UKLADANIE DÁT

Obsah:

Rozdelenie

Zaradenia

Média

16.10.2007

I&PC

2

ELEKTRONICKÁ PAMÄŤ

Elektronická pamäť je
 elektronická súčiastka,
 zariadenie
 alebo materiál,

ktorý umožňuje uložiť obsah

informácie (zápis do pamäte),

uchovať ju po potrebnú dobu a

znovu ju získať pre ďalšie použitie

(čítanie z pamäte).

16.10.2007

I&PC

3

TYPY PAMÄTÍ A ICH ČLENENIE



Podľa materiálu a fyzikálnych

princípov



Podľa režimu činnosti

polovodičových pamätí



Podľa závislosti na napájaní



Podľa prístupu



Podľa možnosti zápisu



Podľa určenia



Podľa vyhotovenia

16.10.2007

I&PC

4

Podľa materiálu a fyzikálnych princípov



magnetické - založené na magnetických vlastnostiach materiálu,

informáciu uchováva smer magnetizácie



optické - využíva optické vlastnosti materiálu, napr. odraz svetla



polovodičové - využíva vlastnosti polovodičových tranzistorov,

buď sa realizujú klopnými obvodmi (technológia TTL), nebo

obnovovaním elektrického náboja (CMOS)



magnetooptické - pomocou svetla (laser) sa menia magnetické

vlastnosti materiálu



feritové - ako nosič jedného bitu je použité feritové jadro, magnetická

orientácia sa preklápa prúdovým impulzom (zastaralé)

16.10.2007

I&PC

5

Režim činnosti polovodičových pamätí



dynamické - informácie sa musí periodicky obnovovať

cyklom čítania,

 statické - informácia ostáva zachovaná aj bez obnovovania

16.10.2007

I&PC

6

 napäťovo závislé - pre uchovanie a prístup k informáciám

potrebuje pamäť napájacie napätie, pri

jeho

zániku zaniká i informácia

 napäťovo nezávislé - potrebuje napätie pre činnosť (čítanie

/

zápis), ale pri jeho zániku uchováva

informáciu

Podľa závislosti na napájaní

16.10.2007

I&PC

7

Podľa prístupu

RAM

(Random Access Memory) - s ľubovolným

prístupom, doba prístupu k obsahu nieje závisla na

umiestnení (adrese). Počítačové disky (HDD, CD

RAM) sú tiež považovány za pamäte typu RAM, aj keť

toto označenie nie je presné.

sekvenčná - doba prístupu k obsahu je závislá na

umiestnení, napríklad páska

asociatívna - adresované obsahom, adresou je

kľúčová hodnota ukladaná s

informáciou

16.10.2007

I&PC

8

Podľa možnosti zápisu



RWM (Read Write Memory) - Pamäť pre zápis aj čítanie

(tento

typ sa označuje ako RAM - názov RWM sa neuchytil)



ROM (Read Only Memory) - Pamäť iba na čítanie. Informácia je

do pamäte uložená jednorázovo počas výrobného procesu



PROM (Programmable Read Only Memory) - Pamäť sa

vyrobí bez informácie a pomocou programovacieho

zariadenia si

ju naprogramuje používateľ podľa svojich

potrieb



EPROM (Eraseable Programmable Read Only Memory) -

Pamäť je možné vymazať špeciálnym spôsobom

(ultrafialovým svetlom) a znova naprogramovať

16.10.2007

I&PC

9

Podľa vyhotovenia

 pásková pamäť
 disková pamäť

 disketa
 pevný disk
 CD-ROM, DVD
 ZIP

 polovodičová pamäť

 flash pamäť
 SIMM, DIMM, …

 dierne štítny, pásky, ...

16.10.2007

I&PC

10

Vonkajšia pamäť

 Sekundárne pamäte

 HDD

 Terciárne pamäte

 CD, DVD, ...

16.10.2007

I&PC

11

Diskové zariadenia

Medzi základné vonkajšie pamäťové média patria diskové zariadenia.

Sú to vonkajšie zariadenia, aj keď sú súčasťou základnej jednotky

počítača. Sú ovládané pomocou prídavnej karty - radiča diskových

zariadení (Disk Controler).

Podľa typu nosiča možno diskové zariadenia rozdeliť na dve skupiny:

1. s vymeniteľným záznamovým médiom (diskety, optické disky)

2. s nevymeniteľným záznamovým médiom (pevný disk)

16.10.2007

I&PC

12

Disketa

Súčasťou základnej jednotky sú aj vstavané disketové jednotky

(mechaniky). Nosič informácií (záznamové médium) sa nazýva disketa

(pružný disk, floppy disk, FDD). Disketa sa vkladá do disketovej

mechaniky (jednotky). PC môže mať jednu alebo dve mechaniky

pružných diskov. Na mechanike je svetelná signalizácia: ak kontrolka

svieti, so zariadením sa pracuje, t.j. údaje sa čítajú alebo zapisujú na

disketu. Vtedy sa disketa nesmie vyberať z mechaniky alebo vkladať do

mechaniky.

16.10.2007

I&PC

13

Pevný disk

Označenie pevný disk pochádza

z anglického výrazu harddisk,

preto sa stretávame so skratkou

HDD (Hard Disk Drive).
(Disk Controler)

Pevný disk je súčasť počítača, ktorej je

venovaná mimoriadna pozornosť – totiž

najcennejšou (najdrahšou) súčasťou

počítača sú dáta a práve pevný disk je

najčastejšie využívaný ako úložisko týchto

dát. V súčasnosti pevný disk ako úložisko

dát obsahujú okrem počítačov aj

videokamery, videorekordéry, MP3

prehrávače, digitálne fotoaparáty, mobilné

telefóny a ďalšia spotrebná elektronika.

Vlastnosti určujúce kvalitu disku:

· kapacita disku

· prístupová doba

· rýchlosť disku (otáčky)

· prenosová rýchlosť dát

· spoľahlivosť disku

· typ radiča

16.10.2007

I&PC

14

Veľkosti pevných diskov

V PC sa používajú disky veľkosti 3,5“; pre

tieto veľkosti diskov je spravidla počítačová

skrinka navrhnutá. Ak je to nevyhnutné, je

možné 3,5“ pevný disk namontovať do

počítačovej skrinky aj do 5,25“ pozície,

avšak je nutné použiť tzv. redukciu.
V notebookoch sú spravidla používané

pevné disky s veľkosťou 2,5“ prípadne

(menej často) aj 1,8“.
V malých prenosných zariadeniach (napr. v

MP3 prehrávačoch) sa jedná sa o disky

veľmi malých rozmerov. Pre disky veľkosti

1“ a 0,85“ sa používa aj označenie

Microdrive.

16.10.2007

I&PC

15

Parametre pevných diskov

1. Rozhranie: ide o typ konektoru (a káblového systému) prepájajúceho pevný disk

s radičom diskov v počítači.
2. Kapacita: udáva množstvo dát, ktoré sa na pevný disk zmestí [GB, TB]
3. Rýchlosť otáčania platní (rýchlosť pevného disku): ide o rýchlosť akou motor otáča

dátové platne [ot. min-1]. Čím rýchlejšie sa platne otáčajú, tým rýchlejšie sa potrebné

dáta dostanú k čítacej/zápisovej hlave
4. Prístupová doba: prístupovou dobou [ms] - súčet doby potrebnej k presunu

čítacej/zápisovej hlavy disku nad potrebnú stopu a doby potrebnej k pootočeniu

disku až do polohy, kedy sa potrebná bunka na požadovanej stope nachádza pod

čítacou/zápisovou hlavou (táto druhá časová zložka sa označuje pojmom latencia)
5. Hluk: Pevné disky môžu mať nezanedbateľný podiel na hlučnosti počítačovej

zostavy, preto sa v technických špecifikáciách pre konkrétny model uvádza aj

hlučnosť disku [dB]. Ak je maximálny hluk disku pod 25 dB, jedná sa o úplne tichý

disk.

16.10.2007

I&PC

16

Vyrovnávacia pamäť pevného disku

Informácie o vyrovnávacej pamäti sa objavujú v spojitosti s takmer

každým hardvérovým prvkom počítača. Vyrovnávacia pamäť pevného

disku slúži na skladovanie dát tečúcich medzi diskom a základnou

doskou. Ich potreba je vyvolaná tým, že rýchlosť je milisekundová, ale

prvky základnej dosky pracujú v nanosekundách.

16.10.2007

I&PC

17

Konektory pre pripojenie interných diskov (1)

PATA (Parallel Advanced Technology Attachment), pre ktoré sa ako

synonymum používa aj označenie EIDE (Enhanced Integrated Drive

Electronics), je paralelné rozhranie pre pripojenie starších pevných diskov,

prípadne i optických mechaník (napr. DVD-RW). Pred príchodom

modernejšieho rozhrania SATA (budeme sa mu venovať v ďalšom) sa

používalo kratšie označenie: ATA (Advanced Technology Attachment), ktoré

sa s príchodom rozhrania SATA (Serial ATA) premenovalo a začalo sa

používať označenie PATA, pri ktorom je zdôraznené, že sa jedná

o paralelné rozhranie.

16.10.2007

I&PC

18

SATA (Serial Advanced Technology Attachment). V súčasnosti sa

rozhranie SATA vyskytuje v dvoch verziách: Prvou je SATA/150 (nazývaná

aj SATA1, SATAI, prípadne len krátko: SATA) a druhou verziou je SATA/300

(označovaná aj ako SATA2, SATAII). Maximálna rýchlosť prenosu dát

vyplýva už z ich označenia; pre prvú verziu je to 150 MB/s, pre druhú 300

MB/s, t. j. obe verzie sú výkonnejšie ako najrýchlejší štandard PATA133

( s rýchlosťou 133 MB/s). Prirodzene, štandard SATA/300 je spätne

kompatibilný s predchádzajúcim štandardom SATA/150 a ponúka oproti

predchádzajúcej verzii okrem vyššej prenosovej rýchlosti aj podporu

technológií Plug&Play a NCQ (Native Command Queuing) pre zrýchlenie

disku.

Konektory pre pripojenie interných diskov (2)

16.10.2007

I&PC

19

Konektory pre pripojenie interných diskov (3)

SCSI (Small Computer System Interface)
Pevné disky so systémom SCSI majú obvykle vyššie otáčky, kratšiu

prístupovú dobu a vyššiu životnosť ako disky pre rozhrania PATA a SATA.

Maximálna prenosová rýchlosť u diskov SCSI predstavuje 2560 Mb/s.

U stolových počítačov v domácnosti nie sú takéto disky rozšírené a to

najmä kvôli ich vysokej cene v porovnaní s diskami PATA či SATA a navyše

pre ich použitie je obvykle potrebné dokúpiť špeciálny radič, nakoľko

základné dosky ich väčšinou nepodporujú, nakoľko takéto disky sú

určené najmä pre servery príp. výkonné počítačové zostavy.

16.10.2007

I&PC

20

Rozhrania k pripojeniu externých diskov (1)

USB (Universal Serial Bus - univerzálna sériová zbernica)
Rozhranie USB podporuje technológiu Plug&Play, ktorá umožňuje

pripájanie (odpájanie) hardvéru za chodu, čiže bez nutnosti reštartovania

operačného systému, resp. vypnutia počítača. Ďalej existujú externé

pevné disky pre napájanie ktorých postačí energia dodaná z USB portu

(nepotrebujú teda externý zdroj napájania), takéto riešenie má výhodu

najmä ich využití s notebookmi. Spravidla sa jedná o 2,5“ pevné disky, pre

3,5“ disky sa už používa externý napájací adaptér. Najnovšia verzia USB

2.0 s jeho prenosovou rýchlosťou 480 Mb/s je pre externé pevné disky

zatiaľ postačujúca, keďže táto dátová priepustnosť nie je nižšia, ako

maximálny dátový tok, ktorým disponuje pevný disk.

16.10.2007

I&PC

21

Rozhrania k pripojeniu externých diskov (2)

FireWire je označenie pre štandard IEEE 1394 prijatý organizáciou The

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) a jedná sa

o vysokorýchlostné externé rozhranie pre pripájanie periférií s podporou

Plug&Play. Cez port FireWire je možné podobne ako pri porte USB aj

napájanie niektorých externých zariadení (preto môžu existovať externé

pevné disky pre port FireWire, ktoré nepotrebujú externý zdroj

napájania). Okrem staršej verzie FireWire s označením FireWire 400 (IEEE

1394a) s prenosovou rýchlosťou 400 Mb/s sa v súčasnosti rozširuje

novšia verzia s označením FireWire 800 (IEEE 1394b) s prenosovou

rýchlosťou 800 Mb/s. Rozhrania k pripojeniu externých diskov (1)

16.10.2007

I&PC

22

Rozhrania k pripojeniu externých diskov (3)

eSata (External Serial Advanced Technology Attachment)
Jedná sa o externé rozhranie pre pripojovanie pevných diskov, pričom

kábel eSata je čisto dátový a pre napájanie pevného disku je nevyhnutné

použiť externý napájací adaptér. Teoretická dátová priepustnosť

rozhrania eSATA dosahuje až 3 Gb/s.

16.10.2007

I&PC

23

Pamäťové médiá pracujúce na optickom
princípe

(1)

Podľa možnosti zmeny údajov delíme optické disky na:

1. s nemenným obsahom - tzv. CD-ROM (Compact Disc ROM)

- je možné z nich len čítať

- majú pomerne vysokú kapacitu (stovky MB)

- používajú sa ako rôzne encyklopédie, knižnice, či atlasy

2. so zmeniteľným obsahom – tzv. CD-WORM, CD-RW a optické diskety

- na CD-WORM (Write Once Read Multiple) môže užívateľ informácie

zapisovať, ale iba raz, potom sa už chová ako obyčajná CD-ROM

- na CD-RW (Read Write) môže užívateľ informácie zapísať i vymazať

viackrát

16.10.2007

I&PC

24

CD-

CD-DA – prvý štandard CD. Compact Disc – Digital Audio.

CD-ROM –Skratka ROM znamená Read-Only-Memory, teda dáta sa z

tohto typu disku dajú iba číta, nedajú sa však naň zapisova.

CD-R – táto skratka znamená CD-Recordable.

CD-RW – Na rozdiel od ostatných tu opisovaných štandardov sa obsah

CDRW dá prepisovať, (RW - rewritable).

Video CD – predpokladá záznam multimédií na CD vo formáte MPEG.

Jeho rozšírením bol v roku 1998 štandard Super Video CD (SVCD).

CD+ / Enhanced CD – tento štandard je hybridom hudobného a

dátového CD. Prvá stopa na CD je hudobná, nasledujúca stopa je dátová.

Takéto CD sú pouiteľné tak v klasických Audio CD prehrávačoch, ako aj v

počítačových CD mechanikách

16.10.2007

I&PC

25

CD média

CD VIZITKY
Z CD sa tieto pravdepodobne najmenej používajú. Na jednej strane je

to exkluzívna vizitka umožňujúca odovzdať s kontaktom na seba aj

prezentáciu, na druhej strane ide o pomerne drahé riešenie. Ďalšou

výhodou sú rozmery takýchto vizitiek, ktoré sú predurčené na nosenie v

peňaženke. CD vo veľkosti vizitky sa tak hodí aj ako záchranné alebo

štartovacie CD. Na CD vizitku sa priemerne zmestí 50 MB dát alebo 4

minúty hudby. Všetky CD vizitky sú prispôsobené tak, aby sa dali v CD

mechanike umiestni do výrezu vyhradeného pre 8 cm médium.

16.10.2007

I&PC

26

8 CM MÉDIÁ
Osemcentimetrové médiá sú najmä imidžová záležitosť. Veľmi dobre

však poslúžia, ak potrebujete pri sebe stále nosiť len malý objem dát

(prezentácia, základné softvérové vybavenie, dokumenty), pričom veľké

CD vám prekáža.

16.10.2007

I&PC

27

12 CM MÉDIÁ
Bežne používané médiá sú s priemerom 12 cm Drvivá väčšina z nich sú

média s kapacitou 700 MB.

16.10.2007

I&PC

28

Pamäťové médiá pracujúce na optickom
princípe

(2)

DVD (Digital Versatile Disk). Jedná sa o optické záznamové médium, na

ktorý sú dáta zaznamenávané v podobe tzv. pitov (dier, priehlbenín)

vypálených lúčom lasera o vlnovej dĺžke 635 alebo 650 nm (k napaľovaniu

CD sa používa 780 nm laser). DVD je založené na rovnakom princípe ako

CD, podstatný rozdiel je vo väčšej hustote záznamu, vďaka ktorej sa na

disk DVD zmestí viac dát ako je to v prípade CD.
Dĺžka pitu je 0,4 μm oproti 0,83 μm u CD, vzdialenosť dátových stôp je 0,74 μm, kým u CD je to

1,6 μm. Okrem médií jednovrstvových s kapacitou 4,7 GB sú dostupné aj médiá umožňujúce

záznam do dvoch vrstiev, čím sa zvyšuje kapacita na 8,5 GB. Existujú špeciálne disky u ktorých

je možné dáta napaľovať nielen do dvoch vrstiev ale aj z obidvoch strán disku, čím sa kapacita

disku vyšplhá až na 17,08 GB. Pri reálnom použití, t. j. keď 1 kB dát má veľkosť nie 1000 ale

1024B, sa údaj o veľkosti kapacity o niečo zníži na 7,91GB (pre dvojvrstvový zápis) a 15,82 GB (v

prípade obojstranného zápisu). Pre jednostranné dvojvrstvové DVD sa používa označenie
DVD-9, pre obojstranné dvojvrstvové DVD označenie DVD-18

.

16.10.2007

I&PC

29

Pamäťové médiá pracujúce na optickom
princípe

(3)

Nástupcami kompaktných diskov DVD sú disky HD-DVD a Blu-ray

16.10.2007

I&PC

30

LIKVIDÁCIA DÁT

V prípade, že sa rozhodneme predať,

darovať alebo inak sa zbaviť pevného

disku, môže sa ako závažná ukázať otázka

dokonalého vymazania všetkých údajov

z disku. Ak totiž zmažeme súbory

v operačnom systéme MS Windows, tak

dokonca ani pri použití funkcie na

vyprázdnenie koša dáta z disku definitívne

neodstránime - systém MS Windows síce

informuje, že dané súbory boli odstránené

a teda neexistujú, napriek tomu však tieto

súbory naďalej ostávajú na pevnom disku

a dajú sa pomocou špeciálnych programov

ešte obnoviť. K ich úplnému vymazaniu

dochádza až vtedy, keď ich operačný

systém prepíše inými dátami, čo môže

(najmä pri diskami s vysokou kapacitou)

dlho trvať.

16.10.2007

I&PC

31

Porovnanie kompaktných diskov

CD-ROM

DVD-ROM

HD-DVD

Blu-ray

Možný počet strán

1

2

2

1

Možný počet vrstiev

1

2 na každej strane

2 na každej strane

2

Priemer disku [mm]

120

120

120

120

Hrúbka ochrannej
vrstvy [mm]

1,1

0,6

0,6

0,1

Vlnová dĺžka lasera
[nm]

780 - 790

635 - 650

405

405

Rozstup stôp [nm]

1600

740

400

320

Minimálna dĺžka pitu
[nm]

833

400

204

138/149/160

Dátový tok (základná
rýchlosť) [Mb/s]

1,41

11,08

36,55

36

Kapacita [GB]

0,65 - 0,70

4,70 - 17,00

15,00 - 60,00

23,30 - 54,00

Zdroj: Computer 2005

16.10.2007

I&PC

32

Pohľad do histórie

Pevný disk oslávil v minulom roku

okrúhle jubileum – 40 rokov. Štvrtého

septembra 1956 predstavila spoločnosť

IBM prvý počítač s pevným diskom – 305

RAMAC (Random Access Method of

Accounting and Control). Bol zložený z

päťdesiatich 24-palcových magnetických

platní, ktoré rotovali rýchlosťou 1200

ot./min., a jeho kapacita bola okolo 4,4

MB.

16.10.2007

I&PC

33

Prvý mikropočítačový disk

Prvý HDD pre PC uviedla na trh

firma Seagate roku 1979. 5MB,

(Seagate Technology, Inc.)

16.10.2007

I&PC

34

ZIP Drive

16.10.2007

I&PC

35

Konektory PATA IDE na základnej doske

16.10.2007

I&PC

36

Konektory SATA na základnej doske

16.10.2007

I&PC

37

Zľava: napájací kábel S ATA, dátový

−

kábel S ATA, servisné jumpery

−

(nemusí ich ma kadý disk), napájací

kábel P ATA (neobsahuje kadý disk)

−

16.10.2007

I&PC

38

16.10.2007

I&PC

39

USB 3.0

Spoločnosť Intel a ďalšie vedúce spoločnosti IT

priemyslu sformovali skupinu s názvom USB 3.0

Promoter Group na vytvorenie super-rýchleho,

osobného USB rozhrania s rýchlosťou 5 Gbps, čo je

10 krát viac ako dnešná rýchlosť. Technológia bude

vyvíjaná spolu s HP, NEC Corporation, NXP

Semiconductors a Texas Instruments Incorporated,

pričom bude zameraná na „sync-and-go“ transferové

applikácie pre PC, užívateľov a mobilné segmenty,

pretože digitálne média sa stávajú všadeprítomnými

a veľkosť súborov vzrástla na 25 GB a viac.

USB (Universal Serial Bus) 3.0 bude vytvorený tak,

aby bol spätne kompatibilný a rovnako ľahko

použiteľný v intenciách plug and play ako

predchádzajúce USB technológie

16.10.2007

I&PC

40

Holografické pamäte

Japonská spoločnosť Nippon Telegraph

and Telephone (NTT) ohlásila, že sa jej

podarilo vyrobiť holografické médium,

ktoré na ploche nie väčšej ako poštová

známka dokáže do 100 vrstiev

priehľadného materiálu uloi dáta v

objeme a 1 GB. V budúcnosti by sa mala

kapacita média zväčšiť až na 10 GB.

Nová pamäť dostala názov Info MICA

−

(Information Multilayered Imprinted

−

CArd).

16.10.2007

I&PC

41

No comments ...

16.10.2007

I&PC

42

Ďakujem za pozornosť!