СОДЕРЖАНИЕ 
 

Введение           3 

1. Жёсткий диск         4

1. форм-фактор        6
2. объём диска        6
3. скорость чтения данных и спецификация  6
4. среднее время доступа      7
5. скорость вращения диска      7
6. размер кэш-памяти       7
7. стандарт интерфейса винчестера    8
8. фирмы-производители      8

2. CD-ROM          9

1. скорость         10
2. интерфейс         11
3. фирмы-производители CD-ROM    11 

3. CD-R и CD-RW         11

1. интерфейс         12
2. размер буфера (встроенной кэш-памяти)   13
3. возможность чтения DVD-дисков    13
4. фирмы-производители      13

4. DVD           13

5. Дисковод          14

6. Список использованных  источников    16  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

     Внешняя память – это место  длительного хранения данных (программ, результатов расчётов, текстов и  т.д.), не использованных в данный момент в оперативной памяти компьютера. Внешняя память, в отличие от оперативной, является энергозависимой. Носители внешней памяти, кроме того, обеспечивают транспортировку данных в тех случаях, когда компьютеры не объединены в сети (локальные или глобальные).

     Для работы с внешней памятью  необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и (или)  считывание информации) и устройства  хранения – носителя.

Основные  виды накопителей: 

•  накопители  на гибких магнитных дисках;
• накопители на жёстких магнитных дисках;
• накопители на магнитной ленте;
• накопители CD-ROM, CD-RW, DVD.

Им соответствуют  основные виды носителей: 

•   гибкие  магнитные диски (Floppy Disk)(диаметром 3,5’’ и ёмкостью 1,44 Мб; диаметром 5,25’’ и ёмкостью 1,2 Мб (в настоящее время устарели и практически не используются, выпуск накопителей, предназначенных для дисков диаметром 5,25’’, тоже прекращён)), диски для сменных носителей;
•   жёсткие магнитные диски (Hard Disk);
•   кассеты для стимеров и других накопителей на магнитной ленте;
•   диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

     Запоминающие устройства принято делить на виды и категории в связи с их принципами функционирования, эксплутационно-техническими, физическими, программными и другими характеристиками. Так, например, по принципам функционирования различают следующие виды устройств: электронные, магнитные, оптические и смешанные – магнитооптические. Каждый тип устройств организован на основе соответствующей технологии хранения/записи/воспро -   изведения цифровой информации. Поэтому, в связи с видом и техническим исполнением носителя информации, различают: электронные, дисковые и ленточные устройства.

Основные  характеристики накопителей и носителей: 

•   информационная  ёмкость;
•   скорость обмена информации;
•   надёжность хранения информации;
•   стоимость.

     Остановимся  поподробнее на основных устройствах  хранения информации. 

1. ЖЁСТКИЙ ДИСК

     Трудно поверить, что первые винчестеры, появившиеся в начале 70-х, имели  ёмкость не более десятка килобайт! А когда на рынке дебютировали 10-мегабайтные винчестеры, большинство пользователей просто не знало, чем заполнить такой гигантский объём…. Ведь всё необходимое тогда программное обеспечение (операционная система, текстовый редактор, пара-тройка игр) спокойно умещались в 2-3 Мб.

     Со временем ёмкость жёсткого  диска возросла в тысячи раз,  однако принципы его устройства  не претерпели серьёзных изменений.  Как и прежде, любой винчестер  состоит из трёх основных блоков.

    Первый блок и есть, собственно, само хранилище информации – одна или несколько стеклянных (или металлических) дисков, покрытых с двух сторон магнитным материалом, на который и записываются данные. Конечно, записываются они не как попало, а в точном соответствии с физической структурой диска. А выглядит она так: магнитная поверхность каждого диска разделена на концентрические «дорожки», которые, в свою очередь, делятся на отрезки-сектора. Но не будем забывать, что жёсткий диск – устройство всё-таки объёмное, а не двухмерное. Дисков в корпусе винчестера может быть несколько, да имеют они по две рабочие поверхности! Поэтому, наряду с дорожками и секторами, создатели жёсткого диска предусмотрели ещё и третье деление -  на цилиндры. Цилиндр – это сумма всех совпадающих друг с другом дорожек по вертикали, по всем рабочим поверхностям. Таким образом, чтобы узнать, какое количество цилиндров содержит жёсткий диск, нам необходимо просто умножить число дорожек на суммарное число рабочих поверхностей. Которое, в свою очередь, соответствует удвоенному числу дисков в винчестере.

     Кстати знаете ли вы, почему  в быту жёсткий диск все  называют «винчестером»? То, что  это название изначально принадлежало  популярной модели винтовки, знают  многие. Но каким образом «винчестером»  стало вполне мирное устройство, относящееся к никак не связанной с оружием компьютерной вселенной? Теперь, поговорив о дорожках и секторах, мы можем раскрыть этот секрет. Дело в том, что первый массовый жёсткий диск ёмкостью 16 Кбайт, выпущенный IBM ещё в 1973 году, содержал 30 магнитных цилиндров по 30 дорожек на каждом. Острые на язык разработчики тут же уловили сходство этих цифр с маркой «30/30», соответствующей знаменитой винтовке «винчестер»… Конечно же, сегодня характеристики любого жесткого диска резко отличаются от параметров обоих «винчестеров». Но словечко прижилось, и недавно весь мир отпраздновал его 30-летний юбилей.

     Второй блок – механика жёсткого  диска, ответственная за вращение  этого массива «блинов» и точное  позиционирование системы читающих  головок. При высоких скоростях вращения дисков в зазоре между головкой и поверхностью образуется аэродинамическая подушка, и головка парит над магнитной высоте, составляющей несколько тысячных долей миллиметра. При изменении силы тока, протекающего через головку, происходит изменение напряжённости динамического магнитного поля в зазоре, что вызывает изменения в стационарном магнитном поле ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на магнитный диск. Каждой рабочей поверхности жёсткого диска соответствует одна читающая головка, причём располагаются они по вертикали точным столбиком. А значит, в любой момент времени все головки находятся на дорожках с одинаковым номером. То есть, работают в пределах одного цилиндра. Кстати, интересно, что в качестве одного из важнейших технологических параметров любого диска указывается именно число читающих головок, а не совпадающее с ним количество рабочих поверхностей. Операция считывание происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы покрытия, проносящиеся на высокой скорости вблизи головки, наводят в ней ЭДС самоиндукции. Электромагнитные сигналы, возникающие при этом, усиливаются и передаются на обработку.

     Наконец, третий блок включает  электронную начинку – микросхемы, ответственные за обработку данных, коррекцию возможных ошибок и управление механической части, а также микросхемы кэш-памяти.

1. форм-фактор

     Помимо стандартных, привычных  для всех нас «больших» винчестеров  для настольных компьютеров на  рынке имеется ещё, как минимум  две модификации жёстких дисков. Трёхдюймовые винчестеры, размером не превышающие сигаретную пачку, а толщиной несколько миллиметров, предназначены для установки в переносные компьютеры (ноутбуки). Параметры их во всём схожи с их «большими братьями», исключая разве что повышенную устойчивость к тряске и, конечно же, цену. Трудно поверить, но существуют винчестеры и ещё меньшей площади! Диски Micro Drive, разработанные корпорацией IBM, сравнимы по площади уже со спичечным коробком. Предназначены эти малютки уже не для компьютеров, а для всевозможных переносных устройств – цифровых фотоаппаратов, видеокамер, плееров и так далее. Ёмкость IBM Micro Drive не превышает 1 Гбайт, зато стоимость достигает нескольких сотен долларов! 
 

2. объём диска

     Первым и главным параметром  любого винчестером является, конечно же, количество информации, который способен хранить в своем нутре ваш винчестер. Ещё недавно эта ёмкость измерялась в мегабайтах, однако реальная величина сегодня превышает сотню Гбайт. И может достигать около 400 Гбайт. А что будет завтра….

     При приобретении винчестера  не стоит жадничать! Тем более,  что разница в цене между  винчестерами на порядок меньше  их разницы в объёме – переплатив  всего лишь 30%, вы можете приобрести  винчестер вдвое большей ёмкости. 
 

3. скорость  чтения данных и спецификация

     Как ни странно, на этот параметр  редко обращают внимание при  покупке – мол, скорость практически  любого современного винчестера  большой ёмкости настолько высока, что разница в один – два  процента погоды не делает. Однако  на деле разница доходит до 20%, что не так уж мало. Средний сегодняшний показатель - около10-15 Мбайт/с.

Производители, конечно же, декларируют совсем другие величины. Считается, что жёсткий  диск, соответствующий спецификации UDMA/66, UDMA/100, по словам разработчиков, гарантируют скорость чтения не менее 66 и 100 Мбайт/с соответственно!

     Принимать эти постулаты за  чистую монету, естественно не  следует – в лучшем случае  большинство UDMA/100 винчестеров будет работать со скоростью чтения, не превышающей 50 Мбайт/с. 
 

4. среднее время доступа

     Тоже важный и часто учитываемый  показатель. Измеряется в миллисекундах  и обозначает то время, которое  необходимо диску для доступа  к любому выбранному вами участку.  Средний показатель – 7-9мс. 
 

5. скорость  вращения диска

     Показатель, напрямую связанный  со скоростью доступа и скоростью  чтения данных. Покупать винчестер  со скоростью вращения меньше 5400 об/мин просто не имеет смысла, 7200 об/мин – средний стандарт, ну а 10000-15000 об/мин – это  просто идеал! Существует, правда и другая точка зрения. Некоторые специалисты утверждают, что чрезмерные скорости вращения диска на самом деле не слишком убыстряют чтение данных. А вот надёжность хранения информации и срок службы винчестера влияют куда более ощутимо. 
 

6. размер  кэш-памяти

     Кэш-память – быстрая «буферная»  память небольшого объёма, в которую  компьютер помещает наиболее  часто используемые данные, с  тем расчётом, что эти данные  будут востребованы на следующем  шаге обработке. Ёе размер у  современных моделей винчестеров колеблется в диапазоне от 512 Кбайт до 2Мбайт. Нетрудно понять, что чем кэш-память больше, тем быстрее и стабильнее работает жёсткий диск. 
 

7. стандарт  интерфейса винчестера

     Большинство жёстких дисков, предназначенных  для домашних компьютеров, приспособлены для подключения к разъёму E-IDE на материнской плате. Сюда же, заметим, подключается и дисководы, и CD-ROM. Стандарт E-IDE (расширенный IDE) в отличие от более старого IDE позволяет вам поместить в ваш компьютер до четырёх дисков (на самом деле – до трёх: одно место занимает CD-ROM).

    E-IDE не является самым быстрым и надёжным стандартом шины для подключения устройств хранения информации. Куда более интересен другой стандарт – SCSI, у него и скорость побольше, и данные «текут» куда более стабильной «струёй». Однако устройства этого стандарта примерно в два раза дороже обычных – к тому же требуют специального контроллера, установленного на материнской плате. 
 

8. фирмы-производители

     Лидерами рынка винчестеров можно  назвать несколько фирм: IBM, Fudjisu, Western Digital (DG), Quantum, Seagate. Доля их продукции на российском рынке составляет не менее 90%.

     Жёсткие диски подключаются к  материнской плате с помощью  специальных шлейфов-кабелей, каждый  из которых рассчитан на два  устройства. А на самом жёстком диске имеются специальные переключатели – «джамперы», с помощью которых устанавливается «состояние» этого диска: хозяин или раб (master or slave). Это необходимо чтобы компьютер знал, какой из подключенных к нему жёстких дисков является основным, а какой – дополнительным. Нести на себе операционную систему может только один жёсткий диск, переключатели на котором установлены в положении primary master.

     Установить несколько жёстких  дисков можно в любой компьютер.  Но эти диски будут существовать независимо друг от друга. Возникает самое время подумать об использовании преимуществ технологии «массивов независимых жёстких дисков» (Raid). При использовании Raid жёсткие диски внезапно прозревают и начинают сотрудничество по одной из доброго десятка схем. Впрочем, в домашнем ПК чаще всего используются лишь две, самые простые из них.

     Первая схема (Raid 0) позволяет объединить от двух до четырёх жёстких дисков в единый массив, который компьютер воспринимает как единое дисковое пространство. Все данные, поступающие на жёсткий диск, Raid-система разбивает на отдельные кирпичики-блоки, каждый из которых может быть записан на любую часть массива. Естественно, что при такой технологии возрастает скорость чтения и записи данных, а заодно и снимаются ограничения на объём. Плохо одно: при выходе из строя любого из дисков массива вы можете потерять сразу весь объём данных.

      Вторая схема (Raid 1), напротив ориентирована не на скорость, а на надёжность. По этой модели в компьютер может быть установлена одна или даже две пары жёстких дисков – причём одинаковой модели и объёма. Информация, сохраняемая на первом диске пары, тут же дублируется на втором, резервном в режиме «зеркалирования»(mirroring). А значит, даже при фатальном сбое безопасности информации ничто не угрожает. 
 

2. CD-ROM

     Аббревиатура CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory) переводится на русский язык как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск может хранить примерно 640-700 Мбайт данных.

Но CD-ROM отличается от своих коллег-носителей не только ёмкостью. Второй главный его козырь – низкая стоимость. Специалисты называют этот фактор «стоимостью хранения информации». Так вот у CD-ROM она самая низкая.

На самом  деле «дисководов CD-ROM» может быть несколько. Например, устройства CD-R и CD-RW,позволяющие не только читать данные, но и записывать их. Нельзя забыть и дисководы DVD – по сути дела, представляющие из себя несколько усовершенствованный CD-ROM. 
 

2.1 скорость 
 

     Информационные дорожки на компакт-диске  расположены по спирали – от внутреннего края к центру. А при вращении диска с постоянной скоростью скорость чтения данных на внутренних дорожках будет меньше, чем на внешних.

     На первых моделях дисководов  скорость чтения данных по  всей длине дорожки была постоянной, а диск по мере продвижения читающего луча лазера к внешним дорожкам постепенно замедлял свою скорость. Этот метод чтения назывался CLV – постоянная линейная скорость. И скоростной показатель, вынесенный в название дисковода, говорил сущую правду: на протяжении всего диска чтение данных происходило с одинаковой скоростью.

     А вот начиная с 12-скоростных  дисководов ситуация изменилась. Безумные скорости раскрутки  диска – до 10000 оборотов в минуту! – приводили к ухудшению качества  чтения данных. И тогда производители перешли на иную технологию – постоянной угловой скорости, CAV. Отныне диск вращался с одинаковой скоростью на всём пути лазерного луча. Следовательно, менялась скорость чтения данных – на внутренних дорожках она была минимальной, а на внешних – максимальной. Разумеется, в качестве скоростного параметра производители указывали вторую, максимальную цифру – даром, что таких скоростей чтения дисковод достигал лишь на последних 10-15% дискового пространства.

      Наконец, в 2000 году на свет появился третий стандарт, сочетающий в себе достоинства двух предыдущих – True Speed. Эта технология, впервые применяемая в 52-скоростных дисководах фирмы Kenwood, позволяла достичь постоянной скорости чтения при постоянной скорости вращения диска. Решение было простым и оригинальным: с помощью специальных устройств луч расщепили на шесть частей, считывавших данные с шести смежных дорожек! Естественно, что было «расщеплено» и принимающее отражённый луч устройство. Благодаря столь оригинальной технологии создателям удалось существенно снизить скорость вращения диска и улучшить качество чтения данных. К сожалению эта технология пока что не получила широкого распространения. Кстати, сегодняшние скоростные характеристики большинства дисководов (50-52х) иначе как чрезмерными не назовешь. Чем выше скорость чтения данных, тем ниже качество, надёжность чтения, тем больше вылезает ошибок. Особенно это актуально в наших условиях, когда вся компьютерная общественность пользуется некачественными «пиратскими» дисками, справляться с которыми может только очень хороший дисковод. Наверное, это один из немногих моментов, в которых пиратство сыграло положительную роль. Из-за повышения требований российских пользователей к дисководам некачественным моделям редко удаётся попасть на наш рынок. Хотя и у имеющихся качественных моделей имеется ряд особенностей, о которых нельзя забывать при выборе. 
 

