สื่อเก็บข้อมูลแม่เหล็ก การบันทึกข้อมูลบนสื่อแม่เหล็ก

สื่อบันทึกแม่เหล็กชนิดแรกสุดที่ใช้ในอุปกรณ์ของ Poulsen ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19-20 คือลวดเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 1 มม. ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 แถบเหล็กรีดก็ถูกนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้เช่นกัน ในเวลาเดียวกัน (ในปี พ.ศ. 2449) ได้มีการออกสิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับจานแม่เหล็ก อย่างไรก็ตามลักษณะคุณภาพของสื่อทั้งหมดนี้ต่ำมาก พอจะกล่าวได้ว่าในการผลิตบันทึกรายงานแบบแม่เหล็กความยาว 14 ชั่วโมงที่การประชุมนานาชาติในโคเปนเฮเกนในปี 1908 นั้น จำเป็นต้องใช้ลวดเป็นระยะทาง 2,500 กม. หรือประมาณ 100 กิโลกรัม

เฉพาะในช่วงครึ่งหลังของคริสต์ทศวรรษ 1920 เท่านั้น เมื่อมีการประดิษฐ์เทปแม่เหล็กแบบผง จึงมีการใช้การบันทึกด้วยแม่เหล็กในวงกว้างจึงเริ่มต้นขึ้น เริ่มแรก ผงแม่เหล็กถูกนำไปใช้กับซับสเตรตกระดาษ จากนั้นจึงใช้กับเซลลูโลสอะซิเตต จนกระทั่งเริ่มใช้วัสดุโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (lavsan) ที่มีความแข็งแรงสูงเป็นซับสเตรต คุณภาพของผงแม่เหล็กก็ดีขึ้นเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผงเหล็กออกไซด์ที่มีการเติมโคบอลต์และผงแม่เหล็กของเหล็กและโลหะผสมเริ่มถูกนำมาใช้ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มความหนาแน่นในการบันทึกได้หลายครั้ง

ในปี 1963 Philips ได้พัฒนาสิ่งที่เรียกว่าการบันทึกเทปคาสเซ็ต ซึ่งทำให้สามารถใช้เทปแม่เหล็กขนาดบางมากได้ ในตลับขนาดกะทัดรัด ความหนาของเทปสูงสุดเพียง 20 ไมครอน และความกว้าง 3.81 มม. ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ไมโครคาสเซ็ตขนาด 50 x 33 x 8 มม. ปรากฏขึ้นและในช่วงกลางทศวรรษ 1980 - พิโคคาสเซ็ตต์มีขนาดเล็กกว่าไมโครคาสเซ็ตถึงสามเท่า

ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1960 ดิสก์แม่เหล็กมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย - ส่วนใหญ่อยู่ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ จานแม่เหล็กคือจานอะลูมิเนียมหรือพลาสติกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ถึง 350 มม. เคลือบด้วยผงแม่เหล็กซึ่งมีความหนาหลายไมครอน ในดิสก์ไดรฟ์ เช่นเดียวกับในเครื่องบันทึกเทป ข้อมูลจะถูกบันทึกโดยใช้หัวแม่เหล็ก ไม่ใช่เฉพาะตามแนวเทป แต่บนรางแม่เหล็กที่มีศูนย์กลางร่วมกันซึ่งอยู่บนพื้นผิวของดิสก์ที่หมุนได้ ซึ่งโดยปกติจะทั้งสองด้าน ดิสก์แม่เหล็กมีความแข็งและยืดหยุ่น ถอดออกได้และมีอยู่ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ลักษณะสำคัญคือ: ความจุข้อมูล เวลาในการเข้าถึงข้อมูล และความเร็วในการอ่านติดต่อกัน

ดิสก์แม่เหล็กอลูมิเนียม - ฮาร์ดไดรฟ์ (ฮาร์ดไดรฟ์) ดิสก์แบบถอดไม่ได้ - ในคอมพิวเตอร์จะรวมกันอย่างมีโครงสร้างเป็นหน่วยเดียวกับดิสก์ไดรฟ์ จัดเรียงเป็นแพ็คเกจ (กอง) ตั้งแต่ 4 ถึง 16 ชิ้น การเขียนข้อมูลลงในฮาร์ดดิสก์แม่เหล็กตลอดจนการอ่านจะดำเนินการที่ความเร็วสูงถึง 7200 รอบต่อนาที ความจุของดิสก์ถึงมากกว่า 9 GB สื่อเหล่านี้ได้รับการออกแบบสำหรับการจัดเก็บข้อมูลถาวรที่ใช้เมื่อทำงานกับคอมพิวเตอร์ (ซอฟต์แวร์ระบบ ชุดซอฟต์แวร์แอพพลิเคชั่น ฯลฯ)

ดิสก์แม่เหล็กพลาสติกแบบยืดหยุ่น (ฟลอปปีดิสก์จากฟล็อปปี้ดิสก์ภาษาอังกฤษ - แบบแขวนอย่างอิสระ) ทำจากพลาสติกแบบยืดหยุ่น (ลาฟซาน) และวางไว้ทีละแผ่นในตลับพลาสติกชนิดพิเศษ เทปคาสเซ็ตฟล็อปปี้ดิสก์เรียกว่าฟล็อปปี้ดิสก์ ฟล็อปปี้ดิสก์ที่พบมากที่สุดคือเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.5 และ 5.25 นิ้ว ความจุของฟล็อปปี้ดิสก์หนึ่งแผ่นมักจะอยู่ระหว่าง 1.0 ถึง 2.0 MB อย่างไรก็ตามฟล็อปปี้ดิสก์ขนาด 3.5 นิ้วที่มีความจุ 120 MB ได้รับการพัฒนาแล้ว นอกจากนี้ยังมีการผลิตฟล็อปปี้ดิสก์ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในสภาวะที่มีฝุ่นและความชื้นเพิ่มขึ้น

สิ่งที่เรียกว่าบัตรพลาสติกซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับจัดเก็บข้อมูลและการจัดการข้อมูลแบบแม่เหล็ก พบว่ามีการใช้งานอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะในระบบธนาคาร มีสองประเภท: เรียบง่ายและชาญฉลาด การ์ดธรรมดามีเพียงหน่วยความจำแม่เหล็กที่ให้คุณป้อนข้อมูลและเปลี่ยนแปลงได้ ในสมาร์ทการ์ดซึ่งบางครั้งเรียกว่าสมาร์ทการ์ด (จากภาษาอังกฤษ ฉลาด - ฉลาด) นอกจากหน่วยความจำแล้ว ยังมีไมโครโปรเซสเซอร์ในตัวอีกด้วย ทำให้สามารถคำนวณที่จำเป็นและทำให้บัตรพลาสติกใช้งานได้หลากหลาย

ควรสังเกตว่านอกเหนือจากแม่เหล็กแล้วยังมีวิธีอื่นในการบันทึกข้อมูลบนการ์ด: การบันทึกกราฟิก, การพิมพ์ลายนูน (การอัดขึ้นรูปเชิงกล), บาร์โค้ดและตั้งแต่ปี 1981 - การบันทึกด้วยเลเซอร์ (บนการ์ดเลเซอร์พิเศษที่ช่วยให้คุณ เก็บ ปริมาณมากข้อมูลแต่ก็ยังมีราคาแพงมาก)

ในการบันทึกเสียงในเครื่องบันทึกเสียงดิจิทัลโดยเฉพาะจะใช้มินิการ์ดซึ่งคล้ายกับฟล็อปปี้ดิสก์ที่มีความจุหน่วยความจำ 2 หรือ 4 MB และให้การบันทึกเป็นเวลา 1 ชั่วโมง

ปัจจุบันสื่อบันทึกวัสดุแม่เหล็กจัดได้เป็น:

ตามรูปทรงเรขาคณิตและขนาด (รูปร่างของเทป ดิสก์ การ์ด ฯลฯ );

โดยโครงสร้างภายในของสื่อ (วัสดุที่แตกต่างกันสองหรือหลายชั้น)

โดยวิธีการบันทึกแบบแม่เหล็ก (สื่อสำหรับการบันทึกตามยาวและตั้งฉาก)

ตามประเภทของสัญญาณที่ถูกบันทึก (สำหรับการบันทึกโดยตรงของสัญญาณแอนะล็อก, สำหรับการบันทึกการมอดูเลชั่น, สำหรับการบันทึกแบบดิจิทัล)

เทคโนโลยีและสื่อวัสดุสำหรับการบันทึกด้วยแม่เหล็กได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีแนวโน้มที่จะเพิ่มความหนาแน่นของการบันทึกข้อมูลบนดิสก์แม่เหล็กในขณะที่ลดขนาดและลดเวลาการเข้าถึงข้อมูลโดยเฉลี่ย

ชายคนแรกรู้อะไร? วิธีฆ่าแมมมอธ วัวกระทิง หรือจับหมูป่า ในยุคหินเก่า มีกำแพงถ้ำเพียงพอที่จะบันทึกทุกสิ่งที่ได้รับการศึกษา ฐานข้อมูล Cave ทั้งหมดจะพอดีกับแฟลชไดรฟ์ขนาดเมกะไบต์ขนาดเล็ก ตลอด 200,000 ปีที่เราดำรงอยู่ เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับจีโนมของกบแอฟริกา โครงข่ายประสาทเทียมและเราไม่ได้วาดบนก้อนหินอีกต่อไป ตอนนี้เรามีดิสก์และพื้นที่เก็บข้อมูลบนคลาวด์แล้ว เช่นเดียวกับสื่อจัดเก็บข้อมูลประเภทอื่นที่สามารถจัดเก็บไลบรารี MSU ทั้งหมดบนชิปเซ็ตเดียว

สื่อเก็บข้อมูลคืออะไร

สื่อจัดเก็บข้อมูลคือวัตถุทางกายภาพที่มีคุณสมบัติและลักษณะเฉพาะที่ใช้ในการบันทึกและจัดเก็บข้อมูล ตัวอย่างของสื่อจัดเก็บข้อมูล ได้แก่ ฟิล์ม คอมแพคดิสก์ออปติคัล การ์ด ดิสก์แม่เหล็ก กระดาษ และ DNA สื่อบันทึกข้อมูลมีหลักการบันทึกที่แตกต่างกัน:

• สิ่งพิมพ์หรือสารเคมีที่มีสี: หนังสือ นิตยสาร หนังสือพิมพ์
• แม่เหล็ก: HDD, ฟลอปปีดิสก์;
• ออปติคัล: ซีดี, บลูเรย์;
• อิเล็กทรอนิกส์: แฟลชไดรฟ์, โซลิดสเตตไดรฟ์

การจัดเก็บข้อมูลแบ่งตามรูปร่างของสัญญาณ:

• อะนาล็อกโดยใช้สัญญาณต่อเนื่องในการบันทึก: เทปคาสเซ็ตเสียงขนาดกะทัดรัดและม้วนสำหรับเครื่องบันทึกเทป
• ดิจิทัล - พร้อมสัญญาณแยกในรูปแบบของตัวเลข: ฟลอปปีดิสก์, แฟลชไดรฟ์

สื่อบันทึกข้อมูลครั้งแรก

ประวัติความเป็นมาของการบันทึกและจัดเก็บข้อมูลเริ่มต้นเมื่อ 40,000 ปีก่อนเมื่อ Homo sapiens เกิดแนวคิดในการสร้างภาพร่างบนผนังบ้านของพวกเขา ศิลปะถ้ำชิ้นแรกพบในถ้ำ Chauvet ทางตอนใต้ของฝรั่งเศสสมัยใหม่ แกลเลอรีประกอบด้วยภาพวาด 435 ชิ้นที่เป็นรูปสิงโต แรด และตัวแทนอื่นๆ ของสัตว์ยุคหินเก่าตอนปลาย

