Внешние накопители информации: предназначение, разновидности и основные характеристики. Внешние носители информации Виды накопителей информации для компьютера

Накопители и носители информации.

Накопитель информации – устройство, осуществляющее чтение и/или запись информации.

Накопители информации бывают:

· внутренними и внешними:

· со съёмными и несъёмными носителями информации;

· стационарные и переносные.

Внутренние накопители находятся в системном блоке ПК и подключаются к специальным разъёмам на материнской плате.

Внешние и переносные накопители находится в собственном корпусе и подключается к компьютеру через стандартные порты ввода/вывода. Внешние накопители информации используются для резервного копирования и хранения информации, а также для транспортировки данных с одного компьютера на другой.

Носитель информации – это устройство, на котором непосредственно записана (хранится) информация, например, диск, кассета с магнитной лентой и т.д.

Накопитель и носитель информации могут быть выполнены в одном корпусе, т.е. составлять одно целое, например, жёсткий диск HDD (рис. 13).

Рис. 13. Накопитель на жёстком магнитном диске HDD

Накопитель может иметь съёмный носитель, например:

· у дисковода FDD съёмный носитель информации – дискета ( Floppy -диск);

· у привода DVD - RW (рис. 14) съёмный носитель информации – DVD -диск.

Рис. 14. Дисковод DVD -RW

В некоторых случаях деление на накопитель и носитель условно. Например, внутренний накопитель информации оперативная память ( RAM ) и переносной накопитель FLASH -карта являются одновременно и накопителем и носителем информации.

Основные накопители и носители информации

Главной характеристикой носителя (накопителя) является его ёмкость, т.е. максимальный объём информации, который может быть записан на данное устройство. Ёмкость накопителя измеряется в следующих единицах:

В последнее время floppy -диски и CD -диски устарели, в ближайшее время перестанут использоваться и активно вытесняются более ёмкими носителями FLASH -картами (рис. 15) и DVD -дисками.

Рис. 15.. FLASH -карта

Ёмкость основных носителей (накопителей).

Любые электронные вычислительные машины включают в себя накопители памяти. Без них оператор не смог бы сохранить результат своей работы или скопировать на другой носитель.

Перфокарты

На заре появления для применяли перфокарты - обычные картонные карточки с нанесенной цифровой разметкой.

На одной перфокарте помещалось 80 столбцов, в каждом столбце можно было сохранить 1 бит информации. Отверстия в этих столбцах соответствовали единице. Считывание данных происходило последовательно. Повторно что-либо записать на перфокарту было невозможно, поэтому их требовалось огромное количество. Для хранения массива данных объемом 1 ГБ потребовалось бы 22 тонны бумаги.

Похожий принцип использовался и в перфолентах. Они наматывались на бобину, занимали меньше места, но часто рвались и не позволяли добавлять и редактировать данные.

Дискеты

Появление дискет стало настоящим прорывом в информационных технологиях. Компактные, емкие, они позволяли хранить от 300 Кб на самых ранних образцах до 1,44 Мб на последних версиях. Чтение и запись осуществлялись на магнитный диск, заключеный в пластиковый футляр.

Главным недостатком дискет была недолговечность хранимой на них информации. Они были уязвимы от действия и могли размагнититься даже в общественном транспорте - троллейбусе или трамвае, поэтому для долговременного хранения данных их старались не использовать. Считывание дискет происходило в дисководах. Вначале были 5-дюймовые дискеты, потом их заменили более удобные 3-дюймовые.

Главным конкурентом дискет стали флеш-накопители. Их единственным недостатком была цена, но по мере развития микроэлектроники стоимость флэшек сильно упала и дискеты ушли в историю. Окончательно их выпуск прекратился в 2011 году.

Стримеры

Для хранения архивных данных раньше применялись стримеры. Они были похожи на видеокассеты внешне и по принципу действия. Магнитная лента и две бобины позволяли последовательно считывать и записывать информацию. Емкость этих устройств составляла до 100 Мб. Массового распространения такие накопители не получили. Рядовые пользователи предпочитали хранить свои данные на жестких дисках, а музыку, фильмы, программы было удобнее держать на CD-, а позднее DVD-дисках.

CD и DVD

Эти накопители информации используются до сих пор. На пластмассовую подложку наносится активный, отражающий и защитный слой. Информация с диска считывается лучом лазера. Стандартный диск имеет объем 700 МБ. Этого хватает например на запись 2-часового фильма в среднем качестве. Существуют также двусторонние диски, когда активный слой напыляется на обе стороны диска. Для сохранения небольшого объема информации используются мини-CD. Драйвера, инструкции к компьютерным изделиям теперь пишутся именно на них.

DVD-диски пришли на смену CD в 1996 году. Они позволяли хранить информацию уже объемом 4,7 Гб. Достоинство их также было в том, что DVD-привод мог считывать как CD-, так и DVD-диски. На данный момент это самый массовый накопитель памяти.

Флеш-накопители

Рассмотренные выше накопители CD и DVD обладают целым рядом преимуществ - дешевизна, надежность, возможность хранить большие массивы информации, но они предназначены для однократной записи. На записанный диск нельзя внести изменения, добавить или удалить лишнее. И тут на помощь нам приходит принципиально другой накопитель - флеш-память.

Некоторое время он конкурировал с дискетами, но быстро победил в этой гонке. Главным сдерживающим фактором оставалась цена, но теперь ее удалось снизить до приемлемого уровня. Современные компьютеры уже не комплектуются дисководами, поэтому флешка стала незаменимым спутником для всех имеющих дело с компьютерной техникой. Максимальный объем информации, умещающийся на флешку, достигает 1 Tb.

