Управління освіти і науки запорізької обласної державіної адміністрації

ДНЗ «ЗАПОРІЗЬКЕ ВИЩЕ ПРОФЕСІЙНЕ УЧИЛИЩЕ СФЕРИ ПОСЛУГ»

 

Курсова робота

З предмету: «Технологія комп’ютерної

Обробки інформації»

На тему: «ЗОВНІШНЯ ПАМ’ЯТЬ»

Виконала учениця групи № 19-19а

Соболенко Анастасія Денисівна

Перевірила викладач Маляревич О. М.

Допущено до захисту

з оцінкою ______________

 

 

Зовнішня пам’ять

 

ЗМІСТ

ВСТУП
1. ЗОВНІШНЯ ПАМ’ЯТЬ
1.1. ФЛЕШ ПАМ’ЯТЬ
1.1.1. Призначення
1.1.2. Складові
1.1.3. Принцип дії
1.1.4. Можливі несправності
1.1.5. Переваги та недоліки
1.2. КОМПАКТ ДИСКИ
1.2.1. Призначення
1.2.2. Складові
1.2.3. Принцип дії
1.2.4. Можливі несправності
1.2.5. Переваги та недоліки
1.3. ТВЕРДИЙ ДИСК
1.3.1. Призначення
1.3.2. Складові
1.3.3. Принцип дії
1.3.4. Можливі несправності
1.3.5. Переваги та недоліки
ОХОРОНА ПРЦІ
ВИСНОВОК
СПИСОК ЛІТРАТУРИ
ДОДАТОК

 

ВСТУП

Внешняя память компьютера

В последние два десятилетия массовое производство персональных компьютеров и стремительный рост Интернета существенно ускорили становление информационного общества в развитых странах мира.
В информационном обществе главным ресурсом является информация, именно на основе владения информацией о самых различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность. Большая часть населения в информационном обществе занята в сфере обработки информации или использует информационные и коммуникационные технологии в своей повседневной производственной деятельности.
Для жизни и деятельности в информационном обществе необходимо обладать информационной культурой, т.е. знаниями и умениями в области информационных технологий, а также быть знакомым с юридическими и этическими нормами в этой сфере.
Информационный подход к исследованию мира реализуется в рамках информатики, комплексной науки об информации и информационных процессах, аппаратных и программных средствах информатизации, информационных и коммуникационных технологиях, а также социальных аспектах процесса информатизации.

Внешняя память — это память, предназначенная для длительного хранения программ и данных. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер

Дисковод (накопитель) — устройство записи/считывания информации. Накопители имеют собственное имя – буква латинского алфавита, за которой следует двоеточие. Для подключения к компьютеру одного или несколько дисководов и управления их работой нужен Дисковый контроллер

Носитель информации (носитель записи) – материальный объект, способный хранить информацию. Информация записывается на носитель посредством изменения физических, химических и механических свойств запоминающей среды

По типу доступа к информации внешнюю память делят на два класса:

Устройства прямого (произвольного) доступа – время обращения к информации не зависит от места её расположения на носителе;

Устройство последовательного доступа – такая зависимость существует

В состав внешней памяти входят:

1) Флеш память

2) СД диск

3) Жосткий диск

 

1. ЗОВНІШНЯ ПАМ'ЯТЬ

Зовнішня пам'ять - це пам'ять, що реалізована у вигляді зовнішніх, відносно материнської плати, пристроїв із різними принципами збереження інформації і типами носія, призначених для довготривалого зберігання інформації. Зокрема, в зовнішній пам'яті зберігається все програмне забезпечення комп'ютера. Пристрої зовнішньої пам'яті можуть розміщуватись як в системному блоці комп'ютера так і в окремих корпусах. Фізично зовнішня пам'ять реалізована у вигляді накопичувачів, такі як:

Флеш-пам'ять

Компакт-диски

Твердий диск

1.1 ФЛЕШ-ПАМ'ЯТЬ

Флеш-па́м'ять — це тип довготривалої комп'ютерної пам'яті, вміст якої можна видалити чи перепрограмувати електричним методом.

Призначення

На відміну від англ. Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory, дії стирання виконуються лише блоками, на які розділений весь об'єм флеш-пам'яті. У перших розробках флеш-пам'яті весь об'єм складався лише з одного блока, її чіп повинен був очищуватись повністю за один раз. При значно меншій ціні та значно більших об'ємах флеш-пам'яті у порівнянні з EEPROM, вона стала домінуючою технологією у випадку, коли необхідно довготривале, стійке збереження інформації. Приклади її застосування найрізноманітніші: від цифрових аудіоплеєрів, камер до мобільних телефонів і КПК. Флеш-пам'ять також використовується в USB флеш-дисках («пальчикового» або «переносного диску»), які зазвичай використовуються для збереження та передавання даних між двома комп'ютерами. Деяку популярність вона отримала в геймерському світі, де часто використовували EEPROM'и чи залежну від живлення SDRAM пам'ять для збереження інформації щодо прогресу гри.

