Зовнішні пристрої ЕОМ

Зовнішні, або периферійні, пристрої ЕОМ діляться на пристрої для введення і виведення інформації і зовнішні запам'ятовуючі пристрої (рис. 4.3).

Класифікація зовнішніх пристроїв ЕОМ

Мал. 4.3. Класифікація зовнішніх пристроїв ЕОМ

Зовнішні запам'ятовуючі пристрої

Зовнішні запам'ятовуючі пристрої (ВЗУ) бувають магнітного, оптичного, магнитооптического та електронного принципу дії. Накопичувач - це пристрій для запису і (або) зчитування інформації з носія певного типу.

У накопичувачах на магнітних носіях використовується магнітний принцип запису, при якому па поверхні, покритої шаром магнітного матеріалу, може фіксуватися два різних стану намагніченості, відповідні записи нуля і одиниці. З'явившись в 1960-х рр., Накопичувачі на магнітних дисках досі залишаються найнеобхіднішими для роботи комп'ютерної системи. Це пояснюється наявністю таких властивостей, як висока швидкість запису та зчитування інформації, висока щільність запису інформації (число біт на одиницю площі носія), можливість багаторазового використання. До недоліків відноситься невисока надійність: записана інформація схильна до впливу електромагнітних полів, а також механічних впливів.

Розрізняються магнітні ВЗУ з послідовним і прямим доступом до інформації. До ВЗУ з послідовним доступом відносяться накопичувачі на магнітній стрічці, звані стримерами. Основним недоліком їх є низька швидкість запису / зчитування інформації, характерна для пристроїв з послідовним доступом (для звернення до потрібного блоку інформації необхідно послідовно переглянути всі попередні ділянки носія). До достоїнств відносяться велика ємність (сотні і тисячі гігабайт), низька вартість (це найдешевший в перерахунку на мегабайт спосіб зберігання даних), стабільність роботи. Використовуються стримери для храпения архівних даних і резервного копіювання.

У магнітних ВЗУ з прямим доступом до інформації звернення до даних здійснюється безпосередньо за адресою інформації, тому може бути забезпечена висока швидкість запису / зчитування даних. Носієм інформації є жорсткі або гнучкі магнітні диски (накопичувачі на гнучких магнітних дисках є застарілими і мало використовуються).

Накопичувач на жорсткому магнітному диску (НЖМД) - основний пристрій зберігання великих обсягів інформації, яке являє собою один або декілька дисків, захищених жорстким корпусом. У настільних ПК НЖМД форм-фактора 3,5 "розміщуються всередині системного блоку (в ноутбуках форм-фактор 2,5").

Нерідко доводиться чути, як замість терміна "жорсткий диск" використовують поняття "вінчестер", хоча пристрій комп'ютерної пам'яті зовсім не схоже на рушницю. Пояснюється походження увійшов в ужиток терміна аналогією короткого позначення першого жорсткого диска "30/30", створеного в 1973 р, що містив 30 доріжок по 30 секторів у кожній, і гвинтівки калібру 30/30. Ємність першого диска становила 16 Кбайт (уявляєте, як мало?).

Зараз місткість жорстких дисків досягає сотень і тисяч гігабайт. Швидкість НЖМД характеризується швидкістю читання / запису і середнім часом доступу. В цілому ж швидкодію диска найбільшою мірою визначається швидкістю обертання пластин, яка досягає 10 000-15 000 об / хв і більше.

Внутрішні НЖМД підключаються через інтерфейси SATA (замінив IDE і EIDE) і SAS (замінив SCSI).

Крім внутрішніх НЖМД можуть використовуватися зовнішні накопичувачі інформації на жорстких магнітних дисках, які підключаються через інтерфейси USB або FireWire.

RAID-масив - це кілька сполучених в єдиній стійці змінних магнітних дисків. Запис різних блоків одного файлу може йти паралельно на кілька дисків. Крім того, одні й ті ж дані можуть одночасно записуватися на декілька дисків (зеркалирование) для підвищення надійності збереження даних. Існують різні варіанти поєднання паралельного запису і зеркалирования. RAID-масиви використовуються в серверах у випадках, коли необхідно виконувати паралельні запис / зчитування великих потоків даних для безлічі користувачів і забезпечити високу надійність їх зберігання.

У накопичувачах на оптичних носіях при запису інформації під впливом оптичного випромінювання змінюється стан окремих ділянок носія, в результаті при зчитуванні на цих ділянках лазерний промінь буде відображатися або поглинатися, що інтерпретується як двійкові нулі чи одиниці. З'явившись наприкінці XX ст., Накопичувачі на оптичних дисках міцно зайняли своє становище серед зовнішніх ЗУ, і тепер жоден комп'ютер не випускається без них. Це можна пояснити такими перевагами оптичних носіїв, як велика ємність, низька питома вартість зберігання інформації, незалежність від електромагнітних полів.

