Test. Externí (dlouhodobá) paměť Princip změny magnetické indukce povrchu média
MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ RUSKÉ FEDERACE
Stavropolský technologický institut služeb
pobočka JURGUES
Test
předmět___________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
disciplínou Počítačová věda
Provádí student skupiny IST 031 ZU _______________ « »
Zkontrolováno Ph.D., docentem ________________ ""
Stavropol 2003
Úvod................................................. ....................................................... ....
1. Typy magnetických diskových jednotek................................................ .........
2. Disketové mechaniky................................................................ ........
3. Pevné disky ................................................ ........
Závěr................................................. ...................................................
Použité zdroje informací ................................................................ ...........
Úvod.
Vyráběná zařízení pro ukládání informací představují řadu paměťových zařízení s různými provozními principy, fyzikálními a technickými výkonnostními charakteristikami. Hlavní vlastností a účelem zařízení pro ukládání informací je jejich ukládání a reprodukce. Paměťová zařízení se obvykle dělí do typů a kategorií v souvislosti s principy fungování, provozními, technickými, fyzickými, softwarovými a dalšími vlastnostmi. Například podle provozních principů se rozlišují následující typy zařízení: elektronická, magnetická, optická a smíšená - magnetooptická. Každý typ zařízení je organizován na základě odpovídající technologie úložiště pro přehrávání/záznam digitální informace. Proto vzhledem k typu a technický výkon Rozlišují se nosiče informací: elektronická, disková a pásková zařízení. Věnujme zvláštní pozornost magnetickým diskovým mechanikám – pevným magnetickým mechanikám.
1. Typy magnetických diskových jednotek
Magnetické disky se používají jako úložná zařízení, která umožňují ukládat informace po dlouhou dobu, i když je napájení vypnuté. Pro práci s magnetickými disky se používá zařízení zvané magnetická disková jednotka (MDD).
Hlavní typy úložných zařízení:
· disketové magnetické diskové jednotky (FMD);
· pevné magnetické disky (HDD);
· magnetické páskové jednotky (NML);
· Jednotky CD-ROM, CD-RW, DVD.
Odpovídají jim hlavní typy médií:
flexibilní magnetické disky ( Disketa ) (průměr 3,5'' a kapacita 1,44 MB; průměr 5,25'' a kapacita 1,2 MB (v současné době zastaralé a prakticky nevyužívané, výroba mechanik určených pro disky o průměru 5,25'', rovněž ukončena)), disky pro výměnná média ;
· pevné magnetické disky ( Pevný disk );
· kazety pro streamery a další NML;
· Disky CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.
Paměťová zařízení se obvykle dělí do typů a kategorií v souvislosti s principy fungování, provozními, technickými, fyzickými, softwarovými a dalšími vlastnostmi. Například podle provozních principů se rozlišují následující typy zařízení: elektronická, magnetická, optická a smíšená - magnetooptická. Každý typ zařízení je organizován na základě odpovídající technologie pro ukládání/reprodukci/záznam digitálních informací. Proto v souvislosti s typem a technickým provedením nosiče informace rozlišují: elektronická, disková a pásková zařízení.
Hlavní vlastnosti jednotek a médií:
· rychlost výměny informací;
· spolehlivost ukládání informací;
· cena.
Podívejme se blíže na výše uvedené jednotky a média.
Princip činnosti magnetická paměťová zařízení založené na metodách ukládání informací pomocí magnetických vlastností materiálů. Magnetická paměťová zařízení se obvykle skládají z zařízení pro čtení/zápis informací A magnetická média, do kterého se přímo provádí záznam a ze kterého se načítají informace. Magnetická paměťová zařízení se obvykle dělí na typy v souvislosti s jejich konstrukcí, fyzikálními a technickými vlastnostmi paměťového média atd. Nejběžnější rozdíly jsou mezi diskovými a páskovými zařízeními. Obecná technologie magnetických paměťových zařízení spočívá v magnetizaci oblastí média střídavým magnetickým polem a čtení informací zakódovaných jako oblasti střídavé magnetizace. Disková média jsou zpravidla magnetizována podél soustředných polí - stop umístěných podél celé roviny diskoidního rotujícího média. Registrace se provádí v digitální kód. Magnetizace se dosahuje vytvořením střídavého magnetického pole pomocí čtecích/zapisovacích hlav. Hlavice jsou dva nebo více magneticky řízených obvodů s jádry, jejichž vinutí je napájeno střídavým napětím. Změna napětí způsobí změnu směru magnetických indukčních čar magnetického pole a při zmagnetizování nosiče znamená změnu hodnoty informačního bitu z 1 na 0 nebo z 0 na 1.
Obvykle se NMD skládá z následujících částí:
- řadič diskových jednotek,
- samotná disková jednotka,
- propojovací kabely,
- magnetický disk
Magnetický disk je magneticky potažená základna, která se otáčí kolem osy uvnitř jednotky.
Magnetický povlak se používá jako úložné zařízení.
Magnetické disky jsou: tvrdé (Winchester) a flexibilní (floppy).
Pevný disk - HDD.
Disketová mechanika - NGMD(FDD).
Kromě HDD a HDD se často používají vyměnitelné médium. Poměrně oblíbeným úložným zařízením je Zip. Je k dispozici jako integrované nebo samostatné jednotky připojené k paralelnímu portu. Tyto mechaniky dokážou uložit 100 a 250 MB dat na cartridge připomínající 3,5“ disketu, poskytují přístupovou dobu 29 ms a rychlost přenosu dat až 1 MB/s. Pokud je zařízení připojeno k systému přes paralelní port, pak je rychlost přenosu dat omezena rychlostí paralelního portu.
Jednotka Jaz je typ vyměnitelné jednotky pevného disku. Kapacita použité kazety je 1 nebo 2 GB. Nevýhodou je vysoká cena kazety. Hlavní aplikací je zálohování dat.
V magnetických páskových jednotkách (nejčastěji taková zařízení jsou streamery) záznam se provádí na minikazety. Kapacita takových kazet je od 40 MB do 13 GB, rychlost přenosu dat od 2 do 9 MB za minutu, délka pásky od 63,5 do 230 m, počet stop od 20 do 144.
2. Disketové jednotky.
Disketové mechaniky(diskety, diskety) umožňují přenášet dokumenty z jednoho počítače do druhého a ukládat informace. Hlavní nevýhodou disku je jeho nízká kapacita (pouze 1,44 MB) a nespolehlivé ukládání informací. Tato metoda je však pro mnoho ruských uživatelů jediným způsobem, jak přenést informace do jiného počítače. Počítače posledních let jsou vybaveny 3,5palcovými (89mm) disketovými mechanikami. Dříve se používaly 5,25palcové disky. Navzdory své velikosti mají menší kapacitu a jsou méně spolehlivé a odolné. Oba typy disket jsou chráněny proti zápisu (propojka na ochranném obalu diskety). V Nedávno se začaly objevovat alternativní zařízení: externí disky s kapacitou disku až 1,5 GB a mnohem více vyšší rychlostčtecí zařízení spíše než disketovou mechaniku, ale stále nejsou rozšířené a jsou velmi drahé.
Skladování na vyjímatelném pružném magnetickém disku (disketa). Disketa má plastovou základnu a je umístěna ve speciálním plastovém pouzdře. Disketa se vkládá do FDD spolu s pouzdrem. Disketa (ve FDD) se otáčí uvnitř pouzdra rychlostí 300 ot./min. Na tento moment IBM PC používá 2 typy FDD: 5,25" a 3,5". 5,25" disketa je uzavřena v pružném plastovém obalu. 3,5" disketa je uzavřena v pevném plastovém obalu. HDD jsou rychlejší zařízení než FDD.
Disketa nebo floppy disk je kompaktní, nízkorychlostní a nízkokapacitní prostředek pro ukládání a přenos informací. Existují dvě velikosti disket: 3,5”, 5,25”, 8” (poslední dva typy se téměř nepoužívají).
3,5" disketa 5,25" disketa
Strukturálně je disketa pružný disk s magnetickým povlakem, uzavřený v pouzdře. Disketa má otvor pro čep mechaniky, otvor v pouzdře pro přístup ke čtecím a zapisovacím hlavám (3,5“ krytý železnou závěrkou), výřez nebo otvor na ochranu proti zápisu. Kromě toho má 5,25" disketa indexovací otvor a 3,5" disketa s vysokou hustotou má indexový otvor (vysoká/nízká). 5,25" disketa je chráněna proti zápisu, pokud je odpovídající výřez uzavřen. 3,5” disketa je opakem - pokud je otevřený ochranný otvor. V současnosti se téměř výhradně používají 3,5“ diskety s vysokou hustotou.
Pro diskety se používají následující zápisy:
SS single side - jednostranný kotouč (jedna pracovní plocha).
DS double side - oboustranný kotouč.
SD single density - single density.
DD double density - dvojitá hustota.
HD vysoká hustota - vysoká hustota.
Disketová mechanika je v zásadě podobná disketové jednotce. pevné disky. Rychlost otáčení diskety je asi 10krát nižší a hlavy se dotýkají povrchu disku. Struktura informací na disketě, fyzická i logická, je v zásadě stejná jako na pevném disku. Z hlediska logické struktury nemá disketa tabulku rozdělení disku.
Obsluha plovákového regulátoru Je vhodné uvažovat samostatně v režimech zápisu a čtení bajtu dat.
Režim záznamu je aktivován nízkou úrovní linky PC0 (pin 14 DD1). V tomto případě se plovákový pohon přepne do režimu „Record“ (signál WRDATA je aktivní). Zapisovaný bajt je zapsán na port A a jeho osmibitový kód je odeslán na vstup multifunkčního registru DD2. Provozní režim tohoto registru je řízen bitovým čítačem DD9 a dekodérem DD10. Po zapsání předchozího bajtu je čítač ve stavu reset a na všech jeho výstupech jsou signály logické nuly. V tomto stavu vstupních signálů generuje dekodér DD10 na pinu 7 signál logické nuly, což spolu s nízkou úrovní na pinu 2 prvku DD17.1 umožňuje zápis paralelního kódu do registru DD2. V jakémkoli jiném stavu čítače se registr přepne do režimu posunu.
