자기 저장 장치의 종류 컴퓨터 과학 에세이

자기 저장 장치는 자기 매체에 데이터를 저장하는 데 사용됩니다.

이 용어 논문에서 우리는 그 유형과 작동 원리에 대해 논의 할 것입니다.

주요 논리는 데이터가 이러한 저장 장치에 안전하게 저장되고 데이터가 이러한 장치에 신속하게 저장된다는 것입니다. 이 용어 논문에서 우리는 또한 이러한 장치의 미래에 대해 논의 할 것입니다.

자기 저장 장치

자기 저장 및 자기 기록은 자화 된 매체에 대한 데이터의 저장을 언급하는 엔지니어링의 용어입니다. 자기 저장은 자화 가능한 물질에서 다른 자화 패턴을 사용하여 데이터를 저장하며 비 휘발성 메모리의 한 형태입니다. 이 정보는 하나 이상의 읽기/쓰기 헤드를 사용하여 액세스됩니다. 2009 년 현재,자기 저장 매체는 주로 하드 디스크는 오디오 및 비디오 신호뿐만 아니라 컴퓨터 데이터를 저장하는 데 널리 사용됩니다.

역사

컴퓨터 용 자기 저장 장치가 있기 전에 기본 저장 매체는 원래 1890 년에 발명 된 펀치 카드(문자 또는 이진 데이터를 나타 내기 위해 구멍을 뚫은 종이 카드)였습니다. 다양한 형태의 컴퓨터 사용 펀치 카드에 오래 사용되지 않지만 여전히 오래된 투표 장비에 사용됩니다.

펀치 카드

자기 저장의 역사는 1949 년 6 월 아이비엠 엔지니어와 과학자의 그룹이 새로운 저장 장치에 종사하기 시작한 때 거슬러 올라간다. 그들이 작업 한 것은 컴퓨터를위한 최초의 자기 저장 장치 였고 업계에 혁명을 일으켰습니다. 1952 년 5 월 21 일,아이비엠엠 726 테이프 유닛을 아이비엠엠 701 방어 계산기로 발표하여,펀치 카드 계산기에서 전자 컴퓨터로의 전환을 표시하였다.

4 년 후,1956 년 9 월 13 일 캘리포니아 산호세에서 아이비엠 엔지니어의 작은 팀은 305 라맥(회계 및 제어 랜덤 액세스 방법)컴퓨터의 일환으로 최초의 컴퓨터 디스크 스토리지 시스템을 도입했다.305 라맥 드라이브는 직경이 무려 24 인치인 50 개의 디스크에 5 메가바이트의 데이터만 저장할 수 있습니다. 테이프 드라이브와 달리 라맥의 기록 헤드는 그 사이의 모든 정보를 읽지 않고 디스크 표면의 모든 위치로 직접 이동할 수 있습니다. 이 무작위 접근성은 테이프에 있던 경우에 보다는 현저하게 빨리 저장되고 만회되는 자료를 가능하게 하는 시간에 컴퓨터 성능에 대한 중후한 효력이 있었다.

이러한 시작에서 마그네틱 스토리지 산업 오늘 저장할 수 있습니다 500 기가바이트 또는 더 작은 3 1/2″드라이브에 단일 컴퓨터 드라이브 베이에 맞게 진행 하고있다.

자기 저장의 역사와 발전에 대한 아이비엠의 공헌은 믿을 수 없다. 뿐만 아니라 아이비엠은 컴퓨터 자기 테이프 저장 뿐 아니라 하드 디스크 드라이브를 발명했는가 그러나 또한 플로피 드라이브를 발명했다. 첫 번째 플로피 드라이브는 1971 년에 만들어졌습니다.

자기 저장 장치의 예

하드 드라이브

플로피 드라이브

신용 카드

자기 기록

자기 기록은 디스크에 데이터를 쓰는 방법입니다.

