Kwalifikacja E12 - UTK - Pamięci masowe

PAMIĘCI MASOWE



Pamięci masowe – techniki i urządzenia umożliwiające trwałe przechowywanie dużych ilości danych. Urządzenia do zapisywania i odczytywania to napędy, dane przechowywane są na nośnikach.

Do pamięci masowych możemy zaliczyć m.in.:
- Dyski twarde
- Dyskietki
- Płyty CD/DVD/BD
- Pamięci półprzewodnikowe (pendrive, karta pamięci, dysk SSD)

Dysk twardy - HDD

Dyski twarde – popularne, pojemne, stosunkowo niedrogie. Ich działanie opiera się na zjawisku elektromagnetycznym. Twardy talerz jest pokryty warstwą ferromagnetyczną, którą można miejscowo namagnesować w określony sposób, przez co zostają na niej „zakodowane” dane, później dane te można odczytać. Talerz wiruje wokół własnej osi, głowice ustawiane w odpowiedniej pozycji umożliwiają zapis i odczyt informacji z danego obszaru talerza.



Elementy składowe dysku twardego:
- Talerze – aluminiowe lub ceramiczne krążki pokryte nośnikiem ferromagnetycznym, w dysku twardym zwykle jest ich od 1 do 5
- Głowice zapisująco-odczytujące – po jednej na każdą stronę talerza, umocowane na ramionach, w czasie pracy nie dotykają jego powierzchni
- Pozycjoner – ustawia głowice w odpowiednim położeniu
- Silnik – powoduje obrót talerzy
- Układy elektroniczne – sterują działaniem dysku i przesyłaniem danych
- Filtr, obudowa – chronią dysk przed zanieczyszczeniami i uszkodzeniem




Powierzchnia dysku jest podzielona na ścieżki (koncentryczne okręgi), które są podzielone na sektory (zwykle o rozmiarze 512 bajtów). Sektory łączą się w większe jednostki – klastry, których rozmiar zależy od użytego systemu plików i wielkości partycji.

Ważniejsze parametry dysku twardego:
- Pojemnośd – zwykle od ok. 100 GB do 2 TB
- Prędkośd przesyłu danych – zwykle kilkadziesiąt MB/s
- Średni czas dostępu – czas dotarcia głowicy do odpowiedniego sektora, zwykle kilka ms
- Prędkośd obrotowa – zwykle 5400 lub 7200 obr./min.
- Rozmiar talerzy – zwykle 2,5 lub 3,5 cala
- Rozmiar bufora (cache) – kilka-kilkadziesiąt MB
- Typ interfejsu – najczęściej ATA lub SATA


Interfejsy dysków twardych



- ATA (IDE) – lata 1990-2004, obecnie rzadziej stosowany, transmisja równoległa (32-bitowa). Do podłączenia dysku używa się taśmy 40- lub 80-żyłowej. Płyta główna posiadała z reguły 2 kanały IDE, do każdego można było podłączyd 2 dyski. W danym kanale jeden dysk był nadrzędny (master), drugi – podrzędny (slave), wyboru dokonywało się za pomocą zworek na obudowie dysku lub korzystając z taśmy z różnymi kolorami złącz. Przepustowośd – do 133 MB/s.



- SATA (Serial ATA) – standard stosowany obecnie, transmisja szeregowa, połączenie point-topoint (jeden kanał – jeden dysk, nie potrzeba zworek). Kabel węższy niż w ATA – 7-żyłowy.
Przepustowość:
150 MB/s (SATA 1)
300 MB/s (SATA 2)
600 MB/s (SATA 3)






- SCSI – standard stosowany częściej w serwerach, transmisja równoległa, maksymalna przepustowośd – do 640 MB/s. Można podłączad wiele urządzeo jednocześnie, oprócz dysków obsługuje też np. drukarki i skanery. Występuje w różnych odmianach, z różnymi rodzajami złącz.





- SAS – szeregowa odmiana SCSI, przepustowośd do 600 MB/s.

- RAID – macierz dyskowa, wiele dysków połączonych w celu zwiększenia wydajności i/lub niezawodności. Występuje w odmianach (poziomach) od 0 do 6.

Stacja dyskietek



Dyskietka – rozwiązanie podobne do dysku twardego.

