저장매체의 분류와 차이점. 개요: 문서화된 정보를 담은 현대의 물질적 매체와 그 분류 및 특징
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지식의 축적은 모든 문명의 기초가 됩니다. 그러나 인간의 기억은 불완전하며 세대에서 세대로 전달되는 모든 지식과 경험을 수용할 수 없습니다. 따라서 고대부터 사람들은 돌과 동물의 가죽부터 고급 종이에 이르기까지 다양한 저장 매체를 사용해 왔습니다. 동시에 미디어 유형의 개선에도 불구하고 기록 원리 자체와 데이터 구조는 수천년 동안 거의 변하지 않았습니다.
기록된 정보를 이해하기 위해 사람이 기계를 가르쳐야 할 때만 질적 도약이 일어났습니다.
200여년 전인 1808년, 프랑스의 발명가 Joseph Marie Jacquard는 복잡한 패턴의 직물을 생산하는 기계를 만들었습니다. 이 장치의 독창성은 최초의 소프트웨어 제어 기계가 실제로 설계되고 제작되었다는 것입니다. 패턴을 만들 때 기계 동작의 순서는 특정 순서로 구멍이 뚫린 구멍 형태로 특수 판지 천공 카드에 기록되었습니다.
Jacquard가 자신의 발명품의 미래가 얼마나 찬란한지 상상했을 것 같지 않습니다. 기계가 아니라 모든 컴퓨터의 알파벳의 기초가 된 바이너리 코드 형태로 정보를 기록하는 원리입니다.
나중에 Jaccard의 아이디어는 일련의 모스 부호 신호가 펀치 테이프에 기록되는 자동 전신, 현대 컴퓨터의 원형이 된 Charles Babbage의 분석 엔진, Herman Hollerith의 통계 표 및 물론 첫 번째에서 사용되었습니다. 20세기 컴퓨터. 단순성으로 인해 다양한 버전의 천공 카드 및 천공 테이프가 컴퓨터 기술 및 프로그램 제어 기계에 널리 보급되었습니다. 이러한 저장 매체는 80년대 중반까지 사용되다가 마침내 자기 매체로 대체되었습니다.
천공카드 및 천공테이프
생애: 1808년~1988년
메모리 용량: 최대 100KB
제조 용이성, 가장 낮은 기술 장치에서의 사용 가능성
– 낮은 기록 밀도, 낮은 읽기/쓰기 속도, 낮은 신뢰성, 정보 다시 쓰기 불가능
자연자기
천공 카드와 천공 테이프에는 그 모든 장점과 풍부한 역사에도 불구하고 두 가지 치명적인 결함이 있었습니다. 첫 번째는 정보 용량이 매우 낮다는 것입니다. 표준 천공 카드에는 80자, 즉 약 100바이트만 들어 있으며, 1MB의 정보를 저장하려면 1만 개 이상의 천공 카드가 필요합니다. 두 번째는 읽기 속도가 낮다는 것입니다. 입력 장치는 분당 최대 1000개의 펀치 카드, 즉 초당 1.6KB만 읽을 수 있습니다. 세 번째는 다시 쓸 수 없다는 것입니다. 하나의 추가 구멍 - 저장 매체에 있는 모든 정보와 마찬가지로 저장 매체를 사용할 수 없게 됩니다.
20세기 중반에는 특정 물질의 잔류 자화 현상을 바탕으로 정보 저장의 새로운 원리가 제안되었습니다. 간단히 말하면, 작동 원리는 다음과 같습니다. 캐리어 표면은 강자성체로 만들어지며, 자기장에 노출된 후에도 물질의 잔류 자화가 재료에 유지됩니다. 이후 판독 장치를 통해 등록됩니다.
이 기술의 첫 번째 징후는 기존의 천공 카드와 크기 및 기능이 일치하는 자기 카드였습니다. 그러나 이는 널리 보급되지 않았으며 곧 더 용량이 크고 안정적인 자기 테이프 드라이브로 대체되었습니다.
이러한 저장 장치는 1950년대부터 메인프레임 컴퓨터에 널리 사용되었습니다. 처음에는 정보가 기록되는 테이프 메커니즘과 테이프 릴을 갖춘 거대한 캐비닛이었습니다. 오랜 세월이 지났음에도 불구하고 이 기술은 죽지 않았으며 오늘날에도 깃발 형태로 여전히 사용되고 있습니다. 정보 백업용으로 설계된 자기 테이프가 포함된 소형 카트리지 형태로 만들어진 저장 장치입니다. 성공의 열쇠는 최대 4TB의 대용량입니다! 그러나 다른 작업의 경우 데이터 액세스 속도가 매우 낮기 때문에 실제로 부적합합니다. 그 이유는 모든 정보가 자기 테이프에 기록되어 있기 때문에 어떤 파일에 접근하려면 테이프를 원하는 부분까지 되감아야 하기 때문입니다.
플로피 디스크에는 근본적으로 다른 데이터 기록 접근 방식이 사용됩니다. 강자성층으로 코팅된 디스크를 플라스틱 카트리지에 넣은 휴대용 저장 장치입니다. 플로피 디스크는 주머니 크기의 저장 매체에 대한 사용자의 요구에 대한 응답으로 등장했습니다. 그러나 "포켓"이라는 단어는 초기 샘플에는 완전히 적합하지 않습니다. 내부에 있는 자기 디스크의 직경에 따라 플로피 디스크의 형식이 여러 가지가 있습니다. 1971년에 등장한 최초의 플로피 디스크는 8인치, 즉 디스크 직경이 203mm였습니다. 그래서 그것들을 넣는 유일한 방법은 서류철에 넣는 것뿐이었습니다. 기록된 정보의 양은 무려 80킬로바이트에 달했다. 그러나 2년 후에 이 수치는 256KB로 증가했고, 1975년에는 1000KB로 증가했습니다! 포맷을 바꿀 때가 되었고, 1976년에는 5인치(133mm) 플로피 디스크가 등장했습니다. 해당 볼륨은 처음에는 110KB에 불과했습니다. 그러나 기술이 발전하여 이미 1984년에 1.2MB 용량의 "고밀도 기록" 플로피 디스크가 등장했습니다. 이것이 형식의 '백조의 노래'였다. 또한 1984년에는 주머니 크기라고 할 수 있는 3.5인치 플로피 디스크가 등장했습니다. 전설에 따르면 플로피 디스크가 셔츠의 가슴 주머니에 들어갈 것이라는 원칙에 따라 3.5인치(88mm)의 크기가 선택되었습니다. 이 미디어의 용량은 처음에는 720KB였지만 빠르게 클래식 1.44MB로 늘어났습니다. 이후 1991년에는 2.88MB의 확장 밀도를 갖춘 3.5인치 확장 밀도 플로피 디스크가 등장했습니다. 그러나 이 장치를 사용하려면 특별한 드라이브가 필요했기 때문에 널리 사용되지 않았습니다.
이 기술의 추가 개발은 유명한 (어떤 곳에서는 악명 높은) Zip이었습니다. 1994년에 Iomega는 당시 기록적인 용량인 100MB의 드라이브를 출시했습니다. Iomega Zip의 작동 원리는 기존 플로피 디스크와 동일하지만 높은 기록 밀도 덕분에 제조업체는 기록적인 저장 용량을 달성했습니다. 그러나 Zips는 신뢰성이 매우 낮고 가격이 비싸서 3인치 플로피 디스크의 틈새 시장을 차지할 수 없었고 이후 고급 저장 장치로 완전히 대체되었습니다.
플로피 디스크
생애 : 1971년 - 현재까지
메모리 용량: 최대 2.88MB
컴팩트한 사이즈, 저렴한 비용
– 낮은 신뢰성, 취약한 케이스, 낮은 기록 밀도
자기 테이프
생애 : 1952년 - 현재까지
메모리 용량: 최대 4TB
재작성 기능, 광범위한 작동 온도(-30~+80도), 저렴한 미디어 비용
– 낮은 기록 밀도, 원하는 메모리 셀에 즉시 액세스할 수 없음, 낮은 신뢰성
자기 테이프 드라이브는 정보가 기록되는 테이프 드라이브 메커니즘과 테이프 릴을 갖춘 거대한 캐비닛이었습니다.
엄격한 규칙
하드 드라이브인 하드 디스크 드라이브는 거의 모든 현대 컴퓨터의 주요 저장 장치입니다.
일반적으로 기존 하드 드라이브와 개발된 하드 드라이브의 작동 원리는 재료의 잔류 자화 현상을 기반으로 합니다. 그러나 여기에는 약간의 뉘앙스가 있습니다. 하드 드라이브의 직접 저장 매체는 강자성체로 코팅된 하나 이상의 원형 플레이트 블록입니다. 고속 회전 디스크 표면 위를 이동하는 판독 헤드는 수십억 개의 작은 영역(도메인)을 자화하여 정보를 기록하거나 잔류 자기장을 등록하여 데이터를 읽습니다.
이 경우 가장 작은 정보 셀은 하나의 도메인이며, 이는 논리적 0 또는 1일 수 있습니다. 따라서 한 도메인의 크기가 작을수록 하나의 하드 드라이브에 더 많은 데이터를 담을 수 있습니다.
최초의 HDD는 1956년에 등장했습니다. 이 장치는 각각 직경이 600mm이고 1200rpm의 속도로 회전하는 디스크 50개로 구성되었습니다. 이 HDD의 크기는 현대의 2실 냉장고와 비슷했으며 용량은 5MB에 달했습니다.
그 이후로 하드 드라이브의 기록 밀도는 6천만 배 이상 증가했습니다. 지난 10년 동안 제조 회사는 매년 디스크 용량을 꾸준히 두 배로 늘려왔지만 이제 이 프로세스는 중단되었습니다. 현재 사용 중인 재료와 가장 중요한 기술에 대해 가능한 최대 기록 밀도가 달성되었습니다.
현재 가장 일반적인 것은 소위 병렬 녹음입니다. 그 의미는 데이터가 전달되는 강자성체가 많은 원자로 구성되어 있다는 것입니다. 특정 수의 그러한 원자가 함께 도메인, 즉 최소한의 정보 셀을 구성합니다. 강자성 원자가 서로 상호 작용하고 논리 0과 1(반대 방향의 자기 모멘트를 갖는 영역)의 교차점에서 안정성을 잃을 수 있기 때문에 도메인의 크기를 줄이는 것은 특정 한도까지만 가능합니다. 따라서 안정적인 정보 저장을 보장하려면 특정 완충 구역이 필요합니다.
병렬 녹음에서는 자기 방향 벡터가 디스크 평면과 평행하도록 자기 입자가 배치됩니다. 수직 기록 방식에서는 자성 입자가 디스크 표면에 수직으로 위치합니다.
병렬 녹음에서는 자기 방향 벡터가 디스크 평면과 평행하도록 자기 입자가 배치됩니다. 기술적인 관점에서 보면 이것이 가장 간단한 솔루션입니다. 동시에 이러한 기록을 통해 도메인 간의 상호 작용 강도가 가장 높기 때문에 큰 버퍼 영역이 필요하고 결과적으로 도메인 자체의 크기도 더 커집니다. 따라서 병렬 기록의 최대 밀도는 약 23Gbit/cm2이며 이 높이는 이미 실제로 도달했습니다.