Карты памяти

Телефоны, фотоаппараты, электронные книги, фоторамки и много чего еще требуют для работы накопители памяти. Из-за своих относительно больших размеров для этой цели не годятся USB-накопители. Карты памяти специально созданы для таких случаев. По сути, это та же флешка, но адаптированная под малогабаритные изделия. Большую часть времени карта памяти находится в электронном устройстве и вынимается только для переноса накопившихся данных на постоянный носитель.

Существует множество стандартов карт памяти, самые миниатюрные из них имеют размер 14 на 12 мм. На современных компьютерах вместо дисковода обычно ставится картридер, который позволяет считывать большинство типов карт памяти.

Жесткие диски (HDD)

Накопители памяти для компьютера представляют собой Внутри него находятся металлические пластины, с двух сторон покрытые магнитным составом. Двигатель вращает их со скоростью 5400 для старых моделей или 7200 об/мин - для современных устройств. Магнитная головка движется от центра диска к его краю и позволяет считывать и записывать информацию. Объем винчестера зависит от количества дисков в нем. Современные модели позволяют хранить до 8 Tb информации.

Недостатков у этого вида накопителей памяти практически нет - это очень надежные и долговечные изделия. Стоимость единицы памяти в жестких дисках самая дешевая среди всех типов накопителей.

Твердотельные накопители (SSD)

Как бы ни были хороши жесткие диски, но они уже почти достигли своего потолка. Быстродействие их зависит от скорости вращения дисков, а дальнейшее ее увеличение приводит к физической деформации. Флеш-технология, которая применяется при изготовлении твердотельных накопителей памяти, лишена этих недостатков. Они не содержат движущиеся части, поэтому не подвержены физическому износу, не боятся ударных воздействий и не шумят.

Но пока есть и серьезные недостатки. В первую очередь - цена. Стоимость твердотельного диска в 5 раз выше жесткого диска аналогичного объема. Другой существенный недостаток - небольшой срок эксплуатации. Твердотельные накопители обычно выбирают для установки операционной системы, а для хранения данных используется жесткий диск. Стоимость твердотельных дисков неуклонно снижается, есть подвижки и в увеличении их ресурса. В недалеком будущем они должны вытеснить традиционные винчестеры, как в свое время флешки вытеснили дискеты.

Внешние накопители

Внутренний накопитель и внутренняя память всем хороши, но часто требуется перенести информацию с одного компьютера на другой. Еще в 1995 году был разработан интерфейс USB, позволяющий подключать к ПК самые разнообразные устройства, не стали исключением и накопители памяти. Вначале это были флеш-накопители, позднее появились DVD-проигрыватели c USB-разъемом и, наконец, диски HDD и SSD.

Привлекательность USB-интерфейса в его простоте - достаточно воткнуть флешку или другой накопитель и можно работать, не требуется ни установки драйвера, ни других дополнительных действий. Развитие интерфейса и появление вначале USB 2.0, а затем и USB 3.0 резко повысило скорость обмена данными по этому каналу. Быстродействие теперь мало отличается от внутреннего, а их размеры не могут не радовать. Внешний накопитель памяти легко помещается на ладони, при этом он позволяет хранить сотни гигабайт информации.

Накопитель данных - это устройство, на котором сохраняются все компьютерные данные. Кроме накопителя, это устройство называют жестким диском или винчестером. Жесткий диск от обычного «гибкого» диска или другими словами, дискеты, отличает то, что запись информации происходит на жесткие пластины, выполненные из алюминия или керамики, а сверху они покрываются ферримагнитным материалом. Жесткие диски оснащены одной или несколькими пластинами на оси.

Накопитель данных (HDD) имеет в своем составе герметичный блок и электронную плату. Герметичный блок заполняется обыкновенным, очищенным от пыли воздухом, путем атмосферного давления, и в его оснащение входят все механические части. В состав кинематики накопителя данных входит один или несколько магнитных дисков, которые жестким методом закрепляются к шпинделю двигателя, а также система, отвечающая за позиционирование магнитных головок. Магнитная головка занимает место на одной из сторон двигающегося магнитного диска и в ее функциональные обязанности входит осуществление чтения и записывания данных с вращающейся поверхности магнитного диска. Сами головки прикреплены специальными держателями, а их движение осуществляется при помощи системы позиционирования между краем и центром диска. Достигнуть точного позиционирования магнитных головок возможно посредством сервоинформации, записанной на диске. Система позиционирования, считывая эту информацию способна определить силу тока, пропускаемую через катушку электромагнитного провода для того, чтобы магнитная головка смогла зафиксироваться над необходимой дорожкой.

После того, как будет произведено включение питания, процессор винчестера (накопителя) начинает тестировать электронику, впоследствии чего выдается команда для того, чтобы осуществился процесс непосредственного включения шпиндельного двигателя. Как только завершится инициализация, происходит тестирование позиционной системы, во время которого происходит перебор дорожек, в заданной последовательности. В случае, если тестирование прошло хорошо, жесткий диск отправляет сигнал о том, что он готов к работе. Для повышения уровня надежности хранения компьютерной информации, жесткие диски (накопители) оснащены специальной микропрограммой, которая занимается отслеживанием технологических параметров, доступных для программы считывания и анализа. Если компьютеру грозит сбой, то при помощи этой программы пользователь своевременно узнает об этом.

Кроме этого, накопителем данных является и гибридный жесткий диск, который состоит из традиционного жесткого диска, оснащенного дополнительной . Данная флэш-память совершенно энергонезависима и ей отводится роль буфера, в котором сохраняются данные, наиболее часто используемые. В результате деятельности этого устройства уменьшается доступ к магнитному диску, что соответственно приводит к снижению потребления электроэнергии. Также повышается и уровень надежности сохранения информации, уменьшается время, требуемое для загрузки и для вывода системы из состояния спящего режима, а также значительно понижается температура и акустический шум, который издает жесткий диск.

