Оптическая память — урок. Информатика, 7 класс.

В лазерных дисководах CD-ROM и DVD-ROM используется оптический принцип записи и считывания информации.

 

В процессе записи информации на лазерные диски для создания участков поверхности с различными коэффициентами отражения применяются различные технологии: от простой штамповки до изменения отражающей способности участков поверхности диска с помощью мощного лазера.

 

Информация на лазерном диске записывается на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью.

Обрати внимание!

При соблюдении правил хранения (в футлярах в вертикальном положении) и эксплуатации (без нанесения царапин и загрязнений) оптические носители могут сохранять информацию в течение десятков лет.

В процессе считывания информации с лазерных дисков луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается.

Так как поверхность лазерного диска имеет участки с различными коэффициентами отражения, то отраженный луч также меняет свою интенсивность (логические \(0\) или \(1\)).

Затем отражённые световые импульсы преобразуются с помощью фотоэлементов в электрические импульсы и по магистрали передаются в оперативную память.

Оптические диски

Оптические CD-диски рассчитаны на использование инфракрасного лазера с длиной волны \(780\) нм и имеют информационную ёмкость \(700\) Мбайт.

 

 

 

Оптические DVD-диски рассчитаны на использование красного лазера с длиной волны \(650\) нм.

Они имеют большую информационную ёмкость по сравнению с CD-дисками (\(4,7\) Гбайт) за счёт меньшей ширины и более плотного размещения оптических дорожек.

 

 

DVD-диски могут быть двухслойными (ёмкость \(8,5\) Гбайт), при этом оба слоя имеют отражающую поверхность, несущую информацию.

 

В \(2006\) году на рынок поступили оптические диски (HD DVD; Blue Ray), информационная ёмкость которых в \(3 — 5\) раз превосходит  информационную ёмкость DVD-дисков за счёт использования синего лазера с длиной волны \(405\) нанометров.

 

Обрати внимание!

На лазерных CD-ROM (CD – Compact Disk, компакт-диск) и DVD-ROM (DVD – Digital Video Disk, цифровой видеодиск) дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна, что отражено во второй части их названий: ROM (Read Only Memory — только чтение).

Производятся такие диски путем штамповки и имеют серебристый цвет.

 

 

 

Существуют CD-R и DVD-R-диски (R – recordable, записываемый), которые имеют золотистый цвет. Информация на такие диски может быть записана, но только один раз.

 

 

На дисках CD-RW и DVD-RW (RW – ReWntable, перезаписываемый), которые имеют «платиновый» оттенок, информация может быть записана многократно.

 

 

 

Для записи и перезаписи на диски используются специальные CD-RW и DVD-RW-дисководы, которые обладают достаточно мощным лазером, позволяющим менять отражающую способность участков поверхности в процессе записи диска. Такие дисководы позволяют записывать и считывать информацию с дисков с различной скоростью.

3.4. Оптическая память. 3. Оптическая обработка информации. Введение в оптоэлектронику

3. 4.1. Постоянная оптическая память с последовательным способом записи и считывания информации

3.4.2. Оперативная оптическая память

3.4.3. Принципы голографической записи информации

Достоинства оптических модуляторов, дефлекторов, управляемых транспарантов и других элементов систем оптической обработки информации не могут в полной мере реализоваться без адекватных устройств оптической памяти с большой емкостью, плотностью и скоростью записи, малым временем поиска (выборки), высокой долговечностью и надежностью хранения информации.

Как отмечалось выше, оптический транспарант, у которого модулирующая среда даже малое время может сохранять после прекращения внешнего воздействия отличный от равновесного состояния оптический параметр, по существу является устройством оперативной памяти (для многих случаев достаточна длительность хранения информации всего 10

-8—10^-9 с). Ниже, кроме запоминающих устройств (ЗУ) такого типа, будут рассмотрены устройства долговременной (постоянной, архивной) памяти.