เพื่อแทนที่วัฒนธรรม Aurignacian ในยุคสำริดเกิดขึ้นโดยพื้นฐาน รูปลักษณ์ใหม่ผู้ให้บริการข้อมูล - tuppum อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นแผ่นดินเหนียวและมีลักษณะคล้ายแท็บเล็ตสมัยใหม่ บันทึกบนพื้นผิวโดยใช้แท่งกก - สไตลัส เพื่อป้องกันไม่ให้งานถูกฝนพัดพา ทัปพัมจึงถูกเผา แท็บเล็ตทั้งหมดที่มีเอกสารโบราณได้รับการจัดเรียงอย่างระมัดระวังและเก็บไว้ในกล่องไม้พิเศษ

พิพิธภัณฑ์บริติชมีแหล่งเก็บข้อมูลเกี่ยวกับธุรกรรมทางการเงินที่เกิดขึ้นในเมโสโปเตเมียในรัชสมัยของกษัตริย์อัสซูบานิปาล เจ้าหน้าที่จากกลุ่มผู้ติดตามของเจ้าชายยืนยันการขายทาสอาร์เบลาแล้ว แท็บเล็ตประกอบด้วยตราประทับส่วนตัวและบันทึกเกี่ยวกับความคืบหน้าของปฏิบัติการ

คิปูและปาปิรุส

ตั้งแต่สหัสวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช กระดาษปาปิรัสเริ่มถูกนำมาใช้ในอียิปต์ ข้อมูลจะถูกบันทึกไว้บนแผ่นที่ทำจากลำต้นของต้นปาปิรัส สื่อจัดเก็บข้อมูลรูปแบบพกพาและน้ำหนักเบาเข้ามาแทนที่ดินเหนียวรุ่นก่อนอย่างรวดเร็ว ไม่เพียงแต่ชาวอียิปต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงชาวกรีก โรมัน และไบแซนไทน์ด้วยที่เขียนบนกระดาษปาปิรัส ในยุโรปมีการใช้วัสดุนี้จนถึงศตวรรษที่ 12 เอกสารสุดท้ายที่เขียนบนกระดาษปาปิรัสคือคำสั่งของสมเด็จพระสันตะปาปาปี 1057

ในเวลาเดียวกันกับชาวอียิปต์โบราณ ที่อีกซีกโลกหนึ่ง ชาวอินคาได้ประดิษฐ์คิปปาหรือ "ปมพูดได้" ข้อมูลถูกบันทึกโดยการผูกปมบนด้ายที่กำลังปั่น Kipu เก็บข้อมูลการเก็บภาษีและจำนวนประชากร สันนิษฐานว่ามีการใช้ข้อมูลที่ไม่ใช่ตัวเลข แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้เปิดเผยข้อมูลดังกล่าว

กระดาษและบัตรเจาะ

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 12 ถึงกลางศตวรรษที่ 20 กระดาษเป็นสื่อหลักในการจัดเก็บข้อมูล ใช้เพื่อสร้างสิ่งพิมพ์และสิ่งพิมพ์ที่เขียนด้วยลายมือ หนังสือ และสื่อต่างๆ ในปีพ.ศ. 2351 บัตรเจาะเริ่มทำจากกระดาษแข็ง ซึ่งเป็นสื่อบันทึกข้อมูลดิจิทัลชนิดแรก มันเป็นแผ่นกระดาษแข็งที่มีรูทำตามลำดับที่แน่นอน ต่างจากหนังสือและหนังสือพิมพ์ บัตรเจาะถูกอ่านโดยเครื่องมากกว่าคน

สิ่งประดิษฐ์นี้เป็นของวิศวกรชาวอเมริกันที่มีเชื้อสายเยอรมัน Herman Hollerith ผู้เขียนใช้ผลงานของเขาในการรวบรวมสถิติการตายและอัตราการเกิดที่คณะกรรมการสุขภาพแห่งนิวยอร์ก หลังจากพยายามทดลองใช้ บัตรเจาะได้ถูกนำมาใช้ในการสำรวจสำมะโนประชากรของสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2433

แต่แนวคิดในการเจาะรูกระดาษเพื่อบันทึกข้อมูลนั้นยังห่างไกลจากแนวคิดใหม่ ย้อนกลับไปในปี 1800 บัตรเจาะถูกนำมาใช้โดยชาวฝรั่งเศส Joseph-Marie Jacquard เพื่อควบคุมเครื่องทอผ้า ดังนั้นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจึงประกอบด้วยการสร้างของ Hollerith ไม่ใช่จากการเจาะบัตร แต่เป็นการสร้างตาราง นี่เป็นก้าวแรกสู่การอ่านและการคำนวณข้อมูลอัตโนมัติ บริษัทเครื่องสร้างตาราง TMC ของ Herman Hollerith ได้เปลี่ยนชื่อเป็น IBM ในปี 1924

การ์ดโอเอ็มอาร์

เป็นแผ่นกระดาษหนาที่มีข้อมูลที่มนุษย์บันทึกในรูปแบบของเครื่องหมายแสง เครื่องสแกนจดจำเครื่องหมายและประมวลผลข้อมูล การ์ด OMR ใช้เพื่อสร้างแบบสอบถาม การทดสอบปรนัย กระดานข่าว และแบบฟอร์มที่ต้องกรอกด้วยตนเอง

เทคโนโลยีนี้ใช้หลักการวาดภาพบัตรเจาะ แต่ตัวเครื่องไม่ได้อ่านผ่านรู แต่จะนูนหรือมีรอยแสง ข้อผิดพลาดในการคำนวณน้อยกว่า 1% จึงยังคงใช้เทคโนโลยี OMR ต่อไป หน่วยงานภาครัฐ,หน่วยงานตรวจสลากและเจ้ามือรับแทง

เทปพันช์

สื่อบันทึกข้อมูลดิจิทัลในรูปแบบแถบกระดาษยาวมีรู เทปเจาะรูถูกใช้ครั้งแรกโดย Basile Bouchon ในปี 1725 เพื่อควบคุมเครื่องทอผ้าและควบคุมการเลือกด้าย แต่เทปมีความเปราะบางมาก ขาดง่าย และในขณะเดียวกันก็มีราคาแพง ดังนั้นจึงถูกแทนที่ด้วยไพ่เจาะ

นับตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 เทปกระดาษเจาะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรเลข สำหรับการป้อนข้อมูลลงในคอมพิวเตอร์ในทศวรรษปี 1950 และ 1960 และเป็นสื่อสำหรับมินิคอมพิวเตอร์และเครื่องจักร CNC ปัจจุบัน ม้วนกระดาษที่มีเทปพันแผลกลายเป็นสิ่งที่ผิดสมัยและจมดิ่งลงสู่การลืมเลือน สื่อกระดาษถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่ทรงพลังและมีขนาดใหญ่ยิ่งขึ้น

เทปแม่เหล็ก

การเปิดตัวเทปแม่เหล็กในฐานะสื่อบันทึกข้อมูลคอมพิวเตอร์เกิดขึ้นในปี 1952 สำหรับเครื่อง UNIVAC I แต่เทคโนโลยีดังกล่าวปรากฏเร็วกว่านั้นมาก ในปี พ.ศ. 2437 วิศวกรชาวเดนมาร์ก Woldemar Poulsen ค้นพบหลักการของการบันทึกด้วยแม่เหล็กขณะทำงานเป็นช่างเครื่องให้กับ Copenhagen Telegraph Company ในปี พ.ศ. 2441 นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมแนวคิดนี้ไว้ในอุปกรณ์ที่เรียกว่า "โทรเลข"

ลวดเหล็กลากผ่านระหว่างขั้วทั้งสองของแม่เหล็กไฟฟ้า การบันทึกข้อมูลบนตัวกลางดำเนินการผ่านการสั่นของสัญญาณไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอ Waldemar Poulsen จดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์ของเขา ในงานนิทรรศการโลกปี 1900 ที่ปารีส เขาได้รับเกียรติให้บันทึกเสียงของจักรพรรดิฟรานซ์ โจเซฟบนอุปกรณ์ของเขา นิทรรศการที่มีการบันทึกเสียงแม่เหล็กครั้งแรกยังคงถูกเก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งเดนมาร์ก

เมื่อสิทธิบัตรของ Poulsen หมดอายุ เยอรมนีก็เริ่มปรับปรุงการบันทึกด้วยแม่เหล็ก ในปี พ.ศ. 2473 ลวดเหล็กถูกแทนที่ด้วยเทปยืดหยุ่น การตัดสินใจใช้แถบแม่เหล็กเป็นของ Fritz Pfleimer นักพัฒนาชาวออสเตรีย-เยอรมัน วิศวกรเกิดแนวคิดในการเคลือบกระดาษบางด้วยผงเหล็กออกไซด์และบันทึกด้วยสนามแม่เหล็ก เทปคาสเซ็ตขนาดกะทัดรัด เทปวิดีโอ และสื่อจัดเก็บข้อมูลที่ทันสมัยสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลถูกสร้างขึ้นโดยใช้ฟิล์มแม่เหล็ก

HDD

ฮาร์ดไดรฟ์ HDD หรือฮาร์ดไดรฟ์เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่มีหน่วยความจำถาวร ซึ่งหมายความว่าข้อมูลจะถูกเก็บไว้อย่างสมบูรณ์ แม้ว่าจะปิดเครื่องแล้วก็ตาม เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสำรองที่ประกอบด้วยแผ่นหนึ่งแผ่นขึ้นไปซึ่งข้อมูลถูกเขียนโดยใช้หัวแม่เหล็ก HDD อยู่ข้างใน หน่วยระบบในช่องไดรฟ์ เชื่อมต่อไปยัง เมนบอร์ดโดยใช้สายเคเบิล ATA, SCSI หรือ SATA และต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ

ฮาร์ดไดรฟ์ตัวแรกได้รับการพัฒนาโดยบริษัทอเมริกัน IBM ในปี 1956 เทคโนโลยีนี้ถูกใช้เป็นสื่อบันทึกข้อมูลรูปแบบใหม่สำหรับคอมพิวเตอร์เชิงพาณิชย์ IBM 350 RAMAC ตัวย่อย่อมาจาก “วิธีการสุ่มเข้าถึงการบัญชีและการควบคุม”

หากต้องการวางอุปกรณ์ในบ้าน คุณจะต้องมีพื้นที่ทั้งห้อง ภายในจานมีแผ่นอะลูมิเนียม 50 แผ่น เส้นผ่านศูนย์กลาง 61 ซม. และกว้าง 2.5 ซม. ขนาดของระบบจัดเก็บข้อมูลเทียบเท่ากับตู้เย็นสองตู้ น้ำหนักของเขาคือ 900 กิโลกรัม ความจุ RAMAC เพียง 5MB ตัวเลขตลกสำหรับวันนี้ แต่เมื่อ 60 ปีที่แล้ว ถือเป็นเทคโนโลยีแห่งอนาคต หลังจากการประกาศการพัฒนา หนังสือพิมพ์รายวันในเมืองซานโฮเซ่ได้ออกรายงานเรื่อง "เครื่องจักรที่มีหน่วยความจำขั้นสูง!"

