GLABĀŠANAS IERĪCES: EVOLŪCIJA, VEIDI, PIEMĒRI - TEHNOLOĢIJAS - 2025

Par glabāšanas ierīces vai digitālo datu nesēju attiecas uz jebkuru aparatūru, kas spēj saturēt elektroniskos datus, vai nu uz laiku vai pastāvīgi formu. Tos izmanto datu failu glabāšanai, transportēšanai un ieguvei.

Tie ļauj lietotājam relatīvi nelielā fiziskā telpā uzglabāt lielu datu daudzumu, padarot šo informāciju viegli dalīties ar citiem. Šīs ierīces spēj īslaicīgi vai pastāvīgi saglabāt datus.

Avots: pixabay.com

Datu nesējus var izmantot daudzos veidos. Piemēram, datori parasti ir atkarīgi no informācijas glabāšanas, lai darbotos.

Uzglabāšanas ierīces var izmantot arī, lai dublētu būtisko informāciju. Digitālo datu glabāšana var radīt uzticamības un izturības problēmas. Tāpēc ir saprātīgi novērst informācijas neatkarīgas kopijas.

Dažas atmiņas ierīces ir arī pārnēsājamas, kas nozīmē, ka tās var izmantot datu pārsūtīšanai no viena datora uz otru.

Svarīgums datoros

Tie ir viens no galvenajiem visu datoru iekārtu elementiem. Viņi glabā praktiski visas lietojumprogrammas un datus datorā, izņemot programmaparatūru. Atkarībā no iesaistītās ierīces veida tie ir pieejami dažādās formās.

Piemēram, parastam datoram ir vairākas atmiņas ierīces, piemēram, cietais disks, kešatmiņas atmiņa un RAM. Iespējams, ka jums ir arī ārēji savienoti USB diskdziņi un optisko disku diskdziņi.

Lai arī dators var darboties bez atmiņas ierīcēm, informāciju var skatīt tikai tad, ja tas ir savienots ar citu datoru, kuram ir atmiņas ietilpība. Pat tādas aktivitātes kā sērfošana internetā prasa, lai informācija tiktu saglabāta datorā.

Dators nevarēs atcerēties vai saglabāt informāciju vai iestatījumus bez atmiņas ierīces, un tāpēc to uzskatīs par muļķīgu termināli.

Datoriem attīstoties, palielinās arī vietas prasības, ātrums un pārnesamība, to dara arī atmiņas ierīces.

Attīstība no pirmajām atmiņas ierīcēm

- perforētas kartes

Tas bija pirmais mēģinājums saglabāt datus mašīnā. Tie tika izmantoti, lai komunicētu informāciju ar datoru pirms datoru izstrādes.

Hollerita izstrādāja perfokartes datu apstrādes sistēmu 1890. gada Amerikas Savienoto Valstu tautas skaitīšanai.

Līdz 1950. gadam tie jau bija kļuvuši par datoru industrijas neatņemamu sastāvdaļu. Tie tika izmantoti līdz 1980. gadiem.

- magnētiskā glabāšana

Magnētiskās lentes

Pirmais lenšu diskdzinis, kuru Remington Rants ieviesa 1951. gadā, bija spējīgs uzglabāt tikai 224 KB datu. 1965. gadā Mohawk Data Sciences piedāvāja magnētiskās lentes kodētāju.

Vēlāk lenšu diskdziņi spēja uzglabāt lielu datu daudzumu. Piemēram, 2017. gadā izlaistais lentes diskdzinis IBM TS1155 spēj uzglabāt 15Tb.

Cietie diski

IBM virzīja magnētiskā diska krātuvi. Viņi izgudroja gan disketi, gan cieto disku.

1956. gadā tas izlaida pirmo cieto disku, kas tika izmantots RAMAC 305 sistēmā, ar 5 MB lielu atmiņas ietilpību un izmaksām 50 000 USD.

Pirmo cieto disku ar 1 gigabaitu atmiņas ietilpību arī izstrādāja IBM 1980. gadā. Tas svēra 250 kilogramus un maksāja 40 000 USD. Seagate bija pirmais uzņēmums, kas 1992. gadā ieviesa 7200 RPM cieto disku.

8 ″ disketes

Tos izstrādāja IBM kā alternatīvu cietajiem diskiem, kas bija ārkārtīgi dārgi. Pirmais tika ieviests 1971. gadā.

Šī diskete tika izveidota datoram System / 370. Tam bija magnētisks pārklājums ar ietilpību 1 MB.

