نمونه های رسانه های ذخیره سازی الکترونیکی حامل های اطلاعات: انواع و نمونه ها. چگونه همه چیز شروع شد

در این مقاله، درایوهای موجود را از دست خواهیم داد فلاپی دیسک ها، که مدت هاست تبدیل به باستانی دیجیتال شده اند و همچنین انواع سی دی هایی که به دلیل ظرفیت محدود تقریباً هرگز استفاده نمی شوند (تا 4.7 گیگابایت - دیسک های DVD، تا 124 گیگابایت - دیسک های چهار لایه Blue-ray).
آنها هنوز هم فقط به عنوان "چمدان های احیا" برای بازیابی سیستم عامل یا حامل ها برای رانندگان "بومی" از سازنده تجهیزات جانبی و سایر دستگاه ها استفاده می شوند. چنین دیسک هایی، اگر قابل بازنویسی باشند، حدود 1 تا 3 سال عمر می کنند، و حتی اگر به شدت مورد استفاده قرار گیرند، کمتر.

امروزه به خریدار بالقوه در هر فروشگاه رایانه ای یا مجازی پیشنهاد می شود که رسانه های دیجیتال از انواع زیر را خریداری کند: دیسک های مغناطیسی سخت, هارد اکسترنال, درایوهای فلش(درایوهای فلش) و مشتقات آنها - مختلف کارت های حافظهبرای دوربین های دیجیتال و دستگاه های تلفن همراه. این محبوب ترین درخواست ها در میان مصرف کنندگان عادی نیز توسط نتایج تحقیقات بازاریابی تأیید می شود.

سخت دیسک مغناطیسی
این یک محصول با تکنولوژی بالا با تمام عواقب مربوطه است، یعنی: پیچیدگی ساخت و قیمت نسبتاً بالا. شکنندگی و فراوانی قطعات متحرک به خوبی مونتاژ شده حداقل برای 5-7 سال شما را خوشحال می کند و ظرفیت آنها هر سال به طور پیوسته در حال افزایش است. بنابراین، برای مثال، خرید کنید دیسکهای سختدر یک CITY با ظرفیت تا 5 ترابایت (TB) به هیچ وجه سخت نیست. باید به خاطر داشت که اگر اطلاعات لازمبرای مدت طولانی روی هارد دیسک ذخیره می شود، باید هر پنج سال یکبار و ترجیحا سالیانه بازنویسی شود.

هارد دیسک خارجی
در واقع - یک نسخه موبایل از نسخه قبلی. در یک کیس مقاوم در برابر ضربه محصور شده است دیسک مغناطیسی سختکه دارای پورت USB برای اتصال آسان به دستگاه می باشد. محبوب ترین خط از حجم آنها: 1، 2، 3 و 4 TB. به تدریج، دیسک های مجهز به سیستم حفاظت از داده ها که شبیه یک قفل ترکیبی معمولی است، محبوبیت پیدا می کنند. هزینه آنها تا حدودی بالاتر است. اگر نیاز به ذخیره و پردازش ویدیوهای زیادی دارید، با همان اطلاعات کار کنید دستگاه های مختلف- فقط باید بخری درایو خارجی.

درایوهای فلش
محبوب ترین و ارزان ترین رسانه یک تراشه حافظه با کنترل کننده کنترل و کانکتور USB است. ظرفیت آنها بسیار متفاوت است (از 1 تا 256 گیگابایت)، اما اغلب کاربران یک پارامتر اصلی دیگر فلش درایو - سرعت آن را فراموش می کنند. به عنوان یک قاعده، سرعت نوشتن چنین درایوهایی 5-7 مگابیت بر ثانیه و سرعت خواندن 15-20 مگابیت بر ثانیه است. هنگام انتخاب باید به برچسب هایی مانند "فوق العاده سریع" و "سرعت بالا" توجه کنید. این دستگاه ها سریع هستند. این نوع رسانه عمدتاً به دلیل مسدود شدن کنترل کننده کنترل کار نمی کند - آنها حدود 5 سال دوام می آورند، در حالی که استفاده از آنها به عنوان دستگاه های بایگانی توصیه نمی شود. یک درایو فلش، مانند "نسبی" خود - یک کارت حافظه، همیشه به طور کامل "می میرد".
انواع اصلی کارت حافظه عبارتند از Memory Stick Pro، SD (Secure Digital)، SD، SDHC و SDXC. MiniSD و MicroSD (یا TransFlash) نسخه‌های کوچک‌تر آن‌ها هستند که استاندارد اکثر تلفن‌های همراه، دستگاه‌های ارتباطی و ناوبری GPS هستند.

در جامعه مدرن، سه نوع اصلی از حامل های اطلاعات وجود دارد:

1) کاغذ؛

2) مغناطیسی؛

3) نوری

تراشه های حافظه مدرن اجازه می دهند تا 10 10 بیت اطلاعات را در 1 سانتی متر مکعب ذخیره کنند، اما این 100 میلیارد برابر کمتر از DNA است. می توان گفت که فناوری های مدرن هنوز به طور قابل توجهی از تکامل بیولوژیکی پایین تر هستند.

با این حال، اگر مقایسه کنیم ظرفیت اطلاعاترسانه های سنتی (کتاب) و رسانه های کامپیوتری مدرن، پیشرفت آشکار است:

برگه A4 با متن (تایپ شده در رایانه با فونت 12 نقطه ای با فاصله تک) - حدود 3500 کاراکتر

صفحه آموزش - 2000 کاراکتر

فلاپی دیسک - 1.44 مگابایت

دیسک نوری CD-R(W) - 700 مگابایت

نوری دیسک دی وی دی– 4.2 گیگابایت

درایو فلش - چندین گیگابایت

سخت قابل جدا شدندیسک یا هارد دیسک - صدها گیگابایت

بنابراین، 2-3 کتاب را می توان بر روی یک فلاپی دیسک ذخیره کرد، و یک کتابخانه کامل، از جمله ده ها هزار کتاب، را می توان بر روی یک هارد دیسک یا DVD ذخیره کرد.

