УСТРОЙСТВА ЗА СЪХРАНЕНИЕ: ЕВОЛЮЦИЯ, ВИДОВЕ, ПРИМЕРИ - ТЕХНОЛОГИЯ - 2025

Устройствата за съхранение или дигиталните носители за съхранение се отнася до всеки хардуер, способен да съдържа компютърни данни, временно или трайно оформени. Те се използват за съхранение, транспортиране и извличане на файлове с данни.

Те позволяват на потребителя да съхранява големи количества данни в сравнително малко физическо пространство, което прави лесно споделянето на тази информация с други. Тези устройства могат да съхраняват данните временно или постоянно.

Източник: pixabay.com

Има много начини за използване на носители за съхранение на данни. Например компютрите обикновено зависят от функцията за съхранение на информация.

Устройствата за съхранение също могат да се използват за архивиране на подходяща информация. Съхраняването на цифрови данни може да доведе до проблеми с надеждността и дълготрайността. Следователно е разумно като превенция да се правят независими копия на информацията.

Някои устройства за съхранение също са преносими, което означава, че те могат да бъдат използвани за пренос на данни от един компютър на друг.

Значение в компютрите

Те са един от основните елементи на цялото компютърно оборудване. Те съхраняват практически всички приложения и данни на компютър, с изключение на фърмуера. Според вида на използваното устройство те се предлагат в различни форми.

Например, общ компютър има няколко устройства за съхранение, като твърд диск, кеш памет и RAM памет. Може да имате и външно свързани USB устройства и оптични дискови устройства.

Въпреки че компютърът може да работи без устройства за съхранение, можете да преглеждате информация само ако е свързана с друг компютър, който има капацитет за съхранение. Дори дейност като сърфиране в Интернет изисква информацията да се съхранява на компютъра.

Компютърът няма да може да запомни или запише никаква информация или настройки без устройство за съхранение и следователно би се считал за тъп терминал.

С напредването на компютрите устройствата за съхранение също правят, заедно с увеличените изисквания за пространство, скорост и преносимост.

Еволюция от първите устройства за съхранение

- Перфорирани карти

Това беше първото усилие за съхранение на данни на машина. Те са били използвани за предаване на информация на компютър, преди да бъдат разработени компютрите.

Холерит разработи система за обработка на данни с перфокарта за преброяването на САЩ през 1890г.

До 1950 г. те вече са станали неразделна част от компютърната индустрия. Използвани са до 80-те години.

- Магнитно съхранение

Магнитни ленти

Първото касетно устройство, въведено от Ремингтън Ранд през 1951 г., е способно да съхранява само 224Kb данни. През 1965 г. Mohawk Data Sciences предлага енкодер за магнитна лента.

По-късно лентовите устройства бяха в състояние да съхраняват големи количества данни. Например лентовото устройство IBM TS1155, пуснато през 2017 г., е в състояние да съхранява 15Tb.

Твърди дискове

IBM избута магнитни дискове. Те измислиха както дискетата, така и твърдия диск.

През 1956 г. той пуска първия твърд диск, използван в системата RAMAC 305, с капацитет за съхранение 5Mb и цена от 50 000 долара.

Първият твърд диск с капацитет за съхранение от 1 гигабайт също е разработен от IBM през 1980 г. Тежи 250 килограма и струва 40 000 долара. Seagate е първата компания, която въвежда 7200 RPM твърд диск през 1992 година.

8 ″ дискети

Те бяха разработени от IBM като алтернатива на твърдите дискове, които бяха изключително скъпи. Първият е представен през 1971г.

Тази дискета е създадена за компютъра System / 370. Имаше магнитно покритие, с капацитет 1Mb.

5.25 ″ дискети

През 1976 г. Shugart разработва по-малка версия на 8 ”дискета, тъй като е твърде голяма за персонален компютър.

Новата 5,25 ”дискета беше по-евтина за изработка и можеше да съхранява 160Kb данни. Те стават изключително популярни през 80-те години и са прекратени в началото на 90-те години.

3.5 ″ дискети

Създадени от IBM през 1984 г., те стават по-популярни от 5.25 ”. Те бяха представени с капацитет 720Kb, след което преминаха към 1.4Mb.

От началото на 21-ви век не се произвеждат компютри с дискети. Те бяха разменени за CD-R устройства.

- Памет на случаен достъп (RAM)

Празни епруветки

През 1948 г. професор Уилямс разработва първата оперативна памет, която съхранява инструкциите за програмиране, увеличавайки скоростта на компютъра.

Използва набор от катодни тръби, които действат като превключватели за включване / изключване и съхраняват 1024 бита информация.

Спомени с магнитно ядро

В началото на 1950 г. този тип памет е разработена. Системата използва решетка от кабели, носещи ток, с магнити във формата на резба, която циркулира там, където кабелите се пресичат.

