Paměťová média
Autor: Bc. Miroslav Světlík Škola: Hotelová škola, Obchodní akademie a Střední průmyslová škola Teplice, Benešovo náměstí 1, příspěvková organizace Kód: VY_32_INOVACE_ICT_834 1. 11. 2012
1
1. Paměťová média Paměťová média můžeme řadit mezi vstupně-výstupní periferie počítače. Jsou to taková media, na která můžeme zapisovat data, číst data a svojí informaci si uchovávají i po odpojení (vyndání) paměti z počítače. Mezi dnešní nejpoužívanější paměťová média řadíme například: Diskety, CD, DVD, Blue-ray, Paměťové karty.
1.1 Disketa [1] První disketu představila v roce 1967 společnost IBM. Je to tenký pružný plastový kotouč (floppy disk) o průměru 14" / 8" / 5,25" / 3,5" s nanesenou magnetickou vrstvou (obvykle oxid železa, nebo oxid chrómu). Kotouč je uzavřený v plastovém obale, který ho chrání před nečistotou a mechanickým poškozením. Pouzdro je vystlané měkkou vrstvou zabraňující odírání kotouče. Při zápisu nebo čtení se kotouč otáčí. V obale je vytvořená čtecí štěrbina, zakrytá odsunovatelnými dvířky, které automaticky odkryjí štěrbinu při vložení diskety do disketové mechaniky FDD.
Přes tuto štěrbinu se na kotouč tlačí kombinované (čtecí-mazací-záznamové) magnetické hlavy, z každé strany kotouče jedna. Hlavy se automaticky přisunou při vložení diskety a odsunou při jejím vyjmutí. Data jsou na disketě uložené magnetickým záznamem v soustředných kružnicích - stopách. Kružnice jsou na obou stranách média. Každá stopa je rozdělená ještě na sektory, které tvoří nejmenší část, na kterou je možné zapisovat. Základními parametry disket jsou jejich velikost, hustota záznamu dat a z toho vyplývá kapacita. Proti nechtěnému přepsání obsahu diskety má 3,5" disketa otvor s mechanickým zakrytím. Zakrytí otvoru umožňuje zápis, jeho odkrytí brání zápisu na disketu. Otvor na druhé straně diskety oznamuje mechanice FDD druh záznamu (DD, HD).
2
Pro 3,5" mechaniky se používaly tři typy disket: DD - kapacita 720 KB HD - kapacita 1,44 MB (nejrozšířenější, nejpoužívanější) ED - kapacita 2,88 MB Pro 5,25" mechaniky se používaly diskety o kapacitách: 360 KB / 720 KB / 1,2 MB Pro 8" mechaniky se používaly diskety o kapacitách: 160 KB / 512 KB / 1 MB
1.2 ZIP Disk ZIP disk je vstupně-výstupní zařízení počítače od společnosti Iomega z roku 1994. Mechaniky ZIP využívaly magnetické diskety s kapacitami 100 MB a někdy i 250 a 750 MB. S nástupem zapisovatelných a přepisovatelných optických mechanik, USB flash disků a paměťových karet jejich význam rychle upadal.
(Obr. č. 1)
1.3 CD (Compact Disc) [2] Kompaktní disk je optické záznamové médium určené pro ukládání digitálních dat. Kompaktní disk vyvinuly roku 1979 firmy Sony a Philips. Data jsou uložena ve stopách na jedné dlouhé spirále začínající ve středu média, která se postupně rozvíjí až k jeho okraji. Délka celé spirály u 12 cm disku je zhruba 6 km a hustota dat v ní uložených je konstantní. Každá stopa může obsahovat digitální zvukovou nahrávku (tzv. audio CD) nebo (počítačem čitelná) data (CD-ROM). Běžné CD má průměr 12 cm (Obr. č. 2), existuje ale i menší varianta o průměru 8 cm. Disk má tloušťku 1,2 mm. Příčný odstup stop je 1,6 µm. Pro čtení kompaktních disků se používá laserové světlo s vlnovou délkou 785 nm.
3
(Obr. č. 2)
Pro data na médiu se obvykle používá souborový systém ISO 9660. V případě CD-RW medií se může použít i novější formát UDF. Kompaktní disky měly původně kapacitu 656 MB (74 minutová Audio CD), dnes nejčastěji 700 MB (80 minutová Audio CD). Menší osmicentimetrové disky mají kapacitu 184-210 MB, tzn. 21-24 minut. U kompaktních disků byla jako základní rychlost 1x určena rychlost čtení dat 150 KB/s. (tzn. 16 rychlostní CD - 16x150 =2400KB/s) Princip záznamu spočívá ve změnách odrazivosti reflexního média. Záznam se provádí v mechanikách umožňujících zápis v tzv. vypalovačkách. Při zápisu se pomocí laserového paprsku zahřeje místo na teplotu přesahující 300 °C. Dojde k nevratné změně barvy a toto místo (pit) již neodráží laserový paprsek. Vytvořená odrazivá a neodrazivá místa však nejsou přímo jedničkami a nulami. Jedničku ve skutečnosti tvoří přechod mezi odrazivým a neodrazivým místem (jak ve směru z odrazivého na neodrazivé tak ve směru opačném). Nulu potom tvoří přechod mezi stejnými pity (odrazivý-odrazivý a neodrazivý-neodrazivý). Kde pit končí, není na disku fyzicky viditelné, ale je to dáno normou, díky tomu taky mechanika pozná, kolik za sebou následuje nul. Typy CD: CD-R (Recordable) nepřepisovatelné CD, umožňuje pouze jediný (třeba i vícesekční) zápis na disk, ale zapsaná data se už nedají přepsat nebo smazat. CD-RW (ReWritable) přepisovatelné CD, umožňuje více zápisů / přepisů / mazání kompaktního disku. Počet takových přepisů se uvádí kolem 1000.
4
1.4 DVD (Digital Versatile / Video Disc)
[3] DVD je optické záznamové médium určené pro ukládání digitálních dat. DVD bylo uvedeno na trh v Japonsku roku 1996. Tvarem a velikostí je podobné CD. DVD mechanika je i zpětně kompatibilní s CD. Data se ukládají pod povrch do jedné nebo dvou vrstev ve stopě tvaru spirály (jako u CD). Pro čtení dat se používá laserové světlo s vlnovou délkou 660 nm, tedy kratší než v případě CD; to je jeden z důsledků jejich vyšší kapacity. Stejně tak příčný odstup stop je menší 0,74 µm oproti 1,6 µm u CD. Pro data na médiu se obvykle používá souborový systém Universal Disk Format, který není zpětně kompatibilní s ISO 9660. Rychlost mechaniky typu DVD se udává jako násobek 1350 KB/s, což znamená, že například mechanika s rychlostí 16× umožňuje přenosovou rychlost 16 × 1350 = 21600 KB/s (21,09 MB/s). Abyste však mohli tuto rychlost zapisování nebo čtení využít, musíte mít také takto rychle DVD médiu (tzn. medium s označením rychlosti 16x). Typy DVD: DVD-/+R (Recordable) nepřepisovatelné DVD, kapacita 4,7GB DVD-/+RW (ReWritable) přepisovatelné DVD, kapacita 4,7GB DVD-/+RDL (Recordable DualLayer) nepřepisovatelné dvouvrstvé DVD, kapacita 8,5 GB Označení „+“ (plus) a „−“ (mínus) představuje dva různé technické standardy (normy), které jsou do určité míry kompatibilní. Ještě existují i oboustranná DVD media tudíž mají i dvounásobnou kapacitu. Např. Oboustranné DVD-RDL má kapacitu 17GB.
1.5 Blu-ray
[4] Blu-ray disk patří k třetí generaci optických disků, určených pro ukládání digitálních dat. Název Blu-ray = modrý paprsek, je odvozen od modré barvy laseru používaného v přehrávačích Blu-ray disků. Blu-ray mechaniky jsou vyvíjena s ohledem na kompatibilitu s CD a DVD, tj. umožňují čtení všech tří typů disků.
Data se ukládají ve stopě tvaru spirály, příčný odstup stop je 0,35 µm. Pro čtení disků Blu-ray se používá laserové světlo s vlnovou délkou 405 nm. Technologii vyvinula japonská firma Sony ve spolupráci s firmou Philips v roce 2002. 1x rychlost čtení rovná přenosové rychlosti 6,74 MB/s. Disky umožňují záznam dat s celkovou kapacitou až 25 GB u jednovrstvého disku, 50 GB u dvouvrstvého disku až po 100 GB u oboustranné dvouvrstvé varianty. Typy Blu-ray: BD-R disk k jednorázovému zápisu BD-RE přepisovatelný disk
5
1.6 USB flash disk [5] S komerční výrobou flash disků přišly v roce 2000 firmy IBM a Trek Technology. USB flash paměť, někdy též USB flash disk (hovorově flashka či fleška), je paměťové zařízení, používané převážně jako náhrada diskety. Většinou má podobu klíčenky a je vybaveno pamětí typu flash, která umožňuje uchování dat i při odpojení napájení. Data se do disku nahrávají přes sběrnici USB. Běžné přenosové rychlosti se pohybují od 2 MB/s až 60 MB/s přičemž rychlost čtení je z pravidla větší než rychlost zápisu na disk. Kapacita flash disků se pohybuje od 8 MB až 512 GB.
(Obr. č. 3)
6
TEST - Paměťová média 1. Která firma vyrobila první disketu? 2. Jaké typy optických medii znáš? Jaké jsou jejich kapacity? 3. Co znamená zkratka DVD a CD? 4. Jak rychle mohu zapisovat data na jednorychlostní CD a DVD? 5. Jakým způsobem se na optická média data zapisují?
7
Obrázky: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na WWW: (Obr. č. 1) http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Zip-100a-transparent.png, 10. 2. 2012 (Obr. č. 2) http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:CD-RW_bottom.jpg, 10. 2. 2012 (Obr. č. 3) http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Geil_David_1GB_AB.jpg, 10. 2. 2012 Ostatní výše neodkazované obrázky / fotografie jsou z autorova archivu.
Citace [1] Disketa [online]. 17. 12. 2011 v 13:27 [cit. 2012-02-10]. Dostupný z WWW:
[2] Kompaktní disk [online]. 17. 2. 2012 v 11:10 [cit. 2012-02-10]. Dostupný z WWW: [3] DVD [online]. 15. 2. 2012 v 19:35 [cit. 2012-02-10]. Dostupný z WWW: [4] Blu-ray [online]. 17. 2. 2012 v 19:16 [cit. 2012-02-10]. Dostupný z WWW: [5] USB Flash disk [online]. 10. 2. 2012 v 07:23 [cit. 2012-02-10]. Dostupný z WWW:
8
