Nośnik informacji. Klasyfikacja nośników danych

Nośnik informacji- przedmiot używany przez osobę do długotrwałego przechowywania informacji.

Dyski optyczne

Nośniki pamięci w kształcie dysku, które można odczytać za pomocą lasera. Informacje są przechowywane w postaci dołów (dołek - dół) i gruntów (ziemia - ziemia) na warstwie poliwęglanu. Jeśli światło jest skupione między wgłębieniami (na soczewce), fotodioda rejestruje maksymalny sygnał. Jeśli światło pada na dół, fotodioda rejestruje mniejsze natężenie światła.

Pierwsza generacja

Płyta kompaktowa (CD)- opracowany przez Sony i Phillips w 1979 roku, używany głównie do nagrywania plików audio. Mają pojemność od 650 MB do 900 MB. Są one podzielone na CD-R (Compact Disc Recordable) do nagrywania pojedynczego i CD-RW (Compact Disc ReWritable) do wielokrotnego nagrywania. Jak dotąd bardzo często.

Drugie pokolenie

Cyfrowy dysk uniwersalny (DVD)- ogłoszono w 1995 r. Ze względu na gęstszą strukturę powierzchni roboczej i możliwość nałożenia jej na obie strony płyty znacznie przewyższa płyty CD objętością od (1,46 GB do 17,08 GB). Dzielą się również na DVD-R i DVD-RW, DVD+R i DVD+RW, które są bardziej zaawansowane niż dwa poprzednie oraz DVD-RAM, który pozwala na znacznie większą liczbę przepisywania niż DVD+RW. Obecnie najpopularniejsze dyski optyczne.

Cyfrowy dysk wielowarstwowy (DMD) to dysk optyczny opracowany przez D Data Inc. Dysk jest oparty na technologii optycznego przechowywania danych 3D, co oznacza, że laser odczytuje dane z kilku powierzchni roboczych jednocześnie. DMD mogą przechowywać od 22 do 32 GB informacji binarnych. DMD są pokryte zastrzeżonymi chemikaliami, które reagują, gdy czerwony laser oświetla określoną warstwę. W tym momencie reakcja chemiczna wytwarza sygnał, który później zostanie odczytany z dysku. Z tego powodu dyski mogą potencjalnie pomieścić do 100 GB danych.

Fluorescencyjny dysk warstwowy (FMD)- format nośnika optycznego opracowany przez Constellation 3D, który wykorzystuje fluorescencję zamiast odbicia do przechowywania danych, co pozwala pracować zgodnie z zasadami dużej pamięci optycznej i mieć do 100 warstw. Pozwalają pomieścić do 1 TB wielkości zwykłej płyty CD. Wgłębienia na dysku są wypełnione materiałem fluorescencyjnym. Kiedy skupione jest na nich spójne światło lasera, migają, emitując niespójne fale świetlne o różnych długościach fal. Dopóki dysk jest czysty, światło może bez przeszkód przechodzić przez wiele warstw. Czyste dyski mają zdolność filtrowania światła laserowego (w oparciu o długość fali i spójność), jednocześnie osiągając wyższy stosunek sygnału do szumu niż dyski oparte na odbiciu. Dzięki temu możesz mieć wiele warstw.

trzecia generacja

Płyta Blu-ray (BD)- format dysku optycznego używany do zapisu danych cyfrowych o dużej gęstości. Nowoczesna wersja tej płyty została wprowadzona w 2006 roku. Swoją nazwę (blue ray - blue beam) zawdzięcza technologii zapisu i odczytu za pomocą krótkofalowego niebieskiego lasera, który umożliwił kompaktowanie danych na dysku. Może pomieścić od 8 do 50 GB.

DVD o dużej pojemności (HD DVD)- analog poprzedniego formatu dysku o pojemności do 30 GB.Nieobsługiwany od 2008 r., aby uniknąć wojen formatowych.

Wielozadaniowy dysk warstwowy o dużej pojemności (HDVMD)- format nośników cyfrowych na dyskach optycznych, przeznaczony do przechowywania wideo w wysokiej rozdzielczości i innych danych multimedialnych wysokiej jakości. Na jednej warstwie HD VMD można umieścić do 5 GB danych, ale dzięki temu, że dyski są wielowarstwowe (do 20 warstw), ich pojemność sięga 100 GB. W przeciwieństwie do poprzednich dwóch formatów wykorzystuje czerwony laser, który umożliwia ich odczyt przez napędy obsługujące dyski CD i DVD.

czwarta generacja

Holograficzny dysk uniwersalny (HVD)- rozwijanie formatu perspektywicznego dyski optyczne, co wiąże się ze znacznym zwiększeniem ilości danych zapisanych na dysku w porównaniu do Blu-Ray i HD DVD. Wykorzystuje technologię znaną jako holografia, która wykorzystuje dwa lasery, jeden czerwony i jeden zielony, połączone w jedną równoległą wiązkę. Zielony laser odczytuje dane zakodowane w siatce z warstwy holograficznej blisko powierzchni dysku, podczas gdy czerwony laser służy do odczytu sygnałów pomocniczych z normalnej warstwy CD głęboko w dysku. Szacunkowa pojemność - do 4 TB.

Dyski twarde

Dysk twardy- urządzenie pamięci masowej, główne urządzenie pamięci masowej w większości komputerów. Zasada działania opiera się na zmianie wektorów magnesowania domen (niewielkiej części dysku) dysku magnetycznego pod wpływem prądu przemiennego w cewce na końcu głowicy czytającej. Powszechny ze względu na bardzo dużą pojemność i szybkość działania. Wiele dysków twardych hałasuje. Dyski domowe zazwyczaj przechowują informacje w ilości do 1 TB. Istnieją również zewnętrzne dyski twarde podłączone do komputera przez port USB, nie zapewniają one takiej samej prędkości jak wewnętrzne, ale zapewniają taką samą dużą pojemność. Ponadto opracowywane są hybrydowe dyski twarde z elementami pamięci flash.

Nośniki korzystające z technologii pamięci flash

Pamięć flash- rodzaj półprzewodnikowej technologii elektrycznie przeprogramowalnej pamięci. Zasada działania półprzewodnikowej technologii pamięci flash polega na zmianie i rejestracji ładunku elektrycznego w izolowanym obszarze („kieszonce”) struktury półprzewodnikowej. Zaletami takich nośników są zwartość, niski koszt, wytrzymałość mechaniczna, duża objętość, szybkość i niski pobór mocy. Poważną wadą tej technologii jest ograniczona żywotność nośników.

Pamięć flash USB- urządzenie pamięci wynalezione w 2000 roku. Bardzo popularny ze względu na łatwość obsługi i wszechstronność. Może przechowywać informacje bez prądu przez okres do 10 lat.

Karta pamięci- urządzenie pamięci masowej różnych odmian używane do niektórych urządzeń, takich jak Telefony komórkowe, PDA, rejestratory samochodowe. Najpopularniejszym standardem jest microSD.

UWAGA!
Oto bardzo skrócony tekst streszczenia. Pełna wersja Esej o informatyce można pobrać bezpłatnie z powyższego linku.

Rodzaje nośników pamięci

Nośnik informacji- środowisko fizyczne bezpośrednio przechowujące informacje. Głównym nośnikiem informacji dla człowieka jest jego własna pamięć biologiczna (ludzki mózg). Własną pamięć danej osoby można nazwać pamięcią roboczą. Tutaj słowo „operacyjny” jest synonimem słowa „szybki”. Wyuczona wiedza jest odtwarzana przez osobę natychmiast. Własną pamięć możemy też nazwać pamięcią wewnętrzną, gdyż jej nośnik – mózg – znajduje się w nas.

Nośnik informacji- ściśle określona część określonego systemu informatycznego, która służy do pośredniego przechowywania lub przesyłania informacji.

Podstawa nowoczesności Technologie informacyjne- To jest komputer. Jeśli chodzi o komputery, możemy mówić o nośnikach pamięci jako zewnętrznych urządzeniach pamięci masowej (pamięć zewnętrzna). Nośniki te można klasyfikować ze względu na różne cechy, np. ze względu na rodzaj wykonania, materiał, z którego wykonany jest nośnik itp. Jedną z opcji klasyfikacji nośników informacji pokazano na ryc. 1.1.

Lista nośników danych na ryc. 1.1 nie jest wyczerpujący. Niektóre nośniki pamięci zostaną omówione bardziej szczegółowo w poniższych sekcjach.

Nośniki taśmowe

Taśma magnetyczna- magnetyczny nośnik zapisu, który jest cienką elastyczną taśmą składającą się z podstawy i magnetycznej warstwy roboczej. Właściwości robocze taśmy magnetycznej charakteryzują się czułością podczas nagrywania oraz zniekształceniami sygnału podczas nagrywania i odtwarzania. Najpowszechniej stosowana jest wielowarstwowa taśma magnetyczna z warstwą roboczą igiełkowatych cząstek magnetycznie twardych proszków gamma-tlenku żelaza (y-Fe2O3), dwutlenku chromu (CrO2) i gamma-tlenku żelaza modyfikowanych kobaltem, zwykle zorientowanych w kierunek magnesowania podczas nagrywania.

