До настоящего времени мы хранили самые важные файлы на винчестерах и DVD, срок годности которых составляет лишь несколько лет. Благодаря появлению новейших технологий сегодня имеются более надежные цифровые хранилища информации. CHIP расскажет вам о них. К концу 2012 года человечество накопит в общей сложности 2 500 000 000 000 000 000 000 байт (2500 экзабайт) информации. Наш разум едва ли способен осознать такую величину. Еще труднее принять тот факт, что хранящиеся на жестком диске данные физически пропадут через лет - эти накопители имеют небольшой срок службы. Сегодня самый популярный способ долговременного хранения данных - это DVD. Однако около 43% пользователей сохраняют свои файлы на носителях, срок бы которых еще меньше, чем у оптических дисков. Это приводит к парадоксальному результату: важные документы, фотографии и видеофильмы размещены на носителях, которым заведомо нельзя доверять. При этом существует несколько относительно дорогих решений для долговременного архивирования важных файлов. Три такие технологии мы представим в статье: два типа перезаписываемых дисков и специально подготовленный флеш-накопитель. Все они гарантируют сохранность ваших файлов на срок от 100 до 1000 лет, а при соблюдении определенных условий - и дольше. Кроме того, мы вкратце рассмотрим и другие методы, которые также обещают надежно хранить файлы.

Срок годности цифровых носителей

Жесткие диски не защищены от воздействия многочисленных внешних факторов - таких, например, как сырость и жара. Вибрацию и удары они также не переносят. Твердотельные винчестеры не имеют подвижных деталей, однако их ячейки памяти далеко не вечны. При повседневной работе они выдерживают, как правило, не более 10 000 циклов перезаписи, после чего ресурс флеш-памяти исчерпывается. И даже если вы просто однократно записали на них данные, эти носители утратят свой заряд всего через несколько лет.

При выборе жесткого диска в качестве средства для долгосрочного архивирования следует принимать во внимание и другие моменты - в частности, возможность возникновения коррозии на контактах. Кроме того, файловая система NTFS, которая практически повсеместно используется при резервировании данных, разработана компанией Microsoft и не является открытым стандартом. Она вряд ли сохранится после исчезновения операционной системы Windows. А кто может обещать, что эта ОС в последующие десять лет будет работать на наших компьютерах? То же самое можно отнести и к «облачным» технологиям: никто не гарантирует нам благополучное существование Google или Amazon через 20 лет. В противоположность всему перечисленному хранение информации на «болванках» обладает тем преимуществом, что процедура записи и чтения данных полностью стандартизирована. В случае крайней необходимости ваши файлы можно считать даже при помощи электронного микроскопа.

Имеют ли будущее «болванки» CD и DVD как средство долгосрочного архивирования? Можно со всей определенностью сказать: нет, если они куплены на компьютерном рынке или в обычном магазине. Зачастую такие носители имеют минимально возможный уровень качества вследствие многолетней ценовой борьбы производителей. Но выход из этой ситуации все-таки есть.

Почему DVD-диски живут так недолго

На срок службы оптических дисков влияют три фактора: солнечный свет воздействует на органический краситель, металлический слой окисляется, а поликарбонат не выносит высоких температур.

Различия в качестве

Проведенное по поручению французских правительственных органов тестирование показало, что даже диски одной торговой марки выходят из строя не одинаково быстро. Исследование велось по нормам ECMA-379 при температуре 80 °С и влажности воздуха 85%.

M-Disc: Каменный диск - на века

Диски типа M-Disc записывают информацию на слое минерального материала, подобного камню. Производитель гарантирует сохранность файлов на протяжении 1000 лет. Разработка компании Millenniata лишена самого большого недостатка обычной DVD-«болванки». Ведь ее сохранность зависит от состояния органического слоя, на который производится запись лучом лазера, а также состояния металла в отражающем слое. Опасность для стандартных носителей заключается в постепенном окислении отражающего слоя, который состоит, как правило, из алюминия или серебра. Некоторые производители - например, Verbatim - используют для «болванок» длительного хранения золото или сплав серебра с золотом. Правда, это позволяет решить лишь самую малую часть проблемы. Когда речь заходит о влиянии условий внешней среды, то именно краситель оказывается самым уязвимым местом: яркий солнечный свет, высокие влажность и температура способствуют растворению красящего слоя, а с ним исчезают и сохраненные файлы.

При записи на M-Disc информация выжигается не на красителе, а на слое неорганического вещества, состоящего из смеси металлов и полуметаллов - оксидов кремния и углерода. Более точных сведений о составе материала производитель по понятным причинам не сообщает. Еще одно отличие от записанных DVD заключается в том, что для прожига M-Disc необходима существенно более высокая мощность лазера, а максимальная скорость записи составляет 4х. При этом материал в точках попадания лазера выплавляется. Таким образом, лазер выжигает микроскопические отверстия в информационном слое, что делает ненужным светоотражающий металлический слой.

Устройство диска M-Disc. Данные находятся в слое неорганического минерального материала, похожего на камень. В процессе записи лазер выжигает углубления в этом слое.

Недорогие записывающие устройства для частных пользователей

Самое хорошее в технологии Millenniata - это ее доступность для обычных пользователей. Целый ряд моделей от компании LG - например, GH22NS90-M стоимостью около 1600 рублей - может записывать «болванки» нового типа. Это обеспечивается специальной прошивкой, которая распознает M-Disc и увеличивает мощность лазера. Данные носители уже можно купить в онлайн-магазине Amazon за €35 (1400 рублей) за упаковку из десяти штук. Это вполне приемлемая цена за новинку.

Мы проверили надежность хранения записанных на M-Disc данных в своей тестовой лаборатории, поместив эти диски в ультрафиолетовую камеру. Там в течение 72 часов они подвергались интенсивному облучению ультрафиолетом. Его они перенесли с легкостью, как и стеклянный мастер-диск (см. далее). Помещенные в эту же камеру дешевые «болванки» марки Sony стали полностью нечитабельными, а дорогие носители Archival Grade производства Verbatim продемонстрировали увеличение количества ошибок чтения почти на 300%.

Тест на выносливость: у фирменных DVD - никаких шансов

В лаборатории ВМФ США было проведено сравнительное тестирование DVD и M-Disc. В течение 24 часов оба вида носителей выдерживались при температуре 85 °C и влажности воздуха 85%. После этого DVD-«болванки» практически не читались, хотя и у M-Disc также появились ошибки чтения.

