magneettisia tallennuslaitteita käytetään tallentamaan tietoa magneettiseen väliaineeseen.
tässä termipaperissa käsitellään sen tyyppejä ja toimintaperiaatetta.
päälogiikka on se, että data suojautuu näissä tallennuslaitteissa ja data varastoituu nopeasti näihin laitteisiin. Tässä termipaperissa keskustelemme myös näiden laitteiden tulevaisuudesta.
MAGNEETTITALLENNUSLAITTEET
Magneettitallennus ja magneettitallennus ovat tekniikan termejä, joilla viitataan datan tallentamiseen magnetoidulle väliaineelle. Magneettimuisti käyttää magnetoituvassa materiaalissa erilaisia magnetointikuvioita datan tallentamiseen ja on haihtumattoman muistin muoto. Tietoihin pääsee käsiksi yhdellä tai useammalla luku – /kirjoituspäällä. Vuodesta 2009 lähtien magneettisia tallennusmedioita käytetään pääasiassa kiintolevyjen tallentamiseen tietokoneen tietoihin sekä ääni-ja videosignaaleihin.
jos tarvitset apua esseesi kirjoittamisessa, ammattimainen esseekirjoituspalvelumme on täällä auttamassa!
Lue lisää
historia
ennen kuin tietokoneille oli olemassa magneettista tallennustilaa, ensisijainen tallennusväline olivat reikäkortit (paperikortit, joihin oli rei ’ itetty merkki-tai binääritietoja), jotka keksittiin alun perin vuonna 1890. Vaikka pitkään vanhentuneita tietokoneen käytössä reikäkortteja eri muodoissa käytetään edelleen vanhemmissa äänestyslaitteissa.
reikäkortti
magneettisen tallennuksen historia juontaa juurensa kesäkuuhun 1949, jolloin ryhmä IBM: n insinöörejä ja tiedemiehiä alkoi työstää uutta tallennuslaitetta. He työskentelivät tietokoneiden ensimmäisen magneettisen tallennuslaitteen parissa, ja se mullisti alan. 21. toukokuuta 1952 IBM julkisti IBM 726-Nauhayksikön IBM701 – Puolustuslaskimella, mikä merkitsi siirtymistä reikäkorttilaskimista elektronisiin tietokoneisiin.
neljä vuotta myöhemmin, 13.syyskuuta 1956, pieni ryhmä IBM: n insinöörejä San Josessa, Kaliforniassa, esitteli ensimmäisen tietokoneen levymuistijärjestelmän osana 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) – tietokoneita.
IBM 305 RAMAC
305 RAMAC-asema pystyi tallentamaan vain 5MB dataa 50 levykkeelle, jotka kukin olivat halkaisijaltaan huimat 24″. Toisin kuin nauha-asemat RAMAC: n tallennuspäät voivat mennä suoraan mihin tahansa paikkaan levyn pinnalla lukematta kaikkia tietoja siltä väliltä. Tällä satunnaisella saavutettavuudella oli suuri vaikutus tietokoneen silloiseen suorituskykyyn, mikä mahdollisti tietojen tallentamisen ja hakemisen huomattavasti nopeammin kuin jos ne olisivat nauhalla.
näistä lähtökohdista magneettitallennusteollisuus on kehittynyt niin, että nykyään voidaan tallentaa 500 Gt tai enemmän pieniin 3 1/2″ – asemiin, jotka mahtuvat yhteen tietokoneen asemapaikkaan.
IBM: n panos magneettisen tallennustilan historiaan ja kehitykseen on uskomaton. IBM ei ainoastaan keksinyt tietokoneen magneettinauhatallennusta sekä kiintolevyä, vaan se keksi myös levykeaseman. Ensimmäinen levykeasema luotiin vuonna 1971.
esimerkkejä MAGNEETTIMUISTILAITTEISTA
kiintolevy
levykeasema
Mini DV-nauha
DATANAUHAN varmuuskopiointi
juova DEBITIN kääntöpuolella.Luottokortti
MAGNEETTITALLENNUS
Magneettitallennus on menetelmä tietojen kirjoittamiseksi levylle.