Nośniki dyskowe

Nośniki dyskowe odnoszą się do nośników maszynowych z bezpośrednim dostępem. Koncepcja bezpośredniego dostępu oznacza, że PC może „zaadresować” ścieżkę, na której zaczyna się sekcja z wymaganymi informacjami lub gdzie należy zapisać nowe informacje.

Dyski twarde są najbardziej zróżnicowane:

Napędy dyskietek (FPHD), to także dyskietki, to także dyskietki
Dyski twarde (HDD), to także dyski twarde (popularnie po prostu „śrubki”)
Napędy optyczne CD:

CD-ROM (dysk kompaktowy ROM)
DVD-ROM

Istnieją inne rodzaje dyskowych nośników pamięci, na przykład dyski magnetooptyczne, ale ze względu na ich niewielką popularność nie będziemy ich brać pod uwagę.

Napędy dyskietek

Jakiś czas temu dyskietki były najpopularniejszym sposobem przesyłania informacji z komputera na komputer, ponieważ Internet był wówczas rzadkością, sieć komputerowa też, a czytniki CD-ROM były bardzo drogie. Dyskietki są nadal używane, ale już dość rzadko. Głównie do przechowywania różnych kluczy (na przykład podczas pracy z systemem klient-bank) oraz do przesyłania różnych informacji sprawozdawczych do państwowych służb nadzorczych.

Dyskietka- przenośny magnetyczny nośnik danych służący do wielokrotnego zapisu i przechowywania danych o stosunkowo niewielkiej objętości. Ten typ mediów był szczególnie powszechny w latach 70. i na początku XXI wieku. Zamiast terminu „dyskietka” czasami używany jest skrót GMD - „dyskietka magnetyczna” (odpowiednio urządzenie do pracy z dyskietkami nazywa się NGMD - „dyskietka”, wersja slangowa to dyskietka, dyskietka , floppar z angielskiej dyskietki lub ogólnie „ciasteczko”). Zwykle dyskietka to elastyczna płytka z tworzywa sztucznego pokryta warstwą ferromagnetyczną, stąd angielska nazwa „dyskietka” („dyskietka”). Ta płytka jest umieszczona w plastikowej obudowie, która chroni warstwę magnetyczną przed fizycznym uszkodzeniem. Skorupa jest elastyczna lub trwała. Dyskietki są odczytywane i zapisywane za pomocą specjalnego urządzenia - stacji dysków (stacji dyskietek). Dyskietka zwykle ma funkcję ochrony przed zapisem, która umożliwia udzielanie dostępu tylko do odczytu danych. Wygląd Dyskietka 3,5” jest pokazana na ryc. 1.2.

Dysk twardy

Dyski twarde jako dyski twarde są szeroko stosowane w komputerach PC.

Termin Winchester wywodzi się od slangowej nazwy pierwszego dysku twardego 16 kV (IBM, 1973), który miał 30 ścieżek po 30 sektorów, co przypadkowo zbiegło się z kalibrem 30/30 słynnego karabinu myśliwskiego Winchester.

Napędy optyczne

płyta CD(„CD”, „Shape CD”, „CD-ROM”, „CD ROM”) - optyczny nośnik danych w postaci dysku z otworem w środku, z którego informacje są odczytywane za pomocą lasera. Płyta CD została pierwotnie stworzona do przechowywania cyfrowych plików audio (nazywana Audio-CD), ale obecnie jest szeroko stosowana jako urządzenie do przechowywania ogólnego przeznaczenia (nazywane CD-ROM). Płyty Audio CD są sformatowane inaczej niż płyty CD z danymi, a odtwarzacze CD zazwyczaj mogą je tylko odtwarzać (oczywiście oba typy płyt CD można odczytać na komputerze). Istnieją płyty zawierające zarówno informacje dźwiękowe, jak i dane – można ich słuchać na odtwarzaczu CD i czytać na komputerze.

Dyski optyczne zwykle mają podstawę z poliwęglanu lub szkła poddanego obróbce cieplnej. Warstwa robocza dysków optycznych jest wykonana w postaci najcieńszych warstw topliwych metali (tellur) lub stopów (telur-selen, tellur-węgiel, tellur-selen-ołów itp.), barwników organicznych. Powierzchnia informacyjna dysków optycznych pokryta jest milimetrową warstwą wytrzymałego przezroczystego tworzywa sztucznego (poliwęglanu). W procesie zapisu i odtwarzania na dyskach optycznych rolę przetwornika sygnału pełni wiązka laserowa skupiona na warstwie roboczej dysku w plamkę o średnicy około 1 μm. Gdy dysk się obraca, wiązka lasera podąża wzdłuż ścieżki dysku, której szerokość również jest bliska 1 μm. Zdolność do skupienia wiązki w małym miejscu umożliwia tworzenie śladów na dysku o powierzchni 1–3 μm. Jako źródło światła stosuje się lasery (argonowe, helowo-kadmowe itp.). W rezultacie gęstość zapisu jest o kilka rzędów wielkości większa niż granica przewidziana metodą zapisu magnetycznego. Pojemność informacyjna dysku optycznego sięga 1 GB (przy średnicy dysku 130 mm) i 2-4 GB (przy średnicy 300 mm).

Otrzymał również powszechne zastosowanie jako nośnik informacji płyty magnetooptyczne wpisz RW (Re Writeable). Informacje zapisywane są na nich przez głowicę magnetyczną przy jednoczesnym wykorzystaniu wiązki laserowej. Promień lasera nagrzewa punkt na dysku, a elektromagnes zmienia orientację magnetyczną tego punktu. Odczytu dokonuje wiązka lasera o mniejszej mocy.

W drugiej połowie lat 90. pojawiły się nowe, bardzo obiecujące nośniki udokumentowanej informacji – cyfrowe uniwersalne dyski wideo DVD (Digital Versatile Disk) typu DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R o dużej pojemności (do 17 GB).

Zgodnie z technologią zastosowania optyczne, magnetooptyczne i cyfrowe płyty CD dzielą się na 3 główne klasy:

Dyski z trwałą (nieusuwalną) informacją (CD-ROM). Są to plastikowe płyty CD o średnicy 4,72 cala i grubości 0,05 cala. Wykonane są z oryginalnego szklanego krążka, na który naniesiona jest warstwa fotorejestracyjna. W tej warstwie laserowy system zapisu tworzy system wżerów (śladów w postaci mikroskopijnych wgłębień), który jest następnie przenoszony na zreplikowane dyski z kopiami. Odczyt informacji odbywa się również za pomocą wiązki laserowej w napędzie optycznym komputera osobistego. Płyty CD-ROM mają zazwyczaj pojemność 650 MB i służą do nagrywania cyfrowych programów audio, oprogramowanie do komputerów itp.;
Płyty umożliwiające jednorazowe nagranie i wielokrotne odtwarzanie sygnałów bez możliwości ich kasowania (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - nagrane raz, liczone wielokrotnie). Stosowane są w archiwach elektronicznych i bankach danych, na zewnętrznych dyskach komputerowych. Stanowią podstawę wykonaną z przeźroczystego materiału, na który nakładana jest warstwa robocza;
Odwracalne dyski optyczne umożliwiające wielokrotne nagrywanie, odtwarzanie i kasowanie sygnałów (CD-RW; CD-E). Są to najbardziej wszechstronne dyski, które mogą zastąpić nośniki magnetyczne w niemal wszystkich obszarach zastosowań. Są podobne do dysków jednokrotnego zapisu, ale zawierają warstwę operacyjną, w której fizyczne procesy zapisu są odwracalne. Technologia produkcji takich płyt jest bardziej skomplikowana, przez co są one droższe niż płyty jednokrotnego zapisu.

Obecnie dyski optyczne (laserowe) są najbardziej niezawodnymi nośnikami materialnymi udokumentowanej informacji zapisanej cyfrowo. Jednocześnie trwają prace nad stworzeniem jeszcze bardziej zwartych nośników informacji z wykorzystaniem tzw. nanotechnologii współpracujących z atomami i cząsteczkami. Gęstość upakowania elementów złożonych z atomów jest tysiące razy większa niż we współczesnej mikroelektronice. W rezultacie jedna płyta CD wykonana przy użyciu nanotechnologii może zastąpić tysiące płyt laserowych.

Media elektroniczne

Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie rozważane wcześniej nośniki są również pośrednio związane z elektroniką. Istnieje jednak rodzaj nośnika, na którym informacje są przechowywane nie na dyskach magnetycznych / optycznych, ale w układach pamięci. Te mikroukłady są wykonane w technologii FLASH, dlatego takie urządzenia są czasami nazywane dyskami FLASH (popularnie po prostu „dysk flash”). Mikroukład, jak można się domyślić, nie jest dyskiem. Jednak systemy operacyjne definiują nośnik pamięci z pamięcią FLASH jako dysk (dla wygody użytkownika), więc nazwa „dysk” ma prawo istnieć.

