Rodzaje mediów, ich klasyfikacja i cechy

Co było znane pierwszej osobie? Jak zabić mamuta, żubra lub złapać dzika. W epoce paleolitu w jaskini było wystarczająco dużo murów, by naprawić wszystko, co badano. Baza danych jaskini pasowałaby całkowicie do skromnego megabajtowego dysku flash. Przez ponad 200 000 lat istnienia dowiedzieliśmy się o genomie afrykańskiej żaby, sieciach neuronowych i nie używamy już skał. Teraz mamy dyski, magazyny w chmurze. Podobnie jak inne rodzaje mediów, które mogą zapisać na jednym chipsecie całą bibliotekę MSU.

Co to jest nośnik pamięci

Nośnikiem danych jest obiekt fizyczny, którego właściwości i cechy są używane do rejestrowania i przechowywania danych. Przykładami mediów są filmy, kompaktowe dyski optyczne, karty, dyski magnetyczne, papier i DNA. Nośniki informacji różnią się zasadą zapisu:

• drukowane lub chemiczne z zastosowaniem farby: książki, czasopisma, gazety;
• magnetyczne: HDD, dyskietki;
• Optyczny: CD, Blu-ray;
• elektroniczny: napędy flash, dyski półprzewodnikowe.

Magazyny danych są klasyfikowane według kształtu fali:

• analogowy, wykorzystywany do rejestracji ciągłego sygnału: kompaktowe kasety audio i szpule do magnetofonów;
• cyfrowy - z dyskretnym sygnałem w postaci sekwencji liczb: dyskietki, pamięci flash.

Pierwsze media

Historia zapisywania i przechowywania danych rozpoczęła się 40 tysięcy lat temu, kiedy Homo sapiens wpadł na pomysł wykonania szkiców na ścianach swoich mieszkań. Pierwsza sztuka rocka znajduje się w jaskini Chauvet na południu nowoczesnej Francji. Galeria zawiera 435 rysunków przedstawiających lwy, nosorożce i innych przedstawicieli późnej paleolitu.

Zamiast kultury Orignac w wiek brązu pojawił się zupełnie nowy typ nośnika informacji - głupi. Urządzenie było płytą z gliny i przypominało nowoczesną tabliczkę. Rekordy zostały wykonane na powierzchni przy pomocy pałeczki z trzciny - rysika. Aby ta praca nie została zmyta deszczem, tuppum zostało spalone. Wszystkie płyty z starodawną dokumentacją zostały starannie posortowane i przechowywane w specjalnych drewnianych skrzynkach.

W British Museum znajduje się getoptum zawierające informacje o transakcji finansowej, która miała miejsce w Mezopotamii za rządów króla Assurbanipala. Oficer ze świty księcia potwierdził sprzedaż niewolnika Arbela. Płyta zawiera spersonalizowaną pieczęć i zapisy przebiegu operacji.

Kipu i papirus

Od 3 tysiąclecia pne papirus zaczął być używany w Egipcie. Rejestracja danych odbywa się na arkuszach wykonanych z pędów papirusu. Przenośne i lekkie nośniki szybko wyparły glinianego poprzednika. Nie tylko Egipcjanie, ale także Grecy, Rzymianie, Bizantyjczycy piszą o papirusie. W Europie materiał używany do XII wieku. Ostatnim dokumentem napisanym na papirusie jest papieski dekret z 1057 roku.

W tym samym czasie ze starożytnymi Egipcjanami, na przeciwległym krańcu planety, Inkowie wymyślili stos, czyli "mówiące guzki". Informacje rejestrowano przez zawiązywanie węzłów na przędzących niciach. Kipu przechowywał dane dotyczące poboru podatków, ludności. Podobno używane informacje nieliczbowe, ale naukowcy muszą je tylko rozwikłać.

Papier i karty dziurkowane

Od 12 do połowy XX wieku głównym repozytorium danych był papier. Był używany do tworzenia drukowanych i rękopisów, książek, mediów. W 1808 roku zaczęli wytwarzać karty dziurkowane z tektury - pierwsze cyfrowe nośniki danych. Były to tektury z otworami wykonanymi w określonej kolejności. W przeciwieństwie do książek i gazet, karty dziurkowane były czytane przez maszyny, a nie przez ludzi.

Wynalazek należy do amerykańskiego inżyniera z niemieckimi korzeniami Hermana Holleritha. Po raz pierwszy autor wykorzystał swój pomysł do opracowania statystyk śmiertelności i płodności w New York Health Council. Po próbnych próbach do spisu wykorzystano karty dziurkowane. Populacja amerykańska w 1890.

Ale sama idea robienia dziur w papierze do zapisywania informacji była daleka od nowej. Już w 1800 roku Francuz Joseph-Marie Jacquard wprowadził kartę dziurkacza do kontroli krosna. Dlatego przełom technologiczny polegał na stworzeniu Holleritha, a nie karty dziurkacza, ale maszyny tabletkarskiej. Był to pierwszy krok do automatycznego czytania i obliczania informacji. TMC Herman Hollerith do produkcji maszyn tabulacji w 1924 r. Został przemianowany na IBM.

