Файл: Сравнительный анализ способов и устройств хранения информации.pdf

Вслед за DVD в конце 2001 года появились устройства Blu-Ray, позволяющие работать в синей области спектра с длиной волны , равной 450–400 нм. Blu-Ray - формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. В новой технологии появились кардинальные изменения в логической структуре диска, стоимости и других параметрах. Длина волны синего лазера укоротилась до 405 нм, что позволило позиционировать луч намного точнее, следовательно, и размещать данные на диске с большей плотностью. Более короткая длина волны сине-фиолетового лазера позволяет хранить больше информации на 12 см дисках того же размера, что и у CD/DVD. BD является продуктом нового поколения, наиболее прогрессивным, отвечающим "требованиям нашего времени", чем CD и DVD.

Анализируем запись информации на оптические носители (CD-R/RW, DVD-R/RW, BD-R/RW).

Достоинства:

• Дешевизна дисков.

Недостатки:

• Очень ограниченный объем хранимой информации;
• Нет возможности произвести перезапись информации (кроме RW дисков, но само долговременное хранение на них информации опасно, в силу своих технических особенностей, да и я считаю издевательством над самим собой постоянную запись или перезапись медленных RW дисков);
• С ростом объема данных количество записанных дисков тоже растет, они начинают занимать много места, становиться трудно контролировать — что, куда и когда записал;
• Не совместимость некоторых оптических носителей с приводами для их чтения;
• Без должного отношения к хранению и эксплуатации диски получают механические повреждения, что приводит к невозможности прочитать с него информацию. SSD диски: на смену жестким дискам приходит новый тип - SSD (Solid State Disk) – твердотельный накопитель, который работает по принципу флеш-памяти USB. Одна из самых важных его отличительных черт от обычных винчестеров и оптических накопителей – в его устройство не входит никаких подвижных деталей и механических компонентов. Накопители данного типа, как это часто бывает, изначально разрабатывались исключительно для военных целей, а также для высокоскоростных серверов

Преимущества по сравнению с жёсткими дисками:

• меньше время загрузки системы;
• производительность: скорость чтения и записи до 270 МБ/с;
• низкая потребляемая мощность;
• высокая механическая стойкость;
• широкий диапазон рабочих температур;
• отсутствие движущихся частей;
• полное отсутствие шума от движущихся частей и охлаждающих вентиляторов;
• практически устойчивое время считывания файлов вне зависимости от их расположения или фрагментации;
• малый размер и вес.

Недостатки;

• стоимость
• ограниченное количество циклов чтения/записи, т.е. ограниченный срок службы.

  1. Стримеры

Стримеры – это устройство, предназначенное для резервного копирования больших объемов данных. Носителем является кассета с магнитной лентой (рис.6 ).

Рисунок 6 Накопитель на магнитной ленте, кассеты с магнитной лентой

Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность, связанная прежде всего с тем, что магнитная лента — это устройство последовательного доступа и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя). Стримеры широко используют в системах разведки, безопасности, связи, навигации и в десятке других областей, где надо непрерывно записывать огромные массивы данных при безусловном обеспечении надежности хранения. Стоит отметить, что объем хранимых данных у стримера измеряется не в мега /гигабайтах, как это свойственно для всех остальных типов внешних накопителей, а в терабайтах.

2.5 Флэш-память

Флэш-памятью ( от английского "вспышка", "кадр") называется особый вид энергонезависимой перезаписываемой полупроводниковой памяти. Этот тип памяти не содержит механических элементов, допускает многократное изменение находящейся на ней информации и не требует дополнительной энергии для её хранения. Идеологически флэш-память сочетает в себе память с произвольной выборкой ( Random Access Memory - RAM ) и постоянное запоминающее устройство ( Read Only Memory - ROM ), т.е. позволяет изменять информацию как RAM и не теряет информацию при отключении питания как ROM ( информация, записанная на флэш-память, может храниться до 100 лет и допускает до 1 млн. циклов перезаписи ). Отдельная ячейка флэш-памяти состоит из особого транзистора и отличается от ячеек другой полупроводниковой памяти отсутствием конденсаторов и возможностью хранения сразу несколько бит информации. Благодаря отсутствию подвижных механических частей флэш - память чрезвычайно устойчива к падениям и влажности. Другим преимуществом флэш-памяти перед традиционными жесткими дисками и носителями DVD/CD является значительно меньшее ( в 20 и более раз ) потребление энергии во время работы. Немаловажным является и размер флэш-памяти - она гораздо компактнее большинства других традиционных механических носителей. Благодаря перечисленным достоинствам и особенностям флэш-память является идеальным универсальным носителем информации для множества портативных устройств: цифровых фото- и видеокамер, сотовых телефонов с поддержкой мультимедиа, портативных компьютеров, МП3- плейеров и др. (рис 7)

