Накопители на дисках — устройства, которые служат для ввода/вывода и хранения информации в компьютере и переноса ее между ними. По способу записи и чтения информации на носитель дисковые накопители можно подразделить на:
Накопители на флоппи-дисках работают с гибкими магнитными дисками(НГМД) или просто дискетами.
Гибкий диск, дискета (англ. floppy disk) — устройство для хранения небольших объёмов информации, представляющее собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой.
|
Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих сторон магнитным окислом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие. В упаковке сделаны с двух сторон радиальные прорези, через которые головки считывания/записи накопителя получают доступ к диску. |
|
Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов. |
Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy-disk drive), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 мин–1. В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета вращается только при обращении к ней. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков.
На сегодняшний день, несмотря на повсеместное распространение 3,5 дюймовых дискет, они постепенно устаревают и в некоторых современных моделях ПК накопители на флоппи-дисках уже не используются. Кроме стандартных накопителей на гибких магнитных дисках достаточно часто используются также другие виды накопителей на магнитных дисках:
|
Накопитель на жёстких магнитных дисках(винчестер) (англ. HDD — Hard Disk Drive) — это наиболее массовое запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины — платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации — программ и данных. |
| Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на кольцевые
концентрические дорожки, а дорожки — на секторы. Головки считывания-записи
вместе с их несущей конструкцией и дисками заключены в герметически закрытый
корпус, называемый модулем данных. При установке модуля данных на
дисковод он автоматически соединяется с системой, подкачивающей очищенный
охлажденный воздух.
|
На жестком диске данные хранятся на магнитной поверхности диска. Информация записывается и снимается с помощью магнитных головок (все почти как в магнитофоне). Внутри жесткого диска может быть установлено несколько пластин (дисков), в просторечье именуемые "блинами". Двигатель, вращающий диск, включается при подаче питания на диск и остается включенным до снятия питания.
Двигатель вращается с постоянной скоростью, измеряемой в оборотах в минуту (rpm). Данные организованы на диске в цилиндрах, дорожках и секторах. Цилиндры - концентрическе дорожки на дисках, расположенные одна над другой. Дорожка затем разделяется на сектора. Диск имеет магнитный слой на каждой своей стороне. Каждая пара головок одета как бы на "вилку", обхватывающую каждый диск. Эта "вилка" перемещается над поверхностью диска с помощью отдельного серводвигателя (а не шагового, как часто ошибочно думают - шаговый двигатель не позволяет быстро перемещаться над поверхностью). Все жесткие диски имеют резервные сектора, которые используются его схемой управления, если на диске обнаружены дефектные сектора.
Винчестеры имеют следующие основные характеристики:
| Скорость вращения, об/мин |
Задержка, миллисекунды |
|---|---|
|
3600 |
8.3 |
|
4500 |
6.7 |
|
5400 |
5.7 |
|
7200 |
4.2 |
|
10000 |
3.3 |
Пеpвые винчестеpы в PC XT имели интеpфейс ST412/ST506; так как он оpиентиpован на метод записи MFM, его часто называют MFM-интеpфейсом. Винчестеp ST412/ST506 фактически пpедставляет собой увеличенную копию обычного флоппи-дисковода: он содеpжит двигатель с автономной стабилизацией скоpости вpащения (обычно на индуктивном датчике или датчике Холла), усилитель записи/воспpоизведения, коммутатоp головок и шаговый пpивод позиционеpа с внешним упpавлением. Функции кодиpования и декодиpования данных, пеpемещения позиционеpа, фоpматиpования повеpхности и коppекции ошибок выполняет отдельный контpоллеp, к котоpому винчестеp подключается двумя кабелями: 34-пpоводным кабелем упpавления и 20-пpоводным кабелем данных. Интеpфейс поддеpживает до восьми устpойств; пpи этом кабель упpавления является общим, а кабели данных - отдельными для каждого винчестеpа. По кабелю упpавления пеpедаются сигналы выбоpа накопителя, пеpемещения позиционеpа, выбоpа головки, включения pежима записи, установки на нулевую доpожку и т.п. - так же, как и во флоппи-дисководах; по кабелям данных пеpедаются считываемые и записываемые данные в диффеpенциальной фоpме (в точности в том виде, в каком они пpисутствуют на повеpхности дисков), а также сигнал готовности накопителя.