Флеш пам'ять — це один з типів пам'яті, яка може на довготривалий час зберігати певну інформацію, зовсім не використовуючи живлення. Крім цього, флеш-пам'ять має високу швидкість доступу до даних (хоча вона не настільки висока як у DRAM), кращий опір до зовнішніх впливів (кінетичний шок, вібрація, температура) та менше енергоспоживання, ніж у жорстких дисків. Ці характеристики пояснюють популярність флеш пам'яті для приладів, що залежать від батарейного живлення. Носії пам'яті, виконані з використанням флеш пам'яті (наприклад, карти пам'яті), набагато краще переносять зовнішні впливи та мають менший фізичний розмір, ніж інші носії даних (жорсткі диски, CD-ROM, DVD-ROM, магнітні стрічки).

Складові

Флеш-пам'ять доступна у декількох швидкостях. Деякі визначають швидкість приблизно в 2 Мб/с, 12 Мб/с, і т. д. Проте інші карточки просто мають рейтинг 100×, 130×, 200×, і т. д. Для таких карток за 1× беруть швидкість 150 Кб/с. Це була швидкість, якою могли передавати інформацію перші CD прилади, і її запозичили флеш картки пам'яті. Хоча коли порівнювати 100× карточку до карточки, яка передає зі швидкістю в 12 Мб/с використовують такі перетворення:

· 150 КБ × 100 = 15 000 Кб/с

Щоб перетворити Кб в Мб, ділимо на 1024:

· 15 000Кб ÷ 1024 = 14.65 Мб/с

Хоча насправді 100x картки на 2.65 Мб/с швидші, ніж картки, які вимірюються у швидкості в 12 Мб/с.

Принцип дії

Флеш пам'ять зберігає інформацію в масиві «комірок», кожна з яких традиційно зберігає по одному біту інформації. Кожна комірка — це транзистор із плавним затвором. Новіші пристрої (інколи їх ще називають багатозарядними пристроями) можуть містити більше, ніж 1 біт в комірці, використовуючи два чи більше рівні електричних зарядів, розташованих при плаваючому затворі комірки.

У флеш пам'яті типу NOR кожна комірка схожа на стандартний MOSFET (оксидний напівпровідниковий польовий транзистор), але у ній є не один затвор, а два. Як і будь-який інший польовий транзистор, вони мають контрольний затвор (КЗ), а, окрім нього, ще й інший — плаваючий (ПЗ), замкнений всередині оксидного шару. ПЗ розташований між КЗ і підкладкою. Оскільки ПЗ відокремлений власним заізольованим шаром оксиду, будь-які електрони, що попадають на нього відразу потрапляють в пастку, що дозволяє зберігати інформацію. Захоплені плаваючим затвором електрони змінюють (практично компенсують) електричне поле контрольного затвору, що змінює порогову напругу (V_п) затвору. Коли з комірки «зчитують» інформацію, до КЗ прикладають певну напругу, в залежності від якої в каналі транзистора протікатиме або не протікатиме електричний струм. Ця напруга залежить від V_п комірки, яка в свою чергу контролюється числом захоплених плаваючим затвором електронів. Величина порогової напруги зчитується і перекодовується в одиницю чи нуль. Якщо плаваючий затвор може мати кілька зарядових станів, то зчитування відбувається за допомогою вимірювання сили струму в каналі транзистора.

Для запису інформації в "комірку" NOR необхідно зарядити плаваючий затвор. Цього досягають за допомогою тунельного ефекту, пропускаючи через канал транзистора порівняно високий струм, та подаючи на контрольний затвор підвищену напругу. При цьому виникають гарячі електрони, що мають достатню енергію для подолання оксидного шару та потрапляння на ізольований затвор.

Для очищення плаваючого затвору від електронів (стирання інформації) між контрольним затвором та стоком прикладають значну напругу зворотньої, ніж при запису, полярності, яка створює сильне електричне поле. Захоплені плаваючим затвором електрони висмоктуються цим полем, тунелюючи через оксидний шар.

У приладах з однотипною напругою (теоретично всі чипи, які доступні нам на сьогоднішній день) ця висока напруга створюється генератором підкачки заряду. Більшість сучасних компонентів NOR-пам'яті розділені на чисті сегменти, які часто називають блоками чи секторами. Всі комірки пам'яті в блоці повинні бути очищені одночасно. На жаль, метод NOR може в загальному випадку обробляти лише одну частину інформації типу byte чи word.

