URZĄDZENIA PAMIĘCI MASOWEJ: EWOLUCJA, RODZAJE, PRZYKŁADY - TECHNOLOGIA - 2025

Urządzenia pamięci masowej lub cyfrowe nośniki danych to dowolny sprzęt, który może zawierać dane komputerowe, tymczasowo lub trwale. Służą do przechowywania, transportu i wyodrębniania plików danych.

Umożliwiają one użytkownikowi przechowywanie dużych ilości danych na stosunkowo niewielkiej przestrzeni fizycznej, ułatwiając udostępnianie tych informacji innym. Urządzenia te są w stanie zachować dane tymczasowo lub na stałe.

Źródło: pixabay.com

Istnieje wiele sposobów korzystania z nośników danych. Na przykład komputery generalnie polegają na przechowywaniu informacji, aby funkcjonować.

Do tworzenia kopii zapasowych odpowiednich informacji można również używać urządzeń pamięci masowej. Przechowywanie danych cyfrowych może prowadzić do problemów z niezawodnością i trwałością. Dlatego też, jako środek zapobiegawczy, należy wykonać niezależne kopie informacji.

Niektóre urządzenia pamięci masowej są również przenośne, co oznacza, że ​​można ich używać do przesyłania danych z jednego komputera do drugiego.

Znaczenie w komputerach

Są jednym z głównych elementów każdego sprzętu komputerowego. Przechowują praktycznie wszystkie aplikacje i dane na komputerze, z wyjątkiem oprogramowania układowego. W zależności od typu używanego urządzenia są one dostępne w różnych formach.

Na przykład wspólny komputer ma kilka urządzeń magazynujących, takich jak dysk twardy, pamięć podręczna i pamięć RAM. Możesz także mieć podłączone zewnętrznie napędy USB i napędy dysków optycznych.

Chociaż komputer może działać bez urządzeń pamięci masowej, informacje można wyświetlać tylko wtedy, gdy jest podłączony do innego komputera, który ma odpowiednią pojemność. Nawet działanie, takie jak surfowanie po Internecie, wymaga przechowywania informacji na komputerze.

Komputer nie będzie w stanie zapamiętać ani zapisać żadnych informacji lub ustawień bez urządzenia pamięci masowej i dlatego zostałby uznany za głupi terminal.

Wraz z rozwojem komputerów zmieniają się również urządzenia pamięci masowej, a także zwiększone wymagania dotyczące miejsca, szybkości i przenośności.

Ewolucja od pierwszych urządzeń pamięci masowej

- Karty perforowane

To była pierwsza próba przechowywania danych na komputerze. Były używane do przekazywania informacji do komputera przed opracowaniem komputerów.

Hollerith opracował system przetwarzania danych kart dziurkowanych na potrzeby Spisu Ludności Stanów Zjednoczonych z 1890 roku.

Już w 1950 roku stały się integralną częścią przemysłu komputerowego. Były używane do lat 80.

- Przechowywanie magnetyczne

Taśmy magnetyczne

Pierwszy napęd taśmowy wprowadzony przez Remington Rand w 1951 roku był w stanie przechowywać tylko 224Kb danych. W 1965 roku firma Mohawk Data Sciences zaoferowała koder taśmy magnetycznej.

Później napędy taśmowe były w stanie przechowywać duże ilości danych. Na przykład napęd taśmowy IBM TS1155 wydany w 2017 roku może pomieścić 15 TB.

Dyski twarde

IBM wypchnął magazyn dysków magnetycznych. Wynaleźli zarówno napęd dyskietek, jak i dysk twardy.

W 1956 roku wypuścił pierwszy dysk twardy do wykorzystania w systemie RAMAC 305, o pojemności 5 Mb i koszcie 50 000 USD.

Pierwszy dysk twardy o pojemności 1 gigabajta został również opracowany przez IBM w 1980 roku. Ważył 250 kilogramów i kosztował 40 000 USD. Seagate była pierwszą firmą, która wprowadziła dysk twardy 7200 obr./min w 1992 r.

Dyskietki 8 ″

Zostały opracowane przez IBM jako alternatywa dla dysków twardych, które były niezwykle drogie. Pierwsza została wprowadzona w 1971 roku.

Ta dyskietka została utworzona dla komputera System / 370. Posiadał powłokę magnetyczną o pojemności 1Mb.

