УСТРОЙСТВА ХРАНЕНИЯ: ЭВОЛЮЦИЯ, ТИПЫ, ПРИМЕРЫ - ТЕХНОЛОГИЯ - 2026

Эти устройства хранения или цифровые носители информации относится к любому аппаратных средств , способных содержать компьютерные данные, временно или постоянно форму. Они используются для хранения, транспортировки и извлечения файлов данных.

Они позволяют пользователю хранить большие объемы данных в относительно небольшом физическом пространстве, что упрощает обмен этой информацией с другими. Эти устройства могут хранить данные временно или постоянно.

Источник: pixabay.com

Есть много способов использовать носители данных. Например, работа компьютеров обычно зависит от хранилища информации.

Устройства хранения также могут использоваться для резервного копирования важной информации. Хранение цифровых данных может привести к проблемам с надежностью и долговечностью. Таким образом, в качестве меры предосторожности рекомендуется делать независимые копии информации.

Некоторые устройства хранения также портативны, что означает, что их можно использовать для передачи данных с одного компьютера на другой.

Важность в компьютерах

Они являются одним из основных элементов всей компьютерной техники. В них хранятся практически все приложения и данные на компьютере, кроме прошивки. В зависимости от типа используемого устройства они доступны в различных формах.

Например, обычный компьютер имеет несколько запоминающих устройств, таких как жесткий диск, кэш-память и RAM. У вас также могут быть внешние USB-накопители и приводы оптических дисков.

Хотя компьютер может работать без запоминающих устройств, вы можете просматривать информацию только в том случае, если он подключен к другому компьютеру, на котором имеется достаточный объем памяти. Даже такая деятельность, как серфинг в Интернете, требует, чтобы информация хранилась на компьютере.

Компьютер не сможет запоминать или сохранять какую-либо информацию или настройки без запоминающего устройства, и поэтому будет считаться «тупым» терминалом.

По мере развития компьютеров появляются и устройства хранения, а также увеличиваются требования к пространству, скорости и мобильности.

Эволюция от первых запоминающих устройств

- Перфорированные карты

Это была первая попытка сохранить данные на машине. Они использовались для передачи информации на компьютер до того, как были разработаны компьютеры.

Холлерит разработал систему обработки данных с перфокартой для переписи населения США 1890 года.

К 1950 году они уже стали неотъемлемой частью компьютерной индустрии. Они использовались до 1980-х годов.

- Магнитное хранилище

Магнитные ленты

Первый ленточный накопитель, представленный Remington Rand в 1951 году, был способен хранить только 224 КБ данных. В 1965 году компания Mohawk Data Sciences предложила кодировщик магнитной ленты.

Более поздние ленточные накопители были способны хранить большие объемы данных. Например, ленточный накопитель IBM TS1155, выпущенный в 2017 году, способен хранить 15 Тбайт.

Жесткие диски

IBM продвинула систему хранения на магнитных дисках. Они изобрели и дисковод, и жесткий диск.

В 1956 году был выпущен первый жесткий диск для системы RAMAC 305 с объемом памяти 5 МБ и стоимостью 50 000 долларов.

Первый жесткий диск с объемом памяти 1 гигабайт был также разработан IBM в 1980 году. Он весил 250 килограммов и стоил 40 000 долларов. Seagate была первой компанией, представившей жесткий диск на 7200 об / мин в 1992 году.

8-дюймовые дискеты

Они были разработаны IBM как альтернатива жестким дискам, которые были чрезвычайно дорогими. Первый был представлен в 1971 году.

Эта дискета создана для компьютера System / 370. Он имел магнитное покрытие емкостью 1Мб.

5,25 ″ гибкие диски

В 1976 году Шугарт разработал уменьшенную версию 8-дюймовой дискеты, поскольку она была слишком большой для персонального компьютера.

Новая 5,25-дюймовая дискета была дешевле в производстве и могла хранить 160 Кб данных. Они стали чрезвычайно популярными в 1980-х годах и были прекращены в начале 1990-х годов.

3,5-дюймовые гибкие диски

Созданные IBM в 1984 году, они стали более популярными, чем 5,25 ”. Они были представлены с объемом 720 Кб, затем до 1,4 Мб.

С начала 21 века компьютеры с дисководами для гибких дисков не производились. Их обменяли на приводы CD-R.

- Память с произвольным доступом (RAM)

Пустые пробирки

В 1948 году профессор Уильямс разработал первую оперативную память для хранения программных инструкций, увеличив скорость работы компьютера.

Он использовал набор электронно-лучевых трубок, которые действовали как переключатели и хранили 1024 бита информации.

Воспоминания с магнитным сердечником

Начиная с 1950 года, этот тип памяти был разработан. В системе использовалась сетка кабелей, по которым протекает ток, с магнитами в форме нити, циркулирующей в местах пересечения кабелей.

В 1953 году Массачусетский технологический институт разработал первый компьютер, использующий эту технологию. Поскольку эти воспоминания работают быстрее и эффективнее, чем перфокарты, они быстро стали популярными. Однако изготовление их было очень трудным и требовало много времени.

