Попов И.И., Матвеев А.А., Максимов Н.В. Архитектура электронно-вычислительных машин и систем (2004) (1186255), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Это не слои в привычном смысле, а скореепараметр форматирования диска, ближайший аналог - это сектора и дорожки для магнитных носителей. Толщина этих слоев строго фиксирована. Чтобы понять, почему разработчики выбрали именно эту толщину293каждого из слоев, надо рассмотреть принципы записи/считывания информации на FMD ROM.В оптических носителях (CD, DVD, магнитооптика) во время чтения луч полупроводникового лазера отражается от слоя с записаннойинформацией. Отраженный луч затем фиксируется детектором – (приемником).Максимальная удельная емкость диска определяется размеромсветового пятна от лазера, которое в свою очередь зависит от длиныволны (у красных лазеров - 650нм).
Можно использовать два слоя, причем сделать один из слоев прозрачным для излучения с определеннойдлиной волны, как это реализовано в DVD. Но два слоя - это предел,больше сделать очень сложно, так как нужны очень точные фокусирующие системы, которые будут работать только в лабораторных условиях. Массовое производство таких систем окажется дорогим и нерентабельным. Технологии отражающих слоев, вероятно, подошли к своемупределу развития.Разработчиками FMD было предложено следующее решение: материал, содержащий записанную информацию, не отражает, как подложка в DVD или CD, а излучает световые волны.
Использовано явление флуоресценции, то есть, при освещении активирующим излучением(в данном случае полупроводниковым лазером с определенной длинойволны) вещество начинает излучать, сдвигая спектр падающего на негоизлучения в сторону красного цвета на определенную величину, причемвеличина сдвига зависит от толщины слоя.Таким образом, выбрав такую толщину слоя, что бы спектр отраженного света получается смещенным относительно длины волны излучающего лазера на строго определенную величину, например на 30 или50 нм, можно с высокой достоверностью записывать информациювглубь диска и впоследствии считывать ее без потери данных. Для FMDROM разработчиками так же предложено название "трехмерный диск", ив данном случае это вполне оправдано.
Таким образом, плотность записи будет зависеть и от чувствительности регистрирующего детектора.Чем меньше то дополнительное излучение флюоресцирующего вещества, добавляющееся к частоте рабочего лазера, который удастся зафиксировать, тем большее число слоев можно вместить в один диск. Излученный свет от флуоресцентного слоя некогерентен и хорошо контрастирует с отраженным светом лазера, что является дополнительной гарантиейнадежности считывания, ведь без отражений все равно не обойтись, онибудут происходить от поверхности диска и других записанных слоев.Качественное ухудшение сигнала в обычных (отражающих) многослойных дисках нарастает с увеличением числа слоев, но вот в случае сфлуоресцентными дисками это ухудшение происходит гораздо медленнее.
По заявлению разработчиков FMD ROM, даже при количестве слоевбольше сотни не будет происходить сильного искажения полезного сигнала.294Используя синий лазер (480нм) можно увеличить плотность записи до десятков терабайт на один FM диск. Вполне возможно созданиедиска с 1000 слоями - это уже субмолекулярные размеры. Теоретическивозможно создание пятна размером в несколько молекул, проблемалишь в том, как зафиксировать столь малое флуоресцентное излучение.Одна из главных особенностей этой разработки - возможность параллельного чтения слоев (т.е.
последовательность бит будет записана не по"дорожкам", а по слоям) - скорость выборки данных в этом случаедолжна возрастать.Принцип записи на FMD ROM основан на явлении фотохромизма,- это свойство некоторых веществ под действием активирующего излучения обратимо переходить из одного состояния в другое, при этом изменяя свои физические свойства (например, такие как цвет, появление/исчезновение флюоресценции и т.д.).
Материал, из которого состоитFMD ROM содержит специальную фотохромную субстанцию, котораяциклизуется под воздействием лазерного луча определенной длины волны, превращаясь в необходимый устойчивый флуоресцент.Обратная реакция рециклизации, приводящая к исчезновениюфлуоресцентных свойств (операция стирания), происходит под действием лазера с другой длиной волны. Стирающая частота лазера выбираетсяс таким расчетом, чтобы она не встречалась в повседневной жизни, воизбежание потери данных.Читающий лазер не должен вносить изменения в данные, хранящиеся на диске. Наиболее ценными фотохромными свойствами обладают соединения под названием фульгиды.Вообще идея использования фотохромов в качестве носителей информации не нова, ей примерно тридцать лет, и лишь теперь она былареализована на практике.Флэш-накопителиИдея создания портативного носителя с интерфейсом USB настолько очевидна, что просто удивительно, почему такие вещи не появились еще 2-3 года назад.Одним из первых на отечественном рынке появился нкопительMAXIMUS Flash USB Drive (корейской фирмы Jung MyungTelecom).Строго говоря, слово Drive в названии корейского флэш-накопителя —это маркетинговое недоразумение.