Dyskietki 5,25

W 1976 roku Shugart opracował mniejszą wersję 8-calowej dyskietki, ponieważ była zbyt duża dla komputera osobistego.

Nowa dyskietka 5,25 ”była tańsza w produkcji i mogła przechowywać 160 KB danych. Stały się niezwykle popularne w latach 80. i zostały wycofane na początku lat 90.

Dyskietki 3,5

Stworzone przez IBM w 1984 roku stały się bardziej popularne niż 5,25 ”. Zostały wprowadzone z pojemnością 720Kb, a następnie idącą do 1,4Mb.

Od początku XXI wieku komputery z dyskietkami nie były produkowane. Wymieniono je na napędy CD-R.

- Pamięci o dostępie swobodnym (RAM)

Puste probówki

W 1948 roku profesor Williams opracował pierwszą pamięć RAM do przechowywania instrukcji programowania, zwiększając szybkość komputera.

Używał zestawu lamp katodowych, które działały jako włączniki / wyłączniki i przechowywały 1024 bitów informacji.

Magnetyczne wspomnienia rdzenia

Od 1950 roku rozwijano ten typ pamięci. System wykorzystywał siatkę kabli przenoszących prąd, z magnesami w kształcie nici krążącej w miejscu skrzyżowania kabli.

W 1953 roku MIT opracował pierwszy komputer korzystający z tej technologii. Ponieważ te pamięci są szybsze i bardziej wydajne niż karty dziurkowane, szybko stały się popularne. Jednak ich wykonanie było bardzo trudne i czasochłonne.

Pamięć ta dominowała do lat 70. XX wieku, kiedy układy scalone pozwoliły pamięci półprzewodnikowej stać się konkurencyjną.

Pamięci półprzewodnikowe

W 1966 roku Intel zaczął sprzedawać chip półprzewodnikowy z 2000 bitami pamięci. Ten chip przechował dane w komórkach pamięci.

Ogniwa te składają się ze zminiaturyzowanych tranzystorów, które działają jak włączniki / wyłączniki.

- Dyski optyczne

W latach 60. pracowano nad pomysłem wykorzystania światła jako mechanizmu do nagrywania, a następnie odtwarzania muzyki. Firma Sony zakończyła ten projekt w 1980 roku. Doprowadziło to do powstania płyt CD, DVD i Blu-Rays.

- Dyski flash

Pojawiły się na rynku pod koniec 2000 roku. Nie mają ruchomych części, ale zamiast tego łączą chipy i tranzystory w celu uzyskania maksymalnej funkcjonalności. Zastąpili dyskietki jako przenośną pamięć masową.

Rodzaje

- Podstawowe urządzenie magazynujące

Służy do tymczasowego przechowywania / przechowywania danych podczas pracy komputera. Znana jest również jako pamięć główna lub pamięć wewnętrzna.

Jest wewnętrzny w systemie, będąc najszybszym z urządzeń pamięci masowej. Na ogół przechowują instancję wszystkich danych i aplikacji, które są obecnie w toku.

Komputer uzyskuje i utrzymuje dane i pliki na głównym urządzeniu pamięci masowej, aż do zakończenia procesu lub gdy dane nie będą już potrzebne.

Przykładami takich urządzeń są pamięć o dostępie swobodnym, pamięć karty graficznej, a także pamięć podręczna.

Chociaż ma znacznie krótszy czas dostępu i wyższą wydajność, jest droższy niż pamięć dodatkowa.

Kluczowa różnica między pamięcią podstawową i dodatkową polega na tym, że można uzyskać do niej bezpośredni dostęp z procesora, a pamięć jest ulotna i niewymienna.

- Dodatkowe urządzenie pamięci masowej

Odnosi się do dowolnego nieulotnego urządzenia pamięci masowej, które jest wewnętrzne lub zewnętrzne w komputerze. Umożliwia trwałe przechowywanie danych do czasu ich usunięcia lub nadpisania.

Inaczej nazywana pamięcią zewnętrzną lub dodatkową oraz pamięcią dyskową. Zwykle pozwala na przechowywanie danych o wielkości od kilku megabajtów do petabajtów.

Urządzenia te przechowują praktycznie wszystkie programy i aplikacje przechowywane na komputerze, w tym system operacyjny, sterowniki urządzeń, aplikacje, a także dane użytkownika.