Стеклянный мастер-диск: Вытравлено на стекле

Вся информация записывается на диске из специального стекла. Он способен сохранять записанное в течение 1000 лет, находясь не только на Земле, но и в космосе. Еще более выносливым, чем M-Disc с его минеральным слоем, является стеклянный диск. Молодая немецкая компания Syylex предлагает стеклянные мастер-диски (GlassMasterDisc), лишенные слабого места носителей формата M-Disc - поликарбонатных слоев, защищающих активный слой. И хотя Национальный институт стандартов и технологии (NIST) США определил срок сохранности для M-Disc в 1000 лет (буква M в названии означает Millenium, то есть тысячелетие), поликарбонат выдерживает сильные перепады температур лишь в течение короткого промежутка времени.

Устойчивость к высокой температуре и излучениям

Если же вы хотите получить носитель не только долговечный, но и устойчивый к внешним воздействиям (природным катастрофам, пожарам и излучениям), вам следует выбрать стеклянный диск. По своим характеристикам он сравним с боросиликатным стеклом фирмы Duran, химическая устойчивость которого превосходит многие другие материалы. Растворить его могут лишь жидкие кислоты и едкие щелочи при температуре свыше 100 °C. Это стекло остается прочным до 500 °C и размягчается лишь при нагревании свыше 850 °C. Диск из такого стекла выдерживает даже условия открытого космоса, то есть температуры, близкие к абсолютному нулю, и излучение Солнца. Разумеется, прожечь самостоятельно носитель данного типа не удастся - это можно сделать лишь на специальном оборудовании. Срок изготовления «вечного» диска для обычного пользователя составляет от пяти до десяти дней с момента отправки данных в компанию Syylex, а стоит эта услуга около €150 (6000 рублей) за один носитель.

Первые этапы производства дисков Syylex похожи на создание мастер-диска (см. слева). После этого наносится еще и светоотражающий слой, чтобы носитель читался в обычном оптическом приводе. В завершение при помощи отверждаемого в УФ-лучах клея присоединяется второй стеклянный диск. Он обеспечивает механическую прочность носителя, чтобы его нельзя было разбить.

Собственно информационный слой состоит из стекла, в котором вытравливаются углубления. Светоотражающий металлический слой обеспечивает возможность воспроизведения диска в любом BD- и DVD-приводе.

Французская лаборатория Laboratoire national de metrologie et d’essais проверила срок жизни стеклянных накопителей. В ходе тестирования различные типы дисков подвергались длительному воздействию температуры 90 °C и влажности воздуха 85%. В таких условиях прессованные DVD-ROM через 375 часов становились нечитаемыми, а записанные в домашних условиях «болванки» вышли из строя намного раньше. И только стеклянный диск с честью выдержал испытание, которое длилось 1500 часов.

Производство стеклянного диска

Процесс изготовления больше походит на создание микросхемы, чем на обычный прожиг болванки. Поэтому он осуществляется в чистом помещении.

Memory Vault: Долговременная защита

Компания SanDisk дает гарантию в 100 лет на накопители с антикоррозийной защитой. Теоретически рассчитанный срок хранения данных составляет целых 1300 лет. Компания SanDisk предлагает пользователям накопитель Memory Vault - устройство на базе флеш-памяти для долговременного хранения файлов. Встроенный контроллер позволяет стирать и записывать данные, но после определенного количества циклов носитель переключается в режим только чтения. Когда это происходит, специалисты SanDisk умалчивают, однако пользователь сможет заметить приближение такого момента по увеличению частоты мигания встроенного светодиода. Данный механизм защиты предотвращает ускоренный износ ячеек памяти, однако со временем они все равно подвергаются «естественному старению». Скорость такого «старения» сильно зависит от температуры, при которой хранится накопитель.

Прохлада способствует длительному сохранению данных

Ячейка флеш-памяти представляет собой транзистор с дополнительной микросхемой (плавающим затвором), которая накапливает электроны. Прикладываемое напряжение обеспечивает проникновение электронов через оксидную пленку в плавающий затвор либо их выход наружу при выполнении процедуры стирания данных. Количество сохраненных таким образом электронов определяет значение бита определенной ячейки флеш-памяти. Смогут ли электроны проникать через оксидную пленку затвора, зависит от их энергии. Помимо электричества движению электронов может способствовать высокая температура, при этом сам накопитель может находиться в неактивном состоянии.

Для проверки срока годности ячеек памяти в Memory Vault специалисты компании SanDisk увеличили температуру окружающей среды до 125 °C и замерили, с какого момента носитель начинает терять сохраненную информацию. При таких внешних условиях этот процесс начинается относительно быстро: срок сохранности записанных данных составил почти 350 часов. В пересчете на самую неблагоприятную реальную температуру окружающей среды (порядка 40 °C) это означает целостность файлов в течение примерно 105 лет.

Когда к управляющему электроду прикладывается напряжение, электроны двигаются из канала в плавающий затвор и там накапливаются. Когда же прикладывается напряжение с обратной полярностью, они выходят наружу.

Официальная реклама SanDisk гарантирует как раз 100-летний срок хранения данных, однако если снизить температуру до нормальной комнатной (20 °C), то Memory Vault способен беречь записанное в течение 1300 лет. Впрочем, за такой длительный период свою роль сыграют и другие факторы - например, коррозия платы накопителя. Для предотвращения корродирования SanDisk покрывает чип памяти защитным слоем. Все это отражается на цене гаджета: восьмигигабайтный накопитель стоит около €40 (1600 рублей), а 16-гигабайтная модификация - более €60 (2400 рублей).

Срок службы

Тестирование по нормативам промышленного стандарта JESD22-A117B позволяет вычислить, когда флеш-накопитель выйдет из строя. Методика основывается на том, что срок жизни одной ячейки в зависимости от внешней температуры уменьшается экспоненциально.

Другие технологии длительного хранения данных

Голографическая память: Диск объемом 4 Тбайт

Спецификация на диски HVD (Holographic Versatile Disc) была готова еще в конце 2004 года. Объем таких носителей должен был достичь 3,9 Тбайт, а скорость передачи данных - 1 Гбит/с. Прекрасной мечте о наследнике формата Blu-ray, который сделал бы устаревшими даже современные винчестеры, не суждено было сбыться: чересчур велики оказались технические сложности. Однако на сегодняшний день компания General Electric продолжает вести разработку данной технологии. В начале 2009 года специалисты GE впервые представили свой голографический носитель информации - прозрачный диск размером с обычную DVD-«болванку», на который можно было записать до 500 Гбайт данных. В связи с тем, что информация записывалась напрямую в материал диска и для него не требовалось никакого дополнительного слоя с красителем, от голографической технологии ожидалось, что она обеспечит значительно большие сроки хранения данных. Бывшие конкуренты, такие как InPhase Technologies, рассчитывали на срок сохранности данных минимум 50 лет. В диске GE одна-единственная голограмма размером 0,3×5 микрометра представляет собой один бит информации. Все голограммы расположены так же, как на современных дисках Blu-ray или DVD, а количество слоев на накопителе нового формата может составлять от 50 до 100. Поэтому объем информации, который помещается на такой диск, значительно больше. Подобное размещение записанных данных призвано сделать существующие устройства для воспроизведения совместимыми с теми типами накопителей, которые имеются сегодня на рынке. Таким образом, компания GE нацелена на завоевание как корпоративных, так и частных клиентов.

