Medios de almacenamiento magnéticos. Grabación de información en soportes magnéticos.

El primer medio de grabación magnético que se utilizó en los dispositivos de Poulsen a principios del siglo XIX y XX fue un alambre de acero con un diámetro de hasta 1 mm. A principios del siglo XX también se utilizaban para estos fines flejes de acero laminados. Al mismo tiempo (en 1906) se emitió la primera patente para un disco magnético. Sin embargo, las características de calidad de todos estos medios eran muy bajas. Baste decir que para producir una grabación magnética de 14 horas de los informes del Congreso Internacional de Copenhague en 1908, se necesitaron 2.500 km o unos 100 kg de cable.

Sólo en la segunda mitad de la década de 1920, cuando se inventó la cinta magnética de polvo, comenzó el uso a gran escala de la grabación magnética. Inicialmente, el polvo magnético se aplicó a un sustrato de papel, luego a acetato de celulosa, hasta que comenzó a usarse material de tereftalato de polietileno de alta resistencia (lavsan) como sustrato. La calidad del polvo magnético también ha mejorado. En particular, se empezaron a utilizar polvos de óxido de hierro con la adición de cobalto y polvos magnéticos metálicos de hierro y sus aleaciones, lo que permitió aumentar varias veces la densidad de grabación.

En 1963, Philips desarrolló la llamada grabación en casete, que permitía utilizar cintas magnéticas muy finas. En casetes compactos, el espesor máximo de la cinta es de sólo 20 micrones con un ancho de 3,81 mm. A finales de los años 1970. Aparecieron los microcasetes de 50 x 33 x 8 mm, ya mediados de los años 80. - Los picocassettes son tres veces más pequeños que los microcassettes.

Desde principios de los años 1960. Los discos magnéticos se utilizan ampliamente, principalmente en dispositivos de almacenamiento informático. Un disco magnético es un disco de aluminio o plástico con un diámetro de 30 a 350 mm, recubierto con una capa de trabajo de polvo magnético de varias micras de espesor. En una unidad de disco, como en una grabadora, la información se graba mediante un cabezal magnético, solo que no a lo largo de la cinta, sino en pistas magnéticas concéntricas ubicadas en la superficie del disco giratorio, generalmente en ambos lados. Los discos magnéticos son duros y flexibles, extraíbles y están integrados en una computadora personal. Sus principales características son: capacidad de información, tiempo de acceso a la información y velocidad de lectura seguida.

Los discos magnéticos de aluminio (discos duros (disco duro) no extraíbles) en una computadora se combinan estructuralmente en una sola unidad con una unidad de disco. Están dispuestos en paquetes (pilas) de 4 a 16 piezas. La escritura de datos en un disco magnético duro, así como la lectura, se realiza a velocidades de hasta 7200 rpm. La capacidad del disco alcanza más de 9 GB. Estos medios están diseñados para el almacenamiento permanente de información que se utiliza cuando se trabaja con una computadora (software del sistema, paquetes de software de aplicación, etc.).

Los discos magnéticos de plástico flexible (disquetes, del inglés floppy, que cuelgan libremente) están hechos de plástico flexible (lavsan) y se colocan uno a la vez en casetes de plástico especiales. Un casete de disquete se llama disquete. Los disquetes más comunes tienen 3,5 y 5,25 pulgadas de diámetro. La capacidad de un disquete suele ser de 1,0 a 2,0 MB. Sin embargo, ya se ha desarrollado un disquete de 3,5 pulgadas con una capacidad de 120 MB. Además, se producen disquetes diseñados para funcionar en condiciones de mayor polvo y humedad.

Las llamadas tarjetas de plástico, que son dispositivos para el almacenamiento magnético de información y la gestión de datos, han encontrado una amplia aplicación, principalmente en los sistemas bancarios. Los hay de dos tipos: simples e inteligentes. Las tarjetas simples solo tienen una memoria magnética que permite ingresar datos y cambiarlos. En las tarjetas inteligentes, que a veces se denominan tarjetas inteligentes (del inglés. inteligente - inteligente), además de la memoria, también lleva incorporado un microprocesador. Permite realizar los cálculos necesarios y hace que las tarjetas de plástico sean multifuncionales.

Cabe señalar que, además de la magnética, existen otras formas de registrar información en una tarjeta: grabación gráfica, estampado (extrusión mecánica), códigos de barras y, desde 1981, también grabación láser (en una tarjeta láser especial que permite almacenar gran volumen información, pero sigue siendo muy cara).

Para grabar sonido en grabadoras de voz digitales, en particular, se utilizan minitarjetas, que son similares a los disquetes con una capacidad de memoria de 2 o 4 MB y permiten grabar durante 1 hora.

Actualmente los soportes materiales de grabación magnética se clasifican en:

por forma y tamaño geométricos (forma de cinta, disco, tarjeta, etc.);

por la estructura interna del soporte (dos o varias capas de distintos materiales);

por método de grabación magnética (medios para grabación longitudinal y perpendicular);

por tipo de señal que se está grabando (para grabación directa de señales analógicas, para grabación por modulación, para grabación digital).

Constantemente se mejoran las tecnologías y los soportes materiales para la grabación magnética. En particular, existe una tendencia a aumentar la densidad de grabación de información en discos magnéticos al tiempo que se reduce su tamaño y se reduce el tiempo medio de acceso a la información.

¿Qué sabía el primer hombre? Cómo matar un mamut, un bisonte o atrapar un jabalí. En el Paleolítico había suficientes paredes de cuevas para registrar todo lo que se había estudiado. Toda la base de datos de la cueva cabría en una modesta unidad flash del tamaño de un megabyte. A lo largo de 200.000 años de nuestra existencia, hemos aprendido sobre el genoma de la rana africana, redes neuronales y ya no recurrimos a las piedras. Ahora tenemos discos y almacenamiento en la nube. Además de otros tipos de medios de almacenamiento capaces de almacenar toda la biblioteca MSU en un chipset.

¿Qué es un medio de almacenamiento?

Un medio de almacenamiento es un objeto físico cuyas propiedades y características se utilizan para registrar y almacenar datos. Ejemplos de medios de almacenamiento son películas, discos ópticos compactos, tarjetas, discos magnéticos, papel y ADN. Los medios de almacenamiento difieren en el principio de grabación:

• impresos o químicos con pintura: libros, revistas, periódicos;
• magnético: HDD, disquetes;
• óptico: CD, Blu-ray;
• Electrónica: unidades flash, unidades de estado sólido.

Los almacenamientos de datos se clasifican según la forma de la señal:

• analógico, que utiliza una señal continua para la grabación: casetes compactos de audio y bobinas para grabadoras;
• digital: con una señal discreta en forma de una secuencia de números: disquetes, unidades flash.

Los primeros medios de almacenamiento.

La historia del registro y almacenamiento de datos comenzó hace 40 mil años, cuando al Homo sapiens se le ocurrió la idea de realizar bocetos en las paredes de sus casas. El primer arte rupestre se encuentra en la cueva Chauvet, en el sur de la Francia moderna. La galería contiene 435 dibujos que representan leones, rinocerontes y otros representantes de la fauna del Paleolítico tardío.