مزایا و معایب ذخیره سازی اطلاعات در حافظه داخلی و خارجی. (کرامت حافظه داخلی- سرعت بازتولید اطلاعات و عیب آن این است که به مرور زمان بخشی از اطلاعات فراموش می شود. مزیت حافظه خارجی این است که حجم زیادی از اطلاعات برای مدت طولانی ذخیره می شود و عیب آن این است که برای دسترسی به اطلاعات خاصی زمان می برد (مثلاً برای تهیه چکیده در مورد یک موضوع، باید پیدا کنید، تجزیه و تحلیل کنید و انتخاب کنید. مواد مناسب))

آرشیو اطلاعات

یکی از گسترده‌ترین انواع برنامه‌های خدماتی، برنامه‌هایی هستند که برای آرشیو کردن، بسته‌بندی فایل‌ها با فشرده‌سازی اطلاعات ذخیره شده در آنها طراحی شده‌اند.

فشرده سازی اطلاعاتفرآیند تبدیل اطلاعات ذخیره شده در یک فایل به فرمی است که افزونگی در نمایش آن را کاهش می دهد و بر این اساس، به حافظه کمتری برای ذخیره سازی نیاز دارد.

فشرده سازی اطلاعات در فایل ها با حذف افزونگی انجام می شود روش های مختلفبه عنوان مثال، با ساده کردن کدها، حذف بیت های ثابت از آنها، یا نشان دادن نمادهای تکرار شونده یا دنباله ای از نمادها به عنوان یک عامل تکرار و نمادهای مربوطه. الگوریتم های مختلفی برای فشرده سازی چنین اطلاعاتی استفاده می شود.

هم یک فایل و هم چند فایل قابل فشرده سازی هستند که به صورت فشرده در فایل یا آرشیو به اصطلاح آرشیو قرار می گیرند.

فایل بایگانییک فایل مخصوص سازماندهی شده حاوی یک یا چند فایل به صورت فشرده یا غیرفشرده است و اطلاعات خدماتدر مورد نام فایل ها، تاریخ و زمان ایجاد یا اصلاح آنها، اندازه ها و غیره.

هدف از بسته‌بندی فایل معمولاً فراهم کردن چیدمان فشرده‌تر اطلاعات بر روی دیسک، کاهش زمان و در نتیجه کاهش هزینه‌های انتقال اطلاعات از طریق کانال‌های ارتباطی است. شبکه های کامپیوتر. علاوه بر این، بسته‌بندی گروهی از فایل‌ها در یک فایل آرشیو، انتقال آن‌ها از یک رایانه به رایانه دیگر را بسیار ساده می‌کند، زمان لازم برای کپی کردن فایل‌ها بر روی دیسک را کاهش می‌دهد، به محافظت از اطلاعات در برابر دسترسی غیرمجاز کمک می‌کند و به محافظت در برابر ویروس‌های رایانه‌ای کمک می‌کند.

میزان فشرده سازی به برنامه ای که استفاده می کنید، روش فشرده سازی و نوع فایل منبع بستگی دارد. فایل های تصاویر گرافیکی، فایل های متنی و فایل های داده به خوبی فشرده شده اند، که نسبت فشرده سازی می تواند به 5 تا 40 درصد برسد، فایل ها کمتر فشرده می شوند. برنامه های اجراییو ماژول های بوت - 60 - 90٪. فایل های آرشیو تقریباً فشرده نیستند. برنامه های بایگانی در روش های فشرده سازی مورد استفاده متفاوت هستند، که بر این اساس بر میزان فشرده سازی تأثیر می گذارد.

آرشیو (بسته بندی)- قرار دادن (بارگذاری) فایل های منبع در یک فایل بایگانی به صورت فشرده یا غیر فشرده. زیپ کردن (باز کردن بسته بندی) فرآیند بازیابی فایل ها از بایگانی دقیقاً همانطور که قبل از بارگذاری در بایگانی بوده است. هنگام باز کردن بسته بندی، فایل ها از بایگانی استخراج می شوند و روی دیسک یا داخل قرار می گیرند رم;

برنامه هایی که فایل ها را بسته و باز می کنند نامیده می شوند برنامه های بایگانی .

فایل های آرشیو بزرگ را می توان بر روی چندین دیسک (جلد) قرار داد. به این گونه آرشیوها چند جلدی می گویند. یک جلد بخشی جدایی ناپذیر از آرشیو چند جلدی است. هنگام ایجاد یک آرشیو از چندین قسمت، می توانید قطعات آن را روی چندین فلاپی دیسک بنویسید.

ویژگی های اصلی برنامه های آرشیو عبارتند از:

سرعت کار؛

سرویس (مجموعه ای از توابع بایگانی)؛

نسبت فشرده سازی - نسبت اندازه فایل منبع به اندازه فایل بسته بندی شده.

وظایف اصلی آرشیوها عبارتند از:

ایجاد فایل های بایگانی از فایل های فردی (یا همه) دایرکتوری فعلی و زیر شاخه های آن، بارگیری حداکثر 32000 فایل در یک آرشیو.

افزودن فایل ها به آرشیو؛

استخراج و حذف فایل ها از آرشیو؛

مشاهده محتویات آرشیو؛

مشاهده محتویات فایل های آرشیو شده و جستجوی رشته ها در فایل های آرشیو شده.

وارد کردن نظرات به فایل ها در آرشیو.

· ایجاد آرشیوهای چند جلدی;

ایجاد آرشیوهای خود استخراج، هم در یک جلد و هم در قالب چند جلد.

حصول اطمینان از حفاظت از اطلاعات موجود در آرشیو و دسترسی به فایل های قرار داده شده در آرشیو، حفاظت از هر یک از پرونده های قرار داده شده در آرشیو با کد چرخه ای؛

آزمایش آرشیو، بررسی ایمنی اطلاعات موجود در آن؛

بازیابی فایل ها (جزئی یا کامل) از آرشیوهای آسیب دیده.

پشتیبانی از انواع آرشیوهای ایجاد شده توسط آرشیوهای دیگر و غیره.

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………….

حامل های اطلاعات………………………………………………………………………………………

رمزگذاری و خواندن اطلاعات……………………………………………………………….

چشم انداز توسعه…………………………………………………………………….

نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………

ادبیات…………………………………………………………………… 19

مقدمه

در سال 1945، جان فون نویمان (1903-1957)، دانشمند آمریکایی، ایده استفاده از دستگاه های ذخیره سازی خارجی برای ذخیره برنامه ها و داده ها را مطرح کرد. نویمان ساختاری را توسعه داد مدارکامپیوتر. طرح نویمان با تمام کامپیوترهای مدرن سازگار است.