Интеpфейс ESDI (Extended Small Device Interface - pасшиpенный интеpфейс малых устpойств) также использует общий 34-пpоводной кабель упpавления и 20-пpоводные индивидуальные кабели данных, однако устpоен пpинципиально иначе: часть контpоллеpа, ответственная за упpавление записью/считыванием и кодиpование/декодиpование данных, pазмещена в самом накопителе, а по интеpфейсным кабелям пеpедаются только цифpовые сигналы данных и упpавления в логике ТТЛ. Пеpеход на обмен чистыми данными позволил увеличить пpопускную способность интеpфейса пpимеpно до 1.5 Мб/с и более эффективно использовать особенности накопителя (тип покpытия, плотность записи, pезеpвные доpожки и т.п.). Из-за этих pазличий интеpфейс ESDI несовместим с устpойствами MFM/RLL.
Интерфейс UDMA.По мере того как технологии по производству дисков становились лучше и плотность размещения возрастала более чем на 20% за год, появилась потребность в новом стандарте -интерфейсе передачи данных. Такой, который позволит разместить два устройства на одном ATA шлейфе, что бы загрузка была минимальной. Скорости передачи 16,6Мб/с определенно не хватало и Quantum разработал стандарт Ultra-ATA/33 (UDMA/33), увеличив пропускную способность вдвое. Для того, чтобы достичь такого эффекта сигнал остался прежним, но данные передавались как по нарастающему, так и по заднему фронту импульса, а не как прежде только по нарастающему. Далее, по мере развития технологий, применяемых в дисках, появились стандарты ATA/66/100.
Интеpфейс IDE (Integrated Drive Electronics - электpоника, встpоенная в пpивод), или ATA (AT Attachment - подключаемый к AT) - пpостой и недоpогой интеpфейс для PC AT. Все функции по упpавлению накопителем обеспечивает встpоенный контpоллеp, а 40-пpоводной соединительный кабель является фактически упpощенным сегментом 16-pазpядной магистpали AT-Bus (ISA). Пpостейший адаптеp IDE содеpжит только адpесный дешифpатоp - все остальные сигналы заводятся пpямо на pазъем ISA. Адаптеpы IDE обычно не содеpжат собственного BIOS - все функции поддеpжки IDE встpоены в системный BIOS PC AT. Однако интеллектуальные или кэшиpующие контpоллеpы могут иметь собственный BIOS, подменяющий часть или все функции системного.
Основной pежим pаботы устpойств IDE - пpогpаммный обмен (PIO) под упpавлением центpального пpоцессоpа, однако все совpеменные винчестеpы EIDE поддеpживают обмен в pежиме DMA, а большинство контpоллеpов - pежим Bus Mastering.
Модификации IDE-интеpфейса:
Оптический Канал (Fibre Channel)
Оптический канал - это
интерфейс, сильно отличающийся от IDE и SCSI. Его устройство напоминает
устройство Ethernet и InfiniBand. Этот интерфейс в одинаковой мере
предназначен для жестких дисков, для сети, и для другой периферии.
Оптический канал часто используется для присоединения SCSI RAID (или
просто RAID) к сети рабочих станций, или серверов.
Оптический канал на
сегодняшний момент имеет реальную скорость 100 Мб/с, но его теоретическая
скорость составляет 1.06 Гб/с. Несколько компаний предлагают оптические
каналы следующего поколения, со скоростью 2.12 Гб/с. Некоторые из
супер-современных высококачественных решений на оптическом канале (кстати,
даже самый слабый оптический канал является высококачественным и
профессиональным решением) на рынке используют множество оптических
каналов как одни, за счет чего достигается большая пропускная способность.
В отличие от SCSI, оптический канал довольно гибкий. И если длина SCSI
ограничена 12 метрами, то его длина оптического канала может достигать 10
километров, и даже значительно больше при использовании специальных
дорогостоящих медных кабелей.
Все современные винчестеры поддерживают RAID-технологию.
