TURINYS
ĮVADAS 41.MAGNETINIAI INFORMACIJOS KAUPIKLIAI 41.1 USB raktas 51.2 Standusis diskas (HDD) 71.3 Lankstusis diskelis 82. OPTINIAI INFORMACIJOS KAUPIKLIAI 82.1 ISTORIJA 82.2 DVD diskas 92.3 DVD-Video 102.4 DVD-Audio 112.5 DVD-ROM įrenginių greičiai 122.6 MiniDVD 132.7 DVD-RAM 132.8 Palyginimas 142.9 Kompaktinė plokštelė 152.9.1Kompaktinio disko struktūra 162.9.2 Kompaktinio disko klausymas ir įrašymas 182.9.3 Optinių įrenginių sąsaja 183. MAGNETINIŲ JUOSTŲ ĮRENGINIAI 184. MAGNETINIAI JUOSTLAIKIAI 195. KIETO KŪNO KAUPIMO ĮRENGINIAI(SOLID STATE STORAGE) YRA STACIONARŪS (BE JUDESIO) KAUPIKLIAI. 196. MASINĖS INFORMACIJOS KAUPIMO ĮRENGINIAI 197. IŠVADOS 208. LITERATŪRA 21ĮVADASPagrindinis AK1 išorinės atmintines įtaisas – stacionarus standusis diskas, kuriame saugoma kompiuteriui valdyti ir skaičiavimams atlikti reikalinga programinė įranga bei įvairūs duomenys. Informacijai į kitą AK perkelti ar laikinai saugoti skirtas lankstusis diskelis. Šiuolaikinių AK lanksčiųjų diskelių talpa siekia kelis megabaitus. Pastaruoju metu sparčiai plinta optiniai ir magnetooptiniai diskai, kuriuose duomenys rašomi ir skaitomi lazerio spinduliu. Šiuo metu AK dažniausiai aprūpinami tik skaitymui skirtu optiniu disku, kurie vadinami kompaktiniais diskais (CD-ROM), įrenginiais. Standartine vieno tokio disko talpa yra 640 megabaitu. Inžinieriai, stengdamiesi padidinti keičiamų diskelių talpą, sukūrė naujus išorinės atmintines tipus. Pavyzdžiui, vadinamajame zip diskelyje telpa 100 megabaitų (maždaug 70 kartų daugiau nei paprastame diskelyje).Paprastai išorinės atmintinės įtaisais yra vadinami visi informacijos kaupikliai, nesantys pagrindinėje plokštėje, tad prie šios kategorijos priskiriami net ir standieji diskai, kurie dažniausiai būna įmontuoti kompiuterio pagrindinio bloko viduje.
Išoriniai kaupikliai(Backing Storage) yra:• magnetinių diskų įrenginiai; • optinių diskų įrenginiai; • magnetinių juostų įrenginiai; • magnetinių kasečių įrenginiai; • kieto kūno įrenginiai; • masinės informacijos įrenginai;1.Magnetiniai informacijos kaupikliaiKiekviename kompiuteryje vis dar galima rasti įmontuotą lanksčiųjų diskelių (floppy disk) įrenginį (Paveikslėlis 4). Tai turbūt mažiausias magnetinis informacijos kaupiklis – į vieną 3,5 colių diskelį telpa tik 1,44 MB informacijos. Jie vis dar naudojami mažiems informacijos kiekiams greitai perkelti tarp kompiuterių, kurie nesujungti tinklu. Jie taip pat vis dar labai praverčia norint įdiegti į kompiuterį operacinę sistemą. Visgi galima būtų spėti, kad plintant kompiuterių tinklams bei įrašomiems kompaktiniams diskams, lanksčiųjų diskelių įrenginiai palaipsniui išnyks.Panašiu principu yra pagaminti plačiausiai naudojami informacijos kaupikliai – standieji diskai (standusis diskas – hard disk) (Paveikslėlis 3). Tai maždaug delno dydžio metalinės dėžutės, kurių viduje išsiurbtas oras, o informacija laikoma daugybėje ant vienos ašies sumautų magnetinių diskelių, tarp kurių juda informaciją rašančios ir nuskaitančios galvutės. Informacija standžiuosiuose diskuose gali išlikti ilgus metus, ji gali būti tūkstančius ir daugiau kartų trinama ir vėl įrašoma. Tačiau reikia žinoti, kad magnetai gali sugadinti jų duomenis, tai pat negalima judinti diskų, kai jie veikia: galvutės gali subraižyti diskelius. Per pastaruosius metus standieji diskai labai stipriai atpigo, o juose įrašomos informacijos kiekis šoktelėjo į viršų: dabar kompiuteriai parduodami su įmontuotais 60 – 80 GB dydžio diskais, galima nusipirkti ir per 100 GB talpos diskų. Vieno gigabaito kaina dabar yra apie 5 Lt (palyginimui: lankstusis diskelis, apie tūkstantoji gigabaito dalis, kainuoja maždaug vieną litą).Žinoma, svarbu yra ne tik informacijos kiekis, kurį gali išlaikyti kaupiklis, bet ir greitis, kuriuo tą informaciją galima pasiekti. Dabartiniai standieji diskai gali perduoti informaciją dešimčių ir šimtų megabaitų per sekundę greičiu (palyginimui: lankstieji diskeliai – tik keliasdešimt kilobaitų per sekundę). Diskų greitis proporcingas jų sukimosi dažniui, kuris matuojamas apsisukimų skaičiumi per minutę (rpm – rotations per minute). Pagal diskų prijungimo prie pagrindinės plokštės būdą jie skirstomi į IDE (Integrated Drive Electronics) bei SCSI (Small computer systems interconnect) diskus. IDE diskai pasitaiko dažniausiai, jų sukimosi greitis gali būti 5400 rmp ir 7200 rpm. SCSI diskų sparta yra didesnė (viršija 10000 rpm), tačiau jie gerokai brangesni, tad paprastai naudojami dideliuose serveriuose.