حافظه خارجی برای ذخیره سازی طولانی مدت برنامه ها و داده ها طراحی شده است. دستگاه های حافظه خارجی (درایوها) غیر فرار هستند، خاموش کردن برق منجر به از دست رفتن اطلاعات نمی شود. آنها را می توان در واحد سیستم تعبیه کرد یا به عنوان واحدهای مستقل متصل به واحد سیستم از طریق پورت های آن ساخته شد. با توجه به روش نوشتن و خواندن، درایوها بسته به نوع رسانه به مغناطیسی، نوری و مغناطیسی نوری تقسیم می شوند.

رمزگذاری اطلاعات فرآیند تشکیل یک نمایش معین از اطلاعات است. یک کامپیوتر فقط می تواند اطلاعات ارائه شده به صورت عددی را پردازش کند. تمام اطلاعات دیگر (مانند صداها، تصاویر، خوانش ابزار و غیره) باید برای پردازش در رایانه به شکل عددی تبدیل شوند. به عنوان یک قاعده، همه اعداد در رایانه با استفاده از صفر و یک نشان داده می شوند (و نه ده رقم، همانطور که برای مردم مرسوم است). به عبارت دیگر، رایانه ها معمولاً در آن کار می کنند سیستم دودوییحساب دیفرانسیل و انتگرال، زیرا در این مورد دستگاه های پردازش آنها بسیار ساده تر است.

خواندن اطلاعات - استخراج اطلاعات ذخیره شده در یک دستگاه حافظه (حافظه) و انتقال آن به سایر دستگاه های رایانه. خواندن اطلاعات در اکثر عملیات ماشین انجام می شود و گاهی اوقات یک عملیات مستقل است.

در دوره چکیده، انواع اصلی حامل های اطلاعات، رمزگذاری و خواندن اطلاعات و همچنین چشم اندازهای توسعه را در نظر خواهیم گرفت.

حامل های اطلاعات

از لحاظ تاریخی، اولین رسانه های ذخیره سازی، نوارهای پانچ و دستگاه های ورودی-خروجی کارت پانچ بودند. پس از آنها دستگاه های ضبط خارجی به شکل نوارهای مغناطیسی، دیسک های مغناطیسی متحرک و دائمی و درام های مغناطیسی قرار گرفتند.

نوارهای مغناطیسی ذخیره می شوند و روی قرقره ها استفاده می شوند. دو نوع کویل متمایز شد: عرضه و دریافت. نوارها بر روی قرقره های عرضه به کاربران تحویل داده می شوند و هنگام نصب آنها در درایوها نیازی به پیچیدن اضافی ندارند. نوار روی قرقره با یک لایه کار در داخل پیچیده می شود. نوارهای مغناطیسی درایوهای دسترسی غیر مستقیم هستند. این بدان معنی است که زمان جستجو برای هر رکورد بستگی به موقعیت آن در رسانه دارد، زیرا رکورد فیزیکی آدرس خاص خود را ندارد و برای مشاهده آن باید به موارد قبلی نگاه کنید. دستگاه های ذخیره سازی دسترسی مستقیم شامل دیسک های مغناطیسی و درام های مغناطیسی هستند. ویژگی اصلی آنها این است که زمان جستجو برای هر رکوردی به مکان آن در رسانه بستگی ندارد. هر رکورد فیزیکی در رسانه دارای یک آدرس است که دسترسی مستقیم به آن را فراهم می کند و بقیه رکوردها را دور می زند. نوع بعدی دستگاه های ضبط، بسته های دیسک مغناطیسی قابل جابجایی بود که از شش دیسک آلومینیومی تشکیل شده بود. ظرفیت کل بسته 7.25 مگابایت بود.

بیایید نگاهی دقیق تر به رسانه های مدرن بیندازیم.

1. درایو فلاپی دیسک (درایو فلاپی دیسک).

این دستگاه از فلاپی دیسک به عنوان رسانه ذخیره سازی استفاده می کند - فلاپی دیسک ها که می تواند 5 یا 3 اینچ باشد. فلاپی دیسک یک دیسک مغناطیسی مانند یک رکورد است که در یک "پاکت" قرار می گیرد. بسته به اندازه دیسکت، ظرفیت آن بر حسب بایت تغییر می کند. اگر حداکثر 720 کیلوبایت اطلاعات روی یک فلاپی دیسک استاندارد 5'25 اینچی قرار می گیرد، 1.44 مگابایت در حال حاضر روی یک فلاپی دیسک 3'5 اینچی قرار دارد. فلاپی دیسک ها جهانی هستند، برای هر کامپیوتری از همان کلاس مجهز به درایو دیسک مناسب هستند، می توان از آنها برای ذخیره، انباشت، توزیع و پردازش اطلاعات استفاده کرد. درایو یک دستگاه دسترسی موازی است، بنابراین همه فایل ها به یک اندازه به راحتی قابل دسترسی هستند. دیسک در بالا با یک لایه مغناطیسی ویژه پوشانده شده است که ذخیره سازی داده ها را فراهم می کند. اطلاعات در دو طرف دیسک در امتداد مسیرهایی که دایره های متحدالمرکز هستند ثبت می شود. هر آهنگ به بخش هایی تقسیم می شود. چگالی ضبط داده ها به تراکم آهنگ ها روی سطح، یعنی تعداد آهنگ های روی سطح دیسک و همچنین به تراکم اطلاعات ضبط شده در طول مسیر بستگی دارد. از معایب آن می توان به ظرفیت کم اشاره کرد که ذخیره طولانی مدت مقادیر زیادی از اطلاعات را تقریبا غیرممکن می کند و قابلیت اطمینان نه چندان بالای خود فلاپی دیسک ها. امروزه از فلاپی دیسک ها عملا استفاده نمی شود.

2. هارد دیسک (HDD - هارد دیسک)

این ادامه منطقی توسعه فناوری ذخیره سازی اطلاعات مغناطیسی است. مزایای اصلی:

- ظرفیت زیاد؛

- سادگی و قابلیت اطمینان استفاده؛

- امکان دسترسی به چندین فایل همزمان؛

– سرعت بالادسترسی به داده ها

در میان کاستی ها، می توان تنها کمبود رسانه ذخیره سازی قابل جابجایی را مشخص کرد، اگرچه در حال حاضر از هارد دیسک های خارجی و سیستم های پشتیبان استفاده می شود.

