Страница: 2/12
Долговременная память.
Накопители на магнитных дисках и лентах.
Это самый известный нам способ хранения информации. Суть его заключается в намагничивании областей на носителе (ленте, диске) а потом считывании наличияотсутствия намагниченности. Накопители на магнитных лентах сейчас отошли в прошлое из-за крайне невысокой скорости поиски информации, а диски используются и по сю пору крайне широко.
Бегло рассмотрим параметры современных магнитных дисков. На данный момент используются три их вида: дискеты 5.25 дюйма диаметром, дискеты 3.14 дюйма и накопители на жестких магнитных дисках, в простонародье называемых “винчестерами” (что связано с объемом первых НЖМД, численно равным калибру наиболее распространенных ружей данного производителя). Диски 5.25 дюйма имеют объем до 1.2 мегабайта, таким образом, минимальная область намагничивания (область одного бита, если можно так выразиться) имеет площадь:
3.14*(5.25*2.54*10-2)2/(4*1.2*220)»1.16*10-8м2.
По той же формуле рассчитываем размеры единицы информации на диске 3.14 дюйма, которые достигают объемом 1.44 мегабайта. Получаем примерно 4*10-9м2. Современные же жесткие диски имеют линейные размеры 3.14 дюйма, в одной сборке (одном «винчестере») содержится до 10 дисков, а объем его может достигать сотен терабайт. Таким образом, размеры единицы информации на них по прядку величины – до 10-14м2. Понятное дело, что накопители на жестких дисках очень чувствительны к пыли и потому содержатся в герметичных корпусах.
CD и DVD-ROM.
На этих накопителях используется оптическая система записи данных. Сам диск состоит из зеркальной поверхности, на которой имеются углубления. Диск облучается лазером, и в зависимости от наличия или отсутствия, фотодиод улавливает либо не улавливает отраженный свет. Таким образом формируются единицы и нули.
Сравнительные характеристики этих накопителей:
|
CD |
DVD | |
|
Диаметр диска |
120 мм. |
120 мм. |
|
Толщина диска |
1.2 мм |
1.2 мм |
|
Структура диска |
Один слой |
Два слоя по 0.6 мм |
|
Длинна волны лазера |
708 нм. |
650 и 635 нм. |
|
Числовая апертура |
0.45 |
0.60 |
|
Ширина дорожки |
1.6 мкм |
0.74 мкм |
|
Длинна единичного «углубления» |
0.83 мкм |
0.4 мкм |
|
«Слоев» данных |
1 |
1 или 2 |
|
Емкость |
Около 680 мегабайт |
При одном слое данных: 2*4.7 Gb, при двух – 2*8.5Gb |
Само собой разумеется, что размеры «углублений» должны быть сравнимы с длинной волны лазера, чтобы в достаточной мере проявлялись корпускулярные свойства его света, а волновые себя практически не проявляли. Впрочем, это и следует из таблицы.
Полупроводниковые устройства.
Для начала рассмотрим принцип действия полупроводниковых приборов. Поскольку для компьютера наиболее важными является транзисторы, именно ими мы рассмотрение полупроводниковых устройств и ограничим.
Полупроводниками называют группу элементов и их соединений, у которых удельное сопротивление занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками. Исходным материалом для изготовления полупроводниковых приборов являются элементы четвертой группы периодической системы Менделеева (кремний, германия и т.п.), а так же их соединения. Все они являются кристаллическими веществами при нормальных условиях.
Реферат опубликован: 18/10/2007