Создание оптических ЗУ продиктовано тем, что используемая в электронных устройствах магнитная память сталкивается с серьезными трудностями в связи с возрастающими требованиями, предъявляемыми к системам обработки информации. Кроме кардинального увеличения плотности и скорости записи, существенного уменьшения габаритов, веса и стоимости, устройства оптической памяти позволяют производить параллельную запись и выборку двумерных массивов информации. Тем не менее в оптических ЗУ используют оба способа записи — как параллельный, так и последовательный. Хотя оптические ЗУ допускают запись информации непосредственно в аналоговой форме, ниже будут рассматриваться также устройства с записью в цифровой двоичной форме, что обеспечивает большую точность, помехозащищенность, универсальность записи.

3.4.1. Постоянная оптическая память с последовательным способом записи и считывания информации

Упрощенная структурная схема записи информации последовательного типа при помощи сканирующего луча лазера приведена на рис. 3.9. Чтобы обеспечить высокую плотность записи, излучение лазера стараются сфокусировать в пятно как можно меньших размеров (из-за дифракции эти размеры не могут быть меньше длины волны излучения и обычно близки к 1мкм). Промодулированный необходимым образом луч направляют через объектив на запоминающую среду, а его геометрическое положение задают оптическим двухкоординатным дефлектором. В наиболее простом случае в качестве такой среды используют серебряно-галоидные эмульсии, нанесенные на прозрачную подложку. Фотоэмульсии, обеспечивающие, разумеется, постоянную (нереверсивную) память, имеют высокую разрешающую способность (тысячи линий на миллиметр) и высокую энергетическую чувствительность 10

-4 — 10^-6 Дж/см (для различных типов фотоэмульсии). После проявления и фиксирования изображение проецируют при помощи считывающего объектива на детектор излучения, например на матрицу фотоприемников. Источником света при этом служит сканирующий луч того же лазера (модулятор при считывании открыт).

Поиск сред для оптической памяти с оптимальным сочетанием чувствительности, разрешающей способности и других характеристик привел к использованию кроме фотоэмульсии многих других материалов, в частности фоторезисторов. Все эти материалы требуют обработки с использованием жидкостей, причем достаточно длительной, в лучшем случае—единиц секунд (для некоторых резисторов возможна «сухая» термообработка при температуре 150 — 200^оС).

Побитовую запись информации можно осуществлять прожиганием (проплавлением) при помощи сфокусированного лазерного луча сквозных отверстий размером около 1 мкм в тонких (~0,05 мкм) слоях Pt, Bi, Rh, As, Cr и других веществ, нанесенных на прозрачную, например полиэфирную, основу. Достоинство такой записи, считывание которой может производиться тем же лазером, но с меньшей интенсивностью луча, чтобы не повредить запись, — большое значение отношения сигнал/шум, высокая надежность и большой срок службы. Еще один способ записи в виде кодированной последовательности импульсов состоит в создании микро углублений или пятен (питов) на поливинилхлоридной или полиметакрилатной пластине с нанесенным на ее поверхности слоем теллура (20 — 40 мкм), как легкоплавкого материала, сильно поглощающего инфракрасное излучение.

Наконец, в металлическом слое можно формировать микробугорки. В этом случае используют тугоплавкие материалы (Ti, Pt), а в качестве диэлектрического подслоя — хорошо испаряемый материал. Под действием лазерного луча металлическая пленка не выжигается и не проплавляется, а в результате испарения подслоя в соответствующем месте образуется выпуклость. Пленку с записанной информацией покрывают слоем прозрачного материала, который предназначен прежде всего для защиты носителя информации от повреждений и гарантирует большой срок службы. Если защитный слой относительно толстый (как обычно и делается), инородные частицы, царапины и другие микродефекты на его поверхности оказываются не в фокусе считывающего объекта и, следовательно, слабо искажают сигнал.

Запоминающая пленочная структура может быть укреплена или нанесена на вращающемся диске из стекла, кварца, ситалла или полимера. Информацию записывают на дорожках с шагом 1,5 — 2 мкм, что при диаметре диска 30 см позволяет записывать более 1·10¹⁰ бит информации. Такой емкости достаточно для кодирования 20 — 30-минутной цветной телепрограммы, или нескольких десятков тысяч страниц машинописного текста, что сравнимо с информацией «Большой Советской Энциклопедии».