아날로그 기록

아날로그 기록은 주어진 물질의 잔재 자화가 적용된 필드의 크기에 달려 있다는 사실에 근거합니다. 자석 물자는 테이프의 모양으로 처음에 자기 소거되는 그것의 공백 모양에 있는 테이프와 더불어 일반적으로,입니다. 테이프를 녹음 할 때 일정한 속도로 실행됩니다. 쓰기 머리는 신호에 현재 비례에 테이프를 자력을 띠게 합니다. 자화 분포는 자기 테이프를 따라 달성됩니다. 마지막으로 자화의 분포는 원래 신호를 재생 읽을 수 있습니다. 자기 테이프는 전형적으로 폴리에스테르 필름 테이프에 플라스틱 바인더에 있는 자석 입자를 끼워넣어서 합니다. 일반적으로 사용되는 자성 입자는 산화철 입자 또는 산화 크롬 및 크기가 0.5 마이크로 미터 인 금속 입자입니다. 아날로그 녹음은 오디오 및 비디오 녹화에서 매우 인기가있었습니다. 그러나 지난 20 년 동안 테이프 녹음은 점차 디지털 녹음으로 대체되었습니다.

디지털 기록

아날로그 기록에서 자화 분포를 생성하는 대신 디지털 기록에는 히스테리시스 루프의+밀리초 및-밀리초인 두 개의 안정적인 자기 상태만 필요합니다. 디지털 녹화의 예로는 플로피 디스크와 하드 디스크가 있습니다. 디지털 녹음은 현재 그리고 아마 앞으로의 주요 프로세스입니다.

하드 디스크 드라이브

하드 디스크 드라이브는 자기 표면을 가진 빠르게 회전하는 단단한(즉,단단한)플래터에 디지털 방식으로 인코딩 된 데이터를 저장하는 비 휘발성 저장 장치입니다.

일

하드 디스크는 엄밀한 자전 큰접시를 사용합니다. 각 플래터에는 디지털 데이터가 저장 될 수있는 평면 자기 표면이 있습니다. 정보는 차례차례로 유출 때문에 그것의 분극을 바꾸는 자석 물자에 아주 가까운 읽기-쓰기 머리를 통해서 전자기 유출을 전달해서 디스크에 쓰여집니다. 전형적인 하드 디스크 드라이브 디자인은 큰접시가 일정한 회전 각측정속도에 회전시키는 스핀들 또는 중심 축선으로 이루어져 있습니다. 관련 전자 장치는 읽기-쓰기 뼈대의 움직임과 디스크의 회전을 제어하고 디스크 컨트롤러에서 주문형 읽기 및 쓰기를 수행합니다. 밀폐 된 인클로저는 먼지,응축 및 기타 오염원으로부터 드라이브 내부를 보호합니다. 일반적인 믿음과는 달리 하드 디스크 드라이브에는 진공이 포함되어 있지 않습니다. 대신,시스템은 드라이브 내부의 공기 압력에 의존하여 디스크가 움직이는 동안 머리를 적절한 비행 높이로 지탱합니다.

플로피 드라이브

플로피 디스크는 정사각형/직사각형 플라스틱 쉘에 싸인 얇고 유연한 자기 저장 매체의 디스크로 구성된 데이터 저장 매체입니다.

작업

다음은 플로피 디스크 드라이브가 플로피 디스크에 데이터를 쓰는 방법에 대한 개요입니다. 데이터를 읽는 것은 매우 유사합니다.

컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 하드웨어에 명령을 전달하여 플로피 디스크에 데이터 파일을 작성합니다.이 파일은 하드 디스크 드라이브의 단일 플래터와 매우 유사하지만 용량이 훨씬 적고 액세스 시간이 느립니다.

컴퓨터 하드웨어와 플로피 디스크 드라이브 컨트롤러가 디스켓 드라이브에서 모터를 시동하여 플로피 디스크를 회전시킵니다. 디스크에는 각 측에 많은 동심 궤도가 있다. 각 트랙은 파이 조각처럼 섹터라는 작은 세그먼트로 나뉩니다.