Standieji diskai gali būti įmontuoti į sisteminį bloką, bet gali būti ir nešiojamieji – prie kompiuterio prijungiami laidu ar specialia jungtimi. pasidarė nešiojamieji USB diskai, (Paveikslėlis 1) (Universal Serial Bus – Universalioji nuoseklioji jungtis), dar vadinami Flash drive arba Flash Key. Jų būna net 1 GB talpos (paprastai – 128 MB). Vienas USB disko megabaitas kainuoja apie litą, o dydis gali būti toks mažas, kad į degtukų dėžutę nesunkiai tilptų keli diskai. Galima spėti, kad jie netrukus visiškai išstums lanksčiuosius diskelius ir bus rimti konkurentai kompaktiniams diskams.1.1 USB raktasVartotojo instrukcijaUSB raktas yra išorinis informacijos kaupiklis, prie asmeninio kompiuterio jungiamas per USB prievadą. USB rakte galima kaupti duomenis, šiuo įtaisu juos nesudėtinga perkelti į kitą kompiuterį ar net specializuotą įtaisą. Šioje trumpoje instrukcijoje paaiškinta, kaip naudotis USB raktu.
Minimalūs reikalavimai sistemaiKompiuteris: suderinamas su IBM PC/AT arba „Macintosh“ su atitinkamu USB prievaduOS: „Windows“ (98 SE, ME, 2000, XP), „Linux“ (ne senesnis kaip 2.4 branduolys), „Mac OS“ (9.0 arba vėlesnė)Sąsaja: USBLaisva vieta diskiniame kaupiklyje: ne mažiau 3 MB
Pastaba: „Windows 98 SE“ gali prireikti papildomos tvarkyklės – „Mass Storage Driver“
NaudojimasUSB raktą sudaro du pagrindiniai komponentai – USB jungtis ir atmintinė (dažniausiai – „Flash“). Priklausomai nuo tikslaus USB rakto modelio, kai kurių iš jų USB jungtys gali būti uždengtos specialiu dangteliu.
• Nuimkite USB rakto jungties dangtelį (jei jis yra).• Įstatykite USB rakto kištuką į asmeninio kompiuterio USB prievadą. Patikrinkite, ar kištukas nukreiptas teisingai. Jei kištuko įstumti nepavyksta, jokiu būdu nespauskite jo jėga. Dar kartą patikrinkite, ar kištukas nukreiptas teisingai ir ar mėginate įstatyti jį į tinkamą jungtį. Jei USB rakto įstatyti nepavyksta, kreipkitės į pardavėją.• USB raktą prijungus prie kompiuterio jis atpažįstamas automatiškai. Daugeliu atvejų kompiuteryje parodomas naujas loginis diskas, iš kurio galite perskaityti arba įrašyti informaciją. Operacijų sistemoje „Windows“ šio loginio disko turinį galite pamatyti dusyk spragtelėję „My Computer“, o po to – „Removable Disk (E:)“ piktogramą (vietoje E: gali būti rodoma ir kita raidė – tai priklauso nuo kompiuterio techninės įrangos komplekto).• Baigę naudotis USB raktu, jį galite tiesiog išimti. Tačiau „Windows ME“ / „Windows 2000“ operacinėse sistemose prieš išimant USB raktą būtina jį išregistruoti. Tai daroma dusyk spragtelėjus „Windows“ užduočių juostoje rodomą „Safely Remove Hardware“ piktogramą (Paveikslėlis 2). Atsidariusiame lange pasirinkite įtaisą, kurį pageidaujate išregistruoti ir spragtelėkite „Stop“ mygtuką. Tada įtaisą galite saugiai išimti.
Pastabos:Naujai atsiradusiame loginiame diske rodomas USB rakto turinys.USB rakte gali būti šviesos indikatorius, kuriuo rodoma kreiptis (skaitymas arba rašymas į USB raktą). Kreipties metu (t.y., kai šviesos indikatorius veikia) išimti USB raktą iš kompiuterio draudžiama. Nepaisydami šios rekomendacijos galite prarasti svarbius duomenis.Kitose OS (ne „Windows“) USB rakto naudojimas gali būti ir kitoks. Tikslias USB kaupiklių instrukcijas žr. atitinkamos operacinės sistemos instrukcijoje.Kai kurie USB raktai gali būti pateikti su specialia programine įranga, kuria nustatomos prieigos teisės ir pan. Dėl to tokie raktai gali būti naudojami ir kitaip. Daugiau informacijos – žr. USB rakto ir atitinkamos programinės įrangos instrukcijose.1.2 Standusis diskas (HDD)Kietasis diskas – duomenų saugojimo įrenginys. Priešingai nei laikinojoje atmintinėje duomenys kietajame diske išlieka ir išjungus elektros srovę. Kietasis diskas susideda iš kietų (iš to kilo ir pavadinimas) neįsimagnetizuojančių (aliumininių, stiklinių ar pan.) diskų (nepainiojant su paties įrenginio pavadinimu toliau vadinamų plokštelėmis), padengtų magnetine danga (dažniausiai geležies(III) oksidu), magnetinių galvučių, kitos elektroninės įrangos ir ją reguliuojančio kontrolerio, sujungtų į vieną įtaisą. Dažniausiai naudojami vidiniai kietieji diskai, kaip kompiuterio ar kito įrenginio dalys, nors būna ir išorinių. Vidiniai diskai su kompiuteriu dažniausiai jungiami ATA, SCSI, Serial ATA, išoriniai – USB, Firewire (IEEE1394) interfeisais.
