Чи не цифрові носії приклади використання. Цифрові носії. Довговічність аналогових носіїв

Історія

Необхідність обміну інформацією, збереження письмових свідчень про своє життя тощо існувала в людини завжди. За всю історію людства було перепробовано багато носіїв інформації. Оскільки носій має низку параметрів, еволюція носія інформації визначалася тим, які вимоги щодо нього пред'являлися.

Стародавні часи

Стародавні люди на скелях зображували звірів, на яких полювали. Проте вугільні, глиняні, крейдяні малюнки змивало дощем, і збільшення надійності зберігання інформації первісні художники стали вибивати силуети тварин на скелях гострим каменем . Хоча камінь підвищив безпеку інформації, її швидкість запису та передача залишали бажати кращого. Людина почала використовувати для запису глину, яка мала властивості каменю (збереження інформації), а її пластичність, зручність запису дозволяла підвищити ефективність запису.

Можливість ефективного запису сприяє появі писемності. Понад п'ять тисяч років тому з'являється (досягнення шумерської цивілізації, територія сучасного Іраку) писемність на глині ​​(вже не малюнки, а схожі на літери значки та піктограми). Шумери видавлювали знаки на табличках із сирої глини загостреної «клином» очеретяною паличкою (звідси й назва - клинопис). У ящиках (папках) зберігалися великі документи з десятків глиняних сторінок.

Глина була важка для великих текстів, потреба у яких зростала. Тому на зміну їй мав з'явитися інший носій

Єгипет: папірус

На початку третього тисячоліття до зв. е. в Єгипті з'являється новий носій, що має поліпшені деякі параметри в порівнянні з глиняними табличками. Там навчилися робити майже справжній папір з папірусу (високої трав'янистої рослини). Від слова «папірус» походить назва паперу деякими мовами: фр. papier- у французькій та німецькій, англ. paper- в англійській, вик. papel- в іспанській, білор. папера- у білоруському. Пучок листя папірусу схожий на промені сонця (бог Ра), зріз тригранного стебла має форму піраміди, тому рослина вважалася царською.

Недоліком цього носія було те, що згодом він темнів і ламався. Додатковим недоліком стало те, що єгиптяни запровадили заборону на вивезення папірусу за кордон.

Азія

Недоліки носіїв інформації (глина, папірус, віск) стимулювали пошук нових носіїв. Цього разу спрацював принцип «все нове – добре забуте старе»: у Персії для письма з давніх-давен використовувався дефтер – висушені шкури тварин (в турецькому та споріднених йому мовах слово «дефтер» і зараз означає зошит), про що згадали греки.

Жителі грецького міста Пергам (першими перейняли стародавню технологію) удосконалили процес вироблення шкур і у II столітті до н. е. почали виробництво пергаменту. Достоїнства нового носія - висока надійність зберігання інформації (міцність, довговічність, не темнів, не пересихав, не тріскався, не ламався), багаторазовість (наприклад, в молитовнику Х століття, що зберігся, вчені виявили кілька шарів записів, зроблених вздовж і поперек, стертих, а за допомогою рентгена там виявився найдавніший трактат Архімеда). Книги на пергаменті - палімпсести (від грец. παλίμψηστον - рукопис, писаний на пергаменті за змитим або зіскобленим текстом).

Як і в інших країнах, у Південно-Східній Азії випробували безліч різних способівзапису та збереження інформації:

• випалювання на вузьких бамбукових пластинах зі скріпленням шнурами в «бамбукові книги» (брак - займають багато місця, низька зносостійкість шнурів);
• лист на:
• шовку (недолік - дорожнеча шовку),
• листя пальм, що зшиваються в «книгу» (паперовий лист сучасної книги називається так на згадку про свій пальмовий прототип).

Через недоліки попередніх носіїв китайський імператор Лю Чжао наказав знайти їм гідну заміну, і один із чиновників (Цай Лунь) у 105 році н. е. розробив спосіб виробництва паперу (який не сильно змінився і досі) з деревних волокон, соломи, трави, моху, ганчір'я, клоччя, рослинних відходів і т.п. будує гніздо з нею пережованих і змочених клейкою слиною волокон деревини). Однак зараз знайдено свідчення на користь того, що папір почали робити ще раніше.

Європа

На території Європи високорозвинені народи (греки та римляни) намацували свої способи запису. Змінюються безліч різних носіїв: свинцеві листи, кістяні платівки тощо.

Починаючи з VII ст. до н. е. запис проводиться гострою паличкою - стілусом (як і на глині) на дерев'яних дощечках, покритих шаром податливого воску (т.з. таблички). Стирання інформації (ще одна перевага даного носія) проводилося зворотним тупим кінцем стілус. Скріплювали такі дощечки по чотири штуки (звідси й слово «зошит», бо грец. τετράς у перекладі з грецької - чотири).

Однак на воску написи недовговічні, і проблема збереження записів була дуже актуальною.

Америка

У XI-XVI століттях корінні народи Південної Америки вигадали вузликовий лист «кіпу» (quipu в перекладі з мови індіанців кечуа - вузол). З мотузок (до них прив'язували ряди шнурків) складалися повідомлення. Тип, число вузликів, кольору та кількості ниток, їх розташування та переплетення являв собою «кодування» («алфавіт») стос.
Нанизаними на шнури невеликими мушлі кодували свої повідомлення індіанські племена Північної Америки. Цей вид писемності називався «вампум» - від індіанського слова wampam (скорочене від wampumpeag) - білі намиста. Переплетення шнурів утворювали смужку, яку зазвичай носили як пояс. Комбінацією кольорових черепашок і малюнків ними могли складатися цілі послання.

