Накопители на компакт-дисках

 Накопители на компакт-дисках

Бурное развитие лазерной информационной технологии, и прежде всего лазерных компакт-дисков, привело к появлению новых компьютер- ных систем и направлений в создании носителей информации. Возмож- ность записи на маленьком компакт-диске массой всего 15 граммов и диаметром 12 см огромного количества информации – около 640 Мб – привело к качественным изменениям в построении информационно- поисковых систем, внедрении компьютерных процессов обучения, соз- дании тренажеров и т.п.

Этот прорыв произошел именно в результате применения лазерных дисководов CD-ROM. He следует их путать с оптическими накопителями. Дисководы CD-ROM относительно дешевы (в зависимости от модели от

$50 и выше). Себестоимость изготовления лазерных дисков к ним тоже

мала – около $1–2 (и это при объеме диска 640 МБ, что позволяет раз- местить на нем объем информации, эквивалентный 275 томам энцикло- педии по 1000 страниц в каждой). Эти дисководы аналогичны выпус- кающимся лазерным проигрывателям компакт-дисков. Поэтому, если на вашем компьютере установлен CD-ROM, вы можете слушать стандарт- ные музыкальные компакт-диски.

Цифровой способ записи, применяемый на компакт-дисках CD-ROM, позволяет записывать на них и воспроизводить с одного и того же носи- теля совершенно разную информацию – буквенно-цифровую, звуковую (музыка и речь), графическую, а также цветные неподвижные и подвиж- ные изображения

Накопители – устройства, обеспечивающее запись и считывание с носителей информации, в частности с магнитных дискет. Основными частями НГМД являются дисководное устройство, хотя их может быть несколько, и плата контроллера. Они связаны между собой кабелем. Кроме того, имеется кабель питания, подключаемый к задней части дис- ковода.

Сам по себе дисковод – это легкое и компактное устройство. Его размеры: ширина около 6 дюймов, высота 1 1/2 дюйма и длина 8 дюй- мов. Передняя часть дисковода содержит следующие компоненты:

·      отверстие, через которое диск вставляется в устройство;

·      лампочка рабочего режима (светодиод),

·     замок-защелка или кнопка выброса (для 3½ дюймовых дисково- дов).

Ориентация дисковода важна потому, что необходимо вставлять дискету в накопитель только определенным образом ориентированную – этикеткой кверху.

Гибкие диски (дискеты) позволяют переносить документы и про- граммы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не ис- пользуемую постоянно на компьютере, делать архивные копии инфор- мации, содержащейся на жестком диске. Это настолько удобный способ хранения, что большинство компаний, занимающихся разработкой и распространением программного обеспечения, активно используют этот способ транспортировки своих программных продуктов как основной.

История гибкого магнитного (флоппи) диска началась с того момен- та, когда магнитный слой нанесли на тонкую майларовую (лавсановую) основу, примерно подобную той, что используется в магнитной ленте. Чтобы не поцарапать и не испачкать поверхность носителя, диск помес- тили в достаточно жесткий пластиковый конверт, внутри которого он мог свободно вращаться.

Чтобы компьютер смог работать с информацией на дискете, необ- ходимо вставить ее в дисковод. Компьютер не может работать с данны- ми прямо на диске. Вместо этого он сначала загружает информацию в память. Затем обрабатывает эти данные. Поскольку компьютер работа-

ет только с копией данных, то информация на диске остается неизмен- ной. После завершения работы вы можете записать результаты своего труда обратно на диск, вместо старых данных или организовать новый файл с обновленной информацией.

Подавляющее большинство дискет бывает двух размеров: 5 1/4 и З ½ дюйма. Кроме того, каждая дискета может быть большой или малой емкости, так что существует четыре основных разновидности дискет.

Существуют и другие названия для дискет: высокой плотности,

1.2    Мбайт, DS/HD (double-side/high-density – две стороны, высокая плот- ность) и 96 TPI.

Емкость дискет этого типа 1.2 Мбайт, что почти в четыре раза больше, чем 360 Кбайт. Но с виду дискеты этих двух типов абсолютно одинаковы. Как же их различать? Посмотрите на отверстие в центре дискеты. На дискетах малой емкости установлено специальное усили- вающее кольцо, кусочек пластика, вдоль края дорожки. А на дискетах высокой емкости такого кольца нет. Обычно дискеты емкостью 1,2 Мбайта имеют более темное магнитное покрытие. Только специальные дисководы могут работать с дискетами высокой емкости. На старых дис- ководах, рассчитанных на дискеты 360 Кбайт, работать с дискетами вы- сокой емкости невозможно. Если вы все же попытаетесь, то получите сообщение об ошибке "General failure" (общий отказ).