Накопители на магнитной ленте: срок сохранности - до 30 лет

Традиционным средством хранения данных для профессионалов является магнитная лента. Накопители на жестких магнитных дисках давно обогнали ее по такому показателю как плотность записи, а тенденция у серверных систем все больше склоняется в пользу быстрых SSD-накопителей. Несмотря на все это магнитная лента все еще удерживает свои позиции на рынке средств долгосрочного архивирования, поскольку способна обеспечить надежную сохранность информации на протяжении 30 лет. Правда, для этого требуется соблюсти ряд условий: во-первых, регулярно перезаписываемая лента должна заменяться уже через несколько лет, во-вторых, длительное хранение должно происходить при строгом соблюдении условий (идеальными параметрами являются влажность 30–40% и температура воздуха 15–25 °С).

Вместе с тем магнитная лента как носитель продолжает совершенствоваться: увеличиваются плотность хранения данных и скорость записи. Вот уже почти десять лет существует открытая технология записи Linear Tape Open (LTO) - единая спецификация записи для магнитных лент и приводов, к которой присоединились такие крупные производители, как HP и IBM. Консорциум LTO ориентируется на план-проект, предусматривающий создание нового поколения решений каждые два года, причем новое поколение должно быть совместимо с устройствами предыдущего.

В настоящее время самые современные накопители на магнитных лентах формата LTO-5 имеют максимальную скорость передачи данных до 300 Мбайт/с и могут записывать до 3 Тбайт данных. Их самой главной особенностью является файловая система под названием LTFS (Linear Tape File System), которая позволяет подключать накопители к компьютерам под управлением ОС Windows и простым перетаскиванием файлов резервировать данные.

Устройства LTO-6 появятся на европейском рынке предположительно во второй половине текущего года. Они будут иметь емкость до 8 Тбайт и максимальную скорость передачи данных до 525 Мбайт/с. Накопитель на магнитной ленте позволяет записать больший объем данных по сравнению с обычным винчестером, а его пропускная способность лежит в пределах современных SSD-носителей.

SD-Card с защитой от записи

Для тех, кто не желает хранить данные на недолговечных дисках, лучшим вариантом окажется флеш-накопитель. Единственная проблема заключается в том, что частая перезапись сокращает срок службы таким носителей. Модель SDCard Write Once от компании Toshiba имеет встроенную защиту от перезаписи. Благодаря этому нельзя случайно стереть записанные файлы, да и вирусам они тоже будут не по зубам. От описанного выше Memory Vault эту карту отличает лишь отсутствие антикоррозийной защиты. Стоит отметить, что SD-Card Write Once задумывалась для применения в узкоспециальных областях - например, в юридической сфере, для сохранения улик или доказательств.

«Крепкий орешек»

Ячейки флеш-памяти являются вполне приемлемым носителем информации, однако их нельзя считать оптимальным средством: они обладают высоким энергопотреблением, а срок их службы оставляет желать лучшего. Из предлагаемых сегодня технологий наиболее предпочтительно выглядит F-RAM благодаря своей высокой надежности. В ней для записи информации используются материалы с ферроэлектрическими свойствами, такие как титанат бария. Технология F-RAM широко применяется сегодня в чипах RFID, так как для записи данных в них требуется совсем небольшое количество энергии. К тому же ячейки их памяти выдерживают облучение и даже мощное гамма-излучение. В связи с этим они подходят в качестве идентификационных меток для медицинских приборов, которые регулярно стерилизуются с применением ионизирующих излучений.

Запоминающее устройство - носитель информации, предназначенный для записи и хранения данных. В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям.

Устройства хранения информации делятся на 2 вида:

внешние (периферийные) устройства

внутренние устройства

К внешним устройствам относятся магнитные диски, CD,DVD,BD,cтримеры,жесткий диск(винчестер),а также флэш-карта. Внешняя память дешевле внутренней, создаваемой обычно на основе полупроводников. Кроме того, большинство устройств внешней памяти может переноситься с одного компьютера на другой. Главный их недостаток в том, что они работают медленнее устройств внутренней памяти.

К внутренним устройствам относятся оперативная память, кэш-память, CMOS-память, BIOS. Главным достоинством является скорость обработки информации. Но в то же время устройства внутренней памяти довольно дорогостоящи.

НГМД (накопитель на гибких магнитных дисках)

Использование гибких дисков уходит в прошлое. Бывают двух типов и обеспечивают хранение информации на дискетах одного из двух форматов: 5,25" или 3,5". Дискеты формата 5,25" в настоящее время практически не встречаются (максимальная емкость 1,2 Мб). Для дискет формата 3,5" максимальная емкость составляет 2,88 Мб, самый распространенный формат емкости для них – 1,44 Мб. Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращается с постоянной угловой скоростью. Все дискеты перед употреблением форматируются – на них наносится служебная информация, обе поверхности дискеты разбиваются на концентрические окружности – дорожки, которые в свою очередь делятся на сектора. Одноименные сектора обеих поверхностей образуют кластеры. Магнитные головки примыкают к обеим поверхностям и при вращении диска проходят мимо всех кластеров дорожки. Перемещение головок по радиусу с помощью шагового двигателя обеспечивает доступ к каждой дорожке. Запись/чтение осуществляется целым числом кластеров, обычно под управлением операционной системы. Однако в особых случаях можно организовать запись/чтение и в обход операционной системы, используя напрямую функции BIOS. В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как такие воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

НЖМД (накопитель на жестких магнитных дисках)

Накопитель на жестком диске относится к наиболее совершенным и сложным устройствам современного ПК. Его диски способны вместить многие мегабайты информации, передаваемой с огромной скоростью.Основные принципы работы жесткого диска мало изменились со дня его создания.Взглянув на накопитель на жестком диске, вы увидите только прочный металлический корпус. Он полностью герметичен и защищает дисковод от частичек пыли. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех.