Стародавня Русь

Як носій використовувалася береста (верхній шар березової кори). Букви прорізували писалом (кістяна або металева паличка).
До кінця XVI століття на Русі з'являється свій папір (у російську мову слово «папір» прийшло швидше за все з італійської, bambagia – бавовна).

Види носіїв інформації: (якщо запитає!)

• Жорсткий магнітний диск, ЗМД, НЖМД (hard disk, HD). Застосовується як основний стаціонарний носій в комп'ютерах. Велика ємність, висока швидкість доступу. Іноді зустрічаються моделі зі знімним диском, який можна вийняти з комп'ютера та заховати із сейф. Такий вигляд має НЖМД.
• Гнучкий магнітний диск, ГМД (floppy disk, FD) чи дискета (diskette). Основний змінний носійдля персональних комп'ютерів. Невелика ємність, низька швидкість доступу, та й вартість теж низька. Основна перевага – транспортабельність.
• Лазерний компакт-диск (CD, CD-ROM). Велика ємність, середня швидкість доступу, але відсутня можливість запису інформації. Запис здійснюється на спеціальному устаткуванні. Такий вигляд має CD-привід.
• лазерний компакт-диск, що перезаписується (CD-R, CD-RW). В одних випадках можливий тільки запис (без перезапису), в інших - також обмежена кількістьциклів перезапису даних. Ті ж характеристики, що і для стандартного компакт-диска.
• DVD-диск. Аналогічний CD-ROM, але має більшу щільність запису (в 5-20 разів). Є пристрої як для зчитування, так і для запису (перезапису) DVD.
• Змінний магнітний диск типу ZIP або JAZZ. Схожий на дискету, але має значно більшу ємність. Так виглядає ZIP-диск та привід для нього.
• Магнітооптичний або т.зв. флоптичний диск. Змінний носій великої ємності. Так виглядає магнітооптичний диск та привід для нього.
• Касета з магнітною стрічкою – змінний носій для стримеру (streamer) – приладу спеціально призначеного для зберігання великих обсягів даних. Деякі моделі комп'ютерів пристосовані для запису інформації на стандартні магнітофонні касети. Касета має велику ємність і високу швидкість запису-зчитування, але повільний доступ до довільної точки стрічки. Так виглядає стример та його касети.
• Перфокарти – нині майже використовуються.
• Перфострічка – нині майже використовується.
• Касети та мікросхеми ПЗП (read-only memory, ROM). Характеризуються неможливістю або складністю перезапису, невеликою ємністю, відносно високою швидкістю доступу, а також стійкістю до зовнішніх впливів. Зазвичай застосовуються в комп'ютерах та інших електронних пристроївспеціалізованого призначення, таких як ігрові приставки, модулі, що управляють, різних приладів, принтери і т.д.
• Магнітні картки (смужки). Маленька ємність, транспортабельність, можливість поєднання машинно-читаної та звичайної текстової інформації. Кредитні картки, перепустки, посвідчення тощо.
• Існує велика кількість спеціалізованих носіїв, що застосовуються у різних малопоширених приладах. Наприклад, магнітний дріт, голограма.

Початок почав (еволюція носіїв інформації)
XVIII століття, Франція, місто Льє. Текстильних справ майстер Базіль Бушон розробив елегантний спосіб керування верстатом. Він вперше встановив рулон паперу з виконаними в потрібних місцях отворами в барабан, після чого верстат зміг відтворювати заданий малюнок на тканині. Винахід дозволило створювати досить хитромудрі плетіння в автоматичному режимі.

Тут треба зробити ліричний відступ. Месьє Бушон був сином збирача органів, ці музичні інструментипрацюють за подібним принципом. Спостерігаючи за роботою батька, юнак вигадав технологію, яка згодом перевернула світ. Бушон першим знайшов спосіб збереження команд на окремому носії з можливістю заміни та багаторазового використання.

Час минав, винахід отримав подальший розвиток. Спочатку Жан-Батіст Фалкон запропонував замість рулону паперу використовувати прямокутні ділянки, з'єднані разом, потім Жак Вакансон удосконалив верстат Бушона-Фалкона і зробив його автоматичним – участь людини стала непотрібною. До речі, рукам кмітливого винахідника належать перші у світі роботи (робот-флейтист та качка). На жаль, вони були втрачені.

Всесвітній успіх і популярність прийшли текстильному верстату 1801 року, коли Жозеф Марі Жаккард доопрацював технологію вкотре. Навіщо ми приділяємо так багато часу розповідам про текстильні машини? Справа в тому, що верстат Жаккарда увійшов до історії як прообраз обчислювальної машини. Механічна конструкція, звичайно, не могла проводити обчислення, але зміна режимів роботи за допомогою перфокарт лягла в основу технологій програмування. У контексті нашого дослідження насамперед цікавий спосіб збереження команд на носії – папері (у вигляді перфокарти).

Наступна зупинка нашої машини часу – 30-ті роки XIX століття. У цей час жив легендарний математик, філософ-аналітик та інженер Чарльз Беббідж. Він відомий як перший архітектор обчислювальної системи. У 1822 році він приступив до збирання машини відмінностей (автоматизація обчислень). За задумом Беббіджа, машина повинна розраховувати значення поліномів (багаточленів) - цей процес забирав багато часу і приводив до великої кількості помилок. На жаль, технічні проблеми не дозволили закінчити розпочате.