Pamięć flash (ang. Flash-Memory) - rodzaj półprzewodnikowej pamięci nieulotnej wielokrotnego zapisu. Pamięć flash można odczytywać dowolną liczbę razy, ale można ją zapisywać tylko ograniczoną liczbę razy (zwykle około 10 000 razy). Pomimo tego, że istnieje taka granica, 10 tysięcy cykli przepisywania to znacznie więcej, niż może wytrzymać dyskietka lub CD-RW. Wymazywanie odbywa się w sekcjach, więc nie można zmienić jednego bitu lub bajtu bez przepisania całej sekcji (to ograniczenie dotyczy najpopularniejszego obecnie typu pamięci flash - NAND). Przewagą pamięci flash nad pamięcią konwencjonalną jest jej nieulotność - po wyłączeniu zasilania zawartość pamięci zostaje zachowana. Przewagą pamięci flash nad dyskami twardymi, dyskami CD-ROM, DVD jest brak ruchomych części. Dlatego pamięć flash jest bardziej kompaktowa, tańsza (wliczając w to koszt urządzeń do odczytu i zapisu) oraz zapewnia szybszy dostęp.

Przechowywanie danych

Przechowywanie danych Jest to sposób rozpowszechniania informacji w czasie i przestrzeni. Sposób przechowywania informacji zależy od jej nośnika (książka to biblioteka, obraz to muzeum, fotografia to album). Ten proces jest tak stary, jak życie ludzkiej cywilizacji. Już w starożytności człowiek stawał przed koniecznością przechowywania informacji: nacięcia na drzewach, aby nie zgubić się podczas polowania; liczenie przedmiotów za pomocą kamyków, sęków; wizerunki zwierząt i epizody polowań na ścianach jaskiń.

Komputer jest przeznaczony do kompaktowego przechowywania informacji z możliwością szybkiego dostępu do nich.

System informacyjny- jest to repozytorium informacji, wyposażone w procedury wprowadzania, wyszukiwania oraz umieszczania i wydawania informacji. Obecność takich procedur jest główną cechą systemów informacyjnych, która odróżnia je od prostych zbiorów materiałów informacyjnych.

Od informacji do danych

Ludzie mają różne podejścia do przechowywania informacji. Wszystko zależy od tego, ile to jest i jak długo trzeba to przechowywać. Jeśli jest mało informacji, można je zapamiętać w umyśle. Nie jest trudno zapamiętać imię twojego przyjaciela i jego nazwisko. A jeśli potrzebujesz zapamiętać jego numer telefonu i adres domowy, używamy notatnika. Kiedy informacje są przechowywane (przechowywane), nazywa się to danymi.

Dane w komputerze mają inny cel. Niektóre z nich są potrzebne tylko przez krótki czas, inne muszą być przechowywane przez długi czas. Ogólnie rzecz biorąc, w komputerze jest sporo „podstępnych” urządzeń, które są przeznaczone do przechowywania informacji. Na przykład rejestry procesora, pamięć podręczna rejestrów itp. Ale większość „zwykłych śmiertelników” nawet nie słyszała takich „okropnych” słów. Dlatego ograniczamy się do rozważań pamięć o swobodnym dostępie(RAM) i pamięć trwała, która obejmuje nośniki pamięci, które już rozważaliśmy.

Pamięć RAM komputera

Jak już wspomniano, komputer ma również kilka sposobów przechowywania informacji. Bardzo szybki sposób zapamiętywanie danych polega na zapisywaniu ich w elektronicznych mikroukładach. Ta pamięć nazywa się RAM. RAM składa się z komórek. Każda komórka może przechowywać jeden bajt danych.

Każda komórka ma swój własny adres. Możemy założyć, że jest to jak numer komórki, więc takie komórki są również nazywane komórkami adresowymi. Gdy komputer wysyła dane do pamięci RAM w celu przechowywania, zapamiętuje adresy, w których dane są umieszczane. Odnosząc się do komórki adresowej, komputer znajduje w niej bajt danych.

Regeneracja pamięci RAM

Komórka adresowa w pamięci RAM przechowuje jeden bajt, a ponieważ bajt składa się z ośmiu bitów, jest w nim osiem komórek bitowych. Każda komórka bitowa układu RAM przechowuje ładunek elektryczny.

Ładunki nie mogą być długo przechowywane w ogniwach - "drenują". W ciągu zaledwie kilku dziesiątych sekundy ładunek w komórce spada tak bardzo, że dane są tracone.

Pamięć dyskowa

Nośniki danych służą do trwałego przechowywania danych (patrz rozdział „Rodzaje nośników informacji”). Dyski kompaktowe i dyskietki są stosunkowo wolne, więc większość informacji wymagających stałego dostępu jest przechowywana na dysku twardym. Wszystkie informacje na dysku są przechowywane jako pliki. Istnieje system plików do kontroli dostępu do informacji. Istnieje kilka rodzajów systemów plików.

Struktura danych na dysku

Aby dane można było nie tylko zapisywać Dysk twardy, a następnie przeczytaj go ponownie, musisz dokładnie wiedzieć, co zostało napisane i gdzie. Wszystkie dane muszą mieć adres. Każda książka w bibliotece ma swój hol, stojak, półkę i numer inwentarzowy - to niejako jej adres. Książkę można znaleźć pod tym adresem. Wszystkie dane zapisywane na dysku twardym muszą mieć również adres, w przeciwnym razie nie można ich znaleźć.

Systemy plików

Warto zauważyć, że struktura danych na dysku zależy od typu systemu plików. Wszystkie systemy plików składają się ze struktur potrzebnych do przechowywania danych i zarządzania nimi. Struktury te zazwyczaj obejmują rekord rozruchowy systemu operacyjnego, katalogi i pliki. System plików pełni również trzy główne funkcje:

Śledzenie używanego i wolnego miejsca
Obsługa nazw katalogów i plików
Śledzenie fizycznej lokalizacji każdego pliku na dysku.

Różne systemy plików są używane przez różne systemy operacyjne (OS). Niektóre systemy operacyjne mogą rozpoznawać tylko jeden system plików, podczas gdy inne systemy operacyjne mogą rozpoznawać kilka. Niektóre z bardziej popularnych systemów plików to:

FAT (tabela alokacji plików)
FAT32 (tabela alokacji plików 32)
NTFS (system plików nowej technologii)
HPFS (system plików o wysokiej wydajności)
System plików NetWare
Linux Ext2 i Linux Swap

TŁUSZCZ

System plików FAT jest używany przez systemy DOS, Windows 3.x i Windows 95. System plików FAT jest również dostępny w systemach Windows 98/Me/NT/2000 i OS/2.

System plików FAT jest realizowany przy użyciu tabeli alokacji plików (FAT - File Allocation Table) i klastrów. FAT jest sercem systemu plików. Ze względów bezpieczeństwa FAT ma duplikat, aby chronić swoje dane przed przypadkowym skasowaniem lub awarią. Klaster to najmniejsza jednostka systemu FAT służąca do przechowywania danych. Jeden klaster składa się z ustalonej liczby sektorów dysku. FAT rejestruje, które klastry są używane, które są wolne i gdzie znajdują się pliki w klastrach.

FAT-32

FAT32 to system plików, który może być używany przez Windows 95 OEM Service Release 2 (wersja 4.00.950B), Windows 98, Windows Me i Windows 2000. Jednak DOS, Windows 3.x, Windows NT 3.51/4.0, wcześniejsze wersje Windows 95 i OS/2 nie rozpoznają FAT32 i nie mogą ładować ani używać plików na dysku lub partycji FAT32.

FAT32 to ewolucja systemu plików FAT. Opiera się na 32-bitowej tablicy alokacji plików, która jest szybsza niż 16-bitowe tablice używane przez system FAT. W rezultacie FAT32 obsługuje znacznie większe dyski lub partycje (do 2 TB).

NTFS

NTFS (New File System Technology) jest dostępny tylko w systemie Windows NT/2000. System NTFS nie jest zalecany dla dysków mniejszych niż 400 MB, ponieważ wymaga dużo miejsca na struktury systemowe.

Centralną strukturą systemu plików NTFS jest MFT (Master File Table). NTFS przechowuje wiele kopii krytycznej części tabeli w celu ochrony przed awariami i utratą danych.

HPFS

HPFS (High Performance File System) to preferowany system plików dla systemu OS/2, który jest również obsługiwany przez starsze wersje systemu Windows NT.

W przeciwieństwie do systemów plików FAT, HPFS sortuje swoje katalogi na podstawie nazw plików. HPFS wykorzystuje również wydajniejszą strukturę katalogów. W rezultacie dostęp do plików jest często szybszy, a przestrzeń wykorzystywana efektywniej niż w przypadku systemu plików FAT.