Para sustituir a la cultura auriñaciense en la Edad del Bronce surgió fundamentalmente nueva apariencia portadores de información - tuppum. El dispositivo era una placa de arcilla y parecía una tablilla moderna. Los registros se hicieron en la superficie utilizando un palo de caña, un lápiz. Para evitar que la lluvia arrastrara la obra, se quemaron los tuppums. Todas las tablillas con documentación antigua fueron cuidadosamente clasificadas y almacenadas en cajas de madera especiales.

El Museo Británico posee un tuppum que contiene información sobre una transacción financiera que tuvo lugar en Mesopotamia durante el reinado del rey Assurbanipal. Un oficial del séquito del príncipe confirmó la venta de la esclava Arbela. La tableta contiene su sello personal y notas sobre el progreso de la operación.

Kipu y papiro

A partir del tercer milenio antes de Cristo, el papiro comenzó a utilizarse en Egipto. Los datos se registran en hojas hechas con los tallos de la planta del papiro. La forma portátil y liviana de medio de almacenamiento reemplazó rápidamente a su predecesor de arcilla. No sólo los egipcios, sino también los griegos, romanos y bizantinos escribieron en papiro. En Europa, el material se utilizó hasta el siglo XII. El último documento escrito en papiro es el decreto papal de 1057.

Al mismo tiempo que los antiguos egipcios, en el extremo opuesto del planeta, los incas inventaron la kippa o “nudos parlantes”. La información se registró haciendo nudos en hilos giratorios. Kipu mantuvo datos sobre la recaudación de impuestos y la población. Presumiblemente, se utilizó información no numérica, pero los científicos aún no la han desentrañado.

Tarjetas de papel y perforadas.

Desde el siglo XII hasta mediados del siglo XX, el papel fue el principal medio de almacenamiento de datos. Se utilizó para crear publicaciones, libros y medios impresos y escritos a mano. En 1808 se empezaron a fabricar tarjetas perforadas de cartón, el primer medio de almacenamiento digital. Eran láminas de cartón con agujeros hechos en una secuencia determinada. A diferencia de los libros y los periódicos, las tarjetas perforadas las leían máquinas y no personas.

El invento pertenece al ingeniero estadounidense de raíces alemanas, Herman Hollerith. El autor utilizó por primera vez su creación para compilar estadísticas de mortalidad y tasa de natalidad en la Junta de Salud de Nueva York. Después de varios intentos, se utilizaron tarjetas perforadas para el censo de Estados Unidos en 1890.

Pero la idea de hacer agujeros en el papel para registrar información no era nada nueva. En 1800, el francés Joseph-Marie Jacquard introdujo las tarjetas perforadas para controlar un telar. Por tanto, el avance tecnológico consistió en la creación por parte de Hollerith no de tarjetas perforadas, sino de una máquina de tabulación. Este fue el primer paso hacia la lectura y el cálculo automático de la información. La empresa de máquinas tabuladoras TMC de Herman Hollerith pasó a llamarse IBM en 1924.

tarjetas OMR

Son hojas de papel grueso con información registrada por el ser humano en forma de marcas ópticas. El escáner reconoce las marcas y procesa los datos. Las tarjetas OMR se utilizan para crear cuestionarios, pruebas de opción múltiple, boletines y formularios que deben completarse manualmente.

La tecnología se basa en el principio de elaboración de tarjetas perforadas. Pero la máquina no lee a través de agujeros, sino de protuberancias o marcas ópticas. El error de cálculo es inferior al 1%, por lo que se sigue utilizando la tecnología OMR agencias gubernamentales, autoridades examinadoras, loterías y casas de apuestas.

cinta perforada

Un medio de almacenamiento digital en forma de una larga tira de papel con agujeros. Las cintas perforadas fueron utilizadas por primera vez por Basile Bouchon en 1725 para controlar el telar y mecanizar la selección de hilos. Pero las cintas eran muy frágiles, se rompían fácilmente y al mismo tiempo eran caras. Por lo tanto, fueron reemplazadas por tarjetas perforadas.

Desde finales del siglo XIX, la cinta de papel perforada se ha utilizado ampliamente en telegrafía, para la entrada de datos en computadoras en las décadas de 1950 y 1960, y como soporte para minicomputadoras y máquinas CNC. Ahora las bobinas con cinta de papel perforada enrollada se han convertido en un anacronismo y se han hundido en el olvido. Los soportes de papel han sido reemplazados por instalaciones de almacenamiento de datos más potentes y voluminosas.

Cinta magnética

El debut de la cinta magnética como medio de almacenamiento informático tuvo lugar en 1952 para la máquina UNIVAC I, pero la tecnología en sí apareció mucho antes. En 1894, el ingeniero danés Woldemar Poulsen descubrió el principio de la grabación magnética mientras trabajaba como mecánico en la Copenhagen Telegraph Company. En 1898, el científico plasmó la idea en un dispositivo llamado "telégrafo".

Un alambre de acero pasa entre los dos polos de un electroimán. La grabación de información en el medio se realizó mediante la magnetización desigual de las oscilaciones de la señal eléctrica. Waldemar Poulsen patentó su invento. En la Exposición Universal de París de 1900, tuvo el honor de grabar en su dispositivo la voz del emperador Francisco José. La exposición con la primera grabación de sonido magnético todavía se conserva en el Museo Danés de Ciencia y Tecnología.

Cuando expiró la patente de Poulsen, Alemania comenzó a mejorar la grabación magnética. En 1930, el alambre de acero fue reemplazado por cinta flexible. La decisión de utilizar bandas magnéticas pertenece al desarrollador austríaco-alemán Fritz Pfleimer. Al ingeniero se le ocurrió la idea de recubrir papel fino con polvo de óxido de hierro y grabarlo mediante magnetización. Con ayuda de películas magnéticas se crearon casetes compactos, casetes de vídeo y medios de almacenamiento modernos para ordenadores personales.

HDD

Un disco duro, HDD o disco duro es un dispositivo de hardware con memoria no volátil, lo que significa que la información se conserva por completo, incluso cuando se apaga la alimentación. Es un dispositivo de almacenamiento secundario que consta de una o más placas en las que se escriben datos mediante un cabezal magnético. Los discos duros están dentro unidad del sistema en el compartimiento de la unidad. Conéctate a placa madre mediante un cable ATA, SCSI o SATA y a la fuente de alimentación.

El primer disco duro fue desarrollado por la empresa estadounidense IBM en 1956. La tecnología se utilizó como un nuevo tipo de medio de almacenamiento para la computadora comercial IBM 350 RAMAC. La abreviatura significa "método de acceso aleatorio a la contabilidad y al control".

Para acomodar el dispositivo en su hogar, necesitaría una habitación completa. Dentro del disco había 50 placas de aluminio, de 61 cm de diámetro y 2,5 cm de ancho. El tamaño del sistema de almacenamiento de datos equivalía a dos frigoríficos. Su peso era de 900 kg. La capacidad RAMAC era de sólo 5 MB. Un número divertido para hoy. Pero hace 60 años se consideraba la tecnología del mañana. Tras el anuncio del desarrollo, el diario de la ciudad de San José publicó un reportaje titulado “¡Una máquina con supermemoria!”