Visi magnetiniai diskai konstruojami tuo pačiu principu: viena ar kelios magnetine medžiaga padengtos plokštelės, pritvirtintos prie veleno, kartu su informacijai įrašyti ir skaityti skirtomis specialiomis galvutėmis bei varikliais, sukančiais diską reikiamu greičiu ir stumdančiais galvutes, uždaromos hermetiškame korpuse. Toks darinys dydžiu prilygsta pusei nestoros knygos.Šiuolaikinių AK standžiųjų diskų talpa siekia keliolika ar net keliasdešimt gigabaitų. Kitas svarbus šių diskų parametras – informacijos išrinkimo trukmė, siekianti 7-10 ms. Diskuose esanti informacija į pagrindinę kompiuterio atmintinę (taip pat ir priešinga kryptimi) perkeliama kelių ar keliolikos MB/s sparta, o labai dideliu greičiu besisukančių diskų (7200 aps/min ir net 10800 aps/min.) – apie 60 MB/s.Paveikslėlis 5 Vienas pirmųjų kietųjų diskų, pagamintas IBM1.3 Lankstusis diskelisInformacijai į kitą AK perkelti ar laikinai laikyti skirtas lankstusis diskas arba diskelis, kuris įrašomas naudojant diskelių įrenginys.Paveikslėlis 4 . Lankstusis diskelis ir jo įrenginysTai apvali 3,5 colio (maždaug 9 cm) skersmens plastikinė plokštelė, padengta magnetinės medžiagos oksidais ir specialiu apsauginiu lako sluoksniu. Siekiant juos apsaugoti nuo mechaninių pažeidimų, dulkių ir kitų išorės poveikių, diskeliai įdedami į standų plastmasinį vokelį. Šiuolaikinių standartinių diskelių (jie būna pažymėti raidėmis HD (angl. High Density) talpa – 1,44 MB, o kai kurie įtaisai ir aukštos kokybės diskeliai (jie būna pažymėti raidėmis ED – Extra-High Density) leidžia įrašyti dvigubai daugiau informacijos (2,88 MB). Diskeliuose esanti informacija į pagrindinę kompiuterio atmintinę (taip pat ir priešinga kryptimi) perkeliama maždaug 0,1 MB/s sparta.2. Optiniai informacijos kaupikliai2.1 ISTORIJAPirmasis optinis diskas, kuris buvo nuskaitomas ir įrašomas naudojant optinius įrenginius (lazerius) buvo sukurtas vėlyvaisiais 1960. Džeimsas Raselas (James T. Russel) sukūrė sistemą, kuri galėjo įrašyti ir skaityti audio/video diskus naudojant šviesą, t.y. be tiesioginio kontakto tarp disko ir nuskaitymo (įrašymo) galvutės. Raselas sukūrė šviesai jautrų diską, kuris sugebėjo saugoti informaciją vieno mikrono platumo takeliuose, kuriuose buvo šviesūs-tamsūs taškeliai. Taškeliai buvo nuskaitomi lazerio ir paverčiami į elektrinį signalą, kurį įgarsindavo arba atvaizduodavo specialios sistemos – dekoderiai. Raselo įkurta kompanija pirmajį diskų grotuvą pagamino 1980 metais. Tačiau ši technologija taip ir nepaplito iki tol, kol jos nepradėjo plėtoti SONY ir PHILIPS. 1982 metais, SONY ir PHILIPS išleido pirmajį kompaktinių diskų formatą (CD), kuris buvo pavadintas CD-DA (Compact Disk Digital Audio). Bėgant metams, kompanijos sukūrė naujų standartų, reikalingų vis didėjantiems poreikiams patenkinti. Digatal Versatile disc (DVD) buvo sukurtas 1994 metais, kai buvo pristatyti dar du formatai – Super Diskas (SD) ir daugialypės terpės formatas (Multimedia CD arba MMCD). Gamintojams niekaip nepavyko susitarti dėl vieningo formato iki pat 1996 metų. Tais metais DVD buvo pasirinktas kaip bendras ir visiems gamintojams tinkamas standartas. Po kelių metų DVD pasivijo ir aplenkė savo galimybėmis jau nusistovejusį CD formatą, buvo sukurti ir vis dar kuriami nauji formatai ir jų modifikacijos.WORM (Write Ones Read many)panašus į fiksuotų magnetinių diskų įrenginį , čia duomenys į diską rašomi jų šabloną įdedant į diską didelio tikslumo lazerinio spinduliu. Duomenų skaitymas atliekamas taip pat kaip ir CD atveju. WORM diskai yra keičiami. Jie atrodo kaip ir CD diskai, turi 40 000 takelių, kurie dalijami į 25 sektorius, yra iki 1 Gbaito talpos. Naudojami sistemose su dideliais priimamos informacijos srautais, norint ją panaudoti kitais kartais.