Ще один проект Беббіджа – аналітична машина – мав використовувати перфокарти для завантаження програми. Винахідник запропонував нечувану на той час концепцію: програма складалася на паперовій перфокарті, встановлювалася в машину, і та виконувала подальші дії. До речі, створювати програми на перфокартах допомагала Ада Лавлейс, яка увійшла до історії як перший програміст (у 1970-х роках на її честь назвали мову програмування). Геніальний задум не вдалося реалізувати технічно, лише на початку XX століття послідовники зібрали за кресленнями Беббіджа аналітичну машину.

Подальша доля носіїв даних тісно пов'язана з діяльністю Германа Холеріта. На 1890 в США було намічено черговий перепис населення. Упорядкування результатів попереднього перепису зайняло сім років. Уряд вирішив оптимізувати процес та випробувати метод, запропонований Холеритом. Герман зібрав механізм для зчитування та обробки даних, занесених на перфокарту. Використання нового підходу дозволило завершити перепис лише за 2,5 роки.

Згодом Холеріт заснував Tabulating Machine Company і зайнявся продажем. Справа виявилася прибутковою, в 1911 до Германа приєдналися ще три компанії, що утворили Computing Tabulating Recording Corporation, згодом перейменовану в IBM.

До 1937 року 32 машини на заводі IBM у Нью-Йорку друкують по 5-10 млн перфокарт щодня. Паперові носії застосовувалися повсюдно та набули статусу офіційних документів. Цілком можливо, що перфокарти пішли в історію раніше, але світ захлеснула Друга світова війна.

Епоха магнітних стрічок

У цей час німецький інженер Фріц Пфлюмер створив магнітну плівку. Новий носій складався із тонкого шару паперу, покритого порошком на основі оксиду заліза. Пфлюмер продав технологію компанії AEG, яка розробила перший у світі записуючий та відтворювальний пристрій - Magnetophon. Винахід ретельно приховували до капітуляції Німеччини. Лише на початку 1950-х магнітна плівка вирвалася за межі країни.

Інновацію підхопили звукозаписні та телевізійні компанії, які почали використовувати плівку для запису аудіо та відео. У світ комп'ютерів технологія прийшла в 1951 році, коли Eckert-Mauchly випустила систему UNIVAC I. Насамперед комп'ютер потрапив у те саме бюро, з якого почалася історія IBM - в бюро з перепису населення. Магнітна плівка, що використовувалася в UNIVAC, зберігала кудись. більше інформаціїу порівнянні з паперовими перфокартами (10 000 перфокарт = 1 бобін з плівкою). IBM не залишилася осторонь і перейшла на новий тип носія. Щоб перекласти дані з перфокарт, що накопичилися, Eckert-Mauchly і IBM представили автоматичні перетворювачі.

Згодом бобіни з плівкою обернули на пластикові коробки, саме в такому вигляді «касети» дійшли до наших днів. Плівка стала стандартом де-факто для запису даних, відео та музики.

Настав 1967, керівництво IBM доручило одному з інженерів розробити швидкий і компактний носій, щоб розсилати клієнтам оновлення софту. Команда Девіда Ноубла розробила гнучкий 8-дюймовий (20 см) диск об'ємом 80 Кб із можливістю одноразового запису. Виріб був тендітним і притягував багато пилу. Доопрацьовану версію упаковали у тканину, запечатали у пластик та назвали FD23. Розробка отримала назву «флоппі» або «дискета» (пластикова упаковка була тонка і гнучка, носій як би «плескав крилами», коли його несли в руках або трясли їм у повітрі – звідси і назва floppy, від англійського слова flop – плескати). Дисководами для читання дискет почали обладнати комп'ютери, але шлях до успіху виявився непростим. Дисковод коштував нарівні з самим комп'ютером, багато хто продовжував використовувати плівкові касети.

У 1972 році Алан Шугарт залишив IBM і перейшов до Memorex. Там інженер розробив Memorex 650 - дискету, що перезаписується, об'ємом 175 Кб. 8-дюймові дискети допрацьовували й надалі, довівши обсяг до 1000 Кб.

Однак 8 дюймів для мобільного носія забагато. Якось два співробітники з Shugart Associates (заснована Аланом Шугартом) сиділи в барі разом з Ан Венгом з Wang Laboratories і обговорювали відповідний розмір для дискети. Тоді й народилася ідея, що дискета за розміром не повинна бути більшою за серветку (5,25 дюймів або 13 см). Перші зразки 5,25-дюймових дискет містили до 98 Кб даних. Це був перший формат, який просунула не IBM. Згодом обсяг дискети збільшився до 1200 Кб.

Оптичні технології перемагають

У 1979 році Philips та Sony об'єднали зусилля, щоб створити революційний носій на основі оптичних технологій. Дослідження було розпочато ще в 1977 році інженерами Philips, перший компакт-диск (CD) з'явився на світ у 1982 році.

В основу методу запису лягла концепція нагрівання поверхні диска та утворення на ній точок зі строго певними інтервалами. Зміна точки на рівну поверхню означає одиницю, відсутність зміни – нуль. Щодо розміру диска ходять різні легенди. Кажуть, що діаметр 120 мм обраний не випадково - на диску такого розміру міститься рівно 74 хвилини аудіо при 16-бітному кодуванні та якості 44,1 кГц. Ну а 74 хвилини – це тривалість 9-ї симфонії Людвіга Ван Бетховена.

17 серпня на заводі Philips вийшов альбом шведського гурту ABBA на CD, тоді ж на ринку з'явилися і плеєри. До 1985 року багато звукозаписних компаній перейшли на CD, ціни на програвачі падали. Ще б пак, адже компактний і легкий дисквагою всього 16 г мав товщину 1,2 мм, вміщуючи при цьому 74-90 хвилин якісного звуку.

Стало зрозуміло, що CD можна використовувати для запису даних. У 1985 році Sony та Philips розробили стандарт CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), що дозволяє записувати на диск дані. Записувати CD могли лише виробники на заводах. Незважаючи на переваги CD, дискети залишалися популярними.

Обмеження та недоліки 5,25-дюймових дискет очевидні - носії досить великі і тендітні, в щілини легко проникав бруд. Декілька компаній взялися за розробку нових стандартів. В результаті з'явилися різні модифікації, несумісні один з одним. Проблему вирішила Sony, представивши порівняно просту по конструкції 3,5-дюймову дискету з шторкою, що відсувається. Декілька компаній, включаючи Apple, підтримали розробку Sony. Згодом обсяг дискет збільшився з 400 Кб до 1,44 Мб.

У 1991 році на арені з'явилася компанія Insite Peripherals з Floptical. Інженери поєднали стандартний флоппі-дисковод з інфрачервоним діодом для позиціонування головки, що зчитує, що дозволило збільшити об'єм дискети до 21 Мб. У цьому дисковод міг читати звичайні дискети. Єдиний недолік Floptical – підключення через дорогий інтерфейс SCSI. Через три роки Iomega показала Zip. Незважаючи на схожий формат і розміри 3,5 дюйми, нові дисководи не вміли читати звичайні дискети. Iomega представила дискети обсягом 100, 250 і навіть 750 Мб, але технічні проблемита дорожнеча носіїв зробили свою справу, про Zip ніхто вже не згадує.

Компакт-диски стали як ніколи популярними ближче до середини 1990-х, коли з'явилися спеціальні формати для запису відео (Video CD, Super Video CD) та фото (Photo CD, Picture CD). На початку 90-х Sony та Philips представили CD-R (Compact Disk Recordable) – компакт-диски з можливістю одноразового запису. Наступна відправна точка - 1998 рік, коли все та ж парочка Sony і Philips розробили диск CD-RW (Compact-Disk Rewritable), що перезаписується. У цей час на горизонті замаячив DVD-формат...

Лазерний диск

Першим оптичним носієм даних став так званий Laserdisk (LD), продемонстрований компаніями Philips та МСА у 1972 році. Величезний 30-сантиметровий диск спробували проштовхнути як заміну для відеокасет формату VHS. Laserdisk був практично повністю аналоговий носій з цифровим звуком, диски вміщали до 60 хвилин відео. Зазвичай, виробники випускали кіно на подвійних носіях.

Спочатку диск доводилося перевертати через 60 хвилин на інший бік. Потім виробники техніки випустили плеєри, в яких головка, що зчитує, навчилася переміщатися з одного боку на іншу, при цьому глядачеві все одно доводилося чекати, коли почнеться зчитування. Фільми на двох і більше дисках – окрема історія. Спеціально для таких комплектів Pioneer випустила програвач із двома лотками.

Технологію кілька разів перейменовували, але врятувати її не вдалося. Плеєри з підтримкою LD з'являлися до 2003 року. Нині це раритет.

Замість епілогу

Що було далі, знають усі - з'явилися записувані та перезаписувані DVD, об'ємні флеш-накопичувачі тощо. Зараз на ринку носіїв даних йдуть запеклі війни між HD-DVD та Blu-ray, технологіями нового покоління. А в майбутньому на нас очікують голографічні диски об'ємом від 300 Гб на платівку.

Вступ…………………………………………………………………………...3

Носії інформації……………………………………………………………4

Кодування та зчитування інформації..………………………………………9

Перспективи розвитку…………………….…………………………………….15

Заключение……………………………………………………………………….18

Література.………………………………………………………………………19

Вступ

У 1945 р. Джон фон Нейман (1903-1957), американський вчений, висунув ідею використання зовнішніх пристроїв для зберігання програм і даних. Нейман розробив структурну принципову схемукомп'ютера. Схемі Неймана відповідають і всі сучасні комп'ютери.

Зовнішня пам'ять призначена для тривалого зберігання програм та даних. Пристрої зовнішньої пам'яті(Накопичувачі) є енергонезалежними, вимикання живлення не призводить до втрати даних. Вони можуть бути вбудовані в системний блокабо виконані у вигляді самостійних блоків, пов'язаних із системним через його порти. За способом запису та читання накопичувачі діляться, залежно від виду носія, на магнітні, оптичні та магнітооптичні.

Кодування інформації – це формування певного подання інформації. Комп'ютер може обробляти лише інформацію, подану у числовій формі. Вся інша інформація (наприклад, звуки, зображення, показання приладів тощо) для обробки на комп'ютері повинна бути перетворена на числову форму. Як правило, усі числа в комп'ютері подаються за допомогою нулів та одиниць (а не десяти цифр, як це зазвичай для людей). Іншими словами, комп'ютери зазвичай працюють у двійковій системічислення, оскільки при цьому пристрої для їх обробки виходять значно простішими.