Dimensiones y capacidades de los discos duros modernos.

El disco duro es un medio de almacenamiento de computadora. Se utiliza para almacenar datos que incluyen imágenes, música, vídeos, documentos de texto y cualquier material creado o cargado. Además, contienen archivos para el sistema operativo y software.

Los primeros discos duros podían contener hasta varias decenas de MB. La tecnología en constante desarrollo permite que los discos duros modernos almacenen terabytes de información. Esto equivale a unas 400 películas de resolución media, 80.000 canciones en formato mp3 o 70 juegos de rol de ordenador tipo Skyrim en un solo dispositivo.

Disquete

El disquete, o disco magnético flexible, es un medio de almacenamiento creado por IBM en 1967 como alternativa al disco duro. Los disquetes eran más baratos que los discos duros y estaban destinados a almacenar datos electrónicos. Las primeras computadoras no tenían CD-ROM ni USB. Los disquetes eran el único método de instalación nuevo programa o copia de seguridad.

La capacidad de cada disquete de 3,5 pulgadas era de hasta 1,44 MB, cuando un programa "pesaba" al menos un megabyte y medio. Por lo tanto, la versión de Windows 95 apareció en 13 disquetes DMF a la vez. El disquete de 2,88 MB apareció recién en 1987. Este medio de almacenamiento electrónico existió hasta 2011. Las computadoras modernas no tienen unidades de disquete.

Medios ópticos

Con la llegada del generador cuántico, comenzó la popularización de los dispositivos de almacenamiento óptico. La grabación se realiza mediante láser y los datos se leen mediante radiación óptica. Ejemplos de medios de almacenamiento:

• Discos Blu-ray;
• unidades de CD-ROM;
• DVD-R, DVD+R, DVD-RW y DVD+RW.

El dispositivo es un disco cubierto con una capa de policarbonato. En la superficie hay microsurcos que un láser lee durante el escaneo. El primer disco láser comercial apareció en el mercado en 1978, y en 1982 la empresa japonesa SONY y Philips lanzaron discos compactos. Su diámetro era de 12 cm y la resolución se aumentó a 16 bits.

Los soportes de almacenamiento electrónico en formato CD se utilizaron exclusivamente para reproducir grabaciones de audio. Pero en aquel momento se trataba de una tecnología avanzada, por la que Royal Philips Electronics recibió el premio IEEE en 2009. Y en enero de 2015, el CD fue premiado como la innovación más valiosa.

Los discos versátiles digitales, o DVD, se introdujeron en 1995 y se convirtieron en la próxima generación de medios ópticos. Se utilizó un tipo diferente de tecnología para crearlos. En lugar de rojo, el láser de DVD utiliza una luz infrarroja más corta, lo que aumenta la capacidad de almacenamiento del medio de almacenamiento. Los DVD de doble capa pueden almacenar hasta 8,5 GB de datos.

memoria flash

La memoria flash es un circuito integrado que no requiere energía constante para almacenar datos. En otras palabras, se trata de una memoria de computadora semiconductora no volátil. Los dispositivos de almacenamiento con memoria flash están conquistando poco a poco el mercado, desplazando a los soportes magnéticos.

Ventajas de la tecnología Flash:

• compacidad y movilidad;
• gran volumen;
• alta velocidad;
• bajo consumo de energía.

Los dispositivos de almacenamiento tipo flash incluyen:

• Unidades flash USB. Este es el medio de almacenamiento más simple y económico. Se utiliza para grabación, almacenamiento y transmisión repetida de datos. Los tamaños varían desde 2 GB hasta 1 TB. Contiene un chip de memoria en una caja de plástico o aluminio con conector USB.
• Tarjetas de memoria. Diseñado para almacenar datos en teléfonos, tabletas, cámaras digitales y otros dispositivos electrónicos. Se diferencian en tamaño, compatibilidad y volumen.
• SSD. Unidad de estado sólido con memoria no volátil. Esta es una alternativa a un disco duro estándar. Pero a diferencia de los discos duros, los SSD no tienen un cabezal magnético móvil. Gracias a esto, proporcionan un acceso rápido a los datos y no emiten chirridos como los discos duros. La desventaja es el alto precio.

Almacenamiento en la nube

El almacenamiento en línea en la nube es un medio de almacenamiento moderno que es una red de servidores potentes. Toda la información se almacena de forma remota. Cada usuario puede acceder a los datos en cualquier momento y desde cualquier parte del mundo. La desventaja es la total dependencia de Internet. Si no tienes conexión de red o Wi-Fi, el acceso a los datos está bloqueado.

El almacenamiento en la nube es mucho más económico que sus homólogos físicos y tiene un volumen mayor. La tecnología se utiliza activamente en entornos corporativos y educativos, desarrollo y diseño de aplicaciones web para software informático. Puede almacenar cualquier archivo, programa, copias de seguridad, utilícelos como entorno de desarrollo.

De todos los tipos de medios de almacenamiento enumerados, los más prometedores son almacenamiento en la nube. Además, cada vez más usuarios de PC están cambiando de discos duros magnéticos a unidades de estado sólido y medios de memoria flash. El desarrollo de tecnologías holográficas y de inteligencia artificial promete la aparición de dispositivos fundamentalmente nuevos que dejarán muy atrás las unidades flash, los SDD y los discos.

Tipos de medios de almacenamiento

Medio de almacenamiento– entorno físico que almacena directamente información. El principal portador de información de una persona es su propia memoria biológica (el cerebro humano). La propia memoria de una persona puede denominarse memoria operativa. Aquí la palabra “operativo” es sinónimo de “rápido”. El conocimiento memorizado es reproducido por una persona al instante. También podemos llamar memoria interna a nuestra propia memoria, ya que su portador, el cerebro, se encuentra dentro de nosotros.

Medio de almacenamiento- una parte estrictamente definida de un sistema de información específico que sirve para el almacenamiento intermedio o la transmisión de información.

La base de lo moderno. tecnologías de la información- Esta es una computadora. Cuando se trata de ordenadores, podemos hablar de medios de almacenamiento como dispositivos de almacenamiento externos (memoria externa). Estos medios de almacenamiento se pueden clasificar según varios criterios, por ejemplo, por tipo de ejecución, material del que están hechos los medios, etc. Una de las opciones para clasificar los soportes de información se presenta en la Fig. 1.1.

Lista de medios de almacenamiento en la Fig. 1.1 no es exhaustivo. Analizaremos algunos medios de almacenamiento con más detalle en las siguientes secciones.

Medios de cinta

Cinta magnética- un medio de grabación magnético, que es una cinta delgada y flexible que consta de una base y una capa de trabajo magnética. Las propiedades operativas de la cinta magnética se caracterizan por su sensibilidad durante la grabación y la distorsión de la señal durante la grabación y reproducción. La más utilizada es la cinta magnética multicapa con una capa de trabajo de partículas en forma de aguja de polvos magnéticamente duros de óxido de hierro gamma (y-Fe2O3), dióxido de cromo (CrO2) y óxido de hierro gamma modificado con cobalto, generalmente orientado en la dirección de Magnetización durante la grabación.