HPFS dystrybuuje dane plików w sektorach, a nie w klastrach. Aby zapisać ścieżkę, która ma sektory lub nie jest używana, HPFS organizuje dysk lub partycję w grupy o wielkości 8 MB. To grupowanie poprawia wydajność, ponieważ głowice odczytu/zapisu nie muszą powracać do ścieżki zerowej za każdym razem, gdy system operacyjny potrzebuje dostępu do informacji o dostępnej przestrzeni lub lokalizacji potrzebnego pliku.

System plików NetWare

System operacyjny Novell NetWare korzysta z systemu plików NetWare, który został zaprojektowany specjalnie do użytku przez usługi NetWare.

Linux Ext2 i Linux Swap

Systemy plików Linux Ext2 i Linux zostały opracowane dla systemu operacyjnego Linux (wersja UNIX do bezpłatnej dystrybucji). Plik systemu Linux Ext2 obsługuje dysk lub partycję o maksymalnym rozmiarze 4 TB.

Katalogi i ścieżka do pliku

Rozważmy na przykład strukturę przestrzeni dyskowej systemu FAT jako najprostszą.

Struktura informacji o przestrzeni dyskowej jest zorientowaną na użytkownika zewnętrzną reprezentacją przestrzeni dyskowej i jest zdefiniowana przez takie elementy jak wolumin (dysk logiczny), katalog (folder, katalog) i plik. Te elementy są używane, gdy użytkownik komunikuje się z systemem operacyjnym. Komunikacja odbywa się za pomocą poleceń, które wykonują operacje dostępu do plików i katalogów.

Źródła informacji

Informatyka: Podręcznik. - 3. rewizja. wyd. / wyd. NV Makarowa. - M.: Finanse i statystyka, 2002. - 768 s.: chory.
Wilk V.K. Badanie struktury funkcjonalnej pamięci komputera osobistego. Praktyka laboratoryjna. Instruktaż. Wydawnictwo Kurgan State University, 2004 - 72 s.

Co wiedział pierwszy człowiek? Jak zabić mamuta, żubra lub złapać dzika. W epoce paleolitu w jaskini było wystarczająco dużo ścian, aby zarejestrować wszystko, co badano. Cała baza danych jaskini zmieściłaby się na skromnym megabajtowym dysku flash. W ciągu 200 000 lat naszego istnienia poznaliśmy genom żaby afrykańskiej, sieci neuronowe i nie czerpiemy już ze skał. Teraz mamy dyski, przechowywanie w chmurze. Jak również inne rodzaje nośników pamięci, które mogą przechowywać całą bibliotekę Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego na jednym chipsecie.

Co to jest nośnik pamięci

Nośnik danych to obiekt fizyczny, którego właściwości i właściwości służą do zapisywania i przechowywania danych. Przykładami nośników pamięci są filmy, kompaktowe dyski optyczne, karty, dyski magnetyczne, papier i DNA. Nośniki różnią się w zależności od zasady zapisu:

drukowane lub chemiczne z naniesioną farbą: książki, czasopisma, gazety;
magnetyczne: HDD, dyskietki;
optyczne: CD, Blu-ray;
elektronika: pendrive'y, Dyski SSD.

Magazyny danych są klasyfikowane według kształtu fali:

analogowe, wykorzystujące sygnał ciągły do nagrywania: kaset audio i szpul do magnetofonów;
cyfrowy - z dyskretnym sygnałem w postaci ciągu liczb: dyskietki, pendrive'y.

Pierwsze media

Historia zapisu i przechowywania danych rozpoczęła się 40 tysięcy lat temu, kiedy Homo sapiens wpadł na pomysł wykonywania szkiców na ścianach swoich domostw. Pierwsza sztuka naskalna znajduje się w jaskini Chauvet na południu współczesnej Francji. W galerii znajduje się 435 rysunków przedstawiających lwy, nosorożce i innych przedstawicieli fauny późnego paleolitu.

Aby zastąpić kulturę oryniacką w epoce brązu, powstał zasadniczo nowy rodzaj nośnika informacji - tuppum. Urządzenie było glinianym talerzem i przypominało nowoczesną tabliczkę. Nagrań dokonano na powierzchni za pomocą trzciny - rysika. Aby zapobiec zmyciu pracy przez deszcz, spalono tuppum. Wszystkie tabliczki ze starożytną dokumentacją zostały starannie posortowane i umieszczone w specjalnych drewnianych skrzyniach.

W British Museum znajduje się tuppum zawierające informacje o transakcji finansowej, jaka miała miejsce w Mezopotamii za panowania króla Assurbanipala. Oficer z orszaku książęcego potwierdził sprzedaż niewolnika Arbeli. Tabliczka zawiera jego osobistą pieczęć i zapisy przebiegu operacji.

Kipu i papirus

Od III tysiąclecia pne papirusu zaczęto używać w Egipcie. Dane są zapisywane na arkuszach wykonanych z łodyg papirusu. Przenośna i lekka forma nośników pamięci szybko wyparła swojego glinianego poprzednika. Na papirusie piszą nie tylko Egipcjanie, ale także Grecy, Rzymianie i Bizantyjczycy. W Europie materiał był używany do XII wieku. Ostatnim dokumentem spisanym na papirusie jest dekret papieski z 1057 r.

Równolegle ze starożytnymi Egipcjanami, na przeciwległym krańcu planety, Inkowie wymyślili jarmułkę, czyli „mówiące węzły”. Informacje rejestrowano, zawiązując węzły na wirujących nitkach. Kipu prowadził dane o poborach podatkowych, ludności. Przypuszczalnie wykorzystano informacje nieliczbowe, ale naukowcy jeszcze ich nie rozwikłali.

Karty papierowe i perforowane

Od XII wieku do połowy XX wieku głównym nośnikiem danych był papier. Służył do tworzenia drukowanych i pisanych odręcznie publikacji, książek i środków masowego przekazu. W 1808 roku zaczęto produkować z tektury karty perforowane – pierwsze cyfrowe nośniki danych. Były to arkusze tektury z otworami wykonanymi w określonej kolejności. W przeciwieństwie do książek i gazet, karty perforowane były czytane przez maszyny, a nie przez ludzi.

Wynalazek należy do amerykańskiego inżyniera o niemieckich korzeniach Hermana Holleritha. Po raz pierwszy autor zastosował swoje potomstwo do opracowania statystyk śmiertelności i urodzeń w New York Board of Health. Po próbach w spisie powszechnym Stanów Zjednoczonych z 1890 r. Wykorzystano karty perforowane.

Ale pomysł dziurkowania papieru w celu zapisania informacji nie był nowy. W 1800 roku Francuz Joseph-Marie Jacquard wprowadził karty perforowane do sterowania krosnem. Przełomem technologicznym było więc stworzenie przez Holleritha nie kart perforowanych, ale maszyny tabulatorowej. Był to pierwszy krok w kierunku automatycznego odczytu i obliczania informacji. W 1924 roku firma Hermana Holleritha produkująca maszyny do tworzenia tabel TMC została przemianowana na IBM.

karty OMR

Są to arkusze grubego papieru z informacjami zapisanymi przez osobę w postaci znaków optycznych. Skaner rozpoznaje znaczniki i przetwarza dane. Karty OMR służą do sporządzania kwestionariuszy, testów z opcjonalnym wyborem, biuletynów i formularzy, które należy wypełnić ręcznie.

Technologia opiera się na zasadzie zestawiania kart perforowanych. Ale maszyna nie czyta przez dziury, ale wybrzuszenia lub ślady optyczne. Błąd obliczeń jest mniejszy niż 1%, więc agencje rządowe, organy egzaminacyjne, loterie i bukmacherzy nadal korzystają z technologii OMR.

Taśma perforowana

Cyfrowy nośnik pamięci w postaci długiego paska papieru z otworami. Perforowane wstążki zostały po raz pierwszy użyte przez Basile'a Bouchona w 1725 roku do sterowania krosnem i mechanizacji wyboru nici. Ale taśmy były bardzo delikatne, łatwo się rozdzierały, a jednocześnie były drogie. Dlatego zastąpiono je kartami perforowanymi.

Od końca XIX wieku taśma perforowana była szeroko stosowana w telegrafii, do wprowadzania danych do komputerów z lat 50.-60. XX wieku oraz jako nośniki do minikomputerów i maszyn CNC. Teraz szpulki z nawiniętą taśmą perforowaną stały się anachronizmem i odeszły w zapomnienie. Nośniki papierowe zostały zastąpione potężniejszymi i obszerniejszymi nośnikami danych.

Taśma magnetyczna

Debiut taśmy magnetycznej jako nośnika pamięci komputera miał miejsce w 1952 roku dla maszyny UNIVAC I. Ale sama technologia pojawiła się znacznie wcześniej. W 1894 roku duński inżynier Voldemar Poulsen odkrył zasadę zapisu magnetycznego, pracując jako mechanik w kopenhaskiej firmie telegraficznej. W 1898 roku naukowiec wcielił tę ideę w urządzenie zwane „telegrafem”.

