CC BY
191
SCIENCE TIME
ЭВОЛЮЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ НОСИТЕЛЕЙ ДАННЫХ
Р;У 1
Широва Патма Довлетгелдыевна, Туркменский государственный институт финансов, г. Ашхабад
E-mail: [email protected]
Аннотация. Современные носители данных отличаются высокой скоростью работы и удобством в использовании. Однако за всем этим стоит длительный процесс, который стартовал сразу после появления первых компьютеров, и продолжается по сей день. В работе описан длительный эволюционный процесс информационных носителей. В ходе работы проведен анализ развития цифровых оптической технологии построения запоминающих устройств.
Ключевые слова: носители информации, скорость работы, объем, новые возможности.
Мы живем в век цифровых технологий, а вокруг нас вращаются колоссальные объемы информации. Терабайтные жесткие диски, флэш-накопители емкостью в несколько гигабайт, вместительные DVD-болванки по мизерной цене-это день сегодняшний.
Как известно первые компьютеры были огромны и некрасивы. Носители информации в те времена не знали понятий «удобство» и «высокая плотность записи». Данные загружались при помощи перфокарт-картонных карточек проделанными в них отверстиями.
Существовало приличное число форматов, но наибольшее распространение получили перфокарты «формата IBM», введенного в 1928 году. Его ключевые особенности: размеры карты составляли 187x83 мм, на ней располагалось 12 строк из 80 столбцов. Данные можно было записывать как в двоичном, так и текстовом виде.
На смену перфокартам пришли устройства магнитного хранения данных, основанные на явлении, именуемом электромагнетизмом.
Первыми накопителями этого типа были магнитные барабаны. Скорость работы устройства зависела от скорости вращения барабана. Сами понимаете, что время доступа у носителя было не на высоте.
Следующим на арену вышел жесткий диск в 1955 году, когда IBM начала продажи первой дисковой системы хранения данных - 305 КАМАС. Чудо инженерной мысли состояло из 50 дисков диаметром 60 см и весило около тонны. Объем жесткого диска по тем временам был просто феноменальным -целых 5 МБ! Главное преимущество новинки заключалось в высоком скорости работы: в системе КАМАС головка чтения/свободно «гуляла» по поверхности диска, так что данные записывались извлекались заметно быстрее, чем в случае с магнитными барабанами. В конце шестидесятых годов IBM выпустило высокоскоростной накопитель с двумя дисками емкостью по 30 МБ. Объема в 60 МБ на тот момент было более чем достаточно, и производители накопителей стали работать над уменьшением габаритов моделей. К началу восьмидесятых винчестеры похудели до размеров сегодняшних 5,25-дюмовых приводов, а его цена упало до 2000 долларов за накопитель емкостью 10МБ. К 1991 году максимальная емкость увеличилась до 100 МБ, к 1997 году - уже до 10 ГБ. В конце 2005 года был освоен метод перпендикулярной записи, который существенно увеличил плотность записи. Кроме того, скорость передачи данных за последние двадцать лет возросло почти в сто раз, а среднее время поиска уменьшилась в тридцать раз.
В середине семидесятых целый ряд крупных компаний приступил к разработке носителей информации принципиального нового типа - оптических носителей. Это был результатом плодотворного сотрудничества двух гигантов электронной промышленности японской фирмы Sony и голландской Phillips.
Исполнительный директор фирмы Sony Акио Морита решил, что компакт -диски должны отвечать запросам исключительно любителей классической музыки. После того как группа разработчиков провела опрос, выяснилось, что самым популярным классическим произведением в Японии в те времена было 9-я симфония Бетховена, которая длилась 72-73 минуты. Поэтому было решено, что компакт - диск должен быть рассчитан именно на 74 минуты звучания. Когда 74 минуты пересчитали в килобайты, получилось 640 Мбайт. Специалисты Phillips определили минимальные требования к качеству записи звука и регламентировали, например, такие характеристики аудио-компакт-дисков, как их размер, метод кодирования данных и использование единой спиральной дорожки. В частности, частота выборки стереосигналов определялось на уровне 44,1 кГц.
На наш взгляд эволюция оптических компакт-дисков перетерпела 5 наиболее важных периода.
На первом этапе эволюции возникла СО-ЯОМ (Compact Disc Read Only Метогу)-технология, которая обеспечивала возможность только считывания информации.
На втором этапе появилось технология с записью на компакт-диск: CD-R
(compact-disc recordable). Вместо ямок на поверхности дисков CD-R имеется специальное покрытие из термочувствительного красителя.
Следующим шагом стало появление перезаписываемого диска CD-RW (Compact Disc-ReWritable ).
В четвертом этапе появились DVD-диски (Digital Versatile Disc). Главное отличие DVD-дисков от CD-дисков - это объем информации, которая может быть записана на таком носителе, если емкость обычного CD-диска составляет всего 640-700 МБ, то на DVD-диск может быть записана от 4.7 до 13 и даже до 17 ГБ. Также существует и перезаписываемые DVD-диски DVD-RW (Digital Versatile Disc Rewritable). Количество перезаписей DVD-RW диска около 1000 раз.
На последнем, пятом этапе появилась новая технология Blu-ray Disc или BD-R (Blu-ray Disc Recordable от анг. blu ray - голубой луч и Disc - диск) - это последнее поколение формата оптических дисков, широко применяемых сегодня. Blu-ray диски используется для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой четкости с повышенной плотностью. Blu-ray получил свое название от коротковолнового 405 нм «синего» (технически, синефиолетового) лазера. Однослойный диск Blu-ray может хранить 23.3, 25, 27 или 33 Гб. Двухслойный диск может вместить 46.6, 50 или 54 Гб - достаточно для записи на него приблизительно восьми часов HD-видео. Разумеется, наряду с одноразовым BD-диском также используется многоразовые BD-RB Blu-ray Disc Recordable диски. На сегодняшний день максимальный объем Blu-ray диска 100 ГБ, в разработке находиться диск с объемом 200 Гб со скоростью записи до 216 Мбит/с. Также нужно подчеркнуть, что при использовании технологии Blu-ray применяется лучшая на сегодняшний день защита от копирования оптических дисков - BD+, позволяющая максимально возможно на данный момент времени решить проблему нарушения авторских прав при копировании оптических дисков.
Технологии не стоят на месте. В сфере оптических накопителей большие перспективы ожидают диски AO-DVD (Articulated Optical Digital Versatile Disc), работа над которыми кипит в недрах компании Iomega. В теории объем диска AO-DVD может превысить отметку в 800 ГБ.
Достаточно давно ведутся разработки в сфере голографической памяти. Компания Optware уже успела представить публике прототипы дисков формата HVD (Holographic Versatile Disc). Вполне возможно, что придут на смену через несколько лет именно они Blu-ray и HD DVD. Не вдаваясь в технические подробности, отметим, что теоретический объем HVD может достигать 3,9 ТБ.
Со связи с этим совсем скоро на смену флеш-накопителям придет память типа PRAM. Она не сулит невероятных объемов хранимой информации, а вместо этого предложит возросшее быстродействие. Другая перспективная технология,
FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory), пока что находится в стадии начальной разработки. Плотность записи у накопителя можно будет довести до нескольких тысяч теребайт на квадратный сантиметр. Увы, на данный момент это лишь теория.
Таким образом, анализ развития цифровой оптической технологии построения запоминающих устройств, показал, что:
- с каждым новым поколением оптических дисков происходит более чем десятикратное увеличение максимального объема и скорости записи информации, которая может быть записана на диск;
- использование новых технологий обеспечивает защиту от несанкционированного копировании информации и позволяет обеспечить защиту авторских прав владельцев информации, записанной на оптические диски;
- на наш взгляд, дальнейший путь развития технологии оптических дисков будет связан с еще большим увеличением поверхностной плотности, что в свою очередь зависит от успехов в развитии лазеров.
Какие-то технологии не получат распространения и будут переданы забвению. Однако одно ясно точно: вместимость и скоростные показатели носителей информации растут быстрее день ото дня, и спада в их развитии в ближайшем будущем не намечается.
Литература:
1. CD-ROM И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ [Электронный ресурс]. - URL: www.bibliotekar.ru/rInform/62.htm
2. Стандарт DVD [Электронный ресурс]. - URL: www.bibliotekar.ru/ rInform/66.htm
3. Blu-ray Disc, BD / Википедия [Электронный ресурс]. - URL: http:// ru.wikipedia.org/wiki/Blu-ray