Medios de almacenamiento en disco

Medios de almacenamiento en disco consulte los medios de la máquina de acceso directo. El concepto de acceso directo significa que el PC puede “acceder” a la pista en la que comienza la sección con la información requerida o donde es necesario escribir nueva información.

Las unidades de disco son las más diversas:

• Unidades de disco magnético (FMD), también conocidas como disquetes, también conocidas como disquetes
• Unidades de disco duro magnético (HDD), también conocidas como discos duros (popularmente simplemente "tornillos")
• Unidades de CD ópticas:
• CD-ROM (Disco compacto ROM)
• DVD-ROM

Unidades de disquete

Hace algún tiempo, los disquetes eran el medio más popular para transferir información de una computadora a otra, ya que Internet era muy raro en aquellos días. redes informáticas Además, los dispositivos para leer y escribir CD eran muy caros. Los disquetes todavía se utilizan hoy en día, pero muy raramente. Principalmente para almacenar varias claves (por ejemplo, cuando se trabaja con un sistema cliente-banco) y para transmitir información diversa sobre informes a los servicios de supervisión gubernamental.

Disquete- un medio de almacenamiento magnético portátil utilizado para la grabación y el almacenamiento repetidos de datos relativamente pequeños. Este tipo de medios fue especialmente común en los años 1970 y principios de los 2000. En lugar del término "disquete", a veces se usa la abreviatura GMD - "disco magnético flexible" (en consecuencia, un dispositivo para trabajar con disquetes se llama NGMD - "unidad de disco magnético flexible", la versión de la jerga es unidad de disquete, flopik , flopper del inglés diskette-disk o en general "cookie"). Normalmente, un disquete es una placa de plástico flexible recubierta con una capa ferromagnética, de ahí el nombre en inglés "disquete". Esta placa se coloca en una caja de plástico que protege la capa magnética de daños físicos. La carcasa puede ser flexible o duradera. Los disquetes se escriben y leen mediante un dispositivo especial: una unidad de disquete. Un disquete normalmente tiene una función de protección contra escritura que permite el acceso de sólo lectura a los datos. Apariencia Los disquetes de 3,5" se muestran en la Fig. 1.2.

Unidades de disco duro

Los discos duros como los discos duros se utilizan ampliamente en las PC.

Término Winchester Surgió del nombre en jerga del primer modelo de disco duro de 16 kV (IBM, 1973), que tenía 30 pistas de 30 sectores, que casualmente coincidían con el calibre 30/30 del famoso rifle de caza Winchester.

Unidades ópticas

CD("CD", "Shape CD", "CD-ROM", "CD ROM"): un medio de almacenamiento óptico en forma de disco con un orificio en el centro, cuya información se lee mediante un láser. El disco compacto se creó originalmente para el almacenamiento de audio digital (el llamado CD de audio), pero ahora se usa ampliamente como dispositivo de almacenamiento de datos de uso general (el llamado CD-ROM). Los CD de audio son un formato diferente de los CD de datos y los reproductores de CD generalmente solo pueden reproducirlos (una computadora, por supuesto, puede leer ambos tipos de discos). Hay discos que contienen información y datos de audio; puede escucharlos en un reproductor de CD o leerlos en una computadora.

Discos ópticos Suelen tener una base de policarbonato o vidrio tratado térmicamente. Capa de trabajo discos ópticos Se fabrican en forma de películas finas de metales de bajo punto de fusión (telurio) o aleaciones (telurio-selenio, telurio-carbono, telurio-selenio-plomo, etc.) y colorantes orgánicos. La superficie de información de los discos ópticos está cubierta con una capa de un milímetro de espesor de plástico transparente duradero (policarbonato). En el proceso de grabación y reproducción de discos ópticos, la función de convertidor de señal la desempeña un rayo láser enfocado sobre la capa de trabajo del disco en un punto con un diámetro de aproximadamente 1 micrón. A medida que el disco gira, el rayo láser sigue la pista del disco, cuyo ancho también es cercano a 1 μm. La capacidad de enfocar el haz en un punto pequeño permite formar marcas con un área de 1 a 3 micrones en el disco. Como fuente de luz se utilizan láseres (argón, helio-cadmio, etc.). Como resultado, la densidad de grabación es varios órdenes de magnitud mayor que el límite proporcionado por el método de grabación magnética. La capacidad de información de un disco óptico alcanza 1 GB (con un diámetro de disco de 130 mm) y 2-4 GB (con un diámetro de 300 mm).

También se utiliza ampliamente como portador de información. CD magnetoópticos Tipo RW (regrabable). La información se registra en ellos mediante un cabezal magnético con el uso simultáneo de un rayo láser. El rayo láser calienta un punto del disco y el electroimán cambia la orientación magnética de este punto. La lectura se realiza con un rayo láser de menor potencia.

En la segunda mitad de la década de 1990, aparecieron nuevos y muy prometedores soportes de información documentada: discos de vídeo digitales universales DVD (Digital Versatile Disk), como DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R de gran capacidad (hasta 17 GB). .

Según la tecnología de aplicación, los discos compactos ópticos, magnetoópticos y digitales se dividen en 3 clases principales:

1. Discos con información permanente (no borrable) (CD-ROM). Se trata de CD de plástico con un diámetro de 4,72 pulgadas y un grosor de 0,05 pulgadas. Se fabrican utilizando un disco de vidrio original sobre el que se aplica una capa de fotograbación. En esta capa, el sistema de grabación láser forma un sistema de hoyos (marcas en forma de depresiones microscópicas) que luego se transfiere a discos de copia replicados. La información también se lee mediante un rayo láser en la unidad óptica. ordenador personal.
2. Los CD-ROM suelen tener una capacidad de 650 MB y se utilizan para grabar programas de audio digital, software de ordenador, etc.;
3. Discos que permiten la grabación única y la reproducción repetida de señales sin posibilidad de borrarlas (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - grabado una vez, contado muchas veces). Se utilizan en archivos electrónicos y bancos de datos, en dispositivos de almacenamiento informático externos.

Discos ópticos reversibles que le permiten grabar, reproducir y borrar señales repetidamente (CD-RW; CD-E). Se trata de los discos más versátiles, capaces de sustituir a los medios magnéticos en casi todas las aplicaciones. Son similares a los discos de una sola escritura, pero contienen una capa de trabajo en la que los procesos físicos de escritura son reversibles.

En general, todos los medios comentados anteriormente también están indirectamente relacionados con la electrónica. Sin embargo, existe un tipo de medio en el que la información no se almacena en discos magnéticos/ópticos, sino en chips de memoria. Estos microcircuitos se fabrican utilizando tecnología FLASH, razón por la cual estos dispositivos a veces se denominan discos FLASH (popularmente simplemente "unidad flash"). El microcircuito, como puedes imaginar, no es un disco. Sin embargo, los sistemas operativos definen los medios de almacenamiento con memoria FLASH como un disco (para comodidad del usuario), por lo que el nombre "disco" tiene derecho a existir.

