilgisayardan Wi-Fi üzerinden gerçekleştirilir. Kart sadece ön kayıt ile çalışır. Wi-Fi ağları Desteklenmektedir WEP şifrelemesi ve WPA2.

Özellikler:

Kart kapasitesi: 2, 4 veya 8 GB

Desteklenen Wi-Fi standartları: 802.11b, 802.11g

Wi-Fi güvenliği: statik WEP 64/128, WPA-PSK, WPA2-PSK

Kart boyutları: SD standart - 32 x 24 x 2,1 mm

Kart ağırlığı: 2.835g

Holografik çok amaçlı disk (Holografik Çok Yönlü Disk)- Blu-Ray ve HD DVD'ye kıyasla bir diskte depolanan veri miktarında önemli bir artış anlamına gelen optik disklerin üretimi için umut verici bir teknoloji geliştirilmektedir. Bir paralel ışında birleştirilen biri kırmızı ve biri yeşil olmak üzere iki lazer kullanan holografi olarak bilinen bir teknoloji kullanır. Yeşil bir lazer, diskin yüzeyine yakın bir holografik katmandan ızgara kodlu verileri okurken, kırmızı bir lazer, diskin derinliklerindeki geleneksel bir CD katmanından gelen yardımcı sinyalleri okumak için kullanılır. Yardımcı bilgiler, geleneksel bir sabit sürücüdeki CHS sistemi gibi, okuma konumunu takip etmek için kullanılır. CD veya DVD'de bu bilgiler verilere gömülüdür. Bu disklerin tahmini bilgi kapasitesi, 6.000 CD, 830 DVD veya 160 tek katmanlı Blu-ray disk ile karşılaştırılabilir olan 3,9 terabayta (TB) kadardır; veri aktarım hızı - 1 Gbps. Optware, Haziran 2006'nın başlarında 200 GB'lık bir sürücüyü ve Eylül 2006'da Maxell'i 300 GB'lık bir sürücüyle piyasaya sürecekti. 28 Haziran 2007'de HVD standardı onaylandı ve yayınlandı.

Holografik disk yapısı (HVD)

1. Yeşil lazer okuma / yazma (532nm)

2. Kırmızı konumlandırma / indeksleme lazeri (650nm)

3. Hologram (veri)

4. Polikarbonat tabaka

5. Fotopolimerik katman (veri içeren katman)

6. Katmanları uzaklaştırır

7. Katman yansıtıcı yeşil (Dikroik katman)

8. Alüminyum yansıtıcı katman (yansıtıcı kırmızı ışık)

9. Şeffaf taban

P. Depresyonlar

kırkayak - nispeten yeni teknoloji IBM tarafından geliştirilen depolama aygıtları. Tarama probu mikroskobu, bilgileri okumak ve yazmak için kullanılır. Ayrıca, Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bilim adamları ( Güney Kore). Kırkayak hafızasının oluşturulmasına uygun materyal yaratan dünyada ilk onlardı. Milipid belleğin özelliği, bilginin çalışma malzemesinin yüzeyini kaplayan çok sayıda nano-çukurda saklanmasıdır. Aynı zamanda, bu tür bellek kalıcıdır ve veriler istendiği kadar içinde saklanır. Kırkayak belleğinin çalışan bir prototipini oluşturmak için Koreli elektronik mühendisleri benzersiz bir polimer malzeme geliştirdiler. Sadece onun yardımıyla, üretimde uygulamaya neredeyse hazır olan, istikrarlı bir şekilde çalışan bir bellek cihazı oluşturmak mümkün oldu.

Çözüm

Makale sırasında, ana bilgi taşıyıcı türleri, bilgi kodlama ve okuma ilkeleri ve ayrıca bilgi taşıyıcılarının geliştirilmesine yönelik beklentiler dikkate alındı.

Bilgi taşıyıcılarının (delikli bantlar, delikli kartlar, manyetik bantlar, çıkarılabilir ve kalıcı manyetik diskler, manyetik tamburlar, çıkarılabilir manyetik disk paketleri) geçmişi de dikkate alındı; disket sürücüleri, sabit disk sürücüleri, CD'ler, DVD'ler, USB taşınabilir sürücüler, USB Flash Sürücü. Kodlama (metin, grafik, ses) ve bilgi okuma (örneğin, bir CD diskinden bilgi okuma) olarak kabul edildi. En umut verici şu anda Eye-Fi, Holografik Çok Yönlü Disk ve Kırkayak olarak kabul ediliyor.