EO (Erasble Optical) įrenginys į diską įkaitina dėmes ant disko paviršiaus, kuris yra padarytas iš specialaus lydinio. Magnetinei molekulei lydinio paviršiuje magnetinio lauko yra išrikiuojamos, kai jas įšildo lazerio spindulys, bet ataušusios palieka įmagnetinta pusiau pralaidų šabloną, kuris yra panašus į magnetiniame diske esantį. Čia duomenis gali būti perrašomi, tačiau rašymo ir skaitymo greičiai yra daug lėtesni negu WORM.2.2 DVD diskasDVD yra optinis diskas informacijai skaitmenine forma įrašyti, saugoti ir platinti. Originaliai DVD diskas buvo skirtas aukštos kokybės vaizdo ir garso filmams platinti, sutrumpinimas frazės – “digital video disk” (skaitmeninis video diskas), vėliau įgavęs platesnę paskirtį – saugoti ir platinti ne tik filmus, bet ir kitus duomenis, įrašytus skaitmenine forma, ir buvo pervadintas “digital versatile disk” (skaitmeninis universalus diskas). DVD disko išvaizda paprastai identiška kompaktiniam diskui.DVD diske gali būti:• DVD-Video (filmai – vaizdas ir garsas) • DVD-Audio (aukštos kokybės garsas) • DVD-Data – (duomenys skaitmeniniu formatu) Diskas gali būti:• DVD-ROM (tik skaitymui, įrašytas konvejeriu) • DVD+R/RW (R=Įrašomas vieną kartą (Recordable), RW = Perrašomas daug kartų (ReWritable)) • DVD-R/RW (R=Įrašomas vieną kartą (Recordable), RW = Perrašomas daug kartų (ReWritable)) • DVD-RAM (Tiesioginės kreipties perrašomas (random access rewritable))Įrašymo įrenginys DVD-R/RW diskams skiriasi nuo naudojamo DVD+R/RW diskams, todėl įsigyjant diską reikia žinoti turimo įrenginio tipą. Įrašyti ar perrašyti DVD-R/RW ar DVD+R/RW diskai gali būti skaitomi nepriklausomai nuo įrenginio tipo.Duomenys diske gali būti įrašyti į vieną ar abi puses, po vieną ar du sluoksnius kiekvienoje pusėje:• DVD-5: vienpusis, vieno sluoksnio, 4,7GB • DVD-9: vienpusis, dviejų sluoksnių, 8,5GB • DVD-10: dvipusis, po vieną sluoksnį kiekvienoje pusėje, 9,4GB • DVD-14: dvipusis, dvisluoksnis vienoje pusėje, viensluoksnis – kitoje, 13,2GB • DVD-18: dvipusis, dvisluoksnis abiejose pusėse, 18,8GB
Vizualiai DVD-ROM’o talpa gali būti nustatoma apžiūrint disko puses. Dvisluoksnė pusė dažniausiai aukso spalvos, viensluoksnė pusė – sidabrinės, kaip kompaktinis diskas.Visų fizinių tipų diskuose gali būti bet kurio tipo informacija. 2003 metais pasirodė pirmieji dvisluoksniai DVD+R, o 2004 ir dvisluoksniai DVD-R diskai.DVD Forumas, susikūręs 1995, sukūrė oficialų DVD-R(W) standartą. Vėliau dėl įvairių priežasčių susikūrė DVD+RW Aliansas (DVD+RW Alliance) ir sukūrė naują DVD+R(W) standartą.2.3 DVD-VideoVideo diskas su filmu ar kita vaizdo medžiaga, pastaruoju metu vis labiau keičiantis videokasečių (VHS) bei VCD standartus. Jame įmanoma įrašyti vaizdą gera kokybe, kiek aukštesne vaizdo raiška, o taip pat su erdvinio garso (pvz., 5,1 Surround) palaikymu. DVD Video galima žiūrėti kompiuterio monitoriuje ar per specialius prie televizorių jungiamus leistuvus, tačiau paprastas televizorius negali išgauti maksimalios kokybės vaizdo, tam reikia HDTV televizoriaus. Taip pat DVD suteikia galimybę rodyti subtitrus (dažnai pasirenkant vieną iš galimų kalbų), kai kuriais atvejais (daugiausia pornografiniuose filmuose) galima pasirinkti, iš kokio taško stebėti veiksmą filme.Pagrindinis DVD Video trūkumas lyginant su kitomis vaizdo saugojimo sistemomis yra tas, kad dėl kino studijų siekio kontroliuoti filmų paplitimą, buvo įvesti DVD regionai, kur viename regione pirktas DVD neveiks kitame regione įsygytame leistuve ar DVD-ROM, tad, pavyzdžiui, parsivežę DVD iš JAV, Europoje jo galit ir nepaleisti.2.4 DVD-Audio
DVD tipai: DVD-ROM/+R/+R DL/+RW/-R/-RW/-RAMDVD-ROM diskai yra gaminami, spausdinami panašiai kaip CD. Šviesą atspindintis paviršius sidarbo ar aukso spalvos. Jie būna vienpusiai viensluoksniai, vienpusiai dvisluoksniai, dvipusiai viensluoksniai ir dvisluoksniai. DVD įrašymo įrenginiai atsirado Japonijoje 2000 metais, veliau ir visame pasaulyje, su jau pažįstamom kovom dėl vieno ar kito formato dominavimo rinkoje. DVD įrašymo įrenginiai turi specialų įrašymo elementą, gali naudoti vieną ar abi disko puses. Disko talpa matuojama GB per pusę:Į DVD-R diskus galima įrašyti iki 4,7 GB panašiu būdu kaip ir į CD-R diskus. Formatas palaikomas DVD Forumo. Įrašytas ir išbaigtas diskas bus nuskaitomas daugumos DVD-ROM grotuvų. Į DVD-RW diskus galima įrašyti iki 4,7 GB panašiu būdu kaip ir į CD-RW diskus. Formatas palaikomas DVD Forumo. Skaityti DVD-RAM (dabartinės specifikacijos versija 2,1) diskams reikalinga speciali įranga (DVD-RAM diskai dažniausiai naudojami su specialiais įdėklais – “kartridžais”). Didžiausia talpa – 9,4GB (4,7GB kiekvienoje pusėje). DVD+R palaiko iki 16x greitį. Kaip ir DVD-R įrašomas vieną kartą. Formatas palaikomas DVD+RW Alianso. DVD+R DL, kitaip – DVD+R9 – dvisluoksnis DVD+R. Talpina iki 8,5GB duomenų. DVD+RW – kaip ir DVD-RW – perrašomas DVD diskas, palaikantis iki 4x greitį. Talpa kaip ir DVD-RW – 4,7GB. Formatas palaikomas DVD+RW Alianso. Visi minėti formatai taip pat būna ne tik 12, bet ir 8 cm (3 inčų) dydžio DVD mini diskai (ne mini-DVD, kas aprašo DVD duomenis CD diske), talpinantys iki 1,5 GB.