Зчитування інформації - вилучення інформації, що зберігається в пристрої, що запам'ятовує (ЗУ), і передача її в ін пристрої обчислювальної машини. Зчитування інформації проводиться у разі більшості машинних операцій, інколи ж є самостійної операцією.

У ході реферату розглянемо основні типи носіїв інформації, кодування та зчитування інформації, а також перспективи розвитку.

Носії інформації

Історично першими носіями інформації були перфострічкові та перфокарткові пристрої введення-виведення. Слідом за ними прийшли зовнішні записувальні пристрої у вигляді магнітних стрічок, змінних та постійних магнітних дисків та магнітних барабанів.

Магнітні стрічки зберігають і використовують намотаними на котушки. Виділялися котушки двох видів: подають та приймаючі. Стрічки поставляються користувачам на котушках, що подають, і не вимагають додаткової перемотування при встановленні їх в накопичувачі. Стрічка на котушку намотується робочим шаром усередину. Магнітні стрічки належать до накопичувачів непрямого доступу. Це означає, що час пошуку будь-якого запису залежить від його розташування на носії, оскільки фізичний запис не має своєї адреси і щоб її переглянути необхідно переглянути попередні. До пристроїв прямого доступу, що запам'ятовують, відносяться магнітні диски і магнітні барабани. Основна особливість їх у тому, що час пошуку будь-якої записи залежить від її розташування на носії. Кожна фізична запис на носії має адресу, яким забезпечується безпосередній доступом до неї, минаючи інші записи. Наступним видом записуючих пристроїв стали пакети змінних магнітних дисків, що складаються із шести алюмінієвих дисків. Місткість всього пакета становила 7,25 Мбайт.

Розглянемо докладніше сучасні носії інформації.

1. Накопичувач на гнучких магнітних дисках (НГМД – дисковод).

Цей пристрій використовує як носій інформації гнучкі магнітні диски - дискети, які можуть бути 5-ти або 3-дюймовими. Дискета – це магнітний диск на кшталт платівки, вміщений у «конверт». Залежно від розміру дискети змінюється її ємність у байтах. Якщо стандартну дискету розміром 5'25 дюйма міститься до 720 Кбайт інформації, то дискету 3'5 дюйма вже 1,44 Мбайта. Дискети універсальні, підходять на будь-який комп'ютер того ж класу, оснащений дисководом, можуть служити для зберігання, накопичення, розповсюдження та обробки інформації. Дисковод – це пристрій паралельного доступу, тому всі файли однаково легко доступні. Диск покривається зверху спеціальним магнітним шаром, що забезпечує зберігання даних. Інформація записується з двох сторін диска по доріжках, які є концентричними колами. Кожна доріжка поділяється на сектори. Щільність запису даних залежить від густини нанесення доріжок на поверхню, тобто числа доріжок на поверхні диска, а також від густини запису інформації вздовж доріжки. До недоліків належать невелика ємність, що унеможливлює довгострокове зберігання великих обсягів інформації, і не дуже висока надійність самих дискет. В даний час дискети практично не використовуються.

2. Накопичувач на жорсткому магнітному диску (НЖМД – вінчестер)

p align="justify"> Є логічним продовженням розвитку технології магнітного зберігання інформації. Основні переваги:

- Велика ємність;

– простота та надійність використання;

– можливість звертатися до множини файлів одночасно;

- Висока швидкість доступу до даних.

З недоліків можна виділити лише відсутність знімних носіївінформації, хоча в даний час використовуються зовнішні вінчестери та системи резервного копіювання.

У комп'ютері передбачено можливість за допомогою спеціальної системної програми умовно розбивати один диск на кілька. Такі диски, які не існують як окремий фізичний пристрій, а є лише частиною одного фізичного диска, називаються логічними дисками. Логічним дискамприсвоюються імена, як яких використовуються літери латинського алфавіту [С:], [Е:], і т.д.

3. Пристрій для читання компакт-дисків (CD-ROM)

У цих пристроях використовується принцип зчитування сфокусованим лазерним променем борозенок на металізованому шарі, що несе компакт-диска. Цей принцип дозволяє досягти високої густини запису інформації, а, отже, і великої ємності за мінімальних розмірів. Компакт-диск є відмінним засобомзберігання інформації, він дешевий, практично не схильний до будь-яких впливів середовища, інформація, записана на ньому не спотвориться і не зітреться, поки диск не буде знищений фізично, його ємність 650 Мбайт. Має лише один недолік – порівняно невеликий обсяг зберігання інформації.

4. DVD

а)Відмінності DVD від звичайних CD-ROM

Найголовніша відмінність – це, природно, обсяг записуваної інформації. Якщо на звичайний CD-диск можна записати 650 Мб (хоча останнім часом зустрічаються болванки і на 800 Мб, але далеко не всі приводи зможуть прочитати те, що записано на такому носії), то на DVD-диск влізе від 4,7 до 17 Гб. У DVD використовується лазер із меншою довжиною хвилі, що дозволило суттєво збільшити щільність запису, а крім того, DVD має на увазі можливість двошарового запису інформації, тобто на поверхні компакту знаходиться один шар, поверх якого наноситься ще один, напівпрозорий, і перший зчитується крізь другий паралельно . У самих носіях теж відмінностей більше, ніж здається здавалося б. Через те, що щільність запису суттєво зросла, а довжина хвилі стала меншою, змінилися і вимоги до захисного шару – для DVD він становить 0,6 мм проти 1,2 мм у звичайних CD. Природно, що диск такої товщини буде значно тендітнішим, порівняно з класичною болванкою. Тому ще 0,6 мм зазвичай заливаються пластиком з двох сторін, щоб вийшли ті ж 1,2 мм. Але найголовніший бонус такого захисного шару в тому, що завдяки його малому розміру на одному компакт-диску стало можливим записувати інформацію з двох сторін, тобто подвоювати його ємність, при цьому залишаючи розміри практично колишніми.