Эта память доминировала до 1970-х годов, когда интегральные схемы позволили полупроводниковой памяти стать конкурентоспособной.

Полупроводниковая память

В 1966 году Intel начала продавать полупроводниковый чип с памятью на 2000 бит. Этот чип хранит данные в ячейках памяти.

Эти ячейки состоят из миниатюрных транзисторов, которые действуют как переключатели включения / выключения.

- Оптические диски

В 1960-х годах была разработана идея использования света как механизма для записи, а затем воспроизведения музыки. Sony прекратила этот проект в 1980 году. Это привело к созданию компакт-дисков, DVD-дисков и Blu-Ray.

- Флэш-накопители

Они появились на рынке в конце 2000 года. В них нет движущихся частей, вместо этого они объединяют микросхемы и транзисторы для максимальной функциональности. Они заменили гибкие диски в качестве портативных накопителей.

Типы

- Основное запоминающее устройство

Он используется для временного хранения / хранения данных во время работы компьютера. Она также известна как основная память или внутренняя память.

Он является внутренним по отношению к системе и является самым быстрым из устройств хранения. Обычно они хранят экземпляры всех данных и приложений, которые в настоящее время обрабатываются.

Компьютер получает и сохраняет данные и файлы на основном запоминающем устройстве до тех пор, пока процесс не будет завершен или данные больше не будут нужны.

Примерами этих устройств являются оперативная память, память видеокарты, а также кэш-память.

Хотя оно имеет гораздо меньшее время доступа и более высокую производительность, оно дороже, чем вторичное хранилище.

Ключевое различие между первичным и вторичным хранилищем состоит в том, что к нему может получить доступ непосредственно ЦП, плюс хранилище является энергозависимым и несъемным.

- Вторичное запоминающее устройство

Относится к любому энергонезависимому запоминающему устройству, которое является внутренним или внешним по отношению к компьютеру. Позволяет постоянно хранить данные до тех пор, пока они не будут удалены или перезаписаны.

Поочерёдно называется внешней или вторичной памятью и вспомогательной памятью. Обычно он позволяет хранить данные в диапазоне от нескольких мегабайт до петабайт.

Эти устройства хранят практически все программы и приложения, хранящиеся на компьютере, включая операционную систему, драйверы устройств, приложения, а также пользовательские данные.

Оптические запоминающие устройства

Это любой носитель, который читается с помощью лазера. Наиболее распространенными типами оптических носителей являются Blu-ray, CD и DVD.

Компьютеры могут читать и записывать компакт-диски и DVD с помощью записывающего устройства для компакт-дисков или DVD-дисков. Blu-ray читается с помощью привода Blu-ray.

На компакт-дисках можно хранить до 700 МБ данных, а на DVD-дисках - до 8,4 ГБ данных. На дисках Blu-ray можно хранить до 50 ГБ данных.

Магнитные запоминающие устройства

В настоящее время это один из наиболее распространенных типов хранилищ, используемых в компьютерах. Устройства этого класса можно встретить в основном на жестких дисках.

Электромагнитная записывающая головка смещает небольшие участки жесткого диска так, что они поднимаются или опускаются (вкл. / Выкл.) Для представления двоичных цифр 1 или 0.

Как только информация записана на жесткий диск, она считывается считывающей головкой, которая определяет поляризацию каждой секции диска, чтобы понять данные, которые были записаны.

Устройства флэш-памяти

Они подключаются к компьютерам с помощью USB-разъема, что делает их компактными, легко снимаемыми и портативными.

Их можно переписывать неограниченное количество раз, и на них не действуют электромагнитные помехи.

Они заменили большую часть оптических и магнитных носителей по мере их удешевления, являясь наиболее надежным и эффективным решением.

Устройства для хранения бумаги

В течение долгого времени они использовались для хранения информации для автоматической обработки, особенно до появления персональных компьютеров.

Информация записывалась путем пробивания отверстий в бумаге или картоне и считывалась механически, чтобы определить, есть ли отверстие в определенном месте в середине.

Примеры запоминающих устройств

- Первичное хранилище

Оперативная память

Источник: pixabay.com

Устройство, используемое в компьютерах, обычно находится на материнской плате. Он энергозависим, вся информация, хранящаяся в ОЗУ, теряется при выключении компьютера.

Постоянная память (ROM)

Микросхема энергонезависимой памяти, содержимое которой нельзя изменить. Он используется для хранения процедур запуска в компьютере, например, BIOS.

кэш

Небольшая энергозависимая память, которая дает процессору компьютера высокоскоростной доступ к данным, храня часто используемые программы и данные. Он интегрируется непосредственно в процессор или в оперативную память.

VRAM

VRAM (видеопамять), также известная как двухпортовая память, обычно используется в качестве видеопамяти, увеличивая общую скорость видеокарты.