Трудности использования оптических дисков связаны с необходимостью точной юстировки лазерной головки и носителя информации. Надежное считывание практически невозможно без специальной сервосистемы, обеспечивающей точное слежение и следование сканирующего луча по информационной дорожке. Очевидно, что для того, чтобы при записи метки на диске не «размазывались» из-за его вращения, импульсы излучения лазера должны быть достаточно короткими (~1·10^-8 с). Фотоприемник, используемый при считывании, должен обладать высоким быстродействием (10^-8 — 10^-9 с).

Сравнение магнитной и оптической памяти свидетельстует о несомненных преимуществах последней. Оптическую память отличают высокое качество записи и воспроизведения при намного большем сроке службы (механический контакт считывающего устройства с носителем информации отсутствует), большая плотность записи, длительный срок хранения (десятки лет вместо 1 г при магнитной записи) и намного меньшая стоимость.

Недостаток рассмотренных устройств оптической памяти — однократность записи; изготовление копий, разумеется, возможно. Для тиражирования записи с первичного оптического диска (без защитного покрытия) методами гальванотехники изготовляют металлический оригинал, а из него в нужном количестве прессуют пластмассовые копии. На вторичные диски со стороны записи наносят пленку с высокой отражательной способностью (алюминий), а поверх него—прозрачный защитный слой. Используемые для высококачественного звуковоспроизведения оптические диски малого диаметра (11,5 — 12см) называют компакт-дисками. Подобным образом возможно также тиражирование дисков для видеовоспроизведения.

3.4.2. Оперативная оптическая память

Устройства оперативной памяти, в отличие от рассмотренных выше, должны обладать реверсивностью, т. е. после кратковременного стирающего воздействия быть готовыми к записи новой информации. Свойства используемой среды не должны изменяться при большом числе циклов запись—стирание и позволять за как можно короткое время производить запись и стирание информации.

В ЗУ оперативной оптической памяти используют многие физические эффекты, в частности, применяют рассмотренные ранее устройства Фототитус, ПРОМ, а также структуры фотопроводник — ЖК, фотопроводник — сегнетоэлектрическая ЦТСЛ-керамика и многие другие.

Возможны устройства оптической памяти, использующие запись на фотохромных материалах — веществах, поглощение которых обратимо изменяется под действием оптического излучения непосредственно, т. е. без какого-либо проявления. Среди большого числа фотохромных материалов достаточно широкое распространение получили полимеры, силикатные стекла, щелочно-галоидные кристаллы (КС1, NaF, CaF и т. д.). При фотохромном процессе вещество, поглощая кванты света, переходит из исходного состояния в фотоиндуцированное, характеризуемое изменением оптического пропускания в другой спектральной области. Для записи и считывания информации, следовательно, требуется излучение с различной длиной волны (например, 0,2 — 0,4 мкм при записи и 0,4 — 0,7 мкм при считывании).

Обратный переход в исходное состояние совершается самопроизвольно, но может заметно ускориться под действием света, поглощаемого в фотоиндуцированном состоянии, поэтому при считывании световая энергия должна быть на несколько порядков выше, чем при записи.

Время хранения записанной информации различно для разных материалов: от 1·10^-6 с до нескольких лет. Для фотохромных материалов характерны малые времена записи (~1·10^-8 с) и высокая разрешающая способность (~3000 лин/мм). Запись можно производить в различных плоскостях фотохромного материала, причем переход от одной плоскости к другой осуществляется изменением фокусного расстояния записывающего и считывающего объективов. Несмотря на некоторую потерю оптического контраста, удается использовать для записи множество слоев, что приводит к огромной объемной плотности записи.

В устройствах памяти, основанных на магнитооптических эффектах, используют слои ферромагнитных материалов с большой коэрцитивной силой, способных надолго сохранять намагниченность после выключения внешнего магнитного поля. В тонком слое такого материала под действием излучения лазерного луча происходит локальный нагрев и, если при этом температура превысит точку Кюри, вектор намагниченности скачком изменяется. Вращение плоскости поляризации прошедшего через слой считывающего света (эффект Фарадея) оказывается разным в предварительно освещенных и неосвещенных участках. Считывание можно осуществить и отраженным светом, используя уже упомянутый магнитооптический эффект Керра.