İyi çalışmalarınızı bilgi tabanına gönderin basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

Yayınlanan http://www.allbest.ru/

Saint Petersburg Ulusal Araştırma Üniversitesi

bilgi teknolojisi, mekanik ve optik

Bilgisayar Teknolojisi ve Yönetimi Fakültesi

Güvenli Bilgi Teknolojileri Daire Başkanlığı

Disiplin "Teknik bilgi güvenliği"

"Bilgi taşıyıcı türleri"

Tamamlanmış:

Grup öğrenci numarası P34

A. A. Bykov

Kontrol:

Katrina Yu.F.

Petersburg

sürücü manyetik disk kodlaması

Tanıtım

5. Taşınabilir USB sürücüler

6.USB Flash Sürücü

8. Kalkınma beklentileri

Çözüm

bibliyografya

Tanıtım

bilgi taşıyıcıları

Manyetik bantlar makaralara sarılarak saklanır ve kullanılır. İki tür bobin vardı: tedarik ve alma. Bantlar, kullanıcılara besleme makaralarında teslim edilir ve sürücülere takıldığında ek geri sarma gerektirmez. Bant, çalışma tabakası içinde olacak şekilde makaraya sarılır. Manyetik bantlara dolaylı olarak erişilebilir. Bu, herhangi bir kaydın arama süresinin ortamdaki konumuna bağlı olduğu anlamına gelir, çünkü fiziksel kaydın kendi adresi yoktur ve onu görüntülemek için öncekilere bakmanız gerekir. Doğrudan erişimli depolama aygıtları, manyetik diskleri ve manyetik tamburları içerir. Ana özellikleri, herhangi bir kayıt için arama süresinin, taşıyıcı üzerindeki konumuna bağlı olmamasıdır. Ortamdaki her fiziksel kaydın, diğer kayıtları atlayarak kendisine doğrudan erişim sağlayan bir adresi vardır. Bir sonraki kayıt cihazı türü, altı alüminyum diskten oluşan çıkarılabilir manyetik disk paketleriydi. Tüm paketin kapasitesi 7.25 MB idi.

1. Bir disket sürücüsü (disket sürücüsü)

Bu cihaz, depolama ortamı olarak disketler kullanır - 5 inç veya 3 inç olabilen disketler. Disket, bir zarfa yerleştirilmiş bir kayıt gibi manyetik bir disktir. Disketin boyutuna bağlı olarak bayt cinsinden kapasitesi değişir. Standart bir 5 "25" disket 720 KB'a kadar bilgi tutabilirken, 3 "5" disket zaten 1.44 MB'dir. Disketler evrenseldir, aynı sınıftaki bir disk sürücüsü ile donatılmış herhangi bir bilgisayar için uygundur, bilgi depolamak, biriktirmek, dağıtmak ve işlemek için kullanılabilir. Disket sürücü bir paralel erişim aygıtıdır, bu nedenle tüm dosyalara eşit derecede kolay erişilebilir. Disk, veri depolama sağlayan özel bir manyetik tabaka ile üstte kaplanmıştır. Bilgi, eşmerkezli daireler olan izler boyunca diskin her iki tarafına kaydedilir. Her parça sektörlere ayrılmıştır. Veri kayıt yoğunluğu, yüzeydeki izlerin yoğunluğuna, yani diskin yüzeyindeki izlerin sayısına ve ayrıca iz boyunca bilgilerin yoğunluğuna bağlıdır. Dezavantajları arasında, büyük miktarda bilginin uzun süreli depolanmasını neredeyse imkansız hale getiren küçük kapasite ve disketlerin kendilerinin çok yüksek güvenilirliği yoktur. Günümüzde disketler pratikte kullanılmamaktadır.