ขนาดและความสามารถของ HDD สมัยใหม่

ฮาร์ดไดรฟ์เป็นสื่อกลางในการจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลทั้งรูปภาพ เพลง วีดีโอ เอกสารข้อความและสื่อใดๆ ที่สร้างหรืออัปโหลด นอกจากนี้ยังมีไฟล์สำหรับระบบปฏิบัติการและ ซอฟต์แวร์.

ฮาร์ดไดรฟ์ตัวแรกสามารถจุได้ถึงหลายสิบ MB เทคโนโลยีที่พัฒนาอย่างต่อเนื่องช่วยให้ HDD สมัยใหม่สามารถจัดเก็บข้อมูลได้หลายเทราไบต์ นั่นคือภาพยนตร์ความละเอียดปานกลางประมาณ 400 เรื่อง เพลง MP3 80,000 เพลง หรือเกมเล่นตามบทบาทคอมพิวเตอร์ที่คล้ายกับ Skyrim 70 เกมบนอุปกรณ์เครื่องเดียว

ดิสเก็ตต์

ฟลอปปี้หรือดิสก์แม่เหล็กแบบยืดหยุ่นเป็นสื่อบันทึกข้อมูลที่สร้างขึ้นโดย IBM ในปี 1967 เพื่อเป็นทางเลือกแทน HDD ฟลอปปีดิสก์มีราคาถูกกว่าฮาร์ดไดรฟ์และมีไว้สำหรับจัดเก็บข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ ไม่มีซีดีรอมหรือ USB ฟลอปปีดิสก์เป็นวิธีการติดตั้งเพียงอย่างเดียว โปรแกรมใหม่หรือการสำรองข้อมูล

ความจุของฟล็อปปี้ดิสก์ขนาด 3.5 นิ้วแต่ละตัวสูงถึง 1.44 MB เมื่อโปรแกรมหนึ่ง "ชั่งน้ำหนัก" อย่างน้อยหนึ่งเมกะไบต์ครึ่ง ดังนั้นเวอร์ชันของ Windows 95 จึงปรากฏบนฟล็อปปี้ดิสก์ DMF 13 แผ่นในคราวเดียว ฟล็อปปี้ดิสก์ 2.88 MB ปรากฏเฉพาะในปี 1987 สื่อจัดเก็บข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์นี้มีอยู่จนถึงปี 2011 คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ไม่มีฟล็อปปี้ไดรฟ์

สื่อออปติคัล

ด้วยการถือกำเนิดของเครื่องกำเนิดควอนตัม ทำให้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลได้รับความนิยมมากขึ้น การบันทึกทำได้โดยใช้เลเซอร์และข้อมูลจะถูกอ่านโดยใช้รังสีออปติคัล ตัวอย่างสื่อบันทึกข้อมูล:

• แผ่นดิสก์บลูเรย์;
• ไดรฟ์ซีดีรอม
• ดีวีดี-อาร์ ดีวีดี+อาร์ ดีวีดี-RW และดีวีดี+RW

อุปกรณ์นี้เป็นดิสก์ที่หุ้มด้วยชั้นโพลีคาร์บอเนต มีร่องขนาดเล็กบนพื้นผิวที่เลเซอร์อ่านได้เมื่อทำการสแกน แผ่นดิสก์เลเซอร์เชิงพาณิชย์แผ่นแรกออกสู่ตลาดในปี พ.ศ. 2521 และในปี พ.ศ. 2525 บริษัท ญี่ปุ่น SONY และ Philips ได้เปิดตัวคอมแพคดิสก์ เส้นผ่านศูนย์กลางคือ 12 ซม. และความละเอียดเพิ่มขึ้นเป็น 16 บิต

สื่อบันทึกข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ในรูปแบบซีดีใช้สำหรับเล่นการบันทึกเสียงเท่านั้น แต่ในขณะนั้นถือเป็นเทคโนโลยีขั้นสูง ซึ่ง Royal Philips Electronics ได้รับรางวัล IEEE ในปี 2552 และในเดือนมกราคม 2558 ซีดีได้รับรางวัลนวัตกรรมที่ทรงคุณค่าที่สุด

ดิสก์อเนกประสงค์ดิจิทัลหรือดีวีดีเปิดตัวในปี 1995 และกลายเป็นสื่อออปติคอลรุ่นต่อไป มีการใช้เทคโนโลยีประเภทอื่นเพื่อสร้างสิ่งเหล่านี้ เลเซอร์ DVD จะใช้แสงอินฟราเรดที่สั้นกว่าซึ่งแทนที่จะเป็นสีแดง ซึ่งจะเพิ่มความจุของสื่อบันทึกข้อมูล ดีวีดีแบบสองชั้นสามารถจัดเก็บข้อมูลได้สูงสุด 8.5 GB

หน่วยความจำแฟลช

หน่วยความจำแฟลชเป็นวงจรรวมที่ไม่ต้องใช้พลังงานคงที่ในการจัดเก็บข้อมูล กล่าวอีกนัยหนึ่งมันคือหน่วยความจำคอมพิวเตอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบไม่ลบเลือน อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่มีหน่วยความจำแฟลชกำลังค่อยๆ พิชิตตลาด โดยแทนที่สื่อแม่เหล็ก

ข้อดีของเทคโนโลยีแฟลช:

• ความกะทัดรัดและความคล่องตัว
• ปริมาณมาก
• ความเร็วสูง
• การใช้พลังงานต่ำ

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลประเภทแฟลชประกอบด้วย:

• แฟลชไดรฟ์ USB นี่คือสื่อบันทึกข้อมูลที่ง่ายที่สุดและถูกที่สุด ใช้สำหรับการบันทึก การจัดเก็บ และการส่งข้อมูลซ้ำๆ มีขนาดตั้งแต่ 2 GB ถึง 1 TB ประกอบด้วยชิปหน่วยความจำในกล่องพลาสติกหรืออะลูมิเนียมพร้อมขั้วต่อ USB
• การ์ดหน่วยความจำ ออกแบบมาเพื่อจัดเก็บข้อมูลบนโทรศัพท์ แท็บเล็ต กล้องดิจิตอล และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ มีขนาด ความเข้ากันได้ และปริมาณต่างกัน
• เอสเอสดี โซลิดสเตตไดรฟ์ที่มีหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน นี่เป็นทางเลือกแทนฮาร์ดไดรฟ์มาตรฐาน แต่แตกต่างจากฮาร์ดไดรฟ์ตรงที่ SSD ไม่มีหัวแม่เหล็กที่เคลื่อนที่ได้ ด้วยเหตุนี้จึงทำให้สามารถเข้าถึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและไม่ส่งเสียงดังเหมือน HDD ข้อเสียคือราคาสูง

ที่เก็บข้อมูลบนคลาวด์

ที่เก็บข้อมูลออนไลน์บนคลาวด์เป็นสื่อเก็บข้อมูลสมัยใหม่ที่เป็นเครือข่ายของเซิร์ฟเวอร์ที่ทรงพลัง ข้อมูลทั้งหมดจะถูกเก็บไว้จากระยะไกล ผู้ใช้แต่ละคนสามารถเข้าถึงข้อมูลได้ตลอดเวลาและจากทุกที่ในโลก ข้อเสียคือการพึ่งพาอินเทอร์เน็ตโดยสมบูรณ์ หากคุณไม่มีการเชื่อมต่อเครือข่ายหรือ Wi-Fi การเข้าถึงข้อมูลจะถูกบล็อก

ที่เก็บข้อมูลบนคลาวด์มีราคาถูกกว่าของจริงมากและมีปริมาณมากกว่า เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในสภาพแวดล้อมขององค์กรและการศึกษา การพัฒนาและการออกแบบแอปพลิเคชันเว็บสำหรับซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ คุณสามารถจัดเก็บไฟล์ โปรแกรม การสำรองข้อมูลใช้เป็นสภาพแวดล้อมการพัฒนา

ในบรรดาสื่อบันทึกข้อมูลประเภทต่างๆ ที่ระบุไว้ สื่อที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือ ที่เก็บข้อมูลบนคลาวด์- นอกจากนี้ ผู้ใช้พีซีจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังเปลี่ยนจากฮาร์ดไดรฟ์แบบแม่เหล็กเป็นไดรฟ์โซลิดสเทตและสื่อหน่วยความจำแฟลช การพัฒนาเทคโนโลยีโฮโลแกรมและปัญญาประดิษฐ์รับประกันการเกิดขึ้นของอุปกรณ์พื้นฐานใหม่ที่จะทิ้งแฟลชไดรฟ์ SDD และดิสก์ไว้เบื้องหลัง

ประเภทของสื่อบันทึกข้อมูล

สื่อเก็บข้อมูล– สภาพแวดล้อมทางกายภาพที่จัดเก็บข้อมูลโดยตรง ผู้ให้บริการข้อมูลหลักสำหรับบุคคลคือความทรงจำทางชีววิทยาของเขาเอง (สมองของมนุษย์) ความทรงจำของบุคคลสามารถเรียกได้ว่าเป็นความทรงจำในการผ่าตัด ในที่นี้คำว่า "ปฏิบัติการ" มีความหมายเหมือนกันกับคำว่า "เร็ว" ความรู้ที่จดจำจะถูกทำซ้ำโดยบุคคลทันที นอกจากนี้เรายังสามารถเรียกหน่วยความจำของเราเองได้ หน่วยความจำภายใน เนื่องจากพาหะของมัน - สมอง - ตั้งอยู่ภายในตัวเรา

สื่อเก็บข้อมูล- ส่วนที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดของระบบข้อมูลเฉพาะซึ่งทำหน้าที่จัดเก็บหรือส่งข้อมูลระดับกลาง

พื้นฐานของความทันสมัย เทคโนโลยีสารสนเทศ- นี่คือคอมพิวเตอร์ เมื่อพูดถึงคอมพิวเตอร์ เราสามารถพูดถึงสื่อจัดเก็บข้อมูลว่าเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอก (หน่วยความจำภายนอก) สื่อบันทึกข้อมูลเหล่านี้สามารถจำแนกตามเกณฑ์ต่างๆ เช่น ตามประเภทของการดำเนินการ วัสดุที่ใช้สร้างสื่อ เป็นต้น หนึ่งในตัวเลือกในการจำแนกผู้ให้บริการข้อมูลแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.1.