Для стирания информации, записанной ферромагнитным слоем, его нагревают световым импульсом или каким-либо другим способом в присутствии магнитного поля, в результате чего восстанавливается его первоначальное магнитное состояние. Хотя при считывании информации в рассматриваемых случаях используют магнитооптические эффекты, такой способ записи принято также называть термомагнитным. Среди подходящих материалов для термомагнитной записи хорошо изучен марганцевый висмут MnBi, имеющий температуру Кюри примерно 360^оС, достаточно хорошее разрешение (10³ лин/мм), малое время записи (~1·10^-8 с), большой срок хранения записанной информации, а также ресурс работы. В качестве запоминающего материала в магнитооптических дисках используют сплавы MnA1Ge, MnCuBi, оксиды лантаноидов (например, ЕuО и др.), висмутосодержащие гранаты, а также аморфные пленки Tb_1-хFe_x и соединения на их основе (с добавлением кобальта, хрома, кадмия, гадолиния и др.).

Пленки Tb_1-хFe_x являются ферримагнетиками, т. е. магнитные моменты атомов тербия и железа ориентированы антипараллельно, и в определенном интервале х в пленке возникает анизотропия с осью, перпендикулярной плоскости пленки. Запись, считывание и стирание информации производят практически так, как и в случае устройства памяти на основе MnBi. Достоинство аморфных пленок Tb_1-хFe_x состоит в отсутствии эффектов рассеяния на границах зерен, в отличие от поликристаллического MnBi или других подобных материалов. Температура Кюри Tb_1-хFe_x зависимости от х изменяется в пределах 40 — 140^оС, разрешение — более 1·10⁴ лин/мм, время цикла запись — стирание — около 1·10^-8 с. Информационная емкость магнитооптических дисков диаметром 30 см составляет 10⁹ — 10¹⁰ бит.

На локальном нагреве лазерным лучом основывается запись в халькогенидных стеклах, содержащих серу, теллур, мышьяк и другие элементы (например, As — Se, Sb — S, As — Sb — S, As — Bi — S, Ge — S, Те — Ge — As и т. п.). Однако механизм памяти в этом случае другой. При превышении температуры расстеклования, но ниже точки плавления, происходит фазовый переход из аморфного состояния материала в кристаллическое, в результате чего изменяется показатель преломления света, что и используют при считывании информации. Переход пленки в аморфное состояние (стирание) производят нагревом до температуры плавления и последующим быстрым охлаждением. Запись на таких пленках, как и при термомагнитной записи, сохраняется длительное время, энергетическая чувствительность примерно такая же, разрешение превышает 1·10 лин/мм, однако оптическое пропускание стекол может достигать ~~80% ( 1·10^-3 для MnBi). Для реверсивной записи применяют также получаемый вакуумным испарением аморфные пленки ТеОх(х=1,1÷1,2). Под действием лазерного луча происходит фототермический переход, в результате чего заметно изменяются оптическое пропускание и отражение пленки. Работающие на этом принципе оптические диски позволяют производить многократную перезапись (например, музыкальных программ) вплоть до 1·10^-6 раз.

Работа быстродействующих многоканальных транспарантов, обладающих реверсивной памятью, может основываться на элементе, предложенном в начале 80-х годов и названном трансфазором. В этом устройстве используют оптическую нелинейность материала, проявляющуюся в изменении коэффициента преломления при увеличении интенсивности падающего света. В трансфазоре световой пучок направляют на плоско параллельную пластинку из нелинейного кристалла, образующую интерферометр Фабри — Перо, роль зеркал в котором могут играть либо естественные (отполированные) грани кристалла, либо нанесенные на них тонкие полупрозрачные металлические пленки. Толщину пластинки выбирают такой, чтобы при низких интенсивностях света, когда кристалл можно считать линейным, разность фаз лучей, многократно отражающихся от зеркальных граней, была равна нечетному числу π и интенсивность пучка на выходе была малой (Ф_вых=0). Такое условие нарушается в области больших световых потоков (вполне достижимых при использовании ОКГ), когда значение п, а значит, и оптическая длина пути начинают возрастать. Это вызывает увеличение интенсивности света внутри резонатора, что, в свою очередь, приводит к еще большему возрастанию п и т. д. Устройство скачкообразно переходит в состояние с пропусканием, близким к единице.

На практике на трансфазор направляют два лазерных луча. Один из них имеет постоянную интенсивность Ф_пост соответствующую низкому пропусканию, но близкую к пороговому состоянию. Небольшая подсветка другим лучом (Ф_упр) переключает трансфазор в состояние с максимальным Ф_вых. За счет Ф_пост такое состояние может поддерживаться как угодно долго, а при отключении Ф_пост кристалл скачкообразно переходит в исходное состояние, т. е. он уже не пропустит второго луча Ф_упр. Таким образом, трансфазор является оптически бистабильным элементом, который можно рассматривать как оптический аналог электронного транзистора.

Трансфазор переключается намного быстрее, чем транзистор. Действительно, быстродействие трансфазора ограничено временем установления светового поля внутри резонатора, а оно по порядку величины равно hn/с, т. е. при толщине пластинки h=10 мкм составляет ~1·10^-13 с. Во всяком случае работа трансфазора в пикосекуцдном диапазоне (10^-12 с) вполне реальна. Его поперечные размеры ограничены сечением лазерного пучка, т. е. трансфазор может быть таким же миниатюрным, как и транзистор. При использовании в качестве материала для трансфазора, например, сурьмянистого индия или моноселенида галлия энергия переключения составляет всего 1·10^-15 Дж при мощности постоянной предпороговой подсветки ~10 мВт. Трудности на пути реализации устройств на базе трансфазоров связаны с тем, что используемые для этого материалы требуют охлаждения.

В устройствах оперативной памяти могут использоваться и другие эффекты и материалы (см. д 3.3).

3.4.3. Принципы голографической записи информации

Голографическая память основывается на записи интерференционной картины, образованной в результате сложения световой волны, отраженной от объекта или прошедшей через него (объектной волны), и когерентной волны, идущей непосредственно от источника света (опорной волны). Если зафиксированную картину (голограмму) затем осветить тем же опорным источником, расположенным относительно нее точно так же, как и при записи, то в результате взаимодействия опорной волны с голограммой в пространстве образуется волна, восстанавливающая изображение объекта, совпадающее с ним по форме и пространственному положению (обязательно требование для используемых световых потоков — их когерентность).

Важно, что голограмма, в отличие от фотографического снимка, фиксирует не только распределение амплитуд, но и распределение фаз объектной волны относительно опорной. Информация о соотношении фаз объектной и опорной волн отражается рисунком и частотой полос интерференционной картины, а об амплитуде — ее контрастом. При помощи голограммы, таким образом, восстанавливается амплитудно-фазовое распределение волнового поля, т. е. создается копия объектной волны, а не только светоконтрастная характеристика объекта, как при обычном фотографировании. Этим объясняется чрезвычайно высокая информационная емкость голографического способа записи информации.

Поскольку при записи свет от каждой точки объекта падает на всю поверхность голограммы, каждый малый ее участок способен восстановить изображение объекта, хотя и с меньшим соотношением сигнал/шум и с потерей разрешения мелких деталей. Поэтому на качество записи голограммы слабо влияют различные дефекты — пятна, пылинки, царапины и т. п. Это обусловливает высокую надежность и помехозащищенность голографической записи. Количественную характеристику, отражающую способность голограммы трансформировать опорную волну в восстановленное изображение, называют дифракционной эффективностью и определяют как отношение мощности светового потока в восстановленном изображении к мощности светового потока в восстанавливающей волне.

Часто голограммы регистрируют на фотопластинках, причем различные участки фотопластинки можно использовать для записи разных голограмм. Минимальные размеры этих участков теоретически определяются дифракционными явлениями, однако на практике плотность записи оказывается заметно меньшей.

Оптическая схема голографической записи (рис. 3.10) обычно включает в себя светоделитель (например, полупрозрачное зеркало), который устанавливают на пути лазерного луча, освещающего записываемый объект и об

Оптическая память

Скрыть

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Описание слайда:

Оптическая память

2 слайд Описание слайда:

ОПТИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ
В процессе записи информации на оптические диски для создания участков поверхности с различными коэффициентами отражения применяются различные технологии: от простой штамповки до изменения отражающей способности участков поверхности диска с помощью мощного лазера.
Информация на лазерном диске записывается на одну спиралевидную дорожку, начинающуюся от центра диска и содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью.
В процессе считывания информации с оптического диска луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается. Так как поверхность оптического диска имеет участки с различными коэффициентами отражения, то отраженный луч также меняет свою интенсивность (логический 0 или 1).

3 слайд Описание слайда:

ОПТИЧЕСКИЕ ДИСКИ
CD- и DVD-диски
Оптические CD –диски рассчитаны на использование инфракрасного лазера с длиной волны 780 нм и имеют информационную емкость 700 Мбайт.
Оптические DVD-диски рассчитаны на использование красного лазера с длиной волны 650 нм и имеют информационную емкость от 4,7 Гбайт (однослойные DVD-диски ) до 8,5 Гбайт (двухслойные DVD-диски).
Оптические диски HD DVD и Blu-Ray рассчитаны на использование синего лазера с длиной волны 405 нм и имеют информационную емкость в 3-5 раз превосходящую информационную емкость DVD-дисков.
Однослойные и двухслойные DVD-диски
HD DVD

4 слайд Описание слайда:

ОПТИЧЕСКИЕ ДИСКИ
На дисках CD –ROM и DVD-ROM хранится информация, записанная на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна.
На дисках CD–R и DVD±R информация может быть записана только раз.
На дисках CD –RW и DVD-RW информация может быть записана и стерта многократно.

5 слайд Описание слайда:

ОПТИЧЕСКИЕ ДИСКОВОДЫ
Оптические CD- и DVD-дисководы используют лазер для чтения или записи информации
Скорость чтения/записи информации зависит от скорости вращения диска.
Первые CD-дисководы были односкоростными и обеспечивали скорость считывания информации 150 Кбайт/с.
Современные CD-дисководы обеспечивают в 52 раза большую скорость чтения и записи CD-R (до 7,8 Мбайт/с).
Запись CD-RW дисков производится на меньшей скорости, поэтому CD-дисководы маркируются тремя числами «скорость записи CD-R» × «скорость записи CD-RW» × «скорость чтения» (например, 40×12×48)

6 слайд Описание слайда:

ОПТИЧЕСКИЕ ДИСКОВОДЫ
Первые DVD-накопители обеспечивали скорость считывания информации примерно 1,3 Мбайт/с. были односкоростными и обеспечивали скорость считывания информации 150 Кбайт/с.
Современные DVD-дисководы обеспечивают в 16 раз большую скорость чтения (21 Мбайт/с), в 8 раз большую скорость записи DVD±R дисков и в 6 раз большую скорость записи DVD±RW дисков.
DVD-дисководы маркируются тремя числами (например, 16×8×6).

Курс профессиональной переподготовки

Педагог-библиотекарь

Курс повышения квалификации

Курс профессиональной переподготовки

Библиотекарь

Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВнеурочная деятельностьВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник: Все учебники

Выберите тему: Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Проверен экспертом

Общая информация

История внешних носителей информации

Новиков М. Г.
02.12.2006

Содержание:

Рост емкости внешних носителей информации

Давайте проследим, как с течением времени менялся объём и технология хранения информации на наиболее распространенных сменных носителях.

Условно все сменные носители информации можно разделить на следующие группы:

Принцип действия	Порядок ёмкости	Тип носителя	Ёмкость
Механический (перфорация)	Десятки байт:	Перфокарта 45 или 80 колонная	45 и 80 байт (из них 8 байт служебных)
	неограниченно	Перфолента	(зависит от длинны)
Магнитный	Десятки килобайт:	Магнитный барабан	20K–100K (последние модели до 1 Гб)
	неограниченно	Магнитная лента	(зависит от длинны)
	Сотни килобайт:	Дискета 8 дюймов	80К–1,6М
		Дискета 5,25 дюймов	110К–1,2М
	Единицы мегабайт:	Дискета 3,5 дюйма	720К–2,88М
	Десятки и сотни мегабайт:	ZIP-дискета	100М–250М
Полупроводниковый		Флэш-память	8М–128М (последние модели до 64Г)
Оптический	Сотни мегабайт:	Оптический диск CD	640М–800М (длина волны считывающего лазера — 780 нм (инфракрасный))
	Единицы гигабайт	Оптический диск DVD	4,7Г (длина волны считывающего лазера — 650 нм (красный))
	Десятки гигабайт	Оптический диск BR-DVD (BD-ROM), HD-DVD	54Г (30Г) (длина волны считывающего лазера — 405 нм (фиолетовый))
	Сотни гигабайт	Оптический голографический диск HVD (Красный лазер)	200Г–1,6Т (длина волны считывающего лазера — 650 нм (красный))
	Единицы терабайт	Оптический голографический диск HVD (фиолетовый лазер)	3. 9Т (длина волны считывающего лазера — 405 нм (фиолетовый))
Нано-оптический (атомный)	Терабайты, пэтабайты, эксабайты	В разработке	Терабайты, пэтабайты, эксабайты (длина волны считывающего лазера — 210 нм (ультрафиолетовый))