스테퍼 모터라고 불리는 두 번째 모터는 트랙 사이의 간격과 일치하는 분 단위로 웜 기어 샤프트(벤치 탑 바이스의 웜 기어의 미니어처 버전)를 회전시킵니다.

올바른 트랙에 도달하는 데 걸리는 시간을”액세스 시간”이라고합니다.”스테퍼 모터의 이러한 스테핑 동작(부분 회전)은 벤치 탑 바이스의 턱처럼 읽기/쓰기 헤드를 움직입니다. 플로피 디스크 드라이브 전자 장치는 읽기/쓰기 헤드를 올바른 트랙으로 이동하기 위해 모터가 회전해야하는 단계를 알고 있습니다. 읽기/쓰기 헤드는 트랙에서 정지. 읽기 헤드는 서식이 지정된 디스켓에서 미리 작성된 주소를 확인하여 디스켓의 올바른 측면을 사용하고 있는지 확인하고 올바른 궤도에 있는지 확인합니다. 이 작업은 레코드 플레이어가 자동으로 비닐 레코드의 특정 홈으로 이동하는 방식과 매우 유사합니다.

프로그램의 데이터가 디스켓에 기록되기 전에 지우기 코일(동일한 읽기/쓰기 헤드 어셈블리에 있음)이 통전되어 쓰기 헤드로 섹터 데이터를 쓰기 전에 넓은”깨끗한 슬레이트”섹터를”지우기”합니다. 지워진 섹터는 기록 된 섹터보다 넓습니다.이 방법으로 인접한 트랙의 섹터로부터의 신호는 기록되는 트랙의 섹터를 방해하지 않습니다.

통전 된 쓰기 헤드는 신용 카드 뒷면의 매기 스트라이프에 사용되는 기술과 매우 유사한 디스켓 표면에 내장 된 분,철,막대 자석 입자를 자화시켜 디스켓에 데이터를 저장합니다.자력을 띠게 한 입자에는 그들의 본이 연속적인 읽기 가동에 검출되고 읽힐 수 있다 그런 방법으로 동쪽으로 향하게 한 그들의 북극과 남극이 있습니다.

디스켓이 회전을 멈춘다. 플로피 디스크 드라이브는 다음 명령을 기다립니다.

자기 저항 랜덤 액세스 메모리

자기 저항 랜덤 액세스 메모리 또는 밀림 이라는 새로운 유형의 자기 저장소가 생성 되 고 있습니다. 그 장점은 비 휘발성,낮은 전력 사용량 및 우수한 충격 견고성입니다.

작동

기존의 램 칩 기술과 달리 밀림 데이터는 전하 또는 전류 흐름으로 저장되지 않고 자기 저장 요소에 의해 저장됩니다. 이 요소는 두 개의 강자성 판으로 형성되며,각각은 얇은 절연 층으로 분리 된 자기장을 보유 할 수 있습니다. 두 개의 플레이트 중 하나는 특정 극성으로 설정된 영구 자석으로,다른 필드는 메모리를 저장하기 위해 외부 필드의 필드와 일치하도록 변경할 수 있습니다. 이 구성은 스핀 밸브라고하며 그램 비트의 가장 간단한 구조입니다. 메모리 장치는 이러한”셀”의 그리드로 만들어집니다.

가장 간단한 판독 방법은 셀의 전기 저항을 측정하여 수행됩니다. 특정 셀은(일반적으로)공급 라인에서 셀을 통해 접지로 전류를 전환하는 관련 트랜지스터에 전원을 공급하여 선택됩니다. 자기 터널 효과로 인해 셀의 전기 저항은 두 플레이트의 필드 방향으로 인해 변경됩니다. 결과 전류를 측정함으로써 특정 셀 내부의 저항을 결정할 수 있으며,이로부터 쓰기 가능한 플레이트의 극성을 결정할 수 있습니다. 일반적으로 두 개의 플레이트가 동일한 극성을 갖는 경우 이는”1″을 의미하는 것으로 간주되며,두 플레이트가 반대 극성의 경우 저항이 더 높아지고 이는”0″을 의미합니다.