Устройство всех жестких дисков совершенно аналогично и из строя могут выйти совершенно все виды накопителей данных, поэтому, главное, что необходимо помнить каждому пользователю, что для того, чтобы жесткий диск был максимально надежен в использовании, его необходимо правильно эксплуатировать. А именно, защищать от перегрева, ударов, повышенной вибрации корпуса, частых включений или выключений. Кроме этого, не нужно использовать блок питания , который обладает низким качеством.

Если сбой все-таки произошел, то лучше всего воспользоваться услугами компании по ремонту ноутбуков и компьютеров, чем самостоятельно принимать какие-то меры. Или отнести накопитель в лабораторию по восстановлению данных, если на нем хранилась ценная информация.

Каждый юзер хотя бы раз в жизни слышал о такой категории устройств, как внешние накопители информации. Однако не все имели возможность поработать с ними или потрогать на ощупь. Да и те пользователи, которые работали с некоторыми внешними накопителями данных не имеют особого представления о том, какие разновидности этих девайсов существуют на сегодняшний день, а также об основных характеристиках, которыми обладает каждый тип этих гаджетов. Тем не менее внешние запоминающие устройства очень удобны, практичны в эксплуатации и предоставляют юзерам большие возможности, поэтому необходимо более детально познакомиться с ними.

Предназначение

Любое электронное устройство, которое можно найти на прилавках магазинов, предназначено для выполнения определенных задач. Внешние накопители данных не являются исключением и позволяют хранить большие объемы информации в электронном виде, которые на протяжении большого промежутка времени могут сохраняться в неповрежденном виде. Однако для этого внешние накопители должны обладать достаточным объемом памяти, который позволял бы записывать большие пакеты данных, а также иметь высокую надежность, чтобы информация не исчезла из памяти устройства.
Среди основных технических характеристик внешних накопителей данных, на которые необходимо обращать внимание при покупке девайса, можно выделить:
— скорость чтения/записи, от которой зависит быстрота работы устройства;
— качество комплектующих, из которых был изготовлен гаджет;
— наличие функции шифрования данных, существенно повышающих уровень защиты конфиденциальной информации, хранящейся на накопителе;
— совместимость, от которой зависит возможность синхронизации внешних накопителей с другими устройствами и операционными системами.

Однако сразу стоит отметить, что подобрать универсальный накопитель информации внешнего типа, который бы смог удовлетворить потребностям каждого юзера, невозможно, поэтому при выборе устройства необходимо учитывать конкретные потребности, для удовлетворения которых и будет служить девайс.

Классификация

В зависимости от характеристик внешних запоминающих устройств, все накопители данных подразделяются на некоторые классификации:
— Емкостные. Обладают большим объемом памяти и позволяют хранить огромные массивы данных. Накопители этой категории позволяют записывать и хранить несколько десятков терабайт информации.
— Скоростные. Обладают значительно меньшим объемом памяти, по сравнению с предыдущей категорией, однако, способны очень быстро производить запись и считывание данных. Однако сразу стоит отметить, что скоростные накопители не предназначены для хранения информации на протяжении длительного периода времени.
— Простые. Эта категория является самой популярной среди большинства современных юзеров благодаря невысокой стоимости и простоте эксплуатации. Однако никаким большим объемом памяти и высокой скоростью работы они не обладают.
— Надежные. Накопители информации этой категории обладают высоким ресурсом работы и позволяют хранить электронные данные на протяжении многих десятилетий.

У многих потребителей может возникнуть вопрос: «Какой категории внешних запоминающих устройств отдать предпочтение?». Однозначного ответа, как и строгих рекомендаций, здесь быть не может, поскольку каждый тип накопителей рассчитан на определенную категорию юзеров и выполняет определенную функцию, возложенную на него. Например, первая категория подойдет крупным компаниям, которые физически не могут разместить корпоративную информацию на серверах. Для среднестатистического пользователя, как мы с вами, оптимальным вариантом станут простые накопители, поскольку стоят они недорого и очень просты в использовании.

Тем не менее стоит отметить, что на винчестере компьютера информация не может храниться вечно, поскольку в процессе работы за компьютером происходит постепенный износ HDD, в результате чего он может перестать работать в один прекрасный день. Поэтому рекомендуется создавать резервные копии важных файлов и электронных документов и хранить их где-то еще, помимо компьютера, для чего идеально подходят внешние накопители данных.

Оптические накопители

На протяжении многих десятилетий одним из наиболее распространенных внешних накопителей данных оставались оптические накопители, к которым относятся CD, DVD и Blu-Ray-диски, однако, по мере развития технологического прогресса они постепенно изжили себя и были вытеснены с рынка более современными устройствами.

Оптические накопители стоили довольно дешево и позволяли записывать 700 мегабайт или 4 гигабайта, в зависимости от типа диска. Существует два типа дисков: R и RW. Первый тип был предназначен для единоразовой записи, а второй позволял перезаписывать данные, что делало его более универсальным. Однако сразу стоит отметить, что оптические накопители обладают низкой устойчивостью к механическому и физическому воздействию, поэтому в процессе работы с ними необходимо быть предельно осторожным, в противном случае можно очень быстро привести их в негодность.
На сегодняшний день оптические диски все еще используются некоторыми частными пользователями или представителями малого бизнеса, которым необходимо хранить документацию. Наибольшей популярностью пользуются DVD-диски, поскольку обладают невысокой стоимостью и способны вместить до четырех гигабайт информации. Однако для записи данных на этот внешний накопитель необходимо наличие на стационарном или портативном компьютере пишущего дисковода, поддерживающего работу с DVD-дисками.

Что касается самих оптических накопителей, то высокую надежность показали диски от компании Verbatim, а для записи на них данных можно приобрести дисковод от таких производителей, как LG, Samsung или Asus.

