Die Notwendigkeit, Informationen beim Menschen zu speichern, trat in prähistorischen Zeiten auf. Ein anschauliches Beispiel ist die Felskunst, die bis heute erhalten geblieben ist. Felszeichnungen können derzeit zu Recht als die haltbarsten Medien bezeichnet werden, obwohl es einige Schwierigkeiten hinsichtlich der Portabilität und der Benutzerfreundlichkeit gibt. Mit dem Aufkommen von Computern (und insbesondere PCs) ist die Entwicklung von geräumigen und benutzerfreundlichen Speichermedien besonders relevant geworden.
Papierträger
Die ersten Computer verwendeten Lochkarten und perforiertes Papierband, das auf Spulen gewickelt war und Lochstreifen genannt wurde. Seine Vorfahren waren automatisierte Webstühle, insbesondere die Jacquard-Maschine, deren endgültige Version 1808 vom Erfinder (nach dem sie benannt wurde) hergestellt wurde.Perforierte Platten wurden verwendet, um den Filamentzufuhrprozess zu automatisieren:
Lochkarten sind Pappkarten, die eine ähnliche Methode verwenden. Es gab viele Arten von ihnen, beide mit Löchern, die für die "1" im Binärcode verantwortlich waren, und in Textform. Am gebräuchlichsten war das IBM-Format: Die Größe der Karte betrug 187 x 83 mm, die Informationen darauf befanden sich in 12 Zeilen und 80 Spalten. In modernen Begriffen enthielt eine Lochkarte 120 Bytes an Informationen. Um Informationen einzugeben, mussten Lochkarten in einer bestimmten Reihenfolge eingereicht werden.
Lochstreifen verwenden das gleiche Prinzip. Informationen werden in Form von Löchern darauf gespeichert. Die ersten Computer, die in den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelt wurden, arbeiteten sowohl mit Daten, die mit Lochstreifen in Echtzeit eingegeben wurden, als auch mit einer Art Direktzugriffsspeicher, hauptsächlich mit Kathodenstrahlröhren. Papiermedien wurden in den 20-50er Jahren aktiv verwendet, danach wurden sie allmählich durch magnetische Medien ersetzt.
Magnetische Medien
In den 50er Jahren begann die aktive Entwicklung magnetischer Träger. Das Phänomen des Elektromagnetismus (die Bildung eines Magnetfeldes in einem Leiter, wenn ein Strom durch ihn fließt) wurde als Grundlage genommen. Das magnetische Medium besteht aus einer ferromagnetisch beschichteten Oberfläche und einem Lese- / Schreibkopf (gewickelter Kern). Durch die Wicklung fließt ein Strom, es erscheint ein Magnetfeld einer bestimmten Polarität (abhängig von der Stromrichtung). Das Magnetfeld wirkt auf den Ferromagneten und die darin enthaltenen Magnetpartikel sind in Richtung der Feldwirkung polarisiert und erzeugen eine remanente Magnetisierung. Um Daten in verschiedene Bereiche zu schreiben, wird ein Magnetfeld unterschiedlicher Polarität angelegt, und beim Lesen der Daten werden Zonen aufgezeichnet, in denen sich die Richtung der remanenten Magnetisierung des Ferromagneten ändert. Die ersten derartigen Medien waren Magnettrommeln: große Metallzylinder, die mit einem Ferromagneten beschichtet waren. Um sie herum wurden Leseköpfe installiert.
Nach ihnen erschien 1956 eine Festplatte, es war IBMs 305 RAMAC, der aus 50 Laufwerken mit einem Durchmesser von 60 cm bestand, in der Größe mit einem großen modernen Side-by-Side-Kühlschrank vergleichbar war und etwas weniger als eine Tonne wog. Das Volumen war für diese Zeiten unglaublich 5 MB. Der Kopf bewegte sich frei über die Oberfläche der Scheibe und die Betriebsgeschwindigkeit war höher als die von Magnettrommeln.Laden des 305 RAMAC im Flugzeug:
Das Volumen begann schnell zu wachsen, und in den späten 1960er Jahren veröffentlichte IBM ein 30-MB-Hochgeschwindigkeitslaufwerk mit zwei Laufwerken. Die Hersteller haben hart daran gearbeitet, die Größe zu reduzieren, und bis 1980 hatte die Festplatte die Größe eines 5,25-Zoll-Laufwerks. Seit dieser Zeit haben sich Design, Technologie, Volumen, Dichte und Abmessungen stark verändert, und die beliebtesten Formfaktoren sind 3,5, 2,5 Zoll, mindestens 1,8 Zoll, und das Volumen erreicht auf einem einzelnen Träger bereits zehn Terabyte.
Für einige Zeit wurde auch das IBM Microdrive-Format verwendet, bei dem es sich um eine Miniaturfestplatte im Formfaktor einer CompactFlash-Speicherkarte handelte typ II. Veröffentlicht im Jahr 2003, später an Hitachi verkauft.
Parallel dazu entwickelte sich ein Magnetband. Es erschien zusammen mit der Veröffentlichung des ersten amerikanischen kommerziellen Computers UNIVAC I im Jahr 1951. Wieder hat IBM versucht. Das Magnetband war ein dünner Kunststoffstreifen mit einer magnetisch empfindlichen Beschichtung. Es wurde seitdem in einer Vielzahl von Formfaktoren verwendet.
Von Rollen, Bandkassetten bis hin zu CDs und VHS-Kassetten. Sie wurden in Computern der 70er bis 90er Jahre eingesetzt (bereits in viel geringeren Mengen). Oft wurde ein Plug-in-Kassettenrekorder als externes Medium für einen PC verwendet.
Bandlaufwerke, sogenannte Streamer, werden heute noch verwendet, hauptsächlich in industrie und Großunternehmen. Derzeit verwendete Spulen des Standards Linear Tape-Open (LTO), und der Rekord wurde in diesem Jahr aufgestellt IBM und FujiFilm haben es geschafft, 154 Terabyte an Informationen auf eine Standardrolle zu schreiben. Der vorherige Rekord lag bei 2,5 Terabyte, LTO 2012.
Eine andere Art von magnetischen Medien sind Disketten oder Disketten. Hier wird eine Ferromagnetschicht auf eine flexible, leichte Basis aufgebracht und in ein Kunststoffgehäuse gelegt. Solche Medien waren einfach herzustellen und kostengünstig. Die erste Diskette hatte einen Formfaktor von 8 Zoll und erschien Ende der 60er Jahre. Der Schöpfer ist wieder IBM. Bis 1975 hatte die Kapazität 1 MB erreicht. Obwohl die Popularität der Diskette dank Einwanderern von IBM verdient wurde, die ihre eigene Firma gründeten Shugart Associates veröffentlichte 1976 auch eine 5,25-Zoll-Diskette mit einer Kapazität von 110 KB. Bis 1984 betrug die Kapazität bereits 1,2 MB, und Sony setzte einen kompakteren 3,5-Zoll-Formfaktor voraus. Solche Disketten sind immer noch in vielen Haushalten zu finden.
Iomega brachte in den 1980er Jahren die Bernoulli Box Magnetplattenpatronen mit einer Kapazität von 10 und 20 MB auf den Markt, 1994 die sogenanntenZip-Größe 3,5 Zoll mit einer Kapazität von 100 MB, bis Ende der 90er Jahre wurden sie ziemlich aktiv genutzt, aber sie waren zu hart, um mit CDs zu konkurrieren.
Optische Medien
Optische Medien liegen in Form von Scheiben vor und werden mit optischer Strahlung, üblicherweise einem Laser, gelesen. Der Laserstrahl wird auf eine spezielle Schicht gerichtet und von dieser reflektiert. Bei der Reflexion wird der Strahl durch die kleinsten Kerben auf einer speziellen Schicht moduliert, und wenn diese Änderungen aufgezeichnet und decodiert werden, werden die auf der Platte aufgezeichneten Informationen wiederhergestellt. Die optische Aufnahmetechnologie unter Verwendung von Lichtübertragungsmedien wurde erstmals 1958 von David Paul Gregg entwickelt und 1961 und 1990 patentiert. 1969 schuf Philips die sogenannte LaserDisc, auf der Licht reflektiert wurde. Die LaserDisc wurde erstmals 1972 der Öffentlichkeit gezeigt und 1978 in den Handel gebracht. Sie hatte eine ähnliche Größe wie Schallplatten und war für Filme gedacht.
In den siebziger Jahren begann die Entwicklung eines neuen optischen Mediums. Infolgedessen führten Philips und Sony 1980 das CD-Format (Compact Disk) ein, das erstmals 1980 demonstriert wurde. CDs und Geräte wurden 1982 zum Verkauf angeboten. Ursprünglich für Audio verwendet, dauerte bis zu 74 Minuten. 1984 erstellten Philips und Sony den CD-ROM-Standard (Compact Disc Read Only Memory) für alle Datentypen. Das Festplattenvolumen betrug 650 MB, später 700 MB. Die ersten Discs, die zu Hause und nicht im Werk aufgenommen werden konnten, wurden 1988 veröffentlicht und hießen CD-R (Compact Disc Recordable) undCD-RWs, die das mehrfache Umschreiben von Daten auf einer Disc ermöglichen, wurden bereits 1997 veröffentlicht.
Der Formfaktor änderte sich nicht, die Aufzeichnungsdichte nahm zu. 1996 erschien das DVD-Format (Digital Versatile Disc) mit der gleichen Form und dem gleichen Durchmesser von 12 cm und einem Volumen von 4,7 GB oder 8,5 GB für eine Doppelschicht. Für die Arbeit mit DVDs wurden die entsprechenden Laufwerke freigegeben, die mit CDs abwärtskompatibel sind. In den folgenden Jahren wurden mehrere weitere DVD-Standards veröffentlicht.
Im Jahr 2002 wurden zwei verschiedene und inkompatible optische Disc-Formate der nächsten Generation auf die Welt gebracht: HD DVD und Blu-ray Disc (BD). In beiden Fällen wird ein blauer Laser mit einer Wellenlänge von 405 nm zum Schreiben und Lesen von Daten verwendet, wodurch die Dichte weiter erhöht wird. HD DVD kann 15 GB, 30 GB oder 45 GB (eine, zwei oder drei Schichten), Blu-ray 25, 50, 100 und 128 GB speichern. Letzteres wurde populärer und 2008 gab Toshiba (einer der Schöpfer) die HD-DVD auf.
Halbleitermedien
1984 führte Toshiba Halbleitermedien namens NAND-Flash-Speicher ein, die ein Jahrzehnt nach ihrer Erfindung populär wurden. Die zweite Variante von NOR wurde 1988 von Intel vorgeschlagen und dient zum Speichern von Programmcodes wie dem BIOS. NAND wird jetzt in Speicherkarten, Flash-Laufwerken, SSDs und Hybrid-Festplatten verwendet.
Mit der NAND-Technologie können Sie Chips mit einer hohen Aufzeichnungsdichte erstellen. Sie ist kompakt, verbraucht weniger Strom und hat eine höhere Betriebsgeschwindigkeit (im Vergleich zu Festplatten). Der Hauptnachteil im Moment sind die ziemlich hohen Kosten.
Cloud-Speicher
Mit der Entwicklung des weltweiten Netzwerks, der Zunahme der Geschwindigkeit und des mobilen Internets erschienen zahlreiche Cloud-Speicher. in denen Daten auf mehreren Servern gespeichert werden, die über das Netzwerk verteilt sind. Daten werden in einer sogenannten virtuellen gespeichert und verarbeitetcloud und der Benutzer hat Zugriff auf sie, wenn es einen Internetzugang gibt. Server können physisch voneinander entfernt sein. Es gibt sowohl spezialisierte Dienste wie Dropbox als auch Optionen für Software- oder Gerätehersteller. Microsoft verfügt über OneDrive (ehemals SkyDrive), Apples iCloud, Google Drive usw.
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Die Anhäufung von Wissen ist das Fundament der Grundlagen jeder Zivilisation. Das menschliche Gedächtnis ist jedoch unvollkommen und nicht in der Lage, all das Wissen und die Erfahrung aufzunehmen, die von Generation zu Generation weitergegeben werden. Daher haben die Menschen seit der Antike eine Vielzahl von Informationsträgern verwendet, von Stein- und Tierhäuten bis hin zu hochwertigem Papier. Gleichzeitig haben sich trotz der Verbesserung der Medientypen das Aufzeichnungsprinzip selbst und die Datenstruktur über mehrere Jahrtausende praktisch nicht geändert.
Ein qualitativer Sprung fand nur statt, wenn eine Person einer Maschine beibringen musste, aufgezeichnete Informationen zu verstehen.
Vor mehr als zweihundert Jahren, 1808, schuf der französische Erfinder Joseph Marie Jacquard eine Maschine zur Herstellung von Stoffen mit komplexen Mustern. Die Einzigartigkeit dieses Geräts liegt in der Tatsache, dass die erste softwaregesteuerte Maschine tatsächlich entworfen und gebaut wurde. Die Abfolge der Aktionen der Maschine beim Erstellen eines Musters wurde auf speziellen Lochkarten aus Pappe in Form von Löchern aufgezeichnet, die in einer bestimmten Reihenfolge gestanzt wurden.
Jacquard stellte sich kaum vor, wie vielversprechend die Zukunft für seine Erfindung war. Keine Werkzeugmaschine, sondern das Prinzip, Informationen in Form eines Binärcodes aufzuzeichnen, der zur Grundlage des Alphabets aller Computer wurde.
Später wurden Jaccards Ideen in automatischen Telegraphen verwendet, in denen die Folge von Morsecodesignalen auf Lochbändern aufgezeichnet wurde, in Charles Babbages Analysegerät, das zum Prototyp moderner Computer wurde, im statistischen Tabulator von Hermann Hollerith und natürlich in den ersten Computern des 20. Jahrhunderts. Aufgrund ihrer Einfachheit sind verschiedene Optionen für Lochkarten und Lochbänder in der Computertechnologie und in softwaregesteuerten Maschinen weit verbreitet. Solche Medien wurden bis Mitte der 80er Jahre verwendet, als sie schließlich durch magnetische Medien ersetzt wurden.
Lochkarten und Lochbänder
Lebte: 1808-1988
Speicherkapazität: bis zu 100 KB
Einfache Herstellung, die Fähigkeit, in den Geräten mit der niedrigsten Technologie zu verwenden
- Geringe Aufzeichnungsdichte, niedrige Lese- / Schreibgeschwindigkeit, geringe Zuverlässigkeit, Unmöglichkeit des Umschreibens von Informationen
NATÜRLICHER MAGNETISMUS
Lochkarten und Lochbänder hatten trotz all ihrer Vorteile und ihrer reichen Geschichte zwei schwerwiegende Mängel. Das erste ist die sehr geringe Informationskapazität. Eine Standard-Lochkarte kann nur 80 Zeichen oder etwa 100 Byte aufnehmen. Zum Speichern eines Megabytes an Informationen wären mehr als zehntausend Lochkarten erforderlich. Die zweite war eine niedrige Lesegeschwindigkeit: Das Eingabegerät konnte maximal 1000 Lochkarten pro Minute schlucken, dh nur 1,6 Kilobyte pro Sekunde. Das dritte ist die Unmöglichkeit des Umschreibens. Ein zusätzliches Loch - und das Speichermedium wird unbrauchbar, wie alle Informationen darauf.
Mitte des 20. Jahrhunderts wurde ein neues Prinzip der Informationsspeicherung vorgeschlagen, das auf dem Phänomen der remanenten Magnetisierung einiger Materialien basiert. Kurz gesagt, das Funktionsprinzip ist wie folgt: Die Oberfläche des Trägers besteht aus einem Ferromagneten, nachdem er einem Magnetfeld auf dem Material ausgesetzt wurde, bleibt die Restmagnetisierung der Substanz bestehen. Dann registrieren die Leser es.
Die ersten Schwalben dieser Technologie waren Magnetkarten, die in Größe und Funktion mit gewöhnlichen Lochkarten übereinstimmten. Sie wurden jedoch nicht weit verbreitet und bald durch geräumigere und zuverlässigere Magnetbandlaufwerke ersetzt.
Diese Speichergeräte werden seit den 50er Jahren aktiv in Großrechnern eingesetzt. Anfangs waren es riesige Schränke mit einem Bandlaufwerk und Bandspulen, auf denen Informationen aufgezeichnet wurden. Trotz ihres mehr als soliden Alters ist die Technologie nicht gestorben und wird bis heute in Form von Luftschlangen eingesetzt. Hierbei handelt es sich um Speichergeräte in Form einer kompakten Magnetbandkassette, die zur Datensicherung vorgesehen ist. Der Schlüssel zu ihrem Erfolg ist eine große Kapazität von bis zu 4 TB! Für andere Aufgaben sind sie jedoch aufgrund der extrem geringen Geschwindigkeit des Datenzugriffs praktisch unbrauchbar. Der Grund dafür ist, dass alle Informationen auf einem Magnetband aufgezeichnet sind. Um auf eine Datei zugreifen zu können, muss das Band auf den gewünschten Abschnitt zurückgespult werden.
Bei Disketten wird ein grundlegend anderer Ansatz zum Schreiben von Daten verwendet. Dies ist ein tragbares Speichergerät, bei dem es sich um eine Scheibe handelt, die mit einer ferromagnetischen Schicht bedeckt und in einer Kunststoffpatrone eingeschlossen ist. Disketten entstanden als Reaktion auf den Bedarf des Benutzers an Speichermedien im Taschenformat. Das Wort "Tasche" für frühe Proben ist jedoch nicht ganz geeignet. Abhängig vom Durchmesser der darin enthaltenen Magnetplatte gibt es verschiedene Formate von Disketten. Die ersten Disketten, die 1971 erschienen, waren 8 Zoll groß, dh mit einem Plattendurchmesser von 203 mm. Sie konnten also nur in einen Ordner für Papiere gelegt werden. Die Menge der aufgezeichneten Informationen betrug bis zu 80 Kilobyte. Nach zwei Jahren stieg diese Zahl jedoch auf 256 Kilobyte und bis 1975 auf 1000 KB! Es war Zeit, das Format zu ändern, und 1976 erschienen 133-mm-Disketten. Ihr Volumen betrug ursprünglich nur 110 Kb. Die Technologie verbesserte sich jedoch, und bereits 1984 gab es Disketten mit "hoher Dichte" und einem Volumen von 1,2 MB. Es war ein Schwanenlied des Formats. Im selben Jahr 1984 erschienen 3,5-Zoll-Disketten, die zu Recht als Pocket-Disks bezeichnet werden können. Der Legende nach wurde die Größe von 88 mm (3,5 Zoll) nach dem Prinzip gewählt, eine Diskette in eine Brusttasche eines Hemdes zu stecken. Das Volumen dieses Mediums betrug ursprünglich 720 KB, wuchs jedoch schnell auf die klassischen 1,44 MB. Später, 1991, erschienen 3,5-Zoll-Disketten mit erweiterter Dichte und erweiterter Dichte, die 2,88 MB enthielten. Sie wurden jedoch nicht weit verbreitet, da für die Arbeit mit ihnen ein spezielles Laufwerk erforderlich war.
Eine Weiterentwicklung dieser Technologie war der berühmte (an einigen Stellen berüchtigte) Zip. 1994 brachte Iomega ein Laufwerk mit einer Rekordkapazität für diese Zeit auf den Markt - 100 MB. Das Funktionsprinzip des Iomega Zip ist das gleiche wie bei normalen Disketten, aber dank der hohen Aufnahmedichte ist es dem Hersteller gelungen, eine Aufzeichnungsspeicherkapazität zu erreichen. Zips erwiesen sich jedoch als ziemlich unzuverlässig und teuer, weshalb sie die Nische von Drei-Zoll-Disketten nicht besetzen konnten und später vollständig durch fortschrittlichere Speichergeräte ersetzt wurden.
Disketten
Lebte: seit 1971
Speicherkapazität: bis zu 2,88 MB
Kompakte Größe, geringe Kosten
- Geringe Zuverlässigkeit, verletzlicher Körper, geringe Aufnahmedichte
Magnetband
Lebte: 1952 - heute
Speicherkapazität: bis zu 4 TB
Wiederbeschreibbarer, breiter Betriebstemperaturbereich (-30 bis +80 Grad), niedrige Medienkosten
- Geringe Aufzeichnungsdichte, Unmöglichkeit des sofortigen Zugriffs auf die gewünschte Speicherzelle, geringe Zuverlässigkeit
Magnetbandlaufwerke waren riesige Schränke mit einem Bandlaufwerksmechanismus und Bandspulen, auf denen Informationen aufgezeichnet wurden.
Harte Regeln
Die Festplatte, das Festplattenlaufwerk, ist das Hauptspeichergerät in fast allen modernen Computern.
Im Allgemeinen basiert das Funktionsprinzip sowohl bestehender als auch entwickelter Festplatten auf dem Phänomen der Restmagnetisierung von Materialien. Aber hier gibt es einige Nuancen. Das direkte Speichermedium in einer Festplatte ist ein Block aus einer oder mehreren runden Platten, die mit einem Ferromagneten beschichtet sind. Der Lesekopf, der sich über der Oberfläche der sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Scheiben bewegt, zeichnet Informationen auf, indem er Milliarden winziger Bereiche (Domänen) magnetisiert oder Daten liest, indem er ein Restmagnetfeld registriert.
Die kleinste Informationszelle ist in diesem Fall eine Domäne, die entweder logisch Null oder Eins sein kann. Je kleiner eine Domäne ist, desto mehr Daten können auf eine Festplatte übertragen werden.
Die erste Festplatte erschien 1956. Die Vorrichtung bestand aus 50 Scheiben mit einem Durchmesser von jeweils 600 mm, die sich mit einer Geschwindigkeit von 1200 U / min drehten. Die Größe dieser Festplatte war vergleichbar mit einem modernen Zwei-Kammer-Kühlschrank und die Kapazität betrug bis zu 5 MB.
Seitdem hat sich die Aufzeichnungsdichte auf Festplatten mehr als 60 Millionen Mal erhöht. Während des letzten Jahrzehnts haben produzierende Unternehmen die Festplattenkapazität jedes Jahr stetig verdoppelt, aber jetzt ist dieser Prozess ins Stocken geraten: Die maximal mögliche Aufzeichnungsdichte wurde für die derzeit verwendeten Materialien und vor allem Technologien erreicht.
Die sogenannte parallele Aufnahme ist heute am weitesten verbreitet. Seine Bedeutung ist, dass der Ferromagnet, auf den die Daten übertragen werden, aus vielen Atomen besteht. Eine Anzahl solcher Atome bilden zusammen eine Domäne - die minimale Informationszelle. Eine Verringerung der Größe einer Domäne ist nur bis zu einer bestimmten Grenze möglich, da die Atome eines Ferromagneten miteinander interagieren und an der Verbindung einer logischen Null und Eins (Regionen mit entgegengesetzt gerichteten magnetischen Momenten) an Stabilität verlieren können. Daher ist eine bestimmte Pufferzone erforderlich, um die Zuverlässigkeit der Informationsspeicherung sicherzustellen.
Bei der parallelen Aufzeichnung werden magnetische Partikel so platziert, dass der magnetische Richtungsvektor parallel zur Ebene der Scheibe verläuft. Bei der senkrechten Aufzeichnung befinden sich magnetische Partikel senkrecht zur Scheibenoberfläche.
Bei der parallelen Aufzeichnung werden magnetische Partikel so platziert, dass der magnetische Richtungsvektor parallel zur Ebene der Scheibe verläuft. In technologischer Hinsicht ist dies die einfachste Lösung. Gleichzeitig ist bei einer solchen Aufzeichnung die Stärke der Interaktion zwischen Domänen am höchsten, daher wird eine große Pufferzone und daher eine größere Größe der Domänen selbst benötigt. Die maximale Dichte für die parallele Aufzeichnung beträgt also etwa 23 Gbit / cm2, und diese Höhe wurde bereits praktisch angenommen.
Es ist möglich, die Kapazität von Festplatten weiter zu erhöhen, indem die Anzahl der Arbeitsplatten im Gerät erhöht wird. Diese Methode ist jedoch eine Sackgasse. Die Größen moderner Festplatten sind standardisiert, und die Anzahl der darin verwendeten Festplatten ist durch die Designanforderungen begrenzt.
Es gibt noch einen anderen Weg - die Verwendung eines neuen Beitragstyps. Seit 2005 sind Festplatten auf dem Markt, die die senkrechte Aufzeichnungsmethode verwenden. Bei dieser Aufzeichnung befinden sich die magnetischen Partikel senkrecht zur Scheibenoberfläche. Aufgrund dessen interagieren die Domänen schwach miteinander, da sich ihre Magnetisierungsvektoren in parallelen Ebenen befinden. Dies ermöglicht es, die Informationsdichte ernsthaft zu erhöhen - die praktische Obergrenze wird auf 60-75 Gbit / cm² geschätzt, d. H. Dreimal höher als bei paralleler Aufzeichnung.
Am vielversprechendsten ist jedoch die HAMR-Technologie. Dies ist das sogenannte thermomagnetische Aufzeichnungsverfahren. Tatsächlich ist HAMR eine Weiterentwicklung der senkrechten Aufzeichnungstechnologie, mit dem einzigen Unterschied, dass zum Zeitpunkt der Aufzeichnung die erforderliche Domäne einer kurzfristigen (etwa eine Pikosekunden) Punkterwärmung durch einen Laserstrahl ausgesetzt ist. Dadurch kann der Kopf sehr kleine Bereiche der Scheibe magnetisieren. Es gibt noch keine HAMR-HDD auf dem freien Markt, aber die Prototypen weisen eine Rekorddichte von 150 Gbit / cm2 auf. Laut Vertretern von Seagate Technology wird die Dichte in Zukunft auf 7,75 Tbit / cm2 erhöht, was fast 350-mal höher ist als die maximale Dichte für die parallele Aufzeichnung.
Parallele Festplatte
Lebte: 1956 - heute
Speicherkapazität: derzeit bis zu 2 TB
Die Fähigkeit, sofort zur gewünschten Informationszelle zu springen, eine gute Kombination aus Preis und Qualität
- Unzureichende Aufzeichnungsdichte heute, veraltete Technologie
Festplatte mit senkrechter Aufnahme
Lebensjahre: 2005 - nahe Zukunft
Speicherkapazität: derzeit bis zu 2,5 TB
Hohe Aufnahmedichte
- Komplexere Fertigungstechnologie, hoher Preis, geringe Zuverlässigkeit neuer geräumiger Modelle
HAMR-HDD
Lebte: 2010 - in naher Zukunft
Speicherkapazität: Die Zeit wird es zeigen
Noch höhere Aufnahmedichte
- Besonders komplexe Fertigungstechnik und der entsprechend hohe Preis
OPTIK AM MÄRZ
Trotz der stetigen Erhöhung der Kapazität stationärer Festplatten besteht ein Bedarf an einem kompakten und mobilen Speichermedium. Heute sind CD und DVD führend in diesem Bereich. Tatsächlich können alle Informationen - Musik, Software, Filme, Enzyklopädien oder Cliparts - auf diesen Medien gekauft werden.
Der erste Vertreter dieser Technologie ist LD (Laser Disc), das bereits 1969 entwickelt wurde. Diese Discs waren hauptsächlich für Heimkinos gedacht, aber trotz einer Reihe von Vorteilen gegenüber VHS- und Betamax-Videobändern waren sie nicht weit verbreitet. Der nächste Vertreter optischer Medien erwies sich als viel erfolgreicher. Es war eine bekannte CD (CD, CD). Es wurde 1979 entwickelt und war ursprünglich für die Aufnahme hochwertiger Musik gedacht. Durch die Bemühungen von Microsoft und Apple wurden 1987 CDs in PCs verwendet. So stand den Anwendern ein kompaktes und zuverlässiges Speichermedium mit hoher Kapazität zur Verfügung: Das Standardvolumen von 650 MB für die späten 80er Jahre schien unerschöpflich.
In den letzten 20 Jahren hat sich die CD kaum verändert. Der Träger ist eine Art "Sandwich", das aus drei Schichten besteht. Die Basis der CD ist ein Polycarbonatsubstrat, auf das die dünnste Metallschicht (Aluminium, Silber, Gold) gesprüht wird. Auf dieser Ebene wird tatsächlich die Aufnahme gemacht. Das Metallic-Sprühen ist mit einer Schutzlackschicht überzogen, auf die bereits alle Arten von Bildern, Logos, Namen und anderen Kennzeichen aufgebracht sind.
Optische Scheiben verändern die Intensität des reflektierten Lichts. Auf einer normalen CD werden alle Informationen auf einer Spiralspur aufgezeichnet, bei der es sich um eine Folge von Pits handelt (aus der englischen Grube - "hollow"). Zwischen den Aussparungen befinden sich Bereiche mit einer glatten reflektierenden Schicht, Land (vom englischen Land - "Boden, Oberfläche"). Die Daten werden mit einem Laserstrahl gelesen, der auf einen Lichtfleck mit einem Durchmesser von ca. 1,2 µm fokussiert ist. Wenn der Laser auf das Land trifft, registriert eine spezielle Fotodiode den reflektierten Strahl und fixiert eine logische Einheit. Wenn der Laser auf die Grube trifft, wird der Strahl gestreut, die Intensität des reflektierten Lichts nimmt ab und das Gerät legt eine logische Null fest.
Die ersten Laserscheiben waren schreibgeschützt. Sie wurden ausschließlich in der Fabrik hergestellt und mit Gruben versehen, indem sie direkt auf ein blankes Polycarbonatsubstrat gestempelt wurden. Anschließend wurden die Scheiben mit einer reflektierenden Schicht und einem Schutzlack bedeckt.
Aber bereits 1988 erschien die CD-R-Technologie (Compact Disc-Recordable). Mit dieser Technologie hergestellte Discs können zur einmaligen Aufzeichnung von Informationen mit einem speziellen Schreiblaufwerk verwendet werden. Hierzu wurde eine weitere Schicht eines dünnen organischen Farbstoffs zwischen das Polycarbonat und die reflektierende Schicht gelegt. Beim Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur wurde der Farbstoff zerstört und abgedunkelt. Während des Aufnahmeprozesses legte das Laufwerk, das die Laserleistung steuert, eine Folge von dunklen Punkten auf die Disc an, die beim Lesen als Pits wahrgenommen wurden.
Zehn Jahre später, 1997, wurde CD-RW (Compact Disc-Rewritable) erstellt - eine wiederbeschreibbare CD. Im Gegensatz zu CD-R wurde hier eine spezielle Legierung als Aufzeichnungsschicht verwendet, die unter dem Einfluss eines Laserstrahls von einem kristallinen Zustand in einen amorphen Zustand und zurück wechseln kann.
LD
Lebte: 1972-2000
Speicherkapazität: 680 MB
Die erste kommerzielle Probe optischer Speichermedien
- Es wurde nur als Medium für Video und Audio verwendet und war Vinyl-Discs nicht unterlegen, was zu gewissen Unannehmlichkeiten führte
CD
Lebte: 1982 - heute
Speicherkapazität: 700 MB
Kompaktheit, relative Zuverlässigkeit, niedrige Kosten
- Niedrig, nach modernen Maßstäben Kapazität, veraltete Technologie
NEUE GENERATION BOLS
Mitte der 90er Jahre, als die CD-Ära in vollem Gange war, arbeiteten anspruchsvolle Hersteller bereits an der Verbesserung optischer Discs. 1996 erschien die erste DVD (Digital Versatile Disc) mit einer Kapazität von 4,7 GB auf dem Markt. Neue Speichermedien verwendeten das gleiche Prinzip wie CD, nur zum Lesen eines Lasers mit einer kürzeren Wellenlänge - 650 nm gegenüber 780 nm für CDs. Diese scheinbar einfache Änderung ermöglichte es, die Größe des Lichtflecks und folglich die Mindestgröße der Informationszelle zu verringern. Daher konnte eine DVD 6,5-mal mehr nützliche Informationen enthalten als eine CD.
1997 wurden auch die ersten beschreibbaren DVD-Rs verkauft, die ebenfalls auf CD-Rs bewährte Technologie verwenden. Diese Innovationen erreichten jedoch nur wenige Jahre später die breite Masse, da der erste DVD-R-Brenner etwa 17.000 US-Dollar kostete und Discs - 50 US-Dollar pro Stück.
Heute ist DVD ein fester Bestandteil der Computerindustrie geworden. Aber er musste auch nicht lange leben. Schnelle Fortschritte in der Hochtechnologie und wachsende Benutzeranforderungen erfordern neue, umfangreichere Speichermedien.
Das erste Zeichen war die Doppelschicht-DVD. In ihnen werden Informationen auf zwei verschiedenen Ebenen aufgezeichnet, der üblichen unteren und der durchscheinenden oberen. Durch Ändern des Fokus des Lasers können Sie abwechselnd Daten aus beiden Schichten lesen. Diese DVDs enthalten 8,5 GB Informationen. Dann kamen doppelseitige doppelseitige DVDs. Diese Datenträger arbeiten auf beiden Seiten und enthalten zwei Informationsebenen. Die Speicherkapazität ist auf 17 GB angewachsen.
Mit dieser Geschwindigkeit wurde die Obergrenze der DVD-Technologie erreicht. Die weitere Erhöhung der Anzahl der Schichten scheint ein unnötig schwieriges Problem zu sein, die Dicke der Scheibe ist immer noch begrenzt, so dass es sehr schwierig ist, etwas hinein zu stopfen. Selbst bei einem Zweischichtsystem gab es viele Beschwerden über die Qualität des Informationslesens und darüber, wie viele Fehler hypothetische Dreischicht-DVDs verursachen können - und es ist beängstigend zu denken.
Die Hersteller lösten (natürlich vorübergehend) das Problem der Kapazitätserhöhung durch die Schaffung eines neuen Formats. Vielmehr zwei auf einmal: HD-DVD und Blu-ray. Beide Technologien verwenden einen blauen Laser mit einer Wellenlänge von 405 nm. Wie bereits erwähnt, können Sie durch Verringern der Wellenlänge auch die Mindestgröße der Speicherzelle verringern und daher die Aufzeichnungsdichte erhöhen. Die Entstehung von zwei neuen Arten von Scheiben löste gleichzeitig den sogenannten "Formatkrieg" aus, der etwa zwei Jahre dauerte. Am Ende verlor HD-DVD trotz einiger Vorteile diesen Kampf. Dabei spielte nach Meinung vieler Experten die extrem starke Unterstützung des Blu-ray-Formats durch die amerikanischen Filmstudios eine große Rolle.
Blue Beam ist jetzt das einzige im Handel erhältliche optische Speichermedium mit hoher Kapazität. Festplatten 23, 25, 27 und 33 GB. Es gibt auch zweischichtige Proben mit 46, 50, 54 und 66 GB.
DVD
Lebte: 1996 - bis heute
Speicherkapazität: bis zu 17,1 GB
Das beliebteste Speichermedium: Die überwiegende Mehrheit der Musik, Filme und verschiedener Software wird speziell auf DVD vertrieben
- Moralisch veraltete Technologie
HD-DVD
Lebte: 2004-2008
Speicherkapazität: bis zu 30 GB
Hohe Kapazität plus relativ niedriger Preis aufgrund billigerer Produktion
- Mangelnde Unterstützung für die amerikanische Filmindustrie.
Blu-Ray
Lebte: 2006 - bis heute
Speicherkapazität: bis zu 66 GB
Hohe Speicherkapazität, Unterstützung für Hollywood "Monster"
- Hohe Kosten für Laufwerke und Medien, da für die Produktion grundlegend neue Geräte erforderlich sind
GIGABYTE-RENNEN
Der Markt für Festplatten ist ein sehr leckeres Stückchen. Daher sollten wir in naher Zukunft, wenn nicht die Verlagerung von Blu-ray von den führenden Positionen, einen neuen Formatkrieg erwarten.
Ein einzigartiges Merkmal der holographischen Methode ist die Fähigkeit, eine große Menge an Informationen praktisch an einem Punkt aufzuzeichnen. Dies gibt den Herstellern Anlass zu der Annahme, dass die bereits erreichte Obergrenze von 3,6 TB weit vom Grenzwert entfernt ist.
Es gibt eine Reihe von Technologien, die die Geldbörsen der Benutzer beanspruchen. Zum Beispiel HD VMD (High Density - Versatile Multilayer Disc). Dieses Format wurde 2006 von der wenig bekannten britischen Firma New Medium Enterprises eingeführt. Hier hat der Hersteller den Weg eingeschlagen, die Anzahl der aufgezeichneten Schichten auf einer Disc zu erhöhen - es gibt bereits 20 davon. Dank dessen beträgt die maximale Kapazität von HD VMD heute 100 GB. Insgesamt ist es unwahrscheinlich, dass die kleinen New Medium Enterprises die Multimedia-Giganten ernsthaft unter Druck setzen können. Dank der erklärten niedrigen Kosten für Festplatten und Laufwerke (aufgrund der Verwendung eines billigeren roten Lasers mit einer Wellenlänge von 650 nm) können die Briten theoretisch auf eine gewisse Beliebtheit ihrer Produkte zählen. Wenn sie natürlich überhaupt auf den Markt kommt.
Ein weiterer Konkurrent ist das Ultra Density Optical (UDO) -Format. Die Entwicklung begann bereits im Juni 2000 und ist jetzt ein vollständig fertiggestelltes Gerät, das auf dem Markt erhältlich ist. Hier wurde darauf geachtet, die Genauigkeit der Fokussierung des Strahls zu erhöhen. Mit einer Laserwellenlänge von 650 nm kann das UDO 30 bis 60 GB Informationen speichern. Es gibt auch Medien mit einem blauen Laser (405 nm). In diesem Fall erreicht die maximale UDO-Kapazität 500 GB. Aber Sie müssen für alles bezahlen: Die Erhöhung der Lasergenauigkeit hat zu einem ernsthaften Anstieg der Laufwerkskosten geführt. Das Medium selbst wird in Form einer 5,35-Zoll-Kassette mit einer Disc im Inneren (zum Schutz vor äußeren Einflüssen) geliefert und kostet 60-70 US-Dollar. Heutzutage wird die UDO-Technologie hauptsächlich von großen Unternehmen verwendet, um Informationen zu archivieren und Sicherungskopien von Daten zu erstellen.
HD VMD (High Density - Vielseitige Multilayer-Disc)
Lebte: 2006 - in naher Zukunft
Speicherkapazität: bis zu 100 GB
Hohe Kapazität, relativ niedrige Kosten
- Mangelnde Unterstützung durch wichtige Marktteilnehmer, was sicherlich den Tod des Formats bedeuten wird
UDO (Ultra Density Optical)
Lebte: 2000 - bis heute
Speicherkapazität: bis zu 120 GB
Gute Kapazität
- Hohe Kosten für Laufwerke und Medien, Fokus auf einen hochspezialisierten Markt für Datenarchivierungsgeräte
HOLOGRAPHIE BRENNT
Trotz der Fülle an optischen Plattenformaten gibt es bereits eine Technologie, die in Zukunft sicherlich alle Wettbewerber zurücklassen wird. Dies ist eine holographische Aufzeichnung. Die Vorteile dieser Technologie und ihr Potenzial sind enorm. Erstens, wenn in gewöhnlichen optischen Platten Informationen auf einer Schicht unter Verwendung separater Informationszellen aufgezeichnet werden, werden die Daten im holographischen Speicher über das Volumen des Trägers verteilt, und mehrere Millionen Zellen können in einem Zyklus aufgezeichnet werden, wodurch die Schreib- und Lesegeschwindigkeit dramatisch ansteigt. Zweitens erreicht die maximale Kapazität des Trägers aufgrund der Verteilung von Informationen in drei Dimensionen wirklich transzendentale Höhen.
Die Arbeiten in diese Richtung begannen vor etwa zehn Jahren, und heute gibt es eine vollständig verständliche Technologie, mit der 1,6 TB Informationen auf einer Standardfestplattengröße aufgezeichnet werden können. Gleichzeitig beträgt die Lesegeschwindigkeit 120 MB / s.
Das Funktionsprinzip der holographischen Aufzeichnung wird wie folgt implementiert. Mit einem halbtransparenten Spiegel wird der Laserstrahl in zwei Ströme mit gleicher Wellenlänge und Polarisation aufgeteilt. Der räumliche Lichtmodulator, bei dem es sich um eine flache Schablone handelt, wandelt digitale Informationen in eine Folge von transparenten und undurchsichtigen Zellen um, die logischen Einsen und Null entsprechen. Der Signalstrahl, der durch dieses Gitter geht und einen Teil der Informationen empfängt, wird auf den Träger projiziert. Der zweite Strahl - der Referenzstrahl - fällt schräg in den gleichen Bereich der Scheibe. In diesem Fall erfolgt an den Punkten, an denen sich die Referenz- und Signalstrahlen schneiden, die Addition von Wellenamplituden (Interferenz), wodurch die Strahlen gemeinsam durch die lichtempfindliche Schicht brennen und die Informationen auf dem Träger fixieren. Somit werden in einem Taktzyklus alle Informationen, die durch die Auflösung des Lichtmodulators beherrscht werden können, auf einmal aufgezeichnet. Heute liegt es in der Größenordnung von jeweils einer Million Bits.
Die Daten werden unter Verwendung eines Referenzstrahls gelesen, der durch den Körper des Trägers das aufgezeichnete Hologramm auf die lichtempfindliche Schicht projiziert und diese das darauf fallende "Gitter" in eine Folge von Nullen und Einsen umwandelt.
Ein einzigartiges Merkmal der holographischen Methode ist die Fähigkeit, eine große Menge an Informationen praktisch an einem Punkt aufzuzeichnen. Auf diese Weise können Sie den gesamten Speicherplatz effizient nutzen. Die praktische Obergrenze für die Kapazität von holographischen Platten ist nicht genau bekannt, aber die Hersteller behaupten, dass die Obergrenze von 3,6 TB, die sie bereits erreicht haben, weit von der Grenze entfernt ist.
Holographische Scheiben
Lebensjahre: die nahe Zukunft
Speicherkapazität: bis zu 1 TB
Sehr, gut, sehr hohe Kapazität bei gleichzeitig kompakten Medien
- Die Zeit wird zeigen
HDD + LASER
Im Jahr 2006 entdeckten Daniel Stanciu, der an seiner Doktorarbeit arbeitete, und Dr. Frederick Hanstein einen Weg, die Polarität eines Magneten mithilfe von Lichtstrahlung zu ändern. Ich muss sagen, dass dies früher im Prinzip als unmöglich angesehen wurde. Es ist nicht verwunderlich, dass Daniel Stanciu seine Doktorarbeit mit Triumph verteidigte, und die Technologie selbst, die einen ziemlich seltsamen Namen erhielt - rein optische Magnetisierungsinversion - hat bereits potenzielle Anwendungen gefunden.
Mit Hilfe eines Laserstrahls können Sie also die Domänen von Festplatten magnetisieren, dh Sie können die gleiche Arbeit ausführen, an der der Schreibkopf gerade arbeitet, jedoch viel schneller. Die Aufnahmegeschwindigkeit auf einer normalen Festplatte überschreitet 100-150 Mbit / s nicht. Bei der Prototyp-Festplatte "Laser" beträgt diese Zahl derzeit 1 Tbit / s oder 1.000.000 Mbit / s. Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass dies nicht die Grenze ist - sie erwarten, die Schreibgeschwindigkeit auf 100 Tbit / s zu erhöhen. Darüber hinaus ist es mit Hilfe eines Lasers möglich, die Dichte der aufgezeichneten Informationen signifikant zu erhöhen, was Laserfestplatten theoretisch zu einer der vielversprechendsten Technologien zum Speichern und Aufzeichnen von Daten macht.
Bisher gibt es jedoch keine Informationen über das Lesekopfgerät für solche Festplatten. Der Laser kann nur Informationen aufzeichnen. Die Magnetisierung der Domänen kann nicht behoben werden. Daher müssen Sie zum Lesen Standard-Magnetköpfe verwenden. Vergessen Sie außerdem nicht, dass sowohl die Schreibgeschwindigkeit als auch die Lesegeschwindigkeit der Festplatte direkt von der Drehzahl der Festplatten abhängen. Die optimistischen Aussagen von Wissenschaftlern sehen also etwas seltsam aus. Um einen Indikator von 1 Tbit / s zu erreichen, müssen Sie die Scheibe so schnell drehen, dass sie unter dem Einfluss einer monströsen Zentrifugalkraft wahrscheinlich in Stücke fliegt oder sogar durch Reibung gegen die Luft ausbrennt. Natürlich können Sie durch die Verwendung eines bestimmten Umleitungssystems für optische Strahlen die Drehung der Disc während der Aufnahme vollständig eliminieren. Das Ablesen erfolgt jedoch weiterhin über den Magnetkopf, der wichtig ist, um über die Oberfläche der Festplatte zu gleiten.
Mit einem Wort, die Aussichten für die Technologie der rein optischen Inversion der Magnetisierung sind zwar attraktiv, aber sehr vage.
Laser-Festplatte
Lebensjahre: die nahe Zukunft
Speicherkapazität: Die Zeit wird es zeigen
Hohe Dichte und Geschwindigkeit der Informationsaufzeichnung in der Zukunft - die Möglichkeit, die Anzahl der beweglichen Teile der Disc zu reduzieren
- Zu viele Fragen, die niemand beantwortet
Eine brillante Zukunft?
Festplatten sind Festplatten, aber ein gewöhnlicher Benutzer benötigt ein kompaktes, geräumiges und vor allem benutzerfreundliches Speichergerät. Zu diesem Zweck werden heute Flash-Laufwerke oder wissenschaftlich gesehen USB-Flash-Laufwerke verwendet. Der Flash-Speicher dieses Geräts besteht aus einer Reihe von Transistoren (Zellen), von denen jeder ein Informationsbit speichern kann.
Dieser Träger hat viele Vorteile. Flash-Laufwerke haben im Gegensatz zu ihren Vorgängern keine beweglichen Teile. Sie sind kompakt, zuverlässig und in der Lage, ziemlich solide Informationsmengen zu speichern, und die Hersteller arbeiten unermüdlich daran, ihre Kapazität zu erhöhen. Es gibt Flash-Laufwerke, die 8, 12 und sogar 64 GB Daten aufnehmen können. Diese Spielzeuge konkurrieren zwar im Preis mit einem erstklassigen Computer im All-Inclusive-Paket, aber dies ist ein vorübergehendes Phänomen. Bis vor kurzem baten sie um ein Vermögen für ein 1-GB-Flash-Laufwerk, aber jetzt steht es jedem Studenten zur Verfügung, der ein Stipendium erhält.
Ein weiterer Vorteil eines Flash-Laufwerks ist seine einfache Bedienung. Das Flash-Laufwerk ist an den USB-Anschluss des Computers angeschlossen, das Betriebssystem erkennt das neue Gerät und der Inhalt des Flash-Laufwerks wird als zusätzliche Festplatte im System angezeigt. Dementsprechend unterscheidet sich die Arbeit mit Dateien nicht von der Arbeit mit einer normalen Festplatte. Es sind keine zusätzlichen Programme erforderlich, Sie müssen sich nicht über die Kompatibilität von Geräten und Formaten Gedanken machen. Schauen Sie sich den Hersteller des Geräts an und fragen Sie sich, ob es für einen Computer geeignet ist oder nicht.
Der Flash-Speicher ist zuverlässig, vibrationsfrei, leise, verbraucht wenig Strom und bietet Datenübertragungsgeschwindigkeiten, die denen von Standardfestplatten nahe kommen. Der Flash-Speicher weist aufgrund des Fehlens beweglicher Teile eine hohe Zuverlässigkeit auf, hat keine Angst vor Vibrationen, macht keine Geräusche und verbraucht wenig Energie. Die Vorteile liegen auf der Hand.
Das Lesen der Daten in der holographischen Methode wird unter Verwendung eines Referenzstrahls durchgeführt, der durch den Körper des Trägers das aufgezeichnete Hologramm auf die lichtempfindliche Schicht projiziert und diese das darauf fallende "Gitter" in eine Folge von Nullen und Einsen umwandelt.
Es werden bereits heute tragbare Computer hergestellt, auf denen anstelle der üblichen Festplatten SSD-Chips (Solid State Drive) installiert sind, die sogenannten Solid-State-Laufwerke, die auf Flash-Speicher basieren. Im Prinzip unterscheiden sich solche Speichergeräte nicht von normalen Flash-Laufwerken. Laptops mit SSDs können dank ihres geringen Stromverbrauchs fast doppelt so lange arbeiten wie Laptops mit herkömmlichen Festplatten. Der Flash-Speicher hat jedoch seine eigenen schwerwiegenden Nachteile. Erstens liegt die Geschwindigkeit des Datenaustauschs in SSDs immer noch deutlich hinter der von Festplatten zurück. Dieses Problem wird jedoch in naher Zukunft gelöst sein. Der zweite Nachteil ist viel schwerwiegender. Der Flash-Speicher kann konstruktionsbedingt einer begrenzten Anzahl von Lösch- und Schreibzyklen standhalten - etwa 100.000 Zyklen. Ohne auf technische Details einzugehen, können Sie eine Diagnose stellen: Das Schreiben und Löschen von Daten führt auf elektronischer Ebene zu physischem Verschleiß von Speicherzellen. Wenn der Benutzer jedoch einen Taschenrechner in die Hand nimmt und die einfachsten Berechnungen durchführt, hellt er sein Gesicht auf und erklärt glücklich, dass selbst wenn das Flash-Laufwerk zehnmal täglich vollständig aufgefüllt wird, 100.000 Zyklen für 27 Jahre ausreichen! In der Praxis kann ein Flash-Speicher (z. B. eine Speicherkarte in einer Kamera), der täglich stark genutzt wird, nach zwei bis drei Jahren ausfallen.
Flash-Speicher
Lebte: 1989 - heute
Speicherkapazität: bis zu 80 GB
Einfach zu bedienen, geringer Stromverbrauch, zuverlässig
- Begrenzte Anzahl von Schreib- / Löschzyklen
Heute verändern die Fortschritte auf dem Gebiet der Computertechnologie im Allgemeinen und der Speichergeräte im Besonderen die Welt rasant.
Ein Blick in die Zukunft ist eine undankbare Aufgabe, aber wir können zuversichtlich sagen, dass Hersteller, die den einzigen schwerwiegenden Nachteil des Flash-Speichers nicht überwinden, die erforderliche Festplattenkapazität nicht erreichen oder eine einfache und zuverlässige holographische Festplatte erstellen können, unweigerlich eine andere Möglichkeit zum Speichern von Informationen finden.
Günstig, zuverlässig, kompakt, schnell.
(elektromagnetische Strahlung) usw. usw.
Der Informationsträger kann jedes Objekt sein, von dem es möglich (aber nicht notwendig) ist, die verfügbaren (aufgezeichneten) Informationen zu lesen.
Oft wird der Informationsträger selbst in eine Schutzhülle gelegt, was seine Sicherheit und dementsprechend die Zuverlässigkeit der Aufbewahrung von I erhöht (z. B. Papierblätter - in einer Abdeckung, einem Speicherchip - in Kunststoff (Chipkarte), Magnetband - in einer Hülle usw.). ).
Informationsträger im Alltag, in der Wissenschaft (Bibliotheken), in der Technologie (z. B. für Kommunikationszwecke) und im öffentlichen Leben (Medien) werden verwendet für:
- aufzeichnungen
- lager
- lesen
- Übertragung (Verteilung)
- schaffung von Werken der Computerkunst
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Im Allgemeinen sind die Grenzen zwischen diesen Trägertypen eher vage und können je nach Situation und äußeren Bedingungen variieren. Grundmaterialien
Ebenfalls weit verbreitet waren: gebrannter Ton, Stein, Knochen, Holz, Pergament, Birkenrinde, Papyrus, Wachs, Stoff usw. Um Änderungen in der Struktur des Trägermaterials vorzunehmen, werden verschiedene Arten von Einfluss verwendet:
Elektronische MedienElektronische Medien umfassen Medien für einmalige oder wiederverwendbare Aufzeichnungen (normalerweise) digital) elektrisch: CD-ROM, DVD-ROM, Halbleiter (Flash-Speicher usw.), Disketten. Sie haben einen erheblichen Vorteil gegenüber Papier (Blätter, Zeitungen, Zeitschriften) in Bezug auf Volumen und Stückkosten. Für die Speicherung und Bereitstellung von Betriebsinformationen (nicht für die Langzeitspeicherung) haben sie einen überwältigenden Vorteil, und es gibt auch erhebliche Möglichkeiten, UND in einer für den Verbraucher bequemen Form bereitzustellen (Formatierung, Sortierung). Der Nachteil ist die geringe Größe des Bildschirms (oder das erhebliche Gewicht) und die Fragilität der Leser, abhängig von. Derzeit ersetzen elektronische Medien Papiermedien in allen Lebensbereichen aktiv, was zu erheblichen Einsparungen bei Holz führt. Ihr Nachteil ist, dass zum Lesen UND für jeden Medientyp und jedes Medium ein entsprechender Leser benötigt wird. SpeichergeräteDer Nachteil dieses Trägers war, dass er sich im Laufe der Zeit verdunkelte und brach. Ein weiterer Nachteil war, dass die Ägypter ein Exportverbot für Papyrus ins Ausland eingeführt hatten. AsienNachteile von Informationsträgern (Ton, Papyrus, Wachs) stimulierten die Suche nach neuen Trägern. Diesmal funktionierte das Prinzip „alles Neue - gut vergessenes Altes“: In Persien wurde seit der Antike ein Defter zum Schreiben verwendet - getrocknete Tierhäute (in Türkisch und verwandten Sprachen bedeutet das Wort „Defter“ immer noch ein Notizbuch), an das sich die Griechen erinnerten. EuropaAuf dem Territorium Europas suchten hoch entwickelte Völker (Griechen und Römer) nach ihren eigenen Aufnahmemethoden. Viele verschiedene Träger werden ersetzt: Bleiblätter, Knochenplatten usw. Seit dem 7. Jahrhundert vor Christus e. Die Aufnahme erfolgt mit einem scharfen Stift - einem Stift (wie auf Ton) auf Holzbrettern, die mit einer Schicht biegsamen Wachses (sogenannte Wachstabletten) bedeckt sind. Das Löschen von Informationen (ein weiterer Vorteil dieses Mediums) erfolgte mit dem umgekehrten stumpfen Ende des Stifts. Solche Bretter wurden in vier Teilen befestigt (daher das Wort "Notizbuch" seit dem Altgriechischen. τετράς übersetzt aus dem Griechischen - vier). Die Inschriften auf Wachs sind jedoch nur von kurzer Dauer, und das Problem der Aufbewahrung der Aufzeichnungen war sehr dringend. AmerikaIn den XI-XVI Jahrhunderten erfanden die indigenen Völker Südamerikas den geknoteten Buchstaben "Kipu" (Quipu in Übersetzung aus der Sprache der Quechua-Indianer - Knoten). Aus Seilen (Schnürsenkelreihen wurden daran gebunden) wurden "Botschaften" verfasst. Die Art, Anzahl der Knoten, Farbe und Anzahl der Fäden, ihre Position und Webart repräsentierten das "Coding" ("Alphabet") Kippu. Altes RusslandAls Träger wurde Birkenrinde (die oberste Schicht der Birkenrinde) verwendet. Die Buchstaben darauf wurden mit Schrift (Knochen oder Metallstab) geschnitten. Bis zum Ende des 16. Jahrhunderts hat Russland ein eigenes Papier (das russische Wort „Papier“ stammt höchstwahrscheinlich aus dem Italienischen, Bambagia bedeutet Baumwolle). MittelalterIn der Antike und im Mittelalter wurden Wachstafeln als Notizbücher, für Haushaltsnotizen und zum Unterrichten von Kindern zum Schreiben verwendet. neue ZeitModernitätJetzt verwenden Menschen Computer, um Informationen zu verarbeiten und zu speichern. siehe auch
LinksAnmerkungen
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Einführung Seite 3
Moderne Materialträger dokumentierter Informationen, deren Klassifizierung und Eigenschaften
I. Moderne materielle Medien S. 5
II. Klassifikation moderner materieller Medien S. 6
III. Eigenschaften moderner Materialträger
1. Magnetische Medien Seite 9
2. Plastikkarten S. 12
3. Optische Medien Seite 13
4. Medien basierend auf dem Flash-Speicher Seite 17
5. 3D-Medien S. 19
Schlussfolgerung S. 23
Gebrauchte Literatur S. 26
Einführung
Das Konzept eines Dokuments ist zentral und grundlegend im konzeptionellen System der Datensatzverwaltung. Dieses Konzept ist in allen Bereichen der sozialen Aktivität weit verbreitet. Fast jeder Wissenszweig verfügt über eine oder mehrere Versionen, um ihn gemäß den Besonderheiten der Objekte zu verstehen, denen der Status eines Dokuments zugewiesen wurde.
Das Konzept eines Dokuments gilt als generisches Konzept für Arten: veröffentlicht, unveröffentlicht, Film, Hintergrund, fotografisches Dokument usw. Unter diesem Gesichtspunkt sind die Arten von Dokumenten: Broschüre, Zeichnung, Karte, Film, Magnetband, magnetische und optische Scheibe.
Erinnern wir uns noch einmal an die Definition eines Dokuments: Informationen, die auf einem materiellen Medium in einer stabilen Zeichenform durch eine künstliche Methode für seine räumliche und zeitliche Übertragung fixiert sind. Aus der Definition folgt, dass das Dokument nicht in fertiger Form existiert, sondern erstellt werden muss, d.h. in stabiler Form fixieren. Das Fixieren (Fixieren) von Informationen auf einem materiellen Medium wird als Dokumentation bezeichnet.
Während des Dokumentationsprozesses erfolgt die Transformation sozialer Informationen von einer Zeichenform in eine andere, d. H. Informationscodierung, ohne die es unmöglich ist, die Hauptfunktionen des Dokuments zu implementieren - die Funktionen zum Fixieren und Übertragen von Informationen in Raum und Zeit.
Die Informatisierung der Gesellschaft, die rasche Entwicklung der Mikrografie, der Computertechnologie und ihr Eindringen in alle Tätigkeitsbereiche bestimmten das Erscheinungsbild von Dokumenten in den neuesten Medien. Das Vorhandensein eines verallgemeinernden Konzepts des Dokuments schließt nicht die Möglichkeit aus, dass es privatere, hochspezialisierte Interpretationen in Bezug auf verschiedene Bereiche öffentlicher Tätigkeit und wissenschaftlicher Disziplinen gibt: Quellenstudie, Büroarbeit, Diplomatie, Informatik, Rechtswissenschaft.
Unter diesen neuesten Informationsträgern sticht die Gruppe der "modernen Träger dokumentierter Informationen" hervor, die heutzutage verwendet werden und alte Träger mit zunehmender Beliebtheit ersetzen. Zum Beispiel scheint es, dass es vor nicht allzu langer Zeit ein sehr verbreitetes Informationsmedium ist - eine flexible Magnetplatte oder Diskette wird praktisch nicht verwendet, sie wurde durch optische Platten und Medien auf Basis von Flash-Speicher ersetzt, das gleiche Phänomen tritt bei Audio- und Videogeräten auf, Audio- und Videokassetten sind aufgetreten optische Scheiben.
Dieses Thema "Moderne materielle Informationsträger, ihre Klassifizierung und Merkmale" gilt auch für Dokument- und Kommunikationsaktivitäten, da es die Mittel berücksichtigt, die den Informationsaustausch erleichtern.
Ich glaube, dass das Thema der von mir gewählten Kursarbeit derzeit relevant ist, da Sie mit dem Wissen und der Fähigkeit, moderne Medien zu verwenden, mit der Zeit Schritt halten und den Prozess der Erstellung und Übertragung von Informationen in Raum und Zeit beschleunigen sowie die Speicherbedingungen für dokumentierte Informationen verbessern können.
Moderne Materialträger dokumentierter Informationen, deren Klassifizierung und Eigenschaften
ICH. Moderne materielle Medien
Die Informatisierung der Gesellschaft, die rasche Entwicklung der Computertechnologie und ihr Eindringen in alle Bereiche menschlicher Aktivitäten bestimmten das Erscheinungsbild von Dokumenten auf modernen, nicht traditionellen, d. H. keine Papiermedien.
Die Konzepte von "modernen" und "nicht-traditionellen" Dokumenten sind weitgehend willkürlich und dienen dazu, eine Gruppe von Dokumenten zu benennen, die im Gegensatz zu traditionellen, d.h. Papier erfordert in der Regel moderne technische Mittel, um Informationen zu reproduzieren. All dies hängt mit der Entstehung elektronischer Computer zusammen - Computer, bei denen es sich um Komplexe technischer Mittel handelt, die für die automatische Informationskonvertierung ausgelegt sind, werden zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Text und Grafik sowie Audio- und Videoinformationen verwendet.
Das Aufkommen moderner Medien beruht auf der Tatsache, dass sich seit einem halben Jahrhundert fünf Generationen von Computern bereits verändert haben und ihre Produktivität und Speicherkapazität von Generation zu Generation um eine Größenordnung oder mehr gestiegen sind. Außerdem tauchten neue, fortschrittlichere Peripheriegeräte auf - Drucker, Scanner, Kopierer und heutzutage werden zunehmend multifunktionale Geräte (MFPs) verwendet, die die Arbeit der Büroangestellten erleichtern und es ihnen ermöglichen, ein gedrucktes Dokument nicht nur aus dem Computerspeicher, sondern auch aus modernen Medien zu erhalten ...
Aus meiner Sicht umfassen moderne Medien mit dokumentierten Informationen: Magnetkarten, magnetische Festplatten, optische Festplatten, Hologramme, Flash-basierte Medien. Vielleicht ist dies kein richtiges Urteil, aber diese Medien werden derzeit aktiv genutzt. Sie haben die bekannten Audio-, Videokassetten, Mikroformen, Disketten oder Disketten ersetzt. Sie können als veraltet bezeichnet werden. Das gleiche wird mit modernen Medien passieren, weil sie im Moment modern sind. In zehn Jahren werden moderne Träger durch noch modernere Träger ersetzt, da die Menschheit nicht an einem Ort steht, sondern sich rasant weiterentwickelt. Und in zehn Jahren werden die modernen Materialträger dokumentierter Informationen, die in dieser Arbeit berücksichtigt werden, als veraltet bezeichnet.
II ... Klassifikation moderner materieller Medien
Das Dokument ist eine doppelte Einheit von Information und materiellem Medium. Daher sind wichtige Merkmale ("starke Unterschiede"), die als Grundlage für die Klassifizierung verwendet werden können, strukturelle Merkmale, die Form des Materials, auf dem die Informationen aufgezeichnet werden. Insbesondere kann nach diesem Kriterium die gesamte Vielfalt der in modernen materiellen Medien enthaltenen Dokumente als Klasse dargestellt werden:
· Dokumente auf künstlicher Materialbasis (auf Polymermaterial).
Dokumente auf künstlicher Materialbasis können wiederum als mehrschichtig klassifiziert werden, wobei mindestens zwei Schichten vorhanden sind - eine spezielle Arbeitsschicht und ein Substrat (magnetische Medien, optische Scheiben usw.). In diesem Fall kann das Basissubstrat unterschiedlich sein - Papier, Metall, Glas, Keramik, Holz, Stoff, Folie oder Kunststoffplatte. Auf die Basis werden eine bis mehrere (manchmal bis zu 6-8) Schichten aufgetragen. Infolgedessen erscheint der Materialträger manchmal als komplexes Polymersystem.
Es gibt auch Energieträger.
In Form eines materiellen Informationsträgers können Dokumente sein:
· Karte (Plastikkarten);
· Festplatte (Festplatte, CD, CD-ROM, Videodisk). Die Platzierung von Informationen erfolgt durch konzentrische Spuren - optische Scheiben.
Abhängig von der Möglichkeit, Materialträger zu transportieren, können Dokumente unterteilt werden in:
· Stationär (Festplatte in einem Computer);
· Tragbar (optische Discs, Medien basierend auf Flash-Speicher).
Abhängig von der Dokumentationsmethode können Dokumente auf modernen Speichermedien unterteilt werden in:
· Magnetisch (magnetische Festplatten, Magnetkarten);
· Optisch (Laser) - Dokumente mit Informationen, die mit einem laseroptischen Kopf aufgezeichnet wurden (optisch, Laserscheiben);
· Holographisch - erstellt mit einem Laserstrahl und einer Fotoaufzeichnungsschicht eines Materialträgers (Hologramm).
· Dokumente auf Maschinenmedien - elektronische Dokumente, die mit Medien und Aufzeichnungsmethoden erstellt wurden, um die Verarbeitung ihrer Informationen durch einen elektronischen Computer sicherzustellen.
Dokumente über moderne materielle Informationsträger eignen sich in der Regel nicht für die direkte Wahrnehmung, das Lesen. Informationen werden auf Maschinenmedien gespeichert, und einige der Dokumente werden direkt in maschinenlesbarer Form erstellt und verwendet.
Entsprechend ihrer beabsichtigten Wahrnehmung sind die fraglichen Dokumente maschinenlesbar. Hierbei handelt es sich um Dokumente, mit denen die darin enthaltenen Informationen automatisch reproduziert werden. Der Inhalt solcher Dokumente wird ganz oder teilweise durch Zeichen (Matrixanordnung von Zeichen, Zahlen usw.) ausgedrückt, die für das automatische Lesen angepasst sind. Informationen werden auf Magnetbändern, Karten, Discs und ähnlichen Medien aufgezeichnet.
Dokumente auf modernen Speichermedien gehören zur Klasse der technisch codierten Dokumente, die eine Aufzeichnung enthalten, die nur mit technischen Mitteln wie Tonwiedergabe, Videowiedergabegeräten oder einem Computer wiedergegeben werden kann.
Durch die Art der Beziehung von Dokumenten zu technologischen Prozessen in automatisierten Systemen unterscheiden sie sich:
· Ein maschinenorientiertes Dokument, mit dem das Lesen eines Teils der darin enthaltenen Informationen mithilfe von Computertechnologie aufgezeichnet werden soll (ausgefüllte spezielle Formulare, Fragebögen usw.);
· Ein maschinenlesbares Dokument, das zum automatischen Lesen der darin enthaltenen Informationen mit einem Scanner (Text, Grafik) geeignet ist.
· Ein Dokument auf einem computerlesbaren Medium, das von der Computertechnologie erstellt und auf einem computerlesbaren Medium aufgezeichnet wurde: einer Festplatte, einer optischen Platte, einem Medium, das auf einem Flash-Speicher basiert - und auf die vorgeschriebene Weise ausgeführt wird;
· Maschinell geschriebenes Dokument (Ausdruck), das mithilfe von Computertechnologie auf Papier erstellt und auf die vorgeschriebene Weise ausgeführt wurde;
· Ein mittels Computertechnologie erstelltes Dokument auf dem Bildschirm, das auf dem Bildschirm (Monitor) angezeigt und in der vorgeschriebenen Weise erstellt wird;
· Ein elektronisches Dokument mit einer Reihe von Informationen im Speicher eines Computers, die für die menschliche Wahrnehmung mithilfe geeigneter Software und Hardware bestimmt sind.
III ... Eigenschaften moderner Materialträger
1. Magnetische Medien
Von allen Trägern magnetischer Dokumente möchte ich eine Magnetplatte herausgreifen - einen Informationsträger in Form einer Platte mit einer ferromagnetischen Beschichtung zur Aufzeichnung. Magnetplatten werden in Festplatten (Festplatten) und Disketten (Disketten) unterteilt.
Aus dieser Gruppe werde ich in meiner Arbeit nur Festplatten betrachten, da Disketten, die ich als veraltete Speichermedien bezeichne, praktisch durch optische Datenträger und auf Flash-Speicher basierende Medien ersetzt werden.
Festplatte
Festplatten, sogenannte Festplatten, dienen zum dauerhaften Speichern von Informationen, die bei der Arbeit mit einem PC verwendet werden, und sind darin installiert.
Festplatten sind Disketten weit überlegen. Sie weisen die besten Eigenschaften hinsichtlich Kapazität, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit des Zugriffs auf Informationen auf. Daher stellt ihre Verwendung die Geschwindigkeitseigenschaften des Benutzerdialogs und der zu implementierenden Programme sicher, erweitert die Systemfunktionen für die Verwendung von Datenbanken, organisiert einen Multitasking-Betriebsmodus und bietet eine effektive Unterstützung für den virtuellen Speichermechanismus. Die Kosten für Festplatten sind jedoch viel höher als die Kosten für Disketten.
Winchester ist auf einer Spindelachse montiert, die von einem speziellen Motor angetrieben wird. Es enthält ein bis zehn Scheiben (Platten). Die Motordrehzahl für herkömmliche Modelle kann 3600, 4500, 5400, 7200, 10000 oder sogar 12000 U / min betragen. Die Scheiben selbst sind präzisionsgefertigte Keramik- oder Aluminiumplatten, auf die eine magnetische Schicht aufgebracht wird.
Der wichtigste Teil der Festplatte ist der Lese- / Schreibkopf. Sie befinden sich normalerweise an einem Kopfantrieb. Zum Bewegen des Stellungsreglers werden hauptsächlich Linearmotoren (vom Typ Schwingspule) verwendet. In Festplatten werden verschiedene Arten von Köpfen verwendet: monolithische, zusammengesetzte, dünnschichtige, magnetoresistive (MR, magnetoresistive) sowie Köpfe mit verstärktem magnetoresistiven Effekt (GMR, Giant Magneto-Resistive). Der magnetoresistive Kopf, der Anfang der neunziger Jahre von IBM entwickelt wurde, ist eine Kombination aus zwei Köpfen: einem Dünnschicht-Aufzeichnungskopf und einem magnetoresistiven Lesekopf. Mit solchen Köpfen kann die Aufzeichnungsdichte um fast das Eineinhalbfache erhöht werden. Noch mehr ermöglicht es, die Aufzeichnungsdichte des GMR-Kopfes zu erhöhen.
In jeder Festplatte befindet sich immer eine elektronische Karte, die die Befehle des Festplattencontrollers decodiert, die Drehzahl des Motors stabilisiert, Signale für die Schreibköpfe erzeugt und diese von den Leseköpfen verstärkt.
Es gibt zwei Arten von Festplatten.
Festplatte (Festplatte) - Ein eingebautes Laufwerk (Festplattenlaufwerk) auf einer Festplatte ist ein Paket von übereinander befestigten Magnetplatten, die während des Betriebs elektronischer Computer nicht entfernt werden können.
Herausnehmbare Festplatte (herausnehmbare Festplatte) - Ein Paket von Magnetplatten, die in einer Schutzhülle eingeschlossen sind und während des Betriebs elektronischer Computer auf einer austauschbaren Festplatte vom Laufwerk entfernt und durch eine andere ersetzt werden können. Die Verwendung dieser Festplatten bietet eine nahezu unbegrenzte Menge an externem Computerspeicher.
Während der Ausführung des Verfahrens der sogenannten Low-Level-Formatierung werden Informationen auf die Festplatte geschrieben, die die Aufteilung der Festplatte in Zylinder und Sektoren bestimmen. Die Struktur des Formats enthält verschiedene Dienstinformationen: Synchronisationsbytes, Identifikationsheader, Paritätsbytes. In modernen Festplatten werden solche Informationen einmal während der Herstellung der Festplatte aufgezeichnet. Schäden an diesen Informationen während der Selbstformatierung auf niedriger Ebene sind mit einer vollständigen Inoperabilität der Festplatte und der Notwendigkeit verbunden, diese Informationen im Werk wiederherzustellen.
Die Festplattenkapazität wird in Megabyte gemessen. In den späten 1990er Jahren hatte die durchschnittliche Desktop-Festplattenkapazität 15 Gigabyte erreicht, während SCSI-Server und Workstations Laufwerke mit mehr als 50 Gigabyte verwendeten. Die meisten modernen PCs verwenden 40-Gigabyte-Festplatten.
Eines der Hauptmerkmale einer Festplatte ist die durchschnittliche Zeit, in der die Festplatte die benötigten Informationen findet. Diese Zeit ist normalerweise die Summe der Zeit, die erforderlich ist, um die Köpfe auf der gewünschten Spur zu positionieren und auf den erforderlichen Sektor zu warten. Moderne Festplatten bieten Zugriff auf Informationen in 8-10 ms.
Ein weiteres Merkmal der Festplatte ist die Lese- und Schreibgeschwindigkeit, die jedoch nicht nur von der Festplatte selbst, sondern auch von der Geschwindigkeit des Controllers, des Busses und des Prozessors abhängt. Moderne Standardfestplatten haben diese Geschwindigkeit von 15-17 MB / s.
2. Plastikkarten
Plastikkarten sind ein magnetisches Speicher- und Datenverwaltungsgerät.
Plastikkarten bestehen aus drei Schichten6 einer Polyesterbasis, auf die eine dünne Arbeitsschicht aufgebracht wird, und einer Schutzschicht. Polyvinylchlorid wird üblicherweise als Basis verwendet, die leicht zu verarbeiten ist und Temperatur-, chemischen und mechanischen Belastungen standhält. In einigen Fällen ist die Basis für Magnetkarten jedoch pseudoplastisch - dickes Papier oder Pappe mit doppelseitiger Laminierung.
Die Arbeitsschicht (ferromagnetisches Pulver) wird durch Heißprägen in Form separater schmaler Streifen auf den Kunststoff aufgebracht. Magnetstreifen werden entsprechend ihrer physikalischen Eigenschaften und ihres Anwendungsbereichs in zwei Typen unterteilt: hoch ercetiv und niedrig ercetiv. Hoch erketische Streifen sind schwarz. Sie sind beständig gegen Magnetfelder. Es wird mehr Energie benötigt, um sie aufzuzeichnen. Sie werden als Kreditkarten und Führerscheine verwendet, d. H. In Fällen, in denen eine erhöhte Haltbarkeit und Sicherheit erforderlich sind. Magnetstreifen mit niedriger EMV sind braun. Sie sind weniger sicher, aber einfacher und schneller aufzuzeichnen. Sie werden auf Karten mit begrenzter Gültigkeitsdauer verwendet, insbesondere für Fahrten mit der U-Bahn.
Es ist zu beachten, dass es neben Magnet auch andere Möglichkeiten gibt, Informationen auf einer Plastikkarte aufzuzeichnen: grafische Aufzeichnung, Prägung (mechanische Extrusion), Strichcodierung, Laseraufzeichnung. Insbesondere in letzter Zeit werden elektronische Chips in Plastikkarten anstelle von Magnetstreifen immer häufiger verwendet. Solche Karten wurden im Gegensatz zu einfachen magnetischen Karten als Smart oder Smart Cards (vom englischen Smart - Smart) bezeichnet. Der in sie integrierte Mikroprozessor ermöglicht das Speichern einer erheblichen Menge an Informationen, ermöglicht die Durchführung der erforderlichen Berechnungen im System der Bank- und Händlerzahlungen und verwandelt so Plastikkarten in multifunktionale Informationsträger.
Durch den Zugriff auf den Mikroprozessor (Schnittstelle) können Smartcards sein:
· Mit einer Kontaktschnittstelle (d. H. Wenn eine Operation ausgeführt wird, wird die Karte in das elektronische Terminal eingeführt;
· Mit einer doppelten Schnittstelle (sie können sowohl kontaktlos als auch kontaktlos wirken, dh der Datenaustausch zwischen der Karte und externen Geräten kann über einen Funkkanal erfolgen).
Die Schutzschicht aus magnetischen Kunststoffkarten besteht aus einer transparenten Polyesterfolie. Es soll die Arbeitsschicht vor Verschleiß schützen. Manchmal werden Beschichtungen verwendet, um Fälschungen und Kopierungen zu verhindern. Die Schutzschicht bietet bis zu zwei Zehntausende von Schreib- und Lesezyklen.
Die Größen der Plastikkarten sind standardisiert. Gemäß der internationalen Norm ISO-7810 beträgt ihre Länge 85,595 mm, Breite - 53,975 mm, Dicke - 3,18 mm.
Der Anwendungsbereich von Kunststoff- und Pseudoplastik-Magnetkarten ist recht umfangreich. Neben Bankensystemen werden sie als kompakter Informationsträger, Identifikator für automatisierte Buchhaltungs- und Kontrollsysteme, Personalausweis, Pass, Telefon- und Internetkarte sowie Fahrschein für den Transport verwendet.
3. Optische Medien
Die kontinuierliche wissenschaftliche und technische Suche nach Materialträgern dokumentierter Informationen mit hoher Haltbarkeit, großer Informationskapazität und minimalen physikalischen Abmessungen des Trägers hat zum Auftreten optischer Platten geführt, die in letzter Zeit weit verbreitet sind. Es handelt sich um Kunststoff- oder Aluminiumscheiben, die zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Ton, Bildern, alphanumerischen und anderen Informationen mit einem Laserstrahl entwickelt wurden.
Standard-CDs haben einen Durchmesser von 120 mm (4,75 "), eine Dicke von 1,2 mm (0,05") und ein Mittelloch von 15 mm (0,6 "). Sie haben eine robuste, sehr haltbare transparente, normalerweise 1 mm dicke Kunststoffbasis (Polycarbonat). Es ist jedoch möglich, andere Materialien als Basis zu verwenden, beispielsweise einen optischen Träger mit einer Pappbasis.
Die Arbeitsschicht aus optischen Scheiben wurde zunächst in Form der dünnsten Filme aus niedrigschmelzenden Materialien (Tellur) oder Legierungen (Tellur-Selen, Tellur-Kohlenstoff, Tellur-Blei usw.) und später - hauptsächlich auf der Basis organischer Farbstoffe - hergestellt. Die Informationen auf der CD werden in Form einer Spiralspur mit einem Laserstrahl, der als Signalwandler fungiert, auf der Arbeitsschicht fixiert. Die Spur verläuft von der Mitte der Disc bis zu ihrer Peripherie.
Wenn sich die Scheibe dreht, folgt der Laserstrahl einer Spur, deren Breite nahe 1 & mgr; m liegt, und der Abstand zwischen zwei benachbarten Spuren beträgt bis zu 1,6 & mgr; m. Die durch einen Laserstrahl auf der Scheibe gebildeten Markierungen (Pits) sind etwa fünf Milliardstel Zoll tief und haben eine Fläche von 1 bis 3 Mikrometern 2. Der Innendurchmesser der Aufzeichnung beträgt 50 mm, der Außendurchmesser 116 mm. Die Gesamtlänge der gesamten Spiralbahn auf der Scheibe beträgt ca. 5 km. Es gibt 625 Spuren für jeden mm Scheibenradius. Insgesamt befinden sich 20.000 Windungen der Spiralbahn auf der Scheibe.
Für eine gute Reflexion des Laserstrahls wird die sogenannte "Spiegel" -Beschichtung von Scheiben mit Aluminium (bei herkömmlichen Scheiben) oder Silber (bei beschreibbaren und wiederbeschreibbaren) verwendet. Auf die Metallbeschichtung wird eine dünne Schutzschicht aus Polycarbonat oder einem Speziallack mit hoher mechanischer Festigkeit aufgetragen, auf die Zeichnungen und Inschriften gelegt werden. Es ist zu beachten, dass diese farbige Seite der Disc anfälliger ist als die andere, von der Informationen über die gesamte Dicke der Disc gelesen werden.
Die Technologie zur Herstellung optischer Platten ist recht komplex. Zunächst wird eine Glasmatrix erstellt - die Basis der Scheibe. Zu diesem Zweck wird der Kunststoff (Polycarbonat) auf 350 Grad erhitzt und dann „in die Form eingespritzt, sofort abgekühlt und automatisch dem nächsten technologischen Vorgang zugeführt. Eine Fotoaufzeichnungsschicht wird auf die ursprüngliche Glasscheibe aufgebracht. In dieser Schicht wird das Pit-System durch das Laseraufzeichnungssystem gebildet, d.h. Eine primäre "Master-Festplatte" wird erstellt. Dann wird auf der "Master-Disc" mittels Spritzguss eine Massenreplikation durchgeführt, wobei Disc-Kopien erstellt werden.
Die Speicherkapazität von Discs beträgt normalerweise weniger als 650 MB. Auf einer Disc können mehrere hunderttausend Seiten maschinengeschriebenen Textes aufgezeichnet werden. Zum Vergleich: Der gesamte Buchfonds der Russischen Staatsbibliothek kann, wenn er auf CDs übertragen wird, in eine gewöhnliche Dreizimmerwohnung passen. Inzwischen wurden bereits optische Datenträger mit einer viel höheren Kapazität entwickelt - über 1 GB.
Da die Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen auf optischen Platten berührungslos ist, ist die Möglichkeit einer mechanischen Beschädigung solcher Platten praktisch ausgeschlossen.
Es bezieht sich wie ein magnetisches Dokument auf einen modernen Informationsträger, der auf optischen Methoden zum Aufzeichnen, Lesen und Wiedergeben basiert. Optische Dokumente umfassen optische Discs und Video-Discs: CDs, CD-ROMs, DVDs.
Diagramm des Aufbaus einer optischen Videoplatte: 1 - äußere Schicht aus transparentem Kunststoff; 2 - metallisierte reflektierende Aufzeichnungsspur; 3 - solide undurchsichtige Kunststoffbasis.
Informationen werden mit einem fokussierten Laserstrahl auf einer optischen Platte aufgezeichnet und gelesen.
Abhängig von der Möglichkeit zum Aufzeichnen und Lesen werden optische Discs in zwei Typen unterteilt:
1. WORM (Write Once Read Many) - Laufwerke zum Schreiben und Speichern von Informationen;
2. CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) - Laufwerke zum Lesen von Informationen.
Optische Discs können in Typen unterteilt werden:
· Audio-CD ist eine Disc mit permanenten (unauslöschlichen) Audioinformationen, die im Binärcode aufgezeichnet sind.
· CD-ROM - eine Festplatte mit permanentem Speicher zum Speichern und Lesen erheblicher Informationsmengen. Es enthält Computerinformationen, die von einem an einen PC angeschlossenen Laufwerk gelesen werden.
· Video-CD - eine CD, auf der Text-, Bild- und Toninformationen in digitaler Form aufgezeichnet sind, sowie Computerprogramme;
· DVD-Disc - eine Art neue Generation von optischen Discs, auf denen Text-, Video- und Audioinformationen sowie Computerdaten in digitaler Form aufgezeichnet werden;
· Magnetooptische Festplatte - Festplatten, die aus verschiedenen Kombinationen von Diskette, Festplatte und optischer Festplatte bestehen.
4. Medien basierend auf dem Flash-Speicher
Einer der modernsten und vielversprechendsten Träger dokumentierter Informationen ist der Festkörper-Flash-Speicher, bei dem es sich um eine Mikroschaltung auf einem Siliziumkristall handelt. Dies ist eine spezielle Art von nichtflüchtigem, wiederbeschreibbarem Halbleiterspeicher. Der Name kommt von der enormen Löschgeschwindigkeit des Flash-Speicherchips.
Zum Speichern von Informationen benötigen Flash-Medien keine zusätzliche Energie, die nur für die Aufzeichnung erforderlich ist. Darüber hinaus erfordert das Aufzeichnen von Informationen auf Flash-Medien im Vergleich zu Festplatten und CD-ROM-Medien zehnmal weniger Energie, da keine mechanischen Geräte aktiviert werden müssen, die den größten Teil der Energie verbrauchen. Die Erhaltung der elektrischen Ladung in Flash-Speicherzellen ohne Stromversorgung wird durch das sogenannte Floating Gate des Transistors sichergestellt.
Flash-basierte Medien können aufgezeichnete Informationen über einen sehr langen Zeitraum (von 20 bis 100 Jahren) speichern. In einem robusten Hartplastikgehäuse verpackt, können Flash-Speicherchips erheblichen mechanischen Belastungen standhalten (5-10-mal höher als das für herkömmliche Festplatten maximal zulässige Maß). Die Zuverlässigkeit solcher Träger beruht auch auf der Tatsache, dass sie keine mechanisch beweglichen Teile enthalten. Im Gegensatz zu magnetischen, optischen und magnetooptischen Medien sind hierfür keine Festplatten mit komplexer Präzisionsmechanik erforderlich. Sie zeichnen sich auch durch ihren leisen Betrieb aus.
Darüber hinaus sind diese Medien sehr kompakt.
Die Informationen auf Flash-Medien können geändert werden, d.h. überschreiben. Zusätzlich zu Medien mit einem einzelnen Schreibzyklus gibt es einen Flash-Speicher mit einer Anzahl gültiger Schreib- / Löschzyklen von bis zu 10.000 sowie von 10.000 bis 100.000 Zyklen. Alle diese Typen unterscheiden sich nicht grundlegend voneinander.
Trotz ihrer geringen Größe haben Flash-Karten eine große Speicherkapazität von vielen hundert MB. Sie sind vielseitig einsetzbar und ermöglichen es Ihnen, alle digitalen Informationen, einschließlich Musik, Video und Fotos, aufzuzeichnen und zu speichern.
Flash-Speicher sind zu einem der wichtigsten Speichermedien geworden, die in verschiedenen digitalen Multimedia-Geräten weit verbreitet sind - in Laptops, Druckern, digitalen Sprachaufzeichnungsgeräten, Mobiltelefonen, elektronischen Uhren, Notebooks, Fernsehgeräten, Klimaanlagen, MP3-Playern, digitalen Fotos und Camcorder.
Karteikarten sind eine der vielversprechendsten Arten von Materialträgern dokumentierter Informationen. Es wurde bereits eine neue Generation von Karten entwickelt - Secure Digital mit kryptografischen Informationsschutzfunktionen und einem hochfesten Gehäuse, das das Risiko einer Beschädigung des Trägers durch statische Elektrizität erheblich verringert.
Freigegebene Karten mit einer Kapazität von 4 GB. Sie können ungefähr 4000 hochauflösende Bilder oder 1000 Songs im MP3-Format oder einen vollständigen DVD-Film aufnehmen. Inzwischen gewinnt die Verwendung einer Flash-Karte mit einer Kapazität von 8 GB zunehmend an Bedeutung.
Die Produktion von sogenannten stationären Flash-Laufwerken mit einer Kapazität von Hunderten von MB wurde gestartet, die auch ein Gerät zum Speichern und Transportieren von Informationen ist.
Die Verbesserung der Flash-Speichertechnologie geht daher in Richtung Erhöhung der Kapazität, Zuverlässigkeit, Kompaktheit, Vielseitigkeit von Medien sowie Senkung ihrer Kosten.
5. Träger des Volumenbildes
Ein Hologramm ist ein modernes Medium eines dreidimensionalen Bildes.
Es ist ein Dokument, das ein Bild enthält, das mit einem Laserstrahl ohne Verwendung von Linsen optisch aufgenommen und reproduziert wird.
Ein Hologramm wird mithilfe der Holographie erstellt - einer Methode zur genauen Aufzeichnung, Wiedergabe und Transformation von Wellenfeldern. Es basiert auf Welleninterferenzen - ein Phänomen, das beim Hinzufügen von Transversalwellen (Licht, Schall usw.) oder beim Verstärken von Wellen an einigen Punkten des Dokuments und beim Dämpfen an anderen Stellen in Abhängigkeit von der Phasendifferenz der Interferenzwellen beobachtet wird. Gleichzeitig mit der vom Objekt gestreuten "Signal" -Welle wird eine "Referenz" -Welle von derselben Lichtquelle auf die Fotoplatte gerichtet. Das Bild, das sich aus der Interferenz dieser Wellen ergibt und Informationen über das Objekt enthält, ist auf der lichtempfindlichen Oberfläche (Hologramm) fixiert. Wenn ein Hologramm oder sein Abschnitt mit einer Referenzwelle bestrahlt wird, kann ein dreidimensionales Bild eines Objekts gesehen werden.
Eine Besonderheit der Holographie besteht darin, ein visuelles Bild eines Objekts zu erhalten, das alle Merkmale des Originals aufweist. In diesem Fall wird eine vollständige Illusion der Anwesenheit des Objekts erreicht.
Informationen zum Hologramm werden mit einem Laser aufgezeichnet und reproduziert. Die Bildqualität hängt von der Monochromatizität der Laserstrahlung und der Auflösung der zur Gewinnung von Hologrammen verwendeten fotografischen Materialien ab. Wenn das Laserstrahlungsspektrum breit ist, ist das resultierende Interferenzmuster undeutlich und unscharf. Daher werden bei der Herstellung von Hologrammen Laser mit einer sehr engen spektralen Emissionslinie verwendet. Die Qualität des holographischen Bildes wird von den Aufnahmebedingungen und der Auflösung des Fotomaterials beeinflusst. Äußerlich ähnelt das Hologramm einem beleuchteten fotografischen Negativ, auf dem sich keine Anzeichen des „fotografierten“ Objekts befinden. Es reicht jedoch aus, das Hologramm mit einem Laserstrahl zu beleuchten, und es erscheint ein dreidimensionales Bild. Objekte befinden sich in den Tiefen der Fotoplatte wie eine Reflexion in einem Spiegel.
Mit Hilfe der Holographie ist es möglich, solche dreidimensionalen Bilder zu erhalten, die eine vollständige Illusion der Realität der beobachteten Objekte erzeugen - ein visuelles Gefühl für Volumen und Farbe, einschließlich aller Farbschattierungen und Verkürzungen. Auf einem Hologramm ist das Bild eines Objekts so perfekt und glaubwürdig, dass der Betrachter es als reales Objekt wahrnimmt.
Ein Hologramm kann flach oder dreidimensional sein. Je größer das Volumen des Hologramms (Dicke des lichtempfindlichen Films) ist, desto besser werden alle seine Eigenschaften realisiert.
Ein Hologramm unterscheidet sich von gewöhnlicher Fotografie genauso wie eine Skulptur von einem Gemälde. Bei der normalen Fotografie entspricht ein Punkt auf einer Fotoplatte einem Punkt auf einem Objekt. Bei der Holographie sendet jeder Punkt eines Objekts eine gestreute Welle aus, die auf die gesamte Oberfläche des Hologramms trifft. Infolgedessen entspricht jeder Punkt des Objekts der gesamten Oberfläche des Hologramms: Wenn Sie die Fotoplatte zerlegen, auf der das Hologramm aufgezeichnet ist, reicht ein Teil davon aus, um das Bild des streuenden Objekts in drei Dimensionen wiederherzustellen. Dies ähnelt einer Situation, in der eine Linse zerbrochen ist. Mit einem seiner Fragmente können Sie ein Bild eines Objekts erhalten.
In der Holographie wird die Kohärenz-Eigenschaft eines Laserstrahls verwendet: Die Wellenoberfläche (Wellenfront) eines bestimmten Strahls wird in Form von Interferenzstreifen auf einem lichtempfindlichen Material oder einer Fotoplatte aufgezeichnet, die als Hologramm bezeichnet wird. Beim Lesen des Hologramms wird die ursprüngliche Wellenfront wiederhergestellt. Mit anderen Worten, der Laserstrahl wird in zwei Strahlen aufgeteilt, von denen einer auf das Objekt der Fotografie projiziert wird, und von diesem Objekt reflektiert trifft das Licht auf das lichtempfindliche Material; Der zweite Strahl wird direkt auf das lichtempfindliche Material projiziert.
Mit Hilfe dieser beiden Strahlen wird ein Interferenzmuster aufgezeichnet. Wenn ein Laserstrahl auf das erzeugte Hologramm projiziert wird, entsteht ein dreidimensionales Bild des Motivs der Fotografie. Dieser Vorgang wird als Wiederherstellung bezeichnet. Wenn Sie das Hologramm durch ein Mikroskop betrachten, sehen Sie ein System abwechselnder heller und dunkler Streifen. Das Interferenzmuster realer Objekte ist sehr komplex.
Ein Hologramm kann auf andere Weise erstellt werden, wodurch das Volumenbild in normalem Licht gesehen werden kann.
Da ein Hologramm die Aufzeichnung eines Bildes bis zu den Phasenkomponenten eines Lichtstrahls ermöglicht, kann es dreidimensionale Informationen über das Aufnahmeobjekt speichern. Gegenwärtig wird diese Technologie in Barcodelesern und Tonabnehmern für optische Datenträger verwendet und kann auch erfolgreich zum Konvertieren von Informationen in optischen Computern verwendet werden.
Die meisten der entwickelten und implementierten Methoden zur holographischen Registrierung und Verarbeitung von Informationsarrays liegen meist in Form von gedruckten Dokumenten vor. Ein Hologramm ist ein optisches Element, das ohne Hilfe einer externen Optik ein Bild erzeugt, was ein großer Vorteil ist. Bis zu 150 Bilder können auf ein Hologramm angewendet werden, und diese Bilder stören sich während ihrer Wiedergabe nicht. Es ist nur erforderlich, den Winkel zu beobachten, in dem jedes Bild aufgenommen wurde. Das Hologramm ist rauschresistent, eine Beschädigung eines Teils davon führt nicht zum Verlust des gesamten Bildes. Da praktisch jeder Punkt des Objekts praktisch über den gesamten Bereich des Hologramms aufgezeichnet wird, verursachen Kratzer, Staub und Fremdkörpereinschlüsse in der Emulsion nur eine geringfügige Verschlechterung des Bildes und eine Verringerung seiner Helligkeit.
Auf einem Quadratzentimeter der Oberfläche des Films können 100 Millionen Informationsbits gespeichert werden. Und auf einer Kalium-Brom-Platte mit einer Größe von 2,5 * 2,5 * 0,2 cm können ungefähr 300.000 Bilder dokumentarischer Informationen aufgezeichnet werden, ungefähr ein ganzes Archiv einer großen Bibliothek.
Die Erfindung von Hologrammen ist von großer Bedeutung. Die Entwicklung der Computertechnologie erfordert Langzeitspeichergeräte mit viel Speicher. Der elektronische Speicher erledigt diese Aufgabe erfolgreich. Für diese Zwecke sind holographische Speichersysteme jedoch noch besser geeignet. Die holographische Speicherkapazität kann 10 6 - 10 8 Bit betragen. Innerhalb von Mikrosekunden werden Daten aus Speicherzellen abgerufen.
Fazit
Wenn wir uns mit diesem Thema befassen, können wir sagen, dass mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie neue Medien auftauchen werden, die fortgeschrittener sind und die veralteten Medien ersetzen, die wir jetzt verwenden.
Die weit verbreitete Verwendung von optischen Datenträgern ist mit einer Reihe ihrer Vorteile gegenüber magnetischen Medien verbunden, nämlich: hohe Zuverlässigkeit während der Speicherung, eine große Menge gespeicherter Informationen, Aufzeichnung von Ton, Grafik und alphanumerischen Zeichen auf einer Datenträger, Suchgeschwindigkeit, ein wirtschaftliches Mittel zum Speichern und Bereitstellen von Informationen Sie haben ein gutes Preis- / Leistungsverhältnis.
Bei Festplatten hat noch kein Computer darauf verzichtet. Bei der Entwicklung von Festplatten ist der Haupttrend deutlich zu erkennen - eine allmähliche Erhöhung der Aufzeichnungsdichte, begleitet von einer Erhöhung der Drehzahl des Spindelkopfes und einer Verkürzung der Zugriffszeit auf Informationen und letztendlich einer Steigerung der Produktivität. Die Schaffung neuer Technologien verbessert dieses Medium ständig und ändert seine Kapazität auf 80 - 175 GB. Langfristig wird erwartet, dass ein Träger auftritt, in dem einzelne Atome die Rolle magnetischer Partikel spielen. Infolgedessen wird seine Kapazität die aktuellen Standards milliardenfach übertreffen. Es gibt auch einen Vorteil, dass verlorene Informationen mit bestimmten Programmen wiederhergestellt werden können.
Die Verbesserung der Flash-Speichertechnologie geht in Richtung Erhöhung der Kapazität, Zuverlässigkeit, Kompaktheit, Vielseitigkeit der Medien sowie Reduzierung ihrer Kosten.
Holographische digitale Speichermedien mit einer Kapazität von bis zu 200 GB werden derzeit entwickelt. Sie haben die Form einer Scheibe, die aus drei Schichten besteht. Auf ein 0,5 mm dickes Glassubstrat werden eine 0,2 mm dicke Aufzeichnungs- (Arbeits-) Schicht und eine transparente Schutzschicht von einem halben Millimeter mit einer reflektierenden Beschichtung aufgebracht.
Die zukünftige Entwicklung des Dokuments ist mit der Computerisierung des Dokumenten- und Kommunikationssystems verbunden, während traditionelle Arten von Dokumenten zusammen mit nicht traditionellen Arten von Informationsträgern in der Informationsgesellschaft verbleiben und sich gegenseitig bereichern und ergänzen.
Dokumente, die ein öffentliches Massenprodukt sind, haben eine relativ geringe Haltbarkeit. Während ihres Betriebs in der Betriebsumgebung und insbesondere während der Lagerung sind sie zahlreichen negativen Einflüssen ausgesetzt, und die Medien werden nicht nur in der äußeren Umgebung beschädigt, sondern unterliegen technischen (je nach Entwicklungsstand der Geräte) und logischen (im Zusammenhang mit Informationsinhalten, Software und Informationssicherheitsstandards) ) Altern.
In Verbindung mit diesen Faktoren wird daran gearbeitet, kompakte Träger zu schaffen, die mit Atomen und Molekülen arbeiten. Die Packungsdichte von aus Atomen zusammengesetzten Elementen ist tausendfach höher als in der modernen Mikroelektronik. Infolgedessen kann eine mit dieser Technologie hergestellte CD Tausende von Laserscheiben ersetzen.
Die rasante Entwicklung der neuesten Informationstechnologie führt somit zur Schaffung immer neuer, informationsintensiverer, zuverlässigerer und erschwinglicherer Träger dokumentierter Informationen.
Zukünftige Filmemacher sollten psychologisch, theoretisch und technologisch darauf vorbereitet sein. Wir müssen mit der Zeit Schritt halten, da das Records Management untrennbar mit der Informatik verbunden ist, in der die Wissenschaft nicht an einem Ort steht.
Eines Tages wird in Russland ein multifunktionaler Träger verwendet, der Informationen über eine Person speichert und gleichzeitig als Dokument verwendet werden kann: Identifizierung einer Identität, Transport von Bankkarteninformationen, medizinische Daten zu Krankheiten, Verwendung in Transportmitteln, Bibliotheken usw. All dies wird nur mit der Entwicklung von Aktenmanagement, Informatik und Rechtsprechung möglich sein, und es wird von den Menschen abhängen, ob sie für solche globalen Veränderungen bereit sind.
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1.GOST Z 51141-98. Büroarbeit und Archivierung. Begriffe und Definitionen. M.: Verlag für Normen, 1998.
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Kushnarenko N.N. Dokumenten-Management. - K.: Znannya, 2006 - S. 432.
Larkov N.S. Dokumenten-Management. - M.: Ost-West, 2006. - S. 174.
Große Enzyklopädie von Cyrill und Methodius auf DVD. - LLC "Ural Electronic Plant", 2007. Personen. VAF Nr. 77-15
Kushnarenko N.N. Dokumenten-Management. - K.: Znannya, 2006 - S. 451.