Б)Ємність DVD

Існує п'ять різновидів DVD-дисків:

1. DVD5 – одношаровий односторонній диск, 4,7 Гб, або дві години відео;

2. DVD9 – двошаровий односторонній диск, 8,5 Гб, або чотири години відео;

3. DVD10 – одношаровий двосторонній диск, 9,4 Гб, або 4,5 години відео;

4. DVD14 – двосторонній диск, два шари на одній та один на іншій стороні, 13,24 Гб, або 6,5 годин відео;

5. DVD18 – двошаровий двосторонній диск, 17 Гб, або більше восьми годин відео.

Найпопулярніші стандарти – DVD5 та DVD9.

в)Можливості

Ситуація з DVD-носіями зараз нагадує аналогічну із CD, на яких довгий час теж зберігали лише музику. Зараз можна зустріти не лише фільми, а й музику (так звані DVD-Audio) і збірки софту, ігри та фільми. Звичайно, основною сферою використання є кінопродукція.

г)Звук у DVD

Звуковий супровід може бути закодований у багатьох форматах. Найвідоміші та найчастіше використовувані – Dolby Prologic, DTS та Dolby Digital всіх версій. Тобто фактично у форматах, що використовуються у кінотеатрах для отримання максимально точної та яскравої звукової картини.

Д)Механічні пошкодження

До механічних пошкоджень диски CD та DVD однаково чутливі. Тобто подряпина є подряпина. Однак через значно більшу щільність запису втрати на DVD-диску будуть більш значними. Зараз існують програми, які можуть відновлювати інформацію навіть із пошкоджених дисків, щоправда, з пропуском пошкоджених секторів.

Швидко зростаючий ринок портативних жорстких дисків, призначених для транспортування великих обсягів даних, привернув увагу одного з найбільших виробників вінчестерів. Компанія Western Digital оголосила про випуск одразу двох моделей пристроїв під назвою WD Passport Portable Drive. У продаж надійшли варіанти ємністю 40 та 80 Гб. Портативні пристрої WD Passport Portable Drive засновані на 2,5-дюймових HDD WD Scorpio EIDE. Вони упаковані в міцний корпус, обладнані підтримкою технології Data Lifeguard і не потребують додаткового джерела живлення (живлення через USB). Виробник зазначає, що накопичувачі не гріються, працюють тихо та споживають мало енергії.

Потреба зберігати будь-яку інформацію в людини з'явилася ще в доісторичні часи, чому яскравий приклад - наскальний живопис, який зберігся й донині. Наскельні малюнки можна по праву назвати найзносостійкішим носієм інформації на даний момент, хоча з портативністю та зручністю використання є деякі труднощі. З появою ЕОМ (і ПК зокрема) розробка ємних та зручних у використанні носіїв інформації стала особливо актуальною.

Паперові носії

У перших комп'ютерах використовувалася перфокарти та перфорована паперова стрічка, намотана на бобіни, так звана перфострічка. Її прабатьками були автоматизовані ткацькі верстати, зокрема машина Жаккара, фінальний варіантякої було створено винахідником (на честь якого її названо) в 1808 року.Для автоматизації процесу подачі ниток використовувалися перфоровані пластини:

Перфокарти – картонні картки, які використовували подібний метод. Їх було багато різновидів як з отворами, які відповідали за "1" у двійковому коді, так і текстового вигляду. Найпоширенішим був формат IBM: розмір карти становив 187х83 мм, на ній інформація розташовувалася в 12 рядків та 80 стовпців. У сучасних термінах одна перфокарта зберігала 120 байт інформації. Для введення інформації перфокарти потрібно було подавати у певній послідовності.

У перфострічці використовується той самий принцип. Інформація зберігається у вигляді отворів. Перші комп'ютери, створені в 40-х роках минулого століття працювали як з даними, що вводяться за допомогою перфострічки в реальному часі, так і використовували деяку подобу оперативної пам'ятіпереважно з використанням електронно-променевих трубок. Паперові носії активно використовувалися у 20-50 роках, після чого поступово почали замінюватись магнітними носіями.

Магнітні носії

У 50-х роках розпочався активний розвиток магнітних носіїв. За основу було взято явище електромагнетизму (освіта магнітного поля в провіднику при пропусканні струму через нього). Магнітний носій складається з поверхні, покритої феромагнетиком і зчитує/пишучої головки (сердечник з обмоткою). По обмотці протікає струм, утворюється магнітне поле певної полярності (залежно від напрямку струму). Магнітне поле впливає на феромагнетик і магнітні частинки в ньому поляризуються у напрямку дії поля та створюють залишкову намагніченість. Для запису даних різні ділянки виробляється вплив магнітним полем різної полярності, а при зчитуванні даних реєструються зони, в яких змінюється напрямок залишкової намагніченості феромагнетика. Першими такими носіями були магнітні барабани: великі металеві циліндри, покриті феромагнетиком. Навколо них встановлювалися зчитувальні голівки.