Энергонезависимые накопители данных

К таким устройствам относятся обычные флеш-накопители с USB-интерфейсом или более современные твердотельные накопители. Однако при выборе таких девайсов необходимо учитывать некоторые нюансы. Во-первых, они обладают достаточно высокой стоимостью при небольшом объеме физической памяти, а во-вторых, стабильность их работы находится на достаточно низком уровне. Как показывает практика, обычная компьютерная USB-флешка может выйти из строя даже из-за неправильного ее извлечения из порта.

Не стоит рассчитывать и на то, что в ближайшее время ситуация с флеш-накопителями хоть как-то изменится. Все дело в том. Что стоимость внешних накопителей этой категории растет по мере увеличения объема самой памяти, а также низкие технические характеристики существенно ограничивают сферы применения, в которых может использоваться флеш-память.

Что касается рекомендаций профессионалов, то они не советуют использовать USB-флешки и карты памяти для хранения важной информации из-за низкой надежности. А вот для краткосрочного хранения и переноса данных с одного компьютера на другой они подойдут просто идеально. Однако особых иллюзий строить не нужно, поскольку недостатков у этой памяти хватает. Несмотря на относительно невысокую розничную стоимость, абсолютно все флеш-накопители не переносят соприкосновение с водой, а также конструкция их корпуса очень хрупка, поэтому при работе с ними следует быть предельно осторожным.

Основной характеристикой внешних накопителей с USB-интерфейсом, помимо объема памяти, является скорость чтения/записи данных. Особого значения внешнему оформлению, материалу корпуса, цвету и другим подобным мелочам придавать не стоит, поскольку главную роль играет качество самого контроллера.

С выбором карт памяти особых проблем также не возникает. Независимо от типа карты памяти единственным параметром, на который следует обращать внимание, является класс накопителя, поскольку от этого зависит скорость работы устройства. Чем выше класс, тем быстрее происходит процесс чтения/записи данных. Наиболее скоростным классом в наши дни является десятый, а что касается фирм-производителей, то это особого значения не имеет.
А вот при покупке USB-флешки придется немного помучаться, поскольку современные производители не указывают в технической документации пропускную способность, поэтому очень тяжело определить истинную скорость работы того или иного девайса. Самыми распространенными внешними накопителями с USB-интерфейсом являются флешки второго поколения, поддерживающими передачу около 10 Мб в секунду, а USB-накопители третьего поколения работают значительно быстрее.

Оптимальный вариант

Если вы столкнулись с необходимостью приобретения внешнего запоминающего устройства, то рекомендуется обратить внимание на жесткие диски твердотельного типа или SSD. Эти устройства обладают не только превосходным показателем скорости работы, но и являются одними из наиболее надежных. Достигнуть этого удалось благодаря инновационным технологиям и современной структуре ячеек.

Конечно, если возникнет повреждения механического характера в результате чрезмерного физического воздействия или негативного влияния факторов окружающей среды, то твердотельный накопитель придет в негодность, однако, его все равно можно будет использовать в качестве USB-накопителя большого размера, с которого можно будет восстановить все хранящиеся на нем данные. Именно благодаря этому все большее количество юзеров переходят на этот тип жестких дисков.

Помимо этого, если рассчитать эквивалент стоимости, то твердотельные накопители обеспечивают самый дешевый способ хранения электронных массивов данных. Этот тип накопителей является оптимальным соотношением стоимости и объема памяти. Согласно математическим расчетам, которые были произведены некоторыми IT-специалистами, один гагабайт места на винчестере твердотельного типа стоит порядка пятнадцати рублей, что делает из самым дешевым типом внешних запоминающих устройств на рынке, по сравнению с другими разновидностями устройств хранения и передачи данных.

Таким образом, не так уж сложно прийти к выводу, что более разумным решением, с точки зрения экономии, является покупка накопителя, обладающего большим объемом памяти. Если говорить о том, какому производителю отдать предпочтение, то здесь принципиального значения нет, поскольку все современные компании, присутствующие на рынке, производят высококачественные внешние запоминающие устройства твердотельного типа.

Технологии будущего

В наши дни самым современным устройством для записи и хранения данных, обладающим превосходной надежностью и самыми высокими характеристиками, является стример, который производит запись информации на специальную магнитную ленту с высокой плотностью. Именно этот девайс предоставляет пользователям самый большой объем для хранения информации. Стоит отметить, что объем хранимых данных у стримера измеряется не в мегабайтах, как это свойственно для всех остальных типов внешних накопителей, а в терабайтах. Помимо этого, обладая специальным шифровальным ключом, считать информацию с кассеты можно абсолютно с любого девайса.

Также стоит отметить и то, что в сети можно найти множество специальных утилит, с помощью которых можно производить кодирование и сжимание данных, что позволяет записывать еще больше информации. И, несмотря на то, что этот метод записи, хранения и передачи данных был изобретен в далеком будущем, он остается актуальным и в наши дни из-за отсутствия более современных устройств, которые по своим технологиям смогли бы превзойти стримеры.

Однако есть один нюанс. Все дело в том, что стримеры отсутствуют в свободной продаже, поэтому обычному юзеру не получится просто отправиться в компьютерный магазин и купить себе этот девайс. Да и возникает множество проблем с синхронизацией стримера и компьютера. Однако некоторые отечественные производители уже разработали и выпустили в свет специальные переходники, при помощи которых с подключением стримера не возникнет абсолютно никаких проблем.

Гости из прошлого

Существует и еще одни тип внешних запоминающих устройств, который называется дискета, однако, работало с ним или видело его в глаза более взрослое поколение. В наши дни увидеть на прилавке магазинов этот внешний накопитель невозможно, поскольку он уже более десяти лет как снят с производства. Этот тип накопителей является одним из самых ненадежных, поскольку вывести его из строя и потерять всю хранящуюся не нем информацию можно и просто по неосторожности. Все дело в том, что принцип работы дискеты основан на электромагнитном поле, поэтому оставив ее даже на небольшое время возле магнита, гибкий носитель размагничивается и все данные теряются навсегда. Для защиты от потери данных использовались специальные кейсы, предотвращающие воздействие на дискету электромагнитных полей.