کامپیوتر قابلیت استفاده از یک ویژه را دارد برنامه سیستمبه طور مشروط یک دیسک را به چندین دیسک تقسیم کنید. چنین دیسک هایی که به عنوان یک دستگاه فیزیکی جداگانه وجود ندارند، اما تنها بخشی از یک دیسک فیزیکی را نشان می دهند، دیسک های منطقی نامیده می شوند. نام ها به دیسک های منطقی اختصاص داده می شوند که حروف الفبای لاتین [C:]، , [E:] و غیره هستند.

3. درایو دیسک فشرده (CD-ROM)

این دستگاه ها از اصل خواندن شیارهای روی لایه حامل متالیزه سی دی با پرتو لیزر متمرکز استفاده می کنند. این اصل امکان دستیابی به تراکم بالای ضبط اطلاعات و در نتیجه ظرفیت زیاد در حداقل اندازه ها. سی دی وسیله ای عالی برای ذخیره سازی اطلاعات است، ارزان است، عملاً تحت تأثیر هیچ گونه تأثیرات محیطی قرار نمی گیرد، اطلاعات ثبت شده روی آن تا زمانی که دیسک به طور فیزیکی از بین نرود، مخدوش یا پاک نمی شود، ظرفیت آن 650 مگابایت است. این تنها یک اشکال دارد - مقدار نسبتاً کمی ذخیره سازی اطلاعات.

4. دی وی دی

ولی)تفاوت بین DVD و CD-ROM معمولی

اساسی ترین تفاوت، البته، میزان اطلاعات ثبت شده است. اگر بتوانید 650 مگابایت را روی یک سی دی معمولی رایت کنید (اگرچه اخیراً 800 مگابایت فضای خالی وجود دارد، اما همه درایوها نمی توانند آنچه را که در چنین رسانه ای ضبط شده است بخوانند)، یک دی وی دی از 4.7 تا 17 گیگابایت جا می شود. دی وی دی از لیزری با طول موج کوتاهتر استفاده می کند که باعث افزایش قابل توجهی چگالی ضبط می شود و علاوه بر این، DVD امکان ضبط دو لایه اطلاعات را دارد، یعنی در سطح فشرده یک مورد وجود دارد. لایه‌ای دیگر نیمه‌شفاف روی آن اعمال می‌شود و اولی به‌طور موازی از طریق دوم خوانده می‌شود. همچنین در خود حامل ها تفاوت های بیشتری نسبت به آنچه در نگاه اول به نظر می رسد وجود دارد. با توجه به این واقعیت که چگالی ضبط به طور قابل توجهی افزایش یافته است و طول موج کوچکتر شده است، الزامات لایه محافظ نیز تغییر کرده است - برای DVD 0.6 میلی متر در مقابل 1.2 میلی متر برای سی دی های معمولی است. به طور طبیعی، یک دیسک با این ضخامت بسیار شکننده تر از یک صفحه کلاسیک خواهد بود. بنابراین، معمولاً 0.6 میلی متر دیگر از دو طرف با پلاستیک پر می شود تا همان 1.2 میلی متر به دست آید. اما مهمترین امتیاز چنین لایه محافظی این است که به دلیل اندازه کوچک آن در یک فشرده، امکان ثبت اطلاعات از هر دو طرف، یعنی دو برابر کردن ظرفیت آن در حالی که ابعاد تقریباً یکسان است، ممکن شد.

ب)ظرفیت DVD

پنج نوع دی وی دی وجود دارد:

1. DVD5 - دیسک تک لایه یک طرفه، 4.7 گیگابایت، یا دو ساعت ویدئو.

2. DVD9 - دیسک دو لایه یک طرفه، 8.5 گیگابایت، یا چهار ساعت ویدیو.

3. DVD10 - دیسک دو طرفه تک لایه، 9.4 گیگابایت یا 4.5 ساعت ویدیو.

4. DVD14 - دیسک دو طرفه، دو لایه در یک طرف و یکی در طرف دیگر، 13.24 گیگابایت، یا 6.5 ساعت ویدئو.

5. DVD18 - دیسک دو لایه دو طرفه، 17 گیگابایت یا بیش از هشت ساعت ویدیو.

محبوب ترین استانداردها DVD5 و DVD9 هستند.

AT)توانایی ها

وضعیت رسانه های DVD اکنون شبیه سی دی ها است که برای مدت طولانی فقط موسیقی را ذخیره می کردند. اکنون می توانید نه تنها فیلم ها، بلکه موسیقی (به اصطلاح DVD-Audio) و مجموعه های نرم افزاری و بازی ها و فیلم ها را نیز پیدا کنید. طبیعتاً حوزه اصلی استفاده تولید فیلم است.

ز)صدا در DVD

صدا را می توان در فرمت های مختلف کدگذاری کرد. معروف ترین و پرکاربردترین آنها Dolby Prologic، DTS و Dolby Digital از همه نسخه ها هستند. یعنی در واقع در فرمت های مورد استفاده در سینماها برای به دست آوردن دقیق ترین و رنگارنگ ترین تصویر صوتی.

د)صدمه مکانیکی

سی دی ها و دی وی دی ها به یک اندازه به آسیب های مکانیکی حساس هستند. پس خراش یک خراش است. با این حال، با توجه به تراکم ضبط بسیار بالاتر، تلفات در یک DVD قابل توجه تر خواهد بود. اکنون برنامه‌هایی وجود دارند که می‌توانند اطلاعات را حتی از دیسک‌های آسیب‌دیده بازیابی کنند، هرچند بخش‌های بد را رد می‌کنند.

بازار در حال رشد سریع برای قابل حمل دیسکهای سختطراحی شده برای انتقال حجم زیادی از داده ها، توجه یکی از بزرگترین تولید کنندگان هارد دیسک را به خود جلب کرد. وسترن دیجیتال از عرضه دو مدل دستگاه به نام WD Passport Portable Drive خبر داده است. در ظرفیت های 40 و 80 گیگابایتی موجود است. درایوهای قابل حمل WD Passport بر اساس هارد دیسک های 2.5 اینچی WD Scorpio EIDE ساخته شده اند. آنها در یک کیس ناهموار، مجهز به پشتیبانی بسته بندی شده اند داده های فناورینجات غریق، و نیازی به منبع تغذیه اضافی (از طریق USB) ندارید. سازنده اشاره می کند که درایوها گرم نمی شوند، بی سر و صدا کار می کنند و انرژی کمی مصرف می کنند.