Drut stalowy przeciągnięty między dwoma biegunami elektromagnesu. Rejestrację informacji na nośniku przeprowadzono za pomocą nierównomiernego namagnesowania oscylacji sygnału elektrycznego. Voldemar Poulsen opatentował swój wynalazek. Na Wystawie Światowej w Paryżu w 1900 roku miał zaszczyt nagrać na swoim urządzeniu głos cesarza Franciszka Józefa. Eksponat z pierwszym magnetycznym nagraniem dźwięku nadal znajduje się w Duńskim Muzeum Nauki i Technologii.

Kiedy wygasł patent Poulsena, Niemcy zaczęły ulepszać zapis magnetyczny. W 1930 drut stalowy został zastąpiony elastyczną taśmą. Decyzja o zastosowaniu pasków magnetycznych należy do austriacko-niemieckiego dewelopera Fritza Pfleimera. Inżynier wpadł na pomysł powlekania cienkiego papieru proszkiem tlenku żelaza i nagrywania poprzez namagnesowanie. Za pomocą filmu magnetycznego stworzono kasety kompaktowe, kasety wideo oraz nowoczesne nośniki danych komputery osobiste.

dyski twarde

Winchester, HDD lub dysk twardy to sprzętowe urządzenie z pamięcią nieulotną, co oznacza, że informacje są w całości zapisywane nawet po wyłączeniu zasilania. Jest to wtórne urządzenie pamięciowe składające się z jednej lub więcej płyt, na których zapisywane są dane za pomocą głowicy magnetycznej. HDD są w środku blok systemowy w zatoce napędu. Połącz z płyta główna za pomocą kabla ATA, SCSI lub SATA oraz do zasilania.

Pierwszy dysk twardy został opracowany przez amerykańską firmę IBM w 1956 roku. Technologia ta została wykorzystana jako nowy typ nośnika pamięci dla komercyjnego komputera IBM 350 RAMAC. Skrót oznacza „metodę losowego dostępu do księgowości i kontroli”.

Aby pomieścić urządzenie w domu, zajęłoby to cały pokój. Wewnątrz dysku znajdowało się 50 aluminiowych płytek o średnicy 61 cm i szerokości 2,5 cm. Wielkość systemu przechowywania była równa dwóm lodówkom. Jego waga wynosiła 900 kg. Pojemność pamięci RAMAC wynosiła tylko 5 MB. Śmieszny numer dzisiaj. Ale 60 lat temu uważano ją za technologię jutra. Po ogłoszeniu rozwoju gazeta codzienna miasta San Jose opublikowała raport zatytułowany „Maszyna z super pamięcią!”.

Wymiary i możliwości nowoczesnych dysków twardych

Dysk twardy jest nośnikiem pamięci komputera. Służy do przechowywania danych, w tym zdjęć, muzyki, filmów, dokumenty tekstowe oraz wszelkie utworzone lub przesłane materiały. Ponadto zawierają pliki systemu operacyjnego i oprogramowania.

Pierwsze dyski twarde zawierały do kilkudziesięciu MB. Stale rozwijająca się technologia pozwala nowoczesnym dyskom twardym przechowywać terabajty informacji. To około 400 średniometrażowych filmów, 80 000 piosenek w formacie mp3 lub 70 komputerowych gier fabularnych w stylu Skyrima na jednym urządzeniu.

Dyskietka

Dyskietka lub dyskietka to nośnik pamięci stworzony przez IBM w 1967 roku jako alternatywa dla dysku twardego. Dyskietki były tańsze od dysków twardych i służyły do przechowywania danych elektronicznych. Wczesne komputery nie miały napędu CD-ROM ani USB. Jedynym sposobem instalacji były dyskietki nowy program lub kopii zapasowej.

Pojemność każdej 3,5-calowej dyskietki dochodziła do 1,44 MB, gdy jeden program „ważył” co najmniej półtora megabajta. Dlatego też wersja Windows 95 pojawiła się od razu na 13 dysketkach DMF. Dyskietka 2,88 MB pojawiła się dopiero w 1987 roku. Ten elektroniczny nośnik danych istniał do 2011 roku. Nowoczesne komputery nie mają stacji dyskietek.

Nośniki optyczne

Wraz z pojawieniem się generatora kwantowego rozpoczęła się popularyzacja optycznych urządzeń pamięci masowej. Rejestracji dokonuje laser, a odczyt danych odbywa się za pomocą promieniowania optycznego. Przykłady nośników pamięci:

dyski Blu-ray;
dyski CD-ROM;
DVD-R, DVD+R, DVD-RW i DVD+RW.

Urządzenie to dysk pokryty warstwą poliwęglanu. Na powierzchni znajdują się mikrowgłębienia, które laser odczytuje podczas skanowania. Pierwszy komercyjny dysk laserowy pojawił się na rynku w 1978 roku, aw 1982 roku japońska firma SONY i Philips wprowadziły na rynek płyty CD. Ich średnica wynosiła 12 cm, a rozdzielczość zwiększono do 16 bitów.

Nośniki elektroniczne w formacie CD służyły wyłącznie do odtwarzania nagrań dźwiękowych. Ale w tamtym czasie była to najnowocześniejsza technologia, za którą firma Royal Philips Electronics otrzymała nagrodę IEEE w 2009 roku. A w styczniu 2015 roku płyta CD została nagrodzona jako najcenniejsza innowacja.

W 1995 roku pojawiły się cyfrowe dyski uniwersalne lub DVD, stając się następną generacją nośników optycznych. Do ich stworzenia wykorzystano inny rodzaj technologii. Zamiast czerwieni laser DVD wykorzystuje krótsze światło podczerwone, co zwiększa pojemność pamięci. Dwuwarstwowe dyski DVD mogą pomieścić do 8,5 GB danych.

Pamięć flash

Pamięć flash to układ scalony, który nie wymaga stałego zasilania do przechowywania danych. Innymi słowy, jest to nieulotna półprzewodnikowa pamięć komputera. Pamięci z pamięcią flash stopniowo podbijają rynek, wypierając nośniki magnetyczne.

Zalety technologii Flash:

zwartość i mobilność;
duża objętość;
duża szybkość pracy;
niskie zużycie energii.

Urządzenia pamięci flash obejmują:

Dyski flash USB. To najprostszy i najtańszy nośnik danych. Służy do wielokrotnego zapisu, przechowywania i transmisji danych. Rozmiary wahają się od 2 GB do 1 TB. Zawiera układ pamięci w plastikowej lub aluminiowej obudowie ze złączem USB.
Karty pamięci. Przeznaczony do przechowywania danych w telefonach, tabletach, aparatach cyfrowych i innych urządzeniach elektronicznych. Różnią się rozmiarem, kompatybilnością i objętością.
Dysk SSD. Dysk SSD z pamięcią nieulotną. Jest to alternatywa dla standardowego dysku twardego. Jednak w przeciwieństwie do dysków twardych dyski SSD nie mają ruchomej głowicy magnetycznej. Dzięki temu zapewniają szybki dostęp do danych, nie wydają z siebie pisków, jak dyski twarde. Z niedociągnięć - wysoka cena.

Magazyn w chmurze

Magazyny w chmurze online to nowoczesne nośniki informacji, którymi jest sieć potężnych serwerów. Wszystkie informacje są przechowywane zdalnie. Każdy użytkownik ma dostęp do danych w dowolnym czasie iz dowolnego miejsca na świecie. Wadą jest całkowita zależność od Internetu. Jeśli nie masz połączenia sieciowego lub Wi-Fi, nie będziesz mieć dostępu do swoich danych.

Przechowywanie w chmurze jest znacznie tańsze niż jego fizyczne odpowiedniki i ma duży wolumen. Technologia jest aktywnie wykorzystywana w środowisku korporacyjnym i edukacyjnym, rozwoju i projektowaniu aplikacji internetowych oprogramowania komputerowego. W chmurze możesz przechowywać dowolne pliki, programy, kopie zapasowe, używaj ich jako środowiska programistycznego.

Ze wszystkich wymienionych rodzajów nośników informacji najbardziej obiecujące są magazyn w chmurze. Ponadto coraz więcej użytkowników komputerów osobistych przechodzi z technologii magnetycznej dyski twarde na dyskach półprzewodnikowych i nośnikach flash. Rozwój technologii holograficznych i sztucznej inteligencji obiecuje pojawienie się zasadniczo nowych urządzeń, które pozostawią pendrive'y, dyski SDD i dyski daleko w tyle.

Aby przechowywać i przesyłać informacje z jednego komputera na drugi, wygodnie jest korzystać z zewnętrznych nośników. Jako nośniki pamięci najczęściej wykorzystywane są dyski optyczne (CD, DVD, Blu-Ray), pendrive'y (flash drive) oraz zewnętrzne dyski twarde. W tym artykule przeanalizujemy rodzaje zewnętrznych nośników pamięci i odpowiemy na pytanie „Na czym przechowywać dane?”