รายการสื่อบันทึกข้อมูลในรูป 1.1 ยังไม่ครบถ้วนสมบูรณ์ เราจะดูสื่อจัดเก็บข้อมูลบางส่วนโดยละเอียดเพิ่มเติมในส่วนต่อไปนี้

สื่อเทป

เทปแม่เหล็ก- สื่อบันทึกแม่เหล็กซึ่งเป็นเทปยืดหยุ่นบางประกอบด้วยฐานและชั้นทำงานแม่เหล็ก คุณสมบัติการทำงานของเทปแม่เหล็กนั้นมีลักษณะเฉพาะคือความไวระหว่างการบันทึกและการบิดเบือนสัญญาณระหว่างการบันทึกและเล่น ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือเทปแม่เหล็กหลายชั้นที่มีชั้นการทำงานของอนุภาครูปเข็มของผงแข็งแม่เหล็กของแกมมาเหล็กออกไซด์ (y-Fe2O3), โครเมียมไดออกไซด์ (CrO2) และแกมมาเหล็กออกไซด์ดัดแปลงด้วยโคบอลต์ซึ่งมักจะวางในทิศทางของ การทำให้เป็นแม่เหล็กระหว่างการบันทึก

สื่อเก็บข้อมูลดิสก์

สื่อเก็บข้อมูลดิสก์โปรดดูสื่อบันทึกของเครื่องที่เข้าถึงโดยตรง แนวคิดของการเข้าถึงโดยตรงหมายความว่าพีซีสามารถ "เข้าถึง" เส้นทางที่ส่วนที่มีข้อมูลที่จำเป็นเริ่มต้นขึ้นหรือตำแหน่งที่จำเป็นต้องเขียนข้อมูลใหม่

ดิสก์ไดรฟ์มีความหลากหลายมากที่สุด:

• ฟล็อปปี้ดิสก์ไดรฟ์แม่เหล็ก (FMD) หรือที่เรียกว่าฟล็อปปี้ดิสก์หรือที่เรียกว่าฟล็อปปี้ดิสก์
• ฮาร์ดแมกเนติกดิสก์ไดรฟ์ (HDD) หรือที่เรียกว่าฮาร์ดไดรฟ์ (นิยมใช้เพียง "สกรู")
• ไดรฟ์ซีดีออปติคัล:
• ซีดีรอม (คอมแพคดิสก์รอม)
• ดีวีดีรอม

ฟลอปปีดิสก์ไดรฟ์

สมัยก่อน ฟลอปปีดิสก์เป็นวิธีการถ่ายโอนข้อมูลจากคอมพิวเตอร์หนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากในสมัยนั้นอินเทอร์เน็ตหายากมาก เครือข่ายคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สำหรับอ่านและเขียนซีดีก็มีราคาแพงมากเช่นกัน ฟลอปปีดิสก์ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบันแต่ค่อนข้างน้อย ส่วนใหญ่ใช้สำหรับจัดเก็บคีย์ต่างๆ (เช่น เมื่อทำงานกับระบบลูกค้า-ธนาคาร) และสำหรับการส่งข้อมูลการรายงานต่างๆ ไปยังบริการกำกับดูแลของรัฐบาล

ดิสเก็ตต์- สื่อเก็บข้อมูลแม่เหล็กแบบพกพาที่ใช้สำหรับการบันทึกซ้ำและการจัดเก็บข้อมูลที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก สื่อประเภทนี้พบเห็นได้ทั่วไปโดยเฉพาะในช่วงทศวรรษ 1970 และต้นปี 2000 แทนที่จะเป็นคำว่า "ฟล็อปปี้ดิสก์" บางครั้งใช้ตัวย่อ GMD - "ดิสก์แม่เหล็กแบบยืดหยุ่น" (ดังนั้นอุปกรณ์สำหรับการทำงานกับฟล็อปปี้ดิสก์จึงเรียกว่า NGMD - "ฟล็อปปี้ดิสก์แม่เหล็กไดรฟ์" เวอร์ชันสแลงคือ flopdrive, flopik, ฟลอปเปอร์จากฟล็อปปี้ดิสก์ภาษาอังกฤษหรือโดยทั่วไป " คุกกี้") โดยทั่วไปแล้ว ฟลอปปีดิสก์คือแผ่นพลาสติกยืดหยุ่นที่เคลือบด้วยชั้นเฟอร์โรแมกเนติก จึงมีชื่อภาษาอังกฤษว่า "ฟลอปปีดิสก์" แผ่นนี้วางอยู่ในกล่องพลาสติกที่ปกป้องชั้นแม่เหล็กจากความเสียหายทางกายภาพ เปลือกสามารถยืดหยุ่นหรือทนทานได้ ฟลอปปีดิสก์เขียนและอ่านโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - ฟล็อปปี้ดิสก์ โดยทั่วไปฟล็อปปี้ดิสก์จะมีคุณลักษณะการป้องกันการเขียนที่อนุญาตให้เข้าถึงข้อมูลแบบอ่านอย่างเดียว รูปร่างฟล็อปปี้ดิสก์ขนาด 3.5 นิ้ว ดังแสดงในรูป. 1.2.

ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์

ฮาร์ดไดรฟ์ เช่น ฮาร์ดไดรฟ์ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในพีซี

ภาคเรียน วินเชสเตอร์เกิดขึ้นจากชื่อสแลงสำหรับรุ่นแรกของฮาร์ดไดรฟ์ 16 kV (IBM, 1973) ซึ่งมี 30 แทร็กจาก 30 เซกเตอร์ซึ่งบังเอิญบังเอิญตรงกับลำกล้อง 30/30 ของปืนไรเฟิลล่าสัตว์ Winchester อันโด่งดัง

ออปติคัลไดรฟ์

ซีดี(“CD”, “Shape CD”, “CD-ROM”, “CD ROM”) - สื่อบันทึกข้อมูลแบบออปติคอลในรูปแบบของดิสก์ที่มีรูตรงกลางข้อมูลที่อ่านโดยใช้เลเซอร์ คอมแพคดิสก์เดิมถูกสร้างขึ้นสำหรับการจัดเก็บเสียงดิจิทัล (เรียกว่า Audio-CD) แต่ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป (เรียกว่า CD-ROM) ซีดีเพลงมีรูปแบบที่แตกต่างจากซีดีข้อมูล และโดยปกติแล้วเครื่องเล่นซีดีสามารถเล่นได้เฉพาะซีดีเพลงเท่านั้น (แน่นอนว่าคอมพิวเตอร์สามารถอ่านแผ่นดิสก์ทั้งสองประเภทได้) มีแผ่นดิสก์ที่มีทั้งข้อมูลเสียงและข้อมูล - คุณสามารถฟังจากเครื่องเล่นซีดีหรืออ่านบนคอมพิวเตอร์

แผ่นดิสก์แสงพวกเขามักจะมีฐานโพลีคาร์บอเนตหรือแก้วที่ได้รับความร้อน ชั้นทำงาน ออปติคัลดิสก์พวกมันถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของฟิล์มบางของโลหะที่หลอมละลายต่ำ (เทลลูเรียม) หรือโลหะผสม (เทลลูเรียม-ซีลีเนียม, เทลลูเรียม-คาร์บอน, เทลลูเรียม-ซีลีเนียม-ตะกั่ว ฯลฯ ) และสีย้อมอินทรีย์ พื้นผิวข้อมูลของดิสก์ออปติคัลถูกปกคลุมด้วยชั้นมิลลิเมตรของพลาสติกใสที่ทนทาน (โพลีคาร์บอเนต) ในกระบวนการบันทึกและเล่นบนแผ่นดิสก์แบบออปติคอล บทบาทของตัวแปลงสัญญาณจะดำเนินการโดยลำแสงเลเซอร์ที่เน้นไปที่ชั้นการทำงานของแผ่นดิสก์ลงในจุดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 ไมครอน ในขณะที่ดิสก์หมุน ลำแสงเลเซอร์จะติดตามไปตามรางของดิสก์ ซึ่งมีความกว้างใกล้กับ 1 μm เช่นกัน ความสามารถในการโฟกัสลำแสงไปที่จุดเล็ก ๆ ทำให้สามารถสร้างเครื่องหมายที่มีพื้นที่ 1-3 ไมครอนบนดิสก์ได้ เลเซอร์ (อาร์กอน ฮีเลียม-แคดเมียม ฯลฯ) ถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสง ด้วยเหตุนี้ ความหนาแน่นในการบันทึกจึงสูงกว่าขีดจำกัดที่กำหนดโดยวิธีการบันทึกแบบแม่เหล็กหลายระดับ ความจุข้อมูลของออปติคัลดิสก์ถึง 1 GB (เส้นผ่านศูนย์กลางดิสก์ 130 มม.) และ 2-4 GB (เส้นผ่านศูนย์กลาง 300 มม.)

ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะผู้ให้บริการข้อมูล ซีดีแมกนีโตออปติคอลประเภท RW (เขียนซ้ำได้) ข้อมูลจะถูกบันทึกโดยหัวแม่เหล็กพร้อมกับการใช้ลำแสงเลเซอร์พร้อมกัน ลำแสงเลเซอร์ให้ความร้อนจุดหนึ่งบนดิสก์ และแม่เหล็กไฟฟ้าจะเปลี่ยนทิศทางแม่เหล็กของจุดนี้ การอ่านจะดำเนินการโดยใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีกำลังต่ำกว่า

ในช่วงครึ่งหลังของปี 1990 ผู้ให้บริการข้อมูลเอกสารรายใหม่ที่มีแนวโน้มมากปรากฏขึ้น - ดิสก์วิดีโอสากลดิจิทัล DVD (Digital Versatile Disk) เช่น DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R ที่มีความจุขนาดใหญ่ (สูงสุด 17 GB) .

ตามเทคโนโลยีการใช้งาน ซีดีออปติคัล แมกนีโตออปติคอล และดิจิทัลแบ่งออกเป็น 3 คลาสหลัก:

1. ดิสก์ที่มีข้อมูลถาวร (ไม่สามารถลบได้) (ซีดีรอม) เป็นซีดีพลาสติก เส้นผ่านศูนย์กลาง 4.72 นิ้ว และหนา 0.05 นิ้ว พวกมันถูกสร้างขึ้นโดยใช้แผ่นแก้วดั้งเดิมซึ่งมีชั้นบันทึกภาพอยู่ด้วย ในเลเยอร์นี้ ระบบการบันทึกด้วยเลเซอร์จะสร้างระบบหลุม (เครื่องหมายในรูปแบบของการกดด้วยกล้องจุลทรรศน์) ซึ่งจากนั้นจะถูกถ่ายโอนไปยังดิสก์คัดลอกที่จำลองแบบ ข้อมูลจะถูกอ่านด้วยลำแสงเลเซอร์ในออปติคัลไดรฟ์ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล- โดยทั่วไปซีดีรอมจะมีความจุ 650 MB และใช้สำหรับบันทึกโปรแกรมเสียงดิจิทัล ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ ฯลฯ
2. แผ่นดิสก์ที่สามารถบันทึกได้เพียงครั้งเดียวและเล่นสัญญาณซ้ำๆ ได้โดยไม่ต้องลบทิ้ง (CD-R; CD-WORM - Write-Once, Read-Many - บันทึกครั้งเดียว นับหลายครั้ง) ใช้ในคลังข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์และธนาคารข้อมูล ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ภายนอก
3. เป็นฐานของวัสดุโปร่งใสที่ใช้ชั้นการทำงาน

เทคโนโลยีการผลิตแผ่นดิสก์ดังกล่าวมีความซับซ้อนมากกว่า ดังนั้นจึงมีราคาแพงกว่าแผ่นดิสก์แบบเขียนครั้งเดียว

โดยทั่วไปแล้ว สื่อที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ทั้งหมดมีความเกี่ยวข้องทางอ้อมกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วย อย่างไรก็ตาม มีสื่อประเภทหนึ่งที่ข้อมูลไม่ได้จัดเก็บไว้ในดิสก์แม่เหล็ก/ออปติคัล แต่อยู่ในชิปหน่วยความจำ ไมโครวงจรเหล่านี้สร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยี FLASH ซึ่งเป็นสาเหตุที่บางครั้งอุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่าดิสก์ FLASH (นิยมเรียกง่ายๆว่า "แฟลชไดรฟ์") ไมโครเซอร์กิตอย่างที่คุณอาจเดาได้ไม่ใช่ดิสก์ อย่างไรก็ตาม ระบบปฏิบัติการกำหนดสื่อจัดเก็บข้อมูลที่มีหน่วยความจำ FLASH เป็นดิสก์ (เพื่อความสะดวกของผู้ใช้) ดังนั้นชื่อ "ดิสก์" จึงมีสิทธิ์ที่จะมีอยู่