- Магнитное хранилище

Магнитная лента

Источник: Ханнес Гроб, 23:27, 16 декабря 2006 г. (UTC) CC BY-SA 2.5
(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Тонкая пластиковая лента с магнитным покрытием, которая оборачивается вокруг колеса и хранит данные.

Это дешевле, чем другие устройства хранения, но намного медленнее, поскольку доступ осуществляется последовательно.

жесткий диск

Источник: pixabay.com

Постоянно храните данные на компьютере. Он состоит из одной или нескольких пластин, на которые данные записываются с помощью магнитной головки, и все это в герметичном корпусе.

Дискета

Источник: pixabay.com

Простое в установке, но очень легко повреждаемое портативное устройство, способное хранить и считывать данные с помощью головы. Он бывает разных диаметров: 3,5 дюйма, 5,25 дюйма и 8 дюймов. В отличие от жесткого диска, головка касается диска, в конечном итоге изнашивая его.

SuperDisk

Дисковод, представленный компанией 3M в 1997 году. Он может хранить 120 Мбайт на диске такого же размера, как и традиционная дискета 1,44 Мбайт. Впоследствии он смог хранить 240Мб.

Магнитная карта

Источник: pixabay.com

Прямоугольная карта с объектом или магнитной полосой на внешней стороне, которая содержит данные. Он может содержать такую ​​информацию, как доступный кредит на кредитной карте или код доступа для входа в комнату.

Zip дискета

Устройство, разработанное Iomega, которое работает как стандартный флоппи-дисковод емкостью 1,44 МБ. Что делает его уникальным, так это его способность хранить до 100 МБ данных.

- Оптическое хранилище

CD ROM

Диск, содержащий аудиоданные или программное обеспечение, память которого предназначена только для чтения. Для его чтения используется оптический привод CD-ROM. Эти устройства могут воспроизводить аудио компакт-диски, а также читать компакт-диски с данными.

CD-R

Записываемый компакт-диск. Информация может быть записана на диск один раз, а затем прочитана много раз. Записанные данные удалить нельзя.

DVD + RW

Источник: pixabay.com

Записываемый DVD-привод, способный создавать DVD-диски. Существует множество стандартов для создания DVD-дисков. Емкость составляет 4,7 ГБ, или 9,4 ГБ для двусторонних накопителей.

DVD-RAM

Он отличается от традиционного DVD тем, что данные хранятся на концентрических дорожках, таких как жесткий диск, что позволяет одновременно выполнять операции чтения и записи.

Блю рей

Формат оптических дисков разработан тринадцатью компаниями, производящими электронику и компьютеры. Он может хранить до 25 ГБ и 50 ГБ на двухслойном диске. Размер диска такой же, как у стандартного компакт-диска.

- Флэш-память

флешка

Источник: pixabay.com

Портативное устройство размером с большой палец человека. Он подключается к компьютеру через порт USB.

В нем нет движущихся частей, а есть микросхема памяти на интегральной схеме, используемая для хранения данных. Они различаются по размеру от 2 ГБ до 1 ТБ.

Карта памяти

Источник: pixabay.com

Он используется для хранения фотографий, видео или других данных на электронных устройствах, таких как цифровые камеры, цифровые видеокамеры, MP3-плееры, КПК, сотовые телефоны, игровые консоли и принтеры.

Твердотельное устройство (SSD)

Он использует наборы интегральных схем в качестве памяти для постоянного хранения данных с использованием флэш-памяти. У него более быстрое время доступа и меньшая задержка, чем у жесткого диска.

- Облачное хранилище

Источник: pixabay.com

«Облако» описывает услуги, предоставляемые набором удаленных серверов по сети.

Он обеспечивает емкость хранилища, доступ к которой можно получить с любого устройства, подключенного к Интернету с помощью веб-браузера.

- Бумажные устройства

Перфорированная карта

Источник: Mutatis mutandis CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Распространенный метод хранения данных, использовавшийся в ранних компьютерах. В основном это была картонная карточка с пробитыми вручную или машинными отверстиями.

Перфорированная лента

Это длинная полоска бумаги, в которой сделаны отверстия для хранения данных. Он использовался на протяжении большей части 20 века для телетайпов.

Ссылки

1. Компьютерная надежда (2019). Накопитель. Взято с: computerhope.com.
2. Техопедия (2019). Накопитель. Взято с: потолокpedia.com.
3. Пол Гудман (2019). Основы работы с компьютером: 10 примеров устройств хранения цифровых данных. Турбо будущее. Взято с сайта turbofuture.com.
4. Компьютерные науки (2019). Устройства хранения данных. Взято с сайта: computerscience.gcse.guru.
5. Википедия, бесплатная энциклопедия (2019). Компьютерное хранилище данных. Взято с: en.wikipedia.org.
6. Преподавайте компьютерные науки (2019). Устройства хранения данных. Взято с сайта: learncomputerscience.com.
7. Кейт Д. Фут (2017). Краткая история хранения данных. Dataversity. Взято с: dataversity.net.