Por qué se necesita memoria externa. Dispositivos de memoria externa - hardware informático - hardware y software TIC - catálogo de artículos - libro de texto de informática
7. Memoria– un entorno o parte funcional de una computadora diseñada para recibir, almacenar y emitir datos de forma selectiva. Hay RAM, registro, caché y memoria externa.
Funciones y principales características de la memoria interna del PC
memoria interior- Esta es la memoria a la que el procesador puede acceder directamente durante el funcionamiento y utilizarla inmediatamente.
La memoria interna incluye:
1. RAM(RAM, RAM en inglés, Memoria de acceso aleatorio - memoria de acceso aleatorio) es un dispositivo de almacenamiento rápido de no gran capacidad, conectado directamente al procesador y diseñado para escribir, leer y almacenar programas ejecutables y datos procesados por estos programas.
La RAM se utiliza únicamente para el almacenamiento temporal de datos y programas, ya que cuando se apaga la máquina se pierde todo lo que había en la RAM. El acceso a los elementos de la RAM es directo; esto significa que cada byte de memoria tiene su propia dirección individual.
2. Cache(caché en inglés) o memoria ultrarrápida es una memoria muy rápida de pequeño volumen que se utiliza al intercambiar datos entre el microprocesador y la RAM para compensar la diferencia en la velocidad de procesamiento de la información por parte del procesador y la RAM algo más lenta.
La memoria caché está controlada por un dispositivo especial: un controlador que, al analizar el programa que se está ejecutando, intenta predecir qué datos y comandos probablemente necesitará el procesador en un futuro próximo y los bombea a la memoria caché. En este caso, son posibles tanto los "aciertos" como los "fallos". En caso de un acierto, es decir, si los datos necesarios se bombean al caché, se recuperan de la memoria sin demora. Si la información requerida no está en el caché, entonces el procesador la lee directamente desde la RAM. La proporción de aciertos y errores determina la eficacia del almacenamiento en caché.
La memoria caché se implementa en chips SRAM (RAM estática), que son más rápidos, más caros y de menor capacidad que la DRAM (SDRAM). Los microprocesadores modernos tienen una memoria caché incorporada, la llamada caché de primer nivel de 8, 16 o 32 KB de tamaño. Además, en la placa base de la computadora se puede instalar un caché de segundo nivel con una capacidad de 256, 512 KB o superior.
Memoria persistente(ROM, ROM en inglés, memoria de solo lectura - memoria de solo lectura): memoria no volátil que se utiliza para almacenar datos que nunca requerirán cambios. El contenido de la memoria está especialmente "cableado" en el dispositivo durante su fabricación para su almacenamiento permanente. La ROM sólo se puede leer.
Tipos de memoria externa para PC, sus características y principales características.
Memoria externa(VRAM) está diseñado para el almacenamiento a largo plazo de programas y datos, y la integridad de su contenido no depende de si la computadora está encendida o apagada. Este tipo de memoria tiene una gran capacidad y baja velocidad. A diferencia de la RAM, la memoria externa no tiene conexión directa con el procesador. La información del OSD al procesador y viceversa circula aproximadamente por la siguiente cadena:
La memoria externa de la computadora incluye:
1. disco duro(unidades de disco magnético duro, HDD): un tipo de memoria permanente. A diferencia de la RAM, los datos almacenados en un disco duro no se pierden cuando se apaga la computadora, lo que hace que el disco duro sea ideal para el almacenamiento a largo plazo de programas y archivos de datos, así como los programas más importantes del sistema operativo. Esta capacidad (mantener la información intacta y segura después del apagado) le permite extraer un disco duro de una computadora e insertarlo en otra.
El disco duro, o disco duro, es el componente más importante de una computadora. Almacena el sistema operativo, programas y datos. Sin el sistema operativo Windows, no puedes iniciar tu computadora y sin programas, no puedes hacer nada una vez que ya se ha iniciado. Sin un banco de datos, tendrás que ingresar la información manualmente cada vez.
2. Las unidades de disco (unidades de disquete (FDD)) vienen en dos tipos principales: para disquetes grandes (5,25 pulgadas de tamaño, a veces escrito 5,25") y para los pequeños (3,5 pulgadas, 3,5"). Un disquete de cinco pulgadas puede contener, según su tipo, desde 360 datos (360 mil caracteres) hasta 1,2 MB. Las tarjetas de tres pulgadas, aunque más pequeñas, contienen más información (720 KB - 1,44 MB). Además, los de tres pulgadas están encerrados en una caja de plástico y, por lo tanto, son más difíciles de romper o abollar. La unidad de disco estándar para las computadoras modernas es la unidad de disquete pequeña (3,5 pulgadas). De ahí su nombre en un sistema informático: unidad de 3,5 A.
3. Las unidades láser (CD-ROM y DVD-ROM) utilizan el principio óptico de lectura de información.
Los discos láser CD-ROM (CD - Compact Disk) y DVD-ROM (DVD - Digital Video Disk) almacenan información que se grabó en ellos durante el proceso de fabricación. Es imposible escribirles nueva información, lo que se refleja en la segunda parte de sus nombres: ROM (Real Only Memory - solo lectura). Estos discos se fabrican mediante estampado y tienen un color plateado.
Hay discos CD-R y DVD-R (R - grabables) que son de color dorado. La información en dichos discos se puede escribir, pero sólo una vez. En los discos CD-RW y DVD-RW (RW - ReWritable), que tienen un tinte "platino", la información se puede grabar muchas veces.
4. Unidades de cinta magnética (streamers) y unidades de disco extraíbles
Streamer (transmisor de cintas en inglés): un dispositivo para realizar copias de seguridad de grandes cantidades de información. Los medios utilizados aquí son casetes de cinta magnética con una capacidad de 1 a 2 GB o más.