2.2 интерфейс 
 

     Подобно жёстким дискам, CD-ROM может обладать как стандартным интерфейсом для подключения к разъёму IDE (E-IDE), так и работать с высокоскоростным интерфейсом SCSI. Правда, такая модель будет стоить вдвое дороже обычного CD-ROM и потребует специальной платы – контроллера SCSI. Но скорость чтения данных даже у самых быстрых CD-ROM не столь велика, чтобы использовать все преимущества SCSI. Разницы в производительности вы в этом случае не заметите, а вот разницу в цене ощутите сразу. 
 

2.3 фирмы-производители  CD-ROM 
 

     Самые популярные дисководы CD-ROM в России – изделия с торговой маркой Panasonic, Creative, Samsung, Hitachi, Pioneer, Teac и LG. Изделия этих фирм вы можете покупать без опаски. Что касается дисководов других марок – лучше проконсультироваться с продавцом: далеко не все дисководы обладают талантом читать без сбоев популярные у нас пиратские диски. 
 

3. CD-R и CD-RW

     CD-R. Дисковод с возможностью однократной записи информации на специальный диск. Запись на эти диски осуществляется благодаря наличию на них особого светочувствительного слоя, выгорающего под воздействием высокотемпературного лазерного луча. Скорость записи информации на диски CD-R на современных моделях дисководов может доходить до 20-кратной. Однако очень важно при этом подбирать для записи именно такие болванки, маркировка которых совпадает со скоростной маркировкой вашего дисковода (4х, 8х, 10х, 12х, 14х и т.д.). Большинство продаваемых сегодня «болванок» должно поддерживать, как минимум, восьмикратную скорость записи – со всеми остальными связываться, просто не следует.

     CD-RW. Сегодня CD-R дисководы фактически сошли со сцены. Им на смену пришли  приводы нового стандарта, которые умеют записывать не только CD-R, но и диски многократной записи – CD-RW. При записи этих дисков используется отличная  от CD-R технология, да и устроены они по-другому. Диск CD-RW представляет собой как бы слоеный пирог, где на металлической основе покоится рабочий, активный слой. Он состоит из специального материала, который под воздействием лазерного луча изменяет своё состояние. Находясь в кристаллическом состоянии, одни участки слоя рассеивают свет, а другие – амфотерные – пропускают его через себя, на отражающую металлическую подложку. Благодаря этой технологии на диск можно записывать информацию, а не только читать её. Этот дисковод легко управляется не только с дисками собственного формата, но и дисков предыдущего поколения – CD-ROM и CD-RW. Причём последние он не только читает, но и пишет. 
 

3.1 интерфейс 
 

     Как и любые дисководы, CD-R и CD-RW выпускаются в двух вариантах – SCSI, IDE. На интерфейс SCSI по-прежнему ориентируются самые быстрые и дорогие устройства, дисководы же среднего стандарта выпускаются в IDE-исполнении. К сожалению, по руду характеристик IDE-дисководы и сегодня уступают своим SCSI-собратьям. Зато вы можете установить их в любой компьютер без дополнительных затрат, а при покупке SCSI-дисковода вам придётся тратиться и на плату SCSI-контроллера.

     Внешние дисководы CD-RW также выпускаются в двух вариантах, однако на сей раз доброму старому SCSI противостоит модный интерфейс USB. 
 

3.2 размер буфера (встроенной  кэш-памяти) 
 

     Размер встроенной в дисководы  кэш-памяти очень важен для  записывающих устройств: ведь  именно в ней накапливаются  поступающие с жёстко диска  данные. Большая кэш-память успевает  накопить себе достаточный объём  данных, чтобы компенсировать перебои  в её поступлении с диска – и спасти вашу «болванку» от порчи, что неизбежно в случае сбоя информационного потока. Нормальная величина кэш-памяти сегодня – 2-4 Мбайта, причём для IDE-устройств желательна вторая цифра. Дисковод с памятью меньше 1Мбайт покупать бессмысленно. 
 