Teraz dyski optyczne stopniowo schodzą na dalszy plan i jest to zrozumiałe. Dyski optyczne umożliwiają zapis stosunkowo niewielkiej ilości informacji. Również wygoda korzystania z dysku optycznego pozostawia wiele do życzenia, poza tym dyski można łatwo uszkodzić, zarysować, co prowadzi do utraty czytelności dysku. Jednak do długoterminowego przechowywania informacji multimedialnych (filmów, muzyki) dyski optyczne są bardziej odpowiednie niż jakiekolwiek inne nośniki zewnętrzne. Wszystkie centra multimedialne i odtwarzacze wideo nadal odtwarzają dyski optyczne.

Dyski flash

Dyski flash lub po prostu „dysk flash” cieszą się obecnie największym zainteresowaniem wśród użytkowników. Jego niewielkie rozmiary i imponująca pojemność pamięci (do 64 GB lub więcej) pozwalają na wykorzystanie go do różnych celów. Najczęściej dyski flash są podłączone do komputera lub centrum multimedialnego Port USB. Osobliwość dyski flash to wysoka prędkość odczytu i zapisu. Pendrive ma plastikową obudowę, wewnątrz której umieszczona jest płytka elektroniczna z układem pamięci.

Dyski flash USB

Różnorodne dyski flash obejmują karty pamięci, które wraz z czytnikiem kart są pełnoprawnym dyskiem flash USB. Wygoda korzystania z takiego tandemu pozwala na przechowywanie znacznych ilości informacji na różnych kartach pamięci, które zajmą minimum miejsca. Ponadto zawsze możesz odczytać kartę pamięci swojego smartfona, aparatu.

Pendrive'y są wygodne w codziennym życiu - przesyłaj dokumenty, zapisuj i kopiuj różne pliki, oglądaj filmy i słuchaj muzyki.

zewnętrzne HD

Zewnętrzne dyski twarde to technicznie dyski twarde umieszczone w kompaktowej obudowie z adapterem USB i systemem antywibracyjnym. Jak wiesz, dyski twarde mają imponującą ilość miejsca na dysku, co w połączeniu z mobilnością czyni je bardzo atrakcyjnymi. Możesz przechowywać całą swoją kolekcję wideo i audio na zewnętrznym dysku twardym. Jednak dla optymalnej wydajności zewnętrznej twardy dysk wymagana jest większa moc. Jedno złącze USB nie jest w stanie zapewnić pełnej mocy. Dlatego zewnętrzne dyski twarde mają podwójny kabel USB. Zewnętrzne dyski twarde są niewielkich rozmiarów i z łatwością mieszczą się w zwykłej kieszeni.

Pudełka HDD

Istnieją pudełka HDD przeznaczone do użytku jako nośnik pamięci dla konwencjonalnego dysku twardego (HDD). Takie pudełka to pudełko z kontrolerem USB, do którego podłączane są najprostsze dyski twarde komputera stacjonarnego.

W ten sposób można łatwo przenosić informacje bezpośrednio z dysku twardego komputera, bez dodatkowego kopiowania i wklejania. Ta opcja będzie znacznie tańsza niż zakup zewnętrznego dysku twardego, zwłaszcza jeśli musisz przenieść prawie całą partycję dysku twardego na inny komputer.

Fabuła

Potrzeba wymiany informacji, zachowania pisemnych świadectw czyjegoś życia itp. istniała z człowiekiem od zawsze. W całej historii ludzkości wypróbowano wiele nośników informacji. Ponieważ nośnik ma szereg parametrów, ewolucja nośnika informacji została zdeterminowana przez to, jakie wymagania zostały na niego nałożone.

Starożytność

Starożytni ludzie przedstawiali na skałach zwierzęta, na które polowali. Jednak węgiel, glina, rysunki kredą zostały zmyte przez deszcz, a aby zwiększyć niezawodność przechowywania informacji, prymitywni artyści zaczęli rzeźbić sylwetki zwierząt na skałach ostrym kamieniem. Choć kamień poprawiał bezpieczeństwo informacji, to szybkość jego zapisu i transmisji pozostawiała wiele do życzenia. Człowiek zaczął używać do zapisu gliny, która miała właściwości kamienia (zachowanie informacji), a jej plastyczność, łatwość zapisu pozwalały na zwiększenie efektywności zapisu.

Umiejętność skutecznego pisania przyczynia się do powstania pisma. Ponad pięć tysięcy lat temu (dorobek cywilizacji sumeryjskiej, tereny dzisiejszego Iraku) pojawiło się pismo na glinie (już nie rysunki, lecz ikony i piktogramy przypominające litery). Sumerowie wyciskali znaki na mokrych glinianych tabliczkach za pomocą trzcinowego patyka skierowanego w „klin” (stąd nazwa - klinowy) . Pudełka („teczki”) zawierały duże dokumenty o dziesiątkach glinianych „kart”.

Glina była ciężka dla dużych tekstów, których potrzeba rosła. W jego miejsce musiał więc pojawić się inny przewoźnik.

Egipt: papirus

Na początku trzeciego tysiąclecia pne. mi. w Egipcie pojawia się nowy nośnik, który ma nieco lepsze parametry w porównaniu do glinianych tabliczek. Nauczyli się robić niemal prawdziwy papier z papirusu (wysokiej rośliny zielnej). Od słowa „papirus” wzięła się nazwa pisma w niektórych językach: ks. papier- w języku francuskim i niemieckim, angielskim. papier- w języku angielskim, hiszpańskim papel- w języku hiszpańskim, białoruskim. papier- w języku białoruskim. Wiązka liści papirusu wygląda jak promienie słońca (bóg Ra), krój trójkątnej łodygi ma kształt piramidy, więc roślina była uważana za królewską.

Wadą tego nośnika było to, że z czasem ciemniał i pękał. Dodatkową wadą było to, że Egipcjanie nałożyli zakaz wywozu papirusu za granicę.

Azja

Wady nośników informacji (glina, papirus, wosk) stymulowały poszukiwanie nowych nośników. Tym razem sprawdziła się zasada „wszystko, co nowe, jest dobrze zapomniane stare”: w Persji od czasów starożytnych do pisania używano defteru – suszonych skór zwierzęcych (w języku tureckim i pokrewnych słowo „defter” nadal oznacza zeszyt), który Grecy pamiętali.

Mieszkańcy greckiego miasta Pergamonu (pierwsi, którzy przyjęli starożytną technologię) udoskonalili proces wyprawiania skór iw II w. p.n.e. mi. rozpoczął produkcję pergaminu. Zaletami nowego nośnika są wysoka niezawodność przechowywania informacji (wytrzymałość, trwałość, nie ściemniał, nie wysychał, nie pękał, nie pękał), możliwość ponownego wykorzystania (np. w zachowanym modlitewniku z X wieku, naukowcy znaleźli kilka warstw zapisów spisanych w górę iw dół, wymazanych i oczyszczonych, a za pomocą promieni rentgenowskich odkryto tam najstarszy traktat Archimedesa). Księgi na pergaminie - palimpsesty (z gr. παλίμψηστον - rękopis spisany na pergaminie według tekstu wytartego lub wyskrobanego).

Podobnie jak w innych krajach, w Azji Południowo-Wschodniej wypróbowano wiele różnych sposobów rejestrowania i przechowywania informacji:

wypalanie na wąskich płytach bambusowych z mocowaniem sznurkami w „bambusowe książeczki” (wadą jest to, że zajmują dużo miejsca, niska odporność sznurków na zużycie);
list do:

jedwab (wadą jest wysoki koszt jedwabiu),
liście palmowe wszyte w „książkę” (tak nazywa się arkusz papieru współczesnej książki na pamiątkę jej palmowego prototypu).

Ze względu na wady poprzednich przewoźników cesarz chiński Liu Zhao nakazał znalezienie dla nich godnego następcy oraz jednego z urzędników (Cai Lun) w 105 r. n.e. mi. opracował metodę produkcji papieru (która do dziś niewiele się zmieniła) z włókien drzewnych, słomy, trawy, mchu, szmat, pakuł, odpadów roślinnych itp. Niektórzy historycy twierdzą, że Cai Lun szpiegował proces wytwarzania papieru z osa papierowa ( buduje gniazdo z przeżutych i zwilżonych lepką śliną włókien drzewnych). Jednak obecnie znaleziono dowody na to, że papier zaczął być wytwarzany jeszcze wcześniej.

Europa

Na terenie Europy ludy wysoko rozwinięte (Grecy i Rzymianie) poszukiwały po omacku własnych sposobów zapisu. Wymienianych jest wiele różnych mediów: blachy ołowiane, płytki kostne itp.

Począwszy od VII wieku pne. mi. zapis dokonywany jest ostrym patyczkiem - rysikiem (także na glinie) na drewnianych deskach pokrytych warstwą giętkiego wosku (tzw. tabliczki woskowe). Wymazywanie informacji (kolejna zaleta tego nośnika) odbywało się odwrotną tępą końcówką rysika. Deski takie sklejano w cztery części (stąd słowo „notatnik”, gdyż starogreckie τετράς w tłumaczeniu z greckiego oznacza cztery).