Optyczne urządzenia magazynujące

Jest to dowolny nośnik odczytywany za pomocą lasera. Najpopularniejsze typy nośników optycznych to Blu-ray, CD i DVD.

Komputery mogą odczytywać i zapisywać dyski CD i DVD za pomocą nagrywarki CD lub DVD. Blu-ray jest odczytywany za pomocą napędu Blu-ray.

Na dyskach CD można zapisać do 700 Mb danych, a na dyskach DVD można zapisać do 8,4 GB danych. Dyski Blu-ray mogą pomieścić do 50 GB danych.

Magnetyczne urządzenia magazynujące

Obecnie jest to jeden z najpopularniejszych typów pamięci używanych w komputerach. Urządzenia tej klasy można spotkać głównie na dyskach twardych.

Elektromagnetyczna głowica pisząca odchyla małe części dysku twardego tak, aby były skierowane w górę lub w dół (wł. / Wył.), Aby przedstawić cyfry binarne 1 lub 0.

Po zapisaniu informacji na dysku twardym jest ona odczytywana przez głowicę odczytującą, która wykrywa polaryzację każdej sekcji dysku, aby zrozumieć zapisane dane.

Urządzenia pamięci flash

Łączą się z komputerami za pomocą złącza USB, dzięki czemu są urządzeniem niewielkim, łatwym do usunięcia, a także bardzo przenośnym.

Można je przepisać nieograniczoną liczbę razy i nie mają na nie wpływu zakłócenia elektromagnetyczne.

Zastąpiły większość nośników optycznych i magnetycznych, ponieważ stały się tańsze, będąc najbardziej niezawodnym i wydajnym rozwiązaniem.

Urządzenia do przechowywania papieru

Przez długi czas były używane do przechowywania informacji do automatycznego przetwarzania, zwłaszcza przed powstaniem komputerów osobistych.

Informacje zapisywano przez dziurkowanie papieru lub kartonu i odczytywano mechanicznie, aby określić, czy w danym miejscu w środku znajduje się otwór.

Przykłady urządzeń pamięci masowej

- Podstawowe przechowywanie

Pamięć o dostępie swobodnym

Źródło: pixabay.com

Urządzenie używane w komputerach, zwykle znajduje się na płycie głównej. Jest ulotny, wszystkie informacje przechowywane w pamięci RAM są tracone po wyłączeniu komputera.

Pamięć tylko do odczytu (ROM)

Nieulotny układ pamięci, którego zawartości nie można zmienić. Służy do przechowywania procedur startowych w komputerze, na przykład BIOS.

Pamięć podręczna

Mała pamięć ulotna, która zapewnia procesorowi komputera szybki dostęp do danych, przechowując często używane programy i dane. Jest zintegrowany bezpośrednio z procesorem lub pamięcią RAM.

VRAM

Znana również jako pamięć dwuportowa, VRAM (Video RAM) jest powszechnie używana jako pamięć wideo, zwiększając ogólną szybkość karty graficznej.

- Przechowywanie magnetyczne

Taśma magnetyczna

Źródło: Hannes Grobe 23:27, 16 grudnia 2006 (UTC) CC BY-SA 2.5
(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Cienka taśma z tworzywa sztucznego z powłoką magnetyczną, która owija się wokół koła i przechowuje dane.

Jest tańszy niż inne urządzenia pamięci masowej, ale znacznie wolniejszy, ponieważ dostęp jest sekwencyjny.

HDD

Źródło: pixabay.com

Przechowuj dane na stałe na komputerze. Składa się z jednego lub więcej talerzy, na których dane są zapisywane za pomocą głowicy magnetycznej, a wszystko to w szczelnej obudowie.

Dyskietka

Źródło: pixabay.com

Łatwe w instalacji, a jednocześnie bardzo łatwe do uszkodzenia, przenośne urządzenie zdolne do przechowywania i odczytu danych za pomocą głowicy. Występuje w różnych średnicach: 3,5 ", 5,25" i 8 ". W przeciwieństwie do dysku twardego głowa dotyka dysku, ostatecznie go niszcząc.

SuperDisk

Napęd dyskowy wprowadzony przez 3M w 1997 roku. Może pomieścić 120 MB na dyskietce tej samej wielkości, co tradycyjna dyskietka 1,44 MB. Następnie był w stanie przechowywać 240 Mb.