Nízká úroveň PC0 na prvku DD13. 4, kanál pro čtení informací z plovoucího disku RDDATA je zablokován. Logická nula přicházející na S vstupy spouště DD11.1 poté, co je blokovací signál invertován prvkem DD14.1, nastaví logickou jedničku na pin 5 spouště DD11.1. Přes invertor DD14.3 je na resetovací vstupy čítačů DD7 a DD8 přiváděn nízkoúrovňový signál, který zajišťuje jejich nepřetržitý provoz. Signály odebrané z 8. a 9. pinu čítače DD8 na prvcích DD14.4, DD15.1, DD15.2 tvoří sekvence ISS, respektive ISD. ISD impuls je po invertování prvkem DD14.6 přiveden na hodinový vstup registru DD2. Když přijde hodinový impuls, paralelní kód zapsaný v registru se posune doprava a další bit tohoto kódu se objeví na kolíku 20. Záznamové signály jsou generovány prvky DD13.1, DD13.2 a DD13.3. V okamžiku akce vysoká úroveň ISD na pinu 2 DD13.1 má zapisovatelný bit. Prostřednictvím prvků DD13.1 a DD13.2 je bit přiveden na vstup vyrovnávacího zesilovače DD6 a poté do záznamového signálu HDD (WRDATA). Podle časového diagramu znázorněného na obr. 8, signál ISS je v tuto chvíli ve stavu logické nuly. Proto je průchod signálů prvkem DD133 zakázán. Poté, co signál ISD přejde do stavu logické nuly, bude průchod informačního bitu pro zápis přes prvek DD13.1 nemožný. Když je úroveň ISS aktivní, prostřednictvím otevřených prvků DD13.3, DD13.2 a vyrovnávací paměti DD6 bude na linku WR DATA odeslána logická jednotka generovaná na pinu 12 dekodéru DD10. V okamžiku, kdy je ISD v provozu, přijdou informační bity na záznamovou linku NGMD a v okamžiku, kdy je ISD v provozu, dorazí jednotlivé synchrobity. Počet zaznamenaných bitů počítá čítač DD9. Po uplynutí osmého pulzu ISD přejdou jeho výstupy do nulového stavu, což způsobí instalaci spouštěče připravenosti: na pinu 9 DD12.2 se objeví logická jednička. Stav spouštěče připravenosti je programově dotazován DOSem přes linku PB7. Když je v tomto bitu detekována jednička, PC zapíše nový bajt na port A DD1 (adresa F000H) a na prvcích DD15.4, DD16.4, DD16.1, DD16 bude generován signál resetování spouštěče připravenosti. .2. Informace se tedy zapisují a čtou na plovákovém pohonu.
3. Pevné disky (HDD)
Pevné disky (pevné disky) jsou určeny k trvalému ukládání informací používaných při práci s počítačem: programy operačního systému, často používané softwarové balíky, editory dokumentů, překladače z programovacích jazyků atd. Pevný disk výrazně zlepšuje použitelnost používání počítače. Pro uživatele se od sebe pevné disky liší především kapacitou, tzn. kolik informací se vejde na disk. V dnešní době jsou počítače většinou vybaveny pevnými disky o velikosti 520 MB a více. Počítače fungující jako souborové servery mohou být vybaveny 4-8 MB pevným diskem nebo více než jedním.
Úložné zařízení na nevyjímatelném magnetickém disku, vytvořené na základě speciálních. technologie (Winchester technology – odtud název). Magnetický disk Winchester (na kovové základně) má vysokou hustotu záznamu a velké množství stop. Winchester může mít několik magnetických disků. HDD typu Winchester vznikly v roce 1973. Všechny magnetické disky Winchester (spojené do balíčku disků) jsou hermeticky zabaleny ve společném obalu. Magnetické disky nelze z HDD vyjmout a nahradit podobnými!!!
Magnetické hlavy jsou spojeny do jednoho celku (magnetická hlava). Tento blok se pohybuje radiálně vzhledem k diskům. Když je počítač spuštěn, disková sada se neustále otáčí konstantní rychlost(3600 otáček za minutu). Při čtení/zápisu informace se blok magnetických hlav přesouvá (polohuje) do dané oblasti, kde se sektor po sektoru provádí čtení/zápis informací. V důsledku setrvačnosti procesu zpracování informací a vysoké rychlosti otáčení diskového obalu je možná situace, kdy jednotka magnetické hlavy nestihne přečíst další sektor. K vyřešení tohoto problému se používá metoda střídání sektorů (sektory se nečíslují v pořadí, ale s mezerami). Například místo číslování sektorů v pořadí: 1 2 3 4 5 6 7 ... jsou číslovány takto: 1 7 13 2 8 14 3 9 ...
Nedávno se objevily rychlejší SCSI řadiče, které poskytují dostatečnou rychlost zpracování informací a odpadá potřeba sektorového prokládání.
Mechanika tedy obsahuje jeden nebo více disků (Platters), tzn. Jedná se o unašeč, který je nasazen na ose - vřeteno, poháněné speciálním motorem (součást pohonu). Otáčky motoru u běžných modelů jsou přibližně 3600 ot./min. Je jasné, že čím vyšší je rychlost rotace, tím rychleji se informace z disku načtou (samozřejmě při konstantní hustotě záznamu), nicméně plotny médií lze vysokou rychlostí jednoduše fyzicky zničit. Nicméně, v moderní modely rychlost otáčení pevných disků dosahuje 4500, 5400 nebo dokonce 7200 ot./min.
Samotné disky jsou keramické nebo hliníkové desky zpracované s vysokou přesností, na které je nanesena speciální magnetická vrstva (povlak). V některých případech se dokonce používají skleněné desky. Je třeba poznamenat, že v posledních letech technologie výroby těchto dílů ušla dlouhou cestu. U starších pohonů byl magnetický povlak obvykle vyroben z oxidu železa. V současné době se pro povlaky používá oxid gama feritu, izotropní oxid a ferit barnatý, ale nejpoužívanější jsou disky s nanesenou magnetickou vrstvou, přesněji s kovovým filmem (například kobalt).
Počet disků může být různý - od 1 do 5 a více, počet pracovních ploch je odpovídajícím způsobem 2krát větší, i když ne vždy. Někdy se vnější plochy vnějších disků nebo jednoho z nich nepoužívají pro ukládání dat a počet pracovních ploch je snížen a může být lichý.
Nejdůležitější částí každé jednotky je čtecí/zapisovací hlava. Zpravidla jsou umístěny na speciálním polohovadle, které připomíná snímací páku na gramofonu (tonearm). Toto je pohon s otočnou hlavou. Mimochodem, existují i lineární polohovadla, jejichž princip pohybu připomíná tangenciální tonearms.
V současné době se v pevných discích používá minimálně několik typů hlav: monolitické, kompozitní, tenkovrstvé a magneticko-rezistentní (MR). Monolitické hlavy jsou obvykle vyrobeny z feritu, což je poměrně křehký materiál. Konstrukce takových hlav navíc zásadně neumožňuje vysoké hustoty záznamu. Kompozitní hlavy jsou menší a lehčí než monolitické hlavy. Obvykle se jedná o sklo na keramickém podkladu; například se používají slitiny, které zahrnují materiály jako železo, hliník a křemík. Keramické hlavy jsou odolnější a poskytují menší vzdálenost k magnetickému povrchu média, což zase vede ke zvýšené hustotě záznamu. Při výrobě tenkovrstvých hlav se používá metoda fotolitografie, která je dobře známá v polovodičovém průmyslu. V tomto případě je vrstva vodivého materiálu nanesena na nekovový podklad.
Magneticko-odporové hlavy vyvinuté IBM jsou v současnosti považovány za jedny z nejslibnějších. Jejich výrobu zahájily také Fujitsu a Seagate. Samotná magneticko-odporová hlava je sestavou dvou hlav: tenkovrstvé pro psaní a magneticko-odporové pro čtení. Každá hlava je optimalizována pro svůj vlastní úkol. Ukazuje se, že magneticko-odporová hlava je při čtení minimálně třikrát účinnější než tenkovrstvá. Pokud má tenkovrstvá hlava konvenční indukční princip činnosti, tzn. střídavý proud vytváří magnetické pole, pak při magneticko-odporové (podle definice) změně magnetického toku mění odpor citlivého prvku. Magneticko-odporové hlavy oproti jiným umožňují zvýšit hustotu záznamu na médium téměř o 50 %. Všechny moderní pevné disky od IBM jsou vybaveny pouze těmito hlavami. Nový vývoj IBM v této oblasti pevné disky umožňují hustotu záznamu 10 Gbit na čtvereční palec, což je asi 30krát více než nyní. Mluvíme o Giant MR hlavách.
Všimněte si, že u moderních pevných disků se zdá, že hlavy „létají“ ve vzdálenosti zlomku mikronu (obvykle asi 0,13 mikronu) od povrchu disků, aniž by se jich dotýkaly. Mimochodem, u pevných disků vyrobených v roce 1980 byla tato vzdálenost dalších 1,4 mikronu, ale u slibných modelů se očekává snížení na 0,05 mikronu.
U prvních modelů pevných disků se polohovač hlavy pohyboval obvykle pomocí krokového motoru. V současné době se pro tento účel používají lineární (hlasová cívka nebo typ „hlasové cívky“) motory, jinak nazývané solenoidové motory. Mezi jejich přednosti patří relativně vysoká rychlost pohybu, praktická necitlivost na změny teplot a polohy pohonu. Při použití solenoidových motorů je navíc realizováno automatické parkování zapisovacích/čtecích hlav při vypnutí napájení pevného disku. Na rozdíl od jednotek s krokovým motorem není nutné pravidelné přeformátování povrchu média.
Pohon pohybu hlavy je uzavřený servosystém, jehož normální fungování vyžaduje předem zaznamenané servo informace. Právě to umožňuje polohovadlu neustále znát svou přesnou polohu. Polohovací systém může používat vyhrazené a/nebo pracovní povrchy média pro záznam servoinformací. V závislosti na tom se rozlišují dedikované, integrované a hybridní servosystémy. Dedikované systémy jsou poměrně drahé, ale mají vysoký výkon, protože netráví prakticky žádný čas přijímáním servo informací. Vestavěné servosystémy jsou výrazně levnější a méně kritické vůči mechanickým rázům a teplotním výkyvům. Navíc umožňují více ušetřit na disku užitečné informace. Takové systémy však bývají pomalejší než vyhrazené systémy. Hybridní servosystémy využívají výhod výše uvedených dvou, tzn. velká kapacita a vysoká rychlost. Většina moderních pevných disků pro hromadné použití využívá vestavěné servo informace.
Kromě všeho výše uvedeného musí být uvnitř každého pevného disku tištěný spoj S elektronické komponenty, které jsou nezbytné pro normální fungování hnacího zařízení. Elektronika například dešifruje příkazy řadiče pevného disku, stabilizuje otáčky motoru, generuje signály pro zapisovací hlavy a zesiluje je ze čtecích hlav atd. V současné době řada pevných disků dokonce využívá digitální signálové procesory DSP (Digital Signal Processor).
Nepostradatelnou součástí většiny pevných disků jsou speciální vnitřní filtry. Z pochopitelných důvodů má velký význam pro tvrdě pracovat disky mají frekvenci okolního vzduchu, protože nečistoty nebo prach mohou způsobit kolizi hlavy s diskem, což určitě povede k jeho selhání.
Jak víte, k instalaci diskových jednotek systémová jednotka Každý osobní počítač má speciální montážní přihrádky. Celkové rozměry moderních pevných disků jsou charakterizovány tvarovým faktorem. Tvarový faktor udává horizontální a vertikální rozměry pevného disku. V současné době lze horizontální velikost pevného disku určit jednou z následujících hodnot: 1,8; 2,5; 3,5 nebo 5,25 palce (skutečná velikost pouzdra pevného disku je o něco větší). Vertikální velikost je obvykle charakterizována takovými parametry jako Full Height (FH), Half-Height (HH), Third-Height (nebo Low-Profile, LP). Pevné disky s „plnou“ výškou mají svislý rozměr větší než 3,25“ (82,5 mm), „poloviční“ – 1,63“ a „nízkoprofilový“ – přibližně 1“. Je třeba mít na paměti, že pro instalaci jednotky, která má menší tvarový faktor než montážní pozice v systémové jednotce, budete muset použít speciální upevňovací prvky.
Závěr
Rozvoj elektronického průmyslu probíhá tak rychlým tempem, že doslova během jednoho roku se dnešní „zázrak technologie“ stává zastaralým. Principy počítače však zůstávají nezměněny.
Podle odborníků již brzy společnost nebude vybavovat osobní počítače diskovými jednotkami - nahradí je USB flash disky s kapacitou 16 MB, které se původně měly instalovat do počítačů. hi-end třída a poté s pozitivní reakcí zákazníků na všechny desktopy. Dell již odstranil diskové jednotky ze standardních notebooků. Počítače Macintosh již pět let nemají disketové jednotky.
CD a DVD mohou být v popředí technologie ukládání dat, ale poměrně staromódní mechanické páskové jednotky stále hrají důležitou roli při ukládání velkého množství informací. Navíc je tato role tak velká, že vědci IBM vyvinuli mechanismus pro záznam 1 terabajtu (což je 1 bilion bajtů dat) na lineární digitální páskovou kazetu. Tato hodnota je podle vývojářů přibližně 10krát vyšší než kapacita jakékoli jiné aktuálně dostupné páskové jednotky. Toto množství informací se rovná 16 dnům nepřetržitého přehrávání DVD videa, neboli 8000násobku množství informací, které si lidský mozek uchovává za celý život. Ačkoli je v domácím interiéru na stolních počítačích těžko představitelná magnetická pásková mechanika, pro střední a velké podniky zůstává tato technologie poměrně relevantní pro zálohování dat a páska je méně zranitelná vůči hackerům a krádežím informací. Poslední technologie umožňuje zabalit disk s vysokou hustotou záznamu dat tak, aby byl poměrně kompaktní. Z dlouhodobého hlediska je možné snížit náklady firem na ukládání dat. Zatímco současné průměrné náklady na ukládání informací na magnetické pásce jsou asi 1 USD za GB, je možné tyto náklady snížit na 5 centů za GB. Pro srovnání, náklady na uložení 1 GB informací na pevný disk jsou nyní 8–10 USD a na zařízeních na bázi polovodičů je to asi 100 USD za GB. Nové technologie pro ukládání dat ML budou hrát důležitou roli v odvětvích náročných na informace, jako je těžba nebo archivnictví. Také potřeba zvýšit objem uložených informací vyvstává mezi korporacemi a vědci ve všech oborech, od geofyziky po sociologii. Například akademické aktivity vyžadují systém, který umožňuje dlouhodobý opětovný přístup k datům s možností vytvářet více kopií a snadno je kamkoli přesunout. První magnetická pásková mechanika vznikla před 50 lety, kdy IBM Model 726 dokázal uložit pouze 1,4 MB informací, přibližně tolik, co se dnes vejde na běžnou disketu, a pásková cívka měla průměr asi 12 palců. Pro srovnání, nejnovější vývoj Specialisté IBM s 1TB úložnou kapacitou se vejdou do cartridge velikosti poštovní obálky a objem informací v ní uložených odpovídá obsahu 1500 CD. Podle zástupců společnosti bude plán možné hromadné výroby terabajtových kazet zahrnovat uvolňování meziproduktů v průběhu několika let. Během této doby se plánuje vydání kazet s kapacitou 200 400 a poté 600 GB.
Vědcům se podařilo vyrobit magnetický film ze slitiny kobaltu, chrómu a platiny. Poté pomocí zaostřeného iontového paprsku rozřezali film na obdélníkové magnetické „ostrovy“ o rozměrech pouhých 26 miliontin milimetru. To odpovídá hustotě záznamu 206 GB na čtvereční palec. Je pravda, že v tomto případě nebude možné zapisovat a číst informace přímo, protože velikost hlav je mnohem větší než velikost „ostrovů“. Proto jsou potřeba nové, menší hlavy. Kromě toho bude potřeba efektivně synchronizovat procedury zápisu a čtení s pohybem hlav. Prototyp vyvinutý v IBM takovou synchronizaci implementuje, ale široké přijetí takových systémů bude vyžadovat výrazná vylepšení technologie pevných disků.
Použité zdroje informací
1. Leontiev V.P. PC: univerzální uživatelská příručka Moskva 2000.
2. Figurnov V.E. IBM PC pro uživatele. 5. vydání St. Peretburg, as „Koruna“ 1994.
Doučování
Potřebujete pomoc se studiem tématu?
Naši specialisté vám poradí nebo poskytnou doučovací služby na témata, která vás zajímají.
Odešlete přihlášku uvedením tématu právě teď, abyste se dozvěděli o možnosti konzultace.
Zařízení pro nouzové zničení informací z magnetických médií 2S-994 „Priboy“
Zdá se, že i dítě už chápe, že v našem novém informačním věku se obrovský kapitál investuje ne tolik do „hlavních výrobních prostředků“ (tedy do zařízení, paliva, Spotřební materiál a další zcela materiální látky), jakož i nehmotné pojmy dat, informací, duševního vlastnictví a další „nesmysly“. Což je díky své nepodstatnosti často stále posuzováno velmi frivolně – zejména kvůli rozšířenému rozšíření pirátství a „otevřenosti“ a publicitě mnoha informační zdroje. Objem a role „spravedlivé informace“ v moderním světě přitom roste alarmujícím tempem a její význam a cena pro zainteresované strany je někdy nesrovnatelně vyšší než cena zcela hmotných látek. A obrovskou roli v tom sehrál rozvoj výpočetní techniky, která v současnosti téměř zcela vytlačila z trhu neelektronické zdroje ukládání, zpracování a přenosu informací. Tyto vývojové trendy v moderním světě na jedné straně vyžadují neustálé zlepšování kvality a spolehlivosti systémů elektronického ukládání dat. Na druhou stranu dbejte na to, aby se vaše vzácná data v případě nouze nedostala do nechtěných rukou. A dnes máme ve svém zorném poli zařízení, které k tomu druhému přispívá - tedy ničitel informací z magnetických paměťových médií, vhodný pro firemní i „osobní“ použití, a to i jako součást běžného PC.
Ihned upozorněme, že zde uvažované zařízení pro nouzové ničení informací z magnetických médií „Priboi“ (2C-994), vyrobené tuzemskou firmou „“ a doporučené jako prostředek ochrany jednotlivých pracovišť pro práci s informacemi, které představují státní tajemství, neprodává se v běžných obchodech. prodejny počítačů. Ale stále ho tam najdete - jako součást „nejobyčejnějších“ osobní počítače(systémové jednotky) společnosti IRBIS "", která nám jej poskytla k testování.
Takový počítač má tedy zvýšenou bezpečnost a je optimální pro vládní agentury, finanční instituce a jednoduše „ dobří lidé" :) Zařízení pro nouzové zničení informací z pevného disku je určeno, jak už asi tušíte, pro nouzové zničení informací a deaktivaci nainstalovaných pevný počítač disk z iniciativy uživatele při pokusu o neoprávněný přístup. Poté výrobce garantuje, že žádný počítač nebude schopen rozpoznat váš disk a nikdo nebude schopen číst/obnovit informace na něm uložené. Zařízení nemá žádný vliv na provoz počítače - jak v pohotovostním režimu, tak v režimu zničení. A impuls zničí informace a vyřadí z provozu pouze tento pevný disk, aniž by měl jakýkoli vliv na ostatní součásti počítače. Zařízení lze používat bez ohledu na provozní režim počítače, i když je počítač odpojen od sítě.
Vzhled a struktura "Priboy"
Člověk se může jen radovat ze smyslu pro humor tvůrců „Surf“, kteří dali tak hravé jméno zařízení schopnému „přibít“ pevný disk v zárodku – zámořští kolegové by pravděpodobně vymysleli něco horšího, jako je např. „terminator-eliminator“ nebo, ještě hůř, pojmenoval by to po něm vaše žena/přítelkyně/pes. :)
Vzhledem k tomu, že toto zařízení je součástí počítačů K-Systems, nemá zjevně smysl mluvit o značkovém balení a sadě pro maloobchodní dodávky. Proto řekněme, že samotný skartovač je přepravován v malé kartonové krabici s identifikační nálepkou. 
Balení Priboy obsahuje samotnou skartovací jednotku, několik montážních šroubů (pro upevnění pevného disku v jednotce a samotné jednotky v PC skříni), Stručný popis, set rádiového přijímače a dálkové ovládání ovládání (rádiový vysílač, 2 ks), lišta zap zadní panel PC skříň s potřebnými ovládacími prvky, indikacemi a napájecím kabelem. 
Torpédoborec Surf je těžký kovový obdélníkový blok určený pro instalaci do pětipalcové šachty systémové jednotky PC, uvnitř které je umístěna elektronika a řízený elektromagnet. 
Na horní straně skříně je místo pro připevnění zničitelného („překonatelného“) pevného disku 3,5palcového formátu a pevný disk má být instalován „vzhůru nohama“, tedy deskou směřující ven a horní kryt dolů - téměř blízko výřezu dovnitř kovové pouzdro„Surf“, který (výřez) je pokrytý plastem (viz foto výše). 