Redundant Array of Inexpensive Disks (избыточный набоp недоpогих
дисков) - способ оpганизации больших хpанилищ инфоpмации, увеличения
скоpости обмена или надежности хpанения данных. RAID-система
пpедставляет собой гpуппу из нескольких обычных недоpогих
винчестеpов, pаботающих под упpавлением пpостого контpоллеpа, и
видимую извне, как одно устpойство большой емкости, высокой скоpости
или надежности. Различается несколько уpовней (levels)
RAID-систем:
| Принцип действия.В накопителях на магнитооптических дисках одновременно реализована магнитная и лазерная (оптическая) технологии. Запись информации осуществляется на диск из стекла или прозрачного поликарбоната, содержащий магнитный слой из сплава тербия, железа и кобальта. этот сплав имеет низкую – около 145 градусов Цельсия – температуру Кюри. С помощью луча лазера небольшой мощности можно очень быстро нагреть небольшой участок магнитного слоя, около 0.5 кв.микрона, до более высокой температуры, так что при охлаждении даже в достаточно слабом магнитном поле участок оказывается намагниченным в направлении этого внешнего поля. Меняя направление этого поля, можно по-разному намагничивать разные участки, осуществляя таким образом запись информации. Сплав, из которого изготовлен активный слой диска, при обычной температуре не может быть перемагничен. В результате можно добиться чрезвычайно надежного хранения информации. |
Еще совсем недавно доля магнитооптики на рынке была очень мала, что связано с их стоимостью. Сегодня ситуация вроде бы несколько изменилась и благодаря более-менее приемлемой цене процент продаваемого оборудования несколько увеличился. Наиболее распространены накопители с формфактором 5,25 и 3,5" фирм Fujitsu, SONY и Maxoptix. Хорошее качество, большая емкость и надежность дисков дает все необходимое для запуска приложений, создания резервных копий и больших архивов данных.
Если сравнивать обычные магнитные устройства и магнитооптические, то можно сделать следующие выводы: Скорость считывания и время поиска находятся примерно на одном уровне. А вот процесс записи у магниоптики более долгий, т.к. проходит в 3 этапа (в магнитных накопителях за один проход): Первый — стирание информации, второй — запись и третий — проверка. Правда, магнитоооптические накопители более устойчивы к воздействию внешних магнитных полей. МО-диски также устойчивы к влажности, пыли, вибрации, ударам и рентеновским лучам. Отличается у этих устройств и способ хранения информации. Из-за длительного процесса записи магнитооптика больше подходит для создания архивов информации, рассчитанной на долгое хранение. Для 5.25-дюймовых накопителей стандартные значения емкости дисков – 650 Мб, 1.3 Гб, 2.6 Гб, 5.2 Гб, а для 3.5-дюймовых – 128 Мб, 230 Мб, 540 Мб, 640 Мб, 1,3 Гб.
Компакт-диск однократной записи фирмы Verbatim |
Принцип действия накопителя на оптическом диске таков: Точно сфокусированный лазерный луч отражается от поверхности пластмассового диска. Информация записывается в виде углублений на спиральной дорожке. Отраженный модулированный свет попадает в фотоприемник и затем преобразуется в стандартный сигнал. На диске данные записываются на очень узкую (в 100 раз тоньше человеческого волоса) спиральную дорожку, полная длина которой составляет 5 км. Любой диск имеет прозрачную поликарбонатную подложку, которая придает ему жесткость, отражающий металлический слой и защитный слой акрилового пластика (на нем печатается этикетка). Технология лазерных дисков развивается в нескольких направлениях. Это CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW. |
Накопитель CD-ROM Samsung SC-152L 52x
На компакт-диске может храниться самая разнообразная информация. Например, системное и прикладное программное обеспечение. справочники и мультимедиа-энциклопедии, различные книги и учебные программы, компьютерные игры и архивы баз данных, фото или видеоизображения, звуковые файлы и т. д. и т. п. Любая информация, которая хранится на CD-ROM, практически не подвержена разрушительному воздействию магнитных и электрических полей, а также в значительно меньшей степени подвергается разрушению в результате естественного старения материала носителя, чем магнитные носители информации.
