1 / 21

ΗΜΥ 007 – Τεχνολογία Πληροφορίας Διάλεξη 1 4

ΗΜΥ 007 – Τεχνολογία Πληροφορίας Διάλεξη 1 4. Μέθοδοι Αποθήκευσης Πληροφορίας. T ΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ. Περίληψη. Θέματα για σήμερα: Μέθοδοι Αποθήκευσης μεγάλης χωρητικότητας: Μαγνητικά μέσα Σκληρός δίσκος, δισκέτα

karis
Download Presentation

ΗΜΥ 007 – Τεχνολογία Πληροφορίας Διάλεξη 1 4

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ΗΜΥ 007 – Τεχνολογία ΠληροφορίαςΔιάλεξη 14 Μέθοδοι ΑποθήκευσηςΠληροφορίας TΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ

  2. Περίληψη Θέματα για σήμερα: • ΜέθοδοιΑποθήκευσης μεγάλης χωρητικότητας: • Μαγνητικά μέσα • Σκληρός δίσκος, δισκέτα • Οπτικά μέσα • Οπτικός δίσκος (compact disc – CD) • Ψηφιακός ευέλικτος δίσκος (Digital Versatile Disc –DVD) • Μέσα από ημιαγωγά ύλικά (solid state storage) • Μνήμη αναλαμπής (Flash memory)

  3. Υλικό Αναφοράς • Cyganski, D., Orr, A. O., and Vaz, R. F., Information Technology Inside and Outside, Prentice Hall, 2001 • Κεφ. 17, σελίδες 236-243 • Βοηθητική Μνήμη - Αποθηκευτικά Μέσα, Ευάγγελος Τριανταφύλλου και Ελισάβετ Γεωργιάδου http://www.go-online.gr/training/pdfs/E1/E1_kef2_math2.pdf (σελίδες 7 – 14) • How Blu-ray Discs Work http://electronics.howstuffworks.com/blu-ray.htm • How DVDs Work http://entertainment.howstuffworks.com/dvd.htm • How CDs Work http://entertainment.howstuffworks.com/cd.htm • How Removable Storage Works http://computer.howstuffworks.com/removable-storage.htm

  4. Τα πρώτα μέσα αποθήκευσης • Μαγνητική ταινία • Εύκολη και φθηνή τεχνολογία • Αντοχή μέσου αποθήκευσης 10-20 χρόνια • Αρχικά για αναλογική ηχογράφηση ήχου (φωνής και μουσικής) – πιο μεγάλη ευελιξία από το δίσκο φωνογράφου • Για ηχογράφηση βίντεο • Για αποθήκευση δεδομένων στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές (Η/Υ) • Αρχικά Η/Υ χρησιμοποιούσαν και διάτρητο (μηχανογραφικό) δελτίο (punch card)

  5. Μαγνητική Ταινία Τρόπος λειτουργίας: • Η μαγνητική ταινία αποτελείται από μία πλαστική ταινία καλυμμένη με μαγνητικό υλικό • Η ταινία περνά κάτω από ένα ηλεκτρομαγνήτη • Κατά την ηχογράφηση το ηχητικό σήμα προκαλεί ροή ηλεκτρικού ρεύματος μέσα στον ηλεκτρομαγνήτη • Ο ηλεκτρομαγνήτης μαγνητίζει το υλικό της ταινίας ανάλογα με την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος δηλ. ανάλογα με το ηχητικό σήμα ηλεκτρομαγνήτης ταινία Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο

  6. Ψηφιακά Μαγνητικά Μέσα Αποθήκευσης • Λειτουργούν όπως η αναλογική μαγνητική ταινία • Αποθηκεύονται μόνο δύο μαγνητικά επίπεδα για τα δύο δυαδικά ψηφία • Με την ψηφιακή τεχνολογία η χωρητικότητα αποθήκευσης αυξήθηκε πάρα πολύ • Εύκαμπτος δίσκος ή δισκέτα (floppy disk) - χωρητικότητα 1,44 MB, χαμηλή αξιοπιστία • δισκέτα Zip - χωρητικότητα 750 MB. Χρησιμοποιεί μαγνητικό υλικό καλύτερης ποιότητας από της floppy δισκέτας • σκληρός δίσκος - χωρητικότητα αρκετών GB(π.χ. 500GB) • Φορητοί σκληροί δίσκοι (microdrive 340 ΜΒ, Jaz drive 1-2 GB, Pockey drive 20 GB, και περισσότερα)

  7. Σκληρός Δίσκος

  8. Οπτικός Δίσκος (CD) • O οπτικός δίσκος CD (Compact Disc) πρωτοπαρουσιάστηκε στις αρχές της δεκαετίας του '80 (1982) για την αποθήκευση ψηφιακού ήχου. • Η χωρητικότητα του Audio-CD είναι 747 ΜΒ. • Μπορεί να αποθηκεύσει 74 λεπτά μουσικής: (44.100 δείγματα /sec / channel) * (2 bytes / δείγμα) * 2 channels= 176.400 bytes / sec (176.400 bytes / sec ) * 74 min * 60 sec /min = 783.216.000 bytes = 747 MB 1MB = 220 bytes • Αυτά τα bytes είναι πολύ μικρά, για να χωρούν σε ένα CD με διάμετρο 12 cm και πάχος 1.2 mm. • Τα bytes είναι αποθηκευμένα σε σπιράλ μήκους 5 km και πλάτους 0.5 μm. Ή απόσταση μεταξύ των tracks είναι 1.6 μm

  9. Οπτικός Δίσκος (CD) • To CD αποτελείται από ένα λεπτό φιλμ αλουμινίου τοποθετημένο μεταξύ δύο στρωμάτων πλαστικού • Με ειδικό λέιζερ η ψηφιακή πληροφορία αποθηκεύεται σε κοιλότητες (“pits”) που έχουν πολύ μικρές διαστάσεις: πλάτος 0.5 μm, min μήκος 0.83 μm και πάχος 125 nm • Ο οπτικός δίσκος είναι πολύ αξιόπιστος ως αποθηκευτικό μέσο. Γενικά δεν φθείρεται και διατηρεί τα δεδομένα του ανεξάρτητα από το πόσες φορές θα διαβαστεί.

  10. CD Player / Burner • Υπάρχει ένας μηχανισμός για να γυρνά το CD και ένας άλλος μηχανισμός που σπρώχνει το λέιζερ • Η ταχύτητα περιστροφής του δίσκου αλλάζει συνεχώς έτσι ώστε να διαβάζονται 75 blocks /sec(κάθε block περιέχει 2352 bytes δεδομένα χρήστη)

  11. Οπτικός Δίσκος (CD) • Το CD χρησιμοποιείται και για αποθήκευση άλλων ψηφιακών δεδομένων εκτός του ήχου. • Το CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) είναι το βιομηχανικό πρότυπο του CD για αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων για υπολογιστές. Η χωρητικότητα του φτάνει τα 650 ΜΒ. • Σε κάθε block του CD-ROM υπάρχουν 12 bytes για συγχρονισμό, 4 bytes για το header, 2048 bytes για τα δεδομένα του χρήστη και 288 bytes για αναγνώριση και επιδιόρθωση σφαλμάτων (Error Detection and Correction Codes - EDC/ECC) • CD-ROMs χρησιμοποιούν access codes για την προστασία τους από πειρατική χρήση της αποθηκευμένης πληροφορίας.

  12. CD-ROM Πρωτόκολλα Minutes per disc6374 Sectors per second7575 Sectors per minute4,5004,500 Bytes per sector 2,0482,048 (EDC/ECC)* Sectors per disc283,500333,000 Bytes per disc580,608,000681,984,000 Disc capacity553.71 MB650.39 MB * EDC/ECC = Error Detection and Correction Codes

  13. Άλλοι τύποι οπτικών δίσκων • Εκτός από τα CD-ROM, υπάρχουν και άλλοι τύποι οπτικών δίσκων:  • ο CD-R (Recordable), στον οποίο, μπορείτε να γράψετε πληροφορίες, αλλά μόνο μια φορά, με την κατάλληλη συσκευή εγγραφής δίσκων στον υπολογιστή σας. Το CD-R αντί να έχει το φιλμ αλουμινίου έχει ένα ειδικό αντανακλαστικό υλικό με βαφή. Όταν το λέιζερ κάψει την βαφή σε ένα σημείο τότε δεν αντανακλά το φως και συμπεριφέρεται σαν μια λακκούβα του Audio-CD. • ο CD-RW (ReWritable), στον οποίο, με μια συσκευή εγγραφής επανεγγράψιμων δίσκων, μπορείτε να γράψετε και να σβήσετε πληροφορίες πολλές φορές, ακριβώς όπως συμβαίνει με τη δισκέτα. Αποτελείται από ειδικό υλικό που συμπεριφέρεται διαφορετικά όταν θερμανθεί σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

  14. Άλλοι τύποι οπτικών δίσκων • Tο DVD (Digital Versatile Disc), από τα νεότερα οπτικά μέσα αποθήκευσης, το οποίο έχει ελάχιστη χωρητικότητα 4,38 GB Όπως και στην περίπτωση των δίσκων CD, υπάρχουν δίσκοι DVD-R που εγγράφονται μόνο μια φορά, καθώς και επανεγγράψιμα DVD-RW. • Νέα τεχνολογία δίσκων:Blu-Ray και HD-DVD (ξεπερασμένο) • Ένας δίσκος DVD μπορεί να διαβαστεί μόνο από οδηγούς DVD, ενώ ένας δίσκος CD μπορεί να διαβαστεί και από οδηγούς CD-ROM και από οδηγούς DVD.