В настоящее время дискеты такого формата используются редко. Достаточно обратить внимание на то, что компьютеры, предлагаемые к продаже сегодня, как правило, дисководами для 5 1/4-дюймовых дискет не комплектуются. Широко используются другие типы дисководов, рас- считанные на 3 ½-дюймовые дискеты.

3-дюймовая дискета состоит из:

·      Корпус диска.

·      Магнитный диск.

·      Место наклейки.

·      Переключатель защиты от записи.

·      Отверстие для головки записи-чтения.

·      Металлический сердечник.

·      Центрирующие отверстия.

·      Замок отверстий под головки.

·      Замок отверстий под головки в открытом состоянии.

·      Отверстия, информирующие, что дискета высокой плотности.

·      Скошенный угол, не позволяющий вставить диск не той стороной. Другие названия: высокой плотности, 1,44 Мбайт, DS/HD (double-

side/high-density – две стороны, высокая плотность). Эти дискеты по 1,44 Мбайт довольно легко отличить от их родственниц с малой емко- стью. Взгляните на край дискеты, противоположный металлической пла- стине. В одном углу вы увидите такое же отверстие с задвижкой (4), как и на 720-килобайтных дискетах. Но в другом углу тоже будет отверстие

(10). Как уже сказано, отверстие с задвижкой служит для возможности установки защиты от записи. Эти дискеты часто помечены буквами "HD", что означает high-density – высокая плотность.

З ½-дюймовая дискета расширенной емкости. Другие названия.

2.8 Мбайт, DS/ED (double-side/extended-density – две стороны, расши- ренная плотность). Эти диски не получили большого распространения. Отличить их от дискет с меньшей емкостью можно по буквам "ED" в од- ном из углов дискеты.

Запись информации на дискету производится на магнитную дорож- ку, которая должна быть определена заранее. Существуют и более профессиональные термины, как сектор, кластер, цилиндр, байты цик- лического контроля четности (CRC), корневой каталог u FAT.

Процесс разметки компьютером этих специальных дорожек и назы- вается форматированием (или разметкой). Сегодня только IBM- совместимые компьютеры продолжают использовать 5 1/4-дюймовые дискеты. Они выпускаются в основном неразмеченными. (Действитель- но, можно встретить и форматированные дискеты, но стоят они дороже.) Прежде чем вы сможете использовать дискеты, все они должны быть форматированы.

Рекомендации. Хранится информация на диске в виде бинарных ко- дов, записанных на магнитном покрытии. При более детальном рас- смотрении физики процесса записи и хранения формации можно сде- лать вывод, что, расположив близко к дискете магнит либо поместив но- ситель вблизи источника электромагнитного излучения, вы можете на- всегда потерять то, что было записано на дискете. Помните о скрытых магнитах. Они могут находиться в телефонных трубках, в радио- и теле- визионных динамиках, в специальных держателях бумаги, в настольных вентиляторах, усилителях электрогитар и многих других, на первый взгляд, безобидных устройствах.

Не стоит класть книги и другие тяжелые предметы сверху на диске- ту. Их вес может вдавить частички пыли в диск. Избегайте экстремаль- ных температур. Не оставляйте дискеты на приборной доске автомоби- ля и даже на подоконнике. Постарайтесь всегда прятать дискеты обрат- но в защитные пакетики. Это особенно важно для старых 5 1/4-дюймо- вых дискет.

Не касайтесь поверхности самого диска, берите дискету только за пластиковую оболочку. Даже не пытайтесь чем-нибудь смазать или по- брызгать дискету, если она издает слишком много шума при вращении. (Скорее всего, этот шум производит сам дисковод, но смазать его само- стоятельно тоже лучше не пытайтесь.)

При пересылке 5 1/4-дюймовых дискет лучше пользоваться специ- альными упаковками, не стоит сгибать дискету пополам, чтобы вложить ее в обычный пакет.

Не пользуйтесь шариковыми ручками, чтобы писать на дискете. Твердый шарик из пишущего блока может повредить диск. Лучше поль- зуйтесь фломастерами или мягкими карандашами и обязательно на- клеивайте на дискеты специальные этикетки.

Чтобы работать с дискетами расширенной емкости, требуется спе- циальный дисковод. Они не получили пока что широкого распростране- ния, поэтому программное обеспечение них встречается довольно редко. На дисководах для дискет расширенной емкости прочие типы 3 1/2-

дюймовых дискет читаются без проблем.

