T:3 Przechowywanie danych. dr inż. Stanisław Wszelak

Transkrypt

1 T:3 Przechowywanie danych dr inż. Stanisław Wszelak

2 Nośniki informacji Nośniki informacji - inaczej urządzenia przechowywania danych, są to narzędzia służące do zbiorowego składowania oraz odczytu zebranych informacji. Możemy wyróżnić następujące rodzaje urządzeń: Dyskietki Pamięci Taśmowe Dyski magnetyczne (twarde) Dyski optyczne Pendrive

3 Dyskietki FDD - (Floppy Disc Driver) - dyski elastyczne, dyski historyczne Dysk elastyczny jest to krąż ążek wykonany z giętkiego tworzywa sztucznego, pokryty z obydwu stron, warstwą materiału u magnetycznego w postaci tlenku żelaza lub tlenku chromu. Grubość tego krąż ążka jest mniejsza niż 0,1mm, grubość warstwy magnetycznej - 0,0025 mm.

4 Dyski magnetyczne (twarde)

5 Złącze ATA Kabel HDD ATA PIN x3 0.50m Interfejs: Ultra ATA/100 Długość kabla: 0.5m

6 Złącze SATA FORMAT (3,5 cale) Interfejs SATA II POJEMNOSC ( 250 GB) Bufor pamieci (8 MB) Obroty na min. (7200 obr/min) Niezawodność (MTBF) h Zasilanie (SATA)

7 Przejściówki z ATA na SATA

8 Stacja dokująca Stacja dokująca pozwala na szybkie podłączenie dowolnego dysku 2,5/3,5 SATA do komputera poprzez port USB oraz wyprowadza wszystkie ważniejsze porty komputera z trudno dostępnej obudowy wprost na biurko.

9 Kieszeń zewnętrzna HDD dla 3,5" dysków twardych z interfejsem IDE/SATA pod USB 2.0, wykonana z aluminium z podstawką

10 Pamięci Taśmowe Charakterystyczną cechą tego typu urządzeń jest istnienie dwóch "buforów". Taśmy pod szpulami, w postaci pętli taśmy powstałej na poduszce powietrznej, czasami było to zrealizowane mechanicznie, systemem odpowiednich rolek, ramion, sprężyn. Spowodowane to było tym, że główny silnik przesuwający taśmę pod głowicą (Capstan) posiadał bardzo małą bezwładność- bez owych pętli taśma błyskawicznie uległaby zerwaniu.

11 HP produkuje pamięć taśmową. Produkt nosi nazwę StorageWorks Ultrium 960 i jest wyposażony w jeden napęd LTO-3 (Linear Tape Open). HP jest drugą firmą (po Certance LLC), która wprowadziła do swojej oferty stacje pamięci taśmowej z napędem LTO-3. Taśma taka ma 704 ścieżek ( a dane są zapisywane jednocześnie na 16 ścieżkach). Napęd LTO-3 zapisuje dane z szybkością 80 MB/s

12 Dyski optyczne Każdy wyprodukowany w dzisiejszych czasach napęd dysków optycznych zachował swoją podstawową zasadę działania. Czytniki składają się z czterech podstawowych elementów: - rama konstrukcyjna i obudowa, - blok napędowy z trzema silnikami krokowymi, - ramię z układem optycznym - zespół układów elektronicznych odpowiedzialnych za sterowanie wszystkimi elementami napędu. Obudowa osadzona jest na ramie metalowej. Pierwszy silnik odpowiedzialny jest za wprawianie w ruch obrotowy płyty CD. Drugi silnik odpowiada za pozycjonowanie głowicy laserowej. Trzeci silnik służy do wysuwania i wsuwania szuflady Ramię, na którym osadzony jest układ optyczny, jest przesuwane najczęściej wzdłuż dwóch stalowych prowadnic.

13 Budowa

14 Budowa Krążek o średnicy 12 cm, niekiedy o średnicy 8 cm i grubości 1,2 mm wykonany jest z kilku warstw. Promień lasera dociera do warstwy, na której zapisane są dane przenikając przez poliwęglanową powłokę dysku optycznego. Odczyt danych odbywa się przy wykorzystaniu promienia świetlnego, który odbija się od dolnej warstwy, którą jest aluminiowa powłoka. W napędach dysków optycznych wykorzystywane są lasery diodowe emitujące strumieńświatła o wyjątkowo małej długości fali (promieniowanie podczerwone 780nm) Warstwa, na której zapisywane są dane ma strukturę spiralnej ścieżki, w której wytłoczone są minimalne zagłębienia (pits). W przypadku gdy promień lasera zostanie skierowany na obszar bez zgłębień czyli w tzw. land, wówczas następuje jego odbicie i poprzez pryzmat skierowany jest do fotodiody, w której zamieniany jest na sygnał elektryczny. Jeśli promień lasera trafi w obszar z wgłębieniem, zostaje wówczas rozproszony i nie wraca do odbiornika sygnału. Sygnały elektryczne w postaci impulsów powstające podczas odczytu danych tworzą zakodowany ciąg informacji, który kierowany jest do specjalnego układu elektronicznego.