Диск представляет собой круглую пластину с очень ровной поверхностью чаще из алюминия, реже - из

керамики или стекла, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски. Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, поступающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и "запомнить". Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с его направлением. После прекращения действия внешнего поля на поверхности диска образуются зоны остаточной намагниченности. Таким образом сохраняется записанная на диск информация. Участки остаточной намагниченности, оказавшись при вращении диска напротив зазора магнитной головки, наводят в ней электродвижущую силу, изменяющуюся в зависимости от величины намагниченности. Пакет дисков, смонтированный на оси-шпинделе, приводится в движение специальным двигателем, компактно расположенным под ним. Скорость вращения дисков, как правило, составляет 7200 об./мин. Для того, чтобы сократить время выхода накопителя в рабочее состояние, двигатель при включении некоторое время работает в форсированном режиме. Поэтому источник питания компьютера должен иметь запас по пиковой мощности. Появление в 1999 г. изобретенных фирмой IBM головок с магниторезистивным эффектом (GMR – Giant Magnetic Resistance) привело к повышению плотности записи до 6,4 Гбайт на одну пластину в уже представленных на рынке изделиях.

Основные параметры жесткого диска:

Емкость – винчестер имеет объем от 40 Гб до 200 Гб.

Скорость чтения данных. Средний сегодняшний показатель – около 8 Мбайт/с.

Среднее время доступа. Измеряется в миллисекундах и обозначает то время, которое необходимо диску для доступа к любому выбранному вами участку. Средний показатель – 9 мс.

Скорость вращения диска. Показатель, напрямую связанный со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Скорость вращения жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего времени доступа (поиска). Повышение общей производительности особенно заметно при выборке большого числа файлов.

Размер кэш-памяти – быстрой буферной памяти небольшого объема, в которую компьютер помещает наиболее часто используемые данные. У винчестера есть своя кэш-память размером до 8 Мбайт.

Фирма-производитель. Освоить современные технологии могут только крупнейшие производители, потому что организация изготовления сложнейших головок, пластин, контроллеров требует крупных финансовых и интеллектуальных затрат. В настоящее время жесткие диски производят семь компаний: Fujitsu, IBM-Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba и Western Digital. При этом каждая модель одного производителя имеет свои, только ей присущие особенности.

Стримеры

лассическим способом резервного копирования является применение стримеров – устройств

записи на магнитную ленту. Однако возможности этой технологии, как по емкости, так и по скорости, сильно ограничены физическими свойствами носителя. Стример по принципу действия очень похож на кассетный магнитофон. Данные записываются на магнитную ленту, протягиваемую мимо головок. Недостатком стримера является слишком большое время последовательного доступа к данным при чтении. Емкость стримера достигает нескольких Гбайт, что меньше емкости современных винчестеров, а время доступа во много раз больше.

Flash-карта

Устройства, выполненные на одной микросхеме (кристалле) и не имеющие подвижных частей, основаны на кристаллах электрически перепрограммируемой флэш-памяти. Физический принцип организации ячеек флэш-памяти можно считать одинаковым для всех выпускаемых устройств, как бы они ни назывались. Различаются такие устройства по интерфейсу и применяемому контроллеру, что обусловливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении.

Multimedia Card (MMC) и Secure Digital (SD) – сходит со сцены из-за ограниченной емкости (64 Мб и 256 Мб соответственно) и низкой скорости работы.

SmartMedia – основной формат для карт широкого применения (от банковских и проездных в метро до удостоверений личности). Тонкие пластинки весом 2 грамма имеют открыто расположенные контакты, но значительная для таких габаритов емкость (до 128 Мбайт) и скорость передачи данных (до 600 Кбайт/с) обусловили их проникновение в сферу цифровой фотографии и носимых МРЗ-устройств.

Memory Stick – “эксклюзивный” формат фирмы Sony, практически не используется другими компаниями. Максимальная емкость – 256 Мбайт, скорость передачи данных доходит до 410 Кбайт/с, цены сравнительно высокие.

CompactFlash (CF) – самый распространенный, универсальный и перспективный формат. Легко подключается к любому ноутбуку. Основная область применения – цифровая фотография. По емкости (до 3 Гбайт) сегодняшние CF-карты не уступают IBM Microdrive, однако отстают по скорости обмена данными (около 2 Мбайт/с).

USB Flash Drive – последовательный интерфейс USB с пропускной способностью 12 Мбит/с или его современный вариант USB 2.0 с пропускной способностью до 480 Мбит/с. Сам носитель заключен в обтекаемый компактный корпус, напоминающий автомобильный брелок. Основные параметры (емкость и скорость работы) полностью совпадают с CompactFlash, поскольку чипы самой памяти остались прежними. Может служить не только “переносчиком” файлов, но и работать как обычный накопитель – с него можно запускать приложения, воспроизводить музыку и сжатое видео, редактировать и создавать файлы. Низкое среднее время доступа к данным на Flash-диске – менее 2,5 мс. Вероятно, накопители класса USB Flash Drive, особенно с интерфейсом USB 2.0, в перспективе смогут полностью заменить собой обычные дискеты и частично – перезаписываемые компакт-диски, носители Iomega ZIP и им подобные.

PC Card (PCMCIA ATA) – основной тип флэш-памяти для компактных компьютеров. В настоящее время существует четыре формата карточек PC Card: Type I, Type II, Type III и CardBus, различающиеся размерами, разъемами и рабочим напряжением. Для PC Card возможна обратная совместимость по разъемам “сверху вниз”. Емкость PC Card достигает 4 Гб, скорость – 20 Мб/с при обмене данными с жестким диском.

23.05.2018

Надежный способ хранения данных. Лучшие внешние жесткие диски для надежного хранения информации

С появлением компьютеров очень остро встал вопрос хранения информации, которая изначально подавалась в цифровом виде. И сейчас эта проблема весьма актуальна, ведь те же фотографии или видео хочется сберечь на долгую память. Именно поэтому изначально придется найти ответ на вопрос о том, для долговременного хранения информации служат какие устройства и носители. Также следует в полной мере оценить все их преимущества и недостатки.

Понятие информации и способы ее хранения

В наше время на компьютерах можно встретить несколько основных типов информационных данных. Наиболее распространенными формами являются текстовые, графические, аудио, видео, математические и другие форматы.

В самом простом варианте для хранения информации служат жесткие диски компьютеров, на которые пользователь сохраняет файл изначально. Но это только одна сторона медали, ведь для того, чтобы эту информацию просмотреть (извлечь), нужна как минимум операционная система и соответствующие программы, которые по большому счету тоже представляют собой информационные данные.

Интересно, что в школах на уроках информатики при выборе правильного варианта ответа на такие вопросы часто встречается утверждение, что, мол, для долговременного хранения информации служит оперативная память . И школьники, не знакомые со спецификой и принципами ее работы, считают это верным ответом.