  15. Ψηφιακός ευέλικτος δίσκος(Digital Versatile Disc - DVD) • Πρωτοπαρουσιάστηκε στην αγορά το 1997 για την αποθήκευση ψηφιακού βίντεο • Αρχικά ονομαζόταν Digital Video Disc • Πολύ παρόμοιος με το CD αλλά έχει πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα από το CD (7 – 25 περίπου φορές μεγαλύτερη ανάλογα με το είδος του DVD) • Μπορεί να αποθηκεύσει μία ταινία κωδικοποιημένη με πρωτόκολλο συμπίεσης MPEG-2 και επίσης άλλων ειδών πληροφορίες: • 135 min video • Ήχος (soundtrack) σε 8 γλώσσες • Υπότιτλους σε 32 γλώσσες • Ή 8 ώρες ψηφιακού ήχου CD ποιότητας • Χρησιμοποιεί λέιζερ με μήκος κύματος 635 / 650 nm (κόκκινο) • Έχει λακκούβες μικρότερου μεγέθους • => χωράει περισσότερα tracks

  16. DVD Ψηφιακό βίντεο ποιότητας DVD: Πρότυπο NTSC • Έχει εικόνες με διαστάσεις 720 x 480 pixels • 29,97 frames / sec Πρότυπο PAL / SECAM • Έχει εικόνες με διαστάσεις 720 x 576 pixels • 25 frames / sec Με 12 bits / pixel => (720 x 576 pixels / frame) x (12 bits / pixel) x (25 frames / sec) = 124,416 x 106 bits /sec Το MPEG δίνει λόγο συμπίεσης περίπου 36:1 => 3,500,000 bps => Χωρεί 135-160 λεπτά video ανάλογα με πόσα soundtracks συνοδεύουν το video.

  17. DVD • Μπορεί να έχει 2 στρώματα ημιαντανακλαστικού υλικού με πληροφορίες σε κάθε πλευρά του • Επειδή το δεύτερο στρώμα δεν αντανακλά όσο καλά όπως το πρώτο, η χωρητικότητα δεν διπλασιάζεται (4,7 + 3,8 = 8,5 x 109 bytes) • Το λέιζερεστιάζεται για να διαβάσει το κάθε στρώμα ξεχωριστά • Όλα τα DVD players μπορούν να διαβάσουν δίσκους με δύο στρώματα

  18. Τύποι DVD DVD-ROMCapacity (109 bytes) single sided, one layer4.7 single sided, two layers8.5 double sided, one layer per side9.4 double sided, two layers per side17 1 GB = 230 bytes => 4,7 x 109 bytes = 4.38 GB

  19. Σύγκριση DVD και CD και Blu-Ray • CharacteristicDVD CD Blu-Ray • Disc Diameter120 mm120 mm 120mm • Disc Thickness1.2 mm1.2 mm 1.2 mm • Laser Technology Red Infrared Blue (635/650 nm)(780 nm) (405nm) • Minimum Pit Size 0.40 μm0.83 μm 0.15 μm • Track Spacing0.74 μm1.60 μm 0.32 μm • Layers1, 2, or 41 1, 2* • Capacity per Layer 4.38 GB0.64 GB 23.28 GB • Maximum Capacity 4.38-15.90 GB0.64 GB 46.56GB * 2 layers για την ώρα 1 GB = 230 bytes => 4.38 GB = 4,7 x 109 bytes

  20. Μέσα αποθήκευσης από ημιαγωγά υλικά (Solid state storage) • Μνήμη αναλαμπής (Flash memory) • Κατασκευάζεται από ημιαγωγό υλικό • Δεν έχει μηχανισμό που κινείται • Χρησιμοποιείται σε μικρές συσκευές • Ψηφιακές κάμερες • PDAs • Τύποι • CompactFlash: 8 MB – 4 GB • όπως αρχικά ορίστηκε το πρότυπο, ενώ τώρα υπάρχουν κάρτες έως και 64 GB • ο πιο ταχύς τύπος αλλά και ο πιο μεγάλος σε μέγεθος • Secure Digital: 8 MB – 32 GB • xD: έως 2GB • SmartMedia: 2 MB – 128 MB (ξεπερασμένος τύπος) • Memory Stick: έως 8GB

  21. Στην συνέχεια… • Λειτουργία τηλεφωνικών δικτύων

More Related