Während ihrer Existenz hat die menschliche Zivilisation viele Möglichkeiten gefunden, Informationen aufzuzeichnen. Das Volumen wächst jedes Jahr. Aus diesem Grund wechseln auch die Spediteure. Es ist diese Entwicklung, die unten diskutiert wird.
Überreste der Vergangenheit
Die ältesten Denkmäler menschlicher Aktivitäten können als Felsmalereien betrachtet werden, die Tiere darstellten, die Ziel der Jagd waren. Die ersten materiellen Medien waren natürlichen Ursprungs.
Ein echter Durchbruch kann als das Auftreten des Schreibens unter den Sumerern angesehen werden, die im modernen Irak lebten und nicht Stein, sondern Tontafeln verwendeten, die nach dem Schreiben verbrannt wurden. Dadurch erhöhte sich ihre Sicherheit erheblich. Die Geschwindigkeit, mit der das Wissen aufgezeichnet wurde, war jedoch äußerst gering.
Sie können auch den ägyptischen Papyrus, das Wachs und die Häute bemerken, auf die sie zum ersten Mal in Persien zu schreiben begannen. In Asien wurden Bambus und Seide verwendet. Die alten Indianer hatten ein einzigartiges knotiges Schriftsystem. In Russland wurde Birkenrinde verwendet, die Archäologen noch heute finden.
Papier
Papiermedien haben eine Revolution gemacht, deren Ausmaß schwer zu überschätzen ist. Trotz der Tatsache, dass die ersten Analoga von Zellulosematerial bereits im 2. Jahrhundert von den Chinesen erhalten wurden, wurde es erst im 19. Jahrhundert allgemein verfügbar.
Das Erscheinen von Büchern ist auch mit Papier verbunden. In den 1450er Jahren erfand ein deutscher Erfinder eine Handdruckmaschine, mit der er zwei Exemplare der Bibel veröffentlichte. Diese Ereignisse dienten als Ausgangspunkt für eine neue Ära des Massendrucks. Es ist ihm zu verdanken, dass Wissen nicht mehr die dünne Schicht der Menschheit war, sondern für alle verfügbar wurde.
Das heutige Papier besteht aus Zeitungspapier, Offset, Beschichtung usw. Die Auswahl hängt von bestimmten Zwecken ab. Und obwohl weißes Leinen mehr denn je gefragt ist, ist es seiner innovativen Position bereits gewichen.
Lochkarten und Lochbänder
Informationsträger erhielten zu Beginn des 19. Jahrhunderts den nächsten Impuls in ihrer Entwicklung, als die ersten Lochkarten aus Pappe erschienen. An bestimmten Stellen wurden Löcher platziert, mit deren Hilfe die Daten gelesen wurden. Die Technologie wurde ursprünglich zur Steuerung verwendet
Das Interesse an dem neuen Produkt nahm zu, nachdem es in den USA für eine bequemere und schnellere Berechnung der Ergebnisse der Volkszählung des Landes im Jahr 1890 verwendet wurde. Die Karten wurden von IBM, dem zukünftigen Pionier der Computertechnologie, hergestellt. Die Technologie florierte Mitte des 20. Jahrhunderts. Zu diesem Zeitpunkt begann sich die Systematisierung und Verallgemeinerung einer Vielzahl von Daten zu verbreiten.
Die ersten Computerspeichermedien waren ebenfalls Lochstreifen. Sie wurden aus Papier hergestellt und in Telegraphen verwendet. Aufgrund ihres Formats ermöglichten Bänder eine einfache Ein- und Ausgabe. Dies machte sie bis zur Entstehung magnetischer Konkurrenten unverzichtbar.
Magnetband
So gut die vorherigen externen Medien waren, sie konnten nicht reproduzieren, was sie aufgenommen hatten. Dieses Problem wurde mit dem Aufkommen des Magnetbandes gelöst. Es war eine flexible Basis, die mit mehreren Schichten bedeckt war, auf denen Informationen aufgezeichnet wurden. Als Arbeitsmedium fungierten verschiedene chemische Elemente: Eisen, Kobalt, Chrom.
Magnetische Speichermedien haben einen Durchbruch bei der Tonaufnahme erzielt. Diese Innovation ermöglichte es der neuen Technologie, in den 30er Jahren schnell in Deutschland Fuß zu fassen. Frühere Geräte (Phonographen, Grammophone, Grammophone) waren mechanischer Natur und nicht praktikabel. Rollen- und Kassettenrekorder sind weit verbreitet.
In den 50er Jahren wurde versucht, diese Entwicklungen als Computerspeichermedien zu nutzen. Magnetbänder wurden in den 1980er Jahren in PCs eingeführt. Ihre Popularität wurde allgemein auf diese Vorteile zurückgeführt. als große Kapazität, relativ billige Produktion und geringer Energieverbrauch.
Der Nachteil von Bändern ist die Haltbarkeit. Sie entmagnetisieren sich mit der Zeit. Im besten Fall werden die Daten 40-50 Jahre lang aufbewahrt. Dies hinderte das Format jedoch nicht daran, auf der ganzen Welt populär zu werden. Unabhängig davon sind Videobänder zu erwähnen, die Ende des 20. Jahrhunderts florierten. Magnetische Speichermedien sind zur Grundlage einer neuen Art von Fernseh- und Rundfunk geworden.
Festplatte
Inzwischen setzte sich die Entwicklung der Branche fort. Große Informationsträger mussten modernisiert werden. Die ersten Festplatten oder Festplatten wurden 1956 von IBM erstellt. Sie waren jedoch unpraktisch. Ihre Größe überstieg eine Kiste, und ihr Gewicht entsprach fast einer Tonne. Gleichzeitig überschritt die Menge der gespeicherten Daten 3,5 Megabyte nicht. In Zukunft entwickelte sich jedoch der Standard, und bis 1995 wurde die Grenze von 10 Gigabyte überschritten. Nach weiteren 10 Jahren wurden Hitachi-Modelle mit einem Volumen von 500 Gigabyte zum Verkauf angeboten.
Im Gegensatz zu flexiblen Analoga enthielten Festplatten Aluminiumplatten. Die Daten werden mittels Leseköpfen reproduziert. Sie berühren die Scheibe nicht, sondern arbeiten in einem Abstand von mehreren Nanometern von ihr. Auf die eine oder andere Weise ähnelt das Funktionsprinzip von Festplatten den Eigenschaften von Tonbandgeräten. Der Hauptunterschied liegt in den physikalischen Materialien, die zur Herstellung der Geräte verwendet werden. Festplatten sind zum Rückgrat von PCs geworden. Im Laufe der Zeit wurden solche Modelle in Kombination mit Antrieben, Antrieben und einer Elektronikeinheit hergestellt.
Zusätzlich zum Hauptspeicher, der zum Speichern von Daten erforderlich ist, ist für Festplatten ein bestimmter Puffer erforderlich, um die Lesegeschwindigkeiten vom Gerät auszugleichen.
3,5-Zoll-Disketten
Gleichzeitig gab es im Bereich der Kleinformate eine Vorwärtsbewegung. Die Kenntnis der magnetischen Eigenschaften war beim Erstellen von Disketten hilfreich, deren Daten mit einem speziellen Diskettenlaufwerk gelesen wurden. Das erste derartige Analogon wurde 1971 von IBM vorgestellt. Die Aufzeichnungsdichte auf solchen Informationsträgern betrug bis zu 3 Megabyte. Die Diskette basierte auf einer flexiblen Scheibe, die mit einer speziellen Schicht von Ferromagneten bedeckt war.
Eine wichtige Errungenschaft - die Reduzierung der physischen Größe der Medien - machte dieses Format für ein Vierteljahrhundert zum wichtigsten auf dem Markt. Allein in den 1980er Jahren produzierten die USA jährlich bis zu 300 Millionen neue Disketten.
Trotz der vielen Vorteile hatte die Neuheit auch Nachteile - Empfindlichkeit gegenüber magnetischen Einflüssen und geringe Kapazität im Vergleich zu den ständig wachsenden Anforderungen eines normalen Computerbenutzers.
CDs
Die erste Generation optischer Medien waren CDs. Ihr Prototyp waren auch Schallplatten. Es wurden jedoch neue externe Speichermedien aus Polycarbonat hergestellt. Eine aus dieser Substanz hergestellte Scheibe erhielt die dünnste Metallbeschichtung (Gold, Silber, Aluminium). Zum Schutz der Daten wurde diese mit einem speziellen Lack versehen.
Die berüchtigte CD wurde von Sony entwickelt und 1982 in Massenproduktion gebracht. Erstens gewann das Format aufgrund seiner praktischen Tonaufnahme an Popularität. Das Volumen von mehreren hundert Megabyte ermöglichte es, zuerst Vinyl-Player und dann Tonbandgeräte zu verschieben. Wenn die ersteren in der Informationsmenge minderwertig waren, hatten die letzteren die schlechteste Klangqualität. Darüber hinaus hat das neue Format Disketten in die Vergangenheit geschickt, die nicht nur weniger Daten enthielten, sondern auch nicht sehr zuverlässig waren.
CDs haben die Revolution des Personalcomputers ausgelöst. Im Laufe der Zeit haben alle Branchenriesen (z. B. Apple) PCs und Laufwerke hergestellt, die das CD-Format unterstützen.
DVD und Blue-Ray
Die optischen Medien der ersten Generation hielten auf dem Olymp der Datenspeicherung nicht lange. 1996 erschien eine DVD, die sechsmal größer war als ihr Vorfahr. Der neue Standard ermöglichte längere Videoaufnahmen. Die Filmindustrie passte sich schnell an ihn an. DVD-Filme sind weltweit öffentlich verfügbar. Das Funktionsprinzip und die Kodierung von Informationen im Vergleich zu CDs bleiben gleich.
Schließlich wurde 2006 ein neues, derzeit aktuelles optisches Medienformat eingeführt. Das Volumen wurde in Hunderten von Gigabyte berechnet. Dies bietet die beste Audio- und Videoaufnahmequalität.
Kriege formatieren
In den letzten Jahren sind Konflikte zwischen inkompatiblen Formaten zum Speichern von Informationen häufiger geworden. Externe Medien verschiedener Hersteller konkurrieren in der nächsten Phase der Branchenentwicklung um ein Monopol im Format.
Eines der ersten Beispiele dieser Art ist der Konflikt zwischen Edisons Phonograph und Berlins Grammophon in den 10er Jahren des 20. Jahrhunderts. In der Folge kam es zu ähnlichen Streitigkeiten zwischen Kompaktkassetten und 8-Spur-Audiokassetten. VHS und Betamax; MP3 und AAC usw. Der letzte Teil dieser Serie war der "Krieg" zwischen HD DVD und Blue-Ray, der für letztere mit einem Sieg endete.
Flash-Laufwerke
Beispiele für Speichermedien können nicht vollständig sein, ohne USB-Flash-Laufwerke zu erwähnen. Der erste Universal Serial Bus wurde Mitte der 90er Jahre entwickelt. Bereits heute gibt es die dritte Generation dieses Busses, mit dem Sie ein Peripheriegerät an einen Personal Computer anschließen können. Obwohl dieses Problem lange vor dem Aufkommen von USB bestand, wurde es erst im letzten Jahrzehnt behoben.
Heutzutage verfügt jeder Computer über eine erkennbare Buchse, über die Sie ein Mobiltelefon, einen Player, ein Tablet usw. an einen Computer anschließen können. Die schnelle Datenübertragung in jedem Format hat USB zu einem wirklich universellen Werkzeug gemacht.
Die beliebtesten basierend auf dieser Schnittstelle sind Flash-Laufwerke oder im allgemeinen Sprachgebrauch Flash-Laufwerke. Ein solches Gerät hat einen USB-Anschluss, einen Mikrocontroller, eine Mikroschaltung und eine LED. All diese Details ermöglichten es, Gigabyte an Informationen in einer Tasche zu haben. Auf seine Weise ist es sogar Disketten mit einem Volumen von 3 Megabyte unterlegen. Das Volumen der Geräte, auf denen Informationen gespeichert werden, hat erheblich zugenommen. Im Gegensatz dazu neigen Speichermedien dazu, physisch zu schrumpfen.
Die Vielseitigkeit des Anschlusses ermöglicht es Laufwerken, nicht nur mit PCs, sondern auch mit Fernsehgeräten, DVD-Playern und anderen Geräten mit USB-Technologie zu arbeiten. Eine geringere Anfälligkeit für äußere Einflüsse ist gegenüber optischen Analoga zu einem großen Vorteil geworden. Ein Flash-Laufwerk hat keine Angst vor Kratzern und Staub, die eine tödliche Bedrohung für CDs darstellten.
Die virtuelle Realität
In den letzten Jahren sind Computerspeichermedien einer virtuellen Alternative gewichen. Da es heute einfach ist, einen PC mit dem globalen Netzwerk zu verbinden, werden Informationen auf gemeinsam genutzten Servern gespeichert. Die Annehmlichkeiten sind unbestreitbar. Für den Zugriff auf ihre Dateien benötigt der Benutzer überhaupt keine physischen Medien. Für die Interaktion mit Daten aus der Ferne reicht es aus, sich in der Zugriffszone einer drahtlosen Wi-Fi-Verbindung usw. zu befinden.
Darüber hinaus hilft dieses Phänomen, Missverständnisse beim Ausfall von physischen Laufwerken zu vermeiden, die anfällig für Beschädigungen sind. Remote-Server, deren Kommunikation durch das Signal unterstützt wird, leiden nicht darunter, und in unvorhergesehenen Situationen werden Sicherungsdaten gespeichert.
Ausgabe
Im Laufe der Geschichte - von Felsmalereien bis hin zu virtuellen Stücken - haben die Menschen versucht, Informationsträger umfangreicher, zuverlässiger und zugänglicher zu machen. Dieser Wunsch hat dazu geführt, dass wir heute in einer Zeit leben, die nicht ohne Grund als Zeitalter der Informationsgesellschaft bezeichnet wird. Der Fortschritt hat den Punkt erreicht, an dem Menschen in ihrem täglichen Leben nur noch mit Daten erstickt sind. Vielleicht ändern sich Informationsträger, deren Arten sich alle vermehren, radikal entsprechend den Anforderungen eines modernen Menschen.