К сожалению, они ошибаются, поскольку в ОЗУ хранится только информация о запущенных в данный момент процессах, а при их завершении или перезагрузке системы оперативная память полностью очищается. Это похоже на принцип действия некогда популярных детских игрушек для рисования, когда на экране сначала можно было что-то нарисовать, а потом встряхнуть игрушку, и рисунок исчезал, или когда учитель стирает с классной доски текст, написанный мелом.

Как информация сохранялась раньше

Самый первый метод сохранения информации в виде наскальных рисунков (кстати, графика) известен еще с незапамятных времен.

Намного позже с появлением речи сохранение информации стало представлять собой процесс, так сказать, передачи из уст в уста (мифы, легенды, былины). Письменность привела к тому, что стали появляться книги. Не забывались и картины или рисунки. С появлением технологий фотографии, записи звука и видео, на информационном поле появились соответствующие носители. Но все это оказывалось недолговечным.

Устройство для долговременного хранения информации: основные требования

Архивное хранение. В данном случае предполагается хранение важной информации в течение длительного времени при обеспечении быстрого доступа к ней, что диктует вполне определенные требования к технологиям хранения и оборудованию, в частности, длительное хранение больших объемов информации в неизменном виде. Всем этим условиям отвечают роботизированные библиотеки оптических дисков .

Надо отметить, что в большинстве европейских стран и США необходимость архивного хранения ключевой для бизнеса информации закреплена на законодательном уровне. Во всем мире принято около 25 тыс. директив, в том числе постановления правительств и отдельных министерств Германии, Италии, США, Великобритании и других стран, требующих сохранять данные по финансовым транзакциям, биржевым сделкам, медицинским исследованиям и страховым выплатам на протяжении пяти-десяти лет.

Законодательные нормативы хранения данных активно разрабатываются и в нашей стране. Планируемое вступление России в ВТО является мощным катализатором этого процесса. В ближайшее время многие компании законодательно обяжут хранить данные в течение длительного срока , тем что им придется модернизировать свои системы хранения. Поэтому общемировые темпы роста рынка архивных накопителей в России наверняка будут существенно превышены.

ОСОБЕННОСТИ АРХИВНОГО ХРАНЕНИЯ

Первое и самое важное требование к электронному архиву - исключение физической возможности удалить или изменить данные как по неосторожности, так и по злому умыслу. Иначе говоря, информационный носитель должен обеспечивать однократную запись при многократном чтении (True Write Once Read Many, True WORM). Как следствие, защита данных от удаления должна быть не программной, а аппаратной. Кроме того, к ключевым требованиям относятся долговечность хранения и высокая емкость носителя. Это позволяет существенно снизить совокупную стоимость владения системой (TCO) и удовлетворить запросы к емкости хранения со стороны крупнейших компаний, в том числе предприятий государственного и промышленного сектора.

Из перечисленных условий следует, что ни массивы RAID, ни ленточные накопители справиться с задачей архивного хранения данных не могут. Несмотря на это, в России основная часть информационных ресурсов хранится на жестких дисках или массивах RAID. Жестким дискам доверяют даже информацию, которая требует долговечного и надежного хранения. Между тем сам принцип работы жесткого диска подразумевает постоянное механическое движение, что предполагает сбои в работе устройства и периодические потери информации. Гарантий работоспособности жесткого диска в течение десятилетий производители не дают. Доверяя самые ценные данные массивам RAID , пользователи подчас не придают значения тому факту, что технология RAID была создана для восполнения ненадежности и недолговечности жесткого диска.

Схожие вопросы возникают и при попытке построить архивное хранилище данных на основе ленточных накопителей: недолговечность носителя вынуждает периодически переносить данные со старой ленты на новую. Кроме того, лента нуждается в обслуживании - если она не используется, ее необходимо регулярно перематывать, чтобы не допустить размагничивания. Эта технология имеет другие недостатки, в частности, невозможен прямой доступ к произвольному файлу на ленте.

Для решения задачи архивного хранения данных был разработан новый класс специализированных устройств - архивные накопители. Эти роботизированные библиотеки оптических дисков под управлением особого программного обеспечения позволяют построить надежную систему хранения для поддержки автоматического управления жизненным циклом информации.

СТАТИСТИКА ОТКАЗОВ ЖЕСТКИХ ДИСКОВ

Компания Google Inc. провела независимый анализ статистики отказов жестких дисков . Накопленная база данных (более 100 тыс. экземпляров HDD) по своим размерам многократно превосходит любое другое подобное исследование, которое было опубликовано.

Результаты наглядно демонстрируют неэффективность использования жестких дисков в системах долговременного архивного хранения: совокупный процент отказов жестких дисков уже к концу четвертого года эксплуатации достигает 25% (см. Рисунок 1). Как следствие, системы на базе жестких дисков должны обладать избыточностью, поддерживать инфраструктуру переноса и резервного копирования , а также подвергаться частому сервисному обслуживанию. Этим объясняется высокая общая стоимость владения архивами, основанными на жестких дисках.

Для построения крупных систем хранения информации существенно, что в многодисковом массиве (более 10 жестких дисков) продолжение работы без технического обслуживания становится маловероятным уже через несколько лет после начала эксплуатации (см. Таблицы 1 и 2), причем более половины сбоев не могут быть предсказаны с помощью современных встроенных технологий прогнозирования отказов (SMART).

Даже при постоянном обслуживании, резервировании и замене дисков в системе пользователи должны учитывать, что, согласно статистике, более трети всех HDD выходят из строя на пятом году эксплуатации. С учетом морального старения это ведет к значительным затруднениям в обеспечении своевременной замены. Таким образом, для снижения риска потери данных наиболее целесообразной становится полная замена приводов после трех-четырех лет эксплуатации, что влечет за собой дополнительные расходы.

НАДЕЖНОСТЬ ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ОПТИЧЕСКИХ НАКОПИТЕЛЯХ

По оценке Enterprise Strategy Group (ESG), из всех существующих технологий оптимальной для долговременного хранения данных являются роботизированные накопители на оптических дисках (библиотеки DVD/BD), при использовании которых совокупная стоимость хранения информации значительно ниже, чем в случае альтернативных технологий.

Неизменность данных, хранящихся на оптических носителях, гарантируется на физическом уровне, так как процесс записи представляет собой необратимое изменение структуры диска в результате кристаллизации аморфного слоя, что соответствует стандарту однократной записи True WORM. Хранящиеся данные невозможно стереть или изменить - они доступны только для чтения.

Самым распространенным типом оптического носителя , применяемым для современных архивных накопителей, являются диски DVD . Производители DVD выпускают диски со специальным твердым покрытием, что гарантирует сохранность информации и полностью соответствует международному стандарту ЕСМА, при этом срок службы носителей превышает 30 лет.