Организация данных на CD-ROM ничем не отличается от магнитных носителей. Все та же двоичная форма представления файлов и все та же древовидная структура файловой системы. На один компакт-диск диаметром 120 мм можно уместить 650-700 Мбайт информации, а на диск диаметром 80 мм — 180 Мбайт. Стандартная толщина CD-ROM-диска равна 1,2 мм. Сами диски изготавливают из прозрачного пластика, который одновременно является дополнительным защитным слоем. На пластиковую поверхность напыляют отражающий металлический слой из алюминия или, что достаточн редко, из золота. Фабричная запись информации на диск происходит путем штамповки, выдавливания несущих информацию дорожек. Для этого применяется специальна матрица, так называемый «мастер-диск». После чего поверхность диска защищают защитной пленкой из специального прозрачного лака.
Представление информации на диске, чтобы она была понятна компьютеру, происходит в виде чередования углублений в дорожках диска. Сами дорожки наносятся на металлическую поверхность диска. Такие углубления называют «питами»(от англ. Pit), а поверхность металлического слоя — «лэнд»(Land). Как известно, информация представляется в виде нолей и единиц. Так вот, логический ноль может быть представлен на диске как в виде пита, так и в виде лэнда. Логическая же единица представляется в виде перехода между ними.
Через весь компакт-диск, от центра к краю, проходит единственная дорожка спиралевидной формы. Ширина этой «тропинки» равна 0,4 мкм, а промежуток между витками- 1,6 мкм. Поверхность CD-ROM, в соответствии со стандартом ISO 9660, разбита на три области. Область ближе к центру называется входной директорией (Lead-In). Именно она считывается первой. Ширина этой области равна 4 мм. На ней записано оглавление диска ТОС (Table of Contents), таблица адресов всех записей а также метка диска и некоторая другая информация. Основная информация, то есть сама файловая система, записана в средней области диска шириной 33 мм. И выходная директория (Lead-Out), которая содержит лишь метку конца диска образует завершающее, третье кольцо CD-ROM.
Что касается самого привода CD-ROM, то его основными элементами являются: электродвигатель, лазерный излучатель, блок оптических линз и датчиков и электронная схема, выполненная на базе микропроцессора. Именно она отвечает за считывание и декодирование информационных потоков, а также за управление механикой привода.
Представить, как работает CD-ROM-привод, несложно. Понятно, что электродвигатель раскручивает диск, лазерный излучатель посылает световой пучок, который, проходя через оптическую систему привода, фокусируется на отражающей поверхности диска. Отражаясь от металлического слоя диска, луч проходит через призму, после чего улавливается специальным датчиком. Далее луч анализируется и преобразуется в понятный машине код из нулей и единиц. Наверное, ясно, что отраженный от пита и от лэнда луч имеет различную интенсивность, за счет чего и распознается обработчиком по-разному. Основные характеристики приводов CD-ROM:
Пожалуй самая важная характеристика этих накопителей. Измеряется она в килобайтах в секунду и характеризует максимальную скорость, с которой сам привод способен пересылать данные при считывании с носителя информации в оперативную память компьютера. Скорость передачи внутренего кольца диска называется Inside Data Transfer Rate, а внешнего — Outside (максимальное значениe скорости, которое развивает привод при чтении внешних участков диска и указывается фирмами-производителями в техпаспорте).
Сначала появления приводы CD-ROM считывали информацию с постоянной линейной скоростью — CLV(Constant Linear Velocity). При данном методе угловая скорость вращения диска переменна, т.е. зависит от области диска, которая считывается в данный момент. Соответственно угловая скорость уменьшается при считывании от центра диска к его краю. При таком методе обеспечивалось постоянство скорости передачи данных, вне зависимости от их местоположения на диске. Однако на рубеже скорости передачи данных выше 2400 Кбайт/с, чтобы избежать серьезных технических проблем, производителям приводов пришлось переходить на другой тип считывания данных. А назвали его P-CAV(можно также встретить другое название — CLV-CAV), расшифровывающийся как Partial Constant Angular Velocity, что означает частично-постоянная угловая скорость вращения диска. При использовании P-CAV скорость передачи данных привода, которая обычно указывается в его техпаспорте, может быть достигнута только лишь при чтении данных из кольцевой области внешнего края диска. При считывании из области, которая находится ближе к центру диска, скорость передачи данных может быть меньше паспортной чуть ли не в два раза.
Самые первые приводы CD-ROM имели точно такую же скорость передачи данных, как и обычные проигрыватели аудиокомпакт-дисков, — 150 Кбайт/с. От поколения к поколению скорость передачи возрастала, но всегда была кратна этому числу. Дабы простой человек не запутался в больших цифрах и мог сразу сообразить, какой привод приобрести, решено было 150 Кбайт/с приравнять к 1X (и так и пошло-поехало). Последующие приводы получали названия, как накопители с двух-, трех-, четырехкратной скоростью, а на сегодняшний день самыми распространенными являются 50-скоростные накопители. Но даже если в вашем распоряжении привод с п-кратной скоростью, такой тип информации, как аудиофайл (звуковая дорожка с аудиокомпакт-диска) будет считываться все на той же скорости в 150 Кбайт/с.
Время доступа измеряется в миллисекундах. Чем показатель времени меньше, тем лучше. Приводы с большей скоростью имеют, как правило, меньшее время доступа. Эта характеристика особенно важна, когда с диска происходит считывание множества файлов.
Объем буфера данных (Data Buffer) - это объем внутреннего оперативного запоминающего устройства привода CD-ROM. Он используется для кэширования данных, вступающих при чтении с диска, для последующей непрерывной передачи их в память компьютера. За счет буфера несколько увеличивается скорость доступа к данным на носителе и немного повышается производительность всей системы в целом.
Буферная память привода может быть трех типов:
1. Cтатическая. Буфер статического типа принимает и удерживает постурающие блоки данных,
пока их не затребует процессор ПК.
2. Динамическая. Динамический буфер занимается накоплением только тех данных, которые
могут быть повторно затребованы.
3. С опережающим чтением. Буфер с опережающим чтением подготавливает нужные данные
заблаговременно. Он наиболее полезен для работы с большими по размеру файлами, например звуковыми.
Наработка привода на отказ или сокращенно MTBF (Mean Time Between Failure) — это время в часах, характеризующее надежность привода CD-ROM как технического устройства. В общем-то, эта характеристика присуща всем видам аппаратуры: телевизорам, холодильникам и т. д.
Современные модели приводов рассчитаны на безотказную работу в пределах 50-125 тыс. часов, а это почти на порядок превышает срок, в течение которого сам привод морально устареет.
В устройствах CD-ROM могут быть использованы интерфейсы IDE(Е-IDE (ATAPI)) и SCSI.
Технология CD-ROM подразумевает использование различных стандартных форматов записи информации
на диск:
1. CD-ROM - формат записи данных на компакт-диск.
2. CD-DA (Compact Disk - Digital Audio) - это формат для цифрового звука. Пример -
обычный музыкальный компакт-диск.
3. CD.ROM-XA (eXtended Architec-ture) — это расширенный формат компакт-диска с данными,
который позволяет объединять звук и изображение для их одновременного(синхронного) воспроизведения.
4. Photo-CD - это формат для фотокомпакт-диска.
5. CD-I (Interactive) - этот формат предназначен для хранения видеоизображения со
звуком. (продолжительность до 90 мин).
6. CD-DV (Digital Video) - данный формат также предназначен Для хранения цифрового
видео и звука (продолжительность до 74 мин).
7. Karaoke CD, CD-Plus, CD-Extra - это форматы для компакт-дисков со смешанными
содержаниями — музыка плюс данные.
Как правило, современные приводы CD-ROM поддерживают все вышеперечисленные форматы.
Ввиду того, что все приводы CD-ROM могут использоваться и для воспроизведения аудиокомпакт-дис-ков, им присущи соответствующие параметры, которые описывают качество показателей тракта звуковоспроизведения. К таким параметрам относятся: полоса воспроизводимых частот, динамический диапазон, отношение сигнал/шум, коэффициент гармоник и некоторые др.
Компакт-диск устанавливается в приемный лоток с помощью подставки, которая выезжает из привода. Этот способ называется Tray. Существовал еще один способ - способ предварительной установки диска в специальную кассету, - Caddy, но он не прижился из-за трудоемкости и стоимости.
Практически каждый накопитель CD-ROM имеет светодиодный индикатор состояния, кнопку выброса диска (Eject), отверстие для аварийного извлечения диска, гнездо для наушников и регулятор громкости.