Różnice:
- Napęd i nośnik to niezależne urządzenia
- Nośnik to elastyczny, plastikowy krążek w sztywnej obudowie (średnica – 3,5 lub 5,25 cala)
- Mniejsza pojemnośd – od 360 KB do ok. 3 MB, zwykle 1,44 MB
- Mniejsza prędkośd obrotowa, głowica dotyka nośnika
- Mniejsza prędkośd zapisu/odczytu i niezawodnośd


Płyty CD/DVD/BD

Płyty CD/DVD/BD – stosowany jest zapis/odczyt optyczny (promieo lasera o określonej mocy i długości fali świetlnej). Na plastikowym krążku, najczęściej o średnicy 12 cm, jest jedna spiralnie ułożona ścieżka. Składa się ona z obszarów płaskich (land) i wgłębieo (pit). Podczas odczytu promieo lasera odbija się tylko od obszarów typu land. Dzięki temu można odczytad zapisane na płycie dane.

W zależności od pojemności wyróżniamy płyty:
- CD – ok. 700 MB
- DVD – 4,7 GB lub 8,5 GB (płyta dwuwarstwowa)
- BD (Blu-ray Disc) – 25 GB, 50 GB lub więcej (w zależności o liczby warstw)

W zależności od możliwości zapisu wyróżniamy płyty:

- CD/DVD/BD-ROM – płyty wytłoczone w procesie produkcji prasą, można je tylko odczytywać
- CD/DVD/BD-R – płyty z warstwą organiczną, która może wypalona w nagrywarce (zapis jednokrotny)
- CD/DVD-RW, BD-RE – płyty z warstwą polimorficzną, która może byd wypalona, ale również skasowana (zapis wielokrotny)

Napęd optyczny – elementy składowe:
1. Układ optyczny:
- Dioda laserowa (wysyła światło)
- Fotodetektor (odbiera światło)
- Lustro półprzezroczyste i pryzmat (rozdzielają światło padające i odbite od płyty)
- Soczewka (skupia światło)
2. Silnik główny (obraca płytę)
3. Silnik krokowy (porusza układ optyczny)
4. Mechanizm ładujący (najczęściej tacka)
5. Układy elektroniczne (sterują pracą napędu)

Podstawowa prędkośd (x1) zapisu/odczytu płyt wynosi:
- Dla płyt CD – ok. 150 KB/s
- Dla płyt DVD – ok. 1350 KB/s
- Dla płyt BD – ok. 5 MB/s

Pamięci półprzewodnikowe

Pamięci półprzewodnikowe – urządzenia zbudowane w oparciu o nieulotne pamięci typu EEPROM Flash, jest to obecnie najnowocześniejszy typ pamięci masowych.

Zalety:
- Brak elementów mechanicznych – większa wytrzymałośd i niezawodnośd przy pracy w trudnych warunkach (udary, wibracje, wysoka/niska temperatura)
- Duża prędkośd zapisu/odczytu
- Niewielkie gabaryty i waga
- Niewielki pobór energii

Rodzaje pamięci półprzewodnikowych:
- Pendrive (dysk USB) – przenośne urządzenie podłączane do gniazda USB, o pojemności zwykle od kilkuset MB do kilkudziesięciu GB (najczęściej 2-8 GB)
- Karta pamięci – wykorzystywana głównie w aparatach cyfrowych i telefonach komórkowych, pojemnośd – zwykle od 1 do 16 GB
- Dysk SSD – zastępuje „tradycyjny”, magnetyczny dysk twardy, pojemnośd – zwykle kilkadziesiąt-kilkaset GB

Wybrane typy kart pamięci:
- SD – najpopularniejsza (także wersja zminiaturyzowana – Micro SD)
- CF
- MS
- XD

Odmiany kart SD:
- SD (do 2 GB)
- SD-HC (4-32 GB)
- SD-XC (powyżej 32 GB)


DYSKI SSD


Odmiany dysków SSD:
- SLC – mniejsza gęstośd zapisu, przez to droższe, ale wydajniejsze i trwalsze
- MLC – większa gęstośd zapisu, taosze, ale wolniejsze i mniej trwałe (10-krotnie)

DYSK SSD 2.5" - SATA





DYSK SSD M.2 - PCI Express







Powered by Eugeniusz Piechula © 2016-19 - Dziękuję za wizytę na stronie!