Таким образом, оптические технологии обеспечивают следующие преимущества:

Они гарантируют исключительно надежное хранение данных в течение десятилетий;

Спецификация True WORM поддерживается на физическом уровне, так как в процессе записи происходит необратимое изменение агрегатного состояния вещества;

Емкость одного носителя уже сейчас составляет 50 Гбайт. Это позволяет создавать хранилища данных значительного объема и наращивать их при необходимости;

Технология Blu-ray Disk предоставляет произвольный доступ к данным, причем скорость позиционирования лазерной головки на диске такая же, как у жестких дисков.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для подтверждения срока службы дисков их образцы подвергаются тестированию по методу искусственного старения. Диски будут соответствовать стандарту, если для 95% образцов прогнозируемый срок годности превысит 30 лет.

В процессе испытаний определяются показатели ошибок чтения дисков. Если соответствующие критические уровни оказываются превышены, то ошибки чтения становятся невосстановимыми и образец приходит в негодность, после чего рассчитывается время наработки до отказа. На основе полученных результатов определяется время окончания срока годности при нормальных условиях.

Во время тестирования диски помещаются в специальную камеру с повышенной температурой, при этом процессы диффузии в носителе активизируются, что имитирует естественное старение материала. Кроме того, диски подвергаются испытаниям в условиях высокой влажности, агрессивных сред, влияния микроорганизмов и пыли, механических воздействий.

Сначала работоспособность диска измеряется при высокой температуре. В каждом последующем эксперименте температура понижается на 50C и доводится до 600C. С каждым шагом срок работоспособности диска увеличивается. Данные для комнатной температуры апроксимируются, исходя из формы получившейся кривой работоспособности. Так, для поликарбонатной подложки срок годности дисков при комнатной температуре достигает 133 лет.

Специальное твердое покрытие обеспечивает длительную сохранность записанной на DVD информации благодаря лучшей защите от царапин. Это подтверждают испытания на тестере HEIDON-14: царапины наносятся стальным шариком диаметром 7 мм с нетканой подкладкой при скорости 1000 мм/мин (см. Рисунок 2). Кроме того, антистатический компонент покрытия быстро снимает статическое электричество с поверхности диска и предотвращает прилипание пыли при его использовании и хранении (соответствующие испытания проводились в за-пыленной камере в течение 24 ч.). Маслоотталкивающая поверхность снижает риск потери данных, если кто-то случайно дотронется до поверхности диска, и облегчает стирание отпечатков пальцев (см. Рисунок 3). DVD с твердым покрытием полностью соответствует стандартам по всем эксплуатационным характеристикам и сохраняет высокую стабильность в ходе испытаний при повышенной температуре и влажности (температура 800С, относительная влажность 90%).

Испытания, проведенные ассоциацией ECMA International, подтверждают, что роботизированные библиотеки на основе сертифицированных дисков DVD с твердым покрытием обеспечивают надежное хранение архивных данных в течение 30 лет и полностью удовлетворяют стандартам архивного хранения информации.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ХРАНЕНИЯ

Проблема архивного хранения становится все более актуальной по мере увеличения объемов сохраняемых данных, нарастающих лавинообразно. В мировом масштабе количество архивной информации растет гораздо быстрее, чем всей прочей информации. При этом быстрый доступ требуется только к 20-30% информации. К 2010 г. общий ее объем достигнет одного зетабайта, т.е. 1021 байт.

На данный момент DVD позволяет хранить 9,4 Гбайт на одном носителе, а накопители, основанные на технологии Blu-ray, - до 50 Гбайт на одном диске BD. В ближайшие годы планируется увеличить емкость серийно выпускаемых оптических дисков до 100 Гбайт, а в дальнейшем и до 200 Гбайт (см. Рисунок 4). Это сделает оптические технологии еще более доступными.

Важное значение имеет преемственность технологий: современные оптические накопители поддерживают компакт-диски, выпущенные
25 лет назад. В дальнейшем форм-фактор оптических дисков не изменится, что позволяет рассчитывать на совместимость оптических дисков с накопителями будущего.

ТЕХНОЛОГИЯ BLU-RAY

Современная оптическая технология Blu-ray обеспечивает высокую плотность архивирования на носителях емкостью 25 или 50 Гбайт каждый, в перспективе достижима емкость 100 и даже 200 Гбайт. Односторонние носители могут иметь один или несколько слоев записи по 25 Гбайт каждый, поддерживать однократную (BD-R) и повторную (BD-RE) запись и обеспечивать высокоэффективную коррекцию ошибок по секторам. Диск Blu-ray имеет диаметр 120 мм и поверхность с твердым покрытием.

Дисководы Blu-ray совместимы по чтению/записи с носителями CD/DVD. Технология поддерживается всеми основными производителями дисководов и носителей, а также файловой системой UDF. Современные накопители Blu-ray обеспечивают скорость записи информации 2х (72 Мбит/с) и скорость считывания 5х (для однослойных носителей).

ПРИМЕНЕНИЕ АРХИВНЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ

Архивные накопители применяются в инфраструктуре информационной системы предприятия, когда необходимо длительное, надежное хранение данных (см. Рисунок 5). Управляющее программное обеспечение осуществляет автоматическую миграцию данных из сети или с сервера по заранее определенным правилам. Подсчитано, что примерно 80% данных, хранящихся на носителях первого уровня, не требуют частого обращения, а 20% из них никогда не будут востребованы. Такие данные разумно хранить на оптических архивных накопителях, освободив тем самым дорогостоящее дисковое пространство массива RAID.

При выборе системы архивного хранения следует отдать предпочтение оптическим технологиям DVD и BD. Только они обеспечивают выполнение всех требований, предъявляемых к хранилищу, включая такие параметры, как высокая надежность и долговременность хранения, аутентичность и неизменяемость данных, быстрый произвольный доступ к данным, высокая емкость носителей, возможность расширения. Оптические технологии проверены десятилетиями и тысячами инсталляций по всему миру.

Игорь Корепанов - директор по маркетингу компании «Электронный Архив ». С ним можно связаться по адресам: и http://www.elar.ru .