Rašymo ir skaitymo greičiai skiriasi, nes rašymas reikalauja papildomų veiksmų, taip pat rašymo greičiai virš 6x naudoja žemesnį rašymo greitį kai kurioms disko vietoms.2.5 DVD-ROM įrenginių greičiaiSkirtingai nuo CD-ROM įrenginių, kuriems prireikė ilgų metų pasiekti 2x, 3x, ir didesnius sukimosi greičius, greitesni DVD-ROM įrenginiai atsirado jau pirmais metais. 1x DVD-ROM įrenginys turi 1,321 MB/s (11,08*10^6/8/2^20) duomenų perdavimo greitį, su padidintais perdavimo greičiais iki 12 MB/s ar daugiau. 1x greičio DVD-ROM įrenginio duomenų perdavimo greitis grubiai atitinka 9x CD-ROM įrenginį (1x CD-ROM įrenginys perduoda duomenis 150 KB/s, ar 0,146 MB/s greičiu). DVD fizinio sukimosi greitis yra 3 kartus didesnis CD sukimosi greičiui (1x DVD apsisukimas ~ 3x CD apsisukimai), bet dauguma DVD-ROM įrenginių padidina motoro greitį, kai skaitomas CD diskas, gaunant 12 ar daugiau kartų didesnį našumą. Įrenginys pažymėtas “16x/40x” skaito DVD 16 kartų, o CD diską – 40 kartų greičiau nei pirmieji CD-ROM įrenginiai. DVD-ROM diskai būna 1x, 2x, 4x, 4,8x, 5x, 6x, 8x, 10x ir 16x greičių, deja jie dažniausiai nepasiekia ilgalaikio duomenų perdavimo maksimaliu greičiu. Didžiausias DVD ir CD greitis reiškia duomenų iš išorinio disko krašto, kuris sukasi greičiau, skaitymo greitį. Vidutinis duomenų perdavimo greitis yra žemesnis nei maksimalus. Daugumos 1x DVD-ROM įrenginių ieškojimo greitis – 85-200 ms ir kreipties greitis – 90-250 ms. Naujųjų įrenginių ieškojimo greitis būna net 45 ms.(Lentelė 1)
Lentelė 1.
DVD įrenginio greitis Duomenų perdavimo greitis Disko įrašymo laikas* Atitinkamas CD greitis CD skaitymo greitis1x 11,08 Mbps (1,32 MB/s) 53 min. 9x 8x-18x2x 22,16 Mbps (2,64 MB/s) 27 min. 18x 20x-24x4x 44,32 Mbps (5,28 MB/s) 14 min. 36x 24x-32x5x 55,40 Mbps (6,60 MB/s) 11 min. 45x 24x-32x6x 66,48 Mbps (7,93 MB/s) 9 min. 54x 24x-32x8x 88,64 Mbps (10,57 MB/s) 7 min. 72x 32x-40x
10x 110,80 Mbps (13,21 MB/s) 6 min. 90x 32x-40x16x 177,28 Mbps (21,13 MB/s) 4 min. 144x 32x-40×2.6 MiniDVD MiniDVD (daugiau žinomas kaip miniDVD) yra paprastas CD-R(W) su jame įrašytais DVD duomenimis. DVD diske galima sutalpinti keletą gigabaitų duomenų, o į CD-R(W) tik 700Mb, todėl reikia keleto ar net keliolikos CD-R(W), kad sutalpinti vieną filmą DVD formatu. Ne visi DVD grotuvai gali rodyti miniDVD.2.7 DVD-RAMDVD-RAM laikmena gali būti atpažinta pagal daugybę mažų kvardratėlių ant jo duomenų nešėjo paviršiaus.DVD-RAM (DVD-Random Access Memory) yra disko specifikacija, kurią 1996 metais pristatė DVD forum organizacija. Ji apibrėžia daug kartų perrašomą DVD-RAM laikmeną ir jam skirtus DVD įrašymo įrenginius. Nuo 1998 šios laikmenos yra naudojamos kompiuteriuose, vaizdo kamerose ir asmeniniuose vaizdo grotuvuose, tačiau jos nėra labai paplitusios.Palyginus DVD-RAM su kitais įrašančiais DVD formatais, jis yra artimiausias kietojo disko technologijai, nes, skirtingai nuo ilgų spiralinių takelių, naudojamų kituose formatuose, laikmena sudaryta iš koncentrinių takelių. Priešingai nuo konkuruojančių DVD+R, DVD-R, DVD+RW ir DVD-RW formatų, šios laikmenos įrašymui ir skaitymui kompiuteriuose specialios DVD įrašymo programinės įrangos nereikia. Juos galima pasiekti kaip įprastus kietuosius diskus.SpecifikacijaNuo Internationale Funkausstellung Berlin 2003 specifikacija buvo parduodama RAM Promotion Group (RAMPRG) (RAM skatinimo grupės), į kurią įeina Hitachi, Toshiba, Maxell, LG Electronics, Matsushita/Panasonic, Samsung ir Teac. DVD-RAM skaitosi ypatingai patikimas formatas, nes turi savyje įtrauktą klaidų kontrolę ir trūkumų valdymo sistemą (Defect management system).Specifikacijų versijų skirtumai DVD-RAM 1.0Vienpusis, viensluoksnis diskas, kurio talpa 2.58 GB Dvipusis, viensluoksnis diskas, kurio talpa 5.16 GB DVD-RAM 2.0Vienpusis, viensluoksnis diskas, kurio talpa 4.7 GB Dvipusis, viensluoksnis diskas, kurio talpa 9.4 GBTaip pat egzistuoja fiziškai mažesni 80mm skersmens diskai, kurių viensluoksnių diskų talpa 1.46 GB, tačiau jie rečiau sutinkami. Pradžioje šie diskai buvo parduodami specialiuose kartridžuose, tačiau naujesni DVD įrašymo įrenginiai jau gali dirbti ir su diskais be jų, o kai kurie ir išvis nebepalaiko kartridžų.SuderinamumasPagrindinės operacinės sistemos, kaip Microsoft Windows, Linux ar Mac OS X, tiesiogiai palaiko DVD-RAM diskus, tačiau senesnės Windows versijos gali reikalauti papildomų tvarkyklių. Tačiau nėra labai daug optinių diskų įrenginių, kurie galėtų skaityti ar rašyti šiuos diskus.2.8 PalyginimasŠiuo metu yra trys konkuruojantys įrašomi DVD formatai: DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW.DVD-RAM labiau tinka atsarginių kopijų kūrimui ir vaizdo kameroms.