حامل های اطلاعات - مطالبی که برای ضبط، ذخیره سازی و بازتولید بعدی اطلاعات در نظر گرفته شده است.

حامل اطلاعات - یک بخش کاملاً تعریف شده از یک خاص سیستم اطلاعات، که برای ذخیره سازی یا انتقال میانی اطلاعات خدمت می کند.

حامل اطلاعات محیط فیزیکی است که در آن ثابت شده است.

کاغذ، فیلم عکاسی، سلول های مغزی، کارت های پانچ، نوارهای پانچ، نوارها و دیسک های مغناطیسی یا سلول های حافظه کامپیوتری می توانند به عنوان حامل عمل کنند. فن آوری پیشرفتهانواع بیشتری از رسانه ها را ارائه می دهد. برای رمزگذاری اطلاعات از خواص الکتریکی، مغناطیسی و نوری مواد استفاده می کنند. حامل هایی در حال توسعه هستند که در آنها اطلاعات حتی در سطح مولکول های فردی ثبت می شود.

در جامعه مدرن، سه نوع اصلی از حامل های اطلاعات وجود دارد:

1) سوراخ شده - دارای پایه کاغذی هستند، اطلاعات به صورت پانچ در خط و ستون مربوطه وارد می شود. حجم اطلاعات 800 بیت یا 100 کیلوبایت است.

2) مغناطیسی - همانطور که از دیسک های مغناطیسی فلاپی و نوارهای مغناطیسی کاست استفاده می شود.

3) نوری

حامل های اطلاعات عبارتند از:

دیسک های مغناطیسی؛

- طبل های مغناطیسی- شکل اولیه حافظه کامپیوتر که به طور گسترده در دهه 1950-1960 استفاده می شد. توسط گوستاو تاوشک در سال 1932 در اتریش اختراع شد. پس از آن، درام مغناطیسی با حافظه روی هسته های مغناطیسی جایگزین شد.

- فلاپی دیسک ها- یک محیط ذخیره مغناطیسی قابل حمل که برای ضبط و ذخیره چندگانه داده ها با حجم نسبتاً کم استفاده می شود. ضبط و خواندن با استفاده از یک دستگاه خاص - یک درایو دیسک انجام می شود.

- نوارهای مغناطیسی- یک محیط ضبط مغناطیسی، که یک نوار انعطاف پذیر نازک است که از یک پایه و یک لایه کار مغناطیسی تشکیل شده است.

- دیسک های نوری - یک حامل اطلاعات به شکل یک دیسک با یک سوراخ در مرکز، که اطلاعات از آن با استفاده از لیزر خوانده می شود. CD در ابتدا برای ذخیره سازی صوتی دیجیتال ایجاد شد، اما اکنون به طور گسترده به عنوان یک دستگاه ذخیره سازی عمومی استفاده می شود.

- فلش مموری- نوعی حافظه نیمه هادی غیر فرار قابل بازنویسی حالت جامد. فلش مموری را می توان به تعداد دلخواه خواند، اما فقط می توان آن را برای تعداد محدودی بار نوشت (معمولاً حدود 10000 بار). پاک کردن در بخش‌ها اتفاق می‌افتد، بنابراین نمی‌توانید یک بیت یا بایت را بدون بازنویسی کل بخش تغییر دهید.

همه رسانه ها را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

1. انسان قابل خواندن (اسناد).

2. قابل خواندن توسط ماشین (ماشین) - برای ذخیره سازی متوسط ​​اطلاعات (دیسک).

3. قابل خواندن توسط انسان و ماشین - رسانه های ترکیبی برای اهداف بسیار تخصصی (فرم هایی با نوارهای مغناطیسی).

با این حال، توسعه سریع بودجه علوم کامپیوترخط بین گروه 1 و 3 را پاک کرد - اسکنر ظاهر شد که به شما امکان می دهد اطلاعات را از اسناد به حافظه رایانه وارد کنید.

همه حامل های اطلاعات موجود در حال حاضر را می توان بر اساس معیارهای مختلف تقسیم کرد. اول از همه، باید تشخیص داد فرارو غیر فرارانباشته های اطلاعات

درایوهای غیر فرار مورد استفاده برای بایگانی و ذخیره آرایه های داده به دو دسته تقسیم می شوند:

1. بر اساس نوع رکورد:

- دستگاه های ذخیره سازی مغناطیسی ( HDD، فلاپی دیسک، دیسک قابل جابجایی)؛

- سیستم های مغناطیسی نوری که MO نیز نامیده می شوند.

- نوری، مانند سی دی (دیسک فشرده، حافظه فقط خواندنی) یا دی وی دی (دیسک همه کاره دیجیتال)؛

2. با روش های ساخت و ساز:

- یک صفحه یا دیسک چرخان (مانند هارد دیسک، فلاپی دیسک، دیسک قابل جابجایی، سی دی، دی وی دی یا MO)؛

- رسانه نوار با فرمت های مختلف؛

- درایوهای بدون قطعات متحرک (مثلاً فلش کارت، رم (حافظه دسترسی تصادفی) که به دلیل حجم نسبتاً کمی حافظه نسبت به موارد فوق دارای محدوده محدودی هستند.

اگر شما می خواهید دسترسی سریعبرای اطلاعات، مانند هنگام خروجی یا انتقال داده، از رسانه با دیسک چرخان استفاده می شود. برای بایگانی که به صورت دوره ای انجام می شود (پشتیبان گیری)، برعکس، رسانه های نواری ترجیح داده می شوند. آنها دارای مقادیر زیادی حافظه همراه با قیمت پایین، با این حال، با عملکرد نسبتا پایین هستند.

بر اساس هدف، حامل های اطلاعات به سه گروه تقسیم می شوند:

1. انتشار اطلاعات: رسانه با اطلاعات از پیش ضبط شده مانند CD ROM یا DVD-ROM.