NAND-пам'ять використовує тунельну інжекцію для запису і тунельний випуск для вилучення. NAND'ова флеш-пам'ять формує ядро легкого USB-інтерфейсу запам'ятовуючих приладів, які також відомі як USB-флешки.

Тоді, коли розробники збільшують густину флеш приладів, індивідуальні комірки діляться і кількість електронів в будь-якій комірці стає дуже малою. Парування між суміжними плаваючими затворами може змінити характеристики запису комірки. Нові реалізації, такі як заряджені пастки флеш-пам'яті, намагаються забезпечити кращу ізоляцію між суміжними комірками.

Можливі несправності

1.Логічні несправності;

2.Механічні поломки;

3.Пошкодження електричні та теплові;

4.Збої в роботі контролера;

5.Збої і знос флеш-пам'яті.

 

Переваги та недоліки

Переваги

· Мала маса, безшумність під час роботи, портативність.

· Усі сучасні комп'ютери, телевізори, материнські плати та DVD-програвачі обладнані USB-гніздами.

· Експлуатація у широкому діапазоні температур.

· Висока щільність запису.

· Мають змогу зберігати данні автономно протягом 5-10 років.

· Більш стійкі до механічних впливів (ударів) порівняно з твердим диском.

· Відсутність рухливих частин, що знижує енергоспоживання у 3—4 рази

· Не чутливі до подряпин та пилу, які раніше були значною проблемою з дискетами, CD- та DVD-дисками.

Недоліки

· Обмежене число циклів запису-очищення.

· Здатні зберігати дані автономно лише протягом 5 років. Найперспективніші зразки — до 10 років.

· Швидкість запису і зчитування обмежені пропускною здатністю шини USB і самої флеш-пам'яті.

· На відміну від компакт-дисків, мають недоліки, властиві будь-якій електроніці:

· Чутливість до радіації.

· Чутливість до електростатичного розряду (зазвичай спостерігається у побуті).

· Несиметричність інтерфейсу при симетричному вигляді роз'єма призводить до того, що під'єднати флешку з першої спроби виходить не завжди. Це є недоліком багатьох роз'ємів, що проявився для USB взагалі, а для флешок особливо — з-за частого підключення-відключення.

 

Компакт диски

Компакт-диск (англ. Compact Disc, CD) — оптичний носій інформації у вигляді пластикового диска з отвором в центрі, процес запису і зчитування інформації якого здійснюється за допомогою лазера. Подальшим розвитком компакт-дисків стали DVD і Blu-ray, прообразом була грамофонна платівка.

Призначення

Спочатку компакт-диск був створений для зберігання аудіозаписів в цифровому вигляді (відомий як CD-Audio), однак у подальшому став широко використовуватися як носій для зберігання будь-яких даних (файлів) в двійковому вигляді (т. зв. CD-ROM — англ. Compact Disc Read Only Memory, компакт-диск з можливістю читання, або КД-ROM — Компакт-диск, постійний запам'ятовуючий пристрій»). Надалі з'явилися компакт-диски з можливістю не тільки читання одноразово занесеної на них інформації, але і запису (CD-R — англ. Compact Disc-Recordable, записуваний компакт-диск) і перезапису (CD-RW — англ. Compact Disc-ReWritable, перезаписуваний компакт-диск).

Формат файлів на CD-ROM відрізняється від формату запису аудіо-компакт-дисків і тому звичайний програвач аудіо-компакт-дисків не може відтворити збереженої на них інформацію, для цього потрібно спеціалізований диск(пристрій) для читання таких дисків.

Складові

Компакт-диски мають в діаметрі 12 см і спочатку вміщували до 650 Мбайт інформації (або 74 хвилини звукозапису). Проте, починаючи приблизно з 2000 року, все більше поширення одержували диски об'ємом 700 Мбайт, які дозволяють записати 80 хвилин аудіо, згодом повністю витіснили диск об'ємом 650 Мбайт. Зустрічаються і носії об'ємом 800 мегабайт (90 хвилин) і більше, однак вони можуть не читатися на деяких приводах компакт-дисків. Бувають також сингли діаметром 8,9 см[джерело не вказано 2285 днів] (не плутати з минидисками діаметром 8 см), на які вміщається близько 140 210 Мбайт даних або 21 хвилина аудіо, CD, формою нагадують кредитні картки (т. зв. диски-візитки).

Збільшення ємності збереженої інформації стало можливим завдяки повному використанню допусків на виготовлення дисків. Так, наприклад, відстань між доріжками по стандарті ECMA-130 складає 1,6 ± 0,1 мікрометра, лінійна швидкість обертання диска 1,2 або 1,4 м/с ± 0,01 м/с з пропускною здатністю 4,3218 Мбіт/с. Ємність 650 Мбайт відповідає швидкості 1,41 м/с і відстані між доріжками, рівному 1,7 мкм, а ємність 800 Мбайт — швидкості в 1,39 м/с[джерело не вказано 2329 днів] і відстані між доріжками в 1,5 мкм.