หน่วยความจำแฟลชเป็นหน่วยความจำแบบเขียนซ้ำได้แบบไม่ลบเลือนของเซมิคอนดักเตอร์โซลิดสเตตประเภทหนึ่ง หน่วยความจำแฟลชสามารถอ่านได้บ่อยเท่าที่คุณต้องการ แต่สามารถเขียนได้ในจำนวนที่จำกัดเท่านั้น (ปกติประมาณ 10,000 ครั้ง) แม้ว่าจะมีข้อจำกัดดังกล่าว แต่การเขียนซ้ำ 10,000 รอบก็มากกว่าฟล็อปปี้ดิสก์หรือ CD-RW ที่จะทนได้ การลบเกิดขึ้นในส่วนต่างๆ ดังนั้นคุณไม่สามารถเปลี่ยนหนึ่งบิตหรือไบต์ได้โดยไม่เขียนทับทั้งส่วน (ข้อจำกัดนี้ใช้กับหน่วยความจำแฟลชประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน - NAND) ข้อดีของหน่วยความจำแฟลชเหนือหน่วยความจำปกติคือความไม่ผันผวน - เมื่อปิดเครื่อง เนื้อหาของหน่วยความจำจะถูกบันทึกไว้ ข้อดีของหน่วยความจำแฟลชเหนือฮาร์ดไดรฟ์ ซีดีรอม และดีวีดีก็คือไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ ดังนั้นหน่วยความจำแฟลชจึงมีขนาดกะทัดรัดกว่า ราคาถูกกว่า (คำนึงถึงต้นทุนของอุปกรณ์อ่าน-เขียน) และให้การเข้าถึงที่รวดเร็วกว่า

การจัดเก็บข้อมูล

การจัดเก็บข้อมูล- เป็นช่องทางในการเผยแพร่ข้อมูลในอวกาศและเวลา วิธีการจัดเก็บข้อมูลขึ้นอยู่กับสื่อ (หนังสือ - ห้องสมุด ภาพวาด - พิพิธภัณฑ์ ภาพถ่าย - อัลบั้ม) กระบวนการนี้เก่าแก่พอๆ กับชีวิตของอารยธรรมมนุษย์ ในสมัยโบราณผู้คนต้องเผชิญกับความจำเป็นในการจัดเก็บข้อมูล: รอยบากบนต้นไม้เพื่อไม่ให้หลงทางขณะล่าสัตว์ การนับวัตถุโดยใช้ก้อนกรวดและนอต การแสดงภาพสัตว์และการล่าสัตว์บนผนังถ้ำ

คอมพิวเตอร์ได้รับการออกแบบเพื่อการจัดเก็บข้อมูลที่มีขนาดกะทัดรัดพร้อมความสามารถ เข้าถึงได้อย่างรวดเร็วถึงเธอ

ระบบสารสนเทศเป็นที่เก็บข้อมูลพร้อมขั้นตอนการเข้า ค้นหา วาง และออกข้อมูล การปรากฏตัวของขั้นตอนดังกล่าวเป็นคุณสมบัติหลักของระบบสารสนเทศโดยแยกความแตกต่างจากการสะสมข้อมูลอย่างง่าย

จากข้อมูลสู่ข้อมูล

ผู้คนมีแนวทางในการจัดเก็บข้อมูลที่แตกต่างกัน ทุกอย่างขึ้นอยู่กับปริมาณและระยะเวลาที่ต้องเก็บไว้ หากมีข้อมูลน้อยก็สามารถจดจำไว้ในใจได้ การจำชื่อและนามสกุลของเพื่อนของคุณไม่ใช่เรื่องยาก และถ้าคุณต้องการจำหมายเลขโทรศัพท์และที่อยู่บ้านของเขา เราก็ใช้ สมุดบันทึก- เมื่อข้อมูลถูกจดจำ (บันทึกไว้) จะเรียกว่าข้อมูล

ข้อมูลในคอมพิวเตอร์มีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน บางส่วนจำเป็นในช่วงเวลาสั้น ๆ บางส่วนต้องเก็บไว้เป็นเวลานาน โดยทั่วไปแล้ว มีอุปกรณ์ "ฉลาดแกมโกง" จำนวนมากในคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อจัดเก็บข้อมูล ตัวอย่างเช่น การลงทะเบียนโปรเซสเซอร์ การลงทะเบียนหน่วยความจำแคช ฯลฯ แต่ “มนุษย์ปุถุชน” ส่วนใหญ่ไม่เคยได้ยินคำพูดที่ “น่าสยดสยอง” เช่นนี้ด้วยซ้ำ ดังนั้นเราจะจำกัดตัวเองให้พิจารณาหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) และหน่วยความจำถาวรซึ่งรวมถึงสื่อเก็บข้อมูลที่เราได้พิจารณาไปแล้ว

แรมคอมพิวเตอร์

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วคอมพิวเตอร์ยังมีวิธีการจัดเก็บข้อมูลหลายวิธี ที่สุด วิธีที่รวดเร็วการจดจำข้อมูลหมายถึงการเขียนลงในไมโครวงจรอิเล็กทรอนิกส์ หน่วยความจำนี้เรียกว่าแรม RAM ประกอบด้วยเซลล์ แต่ละเซลล์สามารถจัดเก็บข้อมูลได้หนึ่งไบต์

แต่ละเซลล์มีที่อยู่ของตัวเอง เราสามารถคิดได้ว่านี่เป็นจำนวนเซลล์ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเซลล์ดังกล่าวจึงถูกเรียกว่าเซลล์ที่อยู่ เมื่อคอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลมาเก็บไว้ แรมโดยจะจดจำที่อยู่ซึ่งวางข้อมูลนี้ไว้ คอมพิวเตอร์จะค้นหาข้อมูลจำนวนหนึ่งไบต์จากเซลล์ที่อยู่นั้น

การฟื้นฟูแรม

เซลล์ที่อยู่ของ RAM จะเก็บหนึ่งไบต์ และเนื่องจากไบต์ประกอบด้วยแปดบิต จึงมีเซลล์แปดบิตอยู่ในนั้น แต่ละบิตเซลล์ของชิป RAM จะเก็บประจุไฟฟ้า

ประจุไม่สามารถเก็บไว้ในเซลล์เป็นเวลานานได้ - ประจุจะ "ระบาย" ในเวลาเพียงเสี้ยววินาที ประจุในเซลล์จะลดลงมากจนข้อมูลสูญหาย

หน่วยความจำดิสก์

สำหรับการจัดเก็บข้อมูลถาวร จะใช้สื่อจัดเก็บข้อมูล (ดูหัวข้อ “ประเภทของสื่อจัดเก็บข้อมูล”) ซีดีและฟลอปปีดิสก์ค่อนข้างช้า ดังนั้นข้อมูลส่วนใหญ่ที่ต้องการการเข้าถึงอย่างต่อเนื่องจึงถูกจัดเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ ข้อมูลทั้งหมดบนดิสก์จะถูกจัดเก็บในรูปแบบของไฟล์ มีระบบไฟล์ควบคุมการเข้าถึงข้อมูล มีระบบไฟล์หลายประเภท

โครงสร้างข้อมูลดิสก์

เพื่อให้ข้อมูลไม่เพียงถูกเขียนลงในฮาร์ดไดรฟ์เท่านั้น แต่ยังอ่านในภายหลังได้ คุณจำเป็นต้องรู้อย่างชัดเจนว่าเขียนอะไรและอยู่ที่ไหน ข้อมูลทั้งหมดต้องมีที่อยู่ หนังสือแต่ละเล่มในห้องสมุดจะมีห้อง ชั้นวาง ชั้นวาง และหมายเลขสินค้าคงคลังเป็นของตัวเอง ซึ่งก็เหมือนกับที่อยู่ของมัน สามารถพบได้หนังสือตามที่อยู่นี้ ข้อมูลทั้งหมดที่เขียนลงในฮาร์ดไดรฟ์จะต้องมีที่อยู่ด้วย ไม่เช่นนั้นจะไม่พบ

ระบบไฟล์

เป็นที่น่าสังเกตว่าโครงสร้างของข้อมูลบนดิสก์นั้นขึ้นอยู่กับประเภทของระบบไฟล์ ระบบไฟล์ทั้งหมดประกอบด้วยโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการจัดเก็บและจัดการข้อมูล โดยทั่วไปโครงสร้างเหล่านี้ประกอบด้วยบันทึกการบูตระบบปฏิบัติการ ไดเร็กทอรี และไฟล์ต่างๆ ระบบไฟล์ยังทำหน้าที่หลักสามประการ:

1. ติดตามครอบครองและพื้นที่ว่าง
2. รองรับไดเร็กทอรีและการตั้งชื่อไฟล์
3. ติดตามตำแหน่งทางกายภาพของแต่ละไฟล์บนดิสก์

• FAT (ตารางการจัดสรรไฟล์)
• FAT32 (การจัดสรรไฟล์ตารางที่ 32)
• NTFS (ระบบไฟล์เทคโนโลยีใหม่)
• HPFS (ระบบไฟล์ประสิทธิภาพสูง)
• ระบบไฟล์เน็ตแวร์
• Linux Ext2 และ Linux Swap

อ้วน

ระบบไฟล์ FAT ใช้งานโดย DOS, Windows 3.x และ Windows 95 นอกจากนี้ ระบบไฟล์ FAT ยังมีให้บริการใน Windows 98/Me/NT/2000 และ OS/2 อีกด้วย

ระบบไฟล์ FAT ถูกนำมาใช้โดยใช้ตารางการจัดสรรไฟล์ (FAT - ตารางการจัดสรรไฟล์) และคลัสเตอร์ FAT คือหัวใจสำคัญของระบบไฟล์ เพื่อความปลอดภัย FAT จะถูกทำซ้ำเพื่อปกป้องข้อมูลจากการถูกลบโดยไม่ตั้งใจหรือการทำงานผิดพลาด คลัสเตอร์เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของระบบ FAT สำหรับการจัดเก็บข้อมูล หนึ่งคลัสเตอร์ประกอบด้วยเซกเตอร์ดิสก์ในจำนวนคงที่ บันทึก FAT ที่คลัสเตอร์ใช้งานอยู่ ซึ่งว่าง และตำแหน่งของไฟล์ภายในคลัสเตอร์

ไขมัน-32

FAT32 เป็นระบบไฟล์ที่สามารถใช้งานได้กับ Windows 95 OEM Service Release 2 (เวอร์ชัน 4.00.950B), Windows 98, Windows Me และ Windows 2000 อย่างไรก็ตาม DOS, Windows 3.x, Windows NT 3.51/4.0 และอื่นๆ รุ่นแรกๆ Windows 95 และ OS/2 ไม่รู้จัก FAT32 และไม่สามารถโหลดหรือใช้ไฟล์บนดิสก์หรือพาร์ติชัน FAT32 ได้

FAT32 เป็นการพัฒนาระบบไฟล์ FAT ขึ้นอยู่กับตารางการกระจายไฟล์แบบ 32 บิต ซึ่งเร็วกว่าตาราง 16 บิตที่ใช้โดยระบบ FAT ด้วยเหตุนี้ FAT32 จึงรองรับดิสก์หรือพาร์ติชันที่ใหญ่กว่ามาก (สูงสุด 2 TB)

เอ็นทีเอฟเอส

เอ็นทีเอฟเอส ( เทคโนโลยีใหม่ File System) มีเฉพาะใน Windows NT/2000 เท่านั้น ไม่แนะนำให้ใช้ NTFS บนดิสก์ที่มีขนาดเล็กกว่า 400 MB เนื่องจากต้องใช้พื้นที่จำนวนมากสำหรับโครงสร้างระบบ

โครงสร้างส่วนกลางของระบบไฟล์ NTFS คือ MFT (Master File Table) NTFS จะจัดเก็บสำเนาของส่วนสำคัญของตารางหลายชุดเพื่อป้องกันปัญหาและการสูญหายของข้อมูล

HPFS

HPFS (High Performance File System) เป็นระบบไฟล์สิทธิพิเศษสำหรับ OS/2 ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยรุ่นเก่าเช่นกัน เวอร์ชันของ Windowsเอ็น.ที.