5.25 ″ disketes

1976. gadā Šugarts izstrādāja mazāku 8 ”disketes versiju, jo tā bija par lielu personālajam datoram.

Jauno 5,25 collu disketi bija lētāk izgatavot, un tā varēja uzglabāt 160 kb datus. Viņi kļuva ārkārtīgi populāri 1980. gados un tika pārtraukti 1990. gadu sākumā.

3.5 ″ disketes

Tos 1984. gadā izveidoja IBM, un tie kļuva populārāki nekā 5.25 ”. Tie tika iepazīstināti ar jaudu 720 KB, pēc tam pārejot uz 1,4 MB.

Kopš 21. gadsimta sākuma datori ar disketēm nav ražoti. Tos apmainīja pret CD-R diskdziņiem.

- brīvpiekļuves atmiņas (RAM)

Tukšas mēģenes

1948. gadā profesors Viljamss izstrādāja pirmo RAM atmiņu, kurā glabā programmēšanas instrukcijas, palielinot datora ātrumu.

Tas izmantoja katodstaru lampu komplektu, kas darbojās kā ieslēgšanas / izslēgšanas slēdži un saglabāja 1024 bitu informāciju.

Magnētiskā pamata atmiņas

Kopš 1950. gada tika izstrādāts šāda veida atmiņa. Sistēmā tika izmantots kabeļu režģis, kas veica strāvu, ar magnētiem pavediena formā, kas cirkulēja tur, kur kabeļi šķērsoja.

1953. gadā MIT izstrādāja pirmo datoru, kas izmantoja šo tehnoloģiju. Tā kā šīs atmiņas ir ātrākas un efektīvākas nekā perfokartes, tās ātri kļuva populāras. Tomēr tos padarīt bija ļoti grūti un laikietilpīgi.

Šī atmiņa dominēja līdz 70. gadiem, kad integrētās shēmas ļāva pusvadītāju atmiņai kļūt konkurētspējīgai.

Pusvadītāju atmiņas

1966. gadā Intel sāka pārdot pusvadītāju mikroshēmu ar 2000 bitu atmiņu. Šī mikroshēma datus glabāja atmiņas šūnās.

Šīs šūnas veido miniatūrizēti tranzistori, kas darbojas kā ieslēgšanas / izslēgšanas slēdži.

- optiskie diski

60. gados tika strādāta pie idejas izmantot gaismu kā mehānismu mūzikas ierakstīšanai un pēc tam reproducēšanai. Sony pabeidza šo projektu 1980. gadā. Rezultātā tapa kompaktdiski, DVD un Blu-Rays.

- Zibatmiņas diski

Tie parādījās tirgū 2000. gada beigās. Viņiem nav kustīgu daļu, bet maksimālas funkcionalitātes nodrošināšanai tie apvieno mikroshēmas un tranzistorus. Viņi aizstāja disketes kā pārnēsājamu krātuvi.

Veidi

- Primārā atmiņas ierīce

To izmanto, lai īslaicīgi saglabātu / saglabātu datus, kamēr dators darbojas. To sauc arī par galveno atmiņu vai iekšējo atmiņu.

Tas ir sistēmas iekšējais elements, jo tas ir ātrākais no atmiņas ierīcēm. Parasti tie glabā visu pašlaik apstrādāto datu un lietojumprogrammu eksemplāru.

Dators iegūst un uztur datus un failus primārajā atmiņas ierīcē, līdz process ir pabeigts vai dati vairs nav nepieciešami.

Šo ierīču piemēri ir brīvpiekļuves atmiņa, grafikas kartes atmiņa un arī kešatmiņa.

Lai arī tam ir daudz mazāks piekļuves laiks un augstāka veiktspēja, tas ir dārgāks nekā sekundārā krātuve.

Galvenā atšķirība starp primāro un sekundāro atmiņu ir tā, ka tai var tieši piekļūt centrālais procesors, kā arī krātuve ir nepastāvīga un nenoņemama.

- sekundārā glabāšanas ierīce

Attiecas uz ikvienu gaistošu atmiņas ierīci, kas ir datora iekšēja vai ārēja. Ļauj pastāvīgi glabāt datus, līdz tie tiek izdzēsti vai pārrakstīti.

Pārmaiņus dēvē par ārējo vai sekundāro atmiņu un papildu atmiņu. Tas parasti ļauj uzglabāt datus, sākot no dažiem megabaitiem līdz petabaitiem.

Šīs ierīces glabā praktiski visas datorā saglabātās programmas un lietojumprogrammas, ieskaitot operētājsistēmu, ierīces draiverus, programmas un arī lietotāja datus.