2. بایگانی کردن: رسانه برای ضبط یکباره اطلاعات، مانند CD-R یا DVD-R (R (قابل ضبط) - برای ضبط).

3. پشتیبان گیری (Backup) یا انتقال داده: رسانه های قابل بازنویسی مانند فلاپی دیسک، هارد دیسک، MO، CD-RW (RW (قابل نوشتن مجدد) - قابل بازنویسی و نوارها.

مرد اول چه می دانست؟ چگونه یک ماموت، گاومیش کوهان دار امریکایی یا یک گراز وحشی را بگیریم. در دوران پارینه سنگی، دیوارهای کافی در غار وجود داشت تا همه چیز مورد مطالعه را ثبت کند. کل پایگاه داده غار روی یک درایو فلش مگابایتی قرار می گیرد. در طول 200000 سال زندگی خود، ما درباره ژنوم قورباغه آفریقایی، شبکه های عصبی آموخته ایم و دیگر روی سنگ ها نقاشی نمی کنیم. اکنون دیسک‌ها، فضای ذخیره‌سازی ابری داریم. و همچنین انواع دیگر رسانه های ذخیره سازی که قادر به ذخیره کل کتابخانه دانشگاه دولتی مسکو در یک چیپست هستند.

رسانه ذخیره سازی چیست؟

رسانه ذخیره سازی یک شی فیزیکی است که از ویژگی ها و ویژگی های آن برای ثبت و ذخیره داده ها استفاده می شود. نمونه‌هایی از رسانه‌های ذخیره‌سازی فیلم، دیسک‌های نوری فشرده، کارت‌ها، دیسک‌های مغناطیسی، کاغذ و DNA هستند. رسانه های ذخیره سازی بر اساس اصل ضبط متفاوت است:

• چاپ شده یا شیمیایی با رنگ اعمال شده: کتاب، مجلات، روزنامه ها.
• مغناطیسی: HDD، فلاپی دیسک؛
• نوری: سی دی، بلوری؛
• الکترونیکی: درایوهای فلش، درایوهای حالت جامد.

ذخیره سازی داده ها بر اساس شکل موج طبقه بندی می شوند:

• آنالوگ، با استفاده از سیگنال پیوسته برای ضبط: کاست های فشرده صوتی و قرقره های ضبط کننده نوار.
• دیجیتال - با یک سیگنال مجزا به شکل دنباله ای از اعداد: فلاپی دیسک، درایوهای فلش.

اولین رسانه

تاریخچه ثبت و ذخیره داده ها از 40 هزار سال پیش آغاز شد، زمانی که انسان خردمند ایده ساخت طرح هایی بر روی دیوارهای خانه های خود را پیدا کرد. اولین هنر صخره ای در غار Chauvet در جنوب فرانسه مدرن واقع شده است. این گالری شامل 435 نقاشی است که شیرها، کرگدن ها و سایر نمایندگان جانوران پارینه سنگی پسین را به تصویر می کشد.

برای جایگزینی فرهنگ اوریگناسی در عصر برنز، اساساً نوع جدیدحامل های اطلاعات - tuppum. این وسیله یک صفحه گلی بود و شبیه یک لوح مدرن بود. ضبط روی سطح با استفاده از یک چوب نی - یک قلم انجام شد. برای جلوگیری از شسته شدن زایمان توسط باران، توپوم ها را سوزاندند. تمام الواح با اسناد باستانی با دقت مرتب شده و در جعبه های چوبی مخصوص نگهداری می شدند.

موزه بریتانیا حاوی اطلاعاتی در مورد یک معامله مالی است که در زمان سلطنت پادشاه Assurbanipal در بین النهرین انجام شده است. افسری از همراهان شاهزاده فروش برده اربلا را تایید کرد. لوح حاوی مهر اسمی و سوابق پیشرفت عملیات است.

کیپو و پاپیروس

از هزاره سوم قبل از میلاد، استفاده از پاپیروس در مصر آغاز شد. داده ها روی صفحات ساخته شده از ساقه های گیاه پاپیروس ثبت می شود. شکل قابل حمل و سبک رسانه ذخیره سازی به سرعت جایگزین سلف سفالی خود شد. نه تنها مصریان روی پاپیروس می نویسند، بلکه یونانیان، رومی ها و بیزانسی ها نیز روی پاپیروس می نویسند. در اروپا، این ماده تا قرن دوازدهم استفاده می شد. آخرین سندی که روی پاپیروس نوشته شده است، فرمان پاپ در سال 1057 است.

همزمان با مصریان باستان، اینکاها در نقطه مقابل سیاره، کیپا یا «گره‌های سخنگو» را اختراع کردند. اطلاعات با گره زدن روی نخ های در حال چرخش ثبت شد. کیپو اطلاعات مربوط به جمع آوری مالیات، جمعیت را نگهداری می کرد. احتمالاً از اطلاعات غیر عددی استفاده شده است، اما دانشمندان هنوز آن را کشف نکرده اند.

کاغذ و کارت پانچ

از قرن دوازدهم تا اواسط قرن بیستم، کاغذ ذخیره اصلی داده ها بود. از آن برای ایجاد نشریات چاپی و دست نویس، کتاب، رسانه های جمعی استفاده می شد. در سال 1808، کارت های پانچ شده از مقوا شروع به تولید کردند - اولین رسانه ذخیره سازی دیجیتال. آنها ورقه های مقوا با سوراخ هایی بودند که به ترتیب خاصی ایجاد شده بودند. برخلاف کتاب ها و روزنامه ها، کارت های پانچ شده توسط ماشین ها خوانده می شد نه توسط مردم.

این اختراع متعلق به یک مهندس آمریکایی با ریشه آلمانی هرمان هولریث است. برای اولین بار، نویسنده از فرزندان خود برای جمع آوری آمار مرگ و میر و تولد در هیئت بهداشت نیویورک استفاده کرد. پس از آزمایش، کارت های پانچ شده برای سرشماری 1890 ایالات متحده استفاده شد.

اما ایده سوراخ کردن کاغذ برای ثبت اطلاعات بسیار جدید نبود. در سال 1800، ژوزف ماری ژاکارد فرانسوی، کارت های پانچ شده را برای کنترل ماشین بافندگی معرفی کرد. بنابراین، پیشرفت تکنولوژیکی ساختن هولریث نه کارت های پانچ شده، بلکه یک ماشین جدول بندی بود. این اولین قدم برای خواندن و محاسبه خودکار اطلاعات بود. شرکت ماشین های جدول بندی TMC هرمان هولریث در سال 1924 به IBM تغییر نام داد.