Karty OMR

Są to arkusze grubego papieru z informacjami zapisanymi przez osobę w postaci tagów optycznych. Skaner rozpoznaje tagi i przetwarza dane. Karty OMR służą do kompilowania ankiet, testów opcjonalnych, biuletynów i formularzy, które należy wypełnić ręcznie.

Technologia opiera się na zasadzie tworzenia kart perforowanych. Ale maszyna nie czyta przez dziury, ale guzy lub znaki optyczne. Błąd w rachunku różniczkowym jest mniejszy niż 1%, więc technologia OMR jest nadal wykorzystywana przez agencje rządowe, badając organy, loterie i bukmacherów.

Taśma perforowana

Cyfrowe nośniki danych w postaci długiego paska papieru z otworami. Perforowane taśmy zostały po raz pierwszy użyte przez Basile Bouchon w 1725 roku do kontroli krosna i mechanizacja doboru nici. Ale taśmy były bardzo delikatne, łatwo rozdarte i jednocześnie kosztowne. Dlatego zostały one zastąpione kartami dziurkacza.

Od końca XIX wieku taśma dziurkowana była szeroko stosowana w telegrafii, do wprowadzania danych do komputerów z lat 1950-1960 oraz jako nośniki mini-komputerów i maszyn CNC. Teraz rolki z naklejaną taśmą taśmą stały się anachronizmem i zapadły w zapomnienie. Wymienione nośniki papierowe były bardziej wydajne i zajmowały dużo miejsca.

Taśma magnetyczna

Debiut taśmy magnetycznej jako nośnika komputerowego odbył się w 1952 roku dla maszyny UNIVAC I. Ale sama technologia pojawiła się znacznie wcześniej. W 1894 roku duński inżynier Waldemar Poulsen odkrył zasadę zapisu magnetycznego podczas pracy jako mechanik w Copenhagen Telegraph Company. W 1898 r. Naukowiec wcielił ten pomysł w aparat o nazwie "telegraf".

Drut stalowy przechodził pomiędzy dwoma biegunami elektromagnesu. Informacja została zarejestrowana na nośniku przez nierównomierne namagnesowanie oscylacji sygnału elektrycznego. Waldemar Poulsen opatentował swój wynalazek. Podczas wystawy światowej w 1900 r. W Paryżu miał zaszczyt nagrać głos cesarza Franciszka Józefa na swoim urządzeniu. Wystawa z pierwszym magnetycznym nagraniem dźwiękowym jest nadal przechowywana w Duńskim Muzeum Nauki i Technologii.

Po wygaśnięciu patentu Poulsena Niemcy podjęły się poprawy zapisu magnetycznego. W 1930 r. Drut stalowy został zastąpiony elastyczną taśmą. Decyzja o użyciu pasków magnetycznych należy do austriacko-niemieckiego dewelopera Fritza Pfleimer. Inżynier wymyślił pokrycie cienkiego papieru proszkiem tlenku żelaza i rejestrację przez namagnesowanie. Kompaktowe taśmy, taśmy wideo i nowoczesne nośniki danych do komputerów osobistych zostały utworzone za pomocą taśmy magnetycznej.

HDD

Winchester, HDD lub dysk twardy - urządzenie sprzętowe z nieulotną pamięcią, co oznacza pełną ochronę informacji, nawet przy wyłączonym zasilaniu. Jest to wtórne urządzenie magazynujące składające się z jednej lub kilku płyt, na których zapisywane są dane za pomocą głowicy magnetycznej. Dyski twarde znajdują się wewnątrz jednostki systemowej we wnęce napędu. Podłącz do płyty głównej za pomocą kabla ATA, SCSI lub SATA i do źródła zasilania.

Pierwszy dysk twardy został opracowany przez amerykańską firmę IBM w 1956 roku. Technologia została wykorzystana jako nowy typ mediów dla komercyjnego komputera IBM 350 RAMAC. Skrót oznacza "metodę losowego dostępu do rachunkowości i kontroli".

Aby pomieścić urządzenie w domu, wymagałoby całego pokoju. Wewnątrz dysku znajdowało się 50 aluminiowych płytek o średnicy 61 cm i szerokości 2,5 cm. Rozmiar systemu przechowywania był równy dwóm lodówkom. Jego waga wynosiła 900 kg. Pojemność RAMAC wynosiła tylko 5 MB. Zabawna postać na dziś. Ale 60 lat temu uznano ją za technologię jutra. Po ogłoszeniu rozwoju, dziennik San Jose wydał raport zatytułowany "Machine with supermemoryyu!".

Wymiary i cechy nowoczesnego dysku twardego

Dysk twardy - komputerowe nośniki danych. Służy do przechowywania danych, w tym obrazów, muzyki, filmów wideo, dokumentów tekstowych oraz wszelkich materiałów utworzonych lub przesłanych. Zawiera również pliki dla systemu operacyjnego i oprogramowania.