ต่างจากระบบไฟล์ FAT HPFS จัดเรียงไดเร็กทอรีตามชื่อไฟล์ HPFS ยังใช้โครงสร้างที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการจัดระเบียบไดเร็กทอรี ด้วยเหตุนี้ การเข้าถึงไฟล์จึงมักจะเร็วกว่าและพื้นที่ถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบไฟล์ FAT

HPFS กระจายข้อมูลไฟล์เป็นเซกเตอร์มากกว่าคลัสเตอร์ หากต้องการบันทึกแทร็กที่มีเซกเตอร์หรือไม่ได้ใช้งาน HPFS จะจัดระเบียบดิสก์หรือพาร์ติชั่นเป็นกลุ่มขนาด 8 MB การจัดกลุ่มนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพเนื่องจากหัวอ่าน/เขียนไม่จำเป็นต้องกลับไปเป็นศูนย์ทุกครั้งที่ระบบปฏิบัติการต้องการเข้าถึงข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่ว่างหรือตำแหน่งของไฟล์ที่ต้องการ

ระบบไฟล์เน็ตแวร์

ระบบปฏิบัติการ Novell NetWare ใช้ระบบไฟล์ NetWare ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้งานโดยบริการของ NetWare โดยเฉพาะ

Linux Ext2 และ Linux Swap

ระบบไฟล์ Linux Ext2 และ Linux ได้รับการพัฒนาสำหรับ Linux OS (UNIX เวอร์ชันจำหน่ายฟรี) ระบบไฟล์ Linux Ext2 รองรับดิสก์หรือพาร์ติชันที่มีขนาดสูงสุด 4 TB

ไดเร็กทอรีและเส้นทางไฟล์

ให้เราพิจารณาโครงสร้างพื้นที่ดิสก์ของระบบ FAT เป็นตัวอย่างที่ง่ายที่สุด

โครงสร้างข้อมูลพื้นที่ดิสก์เป็นตัวแทนภายนอกที่มุ่งเน้นผู้ใช้ของพื้นที่ดิสก์ และถูกกำหนดโดยองค์ประกอบต่างๆ เช่น วอลุ่ม (โลจิคัลไดรฟ์) ไดเร็กทอรี (โฟลเดอร์ ไดเร็กทอรี) และไฟล์ องค์ประกอบเหล่านี้จะใช้เมื่อผู้ใช้สื่อสารกับระบบปฏิบัติการ การสื่อสารดำเนินการโดยใช้คำสั่งที่ดำเนินการเข้าถึงไฟล์และไดเร็กทอรี

แหล่งที่มาของข้อมูล

1. วิทยาการคอมพิวเตอร์: หนังสือเรียน. – การแก้ไขครั้งที่ 3 เอ็ด / เอ็ด. เอ็น.วี. มาคาโรวา. – อ.: การเงินและสถิติ, 2545. – 768 หน้า: ป่วย.
2. วูล์ฟ วี.เค. ศึกษาโครงสร้างการทำงานของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ห้องปฏิบัติการห้องปฏิบัติการ. บทช่วยสอน- สำนักพิมพ์ของ Kurgan State University, 2547 – 72 น.

ความเร็วและความน่าเชื่อถือของเครื่องบันทึกสมัยใหม่จะเป็นที่อิจฉาของรถ Formula 1 ทุกคัน ComputerBild อธิบายว่าข้อมูลไปอยู่ในซีดี ดีวีดี และบลูเรย์ดิสก์ได้อย่างไร

การบันทึกเพลงและภาพยนตร์บนสื่อออปติคัลเป็นกระบวนการที่คุ้นเคย เหมือนกับการใช้เทปแม่เหล็กเมื่อ 20 ปีก่อน แต่ราคาถูกกว่ามาก สื่อประเภทต่างๆ แตกต่างกันอย่างไร และข้อมูลบันทึกไว้อย่างไร

การตอกและการเผาไหม้

ในการผลิตแผ่นดิสก์ที่มีเพลง ภาพยนตร์ หรือเกมทางอุตสาหกรรม ข้อมูลจะถูกบันทึกลงบนสื่อโดยการประทับตรา ซึ่งเป็นกระบวนการที่ชวนให้นึกถึงการผลิตแผ่นเสียง ข้อมูลบนดิสก์จะถูกจัดเก็บในรูปแบบของการเยื้องเล็กๆ คอมพิวเตอร์และเครื่องบันทึกดีวีดีที่บ้านทำงานนี้แตกต่างออกไป - ใช้ลำแสงเลเซอร์

สื่อออปติคอลที่สามารถบันทึกได้ตัวแรกคือ CD-R ที่สามารถเขียนได้ครั้งเดียว เมื่อจัดเก็บข้อมูลบนดิสก์ดังกล่าว ลำแสงเลเซอร์จะให้ความร้อนแก่ชั้นการทำงานของดิสก์ซึ่งประกอบด้วยสีย้อม จนถึงประมาณ 250 ° C ซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี จุดมืดทึบเกิดขึ้นเมื่อเลเซอร์ถูกทำให้ร้อน นี่แหละที่มาของคำว่า "เผา"

ในทำนองเดียวกัน ข้อมูลจะถูกถ่ายโอนไปยัง DVD ซึ่งสามารถเขียนได้เพียงครั้งเดียว แต่ไม่มีจุดด่างดำเกิดขึ้นบนพื้นผิวของแผ่น CD, DVD และ Blu-ray ที่เขียนซ้ำได้ ชั้นการทำงานของไดรฟ์เหล่านี้ไม่ใช่สีย้อม แต่เป็นโลหะผสมพิเศษ เมื่อถูกความร้อนด้วยเลเซอร์จนถึงประมาณ 600 °C มันจะเปลี่ยนจากสถานะผลึกไปเป็นสถานะอสัณฐาน บริเวณที่สัมผัสกับเลเซอร์จะมีสีเข้มกว่าจึงมีคุณสมบัติการสะท้อนแสงที่แตกต่างกัน

สื่อจัดเก็บข้อมูล

แผ่นดิสก์ที่มีไว้สำหรับบันทึกที่บ้านจะมีความหนาเท่ากัน (1.2 มม.) และมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน (12 หรือ 8 ซม.) เท่ากับแผ่นดิสก์ที่ใช้บันทึกข้อมูลทางอุตสาหกรรม สื่อออปติคัลมีโครงสร้างหลายชั้น

พื้นผิวฐานสำหรับจานซึ่งทำจากโพลีคาร์บอเนตมีความโปร่งใส ไม่มีสี และค่อนข้างทนทานต่ออิทธิพลของวัสดุโพลีเมอร์ภายนอก

ชั้นทำงาน.สำหรับซีดีและดีวีดีที่บันทึกได้ จะประกอบด้วยสีย้อมออร์แกนิก และสำหรับซีดี ดีวีดี (RW, RAM) และดิสก์ Blu-ray ที่เขียนซ้ำได้นั้นถูกสร้างขึ้นจากโลหะผสมพิเศษที่สามารถเปลี่ยนสถานะเฟสได้ ชั้นทำงานถูกล้อมรอบด้วยสารฉนวนทั้งสองด้าน

ชั้นสะท้อนแสงอลูมิเนียม เงิน หรือทองถูกนำมาใช้เพื่อสร้างชั้นสำหรับการสะท้อนลำแสงเลเซอร์

ชั้นป้องกันมีเพียงซีดีและแผ่นดิสก์ Blu-ray เท่านั้นที่ติดตั้งไว้ เป็นสารเคลือบวานิชชนิดแข็ง

ฉลาก.ด้านบนของแผ่นดิสก์มีการทาชั้นวานิช - ที่เรียกว่าฉลาก ชั้นนี้สามารถดูดซับความชื้นได้ เพื่อให้หมึกที่ปรากฏบนพื้นผิวของสื่อระหว่างการพิมพ์แห้งเร็ว

ความแตกต่างระหว่างซีดี ดีวีดี และบลูเรย์ดิสก์

สื่อเหล่านี้มีลักษณะที่แตกต่างกัน ประการแรก ความสามารถที่แตกต่างกัน แผ่นดิสก์ Blu-ray สามารถเก็บข้อมูลได้ถึง 25 GB, DVD สามารถเก็บข้อมูลได้น้อยกว่า 5 เท่า และ CD สามารถเก็บข้อมูลได้น้อยกว่า 35 เท่า ไดรฟ์ Blu-ray ใช้เลเซอร์สีน้ำเงินในการอ่านและเขียนข้อมูล ความยาวคลื่นของมันสั้นกว่าไดรฟ์ DVD และ CD แบบเลเซอร์สีแดงประมาณ 1.5 เท่า สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถบันทึกข้อมูลจำนวนมากขึ้นอย่างมากบนพื้นผิวของดิสก์ที่เท่ากัน

รูปแบบสื่อ

สื่อออปติคัลประเภทต่อไปนี้มีจำหน่ายในท้องตลาดในปัจจุบัน

ซีดี-อาร์แผ่นซีดีที่บันทึกได้สามารถเก็บข้อมูลได้มากถึง 700 MB นอกจากนี้ยังมีดิสก์ที่มีความจุ 800 MB แต่เครื่องบันทึกและเครื่องเล่นตามบ้านไม่รองรับทั้งหมด miniCD ขนาด 8 เซนติเมตรสามารถบันทึกข้อมูลได้ 210 MB

ซีดี-RW.สื่อที่เขียนซ้ำได้มีความจุเท่ากับ CD-R

ดีวีดี-อาร์/ดีวีดี+อาร์ดีวีดีแบบบันทึกได้เก็บข้อมูลได้ 4.7 GB miniDVD ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 ซม. – 1.4 GB

ดีวีดี-R DL/ดีวีดี+R DLคำนำหน้า DL ย่อมาจาก Dual Layer (DVD-R) หรือ Double Layer (DVD+R) ซึ่งสอดคล้องกับสื่อสองชั้น ความจุ – 8.5GB. ดิสก์ขนาดแปดเซนติเมตรสามารถจุได้ถึง 2.6 GB

ดีวีดี-RW/ดีวีดี+RWสื่อชั้นเดียวประเภทนี้สามารถทนต่อรอบการเขียนได้หลายร้อยรอบ เช่นเดียวกับดีวีดีที่เขียนครั้งเดียว ดิสก์ที่เขียนซ้ำได้มีความจุ 4.7 GB ในขณะที่ดิสก์ 8 ซม. มีความจุประมาณ 1.4 GB

ดีวีดีแรมสื่อเหล่านี้มีความจุเท่ากับดีวีดีชั้นเดียว นอกจากนี้ยังมีดิสก์สองชั้นที่เก็บข้อมูลได้มากเป็นสองเท่า DVD-RAM สามารถทนต่อรอบการเขียนได้ถึง 100,000 รอบ แต่มีเครื่องเล่น DVD เพียงไม่กี่เครื่องเท่านั้นที่ใช้งานได้กับแผ่นดิสก์เหล่านี้ ข้อมูลไม่ได้ถูกเขียนบนรางเกลียว แต่อยู่ในเซกเตอร์บนรางวงแหวน เช่นเดียวกับบนจาน ฮาร์ดไดรฟ์- เครื่องหมายที่กำหนดขอบเขตของเซกเตอร์จะมองเห็นได้ชัดเจนบนพื้นผิวของ DVD-RAM - การมีอยู่ของสื่อเหล่านี้ทำให้ง่ายต่อการแยกแยะสื่อประเภทนี้จากสื่ออื่น