Los streamers le permiten grabar una gran cantidad de información en un pequeño casete de cinta magnética. Las herramientas de compresión de hardware integradas en la unidad de cinta le permiten comprimir información automáticamente antes de grabarla y restaurarla después de leerla, lo que aumenta la cantidad de información almacenada.
La desventaja de los streamers es su velocidad relativamente baja de grabación, búsqueda y lectura de información. Por el momento, los streamers están desactualizados y, por lo tanto, rara vez se utilizan en la práctica.
Medios de almacenamiento (disquetes, discos duros, discos CD-ROM, discos magnetoópticos, etc.) y sus principales características.
La memoria externa (a largo plazo) es un lugar para el almacenamiento a largo plazo de datos (programas, resultados de cálculos, textos, etc.) que no se utilizan actualmente en la RAM de la computadora. La memoria externa, a diferencia de la RAM, no es volátil. Los medios de memoria externos, además, proporcionan transporte de datos en los casos en que las computadoras no están conectadas en red (local o global).
Para trabajar con una memoria externa, debe tener una unidad (un dispositivo que permite grabar y (o) leer información) y un dispositivo de almacenamiento: un transportista.
Principales tipos de dispositivos de almacenamiento:
unidades de disco magnético flexible (FMD);
unidades de disco duro magnético (HDD);
unidades de cinta magnética (TMD);
Unidades de CD-ROM, CD-RW, DVD.
Los principales tipos de medios les corresponden:
discos magnéticos flexibles (disquete) (diámetro 3,5'' y capacidad 1,44 MB; diámetro 5,25'' y capacidad 1,2 MB (actualmente obsoletos y prácticamente no utilizados, la producción de unidades diseñadas para discos con un diámetro de 5,25'', también descontinuada)) , discos para medios extraíbles;
discos magnéticos duros (Disco Duro);
casetes para serpentinas y otros NML;
Discos CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.
Los dispositivos de almacenamiento generalmente se dividen en tipos y categorías en relación con sus principios operativos, características operativas, técnicas, físicas, de software y otras. Por ejemplo, según los principios de funcionamiento, se distinguen los siguientes tipos de dispositivos: electrónicos, magnéticos, ópticos y mixtos - magnetoópticos. Cada tipo de dispositivo está organizado en función de la correspondiente tecnología de almacenamiento/reproducción/grabación de información digital. Por tanto, en relación con el tipo y diseño técnico del soporte de información, se distinguen: dispositivos electrónicos, de disco y de cinta.
Principales características de unidades y medios:
capacidad de información;
velocidad de intercambio de información;
confiabilidad del almacenamiento de información;
precio.
Echemos un vistazo más de cerca a las unidades y medios anteriores.
El principio de funcionamiento de los dispositivos de almacenamiento magnético se basa en métodos de almacenamiento de información utilizando las propiedades magnéticas de los materiales. Por regla general, los dispositivos de almacenamiento magnético constan de dispositivos reales para leer/escribir información y un medio magnético en el que se registra directamente la información y desde el cual se lee la información. Los dispositivos de almacenamiento magnéticos suelen dividirse en tipos según su diseño, las características físicas y técnicas del medio de almacenamiento, etc. Las distinciones más comunes se hacen entre dispositivos de disco y de cinta. La tecnología general de los dispositivos de almacenamiento magnético consiste en magnetizar áreas del medio con un campo magnético alterno y leer información codificada como áreas de magnetización alterna. Los medios de disco, por regla general, se magnetizan a lo largo de campos concéntricos: pistas ubicadas a lo largo de todo el plano de los medios giratorios discoidales. La grabación se realiza en un código digital. La magnetización se logra creando un campo magnético alterno usando cabezales de lectura/escritura. Los cabezales son dos o más circuitos controlados magnéticamente con núcleos, cuyos devanados se alimentan con tensión alterna. Un cambio de voltaje provoca un cambio en la dirección de las líneas de inducción magnética del campo magnético y, cuando el portador está magnetizado, significa un cambio en el valor del bit de información de 1 a 0 o de 0 a 1.
Los dispositivos de disco se dividen en unidades y medios flexibles (disquete) y duros (disco duro). La propiedad principal de los dispositivos magnéticos de disco es la grabación de información en los medios en pistas cerradas concéntricas utilizando codificación digital física y lógica de la información. El medio de disco plano gira durante el proceso de lectura/escritura, lo que garantiza el mantenimiento de toda la pista concéntrica. La lectura y escritura se realiza mediante cabezales magnéticos de lectura/escritura, que se colocan a lo largo del radio del medio de una pista a otra.
Para el sistema operativo, los datos de los discos se organizan en pistas y sectores. Las pistas (40 u 80) son anillos concéntricos estrechos en el disco. Cada pista se divide en partes llamadas sectores. Al leer o escribir, el dispositivo siempre lee o escribe un número entero de sectores, independientemente de la cantidad de información solicitada. El tamaño del sector en un disquete es de 512 bytes. Un cilindro es el número total de pistas de las que se puede leer información sin mover los cabezales. Debido a que un disquete tiene sólo dos lados y una unidad de disquete tiene sólo dos cabezales, un disquete tiene dos pistas por cilindro. Un disco duro puede tener muchos platos, cada uno con dos (o más) cabezales, por lo que un cilindro tiene muchas pistas. Un clúster (o celda de datos) es el área de disco más pequeña que utiliza el sistema operativo al escribir un archivo. Normalmente, un clúster consta de uno o más sectores.
Antes de su uso, el disquete debe formatearse, es decir, se debe crear su estructura lógica y física.
