magnetiske lagerenheder bruges til at gemme data i magnetisk medium.
i denne semesteropgave vil vi diskutere om dens typer og arbejdsprincip.
hovedlogikken er, at dataene vil sikre sig i disse lagerenheder, og data gemmes hurtigt i disse enheder. I dette semesteropgave vil vi også diskutere fremtiden for disse enheder.
magnetiske lagerenheder
magnetisk lagring og magnetisk optagelse er udtryk fra teknik, der henviser til lagring af data på et magnetiseret medium. Magnetisk opbevaring bruger forskellige mønstre af magnetisering i et magnetiserbart materiale til at gemme data og er en form for ikke-flygtig hukommelse. Oplysningerne fås ved hjælp af et eller flere læse – /skrivehoveder. Fra 2009 bruges magnetiske lagringsmedier primært harddiske i vid udstrækning til at gemme computerdata såvel som lyd-og videosignaler.
hvis du har brug for hjælp til at skrive dit essay, er vores professionelle essaysskrivningstjeneste her for at hjælpe!
Find ud af mere
historie
før der var magnetisk opbevaring til computere, var det primære lagringsmedium stempelkort (papirkort med huller stanset ind for at indikere tegn eller binære data) oprindeligt opfundet i 1890. Selvom det længe er forældet i computerbrug, bruges stempelkort i forskellige former stadig i ældre afstemningsudstyr.
PUNCH CARD
historien om magnetisk opbevaring går tilbage til juni 1949, da en gruppe IBM-ingeniører og forskere begyndte at arbejde på en ny lagerenhed. Hvad de arbejdede på var den første magnetiske lagerenhed til computere, og det revolutionerede branchen. Den 21. maj 1952 annoncerede IBM IBM 726 Tape Unit med IBM701 Defense Calculator, der markerer overgangen fra stansede kortregnemaskiner til elektroniske computere.
fire år senere, den 13.September 1956, introducerede et lille team af IBM-ingeniører i San Jose, Californien, det første computerdisklagringssystem som en del af 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) computere.
IBM 305 RAMAC
305 RAMAC-drevet kunne kun gemme 5 MB data på 50 diske hver en kæmpe 24″ i diameter. I modsætning til bånddrev kunne RAMACS optagelseshoveder gå direkte til ethvert sted på en diskoverflade uden at læse alle oplysningerne imellem. Denne tilfældige tilgængelighed havde en dybtgående indvirkning på computerens ydeevne på det tidspunkt, hvilket gjorde det muligt at gemme og hente data betydeligt hurtigere, end hvis de var på bånd.
fra disse begyndelser har den magnetiske lagringsindustri udviklet sig således, at du i dag kan gemme 500 GB eller mere på små 3 1/2″ drev, der passer ind i en enkelt computerdrevbås.
IBMs Bidrag til historien og udviklingen af magnetisk opbevaring er utroligt. Ikke kun opfandt IBM computermagnetbåndlagring såvel som harddisken, men det opfandt også diskettedrevet. Det første diskettedrev blev oprettet i 1971.
eksempler på magnetiske lagerenheder
harddisk
diskettedrev
Mini DV TAPE
data TAPE BACKUP
stribe på bagsiden af debet.Kreditkort
magnetisk optagelse
magnetisk optagelse er metoden til at skrive data på disken.
ANALOG optagelse
Analog optagelse er baseret på det faktum, at restmagnetisering af et givet materiale afhænger af størrelsen af det anvendte felt. Det magnetiske materiale er normalt i form af tape, hvor båndet i sin blanke form oprindeligt afmagnetiseres. Ved optagelse kører båndet med konstant hastighed. Skrivehovedet magnetiserer båndet med strøm proportional med signalet. En magnetiseringsfordeling opnås langs magnetbåndet. Endelig kan fordelingen af magnetiseringen aflæses ved at gengive det originale signal. Magnetbåndet fremstilles typisk ved at indlejre magnetiske partikler i et plastbindemiddel på polyesterfilmbånd. De almindeligt anvendte magnetiske partikler er jernoksidpartikler eller Kromoksidpartikler og metalpartikler med en størrelse på 0,5 mikrometer. Analog optagelse var meget populær inden for lyd-og videooptagelse. I de sidste 20 år er båndoptagelse imidlertid gradvist erstattet af digital optagelse.
DIGITAL optagelse
i stedet for at oprette en magnetiseringsfordeling i analog optagelse behøver digital optagelse kun to stabile magnetiske tilstande, som er +Ms og-Ms på hysteresesløjfen. Eksempler på digital optagelse er disketter og harddiske. Digital optagelse er den vigtigste proces i dag og sandsynligvis i den kommende fremtid.
harddisk
en harddisk er en ikke-flygtig lagerenhed, der lagrer digitalt kodede data på hurtigt roterende stive (dvs.hårde) plader med magnetiske overflader.