analoginen tallennus
analoginen tallennus perustuu siihen, että tietyn materiaalin jäännösmagnetointi riippuu käytettävän kentän suuruudesta. Magneettinen materiaali on yleensä teippimuodossa, jolloin teippi tyhjässä muodossaan aluksi demagnetisoituu. Tallennettaessa nauha kulkee vakionopeudella. Kirjoituspää magnetoi nauhan signaaliin suhteutetulla virralla. Magneettinauhaa pitkin saavutetaan magnetointijakauma. Lopuksi magnetoinnin jakauma voidaan lukea toistaen alkuperäistä signaalia. Magneettinauha tehdään tyypillisesti upottamalla magneettiset hiukkaset muoviseen sideaineeseen polyesterikalvon nauhalle. Yleisesti käytettyjä magneettisia hiukkasia ovat Rautaoksidihiukkaset tai kromioksidi-ja metallihiukkaset, joiden koko on 0,5 mikrometriä. Analoginen äänitys oli hyvin suosittu ääni-ja videotallenteissa. Viimeisten 20 vuoden aikana nauhoittaminen on kuitenkin vähitellen korvattu digitaalisella tallentamisella.
digitaalinen tallennus
magneettijakauman luomisen sijaan analogisessa tallennuksessa digitaalinen tallennus tarvitsee vain kaksi vakaata magneettista tilaa, jotka ovat +Ms ja-Ms hystereesisilmukassa. Esimerkkejä digitaalisesta tallennuksesta ovat levykkeet ja HDD: t. Digitaalinen tallentaminen on tärkein prosessi nykyään ja todennäköisesti myös tulevaisuudessa.
kiintolevy
kiintolevyasema on haihtumaton tallennuslaite, joka tallentaa digitaalisesti koodattua tietoa nopeasti pyöriville jäykille (eli koville) levyille, joissa on magneettipinnat.
työskentely
kiintolevy käyttää jäykkiä pyöriviä lautasia. Jokaisella lautasella on tasomainen magneettipinta, jolle digitaalista dataa voidaan tallentaa. Informaatio kirjoitetaan levylle välittämällä sähkömagneettista vuota hyvin lähellä magneettista materiaalia olevan lukupään läpi, mikä puolestaan muuttaa sen polarisaatiota vuon takia. Tyypillinen kiintolevyn rakenne koostuu keskiakselista tai karasta, jonka päällä levyt pyörivät vakiolla pyörimisnopeudella. Siihen liittyvä Elektroniikka ohjaa luku-kirjoitus-armatuurin liikettä ja levyn pyörimistä sekä suorittaa lukee ja kirjoittaa pyynnöstä levyohjaimelta. Suljettu kotelo suojaa käyttölaitteen sisäosia pölyltä, tiivistymiseltä ja muilta saastumislähteiltä. Toisin kuin yleisesti luullaan, kiintolevy ei sisällä tyhjiötä. Sen sijaan järjestelmä nojaa aseman sisällä ilmanpaineeseen, joka tukee päitä niiden oikealla lentokorkeudella levyn ollessa liikkeessä.
levykeasema
levyke on tiedon tallennusväline, joka koostuu ohuesta, joustavasta magneettisesta tallennusvälineestä, joka on ympäröity neliön tai suorakaiteen muotoisella muovikuorella.
työskentely
Seuraavassa on yleiskatsaus siitä, miten levykeasema kirjoittaa tietoja levykkeelle. Lukemat ovat hyvin samankaltaisia.
tietokoneohjelma välittää tietokonelaitteistolle ohjeen kirjoittaa tiedosto levykkeelle, joka on hyvin samanlainen kuin yksittäinen levyasema kiintolevyllä, paitsi että se pyörii paljon hitaammin, kapasiteetiltaan huomattavasti vähemmän ja käyttöaika hitaampi.
akateemiset asiantuntijamme ovat valmiina auttamaan missä tahansa kirjoitusprojektissa. Yksinkertaisista esseesuunnitelmista aina täydellisiin väitöskirjoihin asti voitte taata, että meillä on täysin tarpeisiinne sopiva palvelu.