장치의 작업 플레이트 수를 늘려 하드 드라이브의 용량을 더 늘릴 수 있지만 이 방법은 막다른 골목입니다. 최신 HDD의 크기는 표준화되어 있으며, 여기에 사용되는 디스크 수는 설계 요구 사항에 따라 제한됩니다.
새로운 레코드 유형을 사용하는 또 다른 방법이 있습니다. 2005년부터 수직 자기 방식 기록 방식을 사용하는 하드 드라이브가 판매되고 있습니다. 이 기록을 통해 자성 입자는 디스크 표면에 수직으로 위치합니다. 이로 인해 자화 벡터가 평행 평면에 위치하기 때문에 도메인은 서로 약하게 상호 작용합니다. 이를 통해 정보 밀도를 심각하게 높일 수 있습니다. 실제 한도는 60-75Gbit/cm2로 추정됩니다. 즉, 병렬 녹음보다 3배 더 많은 수치입니다.
그러나 가장 유망한 기술은 HAMR이다. 이것이 소위 열자기 기록 방식이다. 본질적으로 HAMR은 수직 기록 기술의 추가 개발이며, 유일한 차이점은 기록 시 원하는 도메인이 레이저 빔에 의해 단기간(약 피코초) 스폿 가열을 받는다는 점입니다. 덕분에 헤드는 디스크의 매우 작은 영역을 자화할 수 있습니다. HAMR-HDD는 아직 공개 판매되지 않지만 프로토타입은 150Gbit/cm2의 기록적인 기록 밀도를 보여줍니다. Seagate Technology 대표에 따르면 앞으로 밀도는 7.75 Tbit/cm2로 증가할 것이며 이는 병렬 기록의 최대 밀도보다 거의 350배 더 높습니다.
병렬 녹화 기능이 있는 HDD
생애 : 1956년 - 현재까지
메모리 용량: 현재 최대 2TB
원하는 정보 셀로의 즉각적인 전환 가능성, 좋은 가격/품질 비율
– 현재 부족한 녹음 밀도, 낙후된 기술
수직 녹화 기능이 있는 HDD
생활 연도: 2005년 - 가까운 미래
메모리 용량: 현재 최대 2.5TB
높은 기록 밀도
– 새로운 고용량 모델의 복잡한 제조 기술, 높은 가격, 낮은 신뢰성
HAMR-HDD
수명: 2010년 - 가까운 미래
메모리 용량: 시간이 말해 줄 것입니다
훨씬 더 높은 기록 밀도
– 특히 복잡한 제조기술과 그에 따른 높은 가격
3월의 광학
고정식 하드 드라이브의 용량이 지속적으로 증가함에도 불구하고 컴팩트한 이동식 저장 매체가 필요합니다. 오늘날 CD와 DVD는 이 분야의 선두주자입니다. 음악, 소프트웨어, 영화, 백과사전, 클립아트 등 거의 모든 정보를 이러한 미디어에서 구입할 수 있습니다.
이 기술의 첫 번째 대표작은 1969년에 개발된 LD(Laser Disc)이다. 이 디스크는 주로 홈 시어터용으로 제작되었지만 VHS 및 Betamax 비디오 카세트에 비해 많은 장점이 있음에도 불구하고 널리 사용되지는 않았습니다. 다음 광 미디어 대표자는 훨씬 더 성공적인 것으로 나타났습니다. 잘 알려진 CD(CD, Compact Disc)였습니다. 1979년에 개발되었으며 원래는 고품질 음악을 녹음하기 위한 것이었습니다. 그러나 1987년 마이크로소프트와 애플의 노력으로 개인용 컴퓨터에 CD가 사용되기 시작했다. 따라서 사용자는 컴팩트하고 안정적인 대용량 저장 매체를 마음대로 사용할 수 있었습니다. 80년대 후반의 표준 볼륨인 650MB는 무한해 보였습니다.
CD는 지난 20년 동안 거의 변하지 않았습니다. 캐리어는 세 개의 층으로 구성된 일종의 "샌드위치"입니다. CD의 기본은 얇은 금속 층(알루미늄, 은, 금)이 분사된 폴리카보네이트 기판입니다. 이 레이어는 실제로 녹음이 이루어지는 곳입니다. 금속 코팅은 보호용 바니시 층으로 덮여 있으며 모든 종류의 그림, 로고, 이름 및 기타 식별 표시가 적용됩니다.
광디스크의 작동 원리는 반사되는 빛의 강도를 변경하는 데 기반을 두고 있습니다. 일반 CD의 모든 정보는 일련의 함몰, 구덩이(영어 구덩이에서 유래 - "우울증")인 하나의 나선형 트랙에 기록됩니다. 오목한 부분 사이에는 부드러운 반사층이 있는 영역, 즉 토지(영국 땅에서 유래 - "지구, 표면")가 있습니다. 데이터는 직경이 약 1.2미크론인 광점에 초점을 맞춘 레이저 빔을 사용하여 판독됩니다. 레이저가 땅에 닿으면 특수 포토다이오드가 반사된 빔을 등록하고 논리적인 빔을 기록합니다. 레이저가 구덩이에 닿으면 빔이 산란되고 반사광의 강도가 감소하며 장치는 논리적 0을 기록합니다.
최초의 레이저디스크는 읽기 전용이었습니다. 이 디스크는 공장 조건에서 엄격하게 제조되었으며 폴리카보네이트 기판에 직접 스탬핑하여 피트를 적용한 후 디스크를 반사층과 보호용 바니시로 코팅했습니다.
그러나 이미 1988년에 CD-R(Compact Disc-Recordable) 기술이 등장했습니다. 이 기술을 사용하여 만든 디스크는 특수 쓰기 드라이브를 사용하여 정보를 기록하는 데 사용할 수 있습니다. 이를 위해 폴리카보네이트와 반사층 사이에 또 다른 얇은 유기 염료 층을 배치했습니다. 특정 온도로 가열하면 염료가 붕괴되어 어두워졌습니다. 기록 과정에서 레이저 출력을 제어하는 드라이브는 디스크에 일련의 어두운 점을 적용했으며, 읽을 때 구덩이로 인식되었습니다.
10년 후인 1997년에 다시 쓰기 가능한 컴팩트 디스크인 CD-RW(Compact Disc-Rewritable)가 탄생했습니다. CD-R과 달리 여기서는 레이저 빔의 영향을 받아 결정 상태에서 비정질 상태로 전환할 수 있는 특수 합금이 기록층으로 사용되었습니다.
LD
생애연도: 1972-2000
메모리 용량: 680MB
최초의 광 저장 매체 상용 샘플
– 비디오 및 오디오 캐리어로만 사용되었으며 비닐 디스크에 비해 크기가 떨어지지 않아 다소 불편함을 겪었습니다.
CD
생애 : 1982년 - 현재까지
메모리 용량: 700MB
소형화, 상대적 신뢰성, 저렴한 비용
– 현대 표준에 따르면 낮음, 용량, 구식 기술
신세대 블랭크
CD 시대가 본격화되던 90년대 중반, 선구적인 제조업체들은 이미 광디스크 개선에 힘쓰고 있었습니다. 1996년에는 4.7GB 용량의 최초의 DVD(Digital Versatile Disc)가 출시되었습니다. 새로운 저장 매체는 CD와 동일한 원리를 사용했으며 판독에는 더 짧은 파장의 레이저만 사용되었습니다(CD의 경우 650nm, 780nm). 겉으로는 간단해 보이는 이 변화로 인해 광점의 크기가 줄어들고 결과적으로 정보 셀의 최소 크기도 줄어들었습니다. 따라서 DVD 디스크에는 CD보다 6.5배 더 많은 유용한 정보가 포함될 수 있습니다.
1997년에는 CD-R에서 테스트된 기술을 사용하여 최초의 기록 가능한 DVD-R이 판매되었습니다. 그러나 최초의 DVD-R 버너 가격은 약 17,000달러이고 블랭크의 가격은 개당 50달러이기 때문에 이러한 혁신은 불과 몇 년 후에 일반 대중에게 도달했습니다.
오늘날 DVD는 컴퓨터 산업의 필수적인 부분이 되었습니다. 하지만 그도 오래 살 수 없습니다. 첨단 기술 분야의 급속한 발전과 증가하는 사용자 요구로 인해 새롭고 더 용량이 큰 미디어가 필요합니다.
첫 번째 징후는 더블 레이어 DVD였습니다. 그 안에는 정보가 두 가지 다른 레벨, 즉 일반적인 하단 레벨과 반투명 상단 레벨로 기록됩니다. 레이저 초점을 변경하면 두 레이어에서 차례로 데이터를 읽을 수 있습니다. 이 DVD에는 8.5GB의 정보가 저장됩니다. 그런 다음 이중 레이어, 양면 DVD가 나왔습니다. 이 디스크는 양쪽에 작업면이 있으며 두 개의 정보 레이어를 포함합니다. 저장용량이 17GB로 늘어났습니다.
이 시점에서 DVD 기술의 한계에 도달했습니다. 레이어 수를 더 늘리는 것은 불필요하게 복잡한 문제인 것 같습니다. 디스크의 두께는 여전히 제한되어 있으므로 거기에 무엇인가를 집어넣기가 매우 어렵습니다. 게다가 2레이어 시스템을 사용하더라도 정보 읽기 품질에 대한 불만이 많았고, 가상의 3레이어 DVD가 얼마나 많은 오류를 생성할 수 있을지 생각하면 무섭습니다.
제조업체는 새로운 형식을 만들어 용량 증가 문제를 (물론 일시적으로) 해결했습니다. 아니면 HD-DVD와 Blu-ray 두 개를 동시에 사용하는 것입니다. 두 기술 모두 파장 405nm의 청색 레이저를 사용합니다. 이미 말했듯이 파장을 줄이면 메모리 셀의 최소 크기도 줄어들어 기록 밀도가 높아집니다. 두 가지 새로운 유형의 디스크가 동시에 등장하면서 약 2년 동안 지속된 소위 "포맷 전쟁"이 촉발되었습니다. 결국, 몇 가지 장점에도 불구하고 HD-DVD는 이 싸움에서 패했습니다. 많은 전문가에 따르면 이것의 주요 역할은 미국 영화 스튜디오의 Blu-ray 형식에 대한 매우 강력한 지원에 의해 수행되었습니다.
"블루빔"은 현재 시중에 판매되는 유일한 대용량 광저장매체입니다. 디스크 23, 25, 27 및 33GB. 46, 50, 54 및 66GB 용량의 이중 레이어 샘플도 있습니다.
DVD
생애 : 1996년 - 현재까지
메모리 용량: 최대 17.1GB
가장 널리 사용되는 저장 매체: 대부분의 음악, 영화 및 다양한 소프트웨어가 DVD로 배포됩니다.
– 낙후된 기술
HD-DVD
생애연도: 2004~2008
메모리 용량: 최대 30GB
대용량 및 저렴한 생산으로 인해 상대적으로 저렴한 가격
– 미국 영화 산업의 지원 부족.