arbejde
en harddisk bruger stive roterende plader. Hvert fad har en plan magnetisk overflade, hvorpå digitale data kan lagres. Information skrives til disken ved at transmittere en elektromagnetisk strøm gennem et læse-skrivehoved, der er meget tæt på et magnetisk materiale, hvilket igen ændrer dets polarisering på grund af strømmen. Et typisk harddiskdrevdesign består af en central akse eller spindel, hvorpå pladerne roterer med en konstant rotationshastighed. Den tilhørende elektronik styrer bevægelsen af læse-skrive ankeret og rotationen af disken og udfører læser og skriver efter behov fra diskcontrolleren. Det forseglede kabinet beskytter drevets indre mod støv, kondens og andre forureningskilder. I modsætning til hvad man tror, indeholder en harddisk ikke et vakuum. I stedet er systemet afhængig af lufttryk inde i drevet for at understøtte hovederne i deres rette flyvehøjde, mens disken er i bevægelse.
diskettedrev
en diskette er et datalagringsmedium, der består af en disk af tyndt, fleksibelt magnetisk lagringsmedium indkapslet i en firkantet/rektangulær plastskal.
arbejder
følgende er en oversigt over, hvordan et diskettedrev skriver data til en diskette. Læsning af data er meget ens.
computerprogrammet sender en instruktion til computerudstyret om at skrive en datafil på en diskette, hvilket meget ligner et enkelt fad på en harddisk, bortset fra at det drejer meget langsommere, med langt mindre kapacitet og langsommere adgangstid.
vores akademiske eksperter er klar og venter på at hjælpe med ethvert skriveprojekt, du måtte have. Fra enkle essayplaner, igennem til fulde afhandlinger, du kan garantere, at vi har en service, der passer perfekt til dine behov.
se vores tjenester
computerudstyret og diskettedrevcontrolleren starter motoren i diskettedrevet for at dreje disketten. Disken har mange koncentriske spor på hver side. Hvert spor er opdelt i mindre segmenter kaldet sektorer, som skiver af en tærte.
en anden motor, kaldet en trinmotor, roterer en ormgearaksel (en miniatureversion af snekkegearet i en bænk-top skruestik) i små trin, der matcher afstanden mellem sporene.
den tid det tager at komme til det rigtige spor kaldes “adgangstid.”Denne trinvirkning (delvise omdrejninger) af trinmotoren bevæger læse-/skrivehovederne som kæberne på en bænk-top skruestik. Diskette-drevelektronikken ved, hvor mange trin motoren skal dreje for at flytte læse – /skrivehovederne til det rigtige spor. Læs / skrivehovederne stopper ved sporet. Læsehovedet kontrollerer den forudskrevne adresse på den formaterede diskette for at være sikker på, at den bruger den rigtige side af disketten og er på det rigtige spor. Denne operation ligner meget den måde, hvorpå en pladespiller automatisk går til en bestemt rille på en vinylplade.
før dataene fra programmet skrives til disketten, aktiveres en sletningsspole (på den samme læse/skrivehovedsamling) til at “rydde” en bred, “ren skifer” sektor inden skrivning af sektordataene med skrivehovedet. Den slettede sektor er bredere end den skrevne sektor — på denne måde vil ingen signaler fra sektorer i tilstødende spor forstyrre sektoren i det spor, der skrives.
det energiske skrivehoved sætter data på disketten ved at magnetisere minut -, jern -, bar-magnetpartikler indlejret i disketteoverfladen, meget lig den teknologi, der bruges i mag-striben på bagsiden af et kreditkort.De magnetiserede partikler har deres Nord-og sydpoler orienteret på en sådan måde, at deres mønster kan detekteres og læses ved en efterfølgende læseoperation.
disketten holder op med at dreje. Diskettedrevet venter på den næste kommando.
Magnetoresestive Random Access Memory
en ny type magnetisk lagring, kaldet Magnetoresistive Random Access Memory eller MRAM, produceres, der lagrer data i magnetiske bits baseret på TMR (Tunnel Magneto resistance) effekt. Dens fordel er ikke-volatilitet, lavt strømforbrug og god chok robusthed.
arbejde
i modsætning til konventionelle RAM-chipteknologier i MRAM-data gemmes ikke som elektrisk ladning eller strømstrømme, men af magnetiske lagringselementer. Elementerne er dannet af to ferromagnetiske plader, som hver kan holde et magnetfelt adskilt af et tyndt isolerende lag. En af de to plader er en permanent magnet indstillet til en bestemt polaritet, den andres felt kan ændres for at matche det for et eksternt felt for at gemme hukommelse. Denne konfiguration er kendt som en spinventil og er den enkleste struktur for en MRAM-bit. En hukommelsesenhed er bygget fra et gitter af sådanne “celler”.
den enkleste metode til læsning opnås ved at måle cellens elektriske modstand. En bestemt celle vælges (typisk) ved at drive en tilknyttet transistor, der skifter strøm fra en forsyningsledning gennem cellen til jorden. På grund af den magnetiske tunneleffekt ændres cellens elektriske modstand på grund af orienteringen af felterne i de to plader. Ved at måle den resulterende strøm kan modstanden inde i en bestemt celle bestemmes, og herfra polariteten af den skrivbare plade. Typisk, hvis de to plader har den samme polaritet, anses dette for at betyde “1”, mens hvis de to plader har modsat polaritet, vil modstanden være højere, og dette betyder “0”.