BD-R/BD-R DL- ตัวย่อที่ใช้เรียกแผ่นดิสก์ Blu-ray ที่สามารถบันทึกได้ สื่อ BD-R มีชั้นการทำงานหนึ่งชั้นที่สามารถเก็บข้อมูลได้ 25 GB BD-R DL มีชั้นการทำงาน 2 ชั้น จึงมีความจุสูงกว่า 2 เท่า

BD-RE/BD-RE DLดิสก์ Blu-ray แบบเขียนซ้ำได้มีรอบการเขียน 1,000 รอบ พวกเขาสามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากเท่ากับสื่อที่ไม่สามารถเขียนซ้ำได้

"บวก" และ "ลบ"

การปรากฏตัวของสื่อ "บวก" และ "ลบ" เป็นผลมาจากสงครามรูปแบบที่มีมายาวนาน ในขั้นต้น ตัวแทนของอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์อาศัยรูปแบบ "บวก" และผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคได้ส่งเสริมรูปแบบ "ลบ" ให้เป็นมาตรฐานสำหรับดีวีดีที่บันทึกได้ เครื่องบันทึกและเครื่องเล่นสมัยใหม่รองรับทั้งสองรูปแบบ

ทั้งสองไม่มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเหนืออีกฝ่าย สื่อทั้งสองประเภทใช้วัสดุชนิดเดียวกัน ดังนั้นจึงไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างดิสก์ "บวก" และ "ลบ" จากผู้ผลิตรายเดียวกัน

คุณภาพการบันทึก

คุณภาพการบันทึกของสื่อในรูปแบบเดียวกันอาจแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับรุ่นเครื่องบันทึกที่ใช้เป็นอย่างมาก ความเร็วในการบันทึกก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน ยิ่งต่ำเท่าใด จำนวนข้อผิดพลาดก็จะยิ่งน้อยลงและคุณภาพก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

เครื่องบันทึกและความเข้ากันได้ของสื่อ

ไม่ใช่ว่าเครื่องบันทึกทุกเครื่องจะสามารถบันทึกลงแผ่นดิสก์ทุกรูปแบบได้โดยไม่มีข้อยกเว้น มีข้อจำกัดบางประการ

เครื่องบันทึกซีดีไม่สามารถทำงานร่วมกับแผ่น DVD และ Blu-ray

เครื่องบันทึกดีวีดีเขียนซีดีและดีวีดี แต่ไม่รองรับรูปแบบ Blu-ray

เครื่องบันทึกบลูเรย์พวกเขาบันทึกเป็น Blu-ray เช่นเดียวกับซีดีและดีวีดี

ลายเซ็นบนแผ่นดิสก์

ควรลงนามในสื่อที่มีข้อมูลอยู่ทันทีเพื่อไม่ให้สับสนในภายหลัง ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี

ช่องว่างที่พิมพ์ได้ ด้านบนของแผ่นดิสก์เหล่านี้เคลือบเงา บนพื้นผิวดังกล่าวคุณสามารถพิมพ์ข้อความและรูปภาพโดยใช้เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทและ MFP ที่มาพร้อมกับถาดพิเศษ ราคาของแผ่นดิสก์ก็ไม่แตกต่างจากราคาปกติ

ลายเซ็นโดยใช้เครื่องบันทึกการรองรับเทคโนโลยี LightScribe หรือ Labelflash ของเครื่องบันทึกทำให้คุณสามารถพิมพ์ภาพและข้อความสีเดียวบนพื้นผิวของสื่อสิ่งพิมพ์ที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ จริงอยู่ที่กระบวนการนี้อาจใช้เวลานานถึง 30 นาที และค่าใช้จ่ายของแผ่นดิสก์ LightScribe ก็ประมาณสองเท่าของค่าใช้จ่ายของแผ่นดิสก์ทั่วไป สื่อที่รองรับ Labelflash จะมีราคาสูงกว่านี้อีก

เทคโนโลยี LabelTag ใหม่พัฒนาโดยผู้ผลิตเครื่องบันทึก Lite-On และเกี่ยวข้องกับการใส่ข้อความลงบนพื้นผิวการทำงานของแผ่นดิสก์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้สื่อพิเศษ อย่างไรก็ตาม พื้นที่ดิสก์จะสิ้นเปลืองเนื่องจากข้อความถูกเขียนลงบนแทร็กโดยตรง และคำจารึกนั้นสามารถอ่านได้ก็ต่อเมื่อพื้นที่ที่มีข้อความตัดกันอย่างสดใสกับชิ้นส่วนที่ว่างเปล่า

ลายเซ็นที่ทำด้วยมือในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องซื้อมาร์กเกอร์พิเศษที่มีปลายโค้งมนที่อ่อนนุ่มและหมึกไร้ตัวทำละลาย เครื่องหมายอื่นๆ อาจกัดกร่อนพื้นผิวแผ่นดิสก์และทำให้เกิดรอยขีดข่วนได้

การใช้สติ๊กเกอร์คุณสามารถพิมพ์สติกเกอร์บนเครื่องพิมพ์ใดก็ได้ อย่างไรก็ตาม ไม่แนะนำให้ติดกาว เนื่องจากมักจะทำให้เกิดความเสียหายต่อพื้นผิวของดิสก์ และทำให้ข้อมูลสูญหาย อาจเกิดขึ้นได้ว่าฉลากหลุดออกมาระหว่างการเล่นแผ่นดิสก์ ในกรณีนี้ออปติคัลไดรฟ์อาจเสียหาย

ระยะเวลาการจัดเก็บข้อมูล

ผู้ผลิตดิสก์มักระบุอายุการจัดเก็บไว้ที่ 30 ปีขึ้นไปสำหรับข้อมูลในสื่อ อย่างไรก็ตาม ระยะเวลาดังกล่าวจะเกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะการเก็บรักษาที่เหมาะสมเท่านั้น - ในที่แห้ง เย็น และมืด คุณภาพการบันทึกจะต้องสูง

หากใช้บ่อยๆ อายุการใช้งานของแผ่นดิสก์ที่เบิร์นเองจะลดลงอย่างมาก ในระหว่างการเล่น สื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงและความเครียดทางกลไก การสูญเสียข้อมูลอาจเกิดจากรอยขีดข่วนหรือการปนเปื้อน

การถ่ายโอนข้อมูลไปยังดิสก์

สื่อออปติคัลทั้งหมด ยกเว้น DVD-RAM จะมีรางรูปเกลียวที่ทอดจากกึ่งกลางของดิสก์ไปยังขอบด้านนอก ข้อมูลจะถูกบันทึกลงบนแทร็กนี้โดยใช้ลำแสงเลเซอร์ เมื่อเผาไหม้ ลำแสงเลเซอร์จะสร้างจุดเล็ก ๆ บนชั้นสะท้อนแสง - หลุม (จากหลุมอังกฤษ - รู) พื้นที่ที่ไม่ได้สัมผัสกับเลเซอร์เรียกว่าดินแดน (จากดินแดนอังกฤษ - พื้นผิว) เมื่อแปลเป็นภาษาของระบบจัดเก็บข้อมูลไบนารี Pita ตรงกับ 0 และ Land ตรงกับ 1

เมื่อเล่นแผ่นดิสก์ ข้อมูลจะถูกอ่านโดยใช้เลเซอร์ เนื่องจากการสะท้อนแสงของหลุมและพื้นดินที่แตกต่างกัน ไดรฟ์จึงจดจำบริเวณที่มืดและสว่างของดิสก์ได้ ดังนั้นลำดับของศูนย์และลำดับที่ประกอบเป็นไฟล์ฟิสิคัลทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้นจึงถูกอ่านจากสื่อ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี ความยาวคลื่นของลำแสงเลเซอร์ที่ใช้ในเครื่องบันทึกจึงลดลงทีละน้อย ซึ่งทำให้สามารถปรับปรุงความแม่นยำในการโฟกัสได้อย่างมาก แทร็กแคบลง หลุมมีขนาดเล็กลง และสามารถวางข้อมูลจำนวนมากขึ้นบนพื้นที่เท่ากันของดิสก์ได้ ยิ่งความยาวคลื่นสั้น ระยะห่างระหว่างชั้นทำงานและเลเซอร์ก็จะยิ่งสั้นลง

การผลิตสื่อ

เมื่อใช้ DVD เป็นตัวอย่าง ComputerBild จะอธิบายวิธีการผลิตสื่อออพติคัลและการผลิตแผ่นดิสก์ประเภทอื่นๆ แตกต่างกันอย่างไร

1. ในการหล่อพื้นผิวพลาสติก โพลีคาร์บอเนตซึ่งได้รับความร้อนถึง 350 °C จะถูกป้อนเข้าไปในแม่พิมพ์โดยใช้การฉีดขึ้นรูป รางเกลียวด้วยกล้องจุลทรรศน์ในรูปแบบของร่อง (Pre-Groove) ถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของฐานโดยใช้เมทริกซ์ แทร็กนี้ไม่เพียงแต่บันทึกข้อมูลเท่านั้น แต่ยังมีสัญญาณเพื่อซิงโครไนซ์ไดรฟ์แกนหมุนของเครื่องบันทึกอีกด้วย หลังจากทำให้พื้นผิวเย็นลงถึง 60 °C แล้ว ให้ทำรูตรงกลาง จากนั้นอุณหภูมิจะลดลงเหลือ 25 °C และเริ่มการประมวลผลเพิ่มเติม โดยทั่วไปดีวีดีจะประกอบด้วยชั้นโพลีคาร์บอเนต 2 ชั้น แต่ละชั้นมีความหนา 0.6 มม. สำหรับดีวีดีแบบบันทึกเลเยอร์เดียว จะมีเพียงเลเยอร์เดียวเท่านั้นที่จะถูกประมวลผลเพิ่มเติม ตามที่อธิบายไว้ในขั้นตอนที่ 2-3 ในขณะที่ดีวีดีแบบสองชั้นนั้น ทั้งสองเลเยอร์จะถูกประมวลผล แผ่นซีดีและบลูเรย์มีความหนา 1.2 มม. เพียงชั้นเดียวเท่านั้น

2. ชั้นการทำงานของซีดีและดีวีดีที่สามารถบันทึกได้ถูกสร้างขึ้นโดยการหมุนเหวี่ยง การใช้เครื่องจ่าย สีย้อมจะถูกฉีดลงบนพื้นผิวของดิสก์ที่หมุนด้วยความเร็วคงที่ในบริเวณรูตรงกลางและกระจายอย่างสม่ำเสมอบนพื้นผิวของพาหะ