La memoria flash es un tipo de memoria reescribible no volátil de semiconductores de estado sólido. La memoria flash se puede leer tantas veces como se desee, pero sólo se puede escribir un número limitado de veces (normalmente unas 10 mil veces). A pesar de que existe tal limitación, 10 mil ciclos de reescritura es mucho más de lo que puede soportar un disquete o un CD-RW. El borrado se produce en secciones, por lo que no se puede cambiar un bit o byte sin sobrescribir toda la sección (esta limitación se aplica al tipo de memoria flash más popular en la actualidad: NAND). La ventaja de la memoria flash sobre la memoria normal es su no volatilidad: cuando se apaga, el contenido de la memoria se guarda. La ventaja de la memoria flash sobre los discos duros, CD-ROM y DVD es la ausencia de piezas móviles. Por tanto, la memoria flash es más compacta, más económica (teniendo en cuenta el coste de los dispositivos de lectura y escritura) y proporciona un acceso más rápido.

Almacenamiento de información

Almacenamiento de información- es una forma de difundir información en el espacio y el tiempo. El método de almacenamiento de información depende de su medio (libro - biblioteca, pintura - museo, fotografía - álbum). Este proceso es tan antiguo como la vida de la civilización humana. Ya en la antigüedad, la gente se enfrentaba a la necesidad de almacenar información: muescas en los árboles para no perderse durante la caza; contar objetos usando guijarros y nudos; representaciones de animales y episodios de caza en las paredes de las cuevas.

La computadora está diseñada para el almacenamiento compacto de información con la capacidad acceso rápido le.

Sistema de información es un depósito de información equipado con procedimientos para ingresar, buscar, colocar y emitir información. La presencia de tales procedimientos es la característica principal de los sistemas de información, que los distingue de simples acumulaciones de materiales informativos.

De la información a los datos

Las personas tienen diferentes enfoques para almacenar información. Todo depende de cuánto sea y cuánto tiempo deba almacenarse. Si hay poca información, se puede recordar en la mente. No es difícil recordar el nombre y apellido de tu amigo. Y si necesita recordar su número de teléfono y dirección particular, utilizamos computadora portátil. Cuando la información se recuerda (guarda) se llama datos.

Los datos en una computadora tienen diferentes propósitos. Algunos de ellos sólo se necesitan por un corto período, otros deben almacenarse durante un largo tiempo. En términos generales, en una computadora hay muchos dispositivos "astutos" diseñados para almacenar información. Por ejemplo, registros del procesador, registros de memoria caché, etc. Pero la mayoría de los “simples mortales” ni siquiera han oído palabras tan “terribles”. Por tanto, nos limitaremos a considerar la memoria de acceso aleatorio (RAM) y la memoria permanente, que incluye los medios de almacenamiento que ya hemos considerado.

RAM de la computadora

Como ya se mencionó, la computadora también tiene varios medios para almacenar información. Mayoría manera rápida Recordar datos significa escribirlos en microcircuitos electrónicos. Esta memoria se llama RAM. La RAM consta de celdas. Cada celda puede almacenar un byte de datos.

Cada celda tiene su propia dirección. Podemos pensar en esto como un número de celda, razón por la cual dichas celdas también se denominan celdas de dirección. Cuando una computadora envía datos para ser almacenados en RAM, recuerda las direcciones donde se colocan estos datos. Al referirse a la celda de dirección, la computadora encuentra un byte de datos en ella.

regeneración de RAM

La celda de dirección de la RAM almacena un byte y, dado que un byte consta de ocho bits, contiene celdas de ocho bits. Cada celda de bits de un chip RAM almacena una carga eléctrica.

Las cargas no se pueden almacenar en las celdas durante mucho tiempo: se "agotan". En apenas unas décimas de segundo, la carga de la celda se reduce tanto que se pierden los datos.

memoria de disco

Para el almacenamiento permanente de datos se utilizan medios de almacenamiento (consulte la sección "Tipos de medios de almacenamiento"). Los CD y los disquetes son relativamente lentos, por lo que la mayor parte de la información a la que se necesita acceso constante se almacena en el disco duro. Toda la información del disco se almacena en forma de archivos. Existe un sistema de archivos para controlar el acceso a la información. Hay varios tipos de sistemas de archivos.

Estructura de datos del disco

Para que los datos no solo se escriban en el disco duro, sino que también se lean más tarde, es necesario saber exactamente qué se escribió y dónde. Todos los datos deben tener una dirección. Cada libro de la biblioteca tiene su propia habitación, estantería, estante y número de inventario; esto es como su dirección. El libro se puede encontrar en esta dirección. Todos los datos que se escriben en el disco duro también deben tener una dirección; de lo contrario, no se encontrarán.

Sistemas de archivos

Vale la pena señalar que la estructura de los datos en el disco depende del tipo de sistema de archivos. Todos los sistemas de archivos constan de estructuras necesarias para almacenar y gestionar datos. Estas estructuras suelen incluir el registro de inicio, los directorios y los archivos del sistema operativo. Sistema de archivos También realiza tres funciones principales:

1. Seguimiento del espacio ocupado y libre
2. Soporte para nombres de archivos y directorios
3. Realiza un seguimiento de la ubicación física de cada archivo en el disco.

• FAT (tabla de asignación de archivos)
• FAT32 (Tabla de asignación de archivos 32)
• NTFS (sistema de archivos de nueva tecnología)
• HPFS (sistema de archivos de alto rendimiento)
• Sistema de archivos NetWare
• Intercambio de Linux Ext2 y Linux

GORDO

El sistema de archivos FAT lo utilizan DOS, Windows 3.x y Windows 95. El sistema de archivos FAT también está disponible en Windows 98/Me/NT/2000 y OS/2.

El sistema de archivos FAT se implementa mediante tablas de asignación de archivos (FAT - tablas de asignación de archivos) y clústeres. FAT es el corazón del sistema de archivos. Por seguridad, la FAT está duplicada para proteger sus datos contra borrados accidentales o mal funcionamiento. Un clúster es la unidad más pequeña del sistema FAT para almacenar datos. Un clúster consta de un número fijo de sectores de disco. El FAT registra qué clústeres están en uso, cuáles están libres y dónde se encuentran los archivos dentro de los clústeres.

FAT-32

FAT32 es un sistema de archivos que puede ser utilizado por Windows 95 OEM Service Release 2 (versión 4.00.950B), Windows 98, Windows Me y Windows 2000. Sin embargo, DOS, Windows 3.x, Windows NT 3.51/4.0 y más. primeras versiones Windows 95 y OS/2 no reconocen FAT32 y no pueden cargar ni utilizar archivos en un disco o partición FAT32.

FAT32 es un desarrollo del sistema de archivos FAT. Se basa en una tabla de distribución de archivos de 32 bits, que es más rápida que las tablas de 16 bits utilizadas por el sistema FAT. Como resultado, FAT32 admite discos o particiones mucho más grandes (hasta 2 TB).

NTFS

NTFS ( Nueva tecnología Sistema de archivos) sólo está disponible en Windows NT/2000. No se recomienda el uso de NTFS en discos de menos de 400 MB porque requiere mucho espacio para las estructuras del sistema.

La estructura central del sistema de archivos NTFS es la MFT (Master File Table). NTFS almacena varias copias de la parte crítica de la tabla para protegerla contra problemas y pérdida de datos.