Katso palvelumme
tietokonelaitteisto ja levykeaseman ohjain käynnistävät levykkeessä olevan moottorin pyöräyttääkseen levykettä. Levyllä on monta samankeskistä raitaa kummallakin puolella. Jokainen raita on jaettu pienempiin osiin, joita kutsutaan sektoreiksi, kuten piirakan viipaleita.
toinen moottori, jota kutsutaan askelmoottoriksi, pyörittää matovaihdeakselia (pienoiskäännös matovaihteesta penkkipunnerruksessa) minuuttien välein, jotka vastaavat kappaleiden välejä.
oikeille raiteille pääsemiseen kuluvaa aikaa kutsutaan ”access timeksi.”Tämä askelmoottorin askellus (osittaiset kierrokset) liikuttaa luku-/kirjoituspäitä kuin penkkipunnerruksen leukoja. Levykeaseman Elektroniikka tietää, kuinka monta askelta Moottorin on käännyttävä, jotta luku – / kirjoituspäät siirtyvät oikealle radalle. Luku – / kirjoituspäät pysähtyvät radalle. Lukupää tarkistaa ennalta kirjoitetun osoitteen alustetulla levykkeellä varmistuakseen siitä, että se käyttää levyn oikeaa puolta ja on oikealla kappaleella. Tämä toiminto on hyvin samankaltainen kuin se, miten Levysoitin menee automaattisesti tiettyyn uraan vinyylilevyllä.
ennen kuin ohjelman tiedot kirjoitetaan levykkeelle, tyhjennyskela (samalla luku/kirjoituspääkokoonpanolla) energisoidaan ”tyhjentämään” laaja, ”puhtaalta pöydältä” sektori ennen sektoritiedon kirjoittamista kirjoituspäällä. Pyyhitty sektori on laajempi kuin kirjoitettu sektori — näin vierekkäisten kappaleiden sektorien signaalit eivät häiritse kirjoitettavan kappaleen sektoria.
jännitteinen kirjoituspää laittaa tiedot levykkeelle magnetoimalla minuutti -, rauta -, tankomagneetti-hiukkasia, jotka on upotettu levykkeenpintaan, hyvin samanlaista tekniikkaa kuin luottokortin selässä olevassa mag-raidassa.Magnetoituneet hiukkaset suuntaavat Pohjois-ja etelänapansa siten, että niiden kuvio voidaan havaita ja lukea myöhemmässä lukuoperaatiossa.
levyke lakkaa pyörimästä. Levykeasema odottaa seuraavaa komentoa.
Magnetoresestive Random Access Memory
tuotetaan uudenlaista magneettista tallennusmuistia, nimeltään Magnetoresistive Random Access Memory tai MRAM, joka tallentaa tiedot magneettisiin bitteihin TMR (Tunnel Magneto resistance) – efektin perusteella. Sen etuna on ei-Volatiliteetti, alhainen virrankulutus ja hyvä iskunkestävyys.
työskentely
toisin kuin perinteiset RAM-sirutekniikat MRAM-tiedoissa ei tallennu sähkövarauksina tai virtoina, vaan magneettisten tallennuselementtien avulla. Alkuaineet muodostuvat kahdesta ferromagneettisesta levystä, joista kumpaankin mahtuu magneettikenttä, jonka erottaa ohut eristekerros. Toinen kahdesta levystä on kestomagneetti, joka on asetettu tiettyyn napaisuuteen toisen kenttä voidaan muuttaa vastaamaan ulkoisen kentän muistia tallentamaan. Tämä kokoonpano tunnetaan spin venttiili ja on yksinkertaisin rakenne MRAM vähän. Muistilaite rakennetaan tällaisten ”solujen”ruudukosta.
yksinkertaisin lukutapa saadaan mittaamalla kennon sähkövastus. Tietty solu on (tyypillisesti) valittu virroittamalla siihen liittyvä transistori, joka kytkee virran syöttölinjasta solun läpi maahan. Magneettisen tunneliefektin vuoksi kennon sähkövastus muuttuu kahden levyn kenttien suunnan vuoksi. Mittaamalla saatu virta, vastus sisällä tietyn solun voidaan määrittää, ja tästä polaarisuus kirjoitettavan levyn. Tyypillisesti jos kahdella levyllä on sama napaisuus tämän katsotaan tarkoittavan ”1”, kun taas jos kaksi levyä ovat vastakkaisen napaisuuden resistanssi on suurempi ja tämä tarkoittaa”0″.