2. Sabit disk sürücüsü (HDD - sabit sürücü)

Manyetik bilgi depolama teknolojisinin gelişiminin mantıklı bir devamıdır. Ana avantajlar:

Geniş kapasite;

Basitlik ve kullanım güvenilirliği;

Aynı anda birden fazla dosyaya erişme yeteneği;

Yüksek veri erişim hızı.

Şu anda harici sabit sürücüler ve yedekleme sistemleri kullanılmasına rağmen, eksikliklerden yalnızca çıkarılabilir depolama ortamının olmaması ayırt edilebilir.

3. Kompakt disk sürücüsü (CD-ROM)

A) DVD ve geleneksel CD-ROM arasındaki farklar

B) DVD kapasitesi

Beş tür DVD vardır:

1. DVD5 - tek katmanlı, tek taraflı disk, 4,7 GB veya iki saatlik video;

2. DVD9 - çift katmanlı tek taraflı disk, 8,5 GB veya dört saatlik video;

3. DVD10 - tek katmanlı, çift taraflı disk, 9,4 GB veya 4,5 saatlik video;

4. DVD14 - çift taraflı disk, bir tarafta ve diğer tarafta iki katman, 13,24 GB veya 6,5 saatlik video;

5. DVD18 - Çift katmanlı, çift taraflı disk, 17 GB veya sekiz saatten fazla video.

En popüler standartlar DVD5 ve DVD9'dur.

C) Fırsatlar

D) DVD'deki Ses

E) Mekanik hasar

5. Taşınabilir USB sürücüler

6.USB Flash Sürücü

USB (evrensel veri yolu) arayüzünün yaygın kullanımı ve Flash bellek yongalarının avantajları nedeniyle ortaya çıkan bir bilgisayar için yeni bir harici depolama ortamı türü. Küçük boyutlu, uçucu olmayan, yüksek bilgi aktarım hızı, mekanik ve elektromanyetik etkilerden koruma, herhangi bir bilgisayarda kullanma yeteneği ile yeterince büyük bir kapasite - tüm bunlar, USB Flash Sürücünün daha önce var olanlarla değiştirmesine veya başarılı bir şekilde rekabet etmesine izin verdi. depolama ortamı.

7. Bilgileri kodlama ve okuma

Makine ikili kodunun her basamağı, bir bit'e eşit miktarda bilgi taşır. Bu sonuç, makine alfabesindeki sayıları eş olasılı olaylar olarak ele alarak yapılabilir. İkili bir rakam yazarken, iki olası durumdan sadece birinin seçimini gerçekleştirmek mümkündür, bu da 1 bit'e eşit miktarda bilgi taşıdığı anlamına gelir. Sonuç olarak, iki basamak bilgi 2 bit, dört bit - 4 bit vb. taşır. Bit cinsinden bilgi miktarını belirlemek için ikili makine kodundaki basamak sayısını belirlemek yeterlidir.

A) Metin bilgilerini kodlama

İkili kod	ondalık kod

Şu anda, Rusça harfleri (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO) kodlamak için beş farklı kod tablosu kullanılmaktadır ve bir tablo kullanılarak kodlanan metinler başka bir kodlamada doğru şekilde görüntülenmeyecektir. Bu, birleşik karakter kodlama tablosunun bir parçası olarak açıkça gösterilebilir. Aynı ikili koda farklı semboller atanır. Bununla birlikte, çoğu durumda, metin belgelerinin kod çevrimini kullanıcı üstlenir ve özel programlar, uygulamalarda yerleşik olarak bulunan dönüştürücülerdir.