V této podobě skartovačka s nainstalovaným pevným diskem zabírá dvě standardní pětipalcové přihrádky systémové jednotky počítače na výšku (na fotografii - dvě spodní přihrádky), 
a díky vhodnému uspořádání bočních montážních otvorů jej lze zepředu skrýt za obvyklé přední falešné panely přihrádek tohoto pouzdra (jako by tam nic nebylo;)). 
„Přední“ část těla drtiče má pouze otvory pro ventilaci, ale zadní konec vybavený dvěma „proprietárními“ konektory, 
z nichž jeden slouží k napájení (přímo ze sítě 220 V AC; „Priboy“ nespotřebovává žádné napájení z počítače!) a druhý je napojen na řídicí a indikační signály. Oba kabely (napájecí i signální) jsou k jednotce přiváděny z lišty namontované na zadním panelu PC skříně. 
Prostřednictvím něj se do pouzdra zasune napájecí kabel a na samotné liště je LED indikující aktuální stav zařízení a tlačítko, jehož stisknutím můžete „zabít“ pevný disk, to znamená zničit všechny údaje na něm. Přejít „do zadní části“ skříně však nemusí být příliš pohodlné (zejména pokud potřebujete jednat rychle a systémová jednotka je pod stolem nebo ve skříni; mimochodem, musíte být opatrní náhodném stisknutí tohoto tlačítka při jiných činnostech, například při připojování kabelů na zadní straně). Proto je pro usnadnění zničení dat součástí „Priboy“ rádiová jednotka. dálkové ovládání, který je (podle výrobce) schopen signalizovat zničení na vzdálenost až 100 metrů. 
Rádiová jednotka se skládá z malého vysílače připojeného uvnitř skříně PC ke kontaktům signálního konektoru deratizátoru a vybaveného 15centimetrovým kusem drátu jako antény a vysílače dálkového ovládání se čtyřmi tlačítky, která je nutné postupně mačkat. pro dosažení požadovaného efektu.
Přijímač je také vybaven servisní LED, která bliká v čase se stiskem tlačítka na vysílači (pokud má vysílač funkční baterii, o kterou je lepší se předem postarat, protože používá nepříliš rozšířený 12V baterie ve formátu A23 – délka 28 mm a průměr 10 mm). Samotná deska vysílače využívá běžný mikroobvod, jeden tranzistor a necelou desítku pasivních rádiových prvků. 
Tělo torpédoborce je bohužel připevněno nýty, takže se nám ho nepodařilo nedestruktivně rozebrat, abychom prozkoumali vnitřnosti. Samozřejmostí je síťové napájení, jednoduchá řídící elektronika a řízený elektromagnet, který vytváří silný demagnetizační impuls na pevný disk.
Princip fungování
Princip fungování Priboy je zcela zřejmý: pokud jsou data na pevném disku uložena ve formě magnetizovaných úseků feromagnetického povrchu, pak je třeba tyto úseky přemagnetizovat nebo demagnetizovat (orientovat magnetické domény náhodně). Je nutné lokálně ovlivnit disk silným magnetickým impulsem. Demagnetizační zařízení jsou již dlouho v technologii široce známá a nezbývá než jedno z těchto zařízení přizpůsobit pro pevné disky počítačů a vybrat požadované režimy demagnetizace/remagnetizace.
Právě touto cestou se vydal výrobce „Priboy“, společnost „“ (KSU). Hlavní a jedinou činností této společnosti je vývoj a výroba různá zařízení nouzové zničení informací z magnetických médií (pevné disky, diskety, streamerové kazety, audio a video kazety):
- při práci s informacemi (ochrana všech typů serverů, včetně Rackmount 19″) pomocí zařízení Priboy a 2S-994V v manuální režim a komplex tsunami v automatickém režimu.
- během přepravy - případ „Shadow“.
- při skladování - informační trezor "Mig".
- při likvidaci médií obsahujících důvěrná informace- recyklátor "2S-994U".
KSU má licenci od FSB Ruska pro právo používat informace představující státní tajemství, licence od Státní technické komise Ruska, Ministerstva obrany Ruské federace pro činnosti v oblasti vývoje a výroby prostředků informační bezpečnosti. 
Výroba zařízení pro likvidaci dat je certifikována podle systému kvality ISO-9001. 
(Mimochodem, výrobce počítačů K-Systems má také různé licence a certifikáty na výrobu zařízení pro rezorty obrany.)
Autorská práva k vyráběnému zařízení jsou potvrzena patenty z Ruska a Ukrajiny. Jednotky základního ničení jsou certifikovány Státní technickou komisí Ruska, Ministerstvem obrany, Vojenským rejstříkem a Státním standardem Ruska pro shodu s jediným dokumentem, který v současnosti upravuje ničení informací z magnetických médií - Rozkazem Ministerstva obrany Ruská Federaceč. 306 ze dne 10. srpna 2002 
Mezi klienty KSU patří Sberbank a Centrální banka Ruska, ministerstva obrany a vnitra a největší komerční struktury.
Pro lepší pochopení probíhajících procesů uveďme úryvky z popisu výrobce principu činnosti drtiče.
„Výrazným rysem feromagnetik je přítomnost makroskopických objemů hmoty – domén, ve kterých jsou magnetické momenty atomů (iontů) orientovány stejným způsobem. Domény mají spontánní magnetizaci (magnetické momenty) i v nepřítomnosti vnějšího magnetizačního pole. Ve feromagnetiku, které nebylo vystaveno vnějším magnetickým polím, jsou magnetické momenty různých domén obvykle vzájemně kompenzovány a jejich výsledné magnetické pole je blízké nule. Feromagnetické materiály se vyznačují hysterezí, když je magnetizace obrácena vnějším magnetickým polem, to znamená zpoždění změn v magnetizaci látky od změn magnetizačního pole. Obrázek ukazuje hlavní charakteristiku feromagnetik - závislost magnetické indukce V z napětí N magnetizační pole (tzv. hysterezní smyčka).
Hysterezní smyčka feromagnetika.
„Vlivem vnějšího magnetického pole dochází k orientaci elementárních magnetických polí vzniklých kruhovým pohybem elektronů v atomech a molekulách feromagnetika. V důsledku toho se zvětšují velikosti magnetických domén orientovaných ve směru vnějšího pole. Po zániku vnějšího vlivu jsou změny, které nastaly ve velikosti a orientaci magnetických domén, částečně zachovány. Objevuje se zbytková magnetizace látky – stopa, kterou ve feromagnetiku zanechávají vnější vlivy. Právě tato zbytková magnetizace nosného materiálu je pak zaznamenávána zařízeními, která čtou zaznamenané informace.
„Závislost magnetizace feromagnetika na změnách vnějšího magnetického pole je nelineární. Velikost V s charakterizuje stav nasycení materiálu, ve kterém zvýšení vnějšího magnetického pole již nevede ke změnám jeho doménové struktury ani k dalšímu zvýšení jeho magnetizace. V tomto stavu jsou magnetická pole všech domén vlivem vnějšího magnetického pole orientována shodně a jejich celkové magnetické pole dosahuje maximální možné hodnoty. Velikost Br charakterizuje maximální zbytkové magnetické pole (magnetizaci) materiálu po odeznění vlivu vnějšího pole dostatečného k nasycení feromagnetika.
„Využití závislosti zbytkové magnetizace feromagnetických materiálů na velikosti vnějšího magnetizačního pole je základem procesu záznamu informace na magnetická média. Informace se zaznamenává postupným aplikováním vnějšího magnetického pole, měnícího se podle zákona informativního signálu, na různé části média, vytvořené ve formě drátu, pásky nebo disku, a jejich čtením postupným záznamem zbytkové magnetizace těchto sekce.
„Pochopení fyziky těchto procesů umožňuje snadno si představit standardní postup pro „mazání“ zaznamenaných informací pro různá zařízení. Obvykle se mazání provádí vystavením nosiče vnějšímu magnetickému poli prostřednictvím relativního pohybu magnetického nosiče a speciální mazací magnetické hlavy, na kterou DC. nebo vysokofrekvenční proud. V prvním případě se mazání provádí obrácením magnetizace všech úseků nosiče informace konstantním magnetickým polem a ve druhém jejich obrácením střídavým magnetickým polem. Tento způsob ničení informací je poměrně jednoduchý, ale vyžaduje značný čas, srovnatelný s dobou trvání ničení záznamu. Pokud jde o spolehlivost zničení informací, je nízká. To je způsobeno tím, že obvykle standardní mazací zařízení záznamového zařízení neposkytujíúroveň vnějšího magnetického pole potřebného pro magnetickou saturaci nosného materiálu. Na plochách pracovní plochy nosiče zpravidla zůstávají mikroregiony (maloobjemové magnetické domény) orientované ve směru předchozího vnějšího magnetického vlivu. Zbytková magnetizace těchto oblastí je relativně malá a standardní zařízení ji nemusí registrovat. Při podrobné analýze jemné struktury magnetického pole vytvořeného oblastí pracovní plochy zkoumaného nosiče jsou však stopy předchozích vnějších magnetických vlivů detekovány poměrně snadno. Tyto stopy umožňují v případě potřeby obnovit informace zničené postupem vymazání.
„Poněkud vyšší spolehlivost zničení informací je zajištěna záznamem nové informace nad zničenou. I v tomto případě však lze pomocí speciálních metod obnovit původní informace. V současné době mají specialisté k dispozici několik metod obnovy zničené informace, které se liší fyzikálními přístupy k záznamu jemné struktury magnetizačních polí nosiče informace. Tyto metody, aplikovatelné jak na celé médium, tak na jeho jednotlivé fragmenty, umožňují analyzovat záznamy zničené v důsledku opakovaného přepisování (až pěti vrstev) nových informací na toto médium.
„V mnoha případech je přijatelná spolehlivost zničení počítačových informací zajištěna přeformátováním magnetického paměťového média: diskety nebo pevného disku počítače. Tato operace je však poměrně časově náročná, ne vždy pohodlná a také nezaručuje nedobytnost informací. Stejné metody pro studium jemné struktury magnetizačních polí umožňují specialistům v případě potřeby obnovit záznam zničený přeformátováním. Tedy standardní operace mazání a přepisování informací v konvenčních audio a video záznamových zařízeních, stejně jako známé softwarové metody zničení počítačových informací vyžaduje mnoho času a může poskytnout přijatelnou spolehlivost zničení informací pouze od takového potenciálního „obnovitele informací“, který má k dispozici pouze standardní prostředky zpracování informací: PC, audio nebo video rekordér atd.