«Кто владеет информацией, тот владеет миром» сказал великий китайский философ Конфуций еще 3000 лет назад. А ведь поступающую информацию необходимо было где-то хранить, обобщать, найти в нужное время и вовремя использовать. С начала это были наскальные плиты и стены, где древние люди рисовали, потом это были глиняные доски, береста, папирус, бумага, виниловые диски, магнитная лента, перфокарты, дискеты, диски и на конец, жёсткий диск.
Но когда жёсткий диск расположен в системном блоке, он всегда подвержен различным видам опасности, которые могут привести к потере записанной информации. И это связано с перепадами напряжения и перегревом. Да и сам характер информации может быть такой, который не всегда нужен в реальном времени, но он всё равно актуален для хозяина. Каталог семейных фоток, любимая музыка, а ещё и фильмы, которые, естественно, скачены с бесплатно торрента. Такую информацию выгодно хранить не в винчестере, а на внешнем жёстком диске. И с собой носить можно, и всегда под рукой, и меньше опасности потерять сведения.
Намечалась у меня командировка в одну из южных республик России сроком на 1 год. Естественно, Я пошёл купить внешний жесткий диск , чтобы скинуть на него фото семьи, друзей, любимые концерты рок-групп, ну и конечно фильмы, много фильмов! Основными критериями было вместимость в 1 ТБ, скорость передачи соответствующая, ну и прочность. В результате консультаций с менеджером в магазине мною был выбран HDD-накопитель «Western Digital WDBBJH0010BBK».

В ходе эксплуатации данного девайся выяснились его достоинства: заявленной скорости соответствует. Поддержка USB 3.0-2.0: замечательно работает с любыми стандартами. Дизайн: не огромный, с округленными краями, верхняя и нижняя поверхность не оставляет следов от пальцев. Шум: для меня он тихий. Вибрация: умеренная (для меня не сильная), резиновые подножки на дне снижают вибрацию на 80%. Всеядность: телик принял диск без проблем, компьютер тоже его принял без проблем.

Однако, в дальнейшем стали проявляться, вроде бы незначительные, но всё таки существенные недостатки. И главный – это наличие своего сетевого шнура. Вот представьте, у каждого из вас на рабочем месте дома, или в офисе в сетевой фильтр подключены: монитор, системный блок , активные колонки, принтер, модем, роутер, ещё какая-нибудь очень нужная и требуемая электропитания хрень. А для моего внешнего диска места нет. При этом, другая ближайшая розетка через 5 метров в противоположенной стене. Подключили, работаем, а шнур через полкомнаты висит – спотыкаемся! Далее, при работе девайса стал слышан шум, появилась вибрация. Конечно, когда в комнате работает телек, есть люди, на это не обращаешь внимания, но если остался один – все эти звуки начинают не по детски раздражать! Да и размеры диска стали вызывать недоумение – всё-таки он большой. На ЖК-монитор не поставишь, а на рабочем столе мешается, USB-шнур короткий, сетевой шнур протянут.
Не секрет, что командировка для мужика – это отдушина. А командировка на 1 год - это с начало полная отдушина, а потом напряги. Так как мы не святые, то и проводили свободное от работы время в совместном просмотре очередного нового шедевра Голливуда с употреблением спиртосодержащих напитков различной крепости. Так вот, в один из таких свободных дней мой внешний диск задевает рукой весёлый товарищ, и девайс с высоты 1,5 метра падает на пол. Хотя высота была не большая, но Я уже напрягся! Вроде бы ленолиум, вроде бы высота небольшая. Начинаю с уверенностью подключать диск. Компьютер и телек при подключении его не видят. В надежде починить, Я снял внешний кожух и к моему большому удивлению внутри обнаружил стандартный жёсткий диск, родственники которого вставляются в системный блок. Зачем «Western Digital» делает из стандартных внешних дисков переносной? Это для меня до сих пор осталось секретом.

Личные попытки запустить диск ни к чему не привели. Передав девайс своим товарищам из отдела «К» МВД (занимаются компьютерными преступлениями) в надежде, что те починят, последние также не смогли восстановить не то, что работоспособность диска, а даже информацию на нём. Оказалось, что при падении у него отделилась часть считывающего механизма и была механически повреждена поверхность самого диска. Вот так были потеряны для меня семейные фото, любимая музыка и шедевры голливудского кинопрома. А так же 57 ГГб качественной порнухи.
Учитывая горький опыт использования предыдущего жёсткого диска и проведя незначительное время в интернете, Я сделал выбор покупки в пользу внешнего жесткого диска 1Tb Western Digital My Passport Essential Silver (WDBEMM0010BSL).

Его достоинства: внешний накопитель большой емкости с малым энергопотреблением; модель автоматически включается и отключается вместе с компьютером, а после нескольких минут бездействия переходит в режим ожидания, что позволяет применять накопитель, как со стационарными компьютерами , так и с ноутбуками. В комплекте имеется внешний блок питания.

Внешний жесткий диск 1Tb Western Digital My Passport Essential Silver (WDBEMM0010BSL) имеет стильный и эргономичный корпус, малые размеры и вес, что позволяет переносить его в маленькой сумке или кармане. Он оказался удобным и надежным вспомогательным жестким диском . Просто подключить его к порту USB . На 1 Тб памяти можно сохранить огромное количество файлов, не экономя место.
И как видно основные отличия от предыдущего жёсткого диска – меньшие размеры, большая скорость передачи, отсутствие своего сетевого шнура питания и самое главное – высокая надёжность изделия при физическом воздействии . Данный девайс полностью сопрягается со всеми техническими устройствами , работает без сбоев. Но одно напрягает – в нем также имеется вращающийся элемент, И если уронить, то возникает большая вероятность потери хранящейся информации.

Слава богу, что технический прогресс не стоит на месте, и поэтому уже сейчас в продаже выставлены внешние твердотельные SSD жёсткие диски. Эти накопители сделаны на кремнии, как флеш-памяти. А там ломаться не чему, так как движущихся частей нет. Ни высокая температура, ни вода, ни давление не смогут уничтожить информацию. Кроме того – малые размеры, высокая скорость передачи информации, большой срок её хранения (производители уверяют, что до 1000 лет). Единственный недостаток этих SSD накопителей – их дороговизна. Но это пока.
Особенно, в изготовлении SSD-накопителей преуспела компания «Samsung». Такие внешние накопители , как Samsung MZ-7PD256BW и Samsung MZ-7TE1T0BW
в конце 2013г. и в начале 2014 г. занимают лидирующие позиции по своим характеристикам, главные из которых быстродействие, надёжность и долговечность. Они сберегут и сохранят информацию. С ними точно можно владеть миром как сказал древний философ Конфуций.

2013-08-26T11:45:39+00:00

Андрей Самков

Как жаль, что лето подходит к концу! Наверняка вы накопили целый чемодан летних впечатлений – у кого-то был выпускной из школы или вуза, кто-то провел потрясающий отпуск на райском пляже, кто-то женился, у кого-то родился малыш. Фотографии и видеозаписи таких событий хочется сохранить в первозданном виде надолго, чтобы пересматривать много лет спустя. Как же обезопасить свои «цифровые воспоминания» от потери? Давайте разбираться.

Хранение на компьютере

Очевидно, что это самый ненадежный способ сохранения данных, но, увы, большинство из нас поступает именно так. Особенно опасно выглядят в этом смысле ноутбуки. Судите сами: мы их носим с собой везде, порой подключаемся к самым разным сетям, как проводным, так и беспроводным. А значит, наш ноутбук всегда находится в «зоне риска».