Конечно, никакого привода там нет,как нет в нем и вообще никаких движущихся частей. По сути, разработчики просто отразили в названии процедуру работы с MAXIMUS FlashUSB Drive, как с любым внешним дисководом (CD-RW, Zip, жесткимдиском). На самом же деле «псевдодиск» состоит из микросхемы флэшПЗУ, спецконтроллера и интерфейса USB.Согласно спецификации рабочий температурный диапазон дляMAXIMUS Flash USB Drive составляет от 0 до 45 °С, а в нерабочем со295стоянии он должен выдерживать еще более жесткие условия транспортировки — от –20 до +80°С.
Ограничений по влажности тоже практически нет — от 5 до 95%.В настоящее время флэш-устройства поддерживаются операционными системами Windows 2000 и ХР, без необходимости установки каких-либо специальных драйверов.При включении устройства в разъем оно автоматически распознается системой и регистрируется (см. на рис. 13 а – диск G:).
При завершении работы необходимо выполнить отключение устройства (рис. 13 б,г), после чего оно будет удалено из системы и может быть снято (рис.13в, г).Рис. 13. Экраны, иллюстрирующие подключение и отключение флэшнакопителя в ОС Windows 2000296Вопросы• Поясните принцип действия контролера и буфера данных.• В чем состоит отличие различных уровней RAID?• Как организованы данные на магнитной ленте?• Как организованы данные на оптическом диске?• Опишите принцип аналогового кодирования цифровой информации намагнитных носителях.• Опишите принцип разбиения дискового пространства на цилиндры,дорожки и сектора.2974.
Периферийные устройства: средства интерактивноговзаимодействия (ввод-вывод данных и управление компьютером)Понятие интерфейс (interface) в общем виде может быть определенкак граница, находящаяся между взаимодействующими объектами иотвечающаятребованиямсоответствующихстандартов.Онустанавливает параметры, процедуры и характеристики взаимодействиямежду конкретными партнерами.
Последними могут быть пользователи,сети, системы, устройства, программы и т.д.В общем случае, конечно, следует говорить о связи с внешнейсредой, поскольку, например, при использовании ЭВМ в системахуправления технологическими комплексами (производство, летательныеаппараты, корабли и пр.) человек может быть исключен (полностью иличастично) из контура управления и внешними устройствами ЭВМ будут- датчики (скорости, высоты, давления, температуры) и эффекторы(приводы рулей, манипуляторы, сервомоторы вентилей и пр.).Интерфейс«человек-компьютер» («человек-ЭВМ», «человекмашина») является интерфейсом пользователя. Основной задачей этогоинтерфейса является обеспечение максимального удобства при работе сприкладными процессами, выполняющими обработку данных дляпользователя.
Он включает в себя двухсторонние общения пользователяи приложения, а также язык общения. Основными его свойствамиявляются наглядность и конкретность.По настоящее время пройдено три основных этапа развитияинтерфейсапользователя.Наиболеераспространеннымпользовательским интерфейсом ранее был командный интерфейс.Работа пользователя происходила с операционной системой (ОС),пользуясь ее сервисом и командным языком. При этом нужно былохорошо знать особенности и функциональные возможности самой ОС, атакже достаточно хорошо владеть ее командным языком. Этотинтерфейс имел такие недостатки, как многочисленность команд,отсутствие стандарта для приложений и т.
д.На втором этапе появились различные промежуточные звенья —программы-оболочки. Основным назначением последних былооблегчить работу пользователя с ОС (например, Norton Commander). Этаоболочка наглядно изображает содержание каталогов на дисках,позволяет удобно копировать, переименовывать, пересылать и удалятьфайлы, а также просматривать текстовые файлы, документы (сделанныес помощью различных редакторов текстов), архивные файлы,графические файлы, базы данных и таблицы табличных процессоров ит.д.Третий этап начался с создания различных графических оболочекдля ОС (например, графическая оболочка для компьютеров Macintosh,Microsoft Windows). Основными новшествами в Windows были применение мыши, меню команд, предоставление программам отдельных окон,298использование пиктограмм для обозначения программ и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