Los disquetes requieren un manejo cuidadoso. Pueden dañarse si
toque la superficie de grabación;
escriba en la etiqueta del disquete con un lápiz o bolígrafo;
doblar un disquete;
sobrecalentar el disquete (déjelo al sol o cerca de un radiador);
exponer el disquete a campos magnéticos.
Las unidades de disco duro combinan los medios y el dispositivo de lectura/escritura y, a menudo, también una parte de la interfaz llamada controlador del disco duro, en una sola carcasa. Un diseño típico de un disco duro es un solo dispositivo: una cámara, dentro de la cual hay uno o más medios de disco colocados en un eje, y un bloque de cabezales de lectura/escritura con su mecanismo de accionamiento común. Normalmente, junto al medio y la cámara del cabezal hay circuitos para controlar los cabezales, los discos y, a menudo, una parte de interfaz y (o) un controlador. La tarjeta de interfaz del dispositivo contiene la interfaz del dispositivo de disco y el controlador con su interfaz se encuentra en el propio dispositivo. Los circuitos del variador se conectan al adaptador de interfaz mediante un conjunto de cables.
El principio de funcionamiento de los discos duros es similar a este principio de GMD.
Parámetros físicos y lógicos básicos del disco duro.
Diámetro del disco. Las unidades más comunes con diámetros de disco son 2,2, 2,3, 3,14 y 5,25 pulgadas.
Número de superficies: determina el número de discos físicos ensartados en el eje.
Número de cilindros: determina cuántas pistas se ubicarán en una superficie.
Número de sectores: el número total de sectores en todas las pistas de todas las superficies de la unidad.
Número de sectores por pista: el número total de sectores en una pista. Para unidades modernas, el indicador es condicional, porque Tienen un número desigual de sectores en pistas externas e internas, ocultos al sistema y al usuario por la interfaz del dispositivo.
El tiempo de transición de una pista a otra suele ser de 3,5 a 5 milisegundos, y los modelos más rápidos pueden ser de 0,6 a 1 milisegundo. Este indicador es uno de los factores que determina el rendimiento de la unidad, porque... La transición de una pista a otra es el proceso más largo de una serie de procesos aleatorios de lectura/escritura en un dispositivo de disco.
El tiempo de configuración o tiempo de búsqueda es el tiempo que dedica el dispositivo a mover los cabezales de lectura/escritura al cilindro deseado desde una posición arbitraria.
La tasa de transferencia de datos, también llamada rendimiento, determina la velocidad a la que se leen o escriben los datos en el disco una vez que los cabezales están en posición. Se mide en megabytes por segundo (MBps) o megabits por segundo (Mbps) y es una característica del controlador y la interfaz.
Actualmente se utilizan principalmente discos duros con capacidades que van desde los 10 GB hasta los 80 GB. Los más populares son los discos con una capacidad de 20, 30, 40 GB.
Además de NGMD y NGMD, a menudo se utilizan medios extraíbles. Un dispositivo de almacenamiento bastante popular es Zip. Está disponible como unidades integradas o independientes conectadas a un puerto paralelo. Estas unidades pueden almacenar 100 y 250 MB de datos en cartuchos que se asemejan a un disquete de 3,5”, proporcionan un tiempo de acceso de 29 ms y velocidades de transferencia de datos de hasta 1 MB/s. Si un dispositivo está conectado al sistema a través de un puerto paralelo, la velocidad de transferencia de datos está limitada por la velocidad del puerto paralelo.
La unidad Jaz es un tipo de unidad de disco duro extraíble. La capacidad del cartucho utilizado es de 1 o 2 GB. La desventaja es el alto coste del cartucho. La aplicación principal es la copia de seguridad de datos.
En las unidades de cinta magnética (la mayoría de las veces estos dispositivos son transmisores), la grabación se realiza en minicasetes. La capacidad de estos casetes es de 40 MB a 13 GB, la velocidad de transferencia de datos es de 2 a 9 MB por minuto, la longitud de la cinta es de 63,5 a 230 m y el número de pistas es de 20 a 144.
El CD-ROM es un medio de almacenamiento óptico de sólo lectura que puede almacenar hasta 650 MB de datos. Se accede a los datos de un CD-ROM más rápido que a los datos de los disquetes, pero más lento que a los discos duros.
El CD tiene un diámetro de 120 mm (aprox. 4,75'') y está fabricado de polímero y cubierto con una lámina metálica. La información se lee a partir de esta película metálica, que está recubierta con un polímero que protege los datos de daños. El CD-ROM es un medio de almacenamiento de una cara.
La lectura de información del disco se produce registrando cambios en la intensidad de la radiación láser de baja potencia reflejada en la capa de aluminio. El receptor o fotosensor determina si el haz se refleja desde una superficie lisa, se dispersa o se absorbe. La dispersión o absorción del haz ocurre en lugares donde se hicieron hendiduras durante el proceso de grabación. El fotosensor percibe el haz dispersado y esta información en forma de señales eléctricas se envía a un microprocesador, que convierte estas señales en datos binarios o sonido.
La velocidad de lectura de información de un CD-ROM se compara con la velocidad de lectura de información de un disco de música (150 Kb/s), que se toma como tal. Hoy en día, las más comunes son las unidades de CD-ROM de 52 velocidades (velocidad de lectura 7500 Kb/s).
Las unidades de CD-R (CD grabables) le permiten grabar sus propios CD.
Más populares son las unidades CD-RW, que le permiten escribir y reescribir discos CD-RW, escribir discos CD-R, leer discos CD-ROM, es decir. son en cierto sentido universales.
La abreviatura DVD significa Disco Versátil Digital, es decir. disco digital universal. Con las mismas dimensiones que un CD normal y un principio de funcionamiento muy similar, contiene una cantidad de información extremadamente grande: de 4,7 a 17 GB. Quizás sea precisamente por su gran capacidad por lo que se le llama universal. Es cierto que hoy en día el disco DVD se utiliza sólo en dos áreas: para almacenar películas de vídeo (DVD-Video o simplemente DVD) y bases de datos ultragrandes (DVD-ROM, DVD-R).