Jednak inskrypcje na wosku są krótkotrwałe, a problem zachowania zapisów był bardzo palący.

Ameryka

W XI-XVI wieku rdzenni mieszkańcy Ameryki Południowej wymyślili literę węzła „kipu” (quipu przetłumaczone z języka Indian Quechua - węzeł). Z lin (przywiązanych do nich rzędami sznurówek) zestawiono „wiadomości”. Rodzaj, liczba sęków, kolory i liczba nitek, ich rozmieszczenie i splot stanowiły „kodowanie” („alfabet”) kipu.
Plemiona rdzennych Amerykanów z Ameryki Północnej kodowały swoje wiadomości za pomocą małych muszli nawleczonych na sznurki. Ten rodzaj pisma nazwano „wampum” – od indyjskiego słowa wampam (skrót od wampumpeag) – białe koraliki. Przeplot sznurków tworzył pasek, który zwykle noszono jako pas. Kombinacja kolorowych muszli i rysunków na nich mogłaby składać się na cały przekaz.

Starożytna Ruś

Jako nośnik zastosowano korę brzozową (górna warstwa kory brzozowej). Litery przecinano pismem (kość lub metalowy patyczek).
Pod koniec XVI wieku Ruś miała swój własny papier (w języku rosyjskim słowo „papier” pochodzi prawdopodobnie z włoskiego bambagia - bawełna).

Rodzaje nośników danych: (na żądanie!!!)

Twardy dysk magnetyczny, ZhMD, HDD (dysk twardy, HD). Jest używany jako główny stacjonarny nośnik pamięci w komputerach. Duża pojemność, szybki dostęp. Czasami istnieją modele z dyskiem wymiennym, który można wyjąć z komputera i schować przed sejfem. Tak wygląda dysk twardy.
Dyskietka, GMD (dyskietka, FD) lub dyskietka (dyskietka). Główne nośniki wymienne dla komputerów osobistych. Mała pojemność, niska prędkość dostępu, ale koszt jest również niski. Główną zaletą jest mobilność.
Laser CD (CD, CD-ROM). Duża pojemność, średnia prędkość dostępu, ale brak możliwości zapisu informacji. Nagrywanie odbywa się na specjalnym sprzęcie. Tak wygląda napęd CD.
Wielokrotnego zapisu laserowego CD (CD-R, CD-RW). W niektórych przypadkach możliwy jest tylko zapis (bez przepisywania), w innych także ograniczona liczba cykli przepisywania danych. Te same specyfikacje, co w przypadku zwykłej płyty CD.
PŁYTA DVD. Podobny do CD-ROM, ale ma większą gęstość zapisu (5-20 razy). Istnieją urządzenia zarówno do odczytu, jak i do zapisywania (przepisywania) DVD.
Wymienny dysk magnetyczny typu ZIP lub JAZZ. Wygląda jak dyskietka, ale ma znacznie większą pojemność. Tak wygląda dysk ZIP i napęd do niego.
Magneto-optyczny lub tzw. dyskietka. Nośniki wymienne o dużej pojemności. Wygląda jak dysk magnetooptyczny i napęd do niego.
Kaseta z taśmą to wymienny nośnik do streamera, urządzenia specjalnie zaprojektowanego do przechowywania dużych ilości danych. Niektóre modele komputerów przystosowane są do zapisywania informacji na zwykłych kasetach magnetofonowych. Kaseta ma dużą pojemność i dużą prędkość zapisu-odczytu, ale powolny dostęp do dowolnego miejsca na taśmie. Tak wygląda streamer i jego kasety.
Karty perforowane prawie nigdy nie są dziś używane.
Taśma perforowana - obecnie prawie nie używana.
Kasety i układy ROM (pamięć tylko do odczytu, ROM). Charakteryzują się niemożnością lub złożonością przepisywania, małą pojemnością, stosunkowo dużą szybkością dostępu, a także dużą odpornością na wpływy zewnętrzne. Stosowany zwykle w komputerach i innych urządzeniach elektronicznych o przeznaczeniu specjalistycznym, takich jak konsole do gier, moduły sterujące do różnych urządzeń, drukarki itp.
Karty magnetyczne (paski). Mała pojemność, przenośność, możliwość łączenia informacji czytelnej maszynowo i zwykłego tekstu. Karty kredytowe, przepustki, identyfikatory itp.
Istnieje wiele specjalistycznych nośników używanych w różnych rzadkich urządzeniach. Na przykład drut magnetyczny, hologram.

Początek początków (ewolucja nośników informacji)
XVIII wiek, Francja, miasto kłamstw. Mistrz tekstylny Basile Bouchon opracował elegancki sposób obsługi krosna. Najpierw zainstalował rolkę papieru z otworami wykonanymi w odpowiednich miejscach w bębnie, po czym maszyna była w stanie odtworzyć zadany wzór na tkaninie. Wynalazek umożliwił tworzenie bardzo skomplikowanych splotów w trybie automatycznym.

Tu trzeba zrobić liryczną dygresję. Monsieur Bouchon był synem kolekcjonera organów, te instrumenty muzyczne działają na podobnej zasadzie. Obserwując pracę ojca, młody człowiek wymyślił technologię, która później wywróciła świat do góry nogami. Bouchon jako pierwszy znalazł sposób na zapisywanie poleceń na oddzielnym nośniku z możliwością wymiany i ponownego użycia.

Czas mijał, wynalazek był dalej rozwijany. Najpierw Jean-Baptiste Falcon zasugerował użycie połączonych ze sobą prostokątnych sekcji zamiast rolki papieru, następnie Jacques Wacanson udoskonalił maszynę Bouchon-Falcon i uczynił ją automatyczną – udział człowieka stał się niepotrzebny. Nawiasem mówiąc, ręce zaradnego wynalazcy należą do pierwszych na świecie robotów (robota flecisty i kaczki). Niestety przepadły...

Światowy sukces i sława przyniosły krosno tekstylne w 1801 roku, kiedy Joseph Marie Jacquard ponownie udoskonalił technologię. Dlaczego tak dużo czasu poświęcamy na rozmowy o maszynach tekstylnych? Faktem jest, że maszyna Jacquard przeszła do historii jako prototyp komputera. Konstrukcja mechaniczna oczywiście nie mogła wykonywać obliczeń, ale zmiana trybów pracy za pomocą kart perforowanych stanowiła podstawę technologii programowania. W kontekście naszych badań interesujący jest przede wszystkim sposób zapisywania poleceń na nośniku – papierze (w postaci karty perforowanej).

Następnym przystankiem naszej wehikułu czasu są lata 30. XIX wieku. W tym czasie żył legendarny matematyk, filozof analityczny i inżynier Charles Babbage. Znany jest jako pierwszy architekt systemu komputerowego. W 1822 r. przystąpił do montażu maszyny różnicowej (automatyki obliczeniowej). Zgodnie z koncepcją Babbage'a maszyna musi obliczać wartości wielomianów (wielomianów) - proces ten zajmował dużo czasu i prowadził do dużej liczby błędów. Niestety trudności techniczne nie pozwoliły nam dokończyć tego, co zaczęliśmy.

Inny projekt Babbage'a, silnik analityczny, polegał na użyciu kart perforowanych do załadowania programu. Wynalazca zaproponował niespotykaną wówczas koncepcję: program został sporządzony na papierowej karcie perforowanej, zainstalowany w maszynie i wykonywał dalsze działania. Nawiasem mówiąc, Ada Lovelace, która przeszła do historii jako pierwsza programistka (w latach 70. jej imieniem nazwano język programowania), pomagała tworzyć programy na kartach perforowanych. Genialnego pomysłu nie udało się zrealizować technicznie, dopiero na początku XX wieku zwolennicy zmontowali silnik analityczny według rysunków Babbage'a.

Dalsze losy nośników danych są ściśle związane z działalnością Hermana Cholerita. Następny spis ludności wyznaczono na rok 1890 w Stanach Zjednoczonych. Posortowanie wyników poprzedniego spisu zajęło siedem lat. Rząd postanowił zoptymalizować proces i wypróbować metodę zaproponowaną przez Cholerite. Herman zmontował mechanizm odczytu i przetwarzania danych zapisanych na karcie perforowanej. Zastosowanie nowego podejścia umożliwiło przeprowadzenie spisu w zaledwie 2,5 roku.

Cholerit następnie założył Tabulating Machine Company i przeniósł się do sprzedaży. Biznes okazał się dochodowy, w 1911 roku trzy kolejne firmy dołączyły do Hermana, tworząc Computing Tabulating Recording Corporation, później przemianowaną na IBM.

Do 1937 roku 32 maszyny w fabryce IBM w Nowym Jorku drukowały dziennie 5-10 milionów kart perforowanych. Papierowe nośniki były używane wszędzie i otrzymały status dokumentów urzędowych. Całkiem możliwe, że karty perforowane przeszłyby do historii wcześniej, ale świat ogarnęła II wojna światowa.