През 1953 г. MIT разработва първия компютър, използвал тази технология. Тъй като тези спомени са по-бързи и по-ефективни от перфокартите, те бързо стават популярни. Изработката им обаче беше много трудна и отнема време.

Тази памет доминира до 70-те години, когато интегралните схеми позволяват на полупроводниковата памет да стане конкурентоспособна.

Полупроводникови спомени

През 1966 г. Intel започва да продава полупроводников чип с 2000 бита памет. Този чип съхранява данни в клетки от паметта.

Тези клетки са съставени от миниатюрни транзистори, които действат като превключватели за включване / изключване.

- Оптични дискове

През 60-те години се работи върху идеята светлината да се използва като механизъм за запис и възпроизвеждане на музика. Sony приключи този проект през 1980 г. Това доведе до компактдискове, DVD и Blu-Rays.

- Флаш устройства

Те се появяват на пазара в края на 2000 г. Те нямат движещи се части, а вместо това комбинират чипове и транзистори за максимална функционалност. Те замениха дискети като преносимо хранилище.

Видове

- Първично устройство за съхранение

Използва се за временно запазване / съхраняване на данни, докато компютърът работи. Известен е още като основна памет или вътрешна памет.

Той е вътрешен за системата, като е най-бързият от устройствата за съхранение. Обикновено поддържат инстанция на всички данни и приложения, които в момента се обработват.

Компютърът получава и поддържа данните и файловете на първото устройство за съхранение, докато процесът не завърши или данните вече не са необходими.

Памет на случаен достъп, памет на графична карта и също кеш памет са примери за тези устройства.

Въпреки че има много по-ниско време за достъп и по-висока производителност, той е по-скъп от вторичното съхранение.

Ключовата разлика между първичното и вторичното хранилище е, че до него можете да получите достъп директно от процесора, плюс съхранението е променливо и неотстраняващо се.

- Устройство за вторично съхранение

Отнася се до всяко енергонезависимо устройство за съхранение, което е вътрешно или външно за компютъра. Позволява постоянно съхраняване на данни, докато не бъдат изтрити или презаписани.

Алтернативно се нарича външна или вторична памет и спомагателно съхранение. Обикновено позволява съхранение на данни, вариращи от няколко мегабайта до петабайти.

Тези устройства съхраняват практически всички програми и приложения, съхранявани на компютър, включително операционната система, драйверите на устройства, приложенията, а също и потребителските данни.

Оптични устройства за съхранение

Това е всяка среда, която се чете с помощта на лазер. Най-често срещаните видове оптични носители са Blu-ray, CD и DVD.

Компютрите могат да четат и записват компактдискове и DVD дискове, като използват CD или DVD устройство за запис. Blu-ray се чете с Blu-ray устройство.

CD-тата могат да съхраняват до 700Mb данни, а DVD-тата могат да съхраняват до 8.4Gb данни. Blu-ray дисковете могат да съхраняват до 50 GB данни.

Магнитни устройства за съхранение

В момента това е един от най-често срещаните видове хранилище, използвани в компютрите. Този клас устройства може да се намери главно на твърди дискове.

Електромагнитната глава за писане отклонява малки участъци от твърдия диск, така че те да са нагоре или надолу (включени / изключени), за да представят двоични цифри 1 или 0.

След като информацията бъде записана на твърдия диск, тя се чете от главата за четене, която открива поляризацията на всяка секция на диска, за да разбере данните, които са били написани.

Устройства за флаш памет

Те се свързват с компютри с USB конектор, което ги прави малко устройство, лесно свалящо се, а също и много преносимо.

Те могат да бъдат пренаписани неограничен брой пъти и да не са засегнати от електромагнитни смущения.

Те заместиха повечето оптични и магнитни носители, тъй като стават по-евтини, като са най-надеждното и ефективно решение.

Устройства за съхранение на хартия

Дълго време те се използват за съхранение на информация за автоматична обработка, особено преди съществуването на персонални компютри.

Информацията се записва чрез пробиване на дупки в хартия или картон и механично се чете, за да се определи дали определено място в средата има дупка.

Примери за устройства за съхранение

- Първично съхранение

Оперативна памет

Източник: pixabay.com

Устройство, използвано в компютри, обикновено се намира на дънната платка. Той е нестабилен, цялата информация, съхранявана в RAM паметта, се губи при изключване на компютъра.

Памет само за четене (ROM)

Неустойчив чип на паметта, чието съдържание не може да бъде променено. Използва се за съхранение на стартиращи процедури в компютър, например BIOS.

скривалище

Малка летлива памет, която осигурява на компютърния процесор високоскоростен достъп до данни, съхраняващи често използвани програми и данни. Той е интегриран директно в процесора или в оперативната памет.

VRAM

Известен също като двойна порта памет, VRAM (Video RAM) обикновено се използва като видео памет, увеличавайки общата скорост на видеокартата.