La dispersión de capacidades surge de la siguiente manera: a diferencia de los CD-ROM, los DVD se graban por ambas caras. Además, se pueden aplicar una o dos capas de información en cada lado. Por lo tanto, los discos de una sola cara y una sola capa tienen una capacidad de 4,7 GB (a menudo se les llama DVD-5, es decir, discos con una capacidad de aproximadamente 5 GB), los de una sola cara y una capa: 9,4 GB (DVD-10), doble capa de una cara - 8,5 GB (DVD-9) y doble capa de doble cara - 17 GB (DVD-18). Dependiendo de la cantidad de datos que se deben almacenar, se selecciona el tipo de disco DVD. Cuando se trata de películas, los discos de doble cara suelen contener dos versiones de la misma imagen: una en formato panorámico y otra en el formato clásico de televisión.
Así, a continuación se ofrece un resumen de los principales dispositivos de memoria externa con sus características. 
... ; Fin; Para determinar la altura de la fila, utilice la siguiente declaración: altura:=E.ActiveWorkbook.Sheets.Item.Rows.RowHeight; Tarea No. 5 “Procesador de hojas de cálculo EXCEL” Trabajar con funciones en EXEL. Trabajar con archivos. Trabajar con funciones Prepare una tabla para calcular sus gastos semanales para viajar en transporte público: cree una tabla usando el ejemplo. Para hacer esto: En...
Exe). Se incluye con MS-DOS y también viene con casi todas las unidades de CD-ROM. Diseño y principio de funcionamiento Como sabe, la mayoría de las unidades son externas e integradas. Las unidades de CD no son una excepción en este sentido. La mayoría de las unidades de CD-ROM que se ofrecen actualmente están integradas. El almacenamiento externo suele ser...
Para almacenar números binarios en una computadora, se utiliza un dispositivo, que generalmente se llama celda de memoria. Las celdas se forman a partir de varios bits, al igual que los números binarios se forman a partir de dígitos binarios. Y toda la memoria de la computadora se puede imaginar como una cámara de almacenamiento automática, que consta de una gran cantidad de celdas individuales, en cada una de las cuales se puede ingresar y escribir algún número binario. ...
En este caso, se entiende por información información diversa sobre determinados fenómenos naturales, acontecimientos de la vida social o procesos que tienen lugar en dispositivos técnicos. 1. ¿QUÉ ES UNA COMPUTADORA? ¿Qué es una computadora personal? Si lo describimos externamente, entonces es “una pequeña caja que se encuentra (escritorio) o de pie (minitorre) sobre una mesa, con menos frecuencia, una caja de aproximadamente un metro de altura (...
La memoria externa (ERAM) está diseñada para el almacenamiento a largo plazo de programas y datos, y la integridad de su contenido no depende de si la computadora está encendida o apagada. A diferencia de la RAM, la memoria externa no tiene conexión directa con el procesador. La información del OSD al procesador y viceversa circula aproximadamente por la siguiente cadena:
La memoria externa de la computadora incluye:
Discos Duros;
unidades de disquete;
unidades de CD;
Unidades de CD magnetoópticas;
unidades de cinta magnética (streamers), etc.
Un disquete, o disquete, es un portador de una pequeña cantidad de información, que es un disco de plástico flexible en una cubierta protectora. Se utiliza para transferir datos de una computadora a otra y para distribuir software.
Dispositivo de disquete
Un disquete consiste en un sustrato de polímero redondo recubierto por ambos lados con un óxido magnético y colocado en un paquete de plástico con una capa de limpieza aplicada a la superficie interior. El paquete tiene ranuras radiales en ambos lados a través de las cuales los cabezales de lectura/escritura de la unidad acceden al disco.
El método de registrar información binaria en un medio magnético se llama codificación magnética. Consiste en el hecho de que los dominios magnéticos en el medio están alineados a lo largo de trayectorias en la dirección del campo magnético aplicado con sus polos norte y sur. Normalmente, se establece una correspondencia uno a uno entre la información binaria y la orientación de los dominios magnéticos.
La información se registra a lo largo de pistas concéntricas (pistas), que se dividen en sectores. El número de pistas y sectores depende del tipo y formato del disquete. Un sector almacena la cantidad mínima de información que se puede escribir o leer desde el disco. La capacidad del sector es constante y asciende a 512 bytes.
Actualmente, los disquetes más utilizados tienen las siguientes características: diámetro 3,5 pulgadas (89 mm), capacidad 1,44 MB, número de pistas 80, número de sectores en pistas 18.
El disquete se instala en una unidad de disquete, se fija automáticamente en ella, después de lo cual el mecanismo de la unidad gira a una velocidad de rotación de 360 min-1. El propio disquete gira en la unidad, los cabezales magnéticos permanecen inmóviles. El disquete gira sólo cuando se accede a él. La unidad está conectada al procesador a través de un controlador de disquete.
Recientemente, han aparecido disquetes de tres pulgadas que pueden almacenar hasta 3 GB de información. Se fabrican con la nueva tecnología Nano2 y requieren equipos especiales para leer y escribir.
2. Unidades de disco duro
Si los disquetes son un medio para transferir datos entre computadoras, entonces un disco duro es el almacén de información de una computadora.