Optiskās atmiņas ierīces

Tas ir jebkurš datu nesējs, kuru nolasa, izmantojot lāzeru. Visizplatītākie optisko datu nesēju veidi ir Blu-ray, CD un DVD.

Datori var lasīt un rakstīt kompaktdiskus un DVD diskus, izmantojot kompaktdisku vai DVD rakstītāju. Blu-ray tiek nolasīts ar Blu-ray diskdzini.

Kompaktdiski var saglabāt līdz 700 MB datu, un DVD var saglabāt līdz 8,4 GB datus. Blu-ray diski var saglabāt līdz 50 GB datu.

Magnētiskās atmiņas ierīces

Pašlaik tas ir viens no visizplatītākajiem glabāšanas veidiem, ko izmanto datoros. Šīs klases ierīci var atrast galvenokārt cietajos diskos.

Elektromagnētiskā galviņa novirza nelielas cietā diska sadaļas tā, lai tās būtu uz augšu vai uz leju (ieslēgtas / izslēgtas), lai attēlotu bināros ciparus 1 vai 0.

Kad informācija ir ierakstīta cietajā diskā, to nolasa nolasāmā galviņa, kas nosaka katras diska sadaļas polarizāciju, lai saprastu uzrakstītos datus.

Zibatmiņas ierīces

Viņi savieno ar datoriem ar USB savienotāju, padarot tos par mazu ierīci, viegli noņemamu un arī ļoti pārnēsājamu.

Tos var pārrakstīt neierobežotu skaitu reižu, un tos neietekmē elektromagnētiski traucējumi.

Viņi ir aizstājuši lielāko daļu optisko un magnētisko datu nesēju, jo tie kļūst lētāki, jo ir visuzticamākais un efektīvākais risinājums.

Papīra uzglabāšanas ierīces

Ilgu laiku tie tika izmantoti, lai saglabātu informāciju automātiskai apstrādei, īpaši pirms personālo datoru pastāvēšanas.

Informācija tika reģistrēta, perforējot caurumus papīrā vai kartonā, un to lasīja mehāniski, lai noteiktu, vai noteiktā vietā vidū ir caurums.

Uzglabāšanas ierīču piemēri

- primārā krātuve

Brīvpiekļuves atmiņa

Avots: pixabay.com

Ierīce, ko izmanto datoros, parasti atrodama mātesplatē. Tas ir nepastāvīgs, izslēdzot datoru, tiek zaudēta visa atmiņā saglabātā informācija.

Tikai lasāma atmiņa (ROM)

Negaistoša atmiņas mikroshēma, kuras saturu nevar mainīt. To izmanto starta režīmu glabāšanai datorā, piemēram, BIOS.

Kešatmiņa

Neliela nepastāvīga atmiņa, kas datoru procesoram nodrošina ātru piekļuvi datiem, saglabājot bieži lietotās programmas un datus. Tas ir integrēts tieši procesorā vai operatīvajā atmiņā.

VRAM

VRAM (video RAM), kas pazīstams arī kā divu portu atmiņa, parasti tiek izmantots kā video atmiņa, palielinot videokartes kopējo ātrumu.

- magnētiskā glabāšana

Magnētiskā lente

Avots: Hannes Grobe pulksten 23:27, 2006. gada 16. decembrī (UTC) CC BY-SA 2.5
(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Plāna, magnētiski pārklāta plastmasas lente, kas ietina riteni un saglabā datus.

Tas ir lētāks nekā citas atmiņas ierīces, bet daudz lēnāks, jo piekļuve ir secīga.

HDD

Avots: pixabay.com

Glabājiet datus pastāvīgi datorā. Tas sastāv no vienas vai vairākām plāksnēm, kurās dati tiek rakstīti, izmantojot magnētisko galviņu, un tas viss ir noslēgtā apvalkā.

Diskete

Avots: pixabay.com

Viegli uzstādāma, taču ļoti viegli sabojājama portatīva ierīce, kas var uzglabāt un nolasīt datus, izmantojot galviņu. Tam ir dažādi diametri: 3,5 ", 5,25" un 8 ". Atšķirībā no cietā diska, galva pieskaras diskam, galu galā to nēsājot.

SuperDisk

Diska diskdzinis, kuru 1997. gadā ieviesa 3M. Tas varētu uzglabāt 120 MB diskā, kas ir tāda paša izmēra kā tradicionālā 1,44 MB diskete. Pēc tam tajā varēja uzglabāt 240 MB.

Magnētiskā karte

Avots: pixabay.com

Taisnstūra karte ar priekšmetu vai magnētisko svītru no ārpuses, kurā ir dati. Tajā var būt tāda informācija kā pieejamais kredītkartes kredītkarte vai piekļuves kods istabas ievadīšanai.

Zip floppy

Iomega izstrādāta ierīce, kas darbojas kā standarta 1,44 MB disketes. Unikālo padara tā spēja saglabāt līdz 100 MB datu.

- optiskā glabāšana

CD ROM

Disks ar audio datiem vai programmatūru, kuras atmiņa ir tikai lasāma. Lai to lasītu, tiek izmantots optiskais CD-ROM diskdzinis. Šīs vienības var atskaņot audio kompaktdiskus un lasīt arī datu kompaktdiskus.

CD-R

Ierakstāms kompaktdisks. Informāciju var vienreiz ierakstīt diskā un pēc tam lasīt vairākas reizes. Rakstiskos datus nevar izdzēst.

DVD + RW

Avots: pixabay.com

Ierakstāms DVD diskdzinis, kas spēj radīt DVD diskus. DVD disku izveidošanai ir daudz standartu. Ietilpība ir 4,7 GB vai 9,4 GB divpusējiem diskdziņiem.

DVD-RAM

No tradicionālā DVD diska tas atšķiras ar to, ka dati tiek glabāti koncentriskos ierakstos, piemēram, cietajā diskā, kas vienlaikus ļauj lasīt un rakstīt.

Blu-ray

Optiskā diska formāts, ko izstrādājuši trīspadsmit elektronikas un datoru uzņēmumi. Divslāņu diskā tas var uzglabāt līdz 25 GB un 50 GB. Disks ir tāda paša izmēra kā parastais kompaktdisks.

- Zibatmiņa

USB zibatmiņas disks

Avots: pixabay.com

Pārnēsājama ierīce, kas ir cilvēka īkšķa izmērs. Tas tiek savienots ar datoru, izmantojot USB portu.

Tam nav kustīgu daļu, bet drīzāk integrētas shēmas atmiņas mikroshēma, ko izmanto datu glabāšanai. To lielums variē no 2 GB līdz 1 TB.

Atminas karte

Avots: pixabay.com

To izmanto fotoattēlu, video vai citu datu glabāšanai elektroniskās ierīcēs, piemēram, digitālās fotokamerās, digitālās videokamerās, MP3 atskaņotājos, PDA, mobilajos tālruņos, spēļu konsolēs un printeros.

Cietvielu ierīce (SSD)

Kā atmiņa datu integrācijai, izmantojot zibatmiņu, tiek izmantotas integrēto shēmu kopas. Tam ir ātrāks piekļuves laiks un mazāks latentums nekā cietajam diskam.

- Mākoņglabātuve

Avots: pixabay.com

"Mākonis" apraksta pakalpojumus, ko tīklā nodrošina attālo serveru komplekts.

Tas nodrošina atmiņas ietilpību, kurai var piekļūt no jebkuras ierīces, kas ar interneta pārlūku ir savienota ar internetu.

- papīra ierīces

Perforēta karte

Avots: Mutatis mutandis CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Kopīga datu glabāšanas metode, ko izmanto agrīnos datoros. Pamatā tas sastāvēja no kartona kartītes ar caurumotiem caurumiem, kas izveidoti ar roku vai mašīnu.

Perforēta lente

Tā ir gara papīra sloksne, kurā ir izveidoti caurumi, lai saglabātu datus. To 20. gadsimtā izmantoja teleprintera saziņai.

Atsauces

1. Datoru cerība (2019). Uzglabāšanas ierīce. Paņemts no: computerhope.com.
2. Tehnopēdija (2019). Uzglabāšanas ierīce. Paņemts no: limitspedia.com.
3. Pols Goodmans (2019). Datoru pamati: 10 digitālo datu glabāšanas ierīču piemēri. Turbo nākotne. Paņemts no: turbofuture.com.
4. Datorzinātne (2019). Glabāšanas ierīces. Paņemts no: datorzinātne.gcse.guru.
5. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija (2019). Datoru datu glabāšana. Iegūts no: en.wikipedia.org.
6. Mācīt datorzinātnes (2019). Glabāšanas ierīces. Paņemts no: teaccomputerscience.com.
7. Keita D. Foote (2017). Datu glabāšanas īsa vēsture. Datu pārsūtīšana. Paņemts no: dataversity.net.