Рисунок 7 Различные виды флэш-накопителей

Существуют различные точки зрения на авторство технологи флэш и всё- же первоначально производство флэш-памяти было начато на заводах корпорации Toshiba. Флэш-память использует особый тип ячейки, созданной на базе транзистора. Основная особенность заключается в том, что стирание её содержимого выполняется либо для всей микрохемы, либо для определенного блока ( кадра ). Обычно размер такого блока составляет от 256 байт до 256 Кбайт. Простота устройства и принципа работы флэш-памяти выгодно сказывается на её себестоимости, но имеет и другую сторону. Так как работа производится только с блоками данных, то для того, чтобы изменить содержимое нескольких ячеек памяти, приходится считывать весь блок, в котором они находятся, в специальный буфер, изменять в нем значение требуемых ячеек, а затем переносить измененные данные из буфера обратно. Поэтому производительность ( скорость работы флэш-памяти) будет максимальной лишь при работе с большими объемами данных, запись которых происходит последовательными блоками, минуя изменения в буфере. Существуют микросхемы, которые с целью оптимизации быстродействия, имеют возможность работы с блоками памяти разных размеров, адаптируясь к выполняемой задаче. Самыми популярным среди пользователей ПК являются носители памяти в виде брелоков с USB - интерфейсом. Они выполнены дизайнерами в самых различных формах и цветах, а вот внутреннее оснащение у всех флэшек приблизительно одинаковое. Про технические характеристики говорить не имеет смысла, поскольку скорости растут с каждым днем, как и максимальные объемы, а габариты и вес не имеют особого значения. Как и у любого другого устройства у флешки есть свои недостатки: она чувствительна к электростатическому разряду — обычное явление в быту, особенно зимой. Объем USB – флеш накопителя составляет 2ГБ, 4ГБ, 8ГБ, 16ГБ, 32ГБ, 64ГБ и более, например, 128ГБ и 256ГБ. Вопрос цены: чем больше память флешки, тем выше ее цена на рынке.

• 1. Облачные хранилища

Самым новым и модным средством хранения личных данных являются облачные хранилища (рис.8). Суть в том, что компании, предоставляющие эти сервисы, организовывают огромные хранилища (на все тех же жестких дисках) и предоставляют пользователям независимые «кусочки» этого массива для хранения данных.

Рисунок 8 Облачные хранилища

Достоинством этого способа:

• Имеется доступ к своим данным везде, где есть доступ в интернет.
• Многие сервисы предоставляют определенный объем памяти.
• Хорошая защита данных.
• Экономия места на жестком диске, что увеличивает скорость считывания информации с жесткого диска.

Недостатки:

• Возникает возможность хищения информации при передаче данных.
• В зависимости от услуг провайдера тоже может произойти утечка данных.

Заключение

Замечательным запоминающим устройством является человеческий мозг, содержащий около (10—15)–10⁹ нейронов — ячеек, совмещающих функции памяти и логической обработки информации. Объём мозга в среднем 1,5 дм³, масса 1,2 кг, потребляемая мощность около 2,5 вт. Лучшие современные электронные запоминающие устройства при такой же ёмкости занимают объём в несколько м³ при массе в десятки и сотни кг, а потребляемая мощность достигает несколько квт. Научно обоснованные прогнозы утверждают, что совершенствование электронной техники и применение новых высокоэффективных накопительных сред в сочетании с широким использованием методов бионики при решении проблем, связанных с синтезом запоминающих устройств, позволят создавать запоминающие устройства, близкие по параметрам памяти человека. Современные технологии записи информации продолжают стремительно развиваться, особенно в последние годы. Прогресс движется в сторону увеличения ёмкости, увеличения скорости и надёжности систем сохранения информации. Те решения, которые ещё вчера были приемлемы только для серверов, сегодня становятся нормальными для обычных домашних рабочих станций или даже с трудом удовлетворяющими их потребностям. Это вполне нормально, т.к. производительность процессоров стремительно растет, а программы наделяются всё большими и большими способностями. Всё это сопровождается постоянным снижением цен, что делает новейшую технику сравнительно доступной. Различные способы хранения и записи информации служат для различных целей. На сегодняшний день не существует универсального запоминающего устройства, которое может быть использовано как постоянное и переносное одновременно, и при этом быть доступным рядовым пользователям. Информацию необходимо сохранять на носителях, не зависящих от наличия напряжения, и таких размеров, которые превышают возможности всех современных видов первичной памяти. В ходе данной работы мы выяснили, что конфигурация памяти компьютера в основном определяется тремя показателями: объем, быстродействие и стоимость. Какой бы большой ни была память, все равно найдутся приложения, которым ее не хватит. С каждым днем появляются все новые и новые устройства, новые технологии, открытия, сфера производства памяти для компьютера динамично развивается, появляются усовершенствованные запоминающие устройства, как внешней, так и внутренней памяти.