Мы можем его разбить, у нас его могут украсть, как не печально об этом думать. А «беспорядочные сетевые связи» приводят к тому, что наш переносной компьютер постоянно ходит под угрозой заражения вирусами, троянами и прочими компьютерными инфекциями (и надежный антивирус , к сожалению, не является 100-процентной гарантией, ибо борьба вирусописателей с вирусоборцами идет непрерывно с переменным успехом).

И совсем не к чему, если к проблемам с переставшим функционировать компьютером, мы бы еще получили проблемы с потерей ценной информации.

Оптические диски

Внешние диски не стоит держать постоянно подключенными к компьютеру: не секрет, что даже самые лучшие из компьютеров время от времени выходят из строя. Особенно опасно, когда поломка связана с блоком питания или системой питания , в этом случае поврежденная компонента грозит «унести с собой в могилу» все, что будет подключено к компьютеру, в том числе и ваш драгоценный электронный архив.

При этом не стоит и прятать жесткий диск в шкаф на годы: дело в том, что информация на нем хранится в виде намагниченных областей, и эта намагниченность может (и будет) со временем теряться, проще говоря, диск будет размагничиваться, а данные, соответственно, теряться. Так что раз в несколько месяцев жесткий диск все же следует подключать к компьютеру, чтобы он восстановил намагниченность своих «блинов».

Определение 1

Устройство, предназначенное для записи и хранения информации, называется носителем информации.

Пример 1

Примеры носителей: глиняная табличка, бумага, человеческая ДНК, $USB-Flash$ память.

Рассмотрим устройства хранения информации, называемые также запоминающими устройствами (ЗУ).

К основным параметрам запоминающих устройств относятся:

• информационная ёмкость (бит);
• потребляемая мощность;
• время хранения информации;
• быстродействие.

ЗУ делятся на внешние и внутренние устройства.

Внешние устройства хранения информации

Определение 2

Внешними являются устройства хранения информации, которые можно отсоединить от ПК и перенести на другой.

Главный недостаток: низкая скорость работы в отличие от внутренних устройств. Внешняя память предназначена для длительного хранения данных.

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) уходят в прошлое. Выполнены в виде дискет двух форматов: $5.25""$ или $3.5""$. Максимальная емкость дискет формата $5.25"" – 1,2$ Мб, в настоящее время не используются. Максимальная емкость дискет формата $3,5"" – 2,88$ Мб, но самым распространенным форматом были дискеты емкостью $1,44$ Мб.

Главное достоинство: является скорость обработки информации.

Оперативная память (Random Access Memory – RAM, Оперативное Запоминающее Устройство – ОЗУ) – устройство хранения информации и программ, которые управляют процессом обработки информации.

Информация хранится в оперативной памяти только во время работы ПК (пока компьютер включен).

Рисунок 14.

Кэш-память (Cash) – устройство хранения информации с очень коротким временем доступа к данным, встроенное в микросхему. Стандартный размер $256$ Кб или $512$ Кб, в мощных компьютерах до $1$Гб и выше.

Рисунок 15.

CMOS-память (Complementary Metal – Oxide Semiconductor) – устройство для длительного хранения информации о конфигурации и настройке ПК (например, о дате, времени, паролях), в том числе и при выключенном питании ПК. Выполнена в виде специальной электронной схемы со средним быстродействием и очень низким энергопотреблением. Питается $CMOS$-память от специального аккумулятора (батарейки), который установлен на материнской плате. Это полупостоянная память.

Рисунок 16.

BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода-вывода) – постоянная память, в которую данные занесены при ее изготовлении.

$BIOS$ содержит функции для управления устройствами ПК, их тестирования при включении питания и осуществления начального этапа загрузки операционной системы ПК. В $BIOS$ содержится также программа настройки конфигурации компьютера, с помощью которой можно установить некоторые характеристики устройств ПК.

Предложен принципиально новый способ хранения, записи и считывания информации. Вместо пластикового CD-диска используется кварцевый диск. Информация наносится лазером не на поверхность, а в обьем диска слоями, а также записывается так называемыми нанорешетками, благодаря чему в одной точке записывается не один, а несколько (до пяти) бит данных. Принципиально новый метод записи информации обеспечивает ее сохранность на миллионы и даже миллиарды лет.

Описание:

Учеными предложен принципиально новый способ хранения, записи и считывания информации. Вместо пластикового CD-диска используется кварцевый диск.

Принципиально новый метод записи информации обеспечивает ее сохранность на миллионы и даже миллиарды лет.

Способ записи на кварце отличается от записи на CD-диске тем, что информация наносится лазером не на поверхность, а в обьем диска слоями, а также записывается так называемыми нанорешетками, благодаря чему в одной точке записывается не один, а несколько (до пяти) бит данных.

Данный тип памяти называется многоуровневой объёмной памятью. В результате объем записанных данных получается в несколько раз больше. На таком диске возможно хранить информацию порядка терабайта информации (1 Тбайт = 1024 Гбайта). Для примера, на подобном диске можно будет записать около 500 фильмов или более 200 000 архивных документов. Так, архив Госфильмофонда России насчитывает 70 тысяч наименований кинолент, а значит они все поместятся на 140 компакт-дисках вместо огромных архивных хранилищ с пленкой .

Кроме того кварцевый диск отличается высокой степенью устойчивости к высоким давлениям (до 4000 Н) и температурам (до 900 0 С) - способен пережить пожар без потери информации. Не страшно ему также и электромагнитное излучение.

Современные носители информации живут максимум 10-20 лет, после чего информацию необходимо переписывать на другой носитель. Информацию с кварцевых дисков уже не понадобится переписывать.

Импортные аналоги ограничены по срокам (до 1000 лет), стоимости и неустойчивы к пожарам и высоким давлениям .

Принцип метода записи:

Под действием фемтосекундного лазерного излучения в оксидных стеках кварцевого стекла формируются высокостабильные структуры – нанорешетки, обладающие эффектом двулучепреломления света. Каждая нанорешетка является питом информации – точкой, несущей данные. Такие точки модифицируют падающее на них излучение считывателя в нескольких измерениях, что позволяет кодировать несколько бит данных в одной точке (5D-формат).

Преимущества:

– вечное хранение информации,

– устойчивость к высоким температурам,

– устойчивость к высоким давления,

– возможность хранить большой объем информации (терабайты информации),

– устойчивость к электромагнитному излучению.

Применение:

Долговременное архивное хранение данных для:

– государственных архивов,

– государственных библиотечных фондов,

– медицинских учреждений,

– организаций ОПК.