Una unidad de disco duro magnético (HDD - Hard Disk Drive) o un disco duro es el dispositivo de almacenamiento de alta capacidad más extendido, cuyo soporte de información son placas redondas de aluminio, cuyas superficies están cubiertas con una capa de material magnético. Se utiliza para el almacenamiento permanente de información: programas y datos. Al igual que un disquete, las superficies de trabajo de los platos están divididas en pistas circulares concéntricas y las pistas en sectores. Los cabezales de lectura y escritura, junto con su estructura de soporte y sus discos, están encerrados en una carcasa herméticamente sellada llamada módulo de datos. Cuando se instala un módulo de datos en una unidad de disco, se conecta automáticamente a un sistema que bombea aire frío purificado. La superficie del plato tiene un revestimiento magnético de solo 1,1 micrones de espesor, así como una capa de lubricante para proteger el cabezal de daños al bajar y subir sobre la marcha. Cuando el plato gira, se forma una capa de aire encima, que proporciona un colchón de aire para que el cabezal flote a una altura de 0,5 micrones por encima de la superficie del disco.
Los discos Winchester tienen una capacidad muy grande: de 10 a 100 GB. En los modelos modernos, la velocidad del husillo (eje giratorio) suele ser de 7200 rpm, el tiempo medio de búsqueda de datos es de 9 ms y la velocidad media de transferencia de datos es de hasta 60 MB/s. A diferencia de un disquete, un disco duro gira continuamente. Todas las unidades modernas están equipadas con un caché incorporado (generalmente 2 MB), lo que aumenta significativamente su rendimiento. El disco duro está conectado al procesador a través del controlador del disco duro.
3. Unidades de CD
Aquí el medio de almacenamiento es CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory, un disco compacto del que sólo se puede leer).
El CD-ROM es un disco de polímero transparente con un diámetro de 12 cm y un espesor de 1,2 mm, en uno de cuyos lados está rociada una capa reflectante de aluminio, protegida contra daños por una capa de barniz transparente. El espesor del recubrimiento es de varias decenas de milésimas de milímetro.
La información sobre el disco se representa como una secuencia de depresiones (huecos en el disco) y protuberancias (su nivel corresponde a la superficie del disco), ubicadas en una pista en espiral que emerge de un área cercana al eje del disco. Por cada pulgada (2,54 cm) del radio del disco hay 16 mil vueltas de una pista en espiral. A modo de comparación, sólo caben unos pocos cientos de pistas por cada pulgada de radio en la superficie de un disco duro. La capacidad del CD alcanza los 780 MB. La información se escribe en el disco cuando se fabrica y no se puede cambiar.
Los CD-ROM tienen una alta capacidad de información específica, lo que permite crear a partir de ellos sistemas de ayuda y complejos educativos con una amplia base ilustrativa. Un CD tiene la misma capacidad de información que casi 500 disquetes. La lectura de información de un CD-ROM se produce a una velocidad bastante alta, aunque notablemente menor que la velocidad de las unidades de disco duro. Los CD-ROM son simples y fáciles de usar, tienen un bajo costo unitario de almacenamiento de datos, prácticamente no se desgastan, no pueden verse afectados por virus y es imposible borrar información accidentalmente de ellos.
A diferencia de los discos magnéticos, los CD no tienen muchas pistas circulares, sino una en espiral, como los discos de gramófono. En este sentido, la velocidad angular de rotación del disco no es constante. Disminuye linealmente a medida que el cabezal de lectura láser se mueve hacia el borde del disco.
Para trabajar con un CD-ROM, necesita conectar una unidad de CD-ROM a su computadora (Fig. 2.9), que convierte la secuencia de hendiduras y protuberancias en la superficie del CD-ROM en una secuencia de señales binarias. Para ello se utiliza un cabezal de lectura con un microláser y un LED. La profundidad de las depresiones en la superficie del disco es igual a un cuarto de la longitud de onda de la luz láser. Si, en dos ciclos sucesivos de lectura de información, el haz de luz del cabezal láser pasa desde la protuberancia hasta el fondo de la depresión o viceversa, la diferencia en las longitudes de las trayectorias de luz en estos ciclos cambia a media onda. lo que provoca un aumento o disminución en la luz directa y reflejada del disco que golpea el LED juntos.
Si la longitud del camino de la luz no cambia en ciclos de lectura sucesivos, entonces el estado del LED no cambia. Como resultado, la corriente a través del LED produce una secuencia de señales eléctricas binarias correspondientes a la combinación de valles y picos en la traza.
Perfil de pista de CD-ROM
> Las diferentes longitudes del camino óptico de un haz luminoso en dos ciclos sucesivos de lectura de información corresponden a unidades binarias. La misma longitud corresponde a ceros binarios.
Hoy en día, casi todas las computadoras personales tienen una unidad de CD-ROM. Pero muchos programas multimedia interactivos son demasiado grandes para caber en un solo CD. La tecnología CD-ROM está siendo reemplazada rápidamente por la tecnología de discos de vídeo digitales DVD. Estos discos tienen el mismo tamaño que los CD normales, pero contienen hasta 17 GB de datos, es decir. En términos de volumen, reemplazan a 20 unidades de CD-ROM estándar. Estos discos contienen juegos multimedia y vídeos interactivos de excelente calidad, lo que permite al espectador ver los episodios desde diferentes ángulos de cámara, elegir diferentes opciones de final para la película, familiarizarse con las biografías de los actores protagonistas y disfrutar de una excelente calidad de sonido.
4. Grabación de dispositivos de almacenamiento ópticos y magnetoópticos.
La unidad de grabación CD-R (Compact Disk Recordable) es capaz, además de leer CD normales, de grabar información en discos ópticos especiales con una capacidad de 650 MB. En los discos CD-R, la capa reflectante está hecha de película dorada. Entre esta capa y la base de policarbonato hay una capa de grabación de material orgánico que se oscurece al calentarse. Durante el proceso de grabación, el rayo láser calienta puntos seleccionados de la capa, que se oscurecen y dejan de transmitir luz a la capa reflectante, formando áreas similares a depresiones. Las unidades de CD-R, gracias a su importante reducción de precio, están cada vez más extendidas.