3.3 возможность чтения  DVD-дисков 
 

     Хотя для работы с DVD-дисками существуют специальные устройства, но в последнее время производители обычных CD-RW дисководов всё чаще стали в них встраивать поддержку DVD. Правда, записывать DVD-диски они пока что не могут. 
 

3.4 фирмы-производители 
 

     Самыми популярными на российском  рынке сегодня остаются дисководы  торговой марки Panasonic («начинка» Panasonic, кстати, содержится в массе дисководов фирм – «сборщиков» - например, Guillemot,Compro), Sony, Ricoh, Teac, Yamaha. Самые дорогие и качественные модели выпускают Plextor и Hewlet-Packard, однако покупать такие дисководы домой – неоправданная роскошь. Среди недорогих IDE-дисководов популярны модели Mitsumi. 
 

4. DVD

     В самом начале аббревиатура DVD обозначала Digital Video Disk – цифровой видеодиск нового поколения. Однако позднее консорциум DVD отказался от этой расшифровки, предложив новый вариант – универсальный цифровой диск (Digital Versatile Disk). Произошло это, потому что стало ясно, что на свет родилась не просто новая модель VideoCD, а универсальный носитель информации – как видео и аудио, так и компьютерных данных.

     Имея те же габариты, что обычный  компакт-диск, и весьма похожий  принцип работы, он вмещает чрезвычайно  много информации – от 4.7-17 Гбайт. Правда, на сегодняшний день DVD-диск реально применяется только в двух областях: для хранения видеофильмов (DVD-Video или просто DVD) и сверх больших баз данных (DVD-ROM, DVD-RW).

     Разброс ёмкостей возникает из-за  того, что в отличие от CD-ROM, диски DVD записываются с обеих сторон. Более того, с каждой стороны могут быть нанесены один или два слоя информации. Таким образом, односторонние однослойные диски имеют объём 4.7 Гбайт (их часто называют DVD-5, т.е. диски ёмкостью около 5 Гбайт), двусторонние однослойные – 9.4 Гбайт(DVD-10), односторонние двухслойные – 8.5 Гбайт(DVD-9), двусторонние двухслойные – 17 Гбайт (DVD-18). В зависимости от объёма требующих хранения данных и выбирается тип DVD-диска. Если речь идёт о фильмах, то на двусторонних дисках часто хранят две версии одной картины – одна широкоэкранная, другая в классическом телевизионном формате. 
 

5. ДИСКОВОД

     Зачем вообще нужен дисковод? В основном для трёх вещей.  Во-первых, для «запуска» компьютера  со специально подготовленной дискеты (её называют «системной») в случае сбоя и невозможности загрузки с жёсткого диска. А также для резервного копирования вашей информации (мало ли что случится с компьютером) и для переноса её на другой компьютер.

     Для успешного выполнения этих задач дисковод должен соответствовать как минимум двум требованиям: быть достаточно вместительным и стандартным – т.е. входить в комплект поставки хотя бы четверти выпускаемых компьютеров.

     Когда-то маленький дисковод 1.44 Мбайт  удовлетворял всем этим требованиям. И вместительным был – редкая игра или программа не умещалась на одной дискете. И стандартными – стандартней некуда. Сегодня, увы, картина другая. Что можно в наше время вместить на эти несчастные полтора мегабайта? Фактически ничего!

     Стандарт на дисководы был  выработан уже давно, и с  тех пор нисколько не изменился.  Изменились жёсткие диски, процессоры, память, видеокарты, появились CD-ROM, даже корпуса -  и те ушли далеко вперёд. А дисковод как был, так и остался сиротливым анахронизмом. Однако до сих пор старый дисковод является стандартом. Ведь в мире насчитывается миллиарды этих маловместительных и никому по большему счёту не нужных дискет. Но раз нет нового стандарта – они будут продаваться и впредь. А чем дольше они будут продаваться, тем дольше не появится новый стандарт…