DVD-RAM privalumai
• Ilgaamžiškumas – be fizinių pažeidimų, duomenys galima išlaikyti kaip minimum 30 metų. Nors manoma, kad tai tik teorinis teiginys, neturintys tvirtų įrodymų. • Jie gali būti įrašomi daugiau kaip 100000 kartų (tuo tarpu kai DVD±RW apie 1000). Greitesni DVD-RAM diskai palaiko mažiau perrašymų (3x greičiu: 100000, 5x: 10000), bet visgi vistiek daugiau už DVD±RW. • Nereikia papildomos DVD įrašymo programinės įrangos • Greitas mažų failų pasiekiamumas diske • Automatinis duomenų tikrinimas, įrašant juos į laikmeną • Tvirtas, plastikinis kartridžas, apsaugantis diską • Vaizdo įrašinėjimo įrenginiuose įmanomas DVD-RAM įrašymas ir peržiūra vienu metu • Nereikalinga disko finalizacija
DVD-RAM trūkumai
• Dauguma DVD įrenginių nepalaiko DVD-RAM • DVD-RAM yra brangesnė už kitų tipų DVD laikmenas • DVD+RW ir DVD-RW gali būti įrašyti greičiau nei DVD-RAM, ypač esant dideliems duomenų kiekiams. Taip pat duomenų įrašymą sulėtina ir automatinis duomenų tikrinimas. Nors neseniai išleisti DVD-RAM 12x ir anonsuojami DVD-RAM 16x greičių diskai gali panaikinti šį teiginį.2.9 Kompaktinė plokštelė
Kompaktinė plokštelė arba Kompaktinis diskas (CD) – optinis diskas informacijai skaitmenine forma įrašyti, saugoti ir platinti. Pagal įrašymą CD būna vienkartinis (į CD-ROM diską informacija įrašoma gamykloje, į CD-R diską informaciją vieną kartą gali įrašyti naudotojas) ir daugkartinis (CD-RW) informacijai įrašyti ir ištrinti kelis tūkstančius kartų. Pagal informacijos formatą (failų sistemą) – būna audio diskai – CD-DA ir duomenų diskai – CD-ROM.Vienkartinis kompaktinis diskas (CD-R) gaminamas iš polikarbamidinio plastiko, kuris dengiamas organinių dažų sluoksniu informacijai įrašyti, šviesą atspindinčiu metalo sluoksniu (pvz., aliuminio lydinio) informacijai skaityti ir apsauginiu sluoksniu.Daugkartiniame kompaktiniame diske (CD-RW) sluoksnis informacijai įrašyti atskiriamas dielektriko sluoksniais (skirtais informacijos įrašymo metu susidariusiai šilumai sklaidyti).Skaitmeninė informacija į kompaktinį diską įrašoma štampuotų ar lazeriu išdegintų duobučių pavidalu, žiediniais takeliais. Pirmas takelis yra prie disko centro, paskutinis – palei kraštą. Duobučių gylis ~ 0,12μm (0,00012mm), plotis 0,6 μm (0,0006mm), ilgis 0,9-3,3 μm. Ir skaitomas optiniu kaupikliu arba kompaktinių diskų grotuvu.Kompaktiniai diskai yra vienpusiai ir įvairaus skersmens: 80 mm (informacijos talpa 180-200 MiB) arba 120 mm skersmens (informacijos talpa 650-900 MiB).Visų CD grotuvų išėjimuose gaunami analoginiai ir (arba) skaitmeniniai elektriniai signalai. Jie, prireikus, dar dekoduojami išoriniuose įrenginiuose, verčiami analoginiais atskirų garso ir vaizdo kanalų signalais, stiprinami ir siunčiami į atskirų stereokanalų garsiakalbius arba akustines sistemas ir displėjus.Paveikslėlis 6. CD skaitymo-rašymo įrenginys. Kairėje matyti slankiojanti lazerinė galvutė, centre – diską sukantis įtaisasCD skaitymo-rašymo įrenginys. Kairėje matyti slankiojanti lazerinė galvutė, centre – diską sukantis įtaisasIstorijaMuzikai skirtus kompaktinius diskus (CD-DA) 1978-1979 metais pradėjo sukūrė Sony ir Philips kompanijos, tačiau dėl RIAA spaudimo, diskai nebuvo pradėti gaminti iškart: muzikos industrija buvo suinteresuota maksimaliai panaudoti esamus vinilinių plokštelių bei audiokasečių gamybos pajėgumus, taip pat, buvo bijoma, kad geri skaitmeniniai įrašai gali būti panaudoti kaip etaloniniai, piratinėms audiokasetėms gaminti. Masinė CD-DA tipo diskų gamyba prasidėjo 1982-1983, tačiau išpopuliarėjo jie tik keleriais metais vėliau. CD-ROM diskų specifikacija paskelbta 1984 metais, tačiau dėl to, kad jie buvo neįrašomi, o pačių CD-ROM įrenginių kaina buvo labai didelė, jų gamyba ėmė populiarėti tik apie 1987-1988 (pirma kompaktiniuose diskuose platinta programa buvo 1987 išleista Microsoft Bookshelf).2.9.1Kompaktinio disko struktūraPagal raudonąją knygą, standartinis kompaktinis diskas turi būti 120 milimetrų skersmens ir 1.2 milimetro storio. Didžiąją dalį viso storio sudaro polikarbonatas arba plastikas, dar yra vienas arba daugiau metalinis (paprastai naudojama aliuminio folija) sluoksnis, nuo kurio atsispindi lazerio spinduliai, ir lako sluoksnis dengiantis visus anksčiau išvardintus sluoksnius. Kompaktinis dikas yra padalalintas į tris zonas: • LEAD IN. Ši zona saugo visą informaciją apie disko struktūrą angliškai – TOC (Table Of Contents).• Programinė zona. Joje yra saugomi visi duomenys.• LEAD OUT zona. Joje nėra jokių duomenų.