Представители бюджетной категории

В качестве внешних накопителей данных могут выступать и обычные жесткие диски, которые используются в стационарных компьютерах, помещенные в защитный корпус и оснащенные разъемом mini-USB, предназначенным для синхронизации с компьютером. Он отвечает не только за передачу данных, но и за электропитание устройства. По стабильности работы и уровню надежности, внешние HDD практически ничем не уступают остальным типам внешних накопителей, а некоторые даже превосходят. Недоверие пользователей к этим девайсам вызвано частыми системными сбоями Windows, которые приводят к потере данных, однако, это носит исключительно программный характер и никакого отношения к аппаратной части не имеет. Более того, потерянную информацию можно без особого труда восстановить при помощи специального ПО.

Что касается достоинств, то жесткие диски внешнего типа обладают высоким ресурсом работы, а записанные данные могут храниться на них несколько десятилетий. Помимо этого, винчестеры являются превосходным соотношением цены и качества, после тримеров, с точки зрения дешевизны одной единицы памяти.

Главными критериями выбора внешнего HDD, помимо объема, который является стандартным параметром, является скорость работы, которая находится в непосредственной зависимости от скорости вращения магнитной головки, считывающей информацию с магнитных накопителей.

Если верить археологам, желание записать информацию у человека появилось примерно сорок тысяч лет назад. Самым первым носителем была скала. У этого стационарного хранилища данных была масса достоинств (надежность, устойчивость к повреждениям, большая емкость, высокая скорость считывания) и один недостаток (трудоемкость и неспешность записи). Поэтому с течением времени стали появляться все более и более продвинутые носители информации.

Перфорированная бумажная лента

В большинстве ранних компьютеров использовалась бумажная лента, намотанная на бобины. Информация хранилась на ней в виде дырочек. Некоторые машины, такие как Colossus Mark 1 (1944), работали с данными, которые вводились при помощи ленты в реальном времени. Более поздние компьютеры, например, Manchester Mark 1 (1949), считывали программы с ленты и для последующего выполнения загружали их в примитивное подобие электронной памяти. Перфорированная лента использовалась для записи и чтения данных на протяжении тридцати лет.

Перфокарты

История перфокарт уходит корнями в самое начало XIX века, когда они использовались для управления ткацкими станками. В 1890 году Герман Холлерит применил перфокарту для обработки данных переписи населения в США. Именно он нашел компанию (будущую IBM), которая использовала такие карты в своих счетных машинах.

В 1950-х годах IBM уже вовсю использовала в своих компьютерах перфокарты для хранения и ввода данных, а вскоре этот носитель стали применять и другие производители. Тогда были распространены 80-столбцовые карты, в которых для одного символа отводился отдельный столбец. Кто-то может удивиться, но в 2002 году IBM все еще продолжала разработки в области технологии перфокарт. Правда, в XXI веке компанию интересовали карточки размером с почтовую марку, способные хранить до 25 миллионов страниц информации.

Магнитная лента

Вместе с выходом первого американского коммерческого компьютера UNIVAC I (1951) в IT-индустрии началась эра магнитной пленки. Первопроходцем, как водится, снова стала IBM, потом «подтянулись» другие. Магнитная лента наматывалась открытым способом на катушки и представляла собой очень тонкую полосу пластика, покрытого магниточувствительным веществом.

Машины записывали и считывали данные при помощи специальных магнитных головок, встроенных в привод бобин. Магнитная лента широко использовалась во многих моделях компьютеров (особенно мейнфреймах и мини-компьютерах) вплоть до 1980-х, пока не изобрели ленточные картриджи.

Первые съемные диски

В 1963 году IBM представила первый винчестер со съемным диском – IBM 1311. Он представлял собой набор взаимозаменяемых дисков. Каждый набор состоял из шести дисков диаметром 14 дюймов, вмещавших до 2 Мб информации. В 1970-х многие винчестеры, к примеру, DEC RK05, поддерживали такие дисковые наборы, особенно часто их использовали производители миникомпьютеров для продажи программного обеспечения

Ленточные картриджи

В 1960-х производители компьютерного железа научились помещать рулоны магнитной ленты в миниатюрные пластиковые картриджи. От своих предшественниц, бобин, они отличались большим сроком жизни, портативностью и удобством. Наибольшее распространение они получили в 1970-е и 1980-е. Как и бобины, картриджи оказались очень гибкими носителями: если нужно было записать очень много информации, в картридж просто помещалось больше ленты.

Сегодня ленточные картриджи типа 800-гигабайтного LTO Ultrium используются для масштабной поддержки серверов, хотя в последние годы их популярность упала ввиду большего удобства переноса данных с винчестера на винчестер.

Печать на бумаге

В 1970-х благодаря относительно низкой стоимости популярность набирают персональные компьютеры. Однако существовавшие способы хранения данных многим оказались не по карману. Один из первых ПК, MITS Altair поставлялся и вовсе без носителей для записи информации. Пользователям предлагалось вводить программы при помощи специальных тумблеров на передней панели. Тогда, на заре развития «персоналок», пользователям нередко приходилось в буквальном смысле вставлять в компьютер листки с
написанными от руки программами. Позднее программы стали распространяться в печатном виде через бумажные журналы.

Дискеты

В 1971 году на свете появилась первая дискета IBM. Она представляла собой покрытый магнитным веществом 8-дюймовый гибкий диск, помещенный в пластиковый корпус. Пользователи быстро поняли, что для загрузки данных в компьютер «флоппи-диски» быстрее, дешевле и компактнее, чем стопки перфокарт. В 1976 году один из создателей первой дискеты, Алан Шугарт, предложил ее новый формат – 5,25-дюймов. В таком размер просуществовала до конца 1980-х, пока не появились 3.5-дюймовые дискеты Sony. Как это начиналось...