HPFS

HPFS (Sistema de archivos de alto rendimiento) es un sistema de archivos privilegiado para OS/2 que también es compatible con versiones anteriores. Versiones de Windows NUEVO TESTAMENTO.

A diferencia de los sistemas de archivos FAT, HPFS ordena sus directorios según los nombres de los archivos. HPFS también utiliza una estructura más eficiente para la organización de directorios. Como resultado, el acceso a los archivos suele ser más rápido y el espacio se utiliza de manera más eficiente que con el sistema de archivos FAT.

HPFS distribuye datos de archivos en sectores en lugar de clústeres. Para guardar una pista que tiene sectores o no está en uso, HPFS organiza el disco o partición en grupos de 8 MB. Esta agrupación mejora el rendimiento porque los cabezales de lectura/escritura no tienen que volver a la pista cero cada vez que el sistema operativo necesita acceder a información sobre el espacio disponible o la ubicación de un archivo necesario.

Sistema de archivos NetWare

El sistema operativo Novell NetWare utiliza el sistema de archivos NetWare, que fue diseñado específicamente para su uso por servicios NetWare.

Intercambio de Linux Ext2 y Linux

Los sistemas de archivos Linux Ext2 y Linux fueron desarrollados para el sistema operativo Linux (versión de distribución gratuita de UNIX). El sistema de archivos Linux Ext2 admite un disco o partición con un tamaño máximo de 4 TB.

Directorios y ruta de archivo

Consideremos, como ejemplo, la estructura del espacio en disco del sistema FAT, como la más simple.

La estructura de información del espacio en disco es una representación externa del espacio en disco orientada al usuario y está definida por elementos como volumen (disco lógico), directorio (carpeta, directorio) y archivo. Estos elementos se utilizan cuando el usuario se comunica con el sistema operativo. La comunicación se realiza mediante comandos que realizan operaciones de acceso a archivos y directorios.

Fuentes de información

1. Ciencias de la Computación: libro de texto. – 3ra revisión ed. / Ed. NEVADA. Makarova. – M.: Finanzas y Estadísticas, 2002. – 768 p.: ill.
2. Lobo V.K. Estudio de la estructura funcional de la memoria de los ordenadores personales. Taller de laboratorio. Tutorial. Editorial de la Universidad Estatal de Kurgan, 2004 – 72 p.

La velocidad y fiabilidad de los registradores modernos serán la envidia de cualquier coche de Fórmula 1. ComputerBild explica cómo terminan los datos en CD, DVD y discos Blu-ray.

Grabar música y películas en soportes ópticos es un proceso familiar, como utilizar casetes magnéticos hace veinte años, pero es mucho más económico. ¿En qué se diferencian los tipos de medios y cómo se registra la información en ellos?

Estampado y quemado

En la producción industrial de discos con música, películas o juegos, los datos se graban en el soporte mediante estampación, un proceso que recuerda a la producción de discos de gramófono. La información de los discos se almacena en forma de pequeñas hendiduras. Las grabadoras de DVD para computadoras y consumidores realizan esta tarea de manera diferente: utilizan un rayo láser.

El primer medio óptico grabable fue el CD-R con capacidad de escritura única. Al almacenar datos en estos discos, el rayo láser calienta la capa de trabajo del disco, que consiste en un tinte, hasta aproximadamente 250 °C, lo que provoca una reacción química. Cuando se calienta el láser se forman puntos oscuros y opacos. De aquí proviene la palabra "quemar".

De manera similar, los datos se transfieren a un DVD con capacidad de escritura una vez. Pero no se forman manchas oscuras en la superficie de los CD, DVD y discos Blu-ray regrabables. La capa de trabajo de estos discos no es un tinte, sino una aleación especial. Cuando se calienta con un láser a aproximadamente 600 °C, se transforma de un estado cristalino a uno amorfo. Las zonas expuestas al láser son de color más oscuro y, por tanto, tienen diferentes propiedades reflectantes.

Medios de almacenamiento

Los discos destinados a grabar en casa tienen el mismo grosor (1,2 mm) y el mismo diámetro (12 u 8 cm) que los discos en los que se graban datos industrialmente. Los medios ópticos tienen una estructura multicapa.

Sustrato. La base de los discos, que está hecha de policarbonato, es un material polimérico transparente, incoloro y bastante resistente a las influencias externas.

Capa de trabajo. Para los CD y DVD grabables, consta de un tinte orgánico, y para los CD, DVD (RW, RAM) y discos Blu-ray regrabables, está formado por una aleación especial que puede cambiar el estado de fase. La capa de trabajo está rodeada por ambos lados por una sustancia aislante.

Capa reflectante. Para crear la capa en la que se refleja el rayo láser se utiliza aluminio, plata u oro.

Capa protectora. Sólo los CD y los discos Blu-ray están equipados con él. Es una capa de barniz duro.

Etiqueta. Se aplica una capa de barniz encima del disco, la llamada etiqueta. Esta capa es capaz de absorber la humedad, de modo que la tinta que aparece en la superficie del soporte durante la impresión se seca rápidamente.

Diferencias entre CD, DVD y discos Blu-ray

Estos medios tienen diferentes características. En primer lugar, diferentes capacidades. Un disco Blu-ray puede almacenar hasta 25 GB de datos, un DVD puede almacenar 5 veces menos información y un CD puede almacenar 35 veces menos. Las unidades de Blu-ray utilizan un láser azul para leer y escribir datos. Su longitud de onda es aproximadamente 1,5 veces más corta que la de las unidades de DVD y CD con láser rojo. Esto le permite grabar una cantidad significativamente mayor de información en una superficie de disco igual.

Formatos de medios

Actualmente se encuentran disponibles en el mercado los siguientes tipos de medios ópticos.

CD-R. Los CD grabables pueden contener hasta 700 MB de información. También hay discos con una capacidad de 800 MB, pero no todos los grabadores y reproductores domésticos los admiten. Los miniCD de ocho centímetros pueden grabar 210 MB de datos.

CD-RW. Los medios regrabables tienen la misma capacidad de almacenamiento que el CD-R.

DVD-R/DVD+R. Los DVD grabables contienen 4,7 GB de información. miniDVD con un diámetro de 8 cm – 1,4 GB.

DVD-R DL/DVD+R DL. El prefijo DL significa Doble Capa (DVD-R) o Doble Capa (DVD+R), que corresponde a medios de dos capas. Capacidad – 8,5 GB. Un disco de ocho centímetros puede contener hasta 2,6 GB.

DVD-RW/DVD+RW. Los medios de una sola capa de este tipo pueden soportar varios cientos de ciclos de escritura. Al igual que los DVD de una sola escritura, los discos regrabables tienen una capacidad de 4,7 GB, mientras que los discos de 8 cm tienen una capacidad de aproximadamente 1,4 GB.

DVD-RAM. Estos medios tienen la misma capacidad de almacenamiento que los DVD de una sola capa. También hay discos de doble capa que contienen el doble de información. DVD-RAM puede soportar hasta 100 mil ciclos de escritura, pero sólo unos pocos reproductores de DVD funcionan con estos discos. Los datos no se escriben en una pista en espiral, sino en sectores en pistas en anillo, como en placas. disco duro. Las marcas que definen los límites de los sectores son claramente visibles en la superficie del DVD-RAM; por su presencia es fácil distinguir este tipo de medio de otros.