B) Grafik bilgilerinin kodlanması

1950'lerin ortalarında, bilimsel ve askeri araştırmalarda kullanılan büyük bilgisayarlar için ilk kez grafiksel olarak veri sunumu gerçekleştirilmiştir. Bilgisayar grafikleri olmadan, yalnızca bilgisayarı değil, aynı zamanda tamamen maddi dünyayı da hayal etmek zordur, çünkü veri görselleştirme insan faaliyetinin birçok alanında kullanılır. Grafik bilgileri iki biçimde sunulabilir: analog veya ayrık. Sürekli renk değiştiren bir tuval, analog gösterimin bir örneğidir, farklı renklerde tek tek noktalardan oluşan bir mürekkep püskürtmeli yazıcıyla basılan bir görüntü ise ayrı bir temsildir. Grafik görüntüsünü bölerek (örnekleme), grafik bilgisi analogdan ayrık forma dönüştürülür. Bu durumda, kodlama gerçekleştirilir - her öğeye bir kod şeklinde belirli bir değerin atanması. Bir görüntüyü kodlarken, uzamsal örneklemesi gerçekleşir. Çok sayıda küçük renkli parçadan bir görüntünün oluşturulmasıyla karşılaştırılabilir (mozaik yöntemi). Tüm görüntü ayrı noktalara bölünür, her öğeye renginin bir kodu atanır. Bu durumda, kodlamanın kalitesi şu parametrelere bağlı olacaktır: noktanın boyutu ve kullanılan renk sayısı. Nokta boyutu ne kadar küçükse, bu da görüntünün daha fazla noktadan oluştuğu anlamına gelir, kodlama kalitesi o kadar yüksek olur. Ne kadar çok renk kullanılırsa (yani, görüntü noktası daha fazla olası durum alabilir), her nokta o kadar fazla bilgi taşır ve bu nedenle kodlama kalitesi artar. Grafik nesnelerinin oluşturulması ve depolanması çeşitli şekillerde mümkündür - vektör, fraktal veya raster görüntü şeklinde. Ayrı bir konu, vektör ve raster görüntü oluşturma yöntemlerini birleştiren 3B (üç boyutlu) grafiklerdir. Sanal uzayda nesnelerin hacimsel modellerini oluşturmak için yöntem ve teknikler üzerinde çalışıyor. Her tür için kendi grafik bilgilerini kodlama yöntemi kullanılır.

C) Ses bilgilerini kodlama

Çocukluğumuzdan beri farklı ortamlarda müzik kayıtları ile karşı karşıyayız: gramofon kayıtları, kasetler, CD'ler vb. Şu anda, ses kaydı için iki ana yöntem vardır: analog ve dijital. Ancak sesi bir ortama kaydetmek için elektrik sinyaline dönüştürülmesi gerekir. Bu bir mikrofon kullanılarak yapılır. En basit mikrofonlar, ses dalgalarıyla titreşen bir zara sahiptir. Membrana bir bobin takılır ve manyetik bir alanda membranla eşzamanlı olarak hareket eder. Bobinde alternatif bir elektrik akımı üretilir. Voltaj değişiklikleri ses dalgalarını doğru bir şekilde yansıtır. Bir mikrofonun çıkışında görünen alternatif bir elektrik akımına analog sinyal denir. Bir elektrik sinyaline uygulandığında "analog", sinyalin zaman ve genlik bakımından sürekli olduğu anlamına gelir. Havada dolaşan ses dalgasının şeklini doğru bir şekilde yansıtır. Ses bilgisi ayrık veya analog biçimde sunulabilir. Aralarındaki fark, bilginin ayrı bir sunumuyla, fiziksel bir niceliğin aniden değişmesi ("merdiven") ve sonlu bir değerler kümesi almasıdır. Bilgi analog biçimde sunulursa, fiziksel bir nicelik sürekli değişen sonsuz sayıda değer alabilir. Plak, ses bilgisinin analog depolanmasına bir örnektir, çünkü film müziği sürekli olarak şeklini değiştirir. Ancak analog bant kayıtlarının büyük bir dezavantajı var - ortamın yaşlanması. Bir yıl boyunca, normal düzeyde yüksek frekanslara sahip bir fonogram onları kaybedebilir. Vinil plaklar çalındığında birkaç kez kalitesini kaybeder. Bu nedenle, dijital kayıt tercih edilir. 1980'lerin başında CD'ler ortaya çıktı. Bir CD'nin ses parçası farklı yansıtıcılığa sahip alanlar içerdiğinden, bunlar ses bilgilerinin ayrı depolanmasına bir örnektir. Teorik olarak, bu dijital diskler, çizilmedikleri takdirde sonsuza kadar sürebilir, yani. avantajları dayanıklılık ve mekanik yaşlanmaya karşı dirençtir. Diğer bir avantajı ise dijital dublaj ile ses kalitesinde herhangi bir kayıp olmamasıdır. Multimedya ses kartlarında analog mikrofon preamplifikatörü ve mikser bulabilirsiniz. Sesi analogdan dijitale veya tam tersi şekilde dönüştürme işlemlerini düşünün. Ses kartında neler olduğuna dair kabaca bir fikir, sesle çalışırken bazı hatalardan kaçınmanıza yardımcı olabilir. Ses dalgaları, bir mikrofon kullanılarak analog bir alternatif elektrik sinyaline dönüştürülür. Ses yolundan geçer ve sinyali dijital forma dönüştüren bir cihaz olan analogdan dijitale dönüştürücüye (ADC) girer. Basitleştirilmiş bir biçimde, ADC'nin çalışma prensibi şu şekildedir: sinyal genliğini düzenli aralıklarla ölçer ve ayrıca, zaten dijital yoldan, genlik değişiklikleri hakkında bilgi taşıyan bir sayı dizisini iletir. Analogdan dijitale dönüştürme sırasında hiçbir fiziksel dönüştürme gerçekleşmez. Ses yolundaki voltaj dalgalanmalarının dijital bir modeli olan elektrik sinyalinden bir baskı veya örnek alınır. Bu bir diyagram şeklinde gösterilirse, bu model her biri belirli bir sayısal değere karşılık gelen bir dizi sütun şeklinde sunulur. Dijital sinyal doğası gereği kesiklidir - yani süreksizdir, bu nedenle dijital model analog dalga biçimiyle tam olarak eşleşmez. Dijital ses, uygun zamanlarda gelen dijital verilere dayalı olarak gerekli genlikte bir elektrik sinyali üreten bir dijital-analog dönüştürücü (DAC) kullanılarak verilir.

