Хранение информации и ее носители.

Сохранение информации для последующего ее использования или передачи другим людям имело определяющее значение для развития цивилизации. До появления ЭВМ человек научился использовать для этой цели множество средств: книги, фотографии, магнитофонные записи, кинопленки и т.п. Возросшие к концу Х в. Потоки информации, необходимость сохранения ее в больших объемах и появление ЭВМ способствовали разработке и применению носителей информации, обеспечивающих возможность ее долговременного хранения в более компактной форме. К таким носителям при использовании современных моделей компьютеров четвертого поколения относятся гибкие и жесткие магнитные диски и так называемые диски CD-ROM, составляющие внешнюю память компьютера. У компьютеров ранних поколений их функции выполняли перфоленты и перфокарты, т.е. бумажные носители, а также магнитные ленты и диски. Помимо сохранения информации после выключения компьютера эти носители также обеспечивают перенос информации с одного компьютера на другой. Большое значение имеют такие характеристики носителей информации, как информационная емкость, время доступа к информации, надежность ее хранения, время безотказной работы. В основу записи, хранения и считывания информации положены два принципа - магнитный и оптический. В основе магнитной запи­си — преобразование цифровой информации (в виде нулей и единиц) в переменный электрический ток, который сопровождает­ся переменным магнитным полем. Магнитное покрытие диска представляет собой множество мельчайших областей спонтанной намагниченности (доменов). Электрические импульсы, поступая на головку дисковода (накопителя), создают внешнее магнитное поле, под воздействием которого собственные магнитные поля до­менов ориентируются в соответствии с его направлением. После снятия внешнего поля на поверхности дисков в результате записи информации остаются зоны остаточной намагниченности, где на­магниченный участок соответствует 1, а ненамагниченный — 0. При считывании информации намагниченные участки носителя вызывают в головке дисковода импульс тока (явление электромаг­нитной индукции).

Магнитные диски_ бывают гибкие и жесткие. Гибкий МД (ГМД) диаметром 5,25 дюйма (133 мм) в настоящее время может хранить до 1,2 Мбайта информации. Такие диски двусторонние, повышенной плотности записи. Скорость вращения диска, находя­щегося в конверте из тонкой пластмассы, — 300-360 об/мин. ГМД диаметром 3,5 дюйма (89 мм) имеют емкость 1,44 Мбайта. При такой плотности записи защита магнитного слоя становится осо­бенно актуальной, поэтому сам диск спрятан в прочный пластмас­совый корпус, а зона контакта головок с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая внут­ри накопителя автоматически отодвигается.

Контроллер дисковода включает и выключает двигатель вращения, проверяет, закрыт или открыт вырез, запрещающий операцию записи, устанавливает на нужное место головку чте­ния/записи.

Жесткий магнитный диск или винчестер, обычно встраивается вмёсте с дисководом в корпус системного блока (но может иметь и внешнее расположение). Последние разработки позволяют обеспечить плотность записи 10 Гбит на квадратный дюйм, что в 30 раз больше обычного. Головка при вра­щении "летит" над диском на расстоянии 0,13 мк (в 1980 г. — 1,4 мк). Жесткие магнитные диски — это часто несколько дисков на одной оси, причем поиск информации идет сразу по всем по­верхностям. Общая информационная емкость — до 800 Мбайт -9 Гбайт.

CD-RQM(Соmpact Disk Read Only Memory) обладает емкостью до 3 Гбайт, высокой надежностью, долговечностью(прогнозируемый срок его службы при качественном' исполнении составляет 30-50 лет) Процесс изготовления состоит из нескольких этапов. Сначала подготавливают информацию для мастер-диска (первого образца), изготавливают его и матрицу тиражирования. Принцип записи и считывания оптический. Закодированная информация наносится на мастер-диск лазерным лучом, который соз­дает на его поверхности микроскопические впадины, разделяемые плоскими участками. Цифровая информация представляется чере­дованием впадин (неотражающих пятен) и отражающих свет ост­ровков. Копии негатива мастер-диска (матрицы) используются для прессования самих компакт-дисков. Тиражируемый компакт-диск состоит из поликарбонатной основы, отражающего и защитного слоев. В качестве отражающей поверхности обычно используется тонко напыленный алюминий. Считывание информации с компакт-диска происходит при по­мощи лазерного луча, который, попадая на отражающий свет ост­ровок, отклоняется на фотодетектор, интерпретирующий его как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеи­вается и поглощается — фотодетектор фиксирует двоичный ноль.

Одним из самых жизнеспособных устройств, предназначенных для хранения данных, могут оказаться накопители, использующие магнитооптические диски. Дело в том, что диски CD-ROM удобны для хранения информации, а в работе с ней они оказываются мед­леннее, чем жесткие магнитные диски. Поэтому информацию с компакт-дисков обычно переписывают на МД, с которым и работа­ют.