Накопичувачі на компакт-дисках (CD - Compact Disc) використовують змінні носії, які поділяються на компакт-диски тільки для зчитування інформації CD-ROM (Read Only Memory), диски з можливістю однократного запису інформації CD-R (Recordable) і диски з багаторазової записом інформації CD-RW (Rewritable). Звичайний компакт-диск вміщує інформацію об'ємом 700 Мбайт.

У 1996 р з'явилися DVD-диски (Digital Versatile Disc), зовні схожі на CD, але за рахунок зміни фізичних характеристик і застосування нових технологій дозволяють зберігати значно більший обсяг інформації (4,7 Гбайт в перших моделях). Зараз виробляється кілька видів DVD-дисків, що відрізняються кількістю шарів на носії, причому диски бувають односторонніми і двосторонніми. Наприклад, DVD-9 - односторонній двошаровий диск ємністю 8,5 Гбайт; DVD-18 - двошаровий двосторонній диск ємністю до 17 Гбайт.

Як і компакт-диски, DVD можуть бути тільки для зчитування інформації, з одноразовою і багаторазовою записом інформації. Але на відміну від CD було розроблено декілька різних стандартів: DVD-R, DVD-RW, DVD + RW, DVD-RW, DL-RW, DVD-RAM. Зараз, коли ціни на оптичні дисководи значно знизилися, багато комп'ютерів укомплектовані накопичувачем на оптичному диску, який здатний підтримувати роботу з декількома форматами. Наприклад, запис: CD: R24x / RW16x, DVD: R16x, RW8x, RAM 12x означає, що накопичувач може записувати і зчитувати інформацію з дисків CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW DVD-RAM. Швидкість зчитування / запису оптичних дисків вимірюється в умовних одиницях, множник "1х" дорівнює 150 Кбайт / с. Тому виразу "24х", "16х" і т.д. означають, що швидкість накопичувача дорівнює відповідно 24 • 150 Кбайт / с, 16 • 150 Кбайт / с і т.д. При цьому треба мати на увазі, що швидкості запису і зчитування з одного і того ж типу носія зазвичай відрізняються, але швидкість відтворення аудіо-та відеоінформації залишається одноразовою, а характеристики накопичувача відображаються тільки на якості відтворення інформації.

У 2006 р з'явився ще один стандарт оптичних носіїв: BD (Blu-ray Disc - від англ. Blue ray - синій промінь). За рахунок використання лазера з коротшою довжиною хвилі (синьо-фіолетового кольору, в той час як в DVD використовується червоний, в CD - інфрачервоний лазери) досягається більш висока щільність запису, в результаті чого носії BD мають велику ємність (до 50 Гбайт). Накопичувачі на BD-дисках випускаються тільки для зчитування (BD-ROM), для однократного запису (BD-R) і для багаторазового запису (BD-RE), а також дозволяють виконувати запис і зчитування всіх форматів CD і DVD.

Накопичувачі па оптичних носіях можуть бути внутрішніми і зовнішніми. Внутрішні підключаються через інтерфейси SATA (або IDE) і SCSI, зовнішні - через USB, FireWire або eSATA (external SATA). Зовнішні накопичувачі є більш повільними, але дозволяють проводити підключення і відключення без виключення комп'ютера і перезавантаження операційної системи.

У накопичувачах на магнітооптичних носіях поєднуються технології магнітного та оптичного принципів запису: поверхню носія може бути перемагнічена тільки при нагріванні її до високої температури, яке досягається за допомогою лазерного променя. Магнітооптичні носії за рахунок більш високої щільності запису інформації дозволяють зберігати па тій же площі великі обсяги інформації, ніж магнітні, стійки до зовнішніх впливів, допускають практично необмежене число циклів перезапису.

У ПК накопичувачі на магнітооптичних носіях не знайшли широкого застосування через високу вартість. Застосовуються в основному для резервного копіювання даних і зберігання рідко використовуваної інформації.

Накопичувачі на флеш-пам'яті - SSD (Solid State Drive) являють собою твердотільний накопичувач інформації на основі флеш-мікросхем для довготривалого зберігання даних. На відміну від магнітних накопичувачів флеш-накопичувачі нс мають механічних елементів. Виконані на основі електронних мікросхем флеш-накопичувачі мають ряд переваг: швидке час доступу, висока надійність, компактність (за формою і розмірами нагадують звичайний брелок довжиною 5-7 см), низьке електроспоживання, легкість використання.

Сучасні флеш-накопичувачі здатні вміщати до 500 Гбайт інформації та стають конкурентами НЖМД, проте поки великі по ємності моделі мають дуже високу ціну, а також обмежену кількість циклів читання-запису (порядку 100000), що може бути істотною, якщо використовувати SSD для зберігання операційної системи.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >