Урок №5 з теми “Інформаційна система. Апаратна складова”. В цьому уроці ми ознайомимось з видами та призначенням зовнішньої пам’яті комп’ютера (пам’ять на жорстких магнітних дисках, пам’ять на гнучких магнітних дисках, пам’ять на магнітних стрічках, пам’ять на оптичних дисках і флеш-пам’ять).
\
\
Хід уроку
І Організаційний момент
ІІ Мотивація навчальної діяльності
ІІІ Вивчення нового матеріалу
Зовнішня пам’ять комп’ютера
Зовнішню пам’ять комп’ютера реалізують у вигляді різноманітних пристроїв для зберігання цифрових даних.
Кожний вид зовнішньої пам’яті характеризується:
- носієм даних;
- пристроєм для зчитування і запису;
- способом запису.
Жосткі магнітні диски (HDD)
Пам’ять на жорстких магнітних дисках реалізована за допомогою магнітного способу запису і зчитування даних. Носієм даних є жорсткий (як правило, металевий) диск з нанесеним на нього шаром речовини, яка має магнітні властивості. Зчитування та запис даних здійснює спеціальний пристрій – накопичувач на жорстких магнітних дисках, скорочено НЖМД або HDD (англ. Hard Disc Drive – накопичувач на жорсткому диску)
У НЖМД на одній осі розміщують, як правило, відразу кілька магнітних дисків (малюнок). До кожної з поверхонь дисків підходить своя магнітна головка. Усі головки об’єднані в єдиний блок.
Накопичувач має електричний двигун, який забезпечує рівномірне обертання магнітних дисків, і систему переміщення блока магнітних головок запису/ зчитування від краю диска до його центра і в зворотному напрямі. Увесь пристрій поміщають у закритий корпус.
Для збільшення швидкості обміну даними між пристроями зовнішньої пам’яті й оперативною пам’яттю комп’ютера використовують кеш-пам’ять, яку розміщують на платі керування пристрою.
Основні властивості сучасних НЖМД:
- · ємність – 300 Гбайт і більше;
- · швидкість обертання дисків – 5400, 7200 і більше обертів за хвилину;
- · ємність кеш-пам’яті – 8 Мбайт і більше.·
Гнучкі магнітні диски (дискети)
Пам’ять на гнучких магнітних дисках також реалізована за допомогою магнітного способу запису і зчитування даних. Носієм даних є гнучкий пластиковий диск, покритий шаром речовини з магнітними властивостями. Він поміщений усередину пластикового футляра. Гнучкий магнітний диск разом з футляром називають дискетою. Використовують дискети з диском діаметра 3,5 дюйма (позначається 3,5″, 1″ ≈ 2,54 см) і ємністю 1,44 Мбайт. Існують дискети і з більшою ємністю, але вони не набули широкого розповсюдження.
Зчитування і запис даних на дискети здійснює накопичувач на гнучких магнітних дисках (НГМД), або дисковод. Принцип його дії аналогічний до принципу дії НЖМД, основною відмінністю є використання змінних носіїв – дискет.
Магнітні стрічки
Пам’ять на магнітних стрічках реалізована, як і попередні два види, за допомогою магнітного способу запису, зберігання і зчитування даних. Носієм даних є магнітна стрічка, яка поміщена в жорсткий футляр – касету. Ємність становить від 4 до 40 Гбайт і більше.
Пристроєм зчитування і запису даних з магнітних стрічок є стример (англ. streamer – довга вузька стрічка). Його найчастіше використовують для створення резервних копій даних.
Оптичні диски
Пам’ять на оптичних дисках реалізована за допомогою лазерної технології запису і зчитування даних. На оптичному диску від центра до зовнішнього краю по спіралі записуються дані у вигляді послідовності темних і світлих ділянок. Під час зчитування даних аналізується інтенсивність відбитого від поверхні диска променя лазера.
Носіями даних є оптичні диски таких основних типів:
- CD (англ. Compact Disc – компакт-диск);
- DVD (англ. Digital Video Disc – цифровий відеодиск, в іншому варіанті – англ. Digital Versatile Disc – цифровий універсальний диск);
- BD (англ. Blu-ray Disc – синьопроменевий диск).
Ємність більшості CD дисків – 640–800 Мбайт. Але ця ємність не дає змоги розміщувати на них, наприклад, високоякісні відеофільми. Для збільшення ємності оптичних дисків збільшили щільність запису. Так з’явився інший тип оптичних дисків – DVD, який може використовувати для збереження даних кілька шарів з обох сторін і мати ємність до 20 Гбайт, а потім і BD диски, які дають змогу записати до 100 Гбайт (використовується 4 шари для збереження даних, по два з кожної сторони диска).