Після них з'явився жорсткий дискв 1956 році, це був 305 RAMAC компанії IBM, який складався з 50 дисків діаметром 60 см, за розміром був порівнянний з великим холодильником сучасного формату Side-by-Side і важив трохи менше тонни. Його обсяг становив неймовірні на той час 5 МБ. Головка вільно переміщалася поверхнею диска і швидкість роботи була вищою, ніж у магнітних барабанів.Процес навантаження 305 RAMAC у літак:

Обсяг швидко почав збільшуватися і наприкінці 60-х IBM випустила високошвидкісний накопичувач з двома дисками ємністю по 30 МБ. Виробники активно працювали над зменшенням габаритів і до 1980 жорсткий диск мав розміри 5.25-дюймового приводу. З тих часів конструкція, технології, об'єм, щільність та розміри зазнали колосальних змін і найпопулярнішими стали форм-фактори та 3.5, 2.5 дюйми, щонайменше – 1.8 дюйми, а обсяги вже досягають десятка терабайт на одному носії.

Деякий час використовувався ще формат IBM Microdrive, який являв собою мініатюрний жорсткий диск у форм-факторі карти пам'яті CompactFlash тип ІІ. Випущений у 2003 році, пізніше проданий компанії Hitachi.

Паралельно розвивалася магнітна стрічка. З'явилася вона разом із виходом першого американського комерційного комп'ютера UNIVAC I 1951 року. Знову ж таки постаралася компанія IBM. Магнітна стрічка являла собою тонку пластикову смугу з магніточутливим покриттям. З тих часів використовувалася в різних форм-факторах.

Починаючи з бобін, стрічкових картриджів та закінчуючи компакт-касетами та відеокасетами VHS. У комп'ютерах використовувалися починаючи з 70 років і закінчуючи 90-ми (вже значно менших кількостях). Часто як зовнішній носій до ПК використовувався магнітофон, що підключається.

Накопичувачі на магнітній стрічці під назвою Стрімери застосовуються і зараз, переважно в промисловості та великого бізнесу. На даний момент використовуються бобіни стандарту. Linear Tape-Open (LTO), а рекорд цього року поставилиIBM і FujiFilm, примудрившись записати на стандартну бобіну 154 терабайти інформації. Попередній рекорд – 2.5 терабайт, LTO 2012 року.

Ще один тип магнітних носіїв – дискети або флоппі-диск. Тут шар феромагнетика наноситься на гнучку, легку основу та поміщається у пластиковий корпус. Такі носії були прості з погляду виготовлення та відрізнялися невисокою вартістю. Перша дискета мала форм-фактор 8 дюймів і з'явилася наприкінці 60-х. Автор - знову IBM. До 1975 року ємність досягла 1 МБ. Хоча популярність дискети заробили завдяки вихідцям з IBM, які започаткували власну компанію Shugart Associates і в 1976 випустили дискету формату 5.25 дюйма, ємність становила 110 КБ.До 1984 року ємність вже становила 1.2 МБ, а Sony подсуетилась з компактнішим форм-фактором 3.5 дюйма. Такі дискети досі можна знайти в багатьох будинках.

Компанія Iomega випустила у 1980-х картриджі з магнітними дисками Bernoulli Box, ємністю 10 та 20 МБ, а у 1994 році – так званіZip розміром 3.5 дюйма об'ємом 100 МБ, до кінця 90-х вони досить активно використовувалися, але конкурувати з компакт-дисками їм було не по зубах.

Оптичні носії

Оптичні носії мають форму дисків, читання їх ведеться з допомогою оптичного випромінювання, зазвичай лазера. Промінь лазера прямує на спеціальний шар і відбивається від нього. При відображенні промінь модулюється дрібними виїмками на спеціальному шарі, під час реєстрації та декодування цих змін відновлюється записана на диск інформація. Вперше технологію оптичного запису з використанням світлопропускного носія була розроблена Девідом Полом Греггом в 1958 році і запатентована в 1961 і 1990 роках, а в 1969 компанія Philips створила так званий LaserDisc, в якому світло відбивалося. Вперше публіці LaserDisc був показаний у 1972 році, а у продаж надійшов у 1978. За розміром він був близьким до вінілових платівок і призначався для фільмів.

У сімдесятих роках почалася розробка оптичних носіїв нового зразка, в результаті Philips і Sony представили в 1980 формат CD (Compact Disk), який був вперше продемонстрований в 1980 році. У продаж компакт-диски та апаратура надійшли у 1982 році. Спочатку використовувалися для аудіо, що містилося до 74 хвилин. У 1984 році Philips та Sony створили стандарт CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) для будь-яких типів даних. Об'єм диска становив 650 МБ, пізніше – 700 МБ. Перші диски, які можна було записувати в домашніх умовах, а не на заводі, були випущені в 1988 році і отримали назву CD-R (Compact Disc Recordable), а CD-RW, що дозволяють багаторазовий перезапис даних на диску, з'явилися вже в 1997 році.

Форм-фактор не змінювався, збільшувалася щільність запису. 1996 року з'явився формат DVD(Digital Versatile Disc), який мав ту ж форму та діаметр 12 см, а об'єм - 4.7 ГБ або 8.5 ГБ у двошарового. Для роботи з DVD-дисками були випущені відповідні приводи, обернено сумісні з CD. У наступні роки було випущено ще кілька стандартів DVD.

У 2002 році світові були представлені два різні та несумісні формати. оптичних дисківнового покоління: HD DVD та Blu-ray Disc (BD). В обох випадках для запису та читання даних використовується блакитний лазер із довгою хвилі 405 нм, що дозволило ще збільшити щільність. HD DVD здатний зберігати 15 ГБ, 30 ГБ або 45 ГБ (один, два або три шари), Blu-ray – 25, 50, 100 та 128 ГБ. Останній став популярнішим і 2008 року компанія Toshiba (один із творців) відмовилася від HD DVD.

Напівпровідникові носії

У 1984 році компанія Toshiba запропонувала напівпровідникові носії, так звану флеш-пам'ять NAND, яка стала популярна через десятиліття після винаходу. Другий варіант NOR був запропонований Intel у 1988 році та використовується для зберігання програмних кодів, наприклад BIOS. NAND-пам'ять використовується зараз у картах пам'яті, флешках, SSD-накопичувачах та гібридних жорстких дисках.

Технологія NAND дозволяє створювати чіпи з високою щільністю запису, вона компактна, менш енерговитратна у використанні та має більш високу швидкість роботи (порівняно з жорсткими дисками). Основним мінусом зараз є досить висока вартість.

Хмарні сховища

З розвитком всесвітньої мережі, збільшенням швидкостей та мобільного інтернету з'явилися численні хмарні сховища, у яких дані зберігаються на численних розподілених у мережі серверах. Дані зберігаються та обробляються у так званому віртуальномухмарі та користувач має до них доступ за наявності доступу до Інтернету. Фізично сервери можуть бути віддалено один від одного. Є як спеціалізовані сервіситипу Dropbox, і варіанти компаній-виробників ПЗ чи пристроїв. У Microsoft - OneDrive (раніше SkyDrive), iCloud Apple, Google Диск і так далі.

Основні види носіїв інформації

Носії інформації: живі істоти, неживі об'єкти та структури, сигнал, знак, символ. Будь-який об'єкт несе якусь інформацію про себе та навколишні предмети, тобто є носієм інформації.

Існує уявлення, що носії інформації мають речові, матеріальні властивості та властивості відносин. Перші мають на увазі властивості речовин, з яких виготовлені носії; другі – властивості процесів та полів, за допомогою яких існують носії та треті – елементні (видові) властивості, що дозволяють виділяти одні носії серед інших, наприклад за формою та розміром. Речові носії ділять на: локальні (комп'ютер), відчужувані (диски, що переносяться, і дискети) і розподілені (лінії зв'язку). Щодо останніх не існує однозначної думки тому, що канали зв'язку можна подати у вигляді носіїв даних, але одночасно є середовищем їх передачі.

Зазвичай під носіями інформаціїмають на увазі загальноприйняту назву їх форми, тобто: папір (книга, брошура і т.п.), платівка (грамплатівка, фотопластинка), плівка (фото, кіноплівка, рентгенівська плівка) аудіокасета, дискета, мікроформа (фотоплівка, мікрофільм, мікрофіша відеокасета, компакт-диск ( CD, DVD) і т.д.

Здавна відомі такі носії, як: камінь (наскельні малюнки, кам'яні плити), глиняні таблички, пергамент, папірус, береста та інші. Потім з'явилися такі носії: папір, пластмаса, фотоматеріали, магнітні та оптичні матеріали та інше.

Нині вони поділяються на: традиційні та машиночитані. Під традиційнимибудемо розуміти такі носії інформації: папір, полотно, пластмаса (грамплатівка), магнітна стрічка (аудіо та відеокасета), фотографічні матеріали (фотоплівка, фотопластина, фотовідбиток, мікроносій) тощо. До машиночитаним носіямвіднесемо: дискети (гнучкі магнітні диски), жорсткі магнітні та компактні (оптичні, магнітооптичні та інші) диски, флеш-карти та інші носії інформації, призначені для використання у комп'ютерних пристроях, комплексах, системах та мережах. Інформація записується на носій за допомогою зміни фізичних, хімічних або механічних властивостей пам'яті.

Варіант класифікації носіїв інформації, які у комп'ютерної техніці, представлений на Рис. 5-1.

Рис. 5-1. Класифікація носіїв інформації, що використовуються

у комп'ютерній техніці

Зазначимо, що такий поділ умовний. Так, наприклад, за допомогою спеціальних пристроївна комп'ютерах можна працювати зі звичайними аудіо та відеокасетами, а пристрої для запису та довготривалого зберігання даних (стримери) використовують загальновідомі магнітні носії (магнітні стрічки) тощо. Тому до традиційних носіїв відноситимемо дані аналогового характеру, а до машиночитаних, тобто використовуваних у комп'ютерах, - цифрові дані або електронні інформаційні ресурси(ЕІР).

Надамо їм коротку характеристику.

Магнітооптичний диск (МО) диск поміщений у пластиковий конверт (картридж). МО-диск є універсальним, оперативним, високонадійним пристроєм перенесення та зберігання інформації. Характеризуються високою густиною запису інформації.Диски діаметром 3.5" мають об'єм 128 Мб – 1,3 Гб, а діаметром 5.25" – від 2,3 до 9,1 Гб. Швидкість обертання диска – 2000 об/хв.

) застосовуються для:

• записи
• зберігання
• читання
• передачі (розповсюдження)
• створення творів комп'ютерного мистецтва