블루 레이
생애 : 2006년 - 현재까지
메모리 용량: 최대 66GB
높은 저장 용량, 할리우드 "괴물" 지원
– 생산에는 근본적으로 새로운 장비가 필요하므로 드라이브 및 미디어 비용이 높음
기가바이트 레이스
디스크 드라이브 시장은 매우 맛있는 시장입니다. 따라서 가까운 장래에 Blu-ray가 선두 위치에서 이동하지는 않더라도 새로운 형식 전쟁이 발생할 것으로 예상해야 합니다.
홀로그램 방식의 독특한 특징은 거의 한 지점에 엄청난 양의 정보를 기록할 수 있다는 점입니다. 이는 제조업체가 이미 도달한 3.6TB의 상한선이 한계와는 거리가 멀다고 주장할 이유를 제공합니다.
사용자 지갑을 두고 경쟁하는 기술은 많습니다. 예를 들어 HD VMD(고밀도 - 다목적 다층 디스크)입니다. 이 형식은 잘 알려지지 않은 영국 회사인 New Medium Enterprises에서 2006년에 도입했습니다. 여기서 제조업체는 디스크 하나의 녹음 레이어 수를 늘리는 방법을 택했습니다. 덕분에 현재 HD VMD의 최대 용량은 100GB입니다. 일반적으로 중소기업이 거대 멀티미디어 기업을 대체할 가능성은 거의 없습니다. 그러나 선언된 저렴한 디스크 및 드라이브 덕분에(650nm 파장의 저렴한 적색 레이저 사용으로 인해) 영국인은 이론적으로 해당 제품의 어느 정도 인기를 기대할 수 있습니다. 물론 시장에 출시된다면 말이죠.
또 다른 경쟁자는 UDO(Ultra Density Optical) 형식입니다. 개발은 2000년 6월에 시작되었으며 현재는 완전히 완성된 장치가 시장에 출시되었습니다. 여기서는 빔 포커싱의 정확성을 높이는 데 중점을 두었습니다. 650nm의 레이저 파장을 사용하는 UDO 디스크는 30~60GB의 정보를 보유합니다. 블루 레이저(405nm)를 사용하는 미디어도 있는데, 이 경우 최대 UDO 용량은 500GB에 이릅니다. 그러나 모든 비용을 지불해야 합니다. 레이저 정확도가 향상되면서 드라이브 비용이 크게 증가했습니다. 미디어 자체는 외부 영향으로부터 보호하기 위해 내부에 디스크가 포함된 5.35인치 카트리지 형태로 제공되며 $60-70에 판매됩니다. 오늘날 UDO 기술은 주로 대기업에서 정보를 보관하고 데이터의 백업 복사본을 생성하는 데 사용됩니다.
HD VMD(고밀도 - 다목적 다층 디스크)
생활 연도: 2006년 - 가까운 미래
메모리 용량: 최대 100GB
고용량, 상대적으로 저렴한 비용
– 주요 시장 플레이어의 지원 부족으로 인해 형식이 확실히 중단될 것입니다.
UDO(초밀도 광학)
생애 : 2000년 - 현재까지
메모리 용량: 최대 120GB
좋은 용량
– 고도로 전문화된 데이터 보관 장치 시장을 대상으로 하는 높은 비용의 드라이브 및 미디어
홀로그램 버닝
광디스크 형식의 풍부함에도 불구하고, 미래에 모든 경쟁업체를 확실히 앞지를 수 있는 기술은 이미 존재합니다. 우리는 홀로그램 녹음에 대해 이야기하고 있습니다. 이 기술의 이점과 잠재력은 엄청납니다. 첫째, 기존의 광 디스크에서 개별 정보 셀을 사용하여 정보를 레이어에 기록하는 경우 홀로그램 메모리에서는 데이터가 매체의 전체 볼륨에 분산되어 한 클럭 주기에 수백만 개의 셀을 기록할 수 있습니다. 쓰기와 읽기 속도가 급격히 증가합니다. 둘째, 3차원 정보 분포로 인해 캐리어의 최대 용량은 실제로 성층권 높이에 도달합니다.
이 방향의 작업은 약 10년 전에 시작되었으며 오늘날 표준 크기 디스크에 1.6TB의 정보를 기록할 수 있는 완전히 이해 가능한 기술이 있습니다. 동시에 읽기 속도는 120MB/s입니다.
홀로그램 녹화의 작동 원리는 다음과 같이 구현됩니다. 레이저 빔은 반투명 거울을 사용하여 동일한 파장과 편광을 갖는 두 개의 스트림으로 나뉩니다. 평면 스텐실인 공간 광 변조기는 디지털 정보를 논리 1과 0에 해당하는 일련의 투명 및 불투명 셀로 변환합니다. 이 격자를 통과하여 정보를 수신한 신호 빔은 캐리어에 투사됩니다. 두 번째 빔(기준 빔)은 디스크의 동일한 영역에 비스듬히 떨어집니다. 이 경우 기준빔과 신호빔이 교차하는 지점에서 파동의 진폭이 추가(간섭)되고, 그 결과 빔이 감광층을 함께 연소하여 매체에 정보를 기록합니다. 따라서 하나의 클록 사이클에는 광 변조기의 분해능으로 마스터할 수 있는 모든 정보가 한 번에 기록됩니다. 오늘날 이는 한 번에 약 백만 비트 정도입니다.
데이터는 캐리어 본체를 통과하여 기록된 홀로그램을 감광성 레이어에 투사하는 참조 빔을 사용하여 읽혀지며 후자는 그 위에 떨어지는 "그리드"를 일련의 0과 1로 변환합니다.
홀로그램 방식의 독특한 특징은 거의 한 지점에 엄청난 양의 정보를 기록할 수 있다는 점입니다. 덕분에 미디어의 전체 볼륨을 효과적으로 사용할 수 있습니다. 홀로그램 디스크의 실제 최대 용량은 정확히 알려져 있지 않지만 제조업체는 이미 도달한 3.6TB 한도가 한계와는 거리가 멀다고 주장합니다.
홀로그램 디스크
수명 : 가까운 미래
메모리 용량: 최대 1TB
컴팩트한 미디어 크기를 유지하면서 매우 높은 용량을 제공합니다.
- 시간이 보여 줄 것이다
HDD + 레이저
2006년 박사학위 논문을 준비하던 다니엘 스탠치우(Daniel Stanciu)와 프레드릭 한스틴(Frederick Hansteen) 박사는 빛의 복사를 이용하여 자석의 극성을 바꾸는 방법을 발견했습니다. 이전에는 이것이 원칙적으로 불가능하다고 간주되었습니다. Daniel Stansiu가 자신의 박사 학위 논문을 성공적으로 방어했으며, 순수 광학 자화 반전이라는 다소 이상한 이름을 받은 기술 자체가 이미 잠재적인 적용 가능성을 찾았다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
따라서 레이저 빔을 사용하면 하드 드라이브 영역을 자화할 수 있습니다. 즉, 쓰기 헤드가 현재 수행하는 작업과 동일한 작업을 수행하지만 훨씬 더 빠르게 수행할 수 있습니다. 일반 하드 드라이브의 녹화 속도는 100~150Mbit/s를 초과하지 않습니다. "레이저" 하드 드라이브의 프로토타입에서 이 수치는 현재 1Tbit/s 또는 1,000,000Mbit/s입니다. 과학자들은 이것이 한계가 아니라고 확신합니다. 그들은 기록 속도를 100 Tbit/s까지 높일 것으로 예상합니다. 또한 레이저를 사용하면 기록된 정보의 밀도를 크게 높일 수 있으므로 이론적으로 레이저 하드 드라이브는 데이터 저장 및 기록을 위한 가장 유망한 기술 중 하나입니다.
그러나 현재 이러한 HDD의 읽기 헤드 설계에 대한 정보는 없습니다. 레이저를 사용하면 정보만 기록할 수 있습니다. 도메인의 자화를 감지할 수 없습니다. 따라서 독서를 위해서는 표준 자기 헤드를 사용해야 합니다. 또한 HDD의 쓰기 속도와 읽기 속도는 모두 디스크의 회전 속도에 직접적으로 좌우된다는 점을 잊지 마십시오. 그래서 과학자들의 낙관적인 진술은 다소 이상해 보입니다. 1Tbit/s를 달성하려면 디스크가 엄청난 원심력의 영향으로 산산조각이 나거나 공기와의 마찰로 인해 타버릴 수 있는 속도로 디스크를 회전시켜야 합니다. 물론 특정 광빔 방향 전환 시스템을 사용하면 녹음 시 디스크 회전을 완전히 포기할 수 있습니다. 그러나 읽기는 여전히 자기 헤드에 의해 수행되며, 이는 디스크 표면 위로 반드시 미끄러져야 합니다.
간단히 말해서, 순수 광학 자화 반전 기술에 대한 전망은 매력적이지만 매우 모호합니다.
레이저 HDD
수명 : 가까운 미래
메모리 용량: 시간이 말해 줄 것입니다
정보 기록의 밀도가 높고 속도가 빠르며 향후 디스크의 움직이는 부분 수를 줄일 수 있습니다.
– 아무도 대답하지 않는 질문이 너무 많습니다.
찬란한 미래?
디스크는 디스크이지만 일반 사용자에게는 때때로 작고 용량이 크며 가장 중요하게는 사용하기 쉬운 저장 장치가 필요합니다. 오늘날 플래시 드라이브, 즉 과학적으로 말하면 USB 플래시 드라이브가 이러한 목적으로 사용됩니다. 이 장치의 플래시 메모리는 각각 1비트의 정보를 저장할 수 있는 트랜지스터(셀) 배열입니다.
이러한 매체에는 많은 장점이 있습니다. 플래시 드라이브는 이전 제품과 달리 움직이는 부품이 없습니다. 컴팩트하고 안정적이며 상당한 양의 정보를 저장할 수 있으며 제조업체는 용량을 늘리기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 8GB, 12GB, 심지어 64GB의 데이터를 저장할 수 있는 플래시 드라이브가 있습니다. 사실, 그러한 장난감은 모든 것이 포함된 패키지의 일류 컴퓨터와 비용면에서 경쟁하지만 이는 일시적인 현상입니다. 최근까지 1GB 플래시 드라이브는 상당한 비용이 들었지만 이제는 장학금을 받는 모든 학생이 사용할 수 있습니다.
플래시 드라이브의 또 다른 장점은 사용 편의성입니다. 플래시 드라이브가 컴퓨터의 USB 포트에 연결되고 운영 체제가 새 장치를 감지하면 플래시 드라이브의 내용이 시스템에 추가 디스크로 표시됩니다. 따라서 파일 작업은 일반 하드 드라이브 작업과 다르지 않습니다. 추가 프로그램이 필요하지 않으며, 장치와 형식의 호환성을 놓고 고민할 필요도 없고, 장치 제조업체를 자세히 살펴보고 그것이 컴퓨터에 맞는지 궁금해할 필요도 없습니다.
플래시 메모리는 진동을 두려워하지 않고 안정적이며 소음을 내지 않고 에너지를 거의 소비하지 않으며 정보 교환 속도는 표준 하드 드라이브에 가깝습니다. 플래시 메모리는 움직이는 부품이 없기 때문에 신뢰성이 높고 진동에 강하고 소음이 없으며 에너지를 거의 소비하지 않습니다. 이점은 분명합니다.
