Лекция: Магнитные накопители.
Умагнитныхнакопителей принцип записи информации основан на явлении намагничивания ферромагнетиков магнитным полем, хранение информации связано с длительным сохранением этой намагниченности, а считывание базируется на явлении электромагнитной индукции. К подобным устройствам внешней памяти относятся накопители на гибких магнитных дисках, на жестких магнитных дисках, на магнитной лентеина сменных магнитных дисках большой ёмкости.
Гибкие магнитные диски (дискеты). Носитель информации, изготовленный из покрытого магнитным слоем гибкого материала (лавсана) и помещённый в жесткий пластиковый корпус, называется дискетой (FD — от англ. Floppy Disk). Запись/считывание данных выполняется в накопителе на гибких магнитных дисках (FDD—от англ.Floppy Disk Drive, дисковод), который вращает дискету с постоянной угловой скоростью 360 об/мин, причём только при обращении к ней. Информация на дискету записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на сектора (рис.4.5.). Емкость сектора постоянна и составляет 512 байт. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. При записи или считывании информации магнитная головка дисковода устанавливается сразу на определенную дорожку диска, т.е. FDD является устройством произвольного (прямого) доступа. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков. Стандартная информационная емкость дискеты невелика и составляет 1,44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации — около 50 Кбайт/с.
Примечание.
Гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, т.к. это может привести к размагничиванию носителя и потере информации.
В настоящее время наибольшее распространение получили дискеты размером 3,5 дюйма (89 мм) со следующими характеристиками: 2 рабочие поверхности по 80 дорожек на каждой, 18 секторов на дорожке, ёмкость 1,44 Мбайт.
Жесткие магнитные диски.Накопитель на жёстких магнитных дисках(HDD— от англ. Hard Disk Drive, или HD — Hard Disk), он же «винчестер» — это наиболее распространённое внешнее запоминающее устройство большой ёмкости. В нём носителями информации являются круглые металлические пластины размером, как правило, 3,5 дюйма — платтеры (их может быть несколько), поверхности которых покрыты слоем магнитного материала.
Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеровразделены на концентрические дорожки, а дорожки — на сектора. Магнитные головки записи/считывания вместе с их несущей конструкцией (блок головок) и платтеры заключены в герметически закрытый корпус. HDD также является устройством произвольного (прямого) доступа к данным. В отличие от дискеты, платтеры винчестера вращаются постоянно, а не только при записи/считывании информации, при этом над ними образуется слой воздуха, который обеспечивает воздушную подушку для зависания магнитных головок на высоте менее микрона над поверхностью пластин. Винчестер связан с процессором через контроллер жесткого диска. У современных моделей скорость вращения шпинделя (вращающего вала) обычно составляет 5400, 7200, 10000 и более об/мин, среднее время поиска данных — около 10 мс, средняя скорость передачи данных — до 60 Мбайт/с. Все HDD имеют встроенную кэш-память (обычно 2 — 8 Мбайт), которая существенно повышает их производительность. Информационная емкость современных жестких дисков находится в пределах от 20 до 160 и более Гбайт.
1. Магнитные ленты.Накопитель на магнитных лентахстример—отангл. tape streamer)— это устройство внешней памяти последовательного доступа, предназначенное для резервного копирования и хранения больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой (картриджи) ёмкостью до нескольких десятков Гбайт и более. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объём сохраняемой информации. Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации.
2. Сменные магнитные диски большой ёмкости.В последнее время всё шире используются накопители на сменных гибких и жестких магнитных дисках, которые позволяют не только увеличивать объём хранимой информации, но и переносить информацию между компьютерами. Объёмы сменных дисков — от сотен Мбайт до нескольких Гбайт.