BD-R/BD-R DL. Abreviatura utilizada para referirse a discos Blu-ray grabables. Los medios BD-R tienen una capa de trabajo que puede contener 25 GB de datos. Los BD-R DL están equipados con dos capas de trabajo, por lo que su capacidad es 2 veces mayor.

BD-RE/BD-RE DL. Los discos Blu-ray regrabables tienen una capacidad nominal de 1000 ciclos de escritura. Pueden almacenar tantos datos como los medios no regrabables.

"Más" y "menos"

La presencia de medios “más” y “menos” es consecuencia de una larga guerra de formatos. Inicialmente, los representantes de la industria informática apostaron por el formato "más", y los fabricantes de electrónica de consumo promovieron el formato "menos" como estándar para los DVD grabables. Las grabadoras y reproductores modernos admiten ambos formatos.

Ninguno de los dos tiene ventajas claras sobre el otro. Ambos tipos de medios utilizan los mismos materiales. Por tanto, no existen diferencias significativas entre los discos "más" y "menos" del mismo fabricante.

Calidad de grabación

La calidad de grabación de medios del mismo formato puede variar significativamente. Mucho depende del modelo de grabadora utilizado. La velocidad de grabación también juega un papel importante: cuanto menor sea, menor será el número de errores y mayor será la calidad.

Compatibilidad de grabadora y medios

No todas las grabadoras son capaces de grabar discos de todos los formatos sin excepción. Hay ciertas restricciones.

Grabadoras de CD. No puede funcionar con DVD y discos Blu-ray.

Grabadoras de DVD. Graba CD y DVD, pero no admite el formato Blu-ray.

Grabadoras de Blu-ray. Graban tanto en Blu-ray como en cualquier CD y DVD.

Firmas en discos

Es mejor firmar inmediatamente el medio en el que se encuentra la información, para no confundirla posteriormente. Esto se puede hacer de diferentes maneras.

Espacios en blanco imprimibles. La parte superior de estos discos está barnizada. En dicha superficie se pueden imprimir textos e imágenes utilizando impresoras de inyección de tinta y MFP equipadas con una bandeja especial. El precio de los discos no se diferencia del de los normales.

Firma mediante grabadora. La compatibilidad de la grabadora con la tecnología LightScribe o Labelflash le permite imprimir imágenes y texto de un solo color en la superficie de medios especialmente diseñados para este propósito. Es cierto que el proceso puede tardar hasta 30 minutos y el coste de los discos LightScribe es aproximadamente el doble que el de los discos convencionales. Los medios compatibles con Labelflash costarán aún más.

Nueva tecnología LabelTag. Desarrollado por el fabricante de grabadoras Lite-On e implica aplicar texto a la superficie de trabajo del disco. Esto elimina la necesidad de utilizar medios especiales. Sin embargo, se desperdicia espacio en el disco porque el texto se escribe directamente en la pista. Y la inscripción sólo es legible si las áreas con texto contrastan claramente con los fragmentos vacíos.

Firma realizada a mano. Para hacer esto, necesita comprar marcadores especiales con punta suave y redondeada y tinta sin solventes. Otros marcadores pueden corroer la superficie del disco y provocar rayones.

Usando pegatinas. Puede imprimir pegatinas en cualquier impresora. Sin embargo, no se recomienda pegarlos, ya que esto a menudo provoca daños en la superficie del disco y, por tanto, la pérdida de datos. Puede suceder que la etiqueta se desprenda durante la reproducción del disco. En este caso, la unidad óptica podría dañarse.

Periodo de almacenamiento de datos

Los fabricantes de discos suelen especificar una vida útil de almacenamiento de 30 años o más para los datos en los soportes. Sin embargo, esta duración sólo es posible en condiciones ideales de almacenamiento: en un lugar seco, fresco y oscuro. La calidad de la grabación debe ser alta.

Si se utilizan con frecuencia, la vida útil de los discos autoquemados se reducirá significativamente. Durante la reproducción, los medios están expuestos a altas temperaturas y estrés mecánico. La pérdida de datos también puede deberse a rayones o contaminación.

Transferir información al disco

Todos los medios ópticos, a excepción del DVD-RAM, tienen una pista en forma de espiral que va desde el centro del disco hasta el borde exterior. La información se registra en esta pista mediante un rayo láser. Cuando se quema, el rayo láser forma pequeños puntos en la capa reflectante: hoyos (del inglés hoyo). Las áreas que no estuvieron expuestas al láser se llaman tierras (del inglés land - superficie). Traducido al lenguaje del sistema de almacenamiento binario, pita corresponde a 0 y tierra corresponde a 1.

Al reproducir un disco, la información se lee mediante un láser. Gracias a la diferente reflectividad de hoyos y terrenos, la unidad reconoce las zonas oscuras y claras del disco. Así, desde el soporte se lee la secuencia de ceros y unos que componen todos los archivos físicos sin excepción.

Con el desarrollo de la tecnología, se ha producido una reducción gradual de la longitud de onda del rayo láser utilizado en las grabadoras, lo que ha permitido mejorar significativamente la precisión del enfoque. La pista se ha vuelto más estrecha, los hoyos se han vuelto más pequeños y se puede colocar una mayor cantidad de datos en un área igual del disco. Cuanto más corta sea la longitud de onda, más corta será la distancia entre la capa de trabajo y el láser.

Producción de medios

Usando el DVD como ejemplo, ComputerBild explica cómo se producen los medios ópticos y en qué se diferencia la producción de otros tipos de discos.

1. Para fundir un sustrato plástico, se introduce policarbonato calentado a 350 °C en un molde mediante moldeo por inyección. Se crea una pista en espiral microscópica en forma de ranura (Pre-Groove) en la superficie de la base utilizando una matriz. Esta pista no solo registra datos, sino que también contiene una señal para sincronizar el accionamiento del husillo del registrador. Después de enfriar el sustrato a 60 °C, se hace un orificio central, luego se reduce la temperatura a 25 °C y comienza el procesamiento posterior. Los DVD suelen constar de dos capas de policarbonato, cada una de 0,6 mm de espesor. Para los DVD grabables de una sola capa, solo una de las capas se procesa adicionalmente, como se describe en los pasos 2 y 3, mientras que para los DVD de doble capa, se procesan ambas capas. Los CD y los discos Blu-ray tienen una sola capa de 1,2 mm de espesor.

2. La capa de trabajo de los CD y DVD grabables se crea mediante centrifugación. Con la ayuda de un dispensador, el tinte se inyecta sobre la superficie de un disco que gira a velocidad constante en la zona del orificio central y se distribuye uniformemente sobre la superficie del soporte.

3. La capa reflectante se aplica al disco mediante pulverización catódica de plasma de iones. En una cámara de vacío, una placa de aluminio, plata u oro se bombardea con iones cargados, que eliminan los átomos metálicos de ella; permanece en la superficie de la capa de trabajo de la pieza en bruto. Para CD, DVD y discos Blu-ray regrabables, todas las capas de trabajo y reflectantes se crean mediante pulverización catódica de plasma de iones. En cuatro cámaras, la primera capa aislante, la capa de trabajo, la segunda capa aislante y la capa reflectante se aplican secuencialmente al disco. Al producir discos Blu-ray, estas operaciones se realizan en orden inverso.