캐리어 본체를 통과하여 기록된 홀로그램을 감광층에 투사하고 후자는 그 위에 떨어지는 "그리드"를 일련의 0과 1로 변환하는 참조 빔을 사용하여 홀로그램 방법을 사용하여 데이터를 읽습니다.
오늘날 일반적인 HDD 대신 SSD(Solid State Drive) 칩, 즉 플래시 메모리 기반의 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive)가 설치된 노트북 컴퓨터가 이미 생산되고 있습니다. 기본적으로 이러한 저장 장치는 일반 플래시 드라이브와 다르지 않습니다. SSD가 장착된 노트북은 전력 소비가 적기 때문에 기존 하드 드라이브가 장착된 노트북보다 거의 두 배 더 오래 작동할 수 있습니다. 그러나 플래시 메모리에는 심각한 단점도 있습니다. 첫째, SSD의 데이터 교환 속도는 여전히 하드 드라이브의 데이터 교환 속도보다 훨씬 낮습니다. 하지만 이 문제는 가까운 시일 내에 해결될 것이다. 두 번째 단점은 훨씬 더 심각합니다. 플래시 메모리는 설계상 제한된 수의 지우기 및 쓰기 주기(약 100,000주기)를 견딜 수 있습니다. 기술적인 세부 사항을 다루지 않고도 진단을 내릴 수 있습니다. 데이터를 기록하고 삭제하는 과정은 전자 수준에서 메모리 셀의 물리적 마모 및 파손으로 이어집니다. 그러나 계산기를 들고 가장 간단한 계산을 하고 나면 사용자의 얼굴이 밝아지며 하루에 10번씩 플래시 드라이브를 완전히 다시 채워도 10만 사이클이 27년 동안 지속된다고 선언합니다! 그러나 실제로 매일 집중적으로 사용되는 플래시 메모리(예: 카메라의 메모리 카드)는 2~3년 정도 사용하면 성능이 저하될 수 있습니다.
플래시 메모리
생애 : 1989년 - 현재까지
메모리 용량: 최대 80GB
사용하기 쉽고 전력 소모가 적으며 신뢰성이 높습니다.
– 제한된 수의 쓰기/삭제 주기
오늘날 일반적인 컴퓨터 기술, 특히 저장 장치 분야의 발전은 세상을 빠르게 변화시키고 있습니다.
미래를 내다보는 것은 고마운 일이지만, 제조업체가 플래시 메모리의 유일한 심각한 단점을 극복하지 못하거나, 사용자가 필요로 하는 HDD 용량을 달성하지 못하거나, 간단하고 안정적인 홀로그램 디스크를 만들 수 없다면, 그들은 필연적으로 미래를 맞이할 것이라고 확신할 수 있습니다. 정보를 저장하는 또 다른 방법을 생각해 보세요.
저렴하고 안정적이며 컴팩트하고 빠릅니다.
인간은 주변 세계에 대해 가능한 한 많은 것을 배울 뿐만 아니라 축적된 모든 정보를 미래 세대에게 전달하기 위해 항상 노력해 왔습니다. 이 기사에서 우리는 정보를 저장하고 전송하는 방법의 개발, 동굴의 돌담에서 시작하여 첨단 기술 분야의 최신 개발로 끝나는 정보 매체의 진화를 간략하게 고려할 것입니다.
고대의 전설들...
곧 최초의 문명이 도래하면서 그림 문자는 상형 문자와 설형 문자로 변형되었습니다. 새로운 기호체계에는 추상적인 개념, 미적분학 등이 이미 등장했고, 기호체계 자체도 작아졌다.
미디어도 바뀌었습니다. 이제 돌담은 인공이 되었고, 돌 조각은 더욱 능숙해졌습니다. 이집트의 파피루스 시트와 메소포타미아의 점토판과 같은 소형 저장 매체도 등장했습니다.
우리 시대가 가까워질수록 저장 매체는 더 저렴해지고 컴팩트해졌고, 정보의 양은 엄청나게 늘어났으며, 언어 기호 체계는 점점 더 단순해졌습니다.
인류는 파피루스에서 양피지로, 양피지에서 종이로 옮겨갔습니다. 상형문자부터 알파벳 쓰기까지(오늘날의 상형문자 언어(중국어, 일본어, 한국어)도 표준 알파벳 세트를 기반으로 합니다).
그래서 몇 단락에서 우리는 언어 및 정보 전달자의 과거를 살펴보고 실질적으로 주요 주제에 가까워졌습니다.
XX-XXI 세기의 정보 매체의 진화
천공카드 및 천공테이프
기계 엔지니어링 및 생산 자동화가 발전함에 따라 공작 기계 및 기계를 프로그래밍하여 생산을 간소화하기 위한 일련의 작업을 지정하는 것이 필요해졌습니다. 이를 위해 이진 언어가 생성되었으며(0/1 - 꺼짐/켜짐) 이진 언어의 첫 번째 정보 전달 수단은 천공 카드였습니다. 두꺼운 종이 한 장을 일정한 수의 세포로 나누어서 일부는 뚫었고 다른 일부는 그대로 유지했습니다. 표준 천공 카드에는 80자의 정보가 들어 있습니다.
나중에 동일한 작동 원리를 사용하여 천공 종이 테이프 (펀칭 구멍이있는 종이 롤 또는 니트로셀룰로오스 테이프)가 사용되기 시작했습니다. 펀치 테이프의 장점은 읽기 속도가 상대적으로 빠르다는 점(최대 1500B/초)이지만, 테이프의 강도가 낮고 정보를 수동으로 편집할 수 없다는 점(예: 펀치 카드를 데크에서 꺼내어 필요한 비트를 수동으로 펀칭합니다).
자기 테이프
종이 미디어가 자기 미디어로 대체되었습니다. 처음에는 특별히 자화된 와이어(이러한 매체는 여전히 항공기 블랙박스에 사용됨)였지만 그 다음에는 릴이나 소형 카세트에 감겨 있는 유연한 자기 테이프로 대체되었습니다. 녹음의 원리는 펀칭과 다소 유사합니다. 자기 테이프는 폭 전체에 걸쳐 여러 개의 독립적인 트랙으로 나누어집니다. 자기 기록 헤드를 통과하면 테이프의 필요한 부분이 자화됩니다(펀칭 테이프의 천공 부분과 유사). 이어서 자화된 부분은 1로, 자화되지 않은 부분은 0으로 읽혀집니다.
플로피 자기 디스크
자기 테이프에 이어 유연한 자기 디스크가 발명되었습니다. 이 디스크는 표면에 자기 층이 적용된 조밀하고 유연한 플라스틱으로 만들어진 원입니다. 최초의 플로피 디스크는 8인치였으며 나중에 더 친숙한 5.25인치와 3.5인치 플로피 디스크로 교체되었습니다. 후자는 2000년대 중반까지 스토리지 미디어 시장에서 지속되었습니다.
드라이브 켜짐 힘든 자기 디스크
유연한 자기 미디어와 병행하여 하드 자기 디스크(HDD, 하드 드라이브, HDD)의 미디어가 개발되었습니다. 최초의 작동 가능한 HDD 모델은 1956년 IBM(모델 IBM 350)에 의해 만들어졌습니다. IBM 350의 용량은 3.5MB로 당시로서는 상당히 큰 용량이었다. 최초의 HDD는 대형 냉장고 크기에 무게가 1톤도 안 되는 무게였습니다.
30년이 지나면서 하드 드라이브의 크기는 5.25인치 형식(광학 드라이브 크기)으로 줄어들었고, 10년 후에는 하드 드라이브가 친숙한 3.5인치 형식이 되었습니다.
1GB 용량은 1990년대 중반에 초과되었으며, 2005년에는 종방향 녹음의 최대 용량인 500GB에 도달했습니다. 2006년에는 수직 자기 방식 기록 방식을 갖춘 최초의 500GB 용량 하드 드라이브가 출시되었습니다. 2007년에는 1TB라는 이정표를 통과했습니다(해당 모델은 Hitachi에서 출시됨). 현재 상용 HDD 모델의 최대 용량은 3TB이다.
플래시 메모리는 반도체 전기 재프로그래밍 가능 메모리(EEPROM) 기술의 일종입니다. 플래시 메모리는 소형, 저비용, 기계적 강도, 대용량, 속도 및 저전력 소모로 인해 디지털 휴대용 장치 및 저장 매체에 널리 사용됩니다.
플래시 메모리에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 도 아니다그리고 낸드.
NOR 메모리는 하드웨어 장애(마이크로프로세서 캐시, POST 및 BIOS 칩) 없이 빠른 액세스가 필요한 소량의 비휘발성 메모리로 사용됩니다.
NAND 메모리는 대부분의 전자 기기에서 주요 저장 매체(휴대폰, TV, 미디어 플레이어, 게임 콘솔, 액자, 내비게이터, 네트워크 라우터, 액세스 포인트 등)로 사용됩니다. NAND 메모리는 자기 하드 드라이브의 대안인 SSD 드라이브와 하이브리드 하드 드라이브의 캐시 메모리로도 사용됩니다. 또한 모든 폼 팩터와 연결 유형의 플래시 카드도 잊지 마세요.
플래시 메모리의 가장 큰 단점은 미디어에 대한 쓰기 주기 횟수가 제한되어 있다는 것입니다. 이는 재프로그래머블 메모리 자체의 기술 때문이다.
광디스크
이 미디어는 한쪽 면에 특수 금속 코팅이 적용된 폴리카보네이트 디스크입니다. 기록 및 후속 판독은 특수 레이저를 사용하여 수행됩니다. 금속 코팅에 기록하는 동안 레이저는 특수한 구덩이(구덩이)를 만들고, 나중에 레이저 디스크 드라이브로 읽을 때 "1"로 읽혀집니다.
광미디어의 전체 개발은 네 부분으로 나눌 수 있습니다.
첫 세대:레이저 디스크, 컴팩트 디스크, 광자기 디스크. 주요 특징은 상대적으로 값비싼 작은 볼륨의 디스크가 드라이브의 에너지 소비가 높다는 것입니다(디스크 쓰기 및 읽기 기술과 직접적으로 관련됨). 컴팩트 디스크는 이러한 정의에서 약간 벗어났습니다(아마도 이것이 2세대 광 디스크가 출현하기 전에 컴팩트 디스크가 지배적인 위치를 차지한 이유일 것입니다).
2세대: DVD, MiniDisc, 디지털 다층 디스크, DataPlay, 형광 다층 디스크, GD-ROM, 범용 미디어 디스크. 2세대 광디스크가 1세대와 다른 점은 무엇입니까? 우선, 고밀도 정보 기록(6~10배). DVD 외에도 주로 특수 응용 프로그램(MD - 오디오 녹음용, UMD - Sony PlayStation 콘솔용)이 있습니다. DVD를 제외하고 다른 모든 형식은 정보를 쓰고 읽으려면 값비싼 하드웨어가 필요합니다(특히 다층 및 다차원 저장 기술을 사용하는 DMD 및 FMD).
3세대: Blu-ray 디스크, HD DVD, 전방 다목적 디스크, 초밀도 광학, 데이터용 전문 디스크, 다목적 다층 디스크. 이러한 광 디스크는 고화질 비디오를 저장하는 데 필요합니다. 주요 특징은 파란색=보라색 레이저를 사용하여 빨간색 레이저 대신 정보를 쓰고 읽는 것입니다(VMD 제외). 이를 통해 녹화 밀도를 더욱 높일 수 있습니다(2세대 대비 6~10배).
모든 진화와 마찬가지로 광디스크 개발에도 주요 개발 분기와 측면 분기가 있습니다. 주요 부문은 CD, DVD, Blu-Ray 등 가장 널리 보급되고 상업적으로 가장 큰 성공을 거둔 광 디스크 유형으로 구성됩니다. 나머지 유형의 광 디스크는 개발이 막다른 골목에 도달했거나 특수한 용도를 가지고 있습니다.
4세대(가까운 미래): 홀로그램 다목적 디스크. 광저장매체 개발의 주요 혁명기술은 광디스크의 기록밀도를 약 60~80배 향상시키는 홀로그래픽 기록기술로 꼽힌다. 최초의 홀로그램 디스크는 2006년에 출시되었으며 기술 표준 자체는 2007년에 최종 승인되었습니다. 하지만 상황은 여전히 남아 있습니다. 2010년에는 저장 용량 한도인 515GB를 초과했다고 발표되었지만 이 홀로그램 디스크 모델은 생산에 투입되지 않았습니다.
1) 종이 매체.
가장 일반적인 저장 매체 중 하나는 종이입니다. 학교에서는 공책에 정보를 적고, 교과서의 이론 자료를 연구하고, 보고서, 초록 또는 기타 메시지를 개발할 때 다른 출처(도서, 백과사전, 사전 등)에서 필요한 정보를 찾습니다(그림 5). 차례로
대기열은 종이 미디어
최초의 컴퓨터가 실행되었습니다. 펀치 카드.(그림 6, 그림 7)
자기 테이프는 모든 사람이 상당히 안정적이고 내구성이 뛰어나며 접근 가능한 저장 매체임이 밝혀졌습니다.최초의 컴퓨터(전자 컴퓨터)에서는 정보가 자기 테이프와 자기 디스크에 저장되었습니다(슬라이드 17 - 최초의 컴퓨터).
(선생님의 설명과 함께 자기디스크 시연도 함께 진행됩니다.
학생들이 "학습"할 수 있도록 플로피 디스크 1개를 각 책상에 배포합니다.)
최신 컴퓨터는 다음과 같은 자기 매체를 정보 저장 매체로 사용합니다.
1) 디스켓(3000장의 펀치 카드 데이터를 넣을 수 있습니다).
2) 하드 자기 디스크또는 윈체스터( 100,000개 이상의 플로피 디스크를 저장합니다). 견고한 금속 케이스 내부에는 동일한 축에 수십 개의 자기 디스크가 있습니다(그림 12). 정보 쓰기 또는 읽기는 여러 자기 헤드에 의해 제공됩니다. 정보와 성능을 보존하려면 하드 자기 드라이브를 보호해야 합니다. 시스템 장치 위치의 충격 및 갑작스러운 변화(당신은 할 수 없습니다)
작업하는 동안 기울이고 뒤집으십시오).
3) 깃발(스트림 카트리지) - 오디오 정보의 녹음 또는 읽기를 제공하는 장치(그림 13). 이 미디어 안에는 자기 테이프가 있습니다.
레이저 디스크는 플라스틱으로 만들어지며 얇은 금속 층과 가벼운 긁힘이나 먼지로부터 보호하는 투명한 광택제로 덮여 있습니다. 레이저 빛을 사용하여 CD 드라이브에 정보를 쓰거나 읽습니다. 기록할 때 레이저 빔은 디스크 표면의 미세한 움푹 들어간 곳을 태워 정보를 인코딩합니다(읽을 때 레이저 빔은 회전하는 디스크 표면에서 반사됩니다). 이러한 디스크는 먼지나 긁힘으로부터 보호되어야 합니다.CD와 DVD가 있습니다.
질문: - 어떤 정보를 CD와 DVD에 구울 수 있나요?(DVD는 디지털 비디오 디스크라고 부르므로 비디오 및 오디오 정보를 기록할 수 있고 CD에는 텍스트, 그래픽 및 오디오 정보를 기록할 수 있습니다.)
레이저 디스크는 기록 방법에 따라 다음과 같은 유형으로 구분됩니다.
· CD- ROM, DVD- ROM- 읽기 전용입니다. 이러한 디스크에는 정보를 쓰거나 삭제할 수 없습니다. 이러한 디스크에는 교육용, 게임 프로그램, 전자 교과서 등이 포함됩니다.
· CD- 아르 자형, DVD- 아르 자형- 디스크에 정보를 한 번만 쓸 수 있습니다. 한번 기록된 데이터는 삭제할 수 없습니다.
· CD- RW, DVD- RW-이러한 디스크에 정보를 여러 번 쓸 수 있습니다.
소개..........................................................................................................................3
저장 매체..........................................................................4
정보 인코딩 및 읽기..................................................9
개발 전망..........................................................................................15
결론..........................................................................................................................18
문학 ..........................................................................................................19
소개
1945년 미국의 과학자 존 폰 노이만(1903~1957)은 외부 저장 장치를 사용해 프로그램과 데이터를 저장하는 아이디어를 내놓았다. 노이만은 컴퓨터의 개략도를 개발했습니다. 모든 현대 컴퓨터는 노이만의 방식을 따릅니다.
외부 메모리는 프로그램과 데이터를 장기간 저장하도록 설계되었습니다. 외부 메모리 장치(드라이브)는 비휘발성이므로 전원을 꺼도 데이터가 손실되지 않습니다. 이는 시스템 장치에 내장되거나 해당 포트를 통해 시스템 장치에 연결된 독립 장치 형태로 만들어질 수 있습니다. 기록 및 읽기 방법에 따라 드라이브는 미디어 유형에 따라 자기, 광학 및 광자기 드라이브로 구분됩니다.
정보 코딩은 정보의 특정 표현을 형성하는 프로세스입니다. 컴퓨터는 숫자 형태로 표현된 정보만 처리할 수 있습니다. 기타 모든 정보(예: 소리, 이미지, 기기 판독값 등)는 컴퓨터에서 처리할 수 있도록 숫자 형식으로 변환되어야 합니다. 일반적으로 컴퓨터의 모든 숫자는 0과 1을 사용하여 표시됩니다(사람들이 일반적으로 사용하는 10자리 숫자가 아님). 즉, 컴퓨터는 일반적으로 이진수 시스템으로 작동하는데, 이는 컴퓨터를 처리하는 장치를 훨씬 간단하게 만들기 때문입니다.
정보 읽기는 저장 장치(메모리)에 저장된 정보를 검색하여 컴퓨터의 다른 장치로 전송하는 것입니다. 정보 읽기는 대부분의 기계 작동 중에 수행되며 때로는 독립적인 작업이기도 합니다.
초록에서 우리는 정보 매체의 주요 유형, 정보 인코딩 및 읽기, 개발 전망을 고려할 것입니다.
정보매체
역사적으로 최초의 저장 매체는 펀치 테이프와 펀치 카드 입출력 장치였습니다. 그 뒤를 이어 자기 테이프, 이동식 및 영구 자기 디스크, 자기 드럼 형태의 외부 녹음 장치가 등장했습니다.
자기 테이프는 릴에 감겨 보관 및 사용됩니다. 코일에는 공급 및 수신이라는 두 가지 유형이 있습니다. 테이프는 피드 릴을 통해 사용자에게 제공되며 드라이브에 설치할 때 추가로 되감을 필요가 없습니다. 테이프는 작업층이 안쪽으로 향하도록 릴에 감겨 있습니다. 자기 테이프는 간접 액세스 저장 장치로 분류됩니다. 즉, 실제 기록에는 자체 주소가 없고 이를 보려면 이전 기록을 확인해야 하기 때문에 모든 기록에 대한 검색 시간은 미디어에서의 해당 위치에 따라 달라집니다. 직접 액세스 저장 장치에는 자기 디스크와 자기 드럼이 포함됩니다. 주요 특징은 모든 기록에 대한 검색 시간이 미디어에서의 위치에 의존하지 않는다는 것입니다. 매체의 각 물리적 레코드에는 다른 레코드를 우회하고 직접 액세스할 수 있는 주소가 있습니다. 다음 유형의 기록 장치는 6개의 알루미늄 디스크로 구성된 이동식 자기 디스크 패키지였습니다. 전체 패키지의 용량은 7.25MB였습니다.
최신 저장 매체에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
1. 플로피 자기 디스크 드라이브(FMD – 디스크 드라이브).
이 장치는 유연한 자기 디스크(5인치 또는 3인치 크기의 플로피 디스크)를 저장 매체로 사용합니다. 플로피 디스크는 "봉투"에 들어 있는 레코드판과 같은 자기 디스크입니다. 플로피 디스크의 크기에 따라 바이트 단위의 용량이 달라집니다. 표준 5'25" 플로피 디스크가 최대 720KB의 정보를 저장할 수 있다면 3'5" 플로피 디스크는 1.44MB를 저장할 수 있습니다. 플로피 디스크는 보편적이며 디스크 드라이브가 장착된 동급의 모든 컴퓨터에 적합하며 정보를 저장, 축적, 배포 및 처리하는 데 사용할 수 있습니다. 드라이브는 병렬 액세스 장치이므로 모든 파일에 동일하게 쉽게 액세스할 수 있습니다. 디스크 상단은 데이터 저장을 보장하는 특수 자기층으로 덮여 있습니다. 동심원 모양의 트랙을 따라 디스크 양면에 정보가 기록됩니다. 각 트랙은 섹터로 구분됩니다. 데이터 기록 밀도는 표면의 트랙 밀도, 즉 디스크 표면의 트랙 수와 트랙을 따른 정보 기록 밀도에 따라 달라집니다. 단점은 용량이 작아서 많은 양의 정보를 장기간 저장하는 것이 거의 불가능하다는 점과 플로피 디스크 자체의 신뢰성이 그리 높지 않다는 점입니다. 현재 플로피 디스크는 거의 사용되지 않습니다.
2. 하드 자기 디스크 드라이브(HDD - 하드 드라이브)
이는 자기 정보 저장 기술 개발의 논리적 연속입니다. 주요 이점:
– 대용량;
– 사용의 단순성과 신뢰성;
– 여러 파일에 동시에 액세스할 수 있는 기능
– 데이터 액세스 속도가 빠릅니다.
우리가 강조할 수 있는 유일한 단점은 현재 외장 하드 드라이브와 백업 시스템이 사용되고 있음에도 불구하고 이동식 저장 매체가 없다는 것입니다.
컴퓨터는 특수 시스템 프로그램을 사용하여 조건에 따라 하나의 디스크를 여러 개로 분할하는 기능을 제공합니다. 별도의 물리적 장치로 존재하지 않고 하나의 물리적 디스크의 일부만 나타내는 이러한 디스크를 논리 디스크라고 합니다. 논리 드라이브에는 라틴 문자 [C:], , [E:] 등을 사용하여 이름이 할당됩니다.
3. 컴팩트 디스크 드라이브(CD-ROM)
이 장치는 집중된 레이저 빔을 사용하여 컴팩트 디스크의 금속 캐리어 층에 있는 홈을 판독하는 원리를 사용합니다. 이 원리를 통해 정보 기록의 밀도를 높이고 결과적으로 최소 크기로 대용량을 달성할 수 있습니다. CD는 정보를 저장하는 탁월한 수단이며 저렴하고 실제로 환경 영향을 받지 않으며 디스크에 기록된 정보는 디스크가 물리적으로 파괴될 때까지 왜곡되거나 지워지지 않으며 용량은 650MB입니다. 단점은 상대적으로 적은 양의 정보 저장입니다.
4. DVD
ㅏ) DVD와 일반 CD-ROM의 차이점
가장 기본적인 차이점은 당연히 기록되는 정보의 양입니다. 일반 CD에 650MB를 쓸 수 있다면(최근에는 800MB의 디스크가 있지만 모든 드라이브가 이러한 매체에 기록된 내용을 읽을 수 있는 것은 아니지만) DVD 하나는 4.7GB에서 17GB까지 들어갈 수 있습니다. DVD는 더 짧은 파장의 레이저를 사용하여 기록 밀도를 크게 높였으며, 또한 DVD는 정보의 2층 기록 가능성을 암시합니다. 또 다른 반투명한 것이 적용되고, 첫 번째는 두 번째를 통해 병렬로 읽혀집니다. 언뜻보기에 보이는 것보다 미디어 자체에도 더 많은 차이점이 있습니다. 기록 밀도가 크게 증가하고 파장이 짧아짐에 따라 보호층에 대한 요구 사항도 변경되었습니다. DVD의 경우 0.6mm이고 일반 CD의 경우 1.2mm입니다. 당연히 이러한 두께의 디스크는 기존 블랭크에 비해 훨씬 더 취약합니다. 따라서 일반적으로 0.6mm를 더 추가하여 동일한 1.2mm를 얻기 위해 양쪽에 플라스틱을 채웁니다. 그러나 이러한 보호 레이어의 가장 큰 장점은 크기가 작기 때문에 하나의 컴팩트에 양면에 정보를 기록하는 것, 즉 크기를 거의 동일하게 유지하면서 용량을 두 배로 늘릴 수 있다는 것입니다.
비) DVD 용량
DVD에는 다섯 가지 유형이 있습니다.
1. DVD5 – 단일 레이어, 단면 디스크, 4.7GB 또는 2시간 분량의 비디오.
2. DVD9 – 더블 레이어 단면 디스크, 8.5GB 또는 4시간 분량의 비디오;
3. DVD10 – 단일 레이어, 양면 디스크, 9.4GB 또는 4.5시간 분량의 비디오;
4. DVD14 – 양면 디스크, 한 면에 두 개의 레이어, 다른 면에 다른 레이어, 13.24GB 또는 6.5시간의 비디오;
5. DVD18 – 더블 레이어, 양면 디스크, 17GB 또는 8시간 이상의 비디오.
가장 널리 사용되는 표준은 DVD5 및 DVD9입니다.
안에)가능성
이제 DVD 미디어의 상황은 오랫동안 음악만 저장했던 CD의 상황과 유사합니다. 이제 영화뿐만 아니라 음악(소위 DVD-Audio), 소프트웨어 컬렉션, 게임, 영화도 찾을 수 있습니다. 당연히 주요 활용 분야는 영화 제작이다.
G) DVD의 사운드
오디오는 다양한 형식으로 인코딩될 수 있습니다. 가장 유명하고 자주 사용되는 버전은 모든 버전의 Dolby Prologic, DTS 및 Dolby Digital입니다. 즉, 실제로 가장 정확하고 다채로운 사운드 영상을 얻기 위해 영화관에서 사용되는 형식입니다.
디)기계적 손상
CD와 DVD 디스크는 기계적 손상에 똑같이 민감합니다. 즉, 스크래치는 스크래치입니다. 그러나 훨씬 더 높은 기록 밀도로 인해 DVD 디스크의 손실은 더 커집니다. 이제 손상된 섹터를 건너뛰더라도 손상된 디스크에서도 정보를 복구할 수 있는 프로그램이 있습니다.
대용량 데이터를 전송하도록 설계된 휴대용 하드 드라이브 시장이 빠르게 성장하면서 최대 규모의 하드 드라이브 제조업체 중 하나가 관심을 끌었습니다. Western Digital은 WD Passport Portable Drive라는 두 가지 장치 모델의 출시를 발표했습니다. 40GB 및 80GB 용량의 옵션이 판매 중입니다. WD Passport 휴대용 드라이브는 2.5인치 WD Scorpio EIDE HDD를 기반으로 합니다. Data Lifeguard 기술을 지원하는 견고한 케이스에 포장되어 있으며 추가 전원(USB를 통해 전원 공급)이 필요하지 않습니다. 제조업체는 드라이브가 가열되지 않고 조용하게 작동하며 에너지를 거의 소비하지 않는다고 지적합니다.
6.USB 플래시 드라이브
USB(유니버설 버스) 인터페이스의 광범위한 사용과 플래시 메모리 칩의 장점으로 인해 등장한 새로운 유형의 컴퓨터용 외부 저장 매체입니다. 작은 크기, 에너지 독립성, 빠른 정보 전송 속도, 기계적 및 전자기 영향으로부터의 보호, 모든 컴퓨터에서 사용할 수 있는 기능을 갖춘 충분히 큰 용량 - 이 모든 것을 통해 USB 플래시 드라이브는 이전의 모든 기존 드라이브를 대체하거나 성공적으로 경쟁할 수 있었습니다. 저장 매체.
인코딩 및 정보 읽기
현대 컴퓨터는 숫자, 텍스트, 그래픽, 사운드 및 비디오 정보를 처리할 수 있습니다. 컴퓨터에 있는 이러한 모든 유형의 정보는 이진 코드로 표시됩니다. 즉, 2승의 알파벳이 사용됩니다(단지 두 문자 0과 1). 이는 일련의 전기 충격 형태로 정보를 표현하는 것이 편리하기 때문입니다. 즉, 임펄스(0)가 없고 임펄스(1)가 있습니다. 이러한 코딩을 일반적으로 이진수라고 하며, 0과 1의 논리적 시퀀스 자체를 기계어라고 합니다.
기계 이진 코드의 각 자리는 1비트에 해당하는 정보량을 전달합니다. 이 결론은 기계 알파벳의 숫자를 동일한 확률의 사건으로 간주하여 내릴 수 있습니다. 이진수를 쓸 때 가능한 두 가지 상태 중 하나만 선택할 수 있습니다. 즉, 1비트에 해당하는 정보량을 전달한다는 의미입니다. 따라서 두 자리는 2비트의 정보를 전달하고, 네 자리는 4비트를 전달합니다. 비트 단위의 정보량을 결정하려면 이진 기계어 코드의 자릿수를 결정하는 것으로 충분합니다.
ㅏ)텍스트 정보 인코딩
현재 대부분의 사용자는 문자, 숫자, 구두점 등의 기호로 구성된 텍스트 정보를 처리하기 위해 컴퓨터를 사용합니다. 전통적으로 하나의 문자를 인코딩하려면 1바이트에 해당하는 정보량이 사용됩니다. 즉, I = 1 바이트 = 8비트. 가능한 이벤트 수 K와 정보량 I를 연결하는 공식을 사용하면 인코딩할 수 있는 다양한 기호 수를 계산할 수 있습니다(기호가 가능한 이벤트라고 가정). K = 2I = 28 = 256, 즉 텍스트 정보를 나타냅니다. , 최대 256자의 알파벳을 사용할 수 있습니다. 코딩의 핵심은 각 문자에 00000000부터 11111111까지의 이진 코드 또는 0부터 255까지의 해당 십진 코드가 할당된다는 것입니다.
| 바이너리 코드 | 십진수 코드 | KOI8 | CP1251 | CP866 | 마스 | ISO |
| 11000010 | 194 | 비 | 안에 | - | - | 티 |
러시아어 문자를 인코딩하는 데 걸리는 시간은 5가지 다른 코드를 사용합니다.
테이블(KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO) 및 한 테이블을 사용하여 인코딩된 텍스트는 다른 인코딩에서는 올바르게 표시되지 않습니다. 이는 결합된 문자 인코딩 테이블의 조각으로 시각적으로 표시될 수 있습니다. 동일한 바이너리 코드에 다른 기호가 할당됩니다. 그러나 대부분의 경우 사용자는 텍스트 문서 트랜스코딩을 담당하며 특수 프로그램은 응용 프로그램에 내장된 변환기입니다.
비)그래픽 정보 인코딩
50년대 중반, 처음으로 과학 및 군사 연구에 사용되는 대형 컴퓨터에서 데이터 표현이 그래픽 형식으로 구현되었습니다. 컴퓨터 그래픽이 없으면 컴퓨터뿐만 아니라 완전히 물질적인 세계도 상상하기 어렵습니다. 데이터 시각화는 인간 활동의 여러 영역에서 사용되기 때문입니다. 그래픽 정보는 아날로그 또는 이산형의 두 가지 형식으로 표시될 수 있습니다. 계속해서 색이 변하는 그림은 아날로그 표현의 예이고, 잉크젯 프린터를 사용하여 인쇄되고 서로 다른 색상의 개별 점으로 구성된 이미지는 이산적 표현의 예입니다. 그래픽 이미지를 분할(샘플링)함으로써 그래픽 정보가 아날로그 형식에서 이산형 형식으로 변환됩니다. 이 경우 코딩이 수행됩니다. 즉, 코드 형태로 각 요소에 특정 값을 할당합니다. 이미지를 인코딩할 때 공간적으로 이산화됩니다. 이는 다수의 작은 색상 조각으로 이미지를 구성하는 것과 비교할 수 있습니다(모자이크 방법). 전체 이미지는 별도의 점으로 나뉘며 각 요소에는 색상 코드가 할당됩니다. 이 경우 인코딩 품질은 도트 크기와 사용된 색상 수 등의 매개변수에 따라 달라집니다. 도트 크기가 작을수록, 즉 이미지가 더 많은 수의 도트로 구성될수록 인코딩 품질이 높아집니다. 더 많은 색상이 사용되면(즉, 이미지 포인트가 더 많은 가능한 상태를 취할 수 있음) 각 포인트가 더 많은 정보를 전달하므로 인코딩 품질이 향상됩니다. 벡터, 프랙탈 또는 래스터 이미지 형태 등 다양한 유형의 그래픽 객체 생성 및 저장이 가능합니다. 별도의 주제는 벡터와 래스터 이미지 형성 방법을 결합한 3D(3차원) 그래픽입니다. 그녀는 가상 공간에서 물체의 3차원 모델을 구성하는 방법과 기술을 연구합니다. 각 유형은 그래픽 정보를 인코딩하는 고유한 방법을 사용합니다.