В конце 60-х годов американская фирма IBM предложила новое запоминающее устройство, которое использовало гибкий диск (флоппидиск). Гибкий диск работает так же, как и жесткий, но выполнен в виде упругой круглой пластинки с пластиковой основой, покрытой магнитным составом. Диск помещен в специальный гибкий конверт-кассету, предохраняющий его от механических повреждений и пыли.

Диск с конвертом устанавливается пользователем в специальное устройство (дисковод). В этом устройстве он вращается внутри конверта со скоростью около 300 об/мин.

Для уменьшения трения внутренняя часть конверта покрывается особым материалом. Через специально сделанные прорези магнитная головка считывания-записи дисковода контактирует с поверхностью диска и производит считывание или запись соответствующей информации. Накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД) - сложное механическое устройство, оно требует подключения к компьютеру специального электронного блока-контроллера, который преобразует команды, поступающие от машины к накопителю, и следит за их выполнением, а также управляет процессом обмена данными.

Фирма IBM предложила использовать гибкие диски диаметром 203 мм (8 англ. дюймов) и разработала соответствующий стандарт на эти дисковые накопители.

Новое устройство внешней памяти начало приобретать большую популярность. В 1976 г. было продано около 200 тыс. устройств, в 1981 г. уже 3-4 млн, на общую сумму 2,3 млрд. долл., а в 1984 г. было поставлено 8,2 млн. НГМД на сумму 4,2 млрд. долл. Только в США в 1984 г. для НГМД было изготовлено 285 млн. гибких дисков.

Вместе с бурным развитием вычислительной техники усовершенствовались и НГМД . В начале 70-х годов американский изобретатель Ален Шугарт предложил уменьшить диаметр дисков до 133 мм (5,25 дюйма). В 1976 г. образованная им фирма "Шугарт Ассошиэйтс" выпустила первые накопители с гибкими дисками такого размера, получившие название минидисков (минифлоппи). Несмотря на первоначально меньший объем внешней памяти, эти накопители были вдвое дешевле стандартных с 203-мм дисками. Последнее обстоятельство сразу привлекло к ним внимание широкой группы пользователей ПК.

Улучшение качества записи и качества магнитных головок позволило перейти к гибким дискам с двойной плотностью записи.

Первые 203-мм и 133-мм гибкие диски использовали в работе только одну сторону диска. С целью увеличения объема внешнего накопителя были разработаны и начали поставляться устройства, в которых информация записывалась и считывалась с обеих сторон диска. Это увеличило объем памяти в 2 раза, а с учетом двойной плотности записи - в 4 раза.

Разработкой и производством НГМД занималось несколько десятков фирм в США, Японии, ФРГ и других странах. Эти устройства быстро вытеснили накопители на магнитной ленте во многих случаях применения ПК. Использование НГМД на порядок увеличивало быстродействие системы.

В настоящее время внешняя память на гибких магнитных дисках стала неотъемлемой частью типовой конфигурации большинства учебных и всех профессиональных ПК.

В каких направлениях шло дальнейшее техническое развитие НГМД ?

Во-первых, продолжалось уменьшение физических размеров накопителей, в частности, по высоте. Многие фирмы выпускали накопители половинной высоты, т. е. в прежнем корпусе можно было разместить уже два устройства.

Во-вторых, были реализованы успешные попытки уменьшить диаметр дисков, а следовательно, и габариты накопителя.Так, японская фирма "Сони" разработала НГМД с дисками диаметром 89 мм (3,5 дюйма). Диск помещен в жесткий конверт размером 90x94 мм (3,54x3,7 дюйма) и толщиной 1,3 мм., оборудованный специальной металлической "шторкой". Когда диск вставляется в дисковод, "шторка" автоматически сдвигается и открывает прорезь в конверте, через которую магнитная головка взаимодействует с гибким диском. При двойной плотности записи подобный диск с односторонней записью вмещает 360 Кбайт, а при двусторонней записи - 720 Кбайт.

Стандартный накопитель фирмы "Сони" стоил примерно 10% дороже, чем накопитель на 133-мм дисках, а сами 89-мм диски были дороже аналогичных 133-мм дисков в 2-2,5 раза. Однако малый размер дисков и самого накопителя жесткая конструкция конверта с диском и защита поверхности диска с помощью "шторки" привлекли к этому типу НГМД значительное количество пользователей. Накопители с 89-мм дисками объемом 720 Кбайт нашли применение во многих портативных ПК, например в моделях японской фирмы "Тошиба" - T1100, Т1200, Т3100, американских фирм"Зенит Дейта Системс" - Z181, "Бондвелл Инк. " - Bondwell 8 и др. Фирма IBM в моделях ПК серии PS/2 использует НГМД c дисками диаметром 89 мм, объемом 720 Кбайт и 1,44 Мбайт.

В-третьих, за счет использования новых технических средств и технологий ряд фирм разрабатывали НГМД сповышенным объемом памяти.

Так, фирма IBM в PC AT применила накопители на 133-мм дисках объемом 1,2 Мбайт форматированной памяти. За счет перехода к большей плотности расположения дорожек на диске удалось более чем вдвое повысить объем внешнего накопителя ПК.

Японская фирма "Хитачи-Максвелл" объявила о разработке 133-мм гибких магнитных дисков с объемом памяти 19 Мбайт на диск. За короткий срок объем 89-мм дисков возрос с 360 Кбайт до 1,44 Мбайт.

К началу 1987 г. наиболее распространенными в мире были 133-мм диски для ПК фирмы IBM и практически пересталивыпускаться накопители на дисках диаметром 203 мм. Очень быстро растет рынок 89-мм НГМД .