„Zároveň jsou kladeny zvláštní požadavky na kvalitu ničení informací s vysokým stupněm utajení (např. informací představujících státní tajemství). Pro takové informace již nestačí filištínské představy o jeho „spolehlivém“ vymazání. Jsou zapotřebí dobře definované záruky jeho zničení. „Zaručené“ zničení chráněných informací obvykle znamená nemožnost jejich obnovení kvalifikovanými specialisty (odborníky) za použití jakýchkoli známých metod obnovy. Chcete-li tyto informace zničit, musíte se uchýlit ke speciálně navrženým zařízením nebo jiným, radikálnějším metodám jejich zničení, než které již byly zmíněny.
„Většina v současnosti známých průmyslových vývojů v oblasti destrukce informací na magnetických médiích je založena na uvedení materiálu nosiče informace do stavu magnetického nasycení. Jako příklad můžeme uvést zařízení vyrobené v JaponskuSR1, určený pro rychlé vymazání zvukových nahrávek ze standardních mikrokazet hlasového záznamníku. Svou konstrukcí se jedná o silný permanentní magnet, mezi jehož póly je nutné ručně natáhnout stíratelnou mikrokazetu. Nutno podotknout, že se nám nepodařilo najít studie potvrzující zaručené zničení informací zaznamenaných na mikrokazetu tímto zařízením. Je však zcela zřejmé, že aby podobná zařízení rychle zničila informace zaznamenané na velkoformátových médiích (například na videokazetovém standarduVHS), budou vyžadovány permanentní magnety mnohem větších hmotností a rozměrů. V mnoha případech nemusí být použití takových magnetů přijatelné ani z ekologických důvodů.
„Použití ničení informací by mělo být považováno za mnohem slibnější.krátce vytvořené silné elektromagnetické pole dostatečné k magnetickému nasycení nosného materiálu. Tento způsob mazání záznamů magnetizací média pulzním magnetickým polem určité velikosti a orientace si nechali patentovat tuzemští specialisté. Pomocí této metody byly vyvinuty a uvedeny na trh různé produkty určené pro rychlé (nouzové) vymazání informací zaznamenaných na magnetických médiích různých typů.“
A právě tato metoda je použita ve zde popsaném zařízení. O vážnosti přístupu tvůrců „Priboy“ svědčí skutečnost, že v roce 2003 obdrželi jeho vývojáři ruský patent na užitný vzor číslo 32628: 
V popisu patentu se zejména uvádí, že zařízení pro mazání záznamu z magnetického paměťového média se skládá z řídicí jednotky procesu mazání, alespoň dvou obvodů tvorby magnetického pole a dvou snímačů amplitudově-časových parametrů magnetické pole. Každý obvod obsahuje zdroj energie, spínač, kondenzátor a induktor a induktory dvou naznačených obvodů tvoří solenoid, uvnitř kterého je umístěno magnetické paměťové médium. Cívky jsou instalovány tak, že vektory magnetického pole těchto obvodů jsou vzájemně rovnoběžné a kolmé k vektoru magnetického pole generovanému při záznamu na magnetické médium. 
Zařízení navíc může využívat cívky různých tvarů a vzájemného umístění, akumulační chlazení s teplotním čidlem a diodovým můstkem v každém z obvodů a úhel mezi vektory magnetického pole obvodů lze v některých případech změnit na přímý ( podrobnosti mohou zájemci odkázat na původní zdroj - popis patent).
Například podle Osvědčení o shodě Ministerstva obrany Ruské federace splňují zařízení řady 2 C-994 speciální požadavky na zařízení pro ničení informací na magnetických médiích s orientací vektoru magnetické indukce, mazacího magnetického pole. podélně nosné letadlo. Mezitím si dobře uvědomujeme, že se již začaly používat pevné disky s kolmým magnetickým záznamem, kde pro vymazání informací bude nutné použít jiný vektor magnetického pole. Zajímalo by mě, zda bude „Surf“ přizpůsoben pro tyto nové disky, což naznačuje nová specifika aplikace? Nebo bude muset uživatel sám přijít na to, že je lepší nepoužívat nové disky s kolmým magnetickým záznamem jako „nouzovou destrukci“ pro ukládání zejména důležitá informace? ;)
Bohužel se nám v tuto chvíli nepodařilo ověřit, jak spolehlivě Priboy pracuje s pevnými disky pomocí nového kolmého magnetického záznamu - kvůli nedostatku vzorků vhodných pro tento účel. :) Doufejme, že se nám to v blízké budoucnosti podaří. Surf jsme mezitím podrobně otestovali na tradičních třípalcových pevných discích s podélným magnetickým záznamem.
Testy
Proces testování skartovače trvá jen několik sekund. :) I když příprava testů zabrala hodně času.
Jak již víte, jednotka je ve skutečnosti napájena ze sítě 220 V (mimochodem, proto se důrazně doporučuje napájet ji ze zdroje nepřerušitelný zdroj energie, která v případě nouze poskytne dostatek času na zničení vašich dat). Po připojení k síti začne LED na vzdáleném proužku skartovačky (umístěném na zadním panelu skříně počítače) blikat červeně. 
To znamená, že skartovačka přejde do provozního režimu, který se nastaví za méně než minutu, jak je indikováno několika zkraty zvukové signály a změna LED na trvale zelenou. 
Nyní je blok připraven plnit funkce vašeho pevného disku Terminator. :)
Provedení je možné jak přímým kontaktem (stisknutím tlačítka na dálkovém ovládání skartovače), tak i bezkontaktně - pomocí rádiového dálkového ovládání, které dle výrobce funguje na vzdálenost až 100 metrů. Pro příjem rádiového signálu slouží malý plastový blok s 15centimetrovým anténním drátem a LED diodou, která bliká při stisku tlačítek na dálkovém ovladači. Aby se zabránilo náhodnému spuštění, je pořadí stisknutí tlačítek pro aktivaci torpédoborce netriviální: nejprve byste měli stisknout velké tlačítko (současně začne blok „Surf“ neustále pípat) a poté stisknout další tři tlačítka. v pořadí. 
Při spuštění skartovače se ozve jeden velmi hlasitý mechanický výboj (způsobí krátký magnetický impuls), po kterém zařízení začne přerušovaně pípat a blikat zelenou LED, dokud není vypnuto ze sítě. V tomto případě lze pevný disk připojit k fungujícímu počítači a dokonce pracovat sám - počítači se nic nestane (osobně vyzkoušeno), ačkoli po spuštění skartovače začne disk šíleně cvakat hlavami a snaží se najdi na deskách alespoň nějaké informace a operační systém, pokud byl načten z této jednotky a použil na ní odkládací soubor, samozřejmě bude viset.
Tento soubor (100 sekund, 500 KB) zaznamenává zvuky torpédoborce od okamžiku jeho zapojení do sítě, signál připravenosti, puls-cvaknutí až do zakvílení mrtvého pevného disku. :)
Co se tedy stane se samotným diskem? Spouštíme například program Victoria (pokročilejší obdoba oblíbeného MHDD) a vidíme, že vše, co bylo potřeba přečíst z magnetických desek, již nelze přečíst, včetně názvu modelu, sériové číslo, kapacita úložiště a konfigurace (výrobce, název série a stále se načítá staré číslo verze firmwaru – tentokrát z desky řadiče pohonu). 
Pohon v programu Victoria před zničením
Samozřejmě zde nejsou žádné informace o již existujících oddílech na disku. Navíc informace na disku (sektory) nedokážou přečíst ani tak nízkoúrovňové programy, jako je například MHDD a Victoria, protože na něm nevidí žádné sektory (např. chybí adresování LBA a CHS, a zjevně jsou ztraceny všechny služby a dokonce i rozdělení serva). 
Disk samozřejmě není vidět Nastavení systému BIOS hostitelský řadič (a základní deska). Použití řídicí desky vás nezachrání od toho, abyste měli úplně stejný, ale funkční pevný disk.
Je jasné, že v naší zkušebně nemáme všechny bohaté profesionální možnosti pro obnovu dat z magnetických médií. Optimální by samozřejmě bylo jít se zničenými pevnými disky do speciálního „tajného oddělení“ FAPSI (které se dnes jmenuje jinak) a „z bývalého přátelství“ (z čehož nás někteří stále tvrdošíjně podezírají;)) požádejte, abyste zkontrolovali, jak dobře bylo vše vymazáno (“vymazalo se to”). A vydat k této věci písemné stanovisko. :) Našimi nesmysly jsme však nerozptylovali tak seriózní odborníky, zvláště když podobné testy a závěry na „Priboy“ již byly provedeny a obdrženy - samotným výrobcem, viz certifikáty výše. Udělali jsme to jednodušeji - disky jsme odvezli do známých soukromých (komerčních) tuzemských laboratoří na obnovu dat z pevných disků (snažili jsme se vybrat jedny z nejlepších) a pod obvyklou záminkou (tedy aniž bychom je věnovali našemu výzkumu ) nabídli obnovu dat z poškozených šroubů. Myslím, že jste již uhodli odpověď - nic nedokázali! (A s jakými sprostostmi si škrábali tuříny o naprosté nečitelnosti servisu a označení serv s fungující mechanikou a elektronikou, to si myslím umíte taky představit... :) Prosíme je, aby nám to odpustili. ;))
Vyřešili jsme jeden disk. Co se stane s objekty v okolí během tohoto magnetického pulzu? Za tímto účelem jsem provedl testy umístěním pevných disků blízko po stranách skartovače a také přímo pod ním - koneckonců ve skutečné systémové jednotce může být další disk umístěn v třípalcové šachtě nebo mobilním stojanu přímo pod "terminátorem"... 
Kontrola ukázala, že pevný disk umístěný přímo pod skartovačkou nebyl vůbec poškozen - informace na něm byly v normálním režimu čitelné bez jakýchkoli potíží Průzkumník Windows, a porovnání obsahu sektorů bajt po bajtu před a po provedení jeho „horního“ souseda ukázalo úplnou shodu záznamů. Navíc nedošlo k poškození disků umístěných blízko boků destrukčního zařízení.
Dalším experimentem bylo pokusit se usmažit „sendvič“ – to znamená, když je druhý disk umístěn přímo na vrcholu toho hlavního, který se ničí. Ve skutečném systému může být například mobilní stojan s pevným diskem přímo nad skartovačkou v systémové jednotce. 
Kontrola ukázala, že disk, který slouží jako „kaviár“, to znamená, že se umístí na první, který má být zničen, zůstává zcela neporušený, bez ohledu na to, na které straně (nahoře nebo dolů) leží (mluvíme o discích standardní tvarový faktor pro tuto tloušťku 25,4 mm).
Navíc jsem provedl další experiment tak, že jsem do Priboi vložil zničený pevný disk nikoli deskou nahoru (jak je požadováno), ale deskou dolů. 