안에)오디오 정보 인코딩
어린 시절부터 우리는 음반, 카세트, CD 등 다양한 매체의 음악 녹음에 노출되었습니다. 현재 사운드를 녹음하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 아날로그와 디지털.하지만 어떤 매체에든 소리를 녹음하려면 소리를 전기 신호로 변환해야 합니다. 이는 마이크를 사용하여 수행됩니다. 가장 단순한 마이크에는 음파의 영향으로 진동하는 멤브레인이 있습니다. 코일이 멤브레인에 부착되어 자기장 내에서 멤브레인과 동시에 움직입니다. 코일에는 교류 전류가 발생합니다. 전압 변화는 음파를 정확하게 반영합니다. 마이크 출력에 나타나는 교류 전류를 비슷한 물건 신호. 전기 신호에 적용할 때 "아날로그"는 신호가 시간과 진폭이 연속적이라는 의미입니다. 이는 공기를 통해 이동하는 음파의 모양을 정확하게 반영합니다. 오디오 정보는 개별 형식이나 아날로그 형식으로 표시될 수 있습니다. 이들의 차이점은 정보를 개별적으로 표현하면 물리량이 갑자기 변경("사다리")되어 유한한 값 집합을 취한다는 것입니다. 정보가 아날로그 형식으로 표시되면 물리량은 지속적으로 변화하는 무한한 수의 값을 가질 수 있습니다. 비닐 레코드는 사운드 트랙의 모양이 지속적으로 바뀌기 때문에 사운드 정보의 아날로그 저장의 예입니다. 그러나 자기 테이프의 아날로그 녹음에는 매체의 노화라는 큰 단점이 있습니다. 1년이 지나면 정상적인 수준의 고주파수를 지닌 음반에서 고주파수가 손실될 수 있습니다. 비닐 레코드는 재생할 때 여러 번 품질이 저하됩니다. 따라서 디지털 녹음이 선호됩니다. 80년대 초반에는 컴팩트 디스크가 등장했습니다. CD의 오디오 트랙에는 반사율이 다양한 영역이 포함되어 있으므로 이는 오디오 정보의 개별 저장의 한 예입니다. 이론적으로 이러한 디지털 디스크는 긁히지 않으면 영원히 지속될 수 있습니다. 그들의 장점은 내구성과 기계적 노화에 대한 저항성입니다. 또 다른 장점은 디지털 더빙 시 음질 손실이 없다는 점이다. 멀티미디어 사운드 카드에는 아날로그 마이크 프리앰프와 믹서가 있습니다. 사운드를 아날로그에서 디지털 형식으로 또는 그 반대로 변환하는 과정을 고려해 보겠습니다. 사운드 카드에서 무슨 일이 일어나고 있는지 대략적으로 이해하면 오디오 작업 시 실수를 피하는 데 도움이 될 수 있습니다. 음파는 마이크를 사용하여 아날로그 교류 전기 신호로 변환됩니다. 오디오 경로를 통과하여 신호를 디지털 형식으로 변환하는 장치인 아날로그-디지털 변환기(ADC)로 들어갑니다. 단순화된 형태로 ADC의 작동 원리는 다음과 같습니다. 특정 간격으로 신호 진폭을 측정하고 디지털 경로를 통해 진폭 변화에 대한 정보를 전달하는 일련의 숫자를 추가로 전송합니다. 아날로그에서 디지털로 변환하는 동안에는 물리적 변환이 발생하지 않습니다. 마치 오디오 경로의 전압 변동에 대한 디지털 모델인 전기 신호에서 지문이나 샘플을 채취하는 것과 같습니다. 이것이 다이어그램 형식으로 표시되면 이 모델은 일련의 열로 표시되며 각 열은 특정 숫자 값에 해당합니다. 디지털 신호는 본질적으로 불연속적입니다. 즉, 간헐적이므로 디지털 모델이 아날로그 신호의 모양과 정확히 일치하지 않습니다. 디지털 오디오는 들어오는 디지털 데이터를 기반으로 적절한 시간에 필요한 진폭의 전기 신호를 생성하는 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 사용하여 출력됩니다.
정보 읽기는 저장 장치(메모리)에 저장된 정보를 검색하여 컴퓨터의 다른 장치로 전송하는 것입니다. 정보 읽기는 대부분의 기계 작동 중에 수행되며 때로는 독립적인 작업이기도 합니다. 읽기에는 읽기가 이루어진 메모리의 셀(영역)(예: 페라이트 코어의 메모리)에 있는 정보가 파괴(삭제)되거나 비파괴적일 수 있습니다(예: , 자기 테이프, 디스크의 메모리에 저장되므로 한번 기록된 정보를 재사용할 수 있습니다. 정보 읽기는 메모리에서 데이터를 직접 출력하는 데 소요되는 시간이 특징입니다. 그 범위는 수십 나노초에서 수 밀리초까지입니다.
CD의 예를 사용하여 정보를 읽는 과정을 생각해 봅시다. 디스크의 데이터는 780nm 파장의 레이저 빔을 사용하여 읽습니다. 모든 유형의 매체에 대해 레이저를 사용하여 정보를 읽는 원리는 반사광 강도의 변화를 등록하는 것입니다. 레이저 빔은 정보층의 직경이 ~1.2μm인 지점에 집중됩니다. 빛이 피트 사이(착륙지) 사이에 집중되면 포토다이오드는 최대 신호를 기록합니다. 빛이 구덩이에 닿으면 포토다이오드는 더 낮은 빛 강도를 기록합니다. 읽기 전용 디스크와 1회 쓰기/1회 쓰기 디스크의 차이점은 피트가 형성되는 방식에 있습니다. 읽기 전용 디스크의 경우 피트는 일종의 릴리프 구조(위상 회절 격자)로, 각 피트의 광학적 깊이는 레이저 광 파장의 1/4보다 약간 작습니다. 구덩이에서 반사된 빛과 땅에서 반사된 빛의 파장의 절반 차이. 결과적으로, 광검출기 평면에서 상쇄 간섭 효과가 관찰되고 신호 레벨의 감소가 기록됩니다. CD-R/RW의 경우 피트는 랜드(진폭 회절 격자)보다 빛 흡수가 더 큰 영역입니다. 결과적으로 포토다이오드는 디스크에서 반사되는 빛의 강도 감소도 감지합니다. 피트의 길이는 기록된 신호의 진폭과 지속 시간을 모두 변경합니다.
CD 읽기/쓰기 속도는 150KB/s의 배수(즉, 153,600바이트/s)로 표시됩니다. 예를 들어, 48속도 드라이브는 48 × 150 = 7200KB/s(7.03MB/s)의 최대 CD 읽기(또는 쓰기) 속도를 제공합니다.
개발 전망
기록매체의 개발은 크게 3가지 방향으로 진행되고 있습니다.
a) 특정 매체에 대한 유용한 정보의 양을 늘리는 것(특히 광디스크의 경우 중요함)
b) 기술 장비의 품질 개선(정보 접근 시간, 데이터 전송 속도)
c) 사용되는 다양한 미디어 형식의 호환성 수준이 점진적으로 증가합니다.
유망한 유형의 메모리 미디어로는 Eye-Fi, Holographic Versatile Disc, Millipede가 있습니다.
아이파이- Wi-Fi 기술을 지원하는 하드웨어 요소가 카드에 내장된 일종의 SD 플래시 메모리 카드입니다.
이 카드는 모든 디지털 카메라에서 사용할 수 있습니다. 카드는 카메라의 해당 슬롯에 삽입되어 카메라로부터 전원을 공급받는 동시에 기능을 확장합니다. 이러한 카드가 장착된 카메라는 캡처한 사진이나 비디오를 컴퓨터, 인터넷, 이러한 종류의 콘텐츠에 대한 사진이나 비디오 호스팅을 수행하는 사전 프로그래밍된 리소스로 전송할 수 있습니다. 이러한 카드의 관리, 설정에 대한 액세스 및 작동 제어는 브라우저를 통해 PC 또는 Mac 호환 컴퓨터에서 Wi-Fi를 통해 수행됩니다. 이 카드는 사전 등록된 Wi-Fi 네트워크를 통해서만 작동하며 WEP 및 WPA2 암호화가 지원됩니다.
명세서:
카드 용량: 2, 4, 8GB
지원되는 Wi-Fi 표준: 802.11b, 802.11g
Wi-Fi 보안: 정적 WEP 64/128, WPA-PSK, WPA2-PSK
카드 크기: SD 표준 - 32 x 24 x 2.1mm
카드 무게: 2.835g
홀로그램 다목적 디스크 (홀로그램 다목적 디스크)- Blu-Ray 및 HD DVD에 비해 디스크에 저장되는 데이터 양을 크게 늘리는 광 디스크 생산을 위한 유망한 기술이 개발되고 있습니다. 이는 두 개의 레이저(빨간색 레이저 하나와 녹색 레이저 하나)를 하나의 평행 빔으로 결합하는 홀로그래피라는 기술을 사용합니다. 녹색 레이저는 디스크 표면에 가까운 홀로그램 레이어에서 그리드에 인코딩된 데이터를 읽는 반면, 빨간색 레이저는 디스크 내부 깊은 곳에 있는 일반 CD 레이어의 보조 신호를 읽는 데 사용됩니다. 보조 정보는 일반 하드 드라이브의 CHS 시스템과 유사하게 읽기 위치를 추적하는 데 사용됩니다. CD나 DVD에는 이 정보가 데이터에 포함되어 있습니다. 이러한 디스크의 예상 저장 용량은 최대 3.9테라바이트(TB)로, 이는 CD 6000장, DVD 830장 또는 단일 레이어 Blu-ray 디스크 160장에 해당합니다. 데이터 전송 속도 - 1Gbit/초 Optware는 2006년 6월 초에 200GB 드라이브를, 2006년 9월에는 300GB 용량의 Maxell을 출시할 예정이었습니다. 2007년 6월 28일에 HVD 표준이 승인되어 발표되었습니다.
홀로그래픽 디스크(HVD) 구조
1. 녹색 레이저 읽기/쓰기(532nm)
2. 적색 포지셔닝/인덱싱 레이저(650nm)
3. 홀로그램(데이터)
4. 폴리카보네이트층
5. 광중합층(데이터를 담고 있는 층)
6. 거리 레이어
7. 이색성 층
8. 알루미늄 반사층(적색광 반사)
9. 투명 베이스
P. 오목한 부분
Millipede는 IBM이 개발 중인 비교적 새로운 스토리지 기술입니다. 스캐닝 프로브 현미경 프로브는 정보를 읽고 기록하는 데 사용됩니다. 포항과학기술대학교(한국)의 과학자들도 노래기 메모리 문제를 연구하고 있습니다. 그들은 밀리피드 메모리 생성에 적합한 물질을 세계 최초로 개발했습니다. 밀리피드 메모리의 특징은 정보가 작업 재료 표면을 덮고 있는 수많은 나노피트에 저장된다는 것입니다. 더욱이, 이러한 메모리는 비휘발성이며 데이터는 원하는 기간 동안 저장됩니다. 밀리피드 메모리의 작동 프로토타입을 만들기 위해 한국의 전자 엔지니어들은 독특한 폴리머 재료를 개발했습니다. 그것의 도움을 통해서만 안정적으로 작동하는 저장 장치를 만드는 것이 가능했으며, 이는 거의 프로덕션 환경에 구현될 준비가 되었습니다.
결론
초록에서는 정보 매체의 주요 유형, 정보 인코딩 및 판독 원리, 정보 매체 개발 전망이 고려되었습니다.