По оценкам фирмы "Дейтаквест" (США) производство 133-мм накопителей росло с 8,2 млн. штук в 1985 г. до 11 млн.штук в 1987 г., а затем упало к 1991 г. до 7,3 млн. штук. Одновременно возросло производство 89-мм накопителей с 603 тыс. штук в 1985 г. до 14 млн. штук в 1991 г., т. е. к концу 80-х годов оно превысило производство 133-мм накопителей.

Стоимость стандартного накопителя для IBM PC с 133-мм дисками объемом 360 Кбайт составляла в США в середине 1987 г., 65 долл., а с 89-мм дисками объемом 720 Кбайт - 150 долл.

Компакт-кассеты

Компакт-кассета была изобретена компанией Philips, которая догадалась помесить две небольшие катушки магнитной пленки в пластиковый корпус. Именно в таком формате в 1960-х годах делались аудиозаписи. HP использовала такие кассеты в своем десктопе HP 9830 (1972), но по началу такие кассеты в качестве носителей цифровой информации особой популярностью не пользовались. Потом искатели недорогих носителей данных все же обернули свой взор в сторону кассет, которые с их легкой руки оставались востребованными до начала 1980-х. данные на них, кстати, можно было загружать с обычного аудиоплеера.

После появления первого устройства магнитного хранения данных (IBM RAMAC) рост поверхностной плотности записи достигал 25 % в год, а с начала 1990-х - 60 процентов. Разработка и внедрение магниторезистивных (1991 года) и гигантских магниторезистивных (1997 года) головок еще больше ускорили увеличение поверхностной плотности записи. За 45 лет, прошедших с момента появления первых устройств магнитного хранения данных, поверхностная плотность записи выросла более чем в 5 миллионов раз.

В современных накопителях размером 3.5 дюйма величина этого параметра составляет 10-20 Гбит/дюйм 2 , а в экспериментальных моделях достигает 40 Гбит/дюйм 2 . Это позволяет выпускать накопители емкостью более 400 Гбайт.

ROM-картридж – это плата, состоящая из постоянного запоминающего устройства (ROM) и коннектора, помещенных в твердую оболочку. Область применения картриджей – компьютерные игры и программы. Так, в 1976 году компания Fairchild выпустила ROM-картридж для записи ПО под видеоприставку Fairchild Channel F. Вскоре под использование ROM- картриджей были адаптированы и домашние компьютеры типа Atari 800 (1979) или TI-99/4 (1979).

ROM-картриджи были просты в использовании, но относительно дороги, из-за чего, собственно, и «умерли».

Великие эксперименты с дискетами

В 1980-х многие компании попробовали создать альтернативу дискете размером 3,5 дюйма. Одно такое изобретение (на фото вверху в центре) трудно назвать дискетой даже с натяжкой: картридж ZX Microdrive состоял из огромного мотка магнитной ленты, по принципу восьмидорожковой кассеты. Другой экспериментатор, Apple, создал дискету FileWare (справа), которая поставлялась вместе с первым компьютером Apple Lisa – худшим девайсом в истории компании по версии Network World, a также 3-дюймовый Compact Disk (внизу слева) и редкую сейчас 2-дюймовую дискету

LT-1 (вверху слева), использовавшуюся исключительно в ноутбуке Zenith Minisport 1989 года выпуска. Остальные эксперименты завершились созданием продуктов, которые стали нишевыми и не смогли повторить успех своих 5,25-дюймовой и 3,5-дюймовой предшественниц.

Оптический диск

Компакт-диск, изначально использовавшийся как носитель цифровой аудиоинформации, обязан своим рождением совместному проекту Sony и Philips и впервые появился на рынке в 1982 году. Цифровые данные хранятся на этом пластиковом носителе в виде микроуглублений на его зеркальной поверхности, а считывается информация при помощи лазерной головки.
Как оказалось, что цифровые CD как нельзя лучше подходят для хранения компьютерных данных, и вскоре те же Sony и Philips доработали новинку.

Так в 1985 году мир узнал о CD-ROMах.

На протяжении последующих 25 лет оптический диск претерпел массу изменений, его эволюционная цепочка включает DVD, HD-DVD и Blu-ray. Значимой вехой было появление в 1988 году CD-Recordable (CD-R), позволившего пользователям самостоятельно записывать данные на диск. В конце 1990-х оптические диски, наконец, подешевели, и окончательно отодвинули дискеты на задний план.

Магнитооптические носители

Как и компакт-диски, магнитооптические диски «читает» лазер. Однако в отличие от обычных CD и CD-R большинство магнитооптических носителей позволяют многократно наносить и стирать данные. Это достигается посредством взаимодействия магнитного процесса и лазера при записи данных. Первый магнитооптический диск входил в комплект компьютера NeXT (1988 год, фото справа внизу), а емкость его составляла 256 Мб. Самый известный носитель этого типа – аудиодиск MiniDisc Sony (вверху в центре, 1992 год). Был у него и «собрат» для хранения цифровых данных, который назывался MD-DATA (слева вверху). Магнитооптические диски производятся до сих пор, однако из-за малой емкости и относительновысокой стоимости они перешли в разряд нишевых продуктов.

Iomega и Zip Drive

Iomega заявила о себе на рынке носителей информации в 1980-х, выпустив картриджи с магнитными дисками Bernoulli Box, емкостью от 10 до 20 Мб.

Более поздняя интерпретация этой технологии воплотилась в так называемом носителе Zip (1994 год), который вмещал до 100 Мб информации на недорогой 3,5-дюймовом диске. Формат пришелся по душе демократичной ценой и хорошей емкостью, и диски Zip оставались на гребне популярности до конца 1990-х. Однако на уже появившиеся в то время CD-R можно было записать до 650 Мб, и когда их цена снизилась до нескольких центов за штуку, продажи Zip-дисков катастрофически упали. Iomega сделала попытку спасти технологию и разработала диски размером 250 и 750 Мб, однако CD-R к тому времени уже окончательно завоевали рынок. Так Zip стал историей.