Види оптичних дисків
Залежно від можливості запису і перезапису даних оптичні диски поділяються на кілька видів:
|
CD |
DVD |
BD |
Можливість запису і перезапису |
|
CD |
DVD-ROM | BD-ROM | Зміна вмісту диска неможлива |
|
CD-R |
DVD-R, DVD-R+, DVD-R– | BD-R | Можна записати дані за один або кілька разів, видалення неможливе (англ. Recordable – можливість запису) |
|
CD-RW |
DVD-RW–, DVD-RW+, DVD-RAM | BD-RE | Можна багато разів записувати та видаляти дані (англ. ReWritable – можливість перезапису) |
Для роботи з оптичними дисками використовують два види пристроїв: одні можуть забезпечувати тільки зчитування даних, інші – зчитування, запис і перезапис даних.
Флеш-пам’ять
Флеш-пам’ять (англ. flash – спалах) свою назву отримала за дуже високу, порівняно з іншими видами зовнішньої пам’яті, швидкість запису/ зчитування даних (3-10 Мбайт за секунду). Цей вид пам’яті реалізований на напівпровідникових (електронних) елементах, які здатні зберігати дані протягом тривалого часу за відсутності живлення.
Пристрої флеш-пам’яті дають змогу зберігати значні обсяги даних (до 32 Гбайт і більше).
Пам’ять на основі флеш-технології широко використовується у переносних пристроях -цифрових фото- і відеокамерах, цифрових плеєрах, диктофонах, кишенькових комп’ютерах, мобільних телефонах тощо.
Останнім часом набувають все більшого розповсюдження, особливо в мобільних комп’ютерах, так звані флеш-диски – пристрої, які використовують флеш-технологію запису і зчитування даних. Вони мають ємність 64 Гбайт і більше. Ці пристрої забезпечують більшу швидкість зчитування та запису даних (45-60 Мбайт за секунду), ніж жорсткі диски (10-15 Мбайт за секунду), але поки що мають значно більшу вартість. Планується, що в подальшому ці диски замінять жорсткі.
Види пам’яті (підсумки):
|
Носій |
Спосіб запису |
Пристрій |
Інші властивості (в сучасних комп’ютерах) |
| Жорсткий магнітний диск (з нанесеним на нього шаром речовини, яка має магнітні властивості) | Магнітний | Накопичувач на жорстких магнітних дисках (вінчестер, НЖМД або HDD – англ. Hard Disc Drive – накопичувач на жорсткому диску) | ємність – 300 Гбайт і більше; швидкість обертання дисків – 5400, 7200 і більше обертів за хвилину; ємність кеш-пам’яті – 8 Мбайт і більше. |
| Гнучкий пластиковий диск (покритий шаром речовини з магнітними властивостями, поміщений усередину пластикового футляра) – дискета | Магнітний | Накопичувач на гнучких магнітних дисках (дисковод, або НГМД) | Використовують дискети з диском діаметра 3,5 дюйма (позначається 3,5″, 1″ ≈ 2,54 см) і ємністю 1,44 Мбайт. |
| Магнітна стрічка (поміщена в жорсткий футляр – касету) | Магнітний | Накопичувач на магнітних стрічках – стример (англ. streamer – довга вузька стрічка) | Ємність – від 4 до 40 Гбайт і більше. |
| Компакт-диск (СD, CD-R, CD-RW) | Оптичний | Пристрій для роботи з компакт-дисками (CD-ROM, CD-RW) | Ємність – 640–800 Мбайт |
| DVD диск (DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW та інші) | Оптичний | Пристрій для роботи з DVD дисками | Ємність до 20 Гбайт |
| BD | Оптичний | Пристрій для роботи з Blu-ray дисками | Ємність до 100 Гбайт |
| Флеш-мікросхема (англ. flash – спалах) – реалізована на напівпровідникових (електронних) елементах, які здатні зберігати дані протягом тривалого часу за відсутності живлення | Електронний | Флеш-накопичувач | Швидкість запису/зчитування даних – 3-10 Мбайт за секунду; ємність – до 32 Гбайт і більше |
ІV Підсумки уроку
V Домашнє завдання
Вивчити види зовнішньої пам’яті.
Повідомлення* «Історія розвитку пристроїв для зберігання даних»
Джерела:
- Інформатика: 9 кл.: підруч. для загальноосвіт. навч. закл. / Й.Я. Ривкінд, Т.І. Лисенко, Л.А. Чернікова, В.В. Шакотько; за заг. ред. М.З. Згуровського. – К.: Генеза, 2009. – 296 с.: іл.