Накопитель CD-RW Plextor PX-W2410TA 24x/10x/40x
Ресурс перезаписи одного диска для CD-RW составляет примерно несколько тысяч циклов. Диски однократной и многократной записи в обиходе называют "болванками" и внешне они ничем не отличаются от обычных компакт-дисков, но устройство у них разное.
У CD-R/RW-дисков отражающий слой чаще всего состоит из золотой или серебряной пленки. Между такой пленкой и основой из поликарбоната расположен специальный слой из органического материала. Изменения структуры специального слоя происходят под действием лазерного луча. При нагревании он темнеет и перестает пропускать луч лазера к отражающему слою. Образовавшиеся темные участки называют питами.
Отличие структуры дисков CD-R от CD-RW - в разнице материалов органической пленки промежуточного слоя. Возмлжность презаписи заключается в использовании физических свойств этой пленки. Нагреваясь под действием лазера выше критической температуры, она переходит в аморфное состояние и остается в нем после остывания. При нагреве до температуры значительно ниже критической происходит кристаллизация, и пленка восстанавливает свое изначальное состояние. В результате этих физических процессов меняется прозрачность слоя.
Органический материал специального слоя очень чувствителен к солнечному свету. При длительном воздействии он окисляется и теряет свои свойства. Также он чувствителен к ударам и деформациям.
Для проигрывания этих дисков используются CD-R, CD-RW - приводы. Сейчас распространены в основном CD-RW - накопители, которые позволяют работать и с CD-R-дисками.
Кроме характеристик для обычных CD-ROM-приводов здесь добавляются еще несколько важных характеристик:
На сегодняшний день скорость однократной записи достигает 40х, а многократной перезаписи - 24х.
Есть три основных метода записи на компакт-диски:
1. Track-at-Once.Лазерный излучатель включается в начале дорожки и выключается
в ее конце. Он снова включится, если требуется записать еще одну дорожку. Записанные таким
методом дорожки разделяются промежутками (gaps).
2. Disc-at-Опсе.Весь диск записывается за один проход без выключения лазера.
Затем диск закрывается и не может в дальнейшем быть использован для дозаписи новой сессии.
Этот режим хорош для создания аудиодисков, потому как никаких промежутков между дорожками при
этом методе не производится. Используя именно Disk-at-Once можно создавать так называемые
мастер-диски, с которых будут штамповаться партии обычных компактов.
3. Packet Writing. Предназначен в первую очередь для CD-RW-дисков. Благодаря
специально формирующейся файловой системе UDF возможна запись пакетами, например сегодня мы
записали на диск некую базу данных, а завтра мы сможем записать на этот же диск обновленную базу
данных. Не все CD-рекордеры поддерживают данный метод.
Кстати, режим Packet Writing имеет два способа пакетной записи:
запись пакетами переменной (variable-length) и фиксированной длины (fixed-length).
Последний способ более подходит для CD-RW-дисков, потому как поддерживает режим выборочного
стирания (random erase). К недостаткам такого метода можно отнести слишком расточительное
использование места на диске. Стандартная емкость CD-RW-диска, отформатированного
с fixed-length, равна приблизительно 500 Мбайт, Пакеты же переменной длины, наоборот, экономят
место. Здесь размер пакета может варьироваться в зависимости от объема записываемых данных.
Этот способ более практичен при записи на CD-R-диски.
Первоначально аббревиатура DVD расшифровывалась, как digital video disc, это оптические диски с большой емкостью. Эти диски используются для хранения компьютерных программ и приложений, а так же полнометражных фильмов и высококачественного звука. Поэтому, появившаяся несколько позже расшифровка аббревиатуры DVD, как digital versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск - более логична.
Снаружи, диски DVD выглядят как обычные диски CD-ROM. Однако возможностей у DVD гораздо больше. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных, по сравнению с обычным CD-ROM. Имея физические размеры и внешний вид, как у обычного компакт-диска или CD-ROM, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации, по сравнению со своим предком, вмещающим 700 MB данных, стандартный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это не предел - DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут быть двухсторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB. Для записи видео и звука на DVD применяется очень сложная технология компрессии данных, носящая имя MPEG.