· Unidad de disco compacto magnetoóptico CD-MO (Compact Disk - Magneto Optical) (Fig. 2.10). Los discos CD-MO se pueden utilizar repetidamente para grabar. Capacidad desde 128 MB hasta 2,6 GB.
· La unidad de grabación CD-R (Compact Disk Recordable) es capaz, además de leer CD normales, de grabar información en discos ópticos especiales. Capacidad 650 MB.
· La unidad WARM (escritura y lectura muchas veces) le permite escribir y leer varias veces.
5. Unidades de cinta magnética (streamers) y unidades de disco extraíbles
Streamer (transmisor de cintas en inglés): un dispositivo para realizar copias de seguridad de grandes cantidades de información. Los medios utilizados aquí son casetes de cinta magnética con una capacidad de 1 a 2 GB o más. Los streamers le permiten grabar una gran cantidad de información en un pequeño casete de cinta magnética. Las herramientas de compresión de hardware integradas en la unidad de cinta le permiten comprimir información automáticamente antes de grabarla y restaurarla después de leerla, lo que aumenta la cantidad de información almacenada.
La desventaja de los streamers es su velocidad relativamente baja de grabación, búsqueda y lectura de información.
Recientemente, se han utilizado cada vez más dispositivos de almacenamiento en discos extraíbles, que permiten no solo aumentar la cantidad de información almacenada, sino también transferir información entre computadoras. El volumen de discos extraíbles varía desde cientos de MB hasta varios gigabytes.
Medios de almacenamiento (disquetes, discos duros, discos CD-ROM, discos magnetoópticos, etc.) y sus principales características.
La memoria externa (a largo plazo) es un lugar para el almacenamiento a largo plazo de datos (programas, resultados de cálculos, textos, etc.) que no se utilizan actualmente en la RAM de la computadora. La memoria externa, a diferencia de la RAM, no es volátil. Los medios de memoria externos, además, proporcionan transporte de datos en los casos en que las computadoras no están conectadas en red (local o global).
Para trabajar con una memoria externa, debe tener una unidad (un dispositivo que permite grabar y (o) leer información) y un dispositivo de almacenamiento: un transportista.
Principales tipos de dispositivos de almacenamiento:
unidades de disco magnético flexible (FMD);
unidades de disco duro magnético (HDD);
unidades de cinta magnética (TMD);
Unidades de CD-ROM, CD-RW, DVD.
Los principales tipos de medios les corresponden:
discos magnéticos flexibles (disquete) (diámetro 3,5'' y capacidad 1,44 MB; diámetro 5,25'' y capacidad 1,2 MB (actualmente obsoletos y prácticamente no utilizados, la producción de unidades diseñadas para discos con un diámetro de 5,25'', también descontinuada)) , discos para medios extraíbles;
discos magnéticos duros (Disco Duro);
casetes para serpentinas y otros NML;
Discos CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.
Los dispositivos de almacenamiento generalmente se dividen en tipos y categorías en relación con sus principios operativos, características operativas, técnicas, físicas, de software y otras. Por ejemplo, según los principios de funcionamiento, se distinguen los siguientes tipos de dispositivos: electrónicos, magnéticos, ópticos y mixtos - magnetoópticos. Cada tipo de dispositivo está organizado en función de la correspondiente tecnología de almacenamiento/reproducción/grabación de información digital. Por tanto, en relación con el tipo y diseño técnico del soporte de información, se distinguen: dispositivos electrónicos, de disco y de cinta.
Principales características de unidades y medios:
capacidad de información;
velocidad de intercambio de información;
confiabilidad del almacenamiento de información;
precio.
Echemos un vistazo más de cerca a las unidades y medios anteriores.
El principio de funcionamiento de los dispositivos de almacenamiento magnético se basa en métodos de almacenamiento de información utilizando las propiedades magnéticas de los materiales. Por regla general, los dispositivos de almacenamiento magnético constan de dispositivos reales para leer/escribir información y un medio magnético en el que se registra directamente la información y desde el cual se lee la información. Los dispositivos de almacenamiento magnéticos suelen dividirse en tipos según su diseño, las características físicas y técnicas del medio de almacenamiento, etc. Las distinciones más comunes se hacen entre dispositivos de disco y de cinta. La tecnología general de los dispositivos de almacenamiento magnético consiste en magnetizar áreas del medio con un campo magnético alterno y leer información codificada como áreas de magnetización alterna. Los medios de disco, por regla general, se magnetizan a lo largo de campos concéntricos: pistas ubicadas a lo largo de todo el plano de los medios giratorios discoidales. La grabación se realiza en un código digital. La magnetización se logra creando un campo magnético alterno usando cabezales de lectura/escritura. Los cabezales son dos o más circuitos controlados magnéticamente con núcleos, cuyos devanados se alimentan con tensión alterna. Un cambio de voltaje provoca un cambio en la dirección de las líneas de inducción magnética del campo magnético y, cuando el portador está magnetizado, significa un cambio en el valor del bit de información de 1 a 0 o de 0 a 1.
Los dispositivos de disco se dividen en unidades y medios flexibles (disquete) y duros (disco duro). La propiedad principal de los dispositivos magnéticos de disco es la grabación de información en los medios en pistas cerradas concéntricas utilizando codificación digital física y lógica de la información. El medio de disco plano gira durante el proceso de lectura/escritura, lo que garantiza el mantenimiento de toda la pista concéntrica. La lectura y escritura se realiza mediante cabezales magnéticos de lectura/escritura, que se colocan a lo largo del radio del medio de una pista a otra.