15

16 Generalnie, CD-R składa się z czterech warstw: Warstwy nośnej z poliwęglanu (plastikowa tarcza), warstwy barwnej (topi się podczas zapisu). Złotej lub aluminiowej warstwy odbijającej i ochronnej warstwy z lakieru. Właściwe informacje laser wypala w warstwie barwnika umieszczonej przed warstwą odbijającą. W procesie zapisu barwnik wytapia się, odsłaniając odbijającąświatło powierzchnię. Podobnie jak stara dobra płyta długogrająca, również CD-R posiada spiralny rowek prowadzący. Podczas zapisu i odczytu rowek wskazuje laserowi drogę poprzez całą powierzchnię płyty.

17 Odczyt danych na płycie CD. Odczyt danych na płycie CD. Podczas odczytu na dysk znajdujący się w napędzie CD-ROM pada światło lasera. Jeżeli promień lasera padnie na pit (czyli pojedyncze zagłębienie na płycie kompaktowej) odpowiedni czujnik rejestruje brak jego odbicia (promień lasera jest wówczas rozpraszany). Natomiast gdy światło lasera urządzenia odczytującego pada na powierzchnie płaską płyty (tzw. land) czujnik rejestruje jego odbicie. Te informacje zmieniane są na ciąg zer oraz jedynek i w ten sposób komputer odczytuje dane z krążka.

18 DVD Płyty DVD ze względu na ich pojemność dzielą się na cztery rodzaje: 1.Ppłyty jednowarstwowe, jednostronne zapisywane, o pojemności 4,7 GB 2. Płyty dwuwarstwowe, jednostronnie zapisywane, o pojemności 8,5 GB (można je rozpoznać po złotym kolorze nośnika oraz dwóch numerach seryjnych, umieszczonych na jednej jego stronie); 3. Płyty jednowarstwowe, dwustronnie zapisywane, o pojemności 9,4 GB; 4. Płyty dwuwarstwowe, dwustronnie zapisywane, o pojemności 17 GB. Dane na płytach DVD zapisywane są zapisywane w identyczny sposób, jak na płytach CD mianowicie na jednej, spiralnej ścieżce.

19 Porównanie

20 Modulacja kodowa

21 Budowa DVD

22 Pendrive

23 Pamięć USB (znana także pod nazwami: PenDrive, USB Flash Drive, Flash Disk, FlashDrive. Urządzenie przenośne zawierające pamięć nieulotną typu Flash EEPROM, zaprojektowane do współpracy z każdym komputerem poprzez port USB i używane do przenoszenia danych (zapisywanych w plikach) między komputerami. Jest urządzeniem przenośnym typu Plug&Play, do komputera dołączany jest najczęściej bezpośrednio przez złącze USB, więc nie wymaga dodatkowych akcesoriów jak stacja dokująca czy dodatkowy napęd komputerowy. Szybkość uzależniona od wersji USB (1.1, 2.0 lub od 2009 roku 3.0) oraz od szybkości zastosowanej pamięci Flash. Pamięć flash jest odmianą pamięci EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read- Only Memory). Kasowanie i zapis odbywa się przez podanie odpowiednich sygnałów elektrycznych. Komórka jest podobna do tranzystora polowego, ale z dwiema bramkami: bramką sterującą i bramką "pływającą". Jeśli komórkę wybrano do odczytu (bramka połączona jest z linią słowa pamięci), wtedy do bramki sterującej doprowadzone jest napięcie. Bramka "pływająca" nie jest bezpośrednio wyprowadzona, a jedynie ładunek tej bramki decyduje o przepływie prądu przez tranzystor. Ładunek bramki "pływającej" decyduje o napięciu progowym Ut, jeśli napięcie na bramce sterującej przekroczy Ut, wtedy tranzystor rozpoczyna przewodzenie.

24 Budowa komórki pamięci flash

25 Karty SmartMedia Karty SmartMedia zawierają komórki pamięci flash NAND, zamknięte w zminiaturyzowanej obudowie o grubości 0,76 mm i masie 2 g. Ze względu na miniaturowe rozmiary pamięć SmartMedia jest stosowana jako przenośne źródło informacji, do zapisu plików danych (zdjęć w aparatach cyfrowych, plików dźwiękowych w dyktafonach cyfrowych). Inne zastosowania to gry komputerowe, notatniki osobiste (PDA), drukarki. Produkowane są pamięci SmartMedia o pojemnościach od 128 MB do 10 GB.

26 Memory Stick - Karty flash Produkowane są pamięci o masie 4 g, wymiarach 21,5 x 50 x 2,8 mm, pojemnościach od 128MB do 10GB. Układ jest wyposażony w mechanizm MagicGate pozwalający na ochronę praw autorskich do materiałów składowanych w pamięci dzięki kodowaniu i autentykacji danych transmitowanych do urządzeń odtwarzających. Memory Stick jest zasilany napięciem 2,7 3,6 V i charakteryzuje się przepływnością danych w granicach od 1,5 do 2,45 MB/s, układ może pracować w temperaturze otoczenia od 0 do 60 C. Pamięci Memory Stick stosuje się w kamerach cyfrowych, odtwarzaczach MP3 i cyfrowych dyktafonach.