Существуют следующие структурные типы DVD-ROM:
1. Single Side/Single Layer (односторонний/однослойный) - это самая простая
структура DVD диска. На таком диске можно разместить до 4.7 Гб данных.
2. Single Side/Dual Layer (односторонний/двуслойный) - этот тип дисков имеет
два слоя данных, один из которых полупрозрачный. Оба слоя считываются с одной стороны и на таком
диске можно разместить 8.5 Гб данных, т.е. на 3.5 Гб больше, чем на однослойном/одностороннем диске.
3. Double Side/Single Layer (двусторонний/однослойный) - на таком диске
помещается 9.4 Гб данных (по 4.7 Гб на каждой стороне). Нетрудно заметить, что емкость такого
диска вдвое больше одностороннего/однослойного DVD диска. Между тем, из-за того, что данные
располагаются с двух сторон, придется переворачивать диск или использовать устройство, которое
может прочитать данные с обеих сторон диска самостоятельно.
4. Double Side/Double Layer (двусторонний/двуслойный) структура этого диска
обеспечивает возможность разместить на нем до 17 Гб данных (по 8.5 Гб на каждой стороне).
Характеристики DVD-ROM те же самые, что и для CD-ROM.Скорость чтения информации измеряется несколько по-другому. За 1х(первую скорость) принимается 1350 Кбайт/c. Среднее время доступа для DVD-ROM, или то время, которое требуется лазерному лучу для перехода с одного трека на другой, между 100 и 200 миллисекунд (ms), приводы DVD-ROM, конечно же, не могут соперничать с жесткими дисками, по скорости запуска приложений или времени поиска разрозненных данных. Но это не трагично, т.к. время доступа не влияет на проигрывание видео, потому что в этом случае данные располагаются на диске последовательно.
В производстве и DVD-R точно так же как и при изготовлении CD-R, используются органические полимеры. Такие диски легко совмещаются практически со всеми моделями DVD-приводов и плейеров. Емкость первого поколения таких дисков была 3,95 Гбайт, но этого изготовителям показалось мало, и чуть позже для новых дисков емкость удалось довести до 4,7 Гбайт.
DVD-RW, известные ранее под именем DVD-R/W или DVD-ER, — стираемые диски со сменой фазы, разработанные фирмой Pioneer на основе DVD-R. Этот вид дисков использует ту же плотность дорожек, длину битов и воспроизводится почти во всех относительно новых DVD-приводах, а первоначальная емкость таких дисков составляла 4,7 Гбайт.
DVD-RAM, со своей «смешной» первоначальной емкостью 2,58 Гбайт, использует технологию, которая применяется при изготовлении магнитооптических дисков, а потому — не совместим с существующим оборудованием (тут играет роль и разница в формате, и иная отражающая способность, и технология исправления ошибок). И хотя приводы DVD-RAM появились только летом 1998 г., эта разновидность формата уже явно вырвалась вперед и совершенно очевидно, лидирует на рынке. Односторонние диски DVD-RAM выпускаются как в картриджах, запечатанных и позволяющих извлечь диск, так и без. (Кстати говоря, записать диск можно только тогда, когда он находится в картридже.) Двухсторонние диски DVD-RAM бывают только в запечатанных картриджах. Сегодняшняя емкость 4,7 Гб.
DVD+RW. Еще одна разновидность перезаписываемых дисков, предложенная фирмами Philips, Sony и Hewlett-Packard, основывается на технологиях DVD и CD-RW. Накопители DVD+RW читают диски DVD и CD, а также позволяют записывать CD-R/RW и несовместимы с DVD-RAM. Сегодня эти накопители получают наибольшее распространение.
DVD-Video. Появился самым первым и содержит в себе видеоинформацию
DVD-Audio. Аналог DVD-Video, использующий аудиоинформацию.
| Стример (англ. tape streamer) — устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1 - 2 Гбайта и больше. |
Стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объём сохраняемой информации.
Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации.
В последнее время всё шире используются накопители на сменных дисках, которые позволяют не только увеличивать объём хранимой информации, но и переносить информацию между компьютерами. Объём сменных дисков — от сотен Мбайт до нескольких Гигабайт.