- Магнитно съхранение

Магнитна лента

Източник: Hannes Grobe 23:27, 16 декември 2006 (UTC) CC BY-SA 2.5

(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Тънка, с магнитно покритие пластмасова лента, която се увива около колело и съхранява данни.

Той е по-евтин от другите устройства за съхранение, но много по-бавен, тъй като достъпът е последователен.

HDD

Източник: pixabay.com

Съхранявайте данни за постоянно на компютър. Състои се от една или повече плочи, където данните се записват с помощта на магнитна глава, всички в запечатан корпус.

Дискета

Източник: pixabay.com

Лесно за инсталиране, но много лесно за повреда, преносимо устройство, способно да съхранява и чете данни с помощта на глава. Предлага се в различни диаметри: 3.5 ", 5.25" и 8 ". За разлика от твърдия диск, главата докосва устройството, в крайна сметка го носи.

SuperDisk

Дисково устройство, въведено от 3M през 1997 г. Може да съхранява 120Mb на диск със същия размер като традиционния 1.44Mb дискета. Впоследствие успя да запази 240Mb.

Магнитна карта

Източник: pixabay.com

Правоъгълна карта с предмет или магнитна лента от външната страна, която съдържа данни. Може да съдържа информация като наличния кредит на кредитна карта или кода за достъп за влизане в стая.

Диска с цип

Устройство, разработено от Iomega, което работи като стандартен флопи диск 1.44Mb. Това, което го прави уникален, е способността му да съхранява до 100Mb данни.

- Оптично съхранение

CD ROM

Диск, съдържащ аудио данни или софтуер, чиято памет е само за четене. За неговото четене се използва оптично CD-ROM устройство. Тези устройства могат да възпроизвеждат аудио CD и също така да четат CD с данни.

CD-R

Записващ се компактен диск. Информацията може да се запише на диска веднъж и след това да се чете много пъти. Писмените данни не могат да бъдат изтрити.

DVD + RW

Източник: pixabay.com

Записващо DVD устройство, способно да създава DVD дискове. Има много стандарти за създаване на DVD дискове. Капацитетът е 4,7 GB, или 9,4 GB за двустранни устройства.

DVD-RAM

Той се различава от традиционния DVD по това, че данните се съхраняват на концентрични песни, като твърд диск, който позволява едновременни операции за четене и запис.

Блу-рей

Оптичен формат на диска, разработен от тринадесет компании за електроника и компютър. Той може да съхранява до 25Gb и 50Gb на двуслоен диск. Дискът е със същия размер като стандартен CD.

- Флаш памет

флашка

Източник: pixabay.com

Преносимо устройство с размер на човешки палец. Свързва се към компютър чрез USB порт.

Той няма подвижни части, а по-скоро чип с памет с интегрална схема, използван за съхранение на данни. Те варират в размери от 2Gb до 1Tb.

Карта памет

Източник: pixabay.com

Използва се за съхранение на снимки, видеоклипове или други данни на електронни устройства като цифрови камери, цифрови видеокамери, MP3 плейъри, PDA устройства, мобилни телефони, игрови конзоли и принтери.

Устройство за твърдо състояние (SSD)

Той използва набори от интегрални схеми като памет, за да съхранява постоянно данните, използвайки флаш памет. Той има по-бързо време за достъп и по-ниска латентност от твърдия диск.

- Съхранение в облака

Източник: pixabay.com

„Облакът“ описва услугите, предоставяни от набор от отдалечени сървъри през мрежа.

Той осигурява капацитет за съхранение, до който можете да получите достъп от всяко устройство, свързано към Интернет с уеб браузър.

- Хартиени устройства

Перфорирана карта

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

Често срещан метод за съхранение на данни, използван в ранните компютри. По принцип се състоеше от картонена карта с перфорирани дупки, създадени от ръка или машина.

Перфорирана лента

Това е дълга лента хартия, в която са пробити дупки за съхранение на данни. Използвана е през голяма част от 20-ти век за комуникация с телепринтер.

Препратки

1. Компютърна надежда (2019). Устройство за съхранение. Взета от: computerhope.com.
2. Техопедия (2019). Устройство за съхранение. Взета от: roofpedia.com.
3. Пол Гудман (2019). Основи на компютъра: 10 примера за устройства за съхранение на цифрови данни. Турбо бъдеще. Взета от: turbofuture.com.
4. Компютърни науки (2019). Устройства за съхранение. Взета от: computerscience.gcse.guru.
5. Уикипедия, безплатната енциклопедия (2019). Компютърно съхранение на данни. Взета от: en.wikipedia.org.
6. Преподавайте компютърни науки (2019). Устройства за съхранение. Взета от: learncomputerscience.com.
7. Кийт Д. Фут (2017). Кратка история на съхранението на данни. Dataversity. Взета от: dataversity.net.