کارت های OMR

آنها ورق های کاغذ ضخیم با اطلاعاتی هستند که توسط شخص به شکل علائم نوری ثبت شده است. اسکنر علائم را تشخیص داده و داده ها را پردازش می کند. از کارت های OMR برای گردآوری پرسشنامه ها، آزمون های با انتخاب اختیاری، بولتن ها و فرم هایی استفاده می شود که باید به صورت دستی تکمیل شوند.

این فناوری بر اساس اصل جمع آوری کارت های پانچ است. اما دستگاه از سوراخ ها نمی خواند، بلکه برآمدگی ها یا علائم نوری را می خواند. خطای محاسباتی کمتر از 1 درصد است، بنابراین سازمان‌های دولتی، نهادهای بررسی، قرعه‌کشی‌ها و کتاب‌سازان همچنان از فناوری OMR استفاده می‌کنند.

نوار سوراخ دار

یک وسیله ذخیره سازی دیجیتال به شکل یک نوار کاغذی بلند با سوراخ. روبان های سوراخ دار برای اولین بار توسط Basile Bouchon در سال 1725 برای کنترل ماشین بافندگی و مکانیزه کردن انتخاب نخ ها استفاده شد. اما نوارها بسیار شکننده بودند، به راحتی پاره می شدند و در عین حال گران بودند. بنابراین، آنها با کارت های پانچ جایگزین شدند.

از اواخر قرن نوزدهم، نوار پانچ به طور گسترده ای در تلگراف، برای وارد کردن داده ها به رایانه های دهه 1950-1960، و به عنوان حامل برای رایانه های کوچک و ماشین های CNC استفاده شده است. اکنون ماسوره‌هایی با نوارهای منگنه‌دار زخمی به یک نابهنگام تبدیل شده‌اند و در فراموشی فرو رفته‌اند. رسانه های کاغذی با ذخیره سازی داده های قدرتمندتر و حجیم تر جایگزین شده اند.

نوار کاست

اولین نوار مغناطیسی به عنوان یک وسیله ذخیره سازی کامپیوتری در سال 1952 برای دستگاه UNIVAC I انجام شد.اما خود این فناوری خیلی زودتر ظاهر شد. در سال 1894، مهندس دانمارکی ولدمار پولسن، هنگام کار به عنوان مکانیک برای شرکت تلگراف کپنهاگ، اصل ضبط مغناطیسی را کشف کرد. در سال 1898، دانشمند این ایده را در دستگاهی به نام "تلگراف" مجسم کرد.

یک سیم فولادی از بین دو قطب آهنربای الکتریکی عبور کرد. ضبط اطلاعات روی حامل با استفاده از مغناطیس غیریکنواخت نوسانات سیگنال الکتریکی انجام شد. ولدمار پولسن اختراع خود را به ثبت رساند. در نمایشگاه جهانی 1900 پاریس، او افتخار ضبط صدای امپراتور فرانتس ژوزف را بر روی دستگاه خود داشت. این نمایشگاه با اولین ضبط صدای مغناطیسی هنوز در موزه علم و فناوری دانمارک نگهداری می شود.

زمانی که پتنت پولسن منقضی شد، آلمان شروع به بهبود ضبط مغناطیسی کرد. در سال 1930 سیم فولادی با نوار انعطاف پذیر جایگزین شد. تصمیم برای استفاده از نوارهای مغناطیسی متعلق به توسعه دهنده اتریشی-آلمانی فریتز فلیمر است. این مهندس ایده پوشاندن کاغذ نازک با پودر اکسید آهن و ضبط از طریق مغناطیسی را مطرح کرد. با استفاده از فیلم مغناطیسی، کاست های فشرده، کاست های ویدئویی و رسانه های ذخیره سازی مدرن برای رایانه های شخصی ایجاد شد.

هارد دیسک ها

وینچستر، هارد دیسک یا هارد دیسک یک دستگاه سخت افزاری با حافظه غیر فرار است، به این معنی که اطلاعات به طور کامل ذخیره می شود، حتی در صورت قطع برق. این یک دستگاه ذخیره سازی ثانویه متشکل از یک یا چند صفحه است که داده ها با استفاده از یک سر مغناطیسی روی آن ثبت می شود. هارد داخلش هست بلوک سیستمدر محفظه درایو اتصال به مادربردبا استفاده از کابل ATA، SCSI یا SATA و به منبع تغذیه.

اولین هارد دیسک توسط شرکت آمریکایی IBM در سال 1956 ساخته شد. این فناوری به عنوان نوع جدیدی از رسانه ذخیره سازی برای کامپیوتر تجاری IBM 350 RAMAC استفاده شد. مخفف عبارت «روش دسترسی تصادفی به حسابداری و کنترل» است.

برای قرار دادن دستگاه در خانه، یک اتاق کامل نیاز است. داخل دیسک 50 صفحه آلومینیومی به قطر 61 سانتی متر و عرض 2.5 سانتی متر قرار داشت. اندازه سیستم ذخیره سازی برابر با دو یخچال بود. وزن آن 900 کیلوگرم بود. ظرفیت RAMAC فقط 5 مگابایت بود. عدد مسخره امروز اما 60 سال پیش به عنوان فناوری فردا در نظر گرفته می شد. پس از اعلام این توسعه، روزنامه روزانه شهر سن خوزه گزارشی با عنوان "ماشین با حافظه فوق العاده!" منتشر کرد.

ابعاد و قابلیت های هارد دیسک های مدرن

هارد دیسک یک وسیله ذخیره سازی کامپیوتر است. مورد استفاده برای ذخیره داده ها، از جمله عکس، موسیقی، فیلم، اسناد متنیو هر گونه مطالبی که ایجاد یا آپلود شده است. علاوه بر این، حاوی فایل هایی برای سیستم عامل و نرم افزار باشد.

اولین هارد دیسک ها تا چند ده مگابایت را شامل می شد. تکنولوژی همیشه در حال تکامل اجازه می دهد HDD مدرنذخیره ترابایت اطلاعات این حدود 400 فیلم با پسوند متوسط، 80000 آهنگ در فرمت mp3 یا 70 کامپیوتر است. ایفای نقش، مشابه Skyrim، در یک دستگاه.