Paprastas audio diskas gali talpinti iki 74 minučių muzikos ir iki 99 atskirų takelių (dainų). Informacija diske yra suskirstoma į sektorius (antroje disko zonoje) – mažiausius galimus adresuojamus blokelius. Sektoriai yra skirtomi į loginius blokus, kurie yra mažesni už sektorius ir gali būti pasiekiami tik pagal loginį bloko numerį (LBN –Logical Block Number) esantį bloko antraštėje. Yra keletas skirtingo dydžio blokų 512, 1024, 2048, kurie gali būti naudojami skirtinguose kompaktiniuose diskuose, tačiau aišku viena – loginio bloko dydis negali būti didesnis už fizinį sektoriaus dydį. Audio informacija diskuose yra saugoma kadruose. Kadro ilgis – 1/75 sekundės. Audio srautas koduojamas 44100 dažniu ir 16 bitų gyliu per sekundę. Šiame sraute yra koduojami du kanalai – kairysis ir dešinysis. Taip užkoduoto sektoriaus dydis yra 2352 batai viename kadre. Toks sektorius atitinka fizinį bloko dydį kompaktiniame diske.
Dvigubo tankio diskai – tai technologija, kuri padidina kompaktinio disko talpumą dvigubai. Šis efektas yra pasiekiamas sumažinus takelio plotį ir tuo pačiu padidinus takelio ilgį. Visa technologija yra aprašoma Violetinėje knygoje. Tačiau ši technologija nelabai paplito, nes paprasti CD-ROM įrenginiai negalėjo nuskaityti tokių diskų. Buvo ir kitų nesuderinamumo problemų, na o šiandien vis labiau populiarėja DVD standartas, taigi DDCD gali būti visai užmirštas.2.9.2 Kompaktinio disko klausymas ir įrašymasInformacija kompaktiniame diske plastiko sluoksnyje yra įrašoma koncentriniame apskritime, prasidedančiame kompaktinio disko viduryje. Takelio plotis yra nuo 1.6 iki 2.2 mikrono pločio. Duobutės takelyje yra 0.6 mikrono pločio. Plonas metalinis sluoksnis labai gerai prisitaiko prie plastiko disko ir yra padengiamas akrilo dažais (laku). Kai kompaktinis diskas yra įdedamas į CD grotuvą, irašytas takelis skaitomas mažo intensyvumo raudonos spalvos lazeriu. Kad būtų įmanoma nuskaityti informaciją vienodu greičiu, disko sukimosi greitis kinta nuo 500 iki 200 apsisukimų per minutę. Kartais naudojami du papildomi lazeriai, padedantys kontroliuoti pirmojo lazerio fokusavimą. Duobutės ir “lygumos” yra perskaitomos lazerio, kai diskas sukasi. Duobutės ir “lygumos” skirtingai atspindi lazerio spindulius, tas skirtingas atsispindėjimas ir yra dvejetainė informacija. Spindulys krentantis į “lygumą” atsispindi tiesiai i fotodiodą, kuris sukuria elektrinį impulsą, o kai spindulys krenta į duobutę, spindulys lūžta (nukrypsta nuo tiesaus kelio) ir todėl gaunamas silpnesnis atsispindėjęs spindulys, kuris nesugeba aktyvuoti fotodiodo. Tuomet fotosrovės nėra. Priklausomai nuo duobutės ilgio, duobutė yra nulinis bitas. Skaitmeninis (vienetų ir nulių) standartas specialių įrenginių pagalba yra paverčiamas į analoginį signalą, kuris yra perduodamas audio sistemoms.2.9.3 Optinių įrenginių sąsajaSąsaja – tai jungtis tarp įrenginio ir kompiuterio. Kitaip tariant, norint prijungti CD-ROM’ą prie kompiuterio, reikia sąsajos, t.y. papildomų įrenginių, kurie komunikuotų tarp norimų sujungti įrenginių. 3. Magnetinių juostų įrenginiaiMagnetinių juostų įrenginiai kaupia informaciją į magnetinį juostą. Juostos būna 1/2, 1/4 colio, 8 mm pločio. Juostiniuose įrenginiuose su tiekiančiąja ir imančiąja rėtėmis naudojama 1/2 colio pločio ir 2400 pėdų bėgio magnetinė juosta, praeinanti pro rašymo ir skaitymo galvutes bei vakuuminius stovus, apsaugančius nuo staigių sustojimų ir startų, jėgų poveikio. Saugo iki 40MB informacijos. Duomenys kaupiami 7 – 9 takeliuose. Rašymas vyksta po bloką, praleidus įrenginį, įrašius ir vėl sustabdžius. Rašymas nevyksta greitėjimo ir stabdymo metu, eikvojant 3/4 colio joustas. Panašiai per skaitymo galvutę vyksta ir skaitymas. Informacijos pateikimo greitis čia gali būti iki 1.25 * 106 baitų per sekundę. Praktinė magnetinė talpa 20MB (dėl pauzių juostoje).4. Magnetiniai juostlaikiaiMagnetiniai juostlaikiai (cartidges) yra panašūs į kasetes įtaisai, kuriuose juosta daug tiksliau fiksuota. 1/2 colio juostlaikiuose būna 600 pėdų juostos, galinčios sukaupti 60 – 1500 MB informacijos. Duomenų skaitymo ir rašymo greitis 2.5 MB/sec ¼ colio juostolaikiai tūri 1000 pėdų juostos, galinčios kaupti 250MB informacijos. O 8 mm juostlaikiai talpina iki 10 GB informacijos5. Kieto kūno kaupimo įrenginiai(solid state storage) yra stacionarūs (be judesio) kaupikliai. Jų informacijos pasiekimo sparta yra mežesnė nei RAM ir ROM ir todėl jie netinka pagreitinei atminčiai. Jie brangūs. Šiuo metu kaip išoriniai kaupikliai naudojamos magnetinių burbuliukų (bubble) atmintys ir CCD (Charged Coupled Devices) – krūvių porų įrenginiai, pagaminti pagal MOP technologiją. CCD yra spartesni už burbuliukų atmintis, bet jie yra ištrinamų išjungus maitinimą atminčių tipas, o burbuliukų – neištrinamo tipo atmintys.