3. ชั้นสะท้อนแสงถูกนำไปใช้กับดิสก์โดยใช้การสปัตเตอร์ไอออนพลาสม่า ในห้องสุญญากาศแผ่นอลูมิเนียมเงินหรือทองจะถูกถล่มด้วยไอออนที่มีประจุซึ่งทำให้อะตอมของโลหะหลุดออกมา - มันยังคงอยู่บนพื้นผิวของชั้นการทำงานของช่องว่าง สำหรับแผ่นซีดี ดีวีดี และบลูเรย์ที่เขียนซ้ำได้ ชั้นการทำงานและชั้นสะท้อนแสงทั้งหมดจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้สปัตเตอร์ไอออนพลาสม่า ในสี่ห้องนั้น ชั้นฉนวนชั้นแรก ชั้นทำงาน ชั้นฉนวนที่สอง และชั้นสะท้อนแสงจะถูกนำไปใช้กับดิสก์ตามลำดับ เมื่อผลิตแผ่นดิสก์ Blu-ray การดำเนินการเหล่านี้จะดำเนินการในลำดับย้อนกลับ

4. ฐานโพลีคาร์บอเนตสองอันติดกาวเข้าด้วยกัน สำหรับแผ่นซีดีและบลูเรย์ แทนที่จะใช้ฐานที่สอง จะมีการเคลือบเงาซึ่งถูกทำให้แห้งภายใต้หลอดอัลตราไวโอเลต การเคลือบวานิชของแผ่นดิสก์ Bly-ray มีความทนทานเป็นพิเศษ ในขณะที่ดีวีดีไม่จำเป็นต้องมีชั้นเคลือบป้องกัน

5. ในขั้นตอนสุดท้ายช่องว่างจะได้รับฉลากและชั้นวานิชที่ดูดซับจะถูกนำไปใช้กับแผ่นดิสก์ที่พิมพ์ได้

ผู้ให้บริการข้อมูล (ผู้ให้บริการข้อมูล) – วัตถุวัสดุใด ๆ ที่บุคคลใช้เพื่อจัดเก็บข้อมูล ตัวอย่างเช่น หิน ไม้ กระดาษ โลหะ พลาสติก ซิลิคอน (และสารกึ่งตัวนำประเภทอื่น ๆ ) เทปที่มีชั้นแม่เหล็ก (ในม้วนและตลับ) วัสดุถ่ายภาพ พลาสติกที่มีคุณสมบัติพิเศษ (เช่น ใน ออปติคัลดิสก์) และอื่น ๆ เป็นต้น

ผู้ให้บริการข้อมูลสามารถเป็นวัตถุใดก็ได้ที่สามารถอ่าน (อ่าน) ข้อมูลในนั้นได้

สื่อเก็บข้อมูลใช้สำหรับ:

• บันทึก;
• พื้นที่จัดเก็บ;
• การอ่าน;
• การส่ง (การกระจาย) ข้อมูล

บ่อยครั้งที่สื่อจัดเก็บข้อมูลนั้นถูกวางไว้ในเกราะป้องกันซึ่งจะเป็นการเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในการจัดเก็บข้อมูล (เช่น วางแผ่นกระดาษไว้ในฝาครอบ ชิปหน่วยความจำวางอยู่ในพลาสติก (สมาร์ทการ์ด) แม่เหล็ก วางเทปไว้ในเคส ฯลฯ )

สื่ออิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ สื่อสำหรับการบันทึกเดี่ยวหรือหลายรายการ (โดยปกติจะเป็นดิจิทัล) ด้วยระบบไฟฟ้า:

• ออปติคัลดิสก์ (ซีดีรอม, ดีวีดีรอม, ดิสก์บลูเรย์);
• เซมิคอนดักเตอร์ (หน่วยความจำแฟลช ฟลอปปีดิสก์ ฯลฯ );
• ซีดี (ซีดี - คอมแพคดิสก์, ซีดี) ซึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้สูงสุด 700 MB
• ดีวีดี (DVD - Digital Versatile Disk, ดิสก์สากลดิจิทัล) ซึ่งมีความจุข้อมูลขนาดใหญ่กว่ามาก (4.7 GB) เนื่องจากแทร็กออปติคอลบนนั้นบางกว่าและวางหนาแน่นกว่า
• ดิสก์ HR DVD และ Blu-ray ความจุข้อมูลซึ่งมากกว่าความจุข้อมูลของ DVD 3-5 เท่าเนื่องจากการใช้เลเซอร์สีน้ำเงินที่มีความยาวคลื่น 405 นาโนเมตร

สื่ออิเล็กทรอนิกส์มีข้อได้เปรียบเหนือสื่อกระดาษอย่างมาก (แผ่นกระดาษ หนังสือพิมพ์ นิตยสาร):

• ตามปริมาณ (ขนาด) ของข้อมูลที่จัดเก็บ
• ตามต้นทุนต่อหน่วยของการจัดเก็บ
• เกี่ยวกับประสิทธิภาพและประสิทธิผลของการให้ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง (มีไว้สำหรับการจัดเก็บระยะสั้น)
• เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้โดยให้ข้อมูลในรูปแบบที่สะดวกสำหรับผู้บริโภค (การจัดรูปแบบ การเรียงลำดับ)

นอกจากนี้ยังมีข้อเสีย:

• ความเปราะบางของอุปกรณ์การอ่าน
• น้ำหนัก (มวล) (ในบางกรณี);
• การพึ่งพาแหล่งพลังงาน
• ความต้องการเครื่องอ่าน/นักเขียนสำหรับสื่อแต่ละประเภทและรูปแบบ

ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์หรือ HDD (ฮาร์ดดิสก์ (แม่เหล็ก) ไดรฟ์ HDD, HMDD) ฮาร์ดไดรฟ์– อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล) ตามหลักการบันทึกด้วยแม่เหล็ก เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลหลักในคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่

ต่างจากดิสก์ “ฟล็อปปี้ดิสก์” (ฟล็อปปี้ดิสก์) ข้อมูลใน HDD จะถูกบันทึกบนแผ่นแข็งที่เคลือบด้วยชั้นของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก - ดิสก์แม่เหล็ก HDD ใช้เพลตตั้งแต่หนึ่งเพลตขึ้นไปบนแกนเดียว ในโหมดการทำงาน หัวอ่านจะไม่สัมผัสพื้นผิวของแผ่นเนื่องจากชั้นของอากาศที่เข้ามาซึ่งก่อตัวใกล้พื้นผิวในระหว่างการหมุนอย่างรวดเร็ว ระยะห่างระหว่างส่วนหัวและดิสก์คือหลายนาโนเมตร (ประมาณ 10 นาโนเมตรในดิสก์สมัยใหม่) และการไม่มีการสัมผัสทางกลช่วยให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานของอุปกรณ์ เมื่อดิสก์ไม่หมุน หัวจะอยู่ที่แกนหมุนหรืออยู่นอกดิสก์ในโซนที่ปลอดภัย (“การจอดรถ”) โดยไม่รวมการสัมผัสที่ผิดปกติกับพื้นผิวของดิสก์

นอกจากนี้ สื่อเก็บข้อมูลมักจะรวมกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ไดรฟ์ และหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งต่างจากฟล็อปปี้ดิสก์ ฮาร์ดไดรฟ์ดังกล่าวมักใช้เป็นสื่อบันทึกข้อมูลแบบถอดไม่ได้

ปัจจุบันแผ่นดิสก์แบบออปติคัล (เลเซอร์) เป็นสื่อจัดเก็บข้อมูลที่ได้รับความนิยมมากที่สุด พวกเขาใช้หลักการทางแสงในการบันทึกและอ่านข้อมูลโดยใช้ลำแสงเลเซอร์

ดีวีดีสามารถบรรจุสองชั้นได้ (ความจุ 8.5 GB) โดยทั้งสองชั้นมีพื้นผิวสะท้อนแสงที่บรรจุข้อมูล นอกจากนี้ ความจุข้อมูลของ DVD ยังสามารถเพิ่มได้อีกสองเท่า (สูงสุด 17 GB) เนื่องจากสามารถบันทึกข้อมูลได้ทั้งสองด้าน

ออปติคัลดิสก์ไดรฟ์แบ่งออกเป็นสามประเภท:

• ไม่มีความสามารถในการบันทึก - ซีดีรอมและดีวีดีรอม (ROM - หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว, หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว) บน แผ่นซีดี-อาร์ OM และ DVD-ROM จัดเก็บข้อมูลที่บันทึกไว้ในระหว่างกระบวนการผลิต เป็นไปไม่ได้ที่จะเขียนข้อมูลใหม่ถึงพวกเขา
• เขียนเพียงครั้งเดียวและอ่านได้หลายครั้ง – CD-R และ DVD±R (R – บันทึกได้ เขียนได้) บนแผ่นดิสก์ CD-R และ DVD±R สามารถเขียนข้อมูลได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น
• เขียนซ้ำได้ – CD-RW และ DVD ± RW (RW – เขียนซ้ำได้ เขียนซ้ำได้) บนแผ่นดิสก์ CD-RW และ DVD±RW ข้อมูลสามารถเขียนและลบได้หลายครั้ง

ลักษณะสำคัญของออปติคัลไดรฟ์:

• ความจุดิสก์ (ซีดี – สูงสุด 700 MB, ดีวีดี – สูงสุด 17 GB)
• ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลจากสื่อไปยัง RAM - วัดเป็นเศษส่วนของความเร็ว 150 KB/วินาที สำหรับไดรฟ์ซีดี
• เวลาในการเข้าถึง - เวลาที่ต้องใช้ในการค้นหาข้อมูลบนดิสก์ วัดเป็นมิลลิวินาที (สำหรับ CD 80–400 ms)

ปัจจุบันมีการใช้ไดรฟ์ซีดี 52 สปีดอย่างแพร่หลาย - สูงถึง 7.8 MB/วินาที ดิสก์ CD-RW เขียนด้วยความเร็วต่ำกว่า (เช่น 32x) ดังนั้น ไดรฟ์ซีดีจึงมีตัวเลขสามตัวกำกับไว้ “ความเร็วในการอ่าน x ความเร็วในการเขียน CD-R x ความเร็วในการเขียน CD-RW” (เช่น “52x52x32”)
ไดรฟ์ดีวีดีจะมีตัวเลขสามตัวกำกับไว้ด้วย (เช่น "16x8x6")

หากปฏิบัติตามกฎการจัดเก็บ (จัดเก็บไว้ในกล่องในตำแหน่งตั้งตรง) และใช้งาน (โดยไม่ทำให้เกิดรอยขีดข่วนหรือการปนเปื้อน) สื่อแบบออปติกสามารถเก็บรักษาข้อมูลได้นานหลายทศวรรษ

หน่วยความจำแฟลชหมายถึงเซมิคอนดักเตอร์ของหน่วยความจำที่สามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ด้วยไฟฟ้า (EEPROM) ขอบคุณ โซลูชั่นทางเทคนิค, ต้นทุนต่ำ, ปริมาณมาก, ใช้พลังงานต่ำ, ความเร็วสูง, ความกะทัดรัดและความแข็งแรงเชิงกล, หน่วยความจำแฟลชถูกสร้างไว้ในอุปกรณ์พกพาดิจิทัลและสื่อบันทึกข้อมูล ข้อได้เปรียบหลักของอุปกรณ์นี้คือไม่ลบเลือนและไม่ต้องใช้ไฟฟ้าในการจัดเก็บข้อมูล ข้อมูลทั้งหมดที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำแฟลชสามารถอ่านได้ไม่จำกัดจำนวนครั้ง แต่น่าเสียดายที่จำนวนรอบการเขียนเสร็จสมบูรณ์นั้นมีจำกัด

หน่วยความจำแฟลชมีข้อดีของมัน หน้าไดรฟ์อื่นๆ ( ฮาร์ดไดรฟ์และออปติคัลไดรฟ์)รวมถึงข้อบกพร่องซึ่งคุณสามารถทำความคุ้นเคยได้จากตารางด้านล่าง