Bir CD örneğinde bilgi okuma sürecini ele alalım. Diskten gelen veriler, 780 nm dalga boyuna sahip bir lazer ışını kullanılarak okunur. Tüm ortam türleri için bir lazerle bilgi okuma ilkesi, yansıyan ışıktaki değişiklikleri kaydetmektir. Lazer ışını, bilgi katmanına ~ 1.2 µm çapında bir noktaya odaklanır. Işık çukurlar arasında (karada) odaklanırsa, fotodiyot maksimum sinyali kaydeder. Işık çukura çarparsa, fotodiyot daha düşük bir ışık yoğunluğu kaydeder. Salt okunur diskler ile bir kez yazılır / yeniden yazılır diskler arasındaki fark, çukurların oluşturulma şeklidir. Salt okunur bir disk durumunda, çukurlar bir tür kabartma yapısıdır (faz kırınım ızgarası) ve her çukurun optik derinliği, lazer ışığının dalga boyunun dörtte birinden biraz daha azdır, bu da bir faza yol açar. çukurdan yansıyan ışık ile inişten yansıyan ışık arasındaki dalga boyunun yarısı kadar fark. Sonuç olarak, fotodedektörün düzleminde yıkıcı girişimin etkisi gözlemlenir ve sinyal seviyesinde bir düşüş kaydedilir. CD-R / RW durumunda, çukur, bir karadan daha fazla ışık emilimi olan bir alandır (genlik kırınım ızgarası). Sonuç olarak, fotodiyot ayrıca diskten yansıyan ışığın yoğunluğunda bir azalma kaydeder. Çukurun uzunluğu, kaydedilen sinyalin hem genliğini hem de süresini değiştirir.

CD okuma/yazma hızı 150 Kb/s'nin katları olarak belirtilir (yani 153 600 bayt/s). Örneğin, 48 hızlı bir sürücü, 48 × 150 = 7200 KB / s (7.03 MB / s) maksimum CD okuma (veya yazma) hızı sağlar.

8. Kalkınma beklentileri

Bilgi kayıt ortamının gelişimi 3 ana yönde ilerler:

a) belirli bir ortamdaki yararlı bilgi miktarında bir artış (özellikle optik diskler için önemlidir);

b) teknik ekipmanın kalitesinin iyileştirilmesi (bilgiye erişim süresi, veri aktarım hızı);

c) kullanılan medyanın çeşitli biçimlerinin uyumluluk düzeyinde kademeli bir artış.

