Обучающие программы и исследовательские работы учащихся
Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.

Наш баннер

Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.
Будем благодарны, если установите наш баннер!
Баннер сайта Обучонок
Код баннера:
<a href="https://obuchonok.ru/" target="_blank"> <img src="https://obuchonok.ru/banners/banob2.gif" width="88" height="31" alt="Обучонок. Исследовательские работы и проекты учащихся"></a>
Все баннеры...

Введение

Вопрос хранения данных стоит с самого начала истории человечества, и в разные времена этот вопрос решали по разному.
Сразу стоит определить, какое значение мы вкладываем в понятие носителей информации, и на какие типы они делятся.

Носитель информации - это устройство, предназначенное для записи и хранения данных.

Носители информации можно разделить на два типа: электронные и неэлектронные. Первые для записи и воспроизведения информации требуют специальные электронные приборы, а человек не может самостоятельно считать данные с таких устройств. Такие устройства как правило могут хранить больший объём данных, чем неэлектронные приборы.

Неэлектронные носители информации в свою очередь, не требуют для корректной работы электронные устройства, и данные с них могут быть напрямую прочитаны человеком. Он же как правила и вносит данные.

Первым способом хранения данных можно считать наскальные рисунки древних людей. Самые первые наскальные рисунки появились примерно 500 тыс. лет назад.

Хранение данных получило развитие с изобретением письменности приблизительно в 6ом веке д.н.э. в Месопотамии. С тех пор стало удобнее записывать и передавать данные.

В XIX веке появилась потребность структурированном хранении огромного количества данных. Тогда, французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар изобрёл перфокарты. Перфокарта - карточка стандартной формы, сделанная из тонкого картона, для записи электронной информации при помощи кодового расположения отверстий.

Основным преимуществом перфокарт перед другими способами хранения данных того времени были простота и удобство манипуляции данными. Однако минусами этого способа хранения данных являются низкая надёжность носителей и малый объём данных.

Перфокарты широко использовались почти 100 лет (с 1880 по 1980 годы), а первое крупное применение этой технологии произошло при переписи населения в США в 1890 году.

Табулятор Холлерита - устройство для обработки данных с перфокарт


Из за недостатков перфокарт встала задача разработать более надёжный способ хранения данных. Этим способом стала разработанная немецким инженером Фрицем Пфлюмером в 1928 году магнитная плёнка.

В качестве основного хранилища данных магнитные ленты использовались до 1980-х годов. Магнитная пленка изготавливалась из тонкого слоя бумаги, на который напылялся порошок оксида железа. При записи информации пленка попадала под воздействие магнитного поля, и на поверхности ленты сохранялась определенная намагниченность. Это свойство затем и использовали считывающие устройства.

Впервые магнитная лента была применена в коммерческом компьютере UNIVAC-I, выпущенном в 1951 году. Благодаря своей надёжности и дешевизне магнитные ленты не забыти до сих пор, хотя с 1980 и используются только как резервные хранилища.

Компьютер UNIVAC-I

Следующей ступенью развития магнитных носителей информации стала дискета, представленная компанией IBM в 1971 году. По своей конструкции дискета представляла собой, находящийся в пластиковом кожухе диск из полимерных материалов, на который наносилось магнитное покрытие.

В 1973 году емкость 8-дюймовой дискеты увеличилась до 256 Кбайт, а еще спустя два года ее объем составлял целых 1000 Кбайт. Главным недостатком дискеты тогда был ее размер. Первые версии дискет поражали своими размерами, хотя и задумывались как компактные устройства.

Сравнение размеров первой версии дискеты с последующими.
(8 дюймов, 5,25 дюймов и 3,5 дюймов)

В 1981 году дискета обрела привычный для нас формат — 3,5 дюйма. Такой дизайн предложила компания Sony. Изначально объем дискеты составлял 720 Кбайт, но спустя пару лет он был увеличен вдвое. Чуть позже появились и более вместительные решения емкостью 2,88 Мбайт.

Параллельно с дискетами развивались оптические носители. Первым примером можно назвать формат Laserdisk (LD), разработанный компанией Philips в 1969 году.

На смену Laserdisc пришел намного более успешный формат Compact Disc (CD). Стандарт CD разрабатывался совместными усилиями таких компаний, как Sony и Philips, и был выпущен в 1982 году.


CD диск представляет собой поликарбонатную подложку, покрытую тонким слоем металла. Этот слой защищен лаком, на который, как правило, наносятся какие-либо картинки или логотипы. Информация на диск записывается в виде спиральной дорожки из углублений, или питов (от англ. pit — углубление), выдавленных в поликарбонатной основе.

Дисковод для считывания информации с CD диска

Вскоре после выхода первых CD пользователи ясно дали понять, что они хотят записывать на диски нужную им информацию в домашних условиях. Так появилась технология CD-R (Compact Disc-Recordable), поддерживающие однократную запись при помощи пишущих приводов. Конструктивно диски формата CD-R отличались от CD лишь наличием еще одного слоя между поликарбонатом и отражателем.

Последней вехой в развитии CD стал выпуск стандарта CD-RW (Compact Disc-Rewritable). В отличие от CD-R, записывать такой диск можно было многократно. Конструкция CD-RW была аналогична CD-R, за исключением слоя между поликарбонатом и отражателем. Если в CD-R использовался органический краситель, то в CD-RW его сменил специальный неорганический активный материал.

Стандарт DVD (Digital Versatile Disc) был представлен публике в 1996 году. Конструктивно DVD во многом повторяет своего предшественника. Главным отличием является то, что для считывания DVD использует красный лазер с длиной волны 650 нм, что на 130 нм меньше, чем у CD.

Это позволило уменьшить размер светового пятна, а значит, и минимальный размер ячейки информации. Другими словами, увеличилась плотность записи. В итоге DVD мог вместить в 6,5 раз больше информации, чем CD. В остальном путь развития формата DVD повторяет путь развития CD.

Однако большая часть информации хранится на жёстких дисках. Первый в мире жесткий диск появился еще за 15 лет до изобретения дискеты — в 1956 году. Прародителем современных HDD стало детище корпорации IBM — модель 305 RAMAC, название которой представляет собой аббревиатуру от «Random Access Method of Accounting and Control».

Агрегат имел колоссальные размеры, сопоставимые с габаритами промышленного рефрижератора, весил почти тонну (а если быть точным — 970 килограмм) и представлял собой систему из 50 алюминиевых пластин, покрытых ферромагнетиком, диаметр каждой из которых составлял 24 дюйма (61 сантиметр).

IBM RAMAC 305

В 1961 году RAMAC 305 был снят с производства — на смену ему пришел IBM 1301, воплотивший в себе ряд важных инноваций. Главным новшеством стала реализация технологии Air Bearing — между блинами и пишущей головкой появился зазор 5 микрометров, что позволило повысить надежность и долговечность прибора. Сами пластины отныне были двусторонними, причем каждая из них получила собственное считывающее устройство. Далее IBM только совершенствовала уже имеющиеся технологии без особых нововведений.

IBM 1301


Все перечисленные выше HDD были ориентированы сугубо на корпоративный сектор. И даже если закрыть глаза на цену, вряд ли хоть кто-нибудь, кроме совсем уж идейных энтузиастов, согласился бы поставить в собственном доме внушительных размеров шкаф, пускай и вмещающий огромное количество информации. Вплоть до конца 70-х жесткие диски оставались прерогативой крупных коммерческих и государственных предприятий. На тот момент ПК комплектовались одним или двумя дисководами под 5,25-дюймовые дискеты, каждая из которых была способна сохранять до 1200 килобайт данных, чего рядовому пользователю вполне хватало.

Компьютер Apple II, выпущенный в 1977 году

Сосредоточившись исключительно на корпоративном сегменте рынка, IBM упустили момент появления спроса на жёсткие диски потребительского класса. Тут в игру вступает молодая фирма Seagate. Именно они создали в 1980 году первый в мире HDD потребительского класса, получивший неброское название ST-506. Устройство предназначалось для установки в стандартный 5,25-дюймовый отсек (монтировалось на место флоппи-дисковода) и имело объем всего 5 мегабайт, что не идет ни в какое сравнение с промышленными моделями. Зато винчестер мог похвастаться неплохим быстродействием, а все благодаря внушительной скорости шпинделя, достигшей 3600 оборотов в минуту.

Жёсткий диск Seagate ST-506

По большей части, всё последующее развитие жёстких дисков, вплоть до наших дней сводится к принципам - быстрее, вместительнее, надёжнее. Современные жёсткие диски в разы меньше своих предшественников, но при этом гораздо быстрее, вместительнее и надёжнее.

Жёсткий диск Seagate SkyHawk

Самым молодым и удобным форматом хранения информации является flash память. Флеш-память — разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти.

Flash память, является самым удобным форматом хранения на данный момент благодаря размерам чипов и их долговечности, однако такая память не лишена недостатков, главным из которых является цена. В то время как один гигабайт на жёстком диске стоит примерно 3 рубля, цена одного гигабайта на твердотельном накопителе, использующем флэш память, стоит примерно 7,5 рублей.

Твердотельный накопитель

Разумеется всё перечисленное здесь - лишь малая часть, крупинка долгой истории развития носителей информации, однако тут я выделил самые основные моменты. Да и в будущем стоит ждать только развития и движения вперёд. Спасибо за внимание!


Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Партнеры и статистика