Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Однократная скорость для СГ) равна 150 Кбайт/с, а для МЧ) — 1350 Кбайт/с. гзв Глава 11, Запоминающие устройства ПК Например, формула скорости комбинированного привода 8х12х8х32х означает: скорость чтения 1)ЪЧ) 10 800 Кбайт/с; скорость записи на С1)-К 1800 Кбайт/с; скорость записи на СГ)-ВЪЧ 1200 Кбайт/с; скорость чтения СП 4800 Кбайт/с. Фирма Н!гасЫ в 2003 году объявила о новой технологии изготовления многослойных СР, позволяющей на одном диске формата 7,2 дюйма разместить 1 Тбайт - 1024 Гбайт информации. На диске можно создать до 100 слоев толщиной 0,3 мкм (толщина слоя у 1)ЧР— 25 мкм). Ослабление сигнала при работе с внутренними слоями незначительное.
«Прозрачность» слоев обеспечивается использованием специальных материалов с изменяемой прозрачностью под действием внешнего электрического сигнала (некоторая аналогия с жидкими кристаллами). Накопители на магнитооптических дисках Принцип работы магнитооптического накопителя (Майпесо Орска!) основан на использовании двух технологий — лазерной и магнитной. Запись информации осуществляется на магнитном носителе, а оптический лазерный луч используется для местного разогрева точки магнитной поверхности.
Сущность процессов записи-считывания обусловлена следующим. Активный слой на поверхности магнитооптического диска может быть перемагничен магнитной головкой только при высокой температуре. Такая температура (сотни градусов) создается лазерным импульсом длительностью порядка 0,1 мс. При считывании информации вектор поляризации отраженного от поверхности диска лазерного луча на несколько градусов изменяет свое направление в зависимости от направления намагниченности элемента активного слоя. Изменение направления поляризации и воспринимается соответствующим датчиком. Существуют два типа магнитооптических накопителей: О с однократной записью, стандарта СС-ЪЧОВМ (ЪЧг!ге Опсе Вези Мапу); 13 перезаписываемые СС-Е (Сопйппопэ Сошроз!те ЕгазаЫе) стандарта Е!М1)ОЧЧ (Е!8)тг !псепэ!гу Моди!ат!оп/Р!гесс ОчегЪЧгйе).
К основным недостаткам стандартной магнитооптической технологии относится, прежде всего, низкая скорость перезаписи, поскольку данный процесс требует осуществления трех циклов — стирания старых данных, записи новых и проверки. Для уменьшения времени перезаписи цикл проверки, как правило, пропускается. Чтобы еще более увеличить скорость перезаписи, была разработана спецификация ОуегЪЧг1ге которая исключаег цикл стирания. Диски стандарта Е!МРОЪЧ совместимы с этой спецификацией и, таким образом, позволяют повысить суммарное быстродействие.
В магнитооптических накопителях СС-ЪЧОВМ для предотвращения стирания и повторной записи информации на диск на контрольные дорожки наносятся специальные метки. Магнитооптические накопители имеют два типоразмера: 3,5 и 5,25 дюйма. Магнитооптические диски форм-фактора 5,25 дюйма могут иметь следующие емкости: 650 Мбайт, 1,3, 2,6, 4,6 и 5,2 Гбайт. Эти диски являются двухсторонними, то есть запись производится на обе поверхности. В результате общая емкость диска 2ЗО Внешние запоминающие устройства складывается из емкостей двух поверхностей. Магнитооптические диски форм- фактора 3,5 дюйма поддерживают следующие емкости: 128, 230 Мбайт, 540, 640 и 1,3 Гбайт; эти диски являются односторонними.
Время доступа у магнитооптических накопителей находится в пределах от 50 до 150 мс, скорость считывания до 3000 Кбайт/с. Магнитооптические накопители в ПК могут быть внутренними и внешними, последние предпочтительнее ввиду значительного тепловыделения. Магнитооптические диски позволяют переносить большие объемы данных и. отличаются высокой степенью надежности. Однако в силу относительно высокой стоимости дисководов и дисков их область применения ограничена профессиональными системами обработки графики, видеомонтажа„верстки и т. п., когда требуются накопление больших объемов данных н обмен ими.