Era taśm

W tym czasie niemiecki inżynier Fritz Pflumer stworzył film magnetyczny. Nowy nośnik składał się z cienkiej warstwy papieru pokrytego proszkiem tlenku żelaza. Pflumer sprzedał technologię firmie AEG, która opracowała pierwsze na świecie urządzenie do nagrywania i odtwarzania, Magnetophon. Wynalazek był starannie ukrywany aż do kapitulacji Niemiec. Dopiero na początku lat pięćdziesiątych taśma magnetyczna wydostała się z kraju.

Innowacja została podchwycona przez firmy fonograficzne i telewizyjne, które zaczęły używać taśmy do nagrywania dźwięku i obrazu. Technologia wkroczyła do świata komputerów w 1951 roku, kiedy to Eckert-Mauchly wypuścił system UNIVAC I. Przede wszystkim komputer trafił do tego samego biura, od którego zaczęła się historia IBM – Census Bureau. Folia magnetyczna używana w UNIVAC zawierała znacznie więcej informacji niż papierowe karty perforowane (10 000 kart perforowanych = 1 rolka folii). IBM nie stał z boku i przeszedł na nowy rodzaj mediów. Aby przetłumaczyć dane z nagromadzonych kart perforowanych, Eckert-Mauchly i IBM wprowadzili automatyczne konwertery.

Z biegiem czasu rolki filmu zawijano w plastikowe pudełka iw takiej formie „kasety” przetrwały do dziś. Film stał się de facto standardem zapisu danych, wideo i muzyki.

Był rok 1967, a IBM zlecił jednemu ze swoich inżynierów opracowanie szybkiego, kompaktowego nośnika do wysyłania klientom aktualizacji oprogramowania. Zespół Davida Noble'a opracował elastyczny 8-calowy (20 cm) dysk o pojemności 80 KB z możliwością jednorazowego zapisu. Produkt był delikatny i przyciągał dużo kurzu. Zmodyfikowana wersja została owinięta tkaniną, zapieczętowana w plastiku i nazwana FD23. Rozwój nazwano „dyskietką” lub „dyskietką” (plastikowe opakowanie było cienkie i elastyczne, nośnik niejako „trzepotał skrzydłami”, gdy był noszony w rękach lub potrząsany w powietrzu - stąd nazwa dyskietka , od angielskiego słowa flop - klaskać). Komputery zaczęto wyposażać w stacje dyskietek, ale droga do sukcesu nie była łatwa. Koszt napędu na równi z samym komputerem, wielu nadal używało kaset filmowych.

W 1972 roku Alan Shugart opuścił IBM dla Memorex. Tam inżynier opracował Memorex 650, dyskietkę wielokrotnego zapisu o pojemności 175 KB. 8-calowe dyskietki były dalej rozwijane, zwiększając wolumen do 1000 KB.

Jednak 8 cali to trochę za dużo dla operatora komórkowego. Pewnego dnia dwóch pracowników firmy Shugart Associates (założonej przez Alana Shugarta) siedziało w barze z Anem Wangiem z Wang Laboratories, dyskutując o odpowiednim rozmiarze dyskietki. Wtedy narodził się pomysł, aby dyskietka nie była większa niż serwetka (5,25 cala lub 13 cm). Pierwsze próbki dyskietek 5,25-calowych zawierały do 98 KB danych. Był to pierwszy format, który nie był promowany przez IBM. Z czasem rozmiar dyskietki wzrósł do 1200 KB.

Technologia optyczna wygrywa

W 1979 roku firmy Philips i Sony połączyły siły, aby stworzyć rewolucyjny nośnik oparty na technologii optycznej. Badania zostały zapoczątkowane w 1977 roku przez inżynierów Philipsa, pierwsza płyta kompaktowa (CD) narodziła się w 1982 roku.

Metoda zapisu opierała się na koncepcji nagrzewania powierzchni dysku i formowania na niej kropek w ściśle określonych odstępach czasu. Zmiana punktu na płaską powierzchnię oznacza jeden, brak zmiany oznacza zero. Istnieją różne legendy dotyczące rozmiaru dysku. Mówią, że średnica 120 mm nie została wybrana przypadkowo – na płycie tej wielkości umieszczono dokładnie 74 minuty dźwięku z 16-bitowym kodowaniem i jakością 44,1 kHz. Otóż 74 minuty to czas trwania IX symfonii Ludwiga van Beethovena...

17 sierpnia w fabryce Philipsa ukazała się płyta szwedzkiego zespołu ABBA na CD, w tym samym czasie na rynku pojawiły się odtwarzacze. Do 1985 roku wiele firm fonograficznych przeszło na CD, ceny gramofonów spadały. Nic dziwnego, w końcu kompaktowa i lekka płyta ważąca zaledwie 16 g miała grubość 1,2 mm i mieściła 74-90 minut wysokiej jakości dźwięku.

Stało się jasne, że płyta CD może być również używana do nagrywania danych. W 1985 roku firmy Sony i Philips opracowały standard CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), który umożliwia zapisywanie danych na dysku. Tylko producenci w fabrykach mogli nagrywać płyty CD. Pomimo zalet płyt CD, dyskietki pozostały popularne.

Ograniczenia i wady dyskietek 5,25-calowych są oczywiste – nośnik jest dość duży i delikatny, brud łatwo wnika w szczeliny. Kilka firm podjęło się opracowania nowych standardów. W rezultacie pojawiły się różne modyfikacje, które były ze sobą niekompatybilne. Sony rozwiązało ten problem, wprowadzając stosunkowo prostą 3,5-calową dyskietkę z przesuwaną przesłoną. Kilka firm, w tym Apple, wspierało rozwój Sony. Z biegiem czasu objętość dyskietek wzrosła z 400 KB do 1,44 MB.

W 1991 roku Insite Peripherals weszło na arenę z Floptical. Inżynierowie połączyli standardowy napęd dyskietek z diodą podczerwieni do pozycjonowania głowicy czytającej, co umożliwiło zwiększenie rozmiaru dyskietki do 21 MB. Jednocześnie napęd mógł odczytywać zwykłe dyskietki. Jedyną wadą Floptical jest połączenie przez drogi interfejs SCSI. Trzy lata później Iomega wprowadziła Zip. Pomimo podobnego formatu i wymiarów 3,5 cala, nowe napędy nie potrafiły czytać zwykłych dyskietek. Iomega wprowadziła dyskietki o pojemności 100, 250 a nawet 750 MB, ale problemy techniczne i wysoki koszt nośnika zrobiły swoje, nikt już nie pamięta Zipa.

Płyty CD stały się bardziej popularne w połowie lat 90., kiedy pojawiły się specjalne formaty do nagrywania wideo (Video CD, Super Video CD) i zdjęć (Photo CD, Picture CD). Na początku lat 90. Sony i Philips wprowadziły CD-R (Compact Disk Recordable) – płyty kompaktowe z możliwością jednorazowego nagrania. Kolejnym punktem wyjścia jest rok 1998, kiedy to ta sama para firm Sony i Philips opracowała płytę CD-RW (Compact-Disk Rewritable). W tym samym czasie na horyzoncie pojawił się format DVD...

dysk laserowy

Pierwszym optycznym nośnikiem pamięci był tak zwany dysk laserowy (LD), zademonstrowany przez firmy Philips i MCA w 1972 roku. Próbowano przepchnąć ogromny 30-centymetrowy dysk jako zamiennik kaset wideo VHS. Laserdisk był prawie całkowicie analogowym nośnikiem z cyfrowym dźwiękiem, dyski mogły pomieścić do 60 minut wideo. Zazwyczaj producenci wypuszczali filmy na dwóch nośnikach.

Początkowo dysk trzeba było przewrócić po 60 minutach na drugą stronę. Wtedy producenci sprzętu wypuszczali odtwarzacze, w których czytająca głowa uczyła się przesuwać z jednej strony na drugą, podczas gdy widz wciąż musiał czekać na rozpoczęcie czytania. Filmy na dwóch lub więcej płytach to inna historia. Specjalnie do takich zestawów Pioneer wypuścił odtwarzacz z dwoma tackami.

Nazwa technologii była kilkakrotnie zmieniana, ale nigdy nie została uratowana. Gracze z obsługą LD pojawiali się do 2003 roku. Teraz to rzadkość.

Zamiast epilogu

Wszyscy wiedzą, co było dalej - pojawiły się nagrywalne i wielokrotnego zapisu DVD, duże pendrive'y itp. Około roku 2000 ostatni bastion ery taśm magnetycznych, czyli kaset wideo, przeszedł ostatecznie do historii. Na rynku mediów toczy się obecnie zacięta wojna między HD-DVD i Blu-ray, technologiami nowej generacji. A w przyszłości spodziewamy się dysków holograficznych o pojemności 300 GB na dysk...