Флоппиобразные-диски

Первую супердискету выпустила компания Insight Peripherals в 1992 году. На 3,5-дюймовом диске вмещалось 21 Мб информации. В отличие от других носителей, этот формат был совместим с более ранними традиционными приводами для 3,5-дюймовых дискет. Секрет высокой эффективности таких накопителей крылся в сочетании гибкого диска и оптики, то есть данные записывались в магнитной среде при помощи лазерной головки, при этом обеспечивалась более точная запись и больше дорожек, соответственно, больше места. В конце 1990-х появились два новых формата – Imation LS-120 SuperDisk (120 Мб, справа внизу) и Sony HiFD (150 Мб, справа вверху). Новинки стали серьезными конкурентами Iomega Zip drive, однако в конечном итоге всех победил формат CD-R.

Бардак в мире портативных носителей

Громкий успех Zip Drive в середине 1990-х породил массу подобных устройств, производители которых надеялись отхватить кусок рынка у Zip. Среди основных конкурентов Iomega можно отметить SyQuest, который сначала раздробил собственный сегмент рынка, а потом погубил свою продуктовую линейку чрезмерным разнообразием – SyJet, SparQ, EZFlyer и EZ135. Еще один серьезный, но «мутный» соперник – Castlewood Orb, придумавший диск наподобие Zip емкостью 2,2 Гб.

Наконец, сама компания Iomega сделала попытку дополнить диск Zip другими типами съемных носителей – от больших съемных винчестеров (1- и 2-гигабайтные Jaz Drive) до миниатюрного Clik drive на 40 Мб. Но ни один не достиг высот Zip.

Flash наступает

В начале 1980-х Toshiba придумала флеш-память NAND, однако технология стала популярной только спустя десятилетие, вслед за появлением цифровых камер и PDA. В это время она начинает реализовываться в разных формах – от больших кредитных карт (предназначенных для использования в ранних наладонниках) до карточек CompactFlash, SmartMedia, Secure Digital, Memory Stick и xD Picture Card.

Карты флеш-памяти удобны, прежде всего, тем, что в них нет подвижных частей. Кроме этого, они экономичны, прочны и относительно недороги при постоянно увеличивающемся объеме памяти. Первые карточки CF вмещали 2 Мб, сейчас же их емкость достигает 128 Гб.

Куда уж меньше

На промослайде IBM/Hitachi изображен крошечный винчестер Microdrive. Появился он в 2003 году и на какое-то время завоевал сердца компьютерных пользователей.

Дебютировавший в 2001 году iPod и другие медиа-плееры оснащены похожими устройствами на базе вращающегося диска, однако производители быстро разочаровались в таком накопителе: слишком уж он хрупок, энергоемок и мал по объему. Так что этот формат уже почти «похоронен».

1956 год - жёсткий диск IBM 350 в составе первого серийного компьютера IBM 305 RAMAC. Накопитель занимал ящик размером с большой холодильник и имел вес 971 кг, а общий объём памяти 50 вращавшихся в нём покрытых чистым железом тонких дисков диаметром 610 мм составлял около 5 миллионов 6-битных байт (3,5 Мб в пересчёте на 8-битные байты).

А вот то, что касается жестких дисков.
* 1980 год - первый 5,25-дюймовый Winchester, Shugart ST-506, 5 Мб.
* 1981 год - 5,25-дюймовый Shugart ST-412, 10 Мб.
* 1986 год - стандарты SCSI, ATA(IDE).
* 1991 год - максимальная ёмкость 100 Мб.
* 1995 год - максимальная ёмкость 2 Гб.
* 1997 год - максимальная ёмкость 10 Гб.
* 1998 год - стандарты UDMA/33 и ATAPI.
* 1999 год - IBM выпускает Microdrive ёмкостью 170 и 340 Мб.
* 2002 год - стандарт ATA/ATAPI-6 и накопители емкостью свыше 137 Гб.
* 2003 год - появление SATA.
* 2005 год - максимальная ёмкость 500 Гб.
* 2005 год - стандарт Serial ATA 3G (или SATA II).
* 2005 год - появление SAS (Serial Attached SCSI).
* 2006 год - применение перпендикулярного метода записи в коммерческих накопителях.
* 2006 год - появление первых «гибридных» жёстких дисков, содержащих блок флеш-памяти.
* 2007 год - Hitachi представляет первый коммерческий накопитель ёмкостью 1 Тб.
* 2009 год - на основе 500-гигабайтных пластин Western Digital, затем Seagate Technology LLC выпустили модели ёмкостью 2 Тб.
* 2009 год - Western Digital объявила о создании 2,5-дюймовых HDD объемом 1 Тб (плотность записи - 333 Гб на одной пластине)
* 2009 год - появление стандарта SATA 3.0 (SATA 6G).

Пришествие USB

В 1998 году началась эпоха USB. Неоспоримое удобство USB-девайсов сделало их практически неотъемлемой частью жизни всех ПК-пользователей. С годами они уменьшаются в физических размерах, но становятся все более емкими и дешевыми. Особенно популярны появившиеся в 2000 году «флешки», или USB thumb drives (от англ. thumb – «большой палец»), названные так за свой размер – с человечески палец. Благодаря большой емкости и маленькому размеру USB-накопители стали, пожалуй, самым лучшим носителем информации, придуманных человечеством.

Переход в виртуальность

На протяжении последних пятнадцати лет локальные сети и интернет постепенно вытесняют портативные носители информации из жизни ПК-пользователей. Поскольку сегодня практически любой компьютер имеет выход в глобальную сеть, пользователям нечасто требуется переносить данные на внешние девайсы или переписывать на другой компьютер. В наше время за перенос информации отвечают провода и электронные сигналы. Беспроводные стандарты Bluetooth и Wi-Fi и вовсе делают физические компьютерные соединения ненужными.