Кроме всего выше перечисленного, для обеспечения надежности и долговечности работы дисковода и дискет рекомендуется пользоваться специальными чистящими дискетами, которые удаляют загрязнение го- ловок механизма дисковода.

На сегодняшний день можно сказать, что наиболее важным узлом любого персонального компьютера является его жесткий диск – винче- стер.

В 1973 году фирмой IBM по новой технологии был разработан пер- вый жесткий диск, который мог хранить до 16 Кбайт информации. По- скольку этот диск имел 30 цилиндров (дорожек), каждый из которых раз- бит на 30 секторов, то сначала ему присвоили незамысловатое название – 30/30. По аналогии с популярными винтовками, имеющими калибр 30/30, такие жесткие диски стали называться винчестерами. С тех пор конст- рукция винчестера изменилась, его емкость, надежность и быстродейст- вие значительно выросли. Однако название «прижилось» и остается по- нятным любому, несмотря на то что аналогия с ружьем «винчестер» ос- талась далеко в прошлом.

Итак, накопитель содержит один или несколько дисков (platters), т.е. носителей, которые смонтированы на оси-шпинделе и приводятся в движение специальным приводом. Скорость вращения двигателя для обычных моделей составляла около 3600 об./мин. Понятно, что чем вы- ше скорость вращения, тем быстрее считывается информация с диска (разумеется, при постоянной плотности записи), однако пластины носи- теля при больших оборотах могут просто физически разрушиться. Тем не менее, в современных моделях винчестеров скорость вращения дос- тигает уже 4500, 5400, 7200 об./мин. и даже выше.

Сами диски представляют собой обработанные с высокой точно- стью керамические или алюминиевые пластины, на которые и нанесен специальный магнитный слой (покрытие). Надо отметить, что за послед- ние 25 лет технология изготовления этих деталей ушла далеко вперед. В старых накопителях в качестве магнитного покрытия обычно исполь- зовался оксид железа. В настоящее время для покрытий используются гамма-феррит-оксид, изотропный оксид и феррит бария, однако наибо- лее широкое распространение получили диски с напыленным магнит- ным слоем, а точнее, с металлической пленкой (например, кобальта).

Количество дисков может быть различным – от одного до пяти и выше. Число рабочих поверхностей соответственно в два раза больше, правда, не всегда. Иногда наружные поверхности крайних дисков или одного из них не используются для хранения данных, при этом число рабочих поверхностей уменьшается и может оказаться нечетным.

Наиболее важной частью любого накопителя являются головки чте- ния-записи (read-write head). Как правило, они находятся на специаль- ном позиционере, который напоминает рычаг звукоснимателя на проиг- рывателе грампластинок (тонарм). Это и есть поворачивающийся пози- ционер головок (head actuator). Существуют также и линейные позицио- неры, по принципу движения напоминающие тангенциальные тонармы.

Кроме перечисленного, на любом винчестере обязательно находит- ся печатная плата с электронными компонентами, которые необходимы для нормального функционирования устройства привода. Так, напри- мер, электроника расшифровывает команды контроллера жесткого дис- ка, стабилизирует скорость вращения двигателя, генерирует сигналы для головок записи и усиливает их от головок чтения и т.п.

Непременными компонентами большинства винчестеров являются барометрические фильтры, выравнивающие внутреннее и наружное давление, а также обычные воздушные фильтры. По понятным причи- нам большое значение для работы жестких дисков имеет чистота окру- жающего воздуха, поскольку грязь или пыль могут вызвать соударение головки с диском, что однозначно приведет к выходу его из строя.

Принципы, на которых основано хранение информации накопителя- ми на жестких и гибких дисках, во многом схожи. В современных винче- стерах головки как бы «летят» на расстоянии доли микрона (обычно около 0.13 мкр) от поверхности диска, разумеется, не касаясь их. С по- мощью механизма позиционирования головка точно устанавливается на места записи или чтения информации.

Жесткие диски стационарны, вы не можете их снимать или хранить так же легко, как гибкие диски. Со временем, были созданы съемные жесткие диски. Но обычно диски фиксируются внутри компьютеров (по- чему их иногда называют несъемными или стационарными дисками).

Поскольку НЖМД находится в почти гермитичной среде, никогда не пытайтесь вскрыть его защитную оболочку. На начальном уровне знаний и опыта в области модернизации и технического обслуживания ПК, если возникают проблемы с НЖМД, лучше заменить накопитель целиком. Уч- тите, что для страховки от неприятностей, лучше всего иметь резервные копии всей информации вашего НЖМД. Вы можете серьезно повредить диск, если попытаетесь проникнуть в герметизированный корпус, чтобы починить что-то, в чем разбираются только специалисты.