Носители информации ВЗУ

В конструкциях В3У используются носители информации различного типа. В то же время носители информации существенно влияют на кон­структивное решение устройства ВП.

Конструктивно ВП может выполняться в виде:

§ Накопители на гибких магнитных дисках – НГМД.

§ Накопители на жёстких магнитных дисках с несъемными дисками (винчестеры) – НЖМД.

§ Накопители на жёстких дисках со сменными пакетами

дисков – НМД.

§ Накопители на магнитных лентах (НМЛ) используют

магнитную ленту шириной от 3,81 до 12.7 мм, которая конструктивно оформляется в виде катушек (бобин) или неразборных компакт кассет.

§ Накопители на съемных оптических дисках.

§ Накопители с несъемными оптическими дисками (винчестеры, жесткие диски).

§ Флэш – накопители.

Разновидности носителей:

· Гибкие диски - майларовые диски (дискеты), на которые нанесён ферромагнитный слой. Первые накопители использовали дискеты диамет­ром 5,25 дюйма (133 мм). В настоящее время, все еще, используются дискеты с диа­метром диска 3.5 дюйма с форматированной ёмкостью 1,44 Мбайт (Рис. 1, а).

Дисководы

Устройства, осуществляющие запись и считывание информации, и вращение диска называются дисководами. Все дисководы (НГМД НЖМД, НОД) принципиально построены аналогично, но их характери­стики естественно различны.

В дисководах гибких дисков головка записи - считывания плотно прижима­ется к поверхности гибкого диска, обеспечивая тем самым контактный способ записи - считывания информации. Информация на гибких дисках размещается на концентрических дорожках (треках). На современных гиб­ких дисках информация размещается на обеих сторонах диска, количество дорожек на каждой из сторон равно 40-90. Дисковод имеет два двигателя, ­один осуществляет вращение дисков со скоростью 250 - 500 оборотов в минуту, а второй - перемещает головки по радиусу диска. Команды контроллера НГМД преобразуются в электри­ческие сигналы различной полярности.

+

При положительных сигналах го­ловка перемещается на один или несколько шагов вперёд (к шпинделю), при отрицательных - в обратную сторону. Дисковод обеспечивает ёмкость диска в 1,44 Мбайт и скорость считывания - записи 60 Кбайт/сек.

Информа­ция, размещаемая на дорожках, разделена на секторы фиксированного объёма (128,512 или 1024 байта). Дорожки, расположенные друг над дру­гом на разных сторонах диска, именуются цилиндром. Адресация к ин­формации на гибких дисках производится по номеру цилиндра, номеру головки и номеру сектора. В такой системе время поиска информации достаточно велико (десятки миллисекунд).

В дисководах НЖМД (винчестерах) и НМД (со сменными паке­тами дисков) головка записи-считывания располагается над диском на некотором расстоянии, что обеспечивает бесконтактный метод записи ин­формации и значительно более высокую скорость вращения дисков (от 3600 об/мин до 15 тысяч об/мин). Герметичность корпуса «винче­стера» обеспечивает очень маленький зазор между поверхностью диска и головкой (несколько микрон), что делает возможным существенно увели­чить продольную (по дорожке) и поперечную (по радиусу диска) плотно­сти записи и тем самым высокую скорость записи-считывания. В совре­менных накопителях НМД ис­пользуются линейные двигатели (так называемые «звуковые катушки»). Это обеспечивает высо­кие скорости и точность позиционирования головок.

На Рис. 3, а приведён диск с постоянным количеством секто­ров. На таком диске плотность записи на внутренних дорожках резко воз­растает. В дисках с переменным количеством секторов в различных зонах диска удаётся уравнять плотность размещения информации в различных зонах (Рис. 3, б). В этом случае, однако, адресация данных затруднена, так как диск делится на множество зон, в которых количество секторов разное.

Проблема адресации была решена введением в конструкцию дис­ковода «интеллектуального контроллера» (микропроцессора), который преобразует трёхмерные адреса секторов (физические) в линейные (одномерные) адреса. Новый вид адресации получил название логическая адресация блоков (LBA - Logical Block Addresing).

1.

б)

Рис. 1

В накопителях на жёстких дисках со сменными пакетами боль­шой ёмкости принципиально всё организовано так же, как в винчестерах. Но, к сожалению, разработчики этих накопителей не сумели договориться о едином стандарте на носитель информации - сменном пакете дисков. В результате в настоящее время используются более десятка разновидно­стей накопителей, имеющих несовместимые друг с другом носители ин­формации. Дисководы этих носителей обычно имеют линейную адреса­цию и те же интерфейсы (АТА, SCSI, USB) что и винчестеры, но по скорости записи и считывания они сильно уступают винчестерам вследствие низкой скорости вращения дисков и невысокой продольной плотности записи информации.

В дисководах оптических дисков используется оптический и маг­нитно-оптический принцип записи и считывания информации с помощью полупроводникового лазера. Оптические диски по способу размещения информации на них могут быть двух разновидностей - диски со спираль­ной формой дорожки и диски с концентрическими дорожками. На Рис. 2. приведён диск со спиральной дорожкой.

По своему внутреннему устрой­ству и логике работы дисковод оптических дисков аналогичен дисководу для гибких магнитных дисков - лазерный луч перемещается вдоль радиуса диска и производит запись и считывание информации. Оптические техно­логии записи и считывания позволяют ввести в дисковод различные спо­собы автоподстройки, что обеспечивает лазерным дисководам более высо­кую плотность записи информации. Спиральная дорожка обеспечивает преимущество при воспроизведении аудио- и видеозаписей, так как реали­зуется непрерывность потока информации. С другой стороны, такая форма дорожки создаёт проблемы, когда нужно вести запись отдельных порций данных на диск при наличии больших временных интервалов между опе­рациями записи. Геометрические параметры оптического диска (CD, DVD) приведены на рис 4. В настоящее время используются оптические диски следующих типов:

2.

1. CD (Compact Disk) - компакт-диск первого поколения.

2. DVD (Digital Video Disk) - цифровой видеодиск.

Среди компакт-дисков различают три типа: