Datové médium: Porovnání verzí

Přidáno 57 978 bajtů ,  před 8 lety
Vše je napsáno podle pravdy
(Verze 10959459 uživatele 109.231.138.186 (diskuse) zrušena)
(Vše je napsáno podle pravdy)
 
 
PAMĚTI A PAMĚŤOVÁ MEDIA Obecně platí , že paměť je nějaký prostor , ve kterém jsou uloženy informace různého typu , formátu a hodnot. Za paměť se tudíž v běžném životě dá považovat těměř cokoliv. PAMĚTI V elektrotechnice pak rozlišujeme paměti dle různých parametrů. Základním požadavkem na paměti je, aby měly co největší kapacitu a co nejkratší vybavovací dobu. Základní rozlišení je na analogové a digitální - Analogové v každé ze svých elementárních částí mohou uchovávat nekonečné množství hodnot – velikostí napětí , magnetismu , záření apod. Zástupce takovýchto pamětí je například kondenzátor ,permanentní i remanentní magnet. - Digitální paměti narozdíl od analogových zpravidla ve svých elementárních částech , které nazýváme bity , uchovávají pouze 2 úrovně – vysokou a nízkou (high a low ; 1,0) , jejichž velikost urovní je dána typem použité logiky. Nejčastěji používanou reprezentací je logika TTL: napětí v úrovni 0-0.8V (voltu) představuje logickou nulu a napětí 2.4-5V představuje logickou jedničku. Napětí mezi 0.8 a 2.4V je zakázaná oblast, která by se ve správně fungujícím elektronickém zařízení neměla vyskytnout a slouží ke zvýšení bezpečnosti (jistoty) při identifikaci logické jedničky a nuly. Mimo logiku TTL existuje i mnoho dalších (CMOS, 3-voltová logika a pochopitelně i logiky založené na jiných fyzikálních principech, např. svítí-nesvítí). Digitální paměti dále rozlišujeme: Podle fyzikálního principu uložení informace: - reléové - pracují ve dvojkové soustavě, tedy pokud je relé sepnuto, prochází jím proud a na výstupu je považována hodnota 1. Při rozepnutém kontaktu relé je považována na výstupu hodnota 0. Tyto prvky přebírané z telegrafie byly vzhledem k opalování kontaktů dost nespolehlivé a navíc hlučné a rozměrné (např. počítač Z3 obsahoval 2600 relé). - feritové – V rámečku, který u pokročilých pamětí zaujímal velikost dlaně, byly ve zkřížení vlasově tenkých vodičů navlečeny feritové prstýnky o průměru půl milimetru. Impulsy přiváděné do osnovy vodičů mohly ve zkřížení ferit magneticky "překlopit" (tj. obrátit smysl zmagnetování), a tak tyto prvky velikosti zrníček mohly zaujmout stav "nula" či "jedna". Všemi prstýnky probíhal úhlopříčně ještě tzv. čtecí vodič, do kterého přivedení slabých čtecích signálů do příslušného zkřížení byl "vyhnán" impuls jedniček z takto překlopených feritů. Série rámečků v hermetické, před účinkem vnějšího magnetického pole dobře chráněné skříňce, obsahovala až půl miliónu feritů a právě tolik bitů činila kapacita paměti. Vybavovací doba se poprvé přiblížila k milióntině sekundy. - Williams-Kilburnovy trubice - bubnové - magnetický materiál byl nanesen na nemagnetický buben, který se otáčel vysokou rychlostí. Na obvodu bubnu bylo umístěno kombinovaných hlav (zápis/čtení), které prováděly podle potřeby zápis nebo čtení. - obrazovkové - polovodičové - polovodičové paměti, jsou prakticky realizovány integrovanými obvody. Jedná se tedy o součástky realizované na polovodičové bázi s určitou hustotou integrace. - magnetické bublinkové - jsou zhotoveny na křemíkové podložce. Mohou za určitých podmínek v supertenké vrstvičce permaloye vzniknout a po určitých drahách se pohybovat kruhové magnetické ostrůvky, připomínající bublinky. Každá bublinka představuje jeden bit. Strukturou plátku prý bublinky putují jako soupravy metra na rozvětveném kolejišti. Magneticky se dají vychýlit do určitých linek a stanic, vpustit na vedlejší kolej a dokonce se dají zdvojovat. Právě poslední jev má pro paměť velký význam, protože při čtení se jinak bublinky "mažou". Jejich "dvojník" však v paměti zůstane. Životnost bublinkových pamětí má být několik let. Chybovost je minimální - může se prý vyskytnout jednou za bilión čtení. Technologie používané pro polovodičové paměti se dělí na: - bipolární, - unipolární. Bipolární technologie Dělí se dále na technologii: - TTL, - ECL. Technologie TTL Jsou to technologie TTL, STTL, LSTTL, ALSTTL. Technologie TTL je nejstarší a používala se díky jedinému napájení, vysokému logickému zisku a rychlosti. Touto technologií byly realizovány paměti s integrací MSI (16 a 64 bitů). Další uvedené varianty jsou též technologie TTL a s nimi se podařilo dosáhnout příznivějšího poměru mezi rychlostí a potřebným příkonem pamětí. Stalo se tak použitím tranzistorů a antisaturačními Schottkyho diodami a lepších technologických postupů. Technologie ECL Rychlé paměti malé integrace lze realizovat technologií ECL (Emitor Coupled Logic). U těchto obvodů je zpoždění signálu jen 1 až 3 ns, protože emitorově vázáné tranzistory pracují výhradně v aktivní oblasti. Přístupová doba je 5 až 10 ns. Jsou ale potřebná dvě napájecí napětí. Navíc tyto obvody nejsou slučitelné s obvody TTL. Unipolární technologie Základem všech unipolárních paměťových obvodů je tranzistor řízený polem typu MOS a jednotlivé unipolární technologie se odlišují typem kanálu tranzistoru, obvodovým řešením, výrobními postupy atd. Podle způsobu uchování informace: - statické - zachovávájí vložené informace po neomezeně dlouhou dobu. . - dynamické – informace je uložena pomocí elektrického náboje na kondenzátoru. Tento náboj má však tendenci se vybíjet i v době, kdy je paměť připojena ke zdroji elektrického napájení. Aby nedošlo k tomutu vybití a tím i ke ztrátě uložené informace, je nutné periodicky provádět tzv. refresh, tj. oživování paměťové buňky. Podle úlohy při výpočetním procesu: - vnitřní - vnější - vyrovnávací - je o něco rychlejší statická paměť.Má malou kapacitu.Nazývá se také CACHE a používá se mezi procesorem a pomalejší částí počítače. - zásobníkové - pro zásobník je charakteristické, že informace, která do něj byla uložena jako poslední je první na řadě pro zpracování. Paměťový přístup probíhající podle těchto pravidel se označuje anglickou zkratkou LIFO (Last In First Out - poslední dovnitř, první ven). - paměti typu fronta - pro frontu platí, že data dříve zapsaná, jsou také dříve zpracována. Takovýto přístup bývá označován zkratkou FIFO (First In First Out - první dovnitř, první ven). Realizace paměti typu fronta je náročnější než v případě zásobníku, neboť po každém výběru je nutné zajistit posun zbývajících informací o jednu dopředu. Podle způsobu vyhledání a výběru informace: - adresovatelné - v případě adresovatelné paměťi má procesor počítače přístup ke každému bytu paměti prostřednictvím pořadového čísla, které má každý byte paměti přiděleno. Toto číslo se nazývá adresa. Byte je nejmenší adresovatelná jednotka paměti. Mezi adresovatelné paměti rovněž patří velice rychlé, ale nízkokapacitní paměti zvané registry, zejména však kapacitně větší, avšak poněkud pomalejší paměti operační. - asociativní - asociativní paměť nevyužívá pro přístup k uložené informaci adresy, ale části obsahu této informace, tzv. klíče. Na asociativním principu pracují např. některé vyrovnávací paměti. Podle způsobu konstrukce: - RAM - Paměť typu RAM (Random Access Memory nebo také RWM - Read Write Memory) je využívána jako operační paměť počítače , protože umožňuje rychlý zápis i čtení dat. Vzhledem k cenovým relacím byly k tomuto účelu užívány dynamické paměti s obvody nutnými pro obnovování jejich obsahu (tzv. DRAM –dynamická RAM - ovšem má zase velkou hustotu integrace dat), což vlastně znemožňovalo jejich zálohování při odpojení počítače od sítě. Dynamické paměti pracují s tzv. destruktivním čtením, což znamená, že nejprve musím kondenzátor vybít a posléze ho nabít. Proto se spíše začalo využívat pamětí statických (SRAM) s nízkou spotřebou elektrické energie a krátkou dobou přístupu se omezuje na uložení konfigurace technických prostředků počítače, na vytvoření vyrovnávací paměti CACHE pro procesor a disková média, případně na realizaci operační paměti v některých typech přenosných počítačů. V případě SRAM se jedná vlastně o klopné obvody. Pamětí DRAM se využívá jako operační paměti, SRAM pak jako paměť cache. - ROM (Read Only Memory) - Paměť ROM vzniká trvalým zápisem (zapečením) informace. Buňka paměti je představována elektrickým odporem nebo pojistkou. Výrobce pak některé z nich přepálí. Přepálené buňky proud nevedou, mezi jejich konci se objeví napětí, čili nesou informaci o logické jedničce. Naopak neporušené prvky vedou proud a jsou tedy nositelem logické nuly. Jedná se o statickou paměť pouze pro čtení, jelikož zapsat do ní lze pouze jednou. - PROM - Paměti PROM (Programmable Read Only Memory) jsou založeny na podobném principu jako paměti typu ROM, ale informace do nich nezapisuje výrobce. Zápis si provede uživatel sám pomocí programátoru paměti ROM. Stejně jako do ROM, tak i do PROM není možné zapisovat vícekrát. To je zařízeno pomocí přepalovacích propojek. Přepálením intrerní propojky se zapíše logický stav bitu - buď tudy proteče nebo neproteče proud. - EPROM - tento druh pamětí umožňuje několikrát do sebe zapsat data. Tím je dána možnost korekce. Je založena na speciálním tranzistoru s plovoucím hradlem, do kterého akumulujeme určitý náboj. Změna obsahu paměti EPROM (Erasable PROM) se provádí posvícením UV záření na sklíčko, které je na čipu. To postačí k vybití tranzistorů a je možné provést opět záznam. Toto je možné provádět i 100×. Zapsaná hodnota pak vydrží i 10 let. - EEPROM - tyto paměti jsou elektricky přeprogramovatelné, ovšem jejich nevýhoda spočívá v pomalosti jak zápisu, tak i čtení. Informace v ní zůstane uložena 10 až 20 let. Stará informace se v EEPROM (Electrically EPROM, někdy též označované E2PROM) smaže za dobu uváděnou v milisekundách. - FLASHPROM - paměť typu FLASHPROM jsou vlastně lepší EEPROM, přičemž jsou rychlejší než předešlé typy a v současné době se používají především pro čip BIOSu. V principu se s ní dá pracovat jako s RAM, ale po odpojení napětí se nevymaže. Snese asi 1000 cyklů programování- výmaz. Jedná se o paměti, které je možné naprogramovat a které jsou statické a energeticky nezávislé. Vymazání se provádí elektrickou cestou, jejich přeprogramování je možné provést přímo v počítači. Paměť typu Flash tedy není nutné před vymazáním (naprogramováním) z počítače vyjmout a umístit ji do speciálního programovacího zřízení. - EDORAM - tyto paměti se objevily v poslední době. Mají rozšířený datový výstup. Cyklus ustálení dat je zkrácený. Jedná se o technologii DRAM, která umožňuje rychlejší obnovování dat každé dva hodinové cykly (namísto tří u Fast-Page DRAM). Pokud základní deska počítače podporuje technologii EDO (Extended Data Output), dovoluje procesoru přistupovat k paměti až o 30 % rychleji než čipy Fast-Page. Po 70 ns již mohou přestat adresovat, což u klasických RAM nešlo. Jejich nevýhodou je, že je není možné kombinovat s jinými typy pamětí. - BEDO RAM - Jsou to v podstatě EDO ram , které čtou data po dávkách. - VRAM, WRAM a 3D RAM – VRAM (Video RAM) je pamět, které se hojně používá na videokartách (ovšem i jinde). VRAM má dvě brány, což umožňuje současné čtení i zápis. WRAM (Windows Video RAM) je paměť určená speciálně pro velmi rychlé grafické akcelerátory. Je to dvoubránová dynamická paměť s velmi rychlým sériovým výstupem pro DAC převodník (výstup na monitor) a podporou pro operace často používané v operačních systémech s grafickým prostředím. 3D RAM jsou paměti vhodné především pro 3D grafiku. - CMOS - je pamětí vyrobenou technologií CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), díky níž se vyznačuje malou spotřebou. V počítači se většinou používá pro zápis parametrů BIOSu programem SETUP. Jsou v ní uložena "životně" důležitá data o konfiguraci počítače. Po vypnutí počítače je paměť CMOS napájena z baterie umístěné na základní desce. Často je v CMOS integrován obvod hodin reálného času. Díky němu si tak počítač pamatuje datum a čas. - RDRAM (Rambus) - jedná se o unikátní paměťovou technologii vytvořenou firmou Rambus Inc. Technologie již nyní existuje ve třech provedeních - Base RDRAM, Concurrent RDRAM a Direct RDRAM. První dva typy Base a Concurrent nejsou v současnosti adaptovány jako hlavní paměť osobních počítačů, ale uplatňují se v multimédiích, vysokorychlostních digitálních komunikacích a ve spotřební elektronice, kde je vysoký výkon a nízká cena a spotřeba základem úspěchu. Technologie Direct RDRAM představuje další generaci pamětí firmy Rambus, která určitě ovlivní vybavení paměťových subsystémů nejen u PC. Je rozšířením současných vysokorychlostních pamětí Rambus používaných v pracovních stanicích a multimédiích. - SDRAM (100 nebo133 Mhz) - synchronní DRAM. Využívá hodinových impulsů k synchronizování vstupu a výstupu na paměťový čip. Časování pamětí je synchronizováno s časováním procesoru. Synchronní paměť DRAM tak spoří čas při vykonávání příkazů a při přenosu dat, čímž zvýší celkový výkon počítače. V objektivních testech výkonnosti je SDRAM přibližně o 50 % rychlejší než EDO. SDRAM II je přímý a samozřejmě rychlejší následník předcházejícího typu, někdy také označovaný jako DDR (Double Data Rate SDRAM). Je schopný číst data na náběhové i na sestupné hraně impulsu a zdvojuje tak datovou propustnost paměťového čipu. SLDRAM je pokusem o hybridní DRAM, která má nejblíže k tomu, aby mohla konkurovat pamětem Rambus. - DDR SDRAM (266 Mhz) (Double Data Rate) - paměťové bloky , jejichž buňky jsou organizovány v jakési "mřížce" a pro adresování je zapotřebí dodat jak adresu řádku (signál RAS), tak i sloupce (signál CAS). Podle technického provedení pouzdra: Protože používaných pouzder a paměťových modulů je nepřeberné množství dle potřeb jednotlivých výrobců , uvádím pouze příklady některých z nich : - DIL - SOT - TSOP - SO - SIP ( Single In-Line Pin Package) - SIMM (Single Inline Memory Modul) - DIMM (Dual Inline Memory Modul) - RIMM (Rambus Inline Memory Module) - SD - MS Všechna tady zmíněná rozdělení se v praxi prolínají. PAMĚŤOVÁ MÉDIA Jako paměti pro dlouhodobější uchovávání dat se používají zažízení , která zapisují informace do vlastních interních polovodičových pamětí nebo na různá jiná paměťová media. Zápis a čtení na tyto média probíhá za použití různých fyzikálních jevů. Rozlišení dle druhu zápisu : - Zařízení se sekvenčním přístupem - Zařízení s náhodným přístupem Rozlišení dle principu funkce : - Magnetická - Optická - Magnetooptická - Polovodičová Zařízení se sekvenčním přístupem Nejčastěji se používají různé typy magnetických pásek, které se využívají pro zálohování a archivaci většího množství dat. Existují dva základní způsoby záznamu dat: podélný (longitudinal) a šikmý (helical scan). MAGNETICKÉ PÁSKOVÉ PAMĚTI Patří k nejstarším vnějším pamětem. Nejčastěji se používají magnetická páska šíře 0,15" (3,8 mm), má 9 záznamových stop (8 informačních a 1 paritní). Tato páska je umístěna v plastikové kazetě, stejně tak jako klasická magnetofonová kazeta, ale páska má mnohem vyšší kvalitu, proto se jim také někdy říká digitální kazety. Je možné se setkat i s páskami 1/4" (6,35 mm). Páskové paměti pracují s kontaktní záznamovou hlavou, což omezuje životnost pásky. Data jsou zaznamenávána zpravidla sériovým záznamem, a proto mají dlouhou odezvu na vyhledávání dat. Obecně se dá říci, že výhodou magnetických pásek je relativně nízká cena pro vysokokapacitní média a jednoduchá manipulace. Kapacity moderních magnetických pásků se pohybují v desítkách až stovkách GB (bez komprese) . Rovněž přístupové doby se postupně zvyšují na jednotky až desítky MB za sekundu. Magnetické pásky najdou uplatnění všude tam, kde je potřeba zálohovat či archivovat obrovské objemy dat, například u serverů. Naopak nevýhodou je sekvenční přístup = zdlouhavé vyhledávání dat a obtížnost přepisu pouze dané části informací na pásce. Zařízení s náhodným přístupem MAGNETICKÁ MÉDIA Magnetické diskové paměti jsou v současnosti nejpoužívanějším druhem paměti sloužící zejména pro ukládání dat, která nemají charakter záloh nebo dat, jež nejsou často používána, ale naopak slouží např. pro uložení operačního systému, programů a aplikací, které uživatel používá častěji atp. Záznamovým médiem je magnetická vrstva nanesená na povrchu tenkého kotouče vyrobeného ze slitiny hliníku , skla nebo lehké plastické hmoty. Několik těchto disků se většinou ve svém středu spojují a vzniká tak svazek disků, který je hnacím hřídelem uváděn do konstantního otáčivého pohybu. Pevné disky Magnetické médium, které je dokonale uzavřeno v pouzdře, které jej chrání před nečistotami a poškozením. V pouzdře se kromě samotného disku, kterých je většinou více, nachází příslušný počet magnetických hlav umístěných na pohyblivých ramenech, motorek a řídící elektronika. Samotný nosič (pevná kovová deska s několika mikrometrů silnou magnetickou vrstvou, deska je nejčastěji hliníková legovaná slitina, dnes se ale vyrábějí i skleněné desky) se pohybuje v rychlostech 3600, 4400, 5400 a 7200 otáček za minutu. Záznam i čtení informací probíhá elektromagneticky (na základě elektromagnetického jevu). Dnešní hlavy jsou nejčastěji magnetorezistivní (MR). Pro zápis se používá klasická cívka a před ní je MR cívka pro čtení, která je založena na efektu změny odporu podle orientace magnetického pole. Hlavy se pohybují velmi blízko povrchu (5 mikrometrů), ale díky rychlé rotaci se jej nedotknou. Při doteku hlavy s magnetickým povrchem by došlo k poškození záznamové vrstvy. Dřívější disky s krokovým motorkem vyžadovala speciální program “autopark” k přesunutí hlav na nejvnitřnější stopu při vypínání počítače. V dnešní době, kdy se mnohdy místo krokového mechanizmu pro nastavování ramen používá cívky s jádrem, se disky parkují automaticky. Pružné disky – diskety Historie se ubírala trendem miniaturizace, takže od původní diskety o rozměru 14" (355,6 mm), se přecházelo k disketám o rozměrech 8" (203,2 mm) až k disketám 5,25" (133,3 mm), což byl vlastně předchůdce dnes nejrozšířenějšího typu disket o rozměrech 3,5" (88,9 mm). Samotná disketa je vyrobena z plastové folie, na kterou je nanesena tenká magnetická vrstva. Dnešní rozměr kotoučku je 3,5” (dříve 5,25” a 8”). Podobně jako pevný disk je disketa rozdělena na stopy a sektory (cluster je většinou roven jednomu sektoru). Hlava zařízení se pohybuje přímo po povrchu média. Existují i diskety o vyšších kapacitách (např. 2,88 MB, 21 MB), které však většinou potřebují speciální mechaniky. Pružné disky – ZIP Jedná se o výrobek firmy Iomega. Médium (pružný magnetický disk) má velikost 3.5” a má kapacitu 100 MB nebo 250 MB. Mechanika Zipdrive se vyrábí ve formě externí i interní. Pružné disky – JAZ Magnetické médium má kapacitu 1 GB nebo 2 GB. Parametry téměř srovnatelné s běžnými pevnými disky. Jaz má 256 KB vyrovnávací paměti a připojuje se přes rozhraní SCSI-2. Vyrábí se v interní i externí verzi. Nevýhodou je vyšší cena mechaniky i samotných disků. SuperDisk SuperDisk, někdy nazývaný též LS 120. Magnetické médium má kapacitu 120 MB a velmi se podobá klasické disketě (má jiný mechanismus odkrytí média). Výhodou je, že mechaniky mohou pracovat i s klasickými 1,44 MB disketami. BERNOULLIHO DISKY Bernoulliho disky pracují na principu tzv. Bernoulliho efektu. Jde v podstatě o stejný princip jako ten, díky kterému letadla létají. Disk se po vložení do mechaniky roztočí a proudění vzduchu vháněné mezi pouzdro a horní povrch disku způsobí jeho přiblížení k zápisové a čtecí hlavě. Hlava se disku nedotýká, proudící vzduch zabraňuje usazování nečistot. Navíc je disk odolný vůči nejrůznějším kolizím a vibracím. V případě, že by čtecí nebo zápisová hlava měla totiž dopadnout na disk, což by u klasického zařízení vedlo k jeho jistému zničení, flexibilní Bernoulliho disk od ní prostě na okamžik odskočí a opět se přitáhne zpět. Výrobci těchto disků udávají, že vydrží přetížení až 1000G, což odpovídá pádu ze tří metrů na betonovou podlahu. Díky odolnosti proti vibracím se úspěšně používají na palubách lodí, letadel a automobilů. Zdůraznit je třeba přístupovou rychlost, která odpovídá klasickým harddiskům. Bernoulliho disky najdou uplatnění v nejrůznějších oblastech: pro přenos dat v DTP, CAD/CAM a bankovnictví, pro ochranu dat (uzamčení do trezoru) či pro těžké provozy. OPTICKÁ MÉDIA Pro čtení optických médií se využívá laserové záření o nízké energii. Dle druhu zápisu dat na médiu se pak využívá různá odrazivost záření od povrchu anebo pootočení laserového paprsku (Kerrův efekt). Používají se 3 základní technologie zápisu na optická média: - lisování struktury povrchu přímo při výrobě nosiče - laserový zápis s využitím fázového posunu - magnetooptický záznam za použití laseru a vnějšího magnetického pole audio CD (Compact disc) Data spirálovitě vylisovaná do odrazové vrstvy nosiče. CD-ROM Data jsou podobně jako u audio CD zapsána ve spirále, která začíná u středu disku a rozvíjí se k jeho okrajům. Na spirále jsou vytvořeny prohlubně (pity). Podle toho zda se laserový paprsek odrazí či rozptýlí, se čte 0 či 1. Kapacita CD disků je 650 -800MB. zapisovatelné CD CD-R (CD Recordable) - jednou zapisovatelné CD. Disk je pokryt organickou vrstvou, která je pokryta zlatem. Pomocí speciálních vypalovacích mechanik se na CD-R vypálí požadovaná data. Laserový paprsek odstraní zlatou odrazivou a také organickou vrstvu. V daném místě je malý hrbolek, který neodráží světelný paprsek. Tato technologie slouží všude tam, kde je potřeba vytvořit menší počet CD-ROM a lisování by se nevyplatilo. přepisovatelné CD CD-RW (Compact Disc – ReWriteable) – jedná se o mnohokrát přepisovatelné CD. U CD-RW neexistuje klasický způsob mazání dat, ale nová data jsou přímo přepisovaná přes původní. DVD Digital Video Disc, případně Digital Versatile Disc. Medium má stejný průměr jako klasický CD, má ovšem mnohem větší hustotu. Existuji čtyři základní standardy: DVD-5, což je jednovrstvý disk s jednostranným záznamem o kapacitě 4,7 GB. DVD-9 je dvouvrstvý disk s jednostranným záznamem s kapacitou 8,5 GB. DVD-10 je jednovrstvý disk s oboustranným záznamem s kapacitou 9,4 GB. DVD-18 je dvouvrstvý disk s oboustranným záznamem s kapacitou 17 GB. Vyvinuto hlavně pro video průmysl,ale má velmi široké využití i v jiných oborech. MAGNETOOPTICKÁ MÉDIA Základním jevem, kterého se využívá, je tzv. Curieho bod, což je teplotní oblast, kdy má použitý magnetický materiál velmi nízkou koercivitu (vysoká schopnost pojmout magnetickou informaci, která umožňuje používat menší záznamové hlavy s nižším magnetickým výkonem). Magnetické jednotky dosahují Curieho bodu při pokojových teplotách, což je na jednu stranu spojeno s nižšími náklady (nemusí se ohřívat povrch média), ale na druhou stranu s sebou nese rizika (poškození běžným magnetickým polem). Jediný současný způsob, jak velmi rychle rozpálit povrch magnetooptického disku na takovou teplotu, je použít výkonný laserový paprsek. Čtení pak používá druhého principu, tzv. Kerrova efektu, který uvádí, že pokud dopadne na magnetický materiál polarizovaný laserový paprsek, tak se pootočí. Otočení je menší, než jeden stupeň, ale podle polarity se pootočí buď po směru (logická jednička), nebo proti směru hodinových ručiček (logická nula). Citlivá elektronika tuto změnu zachytí a odešle příslušný výsledek. Pro čtení se využívá snížený výkon, neboť již není třeba magnetická data ohřívat. Čtecí proces je jednoprůchodový a tedy rychlý. Vzhledem k popsané technologii záznamu jsou MO disky odolné vůči obvyklým magnetickým polím, se kterými se můžeme v kanceláři či v dopravních prostředcích setkat. Jízda v prvním vagóně metra jim rozhodně neuškodí. Navíc jsou omyvatelné (v případě znečištění se jednoduše otřou a osuší), nečistoty se lze zbavit opláchnutím v teplé vodě se saponátem. Použití je podobné jako u Bernoulliho disků, i když o trochu více zaměřené spíše na archivaci. Pro automatizaci prohledávání lze disky umístit do obřích jukeboxů, vybavených podávacím zařízením a jednou nebo více mechanikami. V současné době se dosahuje neformátované kapacity 25 , 40 či 80 MB POLOVODIČOVÁ MÉDIA Flash disky Nejčastěji se vyrábějí ve formě USB klíčenek a PC karet (PCMCIA) pro notebooky. Informace se uchovávají v paměťových čipech typu Flash. Současně se kapacity těchto disků pohybují v jednotkách GB. Dále se používají desítky typů paměťových karet pro zařízení všech typů . Kromě celosvětových standardů si jednotliví výrobci vytvářejí standardy svoje a proto je téměř nemožné vytvořit seznam všech užívaných karet . Jako příklad uvadím SD , MS , telefonní karty , SDHC , SM , CF , XD , MMC , IDE flash , atd... '''PAMĚTI A PAMĚŤOVÁ MEDIA Obecně platí , že paměť je nějaký prostor , ve kterém jsou uloženy informace různého typu , formátu a hodnot. Za paměť se tudíž v běžném životě dá považovat těměř cokoliv. PAMĚTI V elektrotechnice pak rozlišujeme paměti dle různých parametrů. Základním požadavkem na paměti je, aby měly co největší kapacitu a co nejkratší vybavovací dobu. Základní rozlišení je na analogové a digitální - Analogové v každé ze svých elementárních částí mohou uchovávat nekonečné množství hodnot – velikostí napětí , magnetismu , záření apod. Zástupce takovýchto pamětí je například kondenzátor ,permanentní i remanentní magnet. - Digitální paměti narozdíl od analogových zpravidla ve svých elementárních částech , které nazýváme bity , uchovávají pouze 2 úrovně – vysokou a nízkou (high a low ; 1,0) , jejichž velikost urovní je dána typem použité logiky. Nejčastěji používanou reprezentací je logika TTL: napětí v úrovni 0-0.8V (voltu) představuje logickou nulu a napětí 2.4-5V představuje logickou jedničku. Napětí mezi 0.8 a 2.4V je zakázaná oblast, která by se ve správně fungujícím elektronickém zařízení neměla vyskytnout a slouží ke zvýšení bezpečnosti (jistoty) při identifikaci logické jedničky a nuly. Mimo logiku TTL existuje i mnoho dalších (CMOS, 3-voltová logika a pochopitelně i logiky založené na jiných fyzikálních principech, např. svítí-nesvítí). Digitální paměti dále rozlišujeme: Podle fyzikálního principu uložení informace: - reléové - pracují ve dvojkové soustavě, tedy pokud je relé sepnuto, prochází jím proud a na výstupu je považována hodnota 1. Při rozepnutém kontaktu relé je považována na výstupu hodnota 0. Tyto prvky přebírané z telegrafie byly vzhledem k opalování kontaktů dost nespolehlivé a navíc hlučné a rozměrné (např. počítač Z3 obsahoval 2600 relé). - feritové – V rámečku, který u pokročilých pamětí zaujímal velikost dlaně, byly ve zkřížení vlasově tenkých vodičů navlečeny feritové prstýnky o průměru půl milimetru. Impulsy přiváděné do osnovy vodičů mohly ve zkřížení ferit magneticky "překlopit" (tj. obrátit smysl zmagnetování), a tak tyto prvky velikosti zrníček mohly zaujmout stav "nula" či "jedna". Všemi prstýnky probíhal úhlopříčně ještě tzv. čtecí vodič, do kterého přivedení slabých čtecích signálů do příslušného zkřížení byl "vyhnán" impuls jedniček z takto překlopených feritů. Série rámečků v hermetické, před účinkem vnějšího magnetického pole dobře chráněné skříňce, obsahovala až půl miliónu feritů a právě tolik bitů činila kapacita paměti. Vybavovací doba se poprvé přiblížila k milióntině sekundy. - Williams-Kilburnovy trubice - bubnové - magnetický materiál byl nanesen na nemagnetický buben, který se otáčel vysokou rychlostí. Na obvodu bubnu bylo umístěno kombinovaných hlav (zápis/čtení), které prováděly podle potřeby zápis nebo čtení. - obrazovkové - polovodičové - polovodičové paměti, jsou prakticky realizovány integrovanými obvody. Jedná se tedy o součástky realizované na polovodičové bázi s určitou hustotou integrace. - magnetické bublinkové - jsou zhotoveny na křemíkové podložce. Mohou za určitých podmínek v supertenké vrstvičce permaloye vzniknout a po určitých drahách se pohybovat kruhové magnetické ostrůvky, připomínající bublinky. Každá bublinka představuje jeden bit. Strukturou plátku prý bublinky putují jako soupravy metra na rozvětveném kolejišti. Magneticky se dají vychýlit do určitých linek a stanic, vpustit na vedlejší kolej a dokonce se dají zdvojovat. Právě poslední jev má pro paměť velký význam, protože při čtení se jinak bublinky "mažou". Jejich "dvojník" však v paměti zůstane. Životnost bublinkových pamětí má být několik let. Chybovost je minimální - může se prý vyskytnout jednou za bilión čtení. Technologie používané pro polovodičové paměti se dělí na: - bipolární, - unipolární. Bipolární technologie Dělí se dále na technologii: - TTL, - ECL. Technologie TTL Jsou to technologie TTL, STTL, LSTTL, ALSTTL. Technologie TTL je nejstarší a používala se díky jedinému napájení, vysokému logickému zisku a rychlosti. Touto technologií byly realizovány paměti s integrací MSI (16 a 64 bitů). Další uvedené varianty jsou též technologie TTL a s nimi se podařilo dosáhnout příznivějšího poměru mezi rychlostí a potřebným příkonem pamětí. Stalo se tak použitím tranzistorů a antisaturačními Schottkyho diodami a lepších technologických postupů. Technologie ECL Rychlé paměti malé integrace lze realizovat technologií ECL (Emitor Coupled Logic). U těchto obvodů je zpoždění signálu jen 1 až 3 ns, protože emitorově vázáné tranzistory pracují výhradně v aktivní oblasti. Přístupová doba je 5 až 10 ns. Jsou ale potřebná dvě napájecí napětí. Navíc tyto obvody nejsou slučitelné s obvody TTL. Unipolární technologie Základem všech unipolárních paměťových obvodů je tranzistor řízený polem typu MOS a jednotlivé unipolární technologie se odlišují typem kanálu tranzistoru, obvodovým řešením, výrobními postupy atd. Podle způsobu uchování informace: - statické - zachovávájí vložené informace po neomezeně dlouhou dobu. . - dynamické – informace je uložena pomocí elektrického náboje na kondenzátoru. Tento náboj má však tendenci se vybíjet i v době, kdy je paměť připojena ke zdroji elektrického napájení. Aby nedošlo k tomutu vybití a tím i ke ztrátě uložené informace, je nutné periodicky provádět tzv. refresh, tj. oživování paměťové buňky. Podle úlohy při výpočetním procesu: - vnitřní - vnější - vyrovnávací - je o něco rychlejší statická paměť.Má malou kapacitu.Nazývá se také CACHE a používá se mezi procesorem a pomalejší částí počítače. - zásobníkové - pro zásobník je charakteristické, že informace, která do něj byla uložena jako poslední je první na řadě pro zpracování. Paměťový přístup probíhající podle těchto pravidel se označuje anglickou zkratkou LIFO (Last In First Out - poslední dovnitř, první ven). - paměti typu fronta - pro frontu platí, že data dříve zapsaná, jsou také dříve zpracována. Takovýto přístup bývá označován zkratkou FIFO (First In First Out - první dovnitř, první ven). Realizace paměti typu fronta je náročnější než v případě zásobníku, neboť po každém výběru je nutné zajistit posun zbývajících informací o jednu dopředu. Podle způsobu vyhledání a výběru informace: - adresovatelné - v případě adresovatelné paměťi má procesor počítače přístup ke každému bytu paměti prostřednictvím pořadového čísla, které má každý byte paměti přiděleno. Toto číslo se nazývá adresa. Byte je nejmenší adresovatelná jednotka paměti. Mezi adresovatelné paměti rovněž patří velice rychlé, ale nízkokapacitní paměti zvané registry, zejména však kapacitně větší, avšak poněkud pomalejší paměti operační. - asociativní - asociativní paměť nevyužívá pro přístup k uložené informaci adresy, ale části obsahu této informace, tzv. klíče. Na asociativním principu pracují např. některé vyrovnávací paměti. Podle způsobu konstrukce: - RAM - Paměť typu RAM (Random Access Memory nebo také RWM - Read Write Memory) je využívána jako operační paměť počítače , protože umožňuje rychlý zápis i čtení dat. Vzhledem k cenovým relacím byly k tomuto účelu užívány dynamické paměti s obvody nutnými pro obnovování jejich obsahu (tzv. DRAM –dynamická RAM - ovšem má zase velkou hustotu integrace dat), což vlastně znemožňovalo jejich zálohování při odpojení počítače od sítě. Dynamické paměti pracují s tzv. destruktivním čtením, což znamená, že nejprve musím kondenzátor vybít a posléze ho nabít. Proto se spíše začalo využívat pamětí statických (SRAM) s nízkou spotřebou elektrické energie a krátkou dobou přístupu se omezuje na uložení konfigurace technických prostředků počítače, na vytvoření vyrovnávací paměti CACHE pro procesor a disková média, případně na realizaci operační paměti v některých typech přenosných počítačů. V případě SRAM se jedná vlastně o klopné obvody. Pamětí DRAM se využívá jako operační paměti, SRAM pak jako paměť cache. - ROM (Read Only Memory) - Paměť ROM vzniká trvalým zápisem (zapečením) informace. Buňka paměti je představována elektrickým odporem nebo pojistkou. Výrobce pak některé z nich přepálí. Přepálené buňky proud nevedou, mezi jejich konci se objeví napětí, čili nesou informaci o logické jedničce. Naopak neporušené prvky vedou proud a jsou tedy nositelem logické nuly. Jedná se o statickou paměť pouze pro čtení, jelikož zapsat do ní lze pouze jednou. - PROM - Paměti PROM (Programmable Read Only Memory) jsou založeny na podobném principu jako paměti typu ROM, ale informace do nich nezapisuje výrobce. Zápis si provede uživatel sám pomocí programátoru paměti ROM. Stejně jako do ROM, tak i do PROM není možné zapisovat vícekrát. To je zařízeno pomocí přepalovacích propojek. Přepálením intrerní propojky se zapíše logický stav bitu - buď tudy proteče nebo neproteče proud. - EPROM - tento druh pamětí umožňuje několikrát do sebe zapsat data. Tím je dána možnost korekce. Je založena na speciálním tranzistoru s plovoucím hradlem, do kterého akumulujeme určitý náboj. Změna obsahu paměti EPROM (Erasable PROM) se provádí posvícením UV záření na sklíčko, které je na čipu. To postačí k vybití tranzistorů a je možné provést opět záznam. Toto je možné provádět i 100×. Zapsaná hodnota pak vydrží i 10 let. - EEPROM - tyto paměti jsou elektricky přeprogramovatelné, ovšem jejich nevýhoda spočívá v pomalosti jak zápisu, tak i čtení. Informace v ní zůstane uložena 10 až 20 let. Stará informace se v EEPROM (Electrically EPROM, někdy též označované E2PROM) smaže za dobu uváděnou v milisekundách. - FLASHPROM - paměť typu FLASHPROM jsou vlastně lepší EEPROM, přičemž jsou rychlejší než předešlé typy a v současné době se používají především pro čip BIOSu. V principu se s ní dá pracovat jako s RAM, ale po odpojení napětí se nevymaže. Snese asi 1000 cyklů programování- výmaz. Jedná se o paměti, které je možné naprogramovat a které jsou statické a energeticky nezávislé. Vymazání se provádí elektrickou cestou, jejich přeprogramování je možné provést přímo v počítači. Paměť typu Flash tedy není nutné před vymazáním (naprogramováním) z počítače vyjmout a umístit ji do speciálního programovacího zřízení. - EDORAM - tyto paměti se objevily v poslední době. Mají rozšířený datový výstup. Cyklus ustálení dat je zkrácený. Jedná se o technologii DRAM, která umožňuje rychlejší obnovování dat každé dva hodinové cykly (namísto tří u Fast-Page DRAM). Pokud základní deska počítače podporuje technologii EDO (Extended Data Output), dovoluje procesoru přistupovat k paměti až o 30 % rychleji než čipy Fast-Page. Po 70 ns již mohou přestat adresovat, což u klasických RAM nešlo. Jejich nevýhodou je, že je není možné kombinovat s jinými typy pamětí. - BEDO RAM - Jsou to v podstatě EDO ram , které čtou data po dávkách. - VRAM, WRAM a 3D RAM – VRAM (Video RAM) je pamět, které se hojně používá na videokartách (ovšem i jinde). VRAM má dvě brány, což umožňuje současné čtení i zápis. WRAM (Windows Video RAM) je paměť určená speciálně pro velmi rychlé grafické akcelerátory. Je to dvoubránová dynamická paměť s velmi rychlým sériovým výstupem pro DAC převodník (výstup na monitor) a podporou pro operace často používané v operačních systémech s grafickým prostředím. 3D RAM jsou paměti vhodné především pro 3D grafiku. - CMOS - je pamětí vyrobenou technologií CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), díky níž se vyznačuje malou spotřebou. V počítači se většinou používá pro zápis parametrů BIOSu programem SETUP. Jsou v ní uložena "životně" důležitá data o konfiguraci počítače. Po vypnutí počítače je paměť CMOS napájena z baterie umístěné na základní desce. Často je v CMOS integrován obvod hodin reálného času. Díky němu si tak počítač pamatuje datum a čas. - RDRAM (Rambus) - jedná se o unikátní paměťovou technologii vytvořenou firmou Rambus Inc. Technologie již nyní existuje ve třech provedeních - Base RDRAM, Concurrent RDRAM a Direct RDRAM. První dva typy Base a Concurrent nejsou v současnosti adaptovány jako hlavní paměť osobních počítačů, ale uplatňují se v multimédiích, vysokorychlostních digitálních komunikacích a ve spotřební elektronice, kde je vysoký výkon a nízká cena a spotřeba základem úspěchu. Technologie Direct RDRAM představuje další generaci pamětí firmy Rambus, která určitě ovlivní vybavení paměťových subsystémů nejen u PC. Je rozšířením současných vysokorychlostních pamětí Rambus používaných v pracovních stanicích a multimédiích. - SDRAM (100 nebo133 Mhz) - synchronní DRAM. Využívá hodinových impulsů k synchronizování vstupu a výstupu na paměťový čip. Časování pamětí je synchronizováno s časováním procesoru. Synchronní paměť DRAM tak spoří čas při vykonávání příkazů a při přenosu dat, čímž zvýší celkový výkon počítače. V objektivních testech výkonnosti je SDRAM přibližně o 50 % rychlejší než EDO. SDRAM II je přímý a samozřejmě rychlejší následník předcházejícího typu, někdy také označovaný jako DDR (Double Data Rate SDRAM). Je schopný číst data na náběhové i na sestupné hraně impulsu a zdvojuje tak datovou propustnost paměťového čipu. SLDRAM je pokusem o hybridní DRAM, která má nejblíže k tomu, aby mohla konkurovat pamětem Rambus. - DDR SDRAM (266 Mhz) (Double Data Rate) - paměťové bloky , jejichž buňky jsou organizovány v jakési "mřížce" a pro adresování je zapotřebí dodat jak adresu řádku (signál RAS), tak i sloupce (signál CAS). Podle technického provedení pouzdra: Protože používaných pouzder a paměťových modulů je nepřeberné množství dle potřeb jednotlivých výrobců , uvádím pouze příklady některých z nich : - DIL - SOT - TSOP - SO - SIP ( Single In-Line Pin Package) - SIMM (Single Inline Memory Modul) - DIMM (Dual Inline Memory Modul) - RIMM (Rambus Inline Memory Module) - SD - MS Všechna tady zmíněná rozdělení se v praxi prolínají. PAMĚŤOVÁ MÉDIA Jako paměti pro dlouhodobější uchovávání dat se používají zažízení , která zapisují informace do vlastních interních polovodičových pamětí nebo na různá jiná paměťová media. Zápis a čtení na tyto média probíhá za použití různých fyzikálních jevů. Rozlišení dle druhu zápisu : - Zařízení se sekvenčním přístupem - Zařízení s náhodným přístupem Rozlišení dle principu funkce : - Magnetická - Optická - Magnetooptická - Polovodičová Zařízení se sekvenčním přístupem Nejčastěji se používají různé typy magnetických pásek, které se využívají pro zálohování a archivaci většího množství dat. Existují dva základní způsoby záznamu dat: podélný (longitudinal) a šikmý (helical scan). MAGNETICKÉ PÁSKOVÉ PAMĚTI Patří k nejstarším vnějším pamětem. Nejčastěji se používají magnetická páska šíře 0,15" (3,8 mm), má 9 záznamových stop (8 informačních a 1 paritní). Tato páska je umístěna v plastikové kazetě, stejně tak jako klasická magnetofonová kazeta, ale páska má mnohem vyšší kvalitu, proto se jim také někdy říká digitální kazety. Je možné se setkat i s páskami 1/4" (6,35 mm). Páskové paměti pracují s kontaktní záznamovou hlavou, což omezuje životnost pásky. Data jsou zaznamenávána zpravidla sériovým záznamem, a proto mají dlouhou odezvu na vyhledávání dat. Obecně se dá říci, že výhodou magnetických pásek je relativně nízká cena pro vysokokapacitní média a jednoduchá manipulace. Kapacity moderních magnetických pásků se pohybují v desítkách až stovkách GB (bez komprese) . Rovněž přístupové doby se postupně zvyšují na jednotky až desítky MB za sekundu. Magnetické pásky najdou uplatnění všude tam, kde je potřeba zálohovat či archivovat obrovské objemy dat, například u serverů. Naopak nevýhodou je sekvenční přístup = zdlouhavé vyhledávání dat a obtížnost přepisu pouze dané části informací na pásce. Zařízení s náhodným přístupem MAGNETICKÁ MÉDIA Magnetické diskové paměti jsou v současnosti nejpoužívanějším druhem paměti sloužící zejména pro ukládání dat, která nemají charakter záloh nebo dat, jež nejsou často používána, ale naopak slouží např. pro uložení operačního systému, programů a aplikací, které uživatel používá častěji atp. Záznamovým médiem je magnetická vrstva nanesená na povrchu tenkého kotouče vyrobeného ze slitiny hliníku , skla nebo lehké plastické hmoty. Několik těchto disků se většinou ve svém středu spojují a vzniká tak svazek disků, který je hnacím hřídelem uváděn do konstantního otáčivého pohybu. Pevné disky Magnetické médium, které je dokonale uzavřeno v pouzdře, které jej chrání před nečistotami a poškozením. V pouzdře se kromě samotného disku, kterých je většinou více, nachází příslušný počet magnetických hlav umístěných na pohyblivých ramenech, motorek a řídící elektronika. Samotný nosič (pevná kovová deska s několika mikrometrů silnou magnetickou vrstvou, deska je nejčastěji hliníková legovaná slitina, dnes se ale vyrábějí i skleněné desky) se pohybuje v rychlostech 3600, 4400, 5400 a 7200 otáček za minutu. Záznam i čtení informací probíhá elektromagneticky (na základě elektromagnetického jevu). Dnešní hlavy jsou nejčastěji magnetorezistivní (MR). Pro zápis se používá klasická cívka a před ní je MR cívka pro čtení, která je založena na efektu změny odporu podle orientace magnetického pole. Hlavy se pohybují velmi blízko povrchu (5 mikrometrů), ale díky rychlé rotaci se jej nedotknou. Při doteku hlavy s magnetickým povrchem by došlo k poškození záznamové vrstvy. Dřívější disky s krokovým motorkem vyžadovala speciální program “autopark” k přesunutí hlav na nejvnitřnější stopu při vypínání počítače. V dnešní době, kdy se mnohdy místo krokového mechanizmu pro nastavování ramen používá cívky s jádrem, se disky parkují automaticky. Pružné disky – diskety Historie se ubírala trendem miniaturizace, takže od původní diskety o rozměru 14" (355,6 mm), se přecházelo k disketám o rozměrech 8" (203,2 mm) až k disketám 5,25" (133,3 mm), což byl vlastně předchůdce dnes nejrozšířenějšího typu disket o rozměrech 3,5" (88,9 mm). Samotná disketa je vyrobena z plastové folie, na kterou je nanesena tenká magnetická vrstva. Dnešní rozměr kotoučku je 3,5” (dříve 5,25” a 8”). Podobně jako pevný disk je disketa rozdělena na stopy a sektory (cluster je většinou roven jednomu sektoru). Hlava zařízení se pohybuje přímo po povrchu média. Existují i diskety o vyšších kapacitách (např. 2,88 MB, 21 MB), které však většinou potřebují speciální mechaniky. Pružné disky – ZIP Jedná se o výrobek firmy Iomega. Médium (pružný magnetický disk) má velikost 3.5” a má kapacitu 100 MB nebo 250 MB. Mechanika Zipdrive se vyrábí ve formě externí i interní. Pružné disky – JAZ Magnetické médium má kapacitu 1 GB nebo 2 GB. Parametry téměř srovnatelné s běžnými pevnými disky. Jaz má 256 KB vyrovnávací paměti a připojuje se přes rozhraní SCSI-2. Vyrábí se v interní i externí verzi. Nevýhodou je vyšší cena mechaniky i samotných disků. SuperDisk SuperDisk, někdy nazývaný též LS 120. Magnetické médium má kapacitu 120 MB a velmi se podobá klasické disketě (má jiný mechanismus odkrytí média). Výhodou je, že mechaniky mohou pracovat i s klasickými 1,44 MB disketami. BERNOULLIHO DISKY Bernoulliho disky pracují na principu tzv. Bernoulliho efektu. Jde v podstatě o stejný princip jako ten, díky kterému letadla létají. Disk se po vložení do mechaniky roztočí a proudění vzduchu vháněné mezi pouzdro a horní povrch disku způsobí jeho přiblížení k zápisové a čtecí hlavě. Hlava se disku nedotýká, proudící vzduch zabraňuje usazování nečistot. Navíc je disk odolný vůči nejrůznějším kolizím a vibracím. V případě, že by čtecí nebo zápisová hlava měla totiž dopadnout na disk, což by u klasického zařízení vedlo k jeho jistému zničení, flexibilní Bernoulliho disk od ní prostě na okamžik odskočí a opět se přitáhne zpět. Výrobci těchto disků udávají, že vydrží přetížení až 1000G, což odpovídá pádu ze tří metrů na betonovou podlahu. Díky odolnosti proti vibracím se úspěšně používají na palubách lodí, letadel a automobilů. Zdůraznit je třeba přístupovou rychlost, která odpovídá klasickým harddiskům. Bernoulliho disky najdou uplatnění v nejrůznějších oblastech: pro přenos dat v DTP, CAD/CAM a bankovnictví, pro ochranu dat (uzamčení do trezoru) či pro těžké provozy. OPTICKÁ MÉDIA Pro čtení optických médií se využívá laserové záření o nízké energii. Dle druhu zápisu dat na médiu se pak využívá různá odrazivost záření od povrchu anebo pootočení laserového paprsku (Kerrův efekt). Používají se 3 základní technologie zápisu na optická média: - lisování struktury povrchu přímo při výrobě nosiče - laserový zápis s využitím fázového posunu - magnetooptický záznam za použití laseru a vnějšího magnetického pole audio CD (Compact disc) Data spirálovitě vylisovaná do odrazové vrstvy nosiče. CD-ROM Data jsou podobně jako u audio CD zapsána ve spirále, která začíná u středu disku a rozvíjí se k jeho okrajům. Na spirále jsou vytvořeny prohlubně (pity). Podle toho zda se laserový paprsek odrazí či rozptýlí, se čte 0 či 1. Kapacita CD disků je 650 -800MB. zapisovatelné CD CD-R (CD Recordable) - jednou zapisovatelné CD. Disk je pokryt organickou vrstvou, která je pokryta zlatem. Pomocí speciálních vypalovacích mechanik se na CD-R vypálí požadovaná data. Laserový paprsek odstraní zlatou odrazivou a také organickou vrstvu. V daném místě je malý hrbolek, který neodráží světelný paprsek. Tato technologie slouží všude tam, kde je potřeba vytvořit menší počet CD-ROM a lisování by se nevyplatilo. přepisovatelné CD CD-RW (Compact Disc – ReWriteable) – jedná se o mnohokrát přepisovatelné CD. U CD-RW neexistuje klasický způsob mazání dat, ale nová data jsou přímo přepisovaná přes původní. DVD Digital Video Disc, případně Digital Versatile Disc. Medium má stejný průměr jako klasický CD, má ovšem mnohem větší hustotu. Existuji čtyři základní standardy: DVD-5, což je jednovrstvý disk s jednostranným záznamem o kapacitě 4,7 GB. DVD-9 je dvouvrstvý disk s jednostranným záznamem s kapacitou 8,5 GB. DVD-10 je jednovrstvý disk s oboustranným záznamem s kapacitou 9,4 GB. DVD-18 je dvouvrstvý disk s oboustranným záznamem s kapacitou 17 GB. Vyvinuto hlavně pro video průmysl,ale má velmi široké využití i v jiných oborech. MAGNETOOPTICKÁ MÉDIA Základním jevem, kterého se využívá, je tzv. Curieho bod, což je teplotní oblast, kdy má použitý magnetický materiál velmi nízkou koercivitu (vysoká schopnost pojmout magnetickou informaci, která umožňuje používat menší záznamové hlavy s nižším magnetickým výkonem). Magnetické jednotky dosahují Curieho bodu při pokojových teplotách, což je na jednu stranu spojeno s nižšími náklady (nemusí se ohřívat povrch média), ale na druhou stranu s sebou nese rizika (poškození běžným magnetickým polem). Jediný současný způsob, jak velmi rychle rozpálit povrch magnetooptického disku na takovou teplotu, je použít výkonný laserový paprsek. Čtení pak používá druhého principu, tzv. Kerrova efektu, který uvádí, že pokud dopadne na magnetický materiál polarizovaný laserový paprsek, tak se pootočí. Otočení je menší, než jeden stupeň, ale podle polarity se pootočí buď po směru (logická jednička), nebo proti směru hodinových ručiček (logická nula). Citlivá elektronika tuto změnu zachytí a odešle příslušný výsledek. Pro čtení se využívá snížený výkon, neboť již není třeba magnetická data ohřívat. Čtecí proces je jednoprůchodový a tedy rychlý. Vzhledem k popsané technologii záznamu jsou MO disky odolné vůči obvyklým magnetickým polím, se kterými se můžeme v kanceláři či v dopravních prostředcích setkat. Jízda v prvním vagóně metra jim rozhodně neuškodí. Navíc jsou omyvatelné (v případě znečištění se jednoduše otřou a osuší), nečistoty se lze zbavit opláchnutím v teplé vodě se saponátem. Použití je podobné jako u Bernoulliho disků, i když o trochu více zaměřené spíše na archivaci. Pro automatizaci prohledávání lze disky umístit do obřích jukeboxů, vybavených podávacím zařízením a jednou nebo více mechanikami. V současné době se dosahuje neformátované kapacity 25 , 40 či 80 MB POLOVODIČOVÁ MÉDIA Flash disky Nejčastěji se vyrábějí ve formě USB klíčenek a PC karet (PCMCIA) pro notebooky. Informace se uchovávají v paměťových čipech typu Flash. Současně se kapacity těchto disků pohybují v jednotkách GB. Dále se používají desítky typů paměťových karet pro zařízení všech typů . Kromě celosvětových standardů si jednotliví výrobci vytvářejí standardy svoje a proto je téměř nemožné vytvořit seznam všech užívaných karet . Jako příklad uvadím SD , MS , telefonní karty , SDHC , SM , CF , XD , MMC , IDE flash , atd... '''
 
'''Neelektronické datové nosiče (pro [[psaní]], [[kreslení]] apod.)'''
Neregistrovaný uživatel