Po prvním magnetickém pulzu zůstal tento disk bezpečný a zdravý! A informace na něm nebyly poškozeny. Nicméně po druhém „výstřelu“ magnetického pulsu pracovní Jednomu (jednoduše rotujícímu) pohonu náhle shořel řadič - nešťastný (pro řadu DiamondMax Plus 9) ovladač Smooth L7250E i čip regulátoru palubního měniče napětí byly spáleny. 
Možná důvodem bylo moskevské teplo a přehřátí již horkých pouzder těchto dvou mikroobvodů. Výměna řadiče tohoto disku za podobný funkční však ukázala, že informace na disku byly opět neporušené! Impulz se opakoval na obnoveném pevném disku (s novým řadičem, již vychlazeným). A ovladač znovu vyhořel (tentokrát byl ohořelý a kouřil pouze Smooth)! Další výměna řadiče za funkční však ukázala, že tentokrát nebyly informace na disku zničeny! Nakonec byl disk otočen vzhůru nohama (jak bylo požadováno pro zničení) a impuls se opakoval (opět s rotujícím pevným diskem): tentokrát vše zapadlo na své místo - informace na disku byly bezpečně zničeny a řadič nebyl poškozený a byl úspěšně vrácen na funkční disk, ze kterého byl odstraněn pro experimenty. Pro správnou funkci (stejně jako požární bezpečnost a integritu elektroniky pevného disku) je tedy disk zničenými informacemi Nezbytně měl by být umístěn na „Surf“ s ovladačem nahoru, jak je znázorněno na začátku článku. Pevnému disku, který se náhodně nachází nad tím ničeným, ale v zásadě nehrozí prakticky žádné nebezpečí a informace na něm by neměly poškodit magnetický impuls z Priboye.
Upřímně řečeno, v souvislosti s posledním experimentem může vyvstat otázka: jak spolehlivě budou zničeny informace na moderních pevných discích, které mají řekněme 4-5 magnetických desek, z nichž některé jsou mnohem blíže k ovladači než k horní střeše disku? Zdá se, že na deskách nejblíže „Priboy“ bude vše v pořádku, ale na deskách vzdálenějších bude síla magnetického pulsu znatelně nižší a mohou méně trpět. Bohužel jsem neměl možnost otestovat tuto pozici tak, že jsem pod nůž dal drahé 400-500 GB potvory a pak jsem se snažil samostatně číst „vzdálené“ plotny (experiment na multiplatnových discích minulého století, malých ve velikosti v moderní době, myslím, není v tomto případě relevantní).
Magnetický puls Priboye samozřejmě může působit nejen na pevné disky, ale i na jiná magnetická média. Pokud tedy místo pevného disku dáte běžnou disketu, pak na ní nic nezbyde. :) Což bylo hned zkontrolováno. Navíc, pokud jsou diskety umístěny na horní, spodní nebo boční straně skartovače (viz foto), 
pak se s informacemi na nich nic neděje (což opět potvrzuje „působení na krátkou vzdálenost“ magnetického pole torpédoborce). Mimochodem, na rozdíl od pevného disku lze disketu po takovém úplném vymazání snadno přeformátovat (například pod DOSem). Dokonce se mi tímto způsobem podařilo obnovit několik dříve nefunkčních disket. ;)
Závěr
Testy tedy potvrzují, že patentované zařízení pro nouzové zničení informací z magnetických médií „Priboy“ (2C-994), vyráběné domácími řemeslníky a používané v domácích osobních počítačích IRBIS od K-Systems (a zřejmě i některé další), si poradí. svými povinnostmi a „přibije“ informace na pevném disku na úroveň naprosté nečitelnosti. Zařízení má poměrně promyšlenou a pohodlnou funkcionalitu s vlastním napájením (i když vestavěná baterie by nebyla zbytečná) a možností jak kontaktního, tak vzdáleného (až 100 m) nouzového smazání dat. Zřejmě by se daly vylepšit některé drobnosti (například špatně přístupné mechanické tlačítko zabíjení na zadním panelu, přidání baterie, zmenšení rozměrů atd.). A dokonce přemýšlet o vylepšeních (například zvláště důležitá data se stále více ukládají na pole RAID 1 a jeden „Surf“ ještě nebude schopen zničit oba disky současně). Obecně se však zařízení této třídy mohou ukázat jako velmi užitečná v řadě případů a přidají atraktivitu osobním počítačům navrženým pro práci s informacemi, které představují určité tajemství.
Děkujeme společnosti "" za poskytnutí skartovače Priboy k testování a osobně Sergeji Davydovovi (Maxtor) za poskytnutí pevných disků ke zničení :)
Dlouhodobé ukládání uživatelských informací zajišťuje externí paměťové zařízení (ESD). NA externí paměť zahrnují: pevné magnetické diskové jednotky (HDD), disketové magnetické diskové jednotky (FMD), magnetooptické kompaktní disky, optické disky, magnetopáskové mechaniky atd.
Princip změny magnetické indukce nosiče se využívá u pohonů „ Winchester"(HDD). Pevné disky jsou určeny k trvalému ukládání informací používaných při práci s počítačem: programy operačního systému, často používané softwarové balíčky, editory dokumentů atd. (obr. 6).
Rýže. 6. HDD.
Hlavní parametry pevného disku (pevného disku) jsou: kapacita disku, počet povrchů, rychlost vřetena, vestavěná mezipaměť, rozhraní.
Kapacita disku . Pro uživatele se od sebe pevné disky liší především kapacitou, tzn. kolik informací se vejde na disk. V dnešní době jsou počítače většinou vybaveny pevnými disky o velikosti 80 GB a více.
Informace na magnetických discích jsou zaznamenávány podél soustředných stop a sektorů, které se na disku tvoří v důsledku operace formátování.
První sálové počítače a dokonce i první osobní počítače fungovaly bez pevného disku. V moderních řídicích počítačích mohou být programy „napevno zapojeny“ přímo do obvodů a takové počítače fungují bez pevných disků.
USB flash disky (flash karty) používají elektronickou energeticky nezávislou přepisovatelnou paměť. Flash paměť je postavena na polovodičových prvcích. Jeho rozmanitost založená na buňkách s prvky NAND (NAND) má nejvyšší hustotu a výkon.
Streamer (z angl. streamer), též pásková mechanika - paměťové zařízení na principu magnetického záznamu na páskové médium, se sekvenčním přístupem k datům (obr. 7); Princip fungování je podobný jako u domácího magnetofonu.
Rýže. 7. Streamer a cartridge k němu.
CD čtečka určený pro čtení záznamů na CD. Výhodou zařízení je velká kapacita disku, rychlý přístup, spolehlivost, všestrannost, nízká cena. Hlavní koncept charakterizující dílo tohoto zařízení, - Rychlost. Hlavní nevýhoda– nemožnost zaznamenat informace. To vyžaduje další zařízení.
Optický disk s nesmazatelnými informacemi určenými pouze k opakovanému čtení uživatelem je CD-ROM ( Kompaktní disk – Pamět pouze pro čtení). Jednotka CD-ROM se běžně používá k ukládání komerčních programů a dat. Data na disku CD-ROM nelze přidávat ani mazat.
Na optické DVD-R disky a CD-R, může uživatel zapisovat soubory více než jednou (každý zápis se nazývá session), ale soubory nelze z disku vymazat. Každý záznam je trvalý. Záznam na tyto disky se provádí díky přítomnosti speciální fotocitlivé vrstvy na nich, která vyhoří pod vlivem vysokoteplotního laserového paprsku.
Soubory můžete zapisovat na disk CD-RW vícekrát. Můžete také smazat nepotřebné soubory z disku, abyste uvolnili místo a zapsali další soubory. CD-RW disk Lze opakovaně zapisovat a mazat.
Rýže. 8. Optický disk (CD nebo DVD).
Jedním z hlavních parametrů jakéhokoli typu počítačové paměti je doba přístupu do paměti, která je definována jako minimální doba dostatečná k uložení jednotky informace v paměti. Výkon zařízení pro ukládání informací je rychlost čtení a zápisu dat v úložném zařízení. Vyznačuje se dvěma parametry: průměrnou dobou přístupu a rychlostí přenosu dat.
Direct Memory Access (DMA) – režim výměny dat mezi zařízeními nebo mezi zařízením a hlavní pamětí (RAM) bez účasti centrální procesor(PROCESOR).
Prezentace na téma: Magnetický princip záznamu/čtení informací
1 ze 13
Prezentace na téma:
Snímek č. 1
Popis snímku:
Snímek č. 2
Popis snímku:
Magnetický princip záznamu a čtení informací Pro dlouhodobé uchovávání informací, jejich akumulaci a přenos z generace na generaci se používají hmotné nosiče informací. Materiální povaha nosičů informací může být různá: molekuly DNA, které se ukládají genetické informace; papír, na kterém jsou uloženy texty a obrázky; Magnetická páska, na které jsou uloženy zvukové informace; Fotografické a filmové filmy, na kterých jsou uloženy grafické informace; paměťové čipy, magnetické a laserové disky, na kterých jsou uloženy programy a data v počítači atd.
Snímek č. 3
Popis snímku:
Zápis/čtení informací Při procesu zápisu informací na diskety a pevné magnetické disky se po magnetické vrstvě tvrdého magnetického média (vysoká zbytková magnetizace) pohybuje hlava mechaniky s jádrem z měkkého magnetického materiálu (nízká zbytková magnetizace). Během procesu záznamu informace jsou na magnetickou hlavu přijímány sekvence elektrických impulsů (posloupnosti logických jedniček a nul), které v hlavě vytvářejí magnetické pole. V důsledku toho jsou prvky povrchu nosiče postupně magnetizovány (logická jednička) nebo nemagnetizovány (logická nula). Při čtení informace naopak zmagnetizované oblasti nosiče způsobují proudové impulsy v magnetické hlavě (fenomén elektromagnetické indukce). Sekvence takových impulsů jsou přenášeny po dálnici do RAM počítač.
Snímek č. 4
Popis snímku:
Pevné magnetické disky Pevný magnetický disk, HDD, pevný disk, pevný disk, HDD, HMDD nebo pevný disk, (anglicky Hard (Magnetic) Disková jednotka, HDD, HMDD) je energeticky nezávislé, přepisovatelné počítačové paměťové zařízení. Je to hlavní zařízení pro ukládání dat téměř ve všech moderní počítače. Na rozdíl od „diskety“ (diskety) se informace na pevném disku zaznamenávají na tvrdé (hliníkové nebo skleněné) desky potažené vrstvou feromagnetického materiálu, nejčastěji oxidu chromitého.