Para el sistema operativo, los datos de los discos se organizan en pistas y sectores. Las pistas (40 u 80) son anillos concéntricos estrechos en el disco. Cada pista se divide en partes llamadas sectores. Al leer o escribir, el dispositivo siempre lee o escribe un número entero de sectores, independientemente de la cantidad de información solicitada. El tamaño del sector en un disquete es de 512 bytes. Un cilindro es el número total de pistas de las que se puede leer información sin mover los cabezales. Debido a que un disquete tiene sólo dos lados y una unidad de disquete tiene sólo dos cabezales, un disquete tiene dos pistas por cilindro. Un disco duro puede tener muchos platos, cada uno con dos (o más) cabezales, por lo que un cilindro tiene muchas pistas. Un clúster (o celda de datos) es el área de disco más pequeña que utiliza el sistema operativo al escribir un archivo. Normalmente, un clúster consta de uno o más sectores.
Antes de su uso, el disquete debe formatearse, es decir, se debe crear su estructura lógica y física.
Los disquetes requieren un manejo cuidadoso. Pueden dañarse si
toque la superficie de grabación;
escriba en la etiqueta del disquete con un lápiz o bolígrafo;
doblar un disquete;
sobrecalentar el disquete (déjelo al sol o cerca de un radiador);
exponer el disquete a campos magnéticos.
Las unidades de disco duro combinan los medios y el dispositivo de lectura/escritura y, a menudo, también una parte de la interfaz llamada controlador del disco duro, en una sola carcasa. Un diseño típico de un disco duro es un solo dispositivo: una cámara, dentro de la cual hay uno o más medios de disco colocados en un eje, y un bloque de cabezales de lectura/escritura con su mecanismo de accionamiento común. Normalmente, junto al medio y la cámara del cabezal hay circuitos para controlar los cabezales, los discos y, a menudo, una parte de interfaz y (o) un controlador. La tarjeta de interfaz del dispositivo contiene la interfaz del dispositivo de disco y el controlador con su interfaz se encuentra en el propio dispositivo. Los circuitos del variador se conectan al adaptador de interfaz mediante un conjunto de cables.
El principio de funcionamiento de los discos duros es similar a este principio de GMD.
Parámetros físicos y lógicos básicos del disco duro.
Diámetro del disco. Las unidades más comunes con diámetros de disco son 2,2, 2,3, 3,14 y 5,25 pulgadas.
Número de superficies: determina el número de discos físicos ensartados en el eje.
Número de cilindros: determina cuántas pistas se ubicarán en una superficie.
Número de sectores: el número total de sectores en todas las pistas de todas las superficies de la unidad.
Número de sectores por pista: el número total de sectores en una pista. Para unidades modernas, el indicador es condicional, porque Tienen un número desigual de sectores en pistas externas e internas, ocultos al sistema y al usuario por la interfaz del dispositivo.
El tiempo de transición de una pista a otra suele ser de 3,5 a 5 milisegundos, y los modelos más rápidos pueden ser de 0,6 a 1 milisegundo. Este indicador es uno de los factores que determina el rendimiento de la unidad, porque... La transición de una pista a otra es el proceso más largo de una serie de procesos aleatorios de lectura/escritura en un dispositivo de disco.
El tiempo de configuración o tiempo de búsqueda es el tiempo que dedica el dispositivo a mover los cabezales de lectura/escritura al cilindro deseado desde una posición arbitraria.
La tasa de transferencia de datos, también llamada rendimiento, determina la velocidad a la que se leen o escriben los datos en el disco una vez que los cabezales están en posición. Se mide en megabytes por segundo (MBps) o megabits por segundo (Mbps) y es una característica del controlador y la interfaz.
Actualmente se utilizan principalmente discos duros con capacidades que van desde los 10 GB hasta los 80 GB. Los más populares son los discos con una capacidad de 20, 30, 40 GB.
Además de NGMD y NGMD, a menudo se utilizan medios extraíbles. Un dispositivo de almacenamiento bastante popular es Zip. Está disponible como unidades integradas o independientes conectadas a un puerto paralelo. Estas unidades pueden almacenar 100 y 250 MB de datos en cartuchos que se asemejan a un disquete de 3,5”, proporcionan un tiempo de acceso de 29 ms y velocidades de transferencia de datos de hasta 1 MB/s. Si un dispositivo está conectado al sistema a través de un puerto paralelo, la velocidad de transferencia de datos está limitada por la velocidad del puerto paralelo.
La unidad Jaz es un tipo de unidad de disco duro extraíble. La capacidad del cartucho utilizado es de 1 o 2 GB. La desventaja es el alto coste del cartucho. La aplicación principal es la copia de seguridad de datos.
En las unidades de cinta magnética (la mayoría de las veces estos dispositivos son transmisores), la grabación se realiza en minicasetes. La capacidad de estos casetes es de 40 MB a 13 GB, la velocidad de transferencia de datos es de 2 a 9 MB por minuto, la longitud de la cinta es de 63,5 a 230 m y el número de pistas es de 20 a 144.
El CD-ROM es un medio de almacenamiento óptico de sólo lectura que puede almacenar hasta 650 MB de datos. Se accede a los datos de un CD-ROM más rápido que a los datos de los disquetes, pero más lento que a los discos duros.
El CD tiene un diámetro de 120 mm (aprox. 4,75'') y está fabricado de polímero y cubierto con una lámina metálica. La información se lee a partir de esta película metálica, que está recubierta con un polímero que protege los datos de daños. El CD-ROM es un medio de almacenamiento de una cara.