Pierwsze dyski twarde zawierały do ​​kilkudziesięciu MB. Ciągle rozwijana technologia pozwala nowoczesnemu dyskowi twardemu przechowywać terabajty informacji. Jest to około 400 filmów ze średnim rozszerzeniem, 80 000 utworów w formacie mp3 lub 70 komputerowych gier fabularnych, podobnych do Skyrim na jednym urządzeniu.

Dyskietka

Dyskietka lub dyskietka to nośnik pamięci stworzony przez IBM w 1967 roku jako alternatywa dla HDD. Dyskietki były tańsze niż dyski twarde i zostały zaprojektowane do przechowywania danych elektronicznych. Wczesne komputery nie miały napędu CD-ROM ani USB. Dyskietki były jedynym sposobem na zainstalowanie nowego programu lub kopii zapasowej.

Pojemność każdej 3,5-calowej dyskietki wynosiła do 1,44 MB, gdy jeden program ważył co najmniej półtora megabajta. Dlatego wersja Windows 95 pojawiła się natychmiast na 13 dyskietkach DMF. Dyskietka o pojemności 2,88 MB pojawiła się dopiero w 1987 roku. To elektroniczne medium istniało do 2011 r. W nowoczesnej konfiguracji komputerów nie ma dyskietek.

Nośniki optyczne

Wraz z nadejściem generatora kwantowego rozpoczęła się popularyzacja optycznych urządzeń magazynujących. Nagrywanie odbywa się za pomocą lasera, a dane są odczytywane przez promieniowanie optyczne. Przykłady mediów:

• Dyski Blu-ray;
• Napędy CD-ROM;
• CD-R i Dyski CD-RW ;
• DVD-R, DVD + R, DVD-RW i DVD + RW.

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

Elektroniczne nośniki danych w formacie CD były używane wyłącznie do odtwarzania nagrań dźwiękowych. W tamtym czasie była to zaawansowana technologia, za którą Royal Philips Electronics zdobył nagrodę IEEE w 2009 roku. A w styczniu 2015 r. Płyta CD została nagrodzona jako najcenniejsza innowacja.

W 1995 roku pojawiły się cyfrowe uniwersalne dyski lub płyty DVD, które stały się nośnikami optycznymi nowej generacji. Aby je utworzyć, zastosowano inny rodzaj technologii. Zamiast tego, czerwony laser DVD wykorzystuje krótsze światło podczerwone, które zwiększa ilość nośników pamięci. Dwuwarstwowe dyski DVD mogą przechowywać do 8,5 GB danych.

Pamięć flash

Pamięć flash jest zintegrowanym mikroukładem, który nie wymaga stałej mocy do zapisywania danych. Innymi słowy, jest to nielotna półprzewodnikowa pamięć komputera. Urządzenia pamięci Flash stopniowo podbijają rynek, przesuwając nośniki magnetyczne.

Zalety technologii Flash:

• zwartość i mobilność;
• duża objętość;
• wysoka prędkość;
• niskie zużycie energii.

Urządzenia pamięci flash obejmują:

• Napędy flash USB. To najprostszy i najtańszy nośnik. Służy do wielokrotnego nagrywania, przechowywania i przesyłania danych. Rozmiary wahają się od 2 GB do 1 TB. Zawiera układ pamięci w plastikowej lub aluminiowej obudowie ze złączem USB.
• Karty pamięci. Zaprojektowany do przechowywania danych na telefonach, tabletach, aparatach cyfrowych i innych urządzeniach elektronicznych. Różnią się rozmiarem, kompatybilnością i głośnością.
• SSD. Dysk półprzewodnikowy z nieulotną pamięcią. Jest to alternatywa dla standardowego dysku twardego. Ale w przeciwieństwie do dysków twardych, SSD nie ma ruchomej głowicy magnetycznej. Dzięki temu zapewniają szybki dostęp do danych, nie emitują pisków jak HDD. Braków - wysoka cena.

Magazyn w chmurze

Chmura online to nowoczesny nośnik pamięci, który jest siecią potężnych serwerów. Wszystkie informacje są przechowywane zdalnie. Każdy użytkownik może uzyskać dostęp do danych w dowolnym czasie iz dowolnego miejsca na świecie. Brak pełnej zależności od Internetu. Jeśli nie masz połączenia sieciowego lub Wi-Fi, dostęp do danych jest zabroniony.

Magazynowanie w chmurze jest znacznie tańsze niż jego fizyczne odpowiedniki i ma dużą objętość. Technologia jest aktywnie wykorzystywana w środowisku korporacyjnym i edukacyjnym, opracowując i projektując aplikacje internetowe dla oprogramowania komputerowego. W chmurze można przechowywać dowolne pliki, programy, kopie zapasowe i używać ich jako środowiska programistycznego.

Spośród wszystkich wymienionych powyżej typów nośników pamięci najbardziej obiecującym rozwiązaniem jest przechowywanie w chmurze. Coraz więcej użytkowników komputerów PC przełącza się z magnetycznych dysków twardych na dyski SSD i nośniki pamięci flash. Rozwój holograficznych technologii i sztucznej inteligencji obiecuje pojawienie się całkowicie nowych urządzeń, które pozostawi dyski flash, SDD i dyski daleko w tyle.