Магнитооптические накопители также используются для решения задач резервного копирования. Большинство магнитооптических накопителей имеют интерфейс ЗСЯ1. Накопители на магнитной ленте Накопители на магнитной ленте были первыми ВЗУ вычислительных машин. В универсальных компьютерах широко использовались и используются накопители на бобинной магнитной ленте (НМЛ), а в персональных компьютерах— накопители на кассетной магнитной ленте (НКМЛ). Кассеты с магнитной лентой (картриджи) весьма разнообразны: они отличаются как шириной применяемой магнитной ленты, так и конструкцией. Лентопротяжные механизмы для кассет носят название стримеров — это инерционные механизмы, требующие после каждой остановки ленты ее небольшой перемотки назад (перепозиционирования). Такое перепозиционирование увеличивает и без того большое время доступа к информации на ленте (десятки секунд), поэтому стримеры нашли применение в персональных компьютерах лишь для резервного копирования и архивирования информации с жестких дисков и в игровых компьютерах для хранения пакетов игровых программ.
Объемы хранимой на одной кассете информации постоянно растут. Так, емкость картриджей первого поколения, содержащих магнитную ленту длиной 120 м, шириной 3,81 мм с 2-4 дорожками, не превышала 25 Мбайт. В конце 1980-х годов появились картриджи с большей плотностью записи на ленте шириной четверть дюйма (Янагсег 1псЬ Сагсйс18е) (стандарты Я1С вЂ” 40/80); первые такие картриджи были выпущены фирмой ЗМ вЂ” кассеты РСЗОО емкостью 60-250 Мбайт (поэтому этот стандарт часто называют стандартом ЗМ).
Последние модели картриджей (стандарт О1С 3010-3020) имеют емкость 340, 680 и даже 840-1700 Мбайт и более (стандарт О1С 3010-3020 Ъч'и(е, увеличивший ширину магнитной ленты до 0,315 дюйма). В стандарте Тгачап используются также 0,315-дюймовые ленты с емкостью картриджа 400-4000 Мбайт; в РАТ-стримерах (П81га! Ацйо Таре) работает технология спирального сканирования, обеспечивающая очень высокую плотность записи и емкость картриджа до 8 Гбайт. Наконец, наиболее высокие надежность, скорость чтения-записи и емкость картриджа (до 35 Гбайт) обеспечивают стри- 240 Глава 11. Запоминающие устройства ПК меры стандарта 1)ЬТ (И81са1 1.!пеаг Таре).
Стримеры, как правило, имеют собственные средства сжатия данных, поддерживающие столь высокие емкости картриджей. Анонсированы, например, картриджи емкостью 80 Гбайт и более. Первый НМЛ Мот1е! 728 был выпущен фирмой 1ВМ в 1952 году и имел емкость всего 1,4 Мбайт. В мае 2002 года фирма 1ВМ анонсировала картриджи емкостью 1 Тбайт (это примерно в 10 000 раз больше, чем может за всю жизнь сохранить человеческий мозг). Скорость считывания информации с магнитной ленты в стримерах также невысока и обычно составляет от 100 до 500 Кбайт/с. НКМЛ рассчитаны на периферийные интерфейсы П)Е-АТАР1 и ЯСВЕ В качестве стримера может быть использован и бытовой видеомагнитофон.
Для этого необходимо видеомагнитофон подключить к шине 1БА ПК через интерфейсную плату «АрВид» (выпускаемую в России). Эта плата поддерживает на ленте многоуровневую иерархическую систему файлов с каталогами и имеет дружественный для пользователя интерфейс в стиле ОС с текстовыми меню (см. раздел «Операционные системы ПК» главы 19). Емкость стандартной видеокассеты составляет при этом от 1 до 2 Гбайт. Устройства флеш-памяти Флеш-диски (Р!азЬ О!зйз) — весьма популярный и очень перспективный класс энергонезависимых запоминающих устройств. Флеш-диски (твердотельные диски) являются модификацией Н1)1) и представляют собой устройства для долговременного хранения информации с возможностью многократной перезаписи. Стирание и запись данных осуществляются так же, как у Н1)1), — блоками (иногда называемыми по аналогии с магнитными дисками секторами, но более правильно было бы их именовать кластерами).
У флеш-дисков отсутствуют какие либо подвижные части, да и форма у них совсем не круглая — чаше всего они представляют собой прямоугольные картриджи. Для хранения информации в них используются специализированные микросхемы памяти с металлизацией (металл-нитридные), выполненные по технологии Р1азЬ, изобретенной в начале 80-х годов фирмой 1пге!. Дисками их называют условно, поскольку флеш-диски полностью эмулируют функциональные возможности Н1)П. При работе указатели в микросхеме перемешаются на начальный адрес блока, затем байты данных передаются в последовательном порядке с использованием стробируюшего сигнала.