Gelecek vaat eden depolama ortamı türleri şunları içerir: Eye-Fi, Holografik Çok Yönlü Disk, Kırkayak.

Eye-Fi, Wi-Fi teknolojisini desteklemek için yerleşik donanım öğelerine sahip bir tür SD flash bellek kartıdır.

Kartlar herhangi bir dijital kamerada kullanılabilir. Kart, kameranın ilgili yuvasına takılır, kameradan güç alır ve aynı zamanda işlevselliğini genişletir. Böyle bir kartla donatılmış bir kamera, çekilen fotoğrafları veya videoları bir bilgisayara, dünya çapındaki İnternet'e, bu tür içeriğin fotoğraf veya videosunu barındıran önceden programlanmış kaynaklara aktarabilir. Bu tür kartların yönetimi, ayarlarına erişim ve çalıştırılması, bir tarayıcı aracılığıyla PC veya Mac uyumlu bir bilgisayarda gerçekleştirilir. Kart yalnızca önceden kayıtlı Wi-Fi ağları aracılığıyla çalışır, WEP ve WPA2 şifrelemesi desteklenir.

Özellikler:

Kart kapasitesi: 2, 4 veya 8 GB

Desteklenen standartlar 802.11b, 802.11g

Wi-Fi Güvenliği: Statik WPA-PSK, WPA2-PSK

Kart boyutları: SD standart - 32 x 24 x 2,1 mm

Kart ağırlığı: 2.835g

Holografik Çok Yönlü Disk, HD DVD'ye kıyasla bir diskte depolanan veri miktarını önemli ölçüde artıracak, geliştirilmekte olan umut verici bir optik disk teknolojisidir. Bir paralel ışında birleştirilen biri kırmızı ve biri yeşil olmak üzere iki lazer kullanan holografi olarak bilinen bir teknoloji kullanır. Yeşil bir lazer, diskin yüzeyine yakın bir holografik katmandan ızgara kodlu verileri okurken, kırmızı bir lazer, diskin derinliklerindeki geleneksel bir CD katmanından gelen yardımcı sinyalleri okumak için kullanılır. Yardımcı bilgiler, geleneksel bir sabit sürücüdeki CHS sistemi gibi, okuma konumunu takip etmek için kullanılır. DVD'de bu bilgi verilere gömülüdür. Bu disklerin tahmini bilgi kapasitesi, 6.000 CD, 830 DVD veya 160 tek katmanlı Blu-ray disk ile karşılaştırılabilir olan 3,9 terabayta (TB) kadardır; veri aktarım hızı - 1 Gbps. Optware, Haziran 2006'nın başlarında 200 GB'lık bir sürücüyü ve Eylül 2006'da Maxell'i 300 GB'lık bir sürücüyle piyasaya sürecekti. 28 Haziran 2007'de HVD standardı onaylandı ve yayınlandı.

Holografik disk yapısı (HVD)

1. Yeşil lazer okuma / yazma (532nm)

2. Kırmızı konumlandırma / indeksleme lazeri (650nm)

3. Hologram (veri)

4. Polikarbonat tabaka

5. Fotopolimerik katman (veri içeren katman)

6. Katmanları uzaklaştırır

7. Katman yansıtıcı yeşil (Dikroik katman)

8. Alüminyum yansıtıcı katman (yansıtıcı kırmızı ışık)

9. Şeffaf taban

P. Depresyonlar

Kırkayak, IBM tarafından geliştirilen nispeten yeni bir depolama teknolojisidir. Tarama probu mikroskobu, bilgileri okumak ve yazmak için kullanılır. Ayrıca, Pohang'daki (Güney Kore) Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bilim adamları, Kırkayak hafızası (Milipid hafızası) sorunlarıyla ilgilenmektedir. Kırkayak hafızasının oluşturulmasına uygun materyal yaratan dünyada ilk onlardı. Milipid belleğin özelliği, bilginin çalışma malzemesinin yüzeyini kaplayan çok sayıda nano-çukurda saklanmasıdır. Bu durumda, böyle bir bellek kalıcıdır ve veriler istendiği kadar içinde saklanır. Kırkayak belleğinin çalışan bir prototipini oluşturmak için Koreli elektronik mühendisleri benzersiz bir polimer malzeme geliştirdiler. Sadece onun yardımıyla, üretimde uygulamaya neredeyse hazır olan, istikrarlı bir şekilde çalışan bir bellek cihazı oluşturmak mümkün oldu.