دیسکت

فلاپی یا دیسک مغناطیسی انعطاف پذیر، یک رسانه ذخیره سازی است که توسط IBM در سال 1967 به عنوان جایگزینی برای HDD ایجاد شد. فلاپی دیسک‌ها ارزان‌تر از دیسک‌های سخت بودند و برای ذخیره داده‌های الکترونیکی در نظر گرفته شدند. کامپیوترهای اولیه CD-ROM یا USB نداشتند. فلاپی دیسک تنها راه نصب بود برنامه جدیدیا پشتیبان گیری

ظرفیت هر فلاپی 3.5 اینچی تا 1.44 مگابایت بود، زمانی که یک برنامه حداقل یک و نیم مگابایت "وزن" داشت. از همین رو نسخه ویندوز 95 بلافاصله روی 13 فلاپی دیسک DMF ظاهر شد. فلاپی دیسک 2.88 مگابایتی تنها در سال 1987 ظاهر شد. این وسیله ذخیره سازی الکترونیکی تا سال 2011 وجود داشت. کامپیوترهای مدرن فلاپی درایو ندارند.

رسانه نوری

با ظهور مولد کوانتومی، محبوبیت دستگاه های ذخیره سازی نوری آغاز شد. ضبط توسط لیزر انجام می شود و داده ها به دلیل تابش نوری خوانده می شوند. نمونه هایی از رسانه های ذخیره سازی:

• دیسک های بلوری؛
• دیسک های سی دی رام؛
• DVD-R، DVD+R، DVD-RW و DVD+RW.

این دستگاه یک دیسک است که با لایه ای از پلی کربنات پوشانده شده است. روی سطح ریز حفره هایی وجود دارد که در حین اسکن توسط لیزر خوانده می شود. اولین دیسک لیزر تجاری در سال 1978 و در سال 1982 ژاپن در بازار ظاهر شد شرکت SONYو فیلیپس سی دی هایی را منتشر کردند. قطر آنها 12 سانتی متر بود و وضوح به 16 بیت افزایش یافت.

رسانه های الکترونیکی در قالب CD منحصراً برای بازتولید صداهای ضبط شده استفاده می شد. اما در آن زمان، این فناوری پیشرفته بود، که Royal Philips Electronics برای آن در سال 2009 جایزه IEEE را دریافت کرد. و در ژانویه 2015 سی دی به عنوان با ارزش ترین نوآوری اهدا شد.

در سال 1995، دیسک‌ها یا دی‌وی‌دی‌های همه‌کاره دیجیتال ظاهر شدند و به نسل بعدی رسانه‌های نوری تبدیل شدند. برای ایجاد آنها، از نوع متفاوتی از فناوری استفاده شد. لیزر DVD به جای قرمز از نور مادون قرمز کوتاه تری استفاده می کند که ظرفیت ذخیره سازی را افزایش می دهد. دی وی دی های دو لایه می توانند تا 8.5 گیگابایت داده را ذخیره کنند.

فلش مموری

فلش مموری است مدار مجتمع، که برای ذخیره داده ها به برق ثابت نیاز ندارد. به عبارت دیگر، یک حافظه کامپیوتر نیمه هادی غیر فرار است. دستگاه های حافظه با حافظه فلش به تدریج بازار را تسخیر می کنند و رسانه های مغناطیسی را جایگزین می کنند.

مزایای فناوری فلش:

• فشردگی و تحرک؛
• حجم زیاد؛
• سرعت بالای کار؛
• مصرف برق کم

دستگاه های ذخیره سازی فلش عبارتند از:

• درایوهای فلش USB. این ساده ترین و ارزان ترین وسیله ذخیره سازی است. برای ضبط چندگانه، ذخیره سازی و انتقال داده ها استفاده می شود. اندازه ها از 2 گیگابایت تا 1 ترابایت است. حاوی یک تراشه حافظه در یک محفظه پلاستیکی یا آلومینیومی با کانکتور USB.
• کارت های حافظه طراحی شده برای ذخیره داده ها بر روی تلفن، تبلت، دوربین های دیجیتال و سایر دستگاه های الکترونیکی. آنها در اندازه، سازگاری و حجم متفاوت هستند.
• SSD. درایو حالت جامد با حافظه غیر فرار. این یک جایگزین برای هارد دیسک استاندارد است. اما بر خلاف هارد دیسک ها، SSD ها دارای سر مغناطیسی متحرک نیستند. به همین دلیل، آنها دسترسی سریع به داده ها را فراهم می کنند، مانند HDD ها صدای جیر جیر نمی کنند. از کاستی ها - قیمت بالا.

فضای ذخیره ابری

ذخیره‌سازی‌های ابری آنلاین حامل‌های اطلاعاتی مدرنی هستند که شبکه‌ای از سرورهای قدرتمند هستند. تمام اطلاعات از راه دور ذخیره می شود. هر کاربر می تواند در هر زمان و از هر کجای دنیا به داده ها دسترسی داشته باشد. نقطه ضعف آن وابستگی کامل به اینترنت است. اگر اتصال شبکه یا Wi-Fi ندارید، نمی‌توانید به داده‌های خود دسترسی داشته باشید.

ذخیره سازی های ابری بسیار ارزان تر از همتایان فیزیکی خود هستند و حجم زیادی دارند. این فناوری به طور فعال در محیط شرکتی و آموزشی، توسعه و طراحی برنامه های کاربردی وب نرم افزار کامپیوتری استفاده می شود. در ابر می توانید هر فایل، برنامه ای را ذخیره کنید، پشتیبان گیری، از آنها به عنوان یک محیط توسعه استفاده کنید.

از بین تمام انواع ذکر شده از حامل های اطلاعات، امیدوارکننده ترین آنها هستند فضای ذخیره ابری. همچنین، کاربران رایانه های شخصی بیشتری از هارد دیسک های مغناطیسی به درایوهای حالت جامد و رسانه های فلش می روند. توسعه فناوری‌های هولوگرافیک و هوش مصنوعی نوید ظهور دستگاه‌های اساساً جدیدی را می‌دهد که درایوهای فلش، SDD و دیسک‌ها را بسیار پشت سر می‌گذارند.