La lectura de información del disco se produce registrando cambios en la intensidad de la radiación láser de baja potencia reflejada en la capa de aluminio. El receptor o fotosensor determina si el haz se refleja desde una superficie lisa, se dispersa o se absorbe. La dispersión o absorción del haz ocurre en lugares donde se hicieron hendiduras durante el proceso de grabación. El fotosensor percibe el haz dispersado y esta información en forma de señales eléctricas se envía a un microprocesador, que convierte estas señales en datos binarios o sonido.
Memoria externa del ordenador.
Principales tipos de memoria externa.
El objetivo principal de la memoria externa de la computadora es el almacenamiento a largo plazo de una gran cantidad de archivos diferentes (programas, datos, etc.). Un dispositivo que proporciona grabación/lectura de información se llama unidad y la información se almacena en un medio. Los tipos de unidades más comunes son:
- Unidades de disquete (FMD) de dos tipos diferentes, diseñadas para discos con un diámetro de 5,25" (capacidad 1,2 MB) y discos con un diámetro de 3,5" (capacidad 1,44 MB);
- Unidades de disco duro magnético (HDD) con capacidad de información de 1 a decenas de GB;
- Unidades de CD-ROM con una capacidad de 640 MB;
- Unidades de DVD-ROM con una capacidad de hasta 17 GB.
Algunos indicadores son fundamentales para el usuario: capacidad de información, velocidad de intercambio de información, fiabilidad de su almacenamiento, etc. (ver tabla).
La base para registrar, almacenar y leer información se basa en dos principios físicos. , magnético y óptico.
En NGMD y HDD se utiliza magnético principio. Con el método magnético, la información se registra en un medio magnético (un disco recubierto con barniz ferromagnético) mediante cabezales magnéticos.
Durante el proceso de grabación, un cabezal con un núcleo hecho de material magnético blando (baja magnetización residual) se mueve a lo largo de la capa magnética del medio magnéticamente duro (alta magnetización residual). Los pulsos eléctricos crean un campo magnético en la cabeza, que secuencialmente magnetiza (1) o no magnetiza (0) los elementos del portador.
Al leer información, las áreas magnetizadas del soporte provocan un pulso de corriente en el cabezal magnético (el fenómeno de la inducción electromagnética).
El medio de almacenamiento tiene forma de disco y se coloca en un sobre de papel grueso (5,25”) o en una caja de plástico (3,5”). Hay un orificio (o dispositivo de agarre) en el centro del disco para permitir la rotación del disco en la unidad, que se realiza a una velocidad angular constante de 300 rps.
El sobre protector (estuche) tiene un orificio oblongo a través del cual se escribe/lee la información. Hay un pequeño recorte en el borde lateral de los disquetes (5,25”) que permite grabar; si el recorte se cubre con una pegatina opaca, la grabación resulta imposible (el disco está protegido). En los disquetes de 3,5", la protección contra escritura la proporciona un pestillo de seguridad en la esquina inferior izquierda de la caja de plástico.
El disco debe estar formateado, es decir. Se debe crear la estructura física y lógica del disco. Durante el proceso de formateo, se forman pistas concéntricas en el disco, las cuales se dividen en sectores, para ello el cabezal de la unidad coloca marcadores de pistas y sectores en ciertos lugares del disco;
Discos magnéticos duros Consisten en varios discos colocados en el mismo eje y que giran a una alta velocidad angular (varios miles de revoluciones por minuto), encerrados en una carcasa metálica. La gran capacidad de información de los discos duros se logra aumentando el número de pistas en cada disco a varios miles y el número de sectores por pista a varias docenas. La alta velocidad angular de rotación del disco le permite alcanzar altas velocidades de lectura/escritura de información (más de 5 MB/s).
CD -ROM uso de unidades óptico Principio de lectura de información. La información de un disco CD-ROM se graba en una pista en forma de espiral (como en un disco de gramófono), que contiene secciones alternas con diferente reflectividad. Un rayo láser incide sobre la superficie de un disco CD-ROM giratorio, la intensidad del rayo reflejado corresponde a los valores 0 o 1. Utilizando un fotoconvertidor, se convierten en una secuencia de pulsos eléctricos.
La velocidad de lectura de información en una unidad de CD-ROM depende de la velocidad de rotación del disco. Las primeras unidades de CD-ROM eran de una sola velocidad y proporcionaban velocidades de lectura de información de 150 Kb/s; hoy en día, las unidades de CD-ROM de 24 velocidades, que proporcionan velocidades de lectura de información de hasta 3,6 MB/s, son cada vez más comunes.
La capacidad de información de un disco CD-ROM puede alcanzar los 640 MB. Los discos CD-ROM se producen estampando (discos blancos) o grabándose (discos amarillos) en dispositivos especiales llamados grabadoras de CD.
DVD -ROM Los discos (discos de vídeo digitales) tienen una capacidad de información mucho mayor (hasta 17 GB), porque La información se puede grabar en dos lados, en dos capas en un lado, y las pistas en sí son más delgadas.
La primera generación de unidades de DVD-ROM proporcionaba velocidades de lectura de información de aproximadamente 1,3 MB/s. Actualmente, los DVD-ROM de 5 velocidades alcanzan velocidades de lectura de hasta 6,8 MB/s.
Existir CD -R y DVD -R discos (R - grabable, grabable), que son de color dorado. Las unidades especiales de CD-R y DVD-R tienen un láser bastante potente que, durante el proceso de grabación de información, cambia la capacidad reflectante de áreas de la superficie del disco grabado. La información de dichos discos sólo se puede escribir una vez.
También hay CD -RW y DVD -RW discos (RW - reescribibles, regrabables), que tienen un tinte "platino". Las unidades especiales de CD-RW y DVD-RW también cambian la reflectividad de áreas individuales de la superficie del disco durante el proceso de grabación de información, pero la información en dichos discos se puede grabar muchas veces. Antes de reescribir, la información grabada se "borra" calentando áreas de la superficie del disco con un láser.
