Основное назначение внешней
памяти компьютера — долговременное хранение большого количества различных
файлов (программ, данных и т. д.). Устройство, которое обеспечивает
запись/считывание информации, называется накопителем, а хранится информация на
носителях. Наиболее распространенными являются накопители следующих типов:
— накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) двух
различных типов, рассчитанные на диски диаметром 5,25" (емкость 1,2 Мб) и
диски диаметром 3,5" (емкость 1,44 Мб);
— накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)
информационной емкостью от 1 до 8 Гб;
— накопители CD-ROM для CD-ROM-дисков емкостью 640 Мб.
Для пользователя имеют существенное значение некоторые
технико-экономические показатели: информационная емкость, скорость обмена
информацией, надежность ее хранения и, наконец, стоимость накопителя и носителей
к нему (см. таблицу).
В основу записи, хранения и считывания информации положены
два физических принципа, магнитный и оптический. В НГМД и НЖМД используется
магнитный принцип. При магнитном способе запись информации производится на
магнитный носитель (диск, покрытый ферромагнитным лаком) с помощью магнитных
головок.
В процессе записи головка с сердечником из
маг-нитомягкого материала (малая остаточная намагниченность) перемещается вдоль
магнитного слоя магнитожесткого носителя (большая остаточная намагниченность).
Электрические импульсы создают в головке магнитное поле, которое
последовательно намагничивает (1) или не намагничивает (О) элементы носителя.
При считывании информации намагниченные участки
носителя вызывают в магнитной головке импульс тока (явление электромагнитной
индукции).Носители информации имеют форму диска и помещаются в конверт из
плотной бумаги (5,25") или пластмассовый корпус (3,5"). В центре
диска имеется отверстие (или приспособление для захвата) для обеспечения
вращения диска в дисководе, которое производится с постоянной угловой скоростью
300 об/с.
В защитном конверте (корпусе) имеется продолговатое
отверстие, через которое производится запись/считывание информации. На боковой
кромке дискет (5,25") находится маленький вырез, позволяющий производить
запись, если вырез заклеить непрозрачной наклейкой, запись становится
невозможной (диск защищен). В дискетах 3,5" защиту от записи обеспечивает
предохранительная защелка в левом нижнем углу пластмассового корпуса.
Диск должен быть форматирован, т. е. должна быть
создана физическая и логическая структура диска. В процессе форматирования на
диске образуются концентрические дорожки, которые делятся на сектора, для этого
головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и
секторов.
Например, на гибком диске формата
3,5":
• размер сектора — 512 байт;
• количество секторов на дорожке —
18;
• дорожек на одной стороне —
80;
• сторон — 2.
Жесткие магнитные диски состоят из нескольких дисков,
размещенных на одной оси и вращающихся с большой угловой скоростью (несколько
тысяч оборотов в минуту), заключенных в металлический корпус. Большая
информационная емкость жестких дисков достигается за счет увеличения количества
дорожек на каждом диске до нескольких тысяч, а количества секторов на дорожке —
до нескольких десятков. Большая угловая скорость вращения дисков позволяет
достигать высокой скорости считывания/записи информации (более 5 Мб/с).
CD-ROM-накопители используют оптический принцип чтения
информации. Информация на CD-ROM-диске записана на одну спиралевидную дорожку
(как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей
способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося CD-ROM-диска,
интенсивность отраженного луча соответствует значениям 0 или 1. С помощью
фотопреобразователя они преобразуются в последовательности электрических
импульсов.
Скорость считывания информации в CD-ROM -накопителе
зависит от скорости вращения диска. Первые CD-ROM-накопители были односкоростны-ми
и обеспечивали скорость считывания информации 150 Кб/с, в настоящее время все
большее распространение получают 24-скоростные CD-ROM-накопители, которые
обеспечивают скорость считывания информации до 3,6 Мб/с.
Информационная емкость CD-ROM-диска может достигать
640 Мб. Производятся CD-ROM-диски либо путем штамповки (диски белого цвета),
либо записываются (диски желтого цвета) на специальных устройствах, которые
называются CD-recorder.