Тип	Длительность, минуты	Секторов	Макс. размер CD-DA	Макс. размер данных
байты	МиБ	байты	МиБ
		94 500	222 264 000	212,0	193 536 000	184,6
		283 500	666 792 000	635,9	580 608 000	553,7
«650MB»		333 000	783 216 000	746,9	681 984 000	650,3
«700MB»		360 000	846 720 000	807,4	737 280 000	703,1
800MB		405 000	952 560 000	908,4	829 440 000	791,0
900MB		445 500	1 047 816 000	999,3	912 384 000	870,1

Твердий диск

Тверди́й диск або Тверди́й магні́тний диск, або Накопичувач на магнітних дисках (англ. Hard (magnetic) disk drive, англ. HDD), у комп'ютерному сленгу — «вінчестер» (від англ. winchester), — магнітний диск, основа якого виконана з твердого матеріалу. У більшості ЕОМ виконує функцію енергонезалежного носія інформації (комп'ютерної пам'яті чи нагромаджувача інформації) з довільним доступом (англ. random access).

 

Призначення

На відміну від дискети, що виготовляється на основі гнучкого (лавсанового) магнітного ​​диска, інформація у твердому магнітному диску записується шляхом намагнічування шару феромагнітного матеріалу (діоксиду заліза у минулому чи сплаву кобальту тепер), що нанесений на поверхні твердих (алюмінієвих, скляних або композитних) пластин у формі диска. У твердих магнітних дисках використовується одна або декілька пластин, встановлених на одному шпинделі. Голівки зчитування-запису у робочому режимі не торкаються поверхні пластин завдяки прошарку постійно набігаючого повітря, що утворюється біля поверхні дискових пластин при швидкому обертанні. Відстань між голівкою і робочою поверхнею дискової пластини становить декілька нанометрів (у сучасних дисках близько 10 нм^[4]), а відсутність механічного контакту забезпечує тривалий термін експлуатації пристрою. За відсутності обертання дисків головки знаходяться поблизу шпинделя або за межами диска у безпечній зоні, де унеможливлюється їх нештатний контакт з поверхнею дисків.Також, на відміну від гнучких дисків, у твердих магнітних дисках носій інформації (магнітний диск) сполучений в єдиний пристрій з іншими вузлами нагромаджувача (засобами запису і зчитування, приводом та блоком електроніки). Такий твердий диск переважно використовуються як стаціонарний (незнімний) носій інформації.

Складові

Існує багато типів твердих дисків, але всі вони складаються з одних і тих же вузлів із спільним принципом роботи. Основні елементи конструкції наступні:

· пластини магнітних дисків на спільному шпинделі;

· голівки читання/запису;

· механізм приводу голівок (коромисло із сервоприводом);

· двигун приводу дисків;

· друкована плата з електричними схемами керування;

· кабелі і гнізда рознять кабелів живлення і передачі даних;

· елементи конфігурування (пермички і перемикачі).

 

Диски, двигун приводу дисків, голівки і механізм приводу голівок зазвичай поміщаються в герметичному корпусі, що має назву «гермоблок» або «блок голівок і дисків» (англ. HDA Head Disk Assembly). Інші вузли, що не входять у гермоблок (друкована плата керування, лицева панель, елементи конфігурування тощо), є знімними і поміщаються ззовні гермоблока.

Гермоблок[

Більшу частину конструкції твердого диска займає цільний металевий корпус, що захищає магнітні пластини і точну механіку від впливів навколишнього середовища. Гермоблок — це герметична область пристрою, захищена від пилу та інших дрібних частинок. Гермоблок необхідний, оскільки, навіть дуже дрібна частинка, якщо вона потрапить у вузький зазор між голівкою й поверхнею диска, може пошкодити чутливий магнітний шар і вивести з ладу твердий диск. Також корпус захищає нагромаджувач від електромагнітних перешкод, тобто відіграє роль екрана. Внутрішній простір гермоблока заповнений звичайним, але повністю очищеним від пилу повітрям. Ним не заповнюють гермоблок спеціально, просто складання здійснюється в приміщенні, де на один кубічний метр повітря припадає менше ста частинок пилу. Однак незважаючи на назву, гермоблок не зовсім герметичний. Для вирівнювання його внутрішнього тиску з атмосферним, у корпусі робиться отвір, який закритий щільним фільтром пилу. У процесі роботи, пластини обертаються, створюючи потік циркуляції повітря. Цей потік проходить крізь ще один фільтр, який забезпечує додаткове очищення.