[Вернуться в начало]

Механическая память (перфорация)

В 1725 году Базиль Бушон (Basile Bouchon) придумывает перфорированную бумажную ленту для записи программы, чтобы упростить изготовления сложных узоров на ткацком станке. Лионский ткач склеивает ленту в петлю и использует свое изобретение для программирования ткацких станков.

В 1728 году Жан-Баптист Фалькон (Jean-Baptiste Falcon) усовершенствует изобретение Бушона. Он заменяет перфорированную ленту карточками, соединенными в цепочку. Это позволяет легко заменять фрагменты программы.

Ткацкие станки Бушона-Фалькона были полуавтоматическими и требовали ручной подачи программы. Громадного успеха в автоматизации добился Жозеф Мари Жаккард (Joseph-Marie Jacquard), французский изобретатель, сын лионского ткача. В 1801 году он создал автоматический ткацкий станок, управляемый при посредстве перфокарт. Наличие или отсутствие отверстий в перфокарте заставляло нить подниматься или опускаться при ходе челнока, создавая тем самым запрограммированный рисунок. Станок Жаккарда был первым массовым промышленным устройством, автоматически работающим по заданной программе. Этот станок был отмечен медалью Парижской выставки, и вскоре только во Франции работало более 10 тысяч таких станков.

Перфокарты ткацких станков Жаккарда:

В 1884 году Herman Hollerith оформляет первый патент на хранение данных на перфокартах.

Среди компьютеров в середине XX века наибольшее распространение в СССР получила 80-колонная перфокарта, представленная ниже. Каждая колонка кодировала 1 байт. 8 байт из 80 были служебными. Также были ещё 45-колонные варианты перфокарт.

По ГОСТу, перфокарте предписывалось быть 187,4 миллиметра в длину и 82,5 миллиметра в ширину. Информация на нее заносилась двумерной матрицей, эдакой таблицей, состоящей, как правило, из 12 строк и 40 или 80 колонок.

Скорость обработки машинных перфокарт достигало 2000 карт в 1 мин. Воспроизведение (считывание) информации осуществлялось с помощью электромеханических считывателей или фотоэлементами. За рубежом применялись также перфокарты с 90, 40 и 21 колонкой с 6, 12 и 10 строками соответственно.

Как разновидность перфорированных носителей, применялись также перфорированные бумажные ленты. Большую систематизированную коллекцию перфокарт можно посмотреть на http://www.cs.uiowa.edu/~jones/cards/

[Вернуться в начало]

Магнитная память

Впервые мысль о том, что намагничивание может быть использовано для записи звука, была высказана неким Оверлингом Смитом в 1888 г. Описанное Смитом устройство имело все отличительные признаки магнитофона: магнитный носитель информации, механизм для его подачи и магнитную головку.

В 1898 году датчанин Вальдемар Пульсен создал и запатентовал телеграфон — аппарат для магнитной записи звука. Он представлял собой медный цилиндр, обмотанный тонкой стальной проволокой и движущийся вдоль него электромагнит. в 30-е годы 20 века в Германии вместе с идеей использовать для записи не проволоку, а ленту с напылённым на нее магнитным порошком.

В 1932 году австрийский ученый G. Taushek изобретает «Drum memory» — цилиндрическую память.

В 1952 году, в качестве внешнего носителя информации, в вычислительной машине IBM Model 701 впервые использовали магнитную ленту . Магнитная лента называлась Model 726. Первая магнитная лента могла содержать 1,4 Мбайт данных. Плотность ленты составляла 800 бит/дюйм, и была рассчитана