6. Masinės informacijos kaupimo įrenginiaiMasinės informacijos kaupimo įrenginiai – tai automotizuotos diskų ir juostlaikių tipo bibliotekos. Jų talpos – šimtai ir tūkstančiai Gbaitų.Fiziniai ypatumai: Voliumas(volume) – fizinė kaupimo terpė, kuri gali būti informacija įrašoma ar nuskaitoma.(pvz.:fiksuoti kieti diskai, diskų paketai, lankstus diskai, CD-ROM, disklaikiai (disk catridge), juostlaikiai (tape catridge)). Inicializacija – į disko volumą visų takelių duomenų baitus nulių įrašymas. Perinicializavimas ištrina visus duomenis. Formatavimas – pastovaus šablono tuščių sektorių įrašymas ant takelių. Diskelių formatavimo programa atlieka ir inicializaciją. Magnetinių juostų atveju formatas apsprendžiamas, kai juosta uždedama ant ritės. Duomenų blokai formatuojami, kai jie įrašomi į juostą. Pvz.: dvipusis lankstus su 80 takelių kiekvienoje pusėje, 9 sektoriais takelyje, 512 duomenų baitų sektoriuje yra 720 KB talpos (9 * 80 * 2 * 512). Pasikeičiant duomenimis skirtinguose kompiuteriuose turi sutapti ne tik volumai bet ir formatai. Fragmentacija – tuščių plotų tarp įrašytų doumenų atsiradimas po daugelio trinimų ir įrašų diske. Tuomet įrašant dokumento bylą, rašymo – skaitymo galvutės turi judėti tuščių artimiausių laukų suradymui. Tai lėtina įrašymą, o taip pat ir taip įrašyto dokumento skaitymą. Galima naudotis specialia disko defragmentacijos programa tuštiems laukams panaikinti ir duomenims tvarkingai iš eilės išrinkti.7. IŠVADOSOptiniai įrenginiai – įrašo ir skaito informaciją naudodami lazerį. Optiniai įrenginiai turi daugybę privalumų prieš magnetinius, pvz. lanksčiuosius diskelius (floppy disks). Optinių įrenginių talpa svyruoja nuo kelių šimtų megabaitų iki keliolikos gigabaitų, kai tuo tarpu lankstusis diskelis gali įrašyti tik 1.44 megabaito. Optiniai įrenginiai pasižymi ir ilgaamžiškumu. Tyrimais nustatyta, kad optiniai įrenginiai yra 7 kartus ilgaamžiškesniai už magnetinius. Optinių įrenginiu asociacija (OSTA) yra tarptautinė kompanija, kuri patvirtina sukuriamus standartus. OSTA nariai yra : Adaptec, Hewllet-Packard, Philips ir Sony. Kietieji diskai (HDD), lankstieji diskeliai ir skaitmeninės audio juostos (DAT arba digital audio tape) yra magnetiniu principu veikiantys įrenginiai. Jų veikimo principas paprastas: yra nuskaitymo – įrašymo galvutės, kurios sukuria ir įrašo magnetinius impulsus į diską. Tokiu būdu sukuriami mikroskopiniai magnetukai gali talpinti dviejų tipų informaciją – vienetą arba nulį. Tai yra vienintelis kompiuteriui suprantamas standartas. CD ir DVD įrenginiai priklauso optinių įrenginių grupei. CD ir DVD diskai yra nuskaitomi lazerio spinduliais, t.y. lazerio galvutė spinduliuoja raudonos spalvos koncentruotas šviesos bangas ir, pagal atsispindėjusio spindulio intensyvumą, sprendžia ar įrašytas vienetas, ar nulis. Iš tikrųjų tai ne lazeris sprendžia – yra labai tiksli ir sudėtinga sistema, kuri verčia šviesos intensyvumą į elektrinius signalus. Kaip jau minėjome ankščiau, pagrindinis optinių įrenginių privalumas lyginant su magnetiniais įrenginiais yra ilgaamžiškumas (nenaudojamas magnetinis diskas po penkių metų tampa nebeperskaitomas). Ir dar vienas pagrindinis privalumas – talpa. Dėl labai trumpų lazerio bangų informacija gali būti įrašoma labai tiksliai, o tai ženkliai padidina talpumą.Diskų sukimosi greitis ir informacijos perdavimo greitis.Sukimosi greitis parodo, kiek kartų diskas apsisuka per minutę. Nuo sukimosi greičio tiesiogiai priklauso ir informacijos perdavimo greitis.Optinių įrenginių skaitymo greičiai, maksimalus perduodamų duomenų srautas ir apsisukimų skaičius (Lentelė 2):
Lentelė 21X CD-ROM 150 KB/sekundę 200 – 5302X CD-ROM 300 KB/sekundę 400 – 1060 4X CD-ROM 600 KB/sekundę 800 – 21208X 12X CD-ROM 1.2 MB/sekundę 1600 – 4240
Kuo didesniu sukimosi greičiu buvo įrašyti diskai – tuo prastenė jų kokybė. T.y. didinant sukimosi greitį atsiranda papildomos vibracijos, kurios yra skirtingos kiekvienam įrenginiui. Taip didėja triukšmas dirbant su pačiu įrenginiu.
8. Literatūra
1. http://nkm.lt/index.phtml?lst=article&action=view_article&id=746&page_no=12. http://www.lass.lt/mz/200403/str11.htm3. http://lt.wikipedia.org/wiki/Kietasis_diskas4. http://lt.wikipedia.org/wiki/CD5. http://www.soften.ktu.lt/~tomablaz/azina/index.php?akcija=klatsas&tema=6&KL_KODAS=146. http://lt.wikipedia.org/wiki/DVD