정보 매체(펀칭 테이프, 펀치 카드, 자기 테이프, 이동식 및 영구 자기 디스크, 자기 드럼, 이동식 자기 디스크 패키지)의 역사도 고려되었습니다. 플로피 드라이브, 하드 드라이브, CD, DVD, 휴대용 USB 드라이브, USB 플래시 드라이브. 코딩(텍스트, 그래픽, 사운드)과 정보 읽기(CD에서 정보를 읽는 예를 사용)를 고려했습니다. 오늘날 가장 유망한 것은 Eye-Fi, Holographic Versatile Disc 및 Millipede입니다.
, 특별한 특성을 지닌 플라스틱(예: 광 디스크) 및 기타.
정보 매체는 사용 가능한 정보(인쇄, 기록)를 읽을 수 있는(접근 가능한) 모든 개체가 될 수 있습니다.
과학(도서관), 기술(예: 통신 요구), 공공 생활(미디어) 및 일상 생활의 정보 매체는 다음과 같은 용도로 사용됩니다.
- 기록;
- 저장;
- 독서;
- 전송(배포);
- 컴퓨터 아트 작품을 만드는 것.
종종 정보 매체 자체는 보호 쉘에 배치되어 안전성이 향상되고 이에 따라 정보 저장의 신뢰성이 향상됩니다(예: 종이 시트는 덮개에 배치되고 메모리 칩은 플라스틱(스마트 카드)에 배치됩니다. 자기 테이프는 케이스 등에 넣습니다.)
백과사전 유튜브
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✪ 영상 #4. 기본 저장 매체(HDD 및 SSD)
✪ 저장 매체 | 컴퓨터공학 5학년 #8 | 정보 강의
✪ 세례의 진동. 구조화된 물. 정보 매체. 세례를 위한 재설정
✪ 정보 전달자로 생각됩니다. 요가와 불멸
✪ 알레나 드미트리에바. 정보와 에너지의 전달자로서의 림프. 신체의 에너지를 높이는 방법은 무엇입니까?
자막
하드 드라이브는 외부 저장 매체이며, 제가 보기에는 사용자에게 가장 중요한 기능을 가지고 있습니다. 사실 여기에는 운영 체제, 응용 프로그램 및 사용자 파일, 즉 컴퓨터를 의도된 목적으로 사용할 수 있는 모든 것이 포함되어 있습니다. 하드 드라이브 작동 방식의 본질을 이해하면 정보 저장 영역을 유능하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 이 특정 장치와 자주 관련된 문제를 독립적으로 진단할 수 있습니다. 이 장치에는 오랫동안 "하드 디스크"(하드 디스크 드라이브)라는 이름이 붙어 왔으며 하드 디스크의 전신이 플로피 디스크, 즉 플로피 디스크라는 사실과 연결됩니다. 더 이상 플로피 디스크를 사용하는 사람은 없지만 "하드 드라이브"라는 이름은 그대로 유지됩니다. 이제 이 문제에 대한 전체 짧은 비디오 과정이 있으므로 하드 드라이브 설계에 대해 자세히 설명하지 않겠습니다. 하드 드라이브는 컴퓨터의 유일한 기계 장치이며 이 사실이 여러 가지 제한 사항을 부과한다는 점을 말씀드리고 싶습니다. 가장 기본적인 제한은 데이터를 읽고 쓰는 속도입니다. Windows 7에는 컴퓨터의 다양한 하위 시스템을 포인트로 평가하고 전체 성능에 미치는 영향 정도를 보여주는 소위 성능 지수가 있습니다. 그건 그렇고, Windows 성능 지수는 운영 체제 개발자의 기대에 부응하지 못했고 소프트웨어를 선택할 때 탐색하기가 매우 어려웠으며 이것이 바로 원래 할당된 작업입니다. Windows 8.1부터 개발자는 성능 지수를 제거했거나 그래픽 인터페이스에서 누락되었지만 여전히 명령을 사용하여 테스트를 실행할 수 있습니다. 이에 대해서는 잠시 후에 더 자세히 이야기하겠습니다. 따라서 가장 약한 링크인 하드 드라이브는 전체 성능 평가에 가장 큰 영향을 미칩니다. 이미 말했듯이 그 이유는 매우 간단합니다. 하드 드라이브의 전기 기계 설계는 제한된 수준에서만 데이터 읽기-쓰기 속도를 제공할 수 있기 때문입니다. 읽기-쓰기 속도는 자기 드럼의 회전 속도에 직접적으로 의존하며, 아시다시피 이 속도는 제한되어 있습니다. 일반적으로 7200rpm이지만 회전 속도가 10,000rpm과 15,000rpm인 디스크가 있습니다. 이러한 하드 드라이브는 훨씬 더 비싸며 가정용 컴퓨터에서 사용하는 것은 비현실적입니다. 10년 전만 해도 하드 드라이브가 제공하는 데이터 전송 속도는 상당히 충분했지만, 지금은 다른 컴퓨터 시스템의 성능이 크게 향상되어 하드 드라이브가 가장 약한 고리가 되었습니다. 따라서 여러 가지 명백한 단점에도 불구하고 하드 드라이브는 오늘날에도 여전히 가장 일반적인 저장 매체입니다. 그러나 대략적으로 말하면 대형 플래시 드라이브인 SSD(Solid-State Drive)라는 경쟁자가 꽤 오랫동안 존재해 왔습니다. SSD에는 하드 드라이브의 단점이 없습니다. 예를 들어 기계 부품이 포함되어 있지 않기 때문에 전혀 조용하지 않으며 물론 하드 드라이브 속도보다 몇 배 빠른 데이터 전송 속도를 제공합니다. 그러나 여전히 비용과 저장된 정보량의 최적 비율로 인해 하드 드라이브가 꽤 오랫동안 선두를 유지할 것이라고 믿습니다. 솔리드 스테이트 드라이브는 여전히 상당히 비싸며 모든 사람이 이를 감당할 수 있는 것은 아니지만 매우 저렴하게 컴퓨터 성능을 크게 향상시킬 수 있으며 이에 대해서는 나중에 확실히 이야기하겠습니다. 지금 이해해야 할 가장 중요한 것은 컴퓨터에 설치된 운영 체제와 프로그램의 작동이 저장 매체의 작동 원리에 전혀 의존하지 않는다는 것입니다. 즉, 하드 드라이브를 사용하든 SSD를 사용하든 상관 없습니다. 하드 드라이브 설계에 관심이 있다면 제 비디오 강좌인 "하드 드라이브: 문제 및 솔루션"을 시청해 보십시오. 여기에서는 하드 드라이브 구조와 이러한 저장 매체에 가장 일반적으로 나타나는 문제를 자세히 분석했습니다. 하지만 이 과정을 마친 후에는 이 과정을 공부하는 것이 좋습니다... 음, 이제 저장 매체의 물리적 구조가 아니라 소프트웨어 구성 요소, 즉 운영 체제가 저장 매체를 인식하는 방법에 중점을 두고 싶습니다. . 이 점은 컴퓨터에 운영 체제를 설치하는 것과 직접 관련이 있고 컴퓨터에 사용자 정보를 저장하는 구성과도 관련이 있기 때문에 매우 중요합니다. 그리고 다음 영상에서 이에 대해 이야기해보겠습니다.
미디어 분류
- 일회성 녹음용;
- 다중 녹음용.
- 장기 보관용(임의의 상황으로 인해 캐리어 기능이 중단됨)
- 단기 보관용(기능 중단은 배지의 불가피한 저하로 이어지는 자연적 과정으로 인해 발생함).
기본재료
캐리어 재료의 구조를 변경하기 위해 다양한 유형의 영향이 사용됩니다.
- 기계(조각, 드릴링, 재봉);
- 열 (굽기, 굽기 [ ]);
- 전기(전기 신호);
- 화학(페인팅, 에칭 등);
전자 매체
전자 매체에는 단일 또는 다중 녹음을 위한 매체가 포함됩니다(보통 디지털) 전기적으로:
- 광학(CD-ROM, DVD-ROM, Blu-ray Disc);
- 반도체(플래시 메모리, 플로피 디스크 등).
전자 매체는 종이 매체(시트, 신문, 잡지)에 비해 상당한 이점을 가지고 있습니다.
- 저장된 정보의 볼륨(크기)별
- 저장 단위 비용별;
- 최신(단기 저장을 목적으로 하는) 정보 제공의 효율성 및 효율성에 관한 것입니다.
- 가능할 때마다 소비자에게 편리한 형식으로 정보를 제공합니다(형식 지정, 정렬).
저장 장치
저장 장치다음 요소로 구성됩니다.
- 정보매체;
- 녹음 장치- 매체에 정보를 기록하는 메커니즘
- 리더 (리더) - 미디어에서 정보를 읽는 메커니즘입니다.
정보 저장- 기존 정보에 들어오는 정보를 추가할 수 있는 정보 저장 장치.
이러한 장치는 다양한 물리적 원리를 기반으로 할 수 있습니다.
저장 매체가 널리 사용되지 않거나 외부 영향으로부터 보호되어야 하거나 복잡한 구성이 필요한 경우 읽기/쓰기 장치(예: 뮤직 박스, 명령 장치(전자 기계 프로그래머))를 갖춘 상태로 소비자에게 제공될 수 있습니다. ) 세탁기).
이야기
정보 교환, 자신의 삶에 대한 서면 증거 보존 등의 필요성은 인간에게 항상 존재해 왔습니다. 인류 역사를 통틀어 많은 정보 매체가 시도되었습니다. 매체에는 다양한 매개변수가 있으므로 정보 매체의 진화는 정보 매체에 대한 요구 사항에 따라 결정됩니다.
상대
이 매체의 단점은 시간이 지남에 따라 어두워지고 부서진다는 것입니다. 또 다른 단점은 이집트인들이 파피루스의 해외 수출을 금지했다는 것입니다.
아시아
저장 매체(점토, 파피루스, 왁스)의 단점은 새로운 매체에 대한 탐색을 자극했습니다. 이번에는 "모든 새로운 것은 오래 잊혀진 것입니다"라는 원칙이 작동했습니다. c). 양피지에 관한 책 - 팔림프세스트(그리스어에서 παλίμψηστον -세척되거나 긁힌 텍스트를 사용하여 양피지에 작성된 원고).
다른 국가와 마찬가지로 동남아시아에서도 정보를 기록하고 저장하는 다양한 방법을 시도했습니다.
이전 항공모함의 단점으로 인해 중국 황제 유조(Liu Zhao)는 가치 있는 대체 항공모함을 찾도록 명령했고, 서기 105년에 관리 중 한 명(차이룬)이 있었습니다. 이자형. 나무 섬유, 짚, 풀, 이끼, 헝겊, 토우, 식물 폐기물 등으로 종이를 생산하는 방법(현재까지 크게 변하지 않음)을 개발했습니다. 일부 역사가들은 Tsai Lun이 종이에서 종이를 만드는 과정을 배웠다고 주장합니다. 말벌 (점착성 타액을 씹어 적신 나무 섬유로 둥지를 만듭니다) τετράς 그리스어에서 번역 - 4).
그러나 밀랍에 새겨진 비문은 수명이 짧고 기록 보존 문제가 매우 시급했습니다.