4. Se pegan dos bases de policarbonato. Para CD y discos Blu-ray, en lugar de una segunda base, se aplica una capa de barniz, que se seca bajo una lámpara ultravioleta. La capa de barniz de los discos Bly-ray es particularmente duradera, mientras que los DVD no necesitan una capa protectora de barniz.

5. En la última etapa, los espacios en blanco reciben una etiqueta y se aplica una capa absorbente de barniz a los discos imprimibles.

Portador de información (portador de información): cualquier objeto material utilizado por una persona para almacenar información. Puede ser, por ejemplo, piedra, madera, papel, metal, plástico, silicio (y otros tipos de semiconductores), cinta con una capa magnetizada (en bobinas y casetes), material fotográfico, plástico con propiedades especiales (por ejemplo, en discos ópticos) y etc., etc.

Un soporte de información puede ser cualquier objeto desde el cual sea posible leer (leer) la información que contiene.

Los medios de almacenamiento se utilizan para:

• archivos;
• almacenamiento;
• lectura;
• transmisión (distribución) de información.

A menudo, el propio medio de almacenamiento se coloca en una cubierta protectora, lo que aumenta su seguridad y, en consecuencia, la confiabilidad del almacenamiento de información (por ejemplo, las hojas de papel se colocan en una cubierta, un chip de memoria se coloca en plástico (tarjeta inteligente), magnético la cinta se coloca en un estuche, etc.).

Los medios electrónicos incluyen medios para grabación única o múltiple (generalmente digital) eléctricamente:

• discos ópticos (CD-ROM, DVD-ROM, Blu-ray Disc);
• semiconductores (memoria flash, disquetes, etc.);
• CD (CD – Compact Disk, disco compacto), en los que se pueden grabar hasta 700 MB de información;
• DVD (DVD - Digital Versatile Disk, disco universal digital), que tienen una capacidad de información significativamente mayor (4,7 GB), ya que las pistas ópticas son más delgadas y están ubicadas más densamente;
• Discos DVD y Blu-ray, cuya capacidad de información es de 3 a 5 veces mayor que la capacidad de información de los DVD debido al uso de un láser azul con una longitud de onda de 405 nanómetros.

Los medios electrónicos tienen importantes ventajas sobre los medios de papel (hojas de papel, periódicos, revistas):

• por volumen (tamaño) de información almacenada;
• por costo unitario de almacenamiento;
• sobre la eficiencia y eficiencia de proporcionar información actualizada (destinada al almacenamiento a corto plazo);
• siempre que sea posible, proporcionar información en una forma conveniente para el consumidor (formateado, clasificación).

También hay desventajas:

• fragilidad de los dispositivos de lectura;
• peso (masa) (en algunos casos);
• dependencia de fuentes de energía;
• la necesidad de un lector/escritor para cada tipo y formato de medio.

Unidad de disco duro o HDD (unidad de disco duro (magnético), HDD, HMDD), disco duro– un dispositivo de almacenamiento (dispositivo de almacenamiento de información) basado en el principio de grabación magnética. Es el principal dispositivo de almacenamiento de datos en la mayoría de las computadoras.

A diferencia de un disquete (disquete), la información en un disco duro se registra en placas rígidas recubiertas con una capa de material ferromagnético: discos magnéticos. HDD utiliza una o más placas en un eje. En el modo de funcionamiento, los cabezales de lectura no tocan la superficie de las placas debido a la capa de flujo de aire entrante que se forma cerca de la superficie durante la rotación rápida. La distancia entre el cabezal y el disco es de varios nanómetros (en los discos modernos, unos 10 nm) y la ausencia de contacto mecánico garantiza una larga vida útil del dispositivo. Cuando los discos no giran, los cabezales se ubican en el husillo o fuera del disco en una zona segura ("estacionamiento"), donde se excluye su contacto anormal con la superficie de los discos.

Además, a diferencia de un disquete, el medio de almacenamiento suele combinarse con un dispositivo de almacenamiento, una unidad y una unidad electrónica. Estos discos duros se utilizan a menudo como medios de almacenamiento no extraíbles.

Los discos ópticos (láser) son actualmente los medios de almacenamiento más populares. Utilizan el principio óptico de registrar y leer información mediante un rayo láser.

Los DVD pueden tener dos capas (8,5 GB de capacidad), y ambas capas tienen una superficie reflectante que transporta información. Además, la capacidad de información de los DVD se puede duplicar aún más (hasta 17 GB), ya que la información se puede grabar en dos caras.

Las unidades de disco óptico se dividen en tres tipos:

• sin capacidad de grabación: CD-ROM y DVD-ROM (ROM - Memoria de solo lectura, memoria de solo lectura). En discos CD-R OM y DVD-ROM almacenan información que se registró en ellos durante el proceso de fabricación. Es imposible escribirles nueva información;
• con escritura una vez y lectura muchas veces – CD-R y DVD±R (R – grabable, grabable). En los discos CD-R y DVD±R, la información se puede escribir, pero sólo una vez;
• regrabable – CD-RW y DVD±RW (RW – Regrabable, regrabable). En los discos CD-RW y DVD±RW, la información se puede escribir y borrar muchas veces.

Características clave de las unidades ópticas:

• Capacidad del disco (CD – hasta 700 MB, DVD – hasta 17 GB)
• velocidad de transferencia de datos desde el medio a la RAM: medida en fracciones de la velocidad de 150 KB/seg para las unidades de CD;
• tiempo de acceso: el tiempo necesario para buscar información en un disco, medido en milisegundos (para CD de 80 a 400 ms).

Actualmente, las unidades de CD de 52 velocidades se utilizan ampliamente: hasta 7,8 MB/seg. Los discos CD-RW se escriben a una velocidad más baja (por ejemplo, 32x). Por lo tanto, las unidades de CD están marcadas con tres números: “velocidad de lectura x velocidad de escritura de CD-R x velocidad de escritura de CD-RW” (por ejemplo, “52x52x32”).
Las unidades de DVD también están marcadas con tres números (por ejemplo, “16x8x6”).

Si se respetan las reglas de almacenamiento (almacenados en estuches en posición vertical) y se usan (sin causar rayones o contaminación), los medios ópticos pueden retener información durante décadas.

La memoria flash se refiere a semiconductores de memoria eléctricamente reprogramable (EEPROM). Gracias a soluciones tecnicas, bajo costo, gran volumen, bajo consumo de energía, alta velocidad, compacidad y resistencia mecánica, la memoria flash está integrada en dispositivos portátiles digitales y medios de almacenamiento. La principal ventaja de este dispositivo es que no es volátil y no requiere electricidad para almacenar datos. Toda la información almacenada en la memoria flash se puede leer un número infinito de veces, pero desafortunadamente el número de ciclos completos de escritura es limitado.

La memoria flash tiene sus ventajas delante de otras unidades ( discos duros y unidades ópticas), así como sus deficiencias, con las que puede familiarizarse en la siguiente tabla.