Çözüm

Makale sırasında, ana bilgi taşıyıcı türleri, bilgi kodlama ve okuma ilkeleri ve ayrıca bilgi taşıyıcılarının geliştirilmesine yönelik beklentiler dikkate alındı.

bibliyografya

1.www.cdrinfo.com

2.www.extremetech.com

3.www.digitimes.com

5.www.naf-st.ru

6.www.disc-info.ru

7.www.marklv.narod.ru

Allbest.ru'da yayınlandı

...

benzer belgeler

Kişisel bilgisayarların sabit disk sürücülerinin çalışma prensibinin analizi. Kağıt, kartondan yapılmış bir kart şeklinde bilgi taşıyıcı olarak delikli bir kart. Ana fonksiyonlar dosya sistemi... RAID dizilerinden bilgi kurtarma yöntemleri.

tez, eklendi 12/15/2012

Sabit disk sürücülerinin teknik özellikleri ve yapıları. Sürücülerin güç kaynağı ve soğutulması. Donanım ve yazılım arızaları. Sürücü yüzeyinin, kafalarının ve elektroniklerinin teşhisi için programlar.

dönem ödevi eklendi 19/05/2013

Sabit manyetik disklerdeki depolama aygıtları. Sabit sürücülerin aygıtı. Sert arayüzler diskler. ATA arayüzü, Seri ata. Sabit disk sürücülerinin performansını test etme. Seri ATA ve IDE sürücülerinin karşılaştırmalı analizi.

sunum eklendi 12/11/2013

Bilgisayarın harici belleğinin özellikleri. Bilgisayar belleği ve sürücüleri türleri. Depolama cihazlarının sınıflandırılması. Harici manyetik ortama genel bakış: doğrudan erişimli sürücüler, sabit disk sürücüleri, açık optik diskler ve hafıza kartları.

dönem ödevi, 27/02/2015 eklendi

Bir bilgisayarda bilgi depolamak için en önemli ortam olarak manyetik sürücüler. Tipler, tasarım ve işleyiş manyetik depolama. Manyetik ortam: disket, flash bellek, süper disket. Kompakt diskler ve evrensel dijital diskler, biçimleri.

özet, 23/04/2011 eklendi

Bir bilgisayarda metin veya grafik bilgilerini görüntüleyin. Çeşitli nesnelerin veri girişi ve yönetimi işletim sistemi... Harici ve dahili cihazlar. Esnek manyetik ve sabit manyetik disklere bilgi kaydetme ve okuma cihazları.

sunum 23/02/2015 eklendi

Disket ve sabit disk sürücülerinin özelliklerinin karşılaştırmalı analizi ve değerlendirilmesi. Fiziksel cihaz, bilgi kaydının organizasyonu. Verilerin, bağdaştırıcıların ve arayüzlerin fiziksel ve mantıksal organizasyonu. Gelişmiş üretim teknolojileri.

tez, eklendi 04/16/2014

Sabit manyetik disklerdeki ortamlardan ve ayrıca heterojen yarı iletken ortamlardan kayıtları silmek için cihazların çalışma özelliklerinin açıklaması. Flash bellekten bilgi silme yollarının incelenmesi. Vibroakustik gürültü sisteminin seçimi.

test, 01/23/2015 eklendi

Sabit disk sürücüleri. Seri ATA sabit diskleri. Manyetik disk sürücüleri. CD-ROM sürücüleri. Olası seçenekler diski sürücüye yükleme. Flash bellek, disketlere göre ana avantajları.

sunum eklendi 09/20/2010

Yapı kişisel bilgisayar. Genel bilgiÖ çevre birimleri bilgisayar. ile çalışmak disk sürücüleri disket ve sabit manyetik disklerde bilgi depolamak için. CD-ROM sürücüleri. Fare tasarım seçenekleri.