Snímek č. 5
Popis snímku:
Charakteristika Kapacita – množství dat, které může disk uložit. Kapacita moderní zařízení dosahuje 2000 GB. Fyzická velikost (form factor) – téměř všechny moderní (2002-2008) disky pro osobní počítače a servery mají velikost 3,5 nebo 2,5 palce. Doba náhodného přístupu je doba, během které je zaručeno, že pevný disk provede operaci čtení nebo zápisu na kteroukoli část magnetického disku. Rychlost vřetena je počet otáček vřetena za minutu. Spolehlivost je definována jako střední doba mezi poruchami. Počet I/O operací za sekundu - u moderních disků je to asi 50 op./s s náhodným přístupem k jednotce a asi 100 op./s se sekvenčním přístupem.
Snímek č. 6
Popis snímku:
Charakteristika Spotřeba energie je důležitým faktorem pro mobilní zařízení. Hladina hluku - hluk produkovaný mechanikou pohonu při jeho provozu. Odolnost vůči rázům (angl. G-shock rating) – odolnost měniče vůči náhlým tlakovým rázům nebo rázům, měřená v jednotkách povoleného přetížení v zapnutém a vypnutém stavu. Rychlost přenosu dat (anglicky Transfer Rate): Vnitřní disková zóna: od 44,2 do 74,5 MB/s Externí disková zóna: od 60,0 do 111,4 MB/s Objem vyrovnávací paměti: Vyrovnávací paměť je mezipaměť určená k vyhlazení rozdílů ve čtení/zápisu a přenosu rychlosti přes rozhraní.
Snímek č. 7
Popis snímku:
Pevný disk se skládá z těchto hlavních součástí: pouzdra z odolné slitiny, vlastních pevných disků (desek) s magnetickým povlakem, hlavní jednotky s polohovacím zařízením, elektrického vřetenového pohonu a jednotky elektroniky. Polohovací zařízení hlavy se skládá ze stacionárního páru silných, obvykle neodymových, permanentních magnetů a cívky na pohyblivém bloku hlavy. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení nejsou pevné disky utěsněny. Vnitřní dutina pevného disku komunikuje s atmosférou přes filtr schopný zachytit velmi malé (několik mikronů) částice. To je nezbytné pro udržení konstantního tlaku uvnitř disku při kolísání teploty pouzdra.
Snímek č. 8
Popis snímku:
Princip fungování: Princip fungování pevných disků je podobný jako u magnetofonu. Pracovní plocha disku se vůči čtecí hlavě pohybuje (například ve formě induktoru s mezerou v magnetickém obvodu). Při přivádění střídavého elektrického proudu (při záznamu) do hlavové cívky výsledné střídavé magnetické pole z hlavové mezery ovlivňuje feromagnet povrchu disku a mění směr vektoru doménové magnetizace v závislosti na síle signálu. Během čtení vede pohyb domén v mezeře hlavy ke změně magnetického toku v magnetickém obvodu hlavy, což vede ke vzniku střídavého elektrického signálu v cívce vlivem elektromagnetické indukce.
Snímek č. 9
Popis snímku:
Plastové diskety První diskety byly pružné plastové disky o průměru 8 palců, potažené oxidem železa a umístěné v ochranném obalu, na který byl zevnitř nalepen speciální hadřík, který při otáčení čistil povrch disku. . Tyto dávno zastaralé disky byly vydány IBM v roce 1971 speciálně pro počítače s operační systém Systém 370. Barevné plastové čtverečky o straně 3,5 palce (jak vypadá většina moderních disket) na první pohled nemají se svým názvem nic společného, ale je třeba připomenout, že tento výraz označuje předmět, který má se vyráběl před mnoha lety a nyní byl dlouho skryt před zraky a umístěn v plastovém pouzdře. První diskety byly pružné plastové disky o průměru 8 palců.
Snímek č. 10
Popis snímku:
S tím, jak byly počítače kompaktnější, rostly i diskové jednotky. 5,25palcová disketa byla představena v roce 1976. Jeho rozměry prý odpovídají velikosti koktejlových ubrousků používaných vývojáři, kteří v jednom z bostonských barů probírali detaily nového projektu. Dnes nejoblíbenější diskety s průměrem 3,5 palce, vydané společností Sony Corporation v roce 1981. Přestože se již nepoužívají pro přenos souborů z jednoho počítače do druhého, většina strojů je stále vybavena pozicemi pro umístění těchto malých jednotek. V důsledku toho někteří moudří (nebo naopak blázniví) uživatelé stále pokračují v kopírování obsahu svých pevných disků na diskety.
Logické zařízení Informace jsou zaznamenávány po soustředných stopách (stopách), které jsou rozděleny do sektorů. Počet stop a sektorů závisí na typu a formátu diskety. Sektor uchovává minimální množství informací, které lze zapisovat nebo číst z disku. Kapacita sektoru je konstantní a činí 512 bajtů.
Snímek č. 13
Popis snímku:
Funkční princip Disketa je instalována v disketové mechanice, která je v ní automaticky upevněna, načež se pohonný mechanismus roztočí až na otáčky 360 min-1. Samotná disketa se v mechanice otáčí, ale magnetické hlavy zůstávají nehybné. Disketa se otáčí pouze při přístupu. Jednotka je připojena k procesoru pomocí řadiče disket.
1.3 Magnetické úložiště
Klasifikace a hlavní charakteristiky pohonů. Jako OSD se používají zařízení, která se liší typem média, způsobem registrace a povahou použití informací, způsobem přístupu atd.
Podle typu nosiče se rozlišují VSD s pohyblivými a stacionárními nosiči. Pokud je vyhledávání, záznam a čtení informací doprovázeno mechanickým pohybem média, pak se takové VSD nazývají mechaniky s pohyblivými médii (magnetické diskové jednotky NMD), optické disky (ODD), magnetické pásky (NMT). Pokud při vyhledávání, zápisu nebo čtení nedochází k žádnému mechanickému pohybu, pak je VSD pohonem se stacionárním nosičem (pohony založené na cylindrických magnetických doménách - CMD). Méně často se objemový záznam používá ve VSD - polovodičové paměti, nábojově vázaná zařízení.
Na základě způsobu záznamu se rozlišují VCD s magnetickým a optickým (magnetooptickým) záznamem.
Z povahy použití informací - permanentní paměťová zařízení, která umožňují pouze čtení informací, paměťová zařízení s jedním zápisem (po kterém pouze čtení) a vícenásobným zápisem (libovolný počet záznamů a čtení).
Podle způsobu přístupu k informacím - disky se sekvenčním a přímým přístupem.
VZU se obvykle vyznačuje následujícími parametry:
− paměťová kapacita;
− propustnost nebo rychlost čtení a zápisu;
− přístupová doba, tzn. časový interval od okamžiku požadavku do okamžiku vystavení bloku.
Hustota záznamu VSD b. Zde rozumíme počtu bitů informace zaznamenaných na jednotce povrchu média; Tento povrchová hustota. Jsou tu také podélná hustota bl, bit/mm, tzn. počet bitů na jednotku délky média podél vektoru rychlosti a křížová hustota bq, bit/mm, tj. počet bitů na jednotku délky média ve směru kolmém k vektoru rychlosti.
Hustota záznamu určuje geometrické rozměry disku, jeho výkonnostní parametry a kapacitu paměti.
Princip záznamu informace na magnetickou plochu. Magnetická záznamová zařízení jako paměťové médium využívají práškové a galvanické povlaky nanášené na nemagnetické médium - substrát. Dacron se používá jako substrát pro magnetické pásky. Metoda záznamu/čtení v NML je kontaktní, magnetická hlava je v mechanickém kontaktu s magnetickým nosičem.
Magnetické disky a bubny jsou potaženy kovovými povlaky na bázi niklu, kobaltu, wolframu, nanášené galvanickým pokovováním. Tloušťka povlaku se pohybuje od 0,01 do 1 mikronu.
Pružné magnetické disky (diskety) jsou vyříznuty z magnetické fólie. Disketové magnetické diskové jednotky (FMD) také používají kontaktní metodu, na rozdíl od pevných magnetických diskových jednotek (HDD) a pevných disků, kde je metoda zápisu a čtení bezkontaktní.
K magnetizaci jednotlivých úseků magnetického povlaku za účelem záznamu se používá magnetická hlava nebo blok magnetických hlav, sestávající z magnetického jádra s mezerou a na něm navinuté indukční cívky.
Disketové mechaniky. Zařízení (NGMD) (obrázek 1.19) zahrnuje GMD, pět hlavních systémů (pohon, polohovací mechanismus, centrovací a upevňovací mechanismus, řídicí a monitorovací systém, systém záznamu a čtení) a tři speciální senzory (snímač indexového otvoru, senzor zákazu zápisu , senzorová stopa 00).
Použitelný povrch disku je soubor stop umístěných v určité rozteči. Číslování stop začíná zvenčí (stopa nula). Poloha koleje 00 se v pohonu zjišťuje pomocí speciálního fotoelektrického snímače. Samotná stopa je rozdělena na samostatné záznamové úseky stejné délky - sektory. Začátek úseků pro čtení a zápis na stopách je určen speciálním kruhovým indexovým otvorem na disku. Když indexový otvor prochází pod odpovídajícím okénkem kazety, když se disk otáčí, další fotoelektrický senzor generuje krátký elektrický impuls, který detekuje polohu začátku stopy.
V HDMI se používají dvě hlavní metody nahrávání: metoda frekvenční modulace (FM) a modifikovaná metoda FM.
Adaptéry disketové mechaniky. Adaptér HDD překládá příkazy přicházející z BIOS ROM do elektrické signály, ovládající plovoucí pohon, a také převádí tok pulsů načtených z diskety na informace vnímané PC. Konstrukčně lze elektronické vybavení adaptéru umístit na základní desku. Jedna z možností konstrukce blokového schématu adaptéru plochého pohonu je znázorněna na obrázku 1.20.
 |
Hlavním funkčním blokem adaptéru plovákového pohonu je ovladač plovákového pohonu, který bývá konstrukčně realizován ve formě LSI (integrované obvody 8272 Intel, 765 NEC atd.). Tento ovladač zajišťuje řízení operací plováku a určuje podmínky výměny s centrálním procesorem.
Regulátor plovákového pohonu provádí následující sadu příkazů: polohování, formátování, čtení, zápis, kontrola stavu plovákového pohonu atd. Každý příkaz se provádí ve třech fázích: přípravná, prováděcí a závěrečná.
Zip disky.Jednotky Zip jsou k dispozici v interních modelech SCSI a ATAPI a externí zařízení, připojené přes paralelní port nebo rozhraní SCSI a USB. Zip disky mají maximální kapacitu 250 MB (podporují všechny mechaniky kromě USB modelu). Maximální rychlost Směnný kurz prvních modelů Zip dosahoval 1,4 MB/s, s průměrnou přístupovou dobou asi 30 ms. Nové modely jsou o něco rychlejší. Podle jejich vlastních rychlostní charakteristiky Jsou srovnatelné, řekněme, s moderními CD-RW mechanikami, mírně horší v rychlosti čtení a času přístupu k disku, ale lepší v rychlosti zápisu.
Další možností vyměnitelných mechanik založených na použití měkkých magnetických disků je tzv. floptic technologie. Toto řešení předpokládá, že polohování čtecí/zapisovací hlavy se provádí pomocí laserového paprsku na obslužné stopě (servostopě) a samotné operace čtení a zápisu se provádějí standardní magnetickou metodou.
Moderní zařízení mají rychlost přenosu dat 1,1 MB/s (ATAPI). U jednotek SCSI je toto číslo ještě vyšší – až 4 MB.
Streamery.Používají se pro účely archivace nebo zálohování, protože jako paměťové médium používají magnetickou pásku. (lavsanový, polyesterový nebo acetátový film), potažený ferrolacquerem aplikovaným v magnetickém poli pro orientaci plochých domén podél osy snadné magnetizace.
V závislosti na typu mechaniky a podle toho i na médiu se používají pásky různých šířek a délek, od 3,61 mm u minikazet až po 35 mm u kotoučů (rolí). Nejčastěji používaná páska je široká 12,7 mm; S větší šířkou dochází ke zkreslení pásky a blok magnetických hlav se stává komplikovanějším. Umístění informací závisí na šířce pásky. Na úzkých páskách jsou informace zaznamenány v sériovém kódu, na širokých páskách - paralelně. Používá se také záznam v paralelním sériovém kódu.
Obrázek 1.21 ukazuje umístění informací na ML během sérioparalelního záznamu na 11 stop. Každá stopa má svou vlastní magnetickou hlavu: 8 informačních hlav, synchronizační pulzní hlavu a zónovou startovací hlavu.Nejvíce času zabere hledání zóny – může to trvat několik minut v závislosti na umístění požadované zóny na pásce. Mechanismy transportu pásky zajišťují posun pásky rychlostí od 0,9 do 6,3 m/s. a rychlost výměny informací od 30 KB/s do 1,5 MB/s. Pro zajištění rychlého spuštění a zastavení pásky má transportní mechanismus pásky NML vakuové kolony, což jsou vyrovnávací zařízení obsahující určitou zásobu pásky ve formě kompenzační smyčky.
A) umístění zón libovolné délky na pásku;
b) umístění informací v zóně
Obrázek 1.21 - Umístění informace v sérioparalelní formě umístění informace na NML magnetické pásce
Regulátory NML vykonávají funkce řízení provozních režimů pohonu podle příkazů přijatých z počítače. Ovladače NML jsou standardizované a umožňují připojení až 8 pohonů odlišné typy v jakékoli kombinaci na počítačový kanál.
NML jsou připojeny k regulátoru pomocí standardního rozhraní. Nejčastěji se používá 8 řídicích sběrnic, 4 stavové příznakové sběrnice a 8 odpovědních sběrnic. Řídicí sběrnice a sběrnice funkcí jsou společné pro všechny NML připojené k řadiči.
Optická a magnetooptická paměťová zařízení. Optická externí paměťová zařízení mají vysokou hustotu záznamu informací, o několik řádů větší než hustota magnetických paměťových zařízení, protože pro registraci jednoho bitu je na médiu úsek o rozměrech řádově vlnových délek laserem emitovaného světla ( asi 0,5 mikronu) je dostačující. Tento typ externí paměti má vysoký výkon a spolehlivost.
Jak záznam na optické médium - optický disk, tak přehrávání z něj se provádí laserovým paprskem. Lasery jsou schopny generovat a zesilovat elektromagnetické oscilace v rozmezích 0,4 mm...0,78 mikronů (infračervená část optického spektra, jedná se o masery), 0,78...0,38 mikronů (viditelné světelné vlny) a 0,38 ..2 nm (ultrafialová část spektra).
Digitální optický disk se skládá z pracovní (záznamové, informační) vrstvy, na kterou je nanesen informační signálgram v podobě určitých změn jejích stavů, a ze základny, na které je tato pracovní vrstva umístěna. Obrázek 1.22 ukazuje návrh oboustranného CD Philips, které má dvě transparentní základy s pracovními vrstvami jsou spojeny dohromady a tvoří uzavřený prostor pro pracovní vrstvy.
Obrázek 1.22 - Návrh oboustranného optického disku
Je zde reflexní zrcadlová vrstva a vzduchová mezera. Zadní strana je vyrobena z plastu. Jako materiál pracovní vrstvy se používá telur a jeho slitiny, slitina selenu, india, mědi, hliníku, niklu a zinku.
Provedení optické hlavy určené pro zápis a čtení disků je na obrázku 1.23. Nejběžnější disky CD mají průměr 119 mm (4,7 palce). Disk s jednorázovým zápisem tohoto průměru obsahuje 550 nebo 680 MB. Vyrábějí se i disky o průměru 80mm a kapacitě 200MB.
Obrázek 1.23 - Optická hlava kombinovaného typu pro přepisovatelné disky
Záznamová zařízení pracují ve třech režimech. V režimu jedné relace musí být celý disk zapsán v jednom průchodu bez přerušení. Režim více relací umožňuje zaznamenávat data během několika relací, což vede k tomu, že informace na disku jsou prezentovány ve formě samostatných svazků, které připomínají logické oddíly pevný disk a inkrementální režim umožňuje zaznamenat část dat, zastavit a poté pokračovat v nahrávání.
OSD optického disku se skládá ze dvou částí: jednotky optického disku (ODS) a řídicího zařízení (CU), jak je znázorněno na obrázku 1.24.
Obrázek 1.24 - Zobecněné blokové schéma OSD optického disku
Jednotka provádí procesy záznamu, ukládání, čtení, mazání a získávání informací.
Vztah mezi řídící jednotkou a gcdprováděné přes sběrnice: příkazy, stav, adresy a podél linek: data záznamu, data přehrávání, synchronizace dat přehrávání.
Nahrávací kanál- přehrávání (KZV) je součástí informačního kanálu VZU na OD. S jeho pomocí je realizován záznam a přehrávání informací na OD. Skládá se z optické a elektrické části. Optická část kanálu se nazývá optická hlava (OG).
Elektrická část KZV během procesu záznamu převádí informační signály přicházející z ovladače do podoby vhodné pro záznam na OD a přímo řídí provádění procesu záznamu změnou intenzity laserového paprsku dopadajícího na OD záznamový bod v souladu s informacemi signály. Během přehrávání elektrická část KZV zpracovává elektrické signály přicházející z fotodetektoru: generuje je, detekuje, rozpoznává a přenáší je do ovladače.
Vysokorychlostní jednotky MO používají velkou vyrovnávací paměť (od 4 MB) v režimech zápisu a čtení.
Systém vyhledávání informací v GCD zahrnuje optický polohovač hlavy, OD mechaniku a v případě vícediskových GCD systém pro ukládání, výběr a změnu OD.
Polohovač OG se používá k přesunutí OG na danou stopu vnějšího průměru a přidržení světelného paprsku na stopě během nahrávání a přehrávání.
Obrázek 1.25 ukazuje blokové schéma CD ROM.
Obrázek 1.25 - Strukturální schéma CD ROM
Sloučenina:
- systém řízení rotace servo disku;
- Servo polohovací systém pro laserové čtecí zařízení;
- servo systém automatického ostření;
- radiální sledovací servosystém;
- čtecí systém;
- řídicí obvod laserové diody.
Systém řízení rotace servo disku zajišťuje konstantní lineární rychlost čtecí stopy na disku vzhledem k laserovému bodu. Charakteristické vlastnosti správné fungování jsou jasně viditelné fáze:
– start a zrychlení rotace disku;
– režim ustáleného otáčení;
– interval brzdění až do úplného zastavení;
– vyjměte disk pomocí přihrádky vozíku a vyjměte jej z jednotky.
Obrázek 1.26 ukazuje strukturu zapojení opticko-elektronického systému čtení informací.
Obrázek 1.26 - Struktura spojů opticko-elektronického systému
čtení informací
Servosystém pro polohování čtecí hlavy informací zajišťuje plynulé přiblížení hlavy k dané záznamové stopě s chybou nepřesahující polovinu šířky stopy v režimech vyhledávání požadované informace a běžného přehrávání. Radiální sledovací servosystém zajišťuje, že laserový paprsek zůstává na dráze a poskytuje optimální podmínky pro čtení informací.
Sledování a řízení vertikálního pohybu zaostřovací čočky se provádí pod vlivem servofokusu. Tento systém zajišťuje přesné zaostření laserového paprsku při práci na pracovní ploše disku.
Systém čtení informací obsahuje fotodetektorovou matici a diferenciální zesilovače signálu. Normální provoz tohoto systému lze posoudit podle přítomnosti vysokofrekvenčních signálů na jeho výstupu, když se disk otáčí.
Řídicí systém laserové diody zajišťuje jmenovitý budicí proud diody v režimech spouštění disku a čtení informací. Podepsat normální operace systém je přítomnost RF signálu s amplitudou asi 1 V na výstupu čtecího systému.
VZU o materiálech obsahujících CMD. Cylindrické magnetické domény (CMD) jsou izolované rovnoměrně zmagnetizované oblasti magnetu ve formě kruhových válců, jejichž směr magnetizačního vektoru je opačný než směr magnetizace zbytku magnetu.
K vytvoření CMD se v praxi používají tenké planparalelní desky na substrátu - filmy (tloušťka od 1 do 100 mikronů) z magnetických materiálů s anizotropií indukovanou během výrobního procesu, které mají nízkou zbytkovou indukci řádově 0,01 - 0,02 tesla.
VCU na bázi holografie. Použití laserové technologie pro vstup, ukládání a výstup informací ve formě trojrozměrných obrázků umožnilo vytvořit holografická zobrazovací média (SD). Paměťová kapacita holografických pamětí je prakticky neomezená: teoreticky dosažitelná hustota záznamu pomocí dvourozměrných hologramů je 410 8 bitů/cm2 a pomocí volumetrických hologramů - 41012 bitů/cm 3 .
