1. Глоссарий
Носитель информации - это материальная среда, используемая для записи и хранения
информации.
— высеченные изображения на каменной основе (от др.-греч.πέτρος —
камень и γλσφή — резьба).
(нем. Pergament, от греч. Πέργαμον, Пергам) — материал для письма
из недублѐной сыромятной кожи животных (до изобретения бумаги). Также
древняя рукопись на таком материале.
Перфокарта (перфорационная карта, перфорированная карта) — носитель информации в
виде прямоугольной карточки, обычно из бумаги или тонкого эластичного картона (реже
из пластмассы), на которую информация записывается пробивкой отверстий
(перфораций).
(перфорированная лента) — устаревший носитель информации в
виде бумажной, нитроцеллюлозной или ацетилцеллюлозной ленты с отверстиями.
Магнитный диск (magnetic disk) - носитель данных, представляющий собой диск,
поверхности которого покрыты магнитным материалом.
Запоминающее устройство — носитель информации, предназначенный для записи и
хранения данных.
Флеш-память (англ. flash memory) — разновидность полупроводниковой технологии
электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM).
Хранение информации
Наша цивилизация немыслима в еѐ сегодняшнем состоянии без носителей
информации. Наша память ненадѐжна, поэтому достаточно давно человечество придумало
записывать мысли во всех видах. В каждом случае применяются свои носители.
Примерами носителей могут быть и бумага, и USB-Flash память, также как и глиняная
табличка или человеческая ДНК. Информация тоже бывает разная - это и текст, и звук, и
видео.
Первыми носителями информации были, по всей видимости, стены пещер.
Наскальные изображения и петроглифы (от греч. petros - камень и glyphe - резьба)
изображали животных, охоту и бытовые сцены. Позже стали появляться глиняные
таблички, папирус. Пергамент постепенно вытеснял папирус. Название материала
происходит от города Пергам, где стали впервые изготавливать этот материал. Пергамент
представляет собой недубленую выделанную кожу животных - овечью, телячью или
козью.
После появилась бумага. Это 1 или начало 2-го века нашей эры. Для сопоставления
объемов информации на разных носителях будем пользоваться единицей – байтом,
считая, что один знак текста «весит» 1 байт. Тогда информационный объем книги,
содержащей 300 страниц текста, будет примерно 586 Кб. Объем средней школьной
библиотеки – 2,8 Гб.
Время шло, происходили изменения. Появление перфокарт в основном связывается
с именем Германа Холлерита, который применил их для проведения переписи населения в
США в 1890 году. Тем не менее, первые перфокарты были созданы и использованы
существенно раньше. Жозеф Мари Жаккард использовал их для того чтобы задавать
рисунок ткани для своего ткацкого станка ещѐ в 1804 году. Перфокарта имела объѐм
памяти 80 байт. Затем появилась перфолента. На перфолентах можно было хранить до
нескольких десятков килобайт информации.
И уже в 50-е годы появилась первая магнитная лента. В 1952 году магнитная лента
была использована для хранения, записи и считывания информации в компьютере IBM
System 701. На одну катушку с магнитной лентой помещалось приблизительно 500 Кб
информации.

2. Магнитный диск был изобретен в компании IBM в начале 50-х годов. Первый, так
называемый, гибкий диск был впервые представлен в 1969 году. Жесткий диск изобретен
в 1956 году, но продолжает использоваться и постоянно совершенствоваться.
Итак, запоминающее устройство — носитель информации, предназначенный для
записи и хранения данных.
Устройства хранения информации делятся на 2 вида:
внешние (периферийные) устройства;
внутренние устройства.
К внешним устройствам относятся магнитные диски, CD, DVD, BD, жесткий диск
(винчестер), а также флэш-карта. Большинство устройств внешней памяти может
переноситься с одного компьютера на другой. Главный их недостаток в том, что они
работают медленнее устройств внутренней памяти. Внешняя память предназначена для
длительного хранения программ и данных, и целостность еѐ содержимого не зависит от
того, включен или выключен компьютер.
Рассмотрим основные из вышеперечисленных устройств внешней памяти.
Гибкий диск, дискета — устройство для хранения небольших объѐмов
информации, представляющее собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке.
Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения
программного обеспечения. Существовало три вида гибких дисков формата 5.25: SS
(Single Side, односторонние) емкостью 160 Кб, DS (Double Side, двусторонние) емкостью
360 Кб и DH (Double Side High Density, двусторонние высокой плотности) емкостью 1.2
Мб.
Накопитель на жѐстких магнитных дисках или винчестер— это наиболее массовое
запоминающее устройство большой ѐмкости. Используется для постоянного хранения
информации — программ и данных. Диск представляет собой круглую пластину с очень
ровной поверхностью чаще из алюминия, реже - из керамики или стекла, покрытую
тонким ферромагнитным слоем. Магнитные головки считывают и записывают
информацию на диски. Цифровая информация преобразуется в переменный
электрический ток, поступающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный
диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и "запомнить". Под
воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов
ориентируются в соответствии с его направлением. После прекращения действия
внешнего поля на поверхности диска образуются зоны остаточной намагниченности.
Таким образом, сохраняется записанная на диск информация. Участки остаточной
намагниченности, оказавшись при вращении диска напротив зазора магнитной головки,
наводят в ней электродвижущую силу, изменяющуюся в зависимости от величины
намагниченности. Пакет дисков, смонтированный на оси-шпинделе, приводится в
движение специальным двигателем, компактно расположенным под ним. Скорость
вращения дисков, как правило, составляет 7200 об./мин. Для того, чтобы сократить время
выхода накопителя в рабочее состояние, двигатель при включении некоторое время
работает в форсированном режиме. Поэтому источник питания компьютера должен иметь
запас по пиковой мощности. Появление в 1999 г. изобретенных фирмой IBM головок с
магниторезистивным эффектом привело к повышению плотности записи до 6,4 Гбайт на
одну пластину в уже представленных на рынке изделиях.
CD. Оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в
центре, процесс записи/считывания информации на/c который осуществляется при
помощи лазера. На диске CD промышленным способом записывается информация.
Наибольшее распространение получили 5-дюймовые диски CD емкостью 670 Мбайт.
CD-ROM состоит из прозрачной полимерной основы диаметром 12 см и толщиной
1,2 мм. Одна сторона покрыта тонким алюминиевым слоем, защищенным от повреждений
слоем лака. Двоичная информация представляется последовательным чередованием
углублений и основного слоя.

3. DVD представляет собой многоцелевой цифровой диск, хранящий от 4,7 до 17
Гбайт информации, что вполне достаточно для полнометражного фильма. Такой объем
способен удовлетворить любого производителя компьютерных игр и энциклопедий, для
выпуска которых обычно требовалось несколько CD-ROM, вызывая неудобства у
пользователя.
BD. Формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых
данных, включая видео высокой чѐткости с повышенной плотностью. Стандарт Blu-ray
был совместно разработан консорциумом BDA. В новой технологии появились
кардинальные изменения в логической структуре диска, стоимости и других параметрах.
Длина волны синего лазера укоротилась до 405 нм, что позволило позиционировать луч
намного точнее, следовательно, и размещать данные на диске с большей плотностью.
Более короткая длина волны сине-фиолетового лазера позволяет хранить больше
информации на 12 см дисках того же размера, что и у CD/DVD. BD является продуктом
нового поколения, наиболее прогрессивным, отвечающим "требованиям нашего времени",
чем CD и DVD. Стандартный объем 25 Гб.
Flash карта. Устройства, выполненные на одной микросхеме (кристалле) и не
имеющие подвижных частей, основаны на кристаллах электрически
перепрограммируемой флэш-памяти. Физический принцип организации ячеек флэш-
памяти можно считать одинаковым для всех выпускаемых устройств, как бы они ни
назывались. Различаются такие устройства по интерфейсу и применяемому контроллеру,
что обусловливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении. К
2007 году USB-устройства и карты памяти имели объѐм от 512 Мб до 64 Гб. Самый
большой объѐм USB-устройств составлял 4 терабайта. 27 августа 2011
года Transcend совместно с институтом ITRI представили USB-накопитель с флеш-
памятью ѐмкостью 2 Тб и подключением по стандарту USB 3.0.
К внутренним устройствам хранения информации относятся оперативная память,
кэш-память, CMOS-память, BIOS. Главным достоинством является высокая скорость
обработки информации. Рассмотрим подробнее.
Оперативная память – устройство, предназначенное для хранения обрабатываемой
информации (данных) и программ, управляющих процессом обработки информации.
Конструктивно представляет собой набор микросхем, размещенных на одной небольшой
плате (модуль, планка). Модуль (модули) оперативной памяти вставляется в
соответствующий разъем материнской платы, позволяя таким образом связываться с
другими устройствами ПК. Для того чтобы какая-либо программа начала свое
выполнение, она должна быть загружена в оперативную память. Оперативная память
является энергозависимой, т.е. хранит информацию, пока компьютер включен. В
оперативную память программа и данные для ее работы попадают из других устройств,
загружаются из внешней памяти, энергонезависимых устройств памяти (жесткий диск,
компакт-диск и т.д.). Оперативная память хранит загруженную, выполняющуюся в
настоящий момент программу и данные, которые с ее помощью обрабатываются. Если
после обработки предполагается дальнейшее использование данных, то копию этого
документа из оперативной памяти можно записать на одном из устройств внешней памяти
(например, на жестком диске), создав на жестком диске файл, хранящий документ.
Максимальный объем – 32 Гб.
Кэш-память - устройство, имеющее очень короткое время доступа к данным.
Встроенная в микросхему сверхбыстрая память. Обычно имеет размер 256 или 512 Кбайт,
в мощных компьютерах до 1Гб и более. В современных материнских платах применяется
конвейерный кэш с блочным доступом. В кэш-памяти хранятся копии блоков данных тех
областей оперативной памяти, к которым выполнялись последние обращения, и весьма
вероятны обращения в ближайшие такты работы — быстрый доступ к этим данным и
позволяет сократить время выполнения очередных команд программы. По принципу
записи результатов в оперативную память различают два типа кэш-памяти:

4. в кэш-памяти «с обратной записью» результаты операций, прежде чем их
записать в ОП, фиксируются, а затем контроллер кэш-памяти
самостоятельно перезаписывает эти данные в ОП;
в кэш-памяти «со сквозной записью» результаты операций одновременно,
параллельно записываются и в кэш-память, и в ОП.
Использование кэш-памяти существенно увеличивает производительность
системы. Чем больше размер кэш-памяти, тем выше быстродействие, но эта зависимость
нелинейная. Имеет место постепенное уменьшение скорости роста общей
производительности компьютера с ростом размера кэш-памяти
CMOS-память предназначена для длительного хранения данных о конфигурации и
настройке компьютера (дата, время, пароль), в том числе и когда питание компьютера
выключено. Для этого используют специальные электронные схемы со средним
быстродействием, но очень малым энергопотреблением, питаемые от специального
аккумулятора, установленного на материнской плате. Это полупостоянная память.
Питается от батарейки, поэтому сохраняет информацию и при полном отключении
питания компьютера. Стандартный объем 256 байт.
BIOS - постоянная память, т.е. память, хранящая информацию при отключенном
питании теоретически сколь угодно долго, в которую данные занесены при ее
изготовлении. Такой вид памяти называется ROM. BIOS– базовая система ввода-вывода –
содержит наборы групп команд, называемых функциями, для непосредственного
управления различными устройствами ПК, их тестирования при включении питания и
осуществления начального этапа загрузки операционной системы компьютера. В BIOS
содержится также программа настройки конфигурации компьютера – SETUP. Она
позволяет установить некоторые характеристики устройств ПК. BIOS как система
непосредственно ориентирована на конкретную аппаратную реализацию компьютера и
может быть различной даже в однотипных компьютерах.
Дополнительная информация:
http://informat444.narod.ru/museum/1_17-8.htm

5. Задание
Заполнить таблицу. Сохранить отдельным документом в своей папке.
Древние носители информации
Носитель Характеристика Объем Изображение
информации
Бумага
…
…
Современные носители информации
Внешние носители
Жесткий диск
Дискета
…
…
Внутренние носители
Оперативная
память
Кэш-память
…
…