Karta magnetyczna

Źródło: pixabay.com

Prostokątna karta z przedmiotem lub paskiem magnetycznym na zewnątrz, który zawiera dane. Może zawierać informacje, takie jak dostępny kredyt na karcie kredytowej lub kod dostępu do pokoju.

Zip dyskietka

Urządzenie opracowane przez firmę Iomega, które działa jak standardowa stacja dyskietek 1,44 MB. To, co czyni go wyjątkowym, to możliwość przechowywania do 100 Mb danych.

- Pamięć optyczna

CD ROM

Płyta zawierająca dane audio lub oprogramowanie, którego pamięć jest tylko do odczytu. Do jego odczytu używany jest napęd optyczny CD-ROM. Te urządzenia mogą odtwarzać płyty audio CD, a także czytać płyty CD z danymi.

CD-R

Płyta kompaktowa z możliwością nagrywania. Informacje można zapisać na dysku jeden raz, a następnie wielokrotnie czytać. Zapisanych danych nie można usunąć.

DVD + RW

Źródło: pixabay.com

Nagrywalny napęd DVD umożliwiający tworzenie dysków DVD. Istnieje wiele standardów tworzenia dysków DVD. Pojemność wynosi 4,7 GB lub 9,4 GB w przypadku dysków dwustronnych.

DVD-Ram

Różni się od tradycyjnej płyty DVD tym, że dane są przechowywane na koncentrycznych ścieżkach, takich jak dysk twardy, co umożliwia jednoczesne operacje odczytu i zapisu.

Blu-ray

Format dysku optycznego opracowany przez trzynaście producentów elektroniki i komputerów osobistych. Może przechowywać do 25 Gb i 50 Gb na dysku dwuwarstwowym. Płyta ma taki sam rozmiar jak standardowa płyta CD.

- Pamięć flash

Pamięć flash USB

Źródło: pixabay.com

Przenośne urządzenie wielkości ludzkiego kciuka. Łączy się z komputerem przez port USB.

Nie ma ruchomych części, a raczej układ scalony pamięci używany do przechowywania danych. Różnią się rozmiarami od 2 Gb do 1 TB.

Karta pamięci

Źródło: pixabay.com

Służy do przechowywania zdjęć, filmów lub innych danych na urządzeniach elektronicznych, takich jak aparaty cyfrowe, kamery cyfrowe, odtwarzacze MP3, urządzenia PDA, telefony komórkowe, konsole do gier i drukarki.

Urządzenie półprzewodnikowe (SSD)

Wykorzystuje zestawy układów scalonych jako pamięć do trwałego przechowywania danych przy użyciu pamięci flash. Ma krótszy czas dostępu i mniejsze opóźnienia niż dysk twardy.

- Magazyn w chmurze

Źródło: pixabay.com

„Chmura” opisuje usługi świadczone przez zbiór zdalnych serwerów w sieci.

Zapewnia pojemność, do której można uzyskać dostęp z dowolnego urządzenia podłączonego do Internetu za pomocą przeglądarki internetowej.

- Urządzenia papierowe

Karta perforowana

Źródło: Mutatis mutandis CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Powszechna metoda przechowywania danych stosowana we wczesnych komputerach. Zasadniczo składał się z tekturowej karty z dziurkowanymi otworami wykonanymi ręcznie lub maszynowo.

Taśma perforowana

Jest to długi pasek papieru z dziurkowanymi otworami do przechowywania danych. Był używany przez większość XX wieku do komunikacji tele-drukarek.

Bibliografia

1. Nadzieja na komputer (2019). Urządzenie pamięci masowej. Zaczerpnięte z: computerhope.com.
2. Techopedia (2019). Urządzenie pamięci masowej. Zaczerpnięte z: sufitpedia.com.
3. Paul Goodman (2019). Podstawy obsługi komputera: 10 przykładów urządzeń do przechowywania danych cyfrowych. Turbo Future. Zaczerpnięte z: turbofuture.com.
4. Informatyka (2019). Urządzenia pamięci masowej. Zaczerpnięte z: computerscience.gcse.guru.
5. Wikipedia, wolna encyklopedia (2019). Komputerowe przechowywanie danych. Zaczerpnięte z: en.wikipedia.org.
6. Teach Computer Science (2019). Urządzenia pamięci masowej. Zaczerpnięte z: learncomputerscience.com.
7. Keith D. Foote (2017). Krótka historia przechowywania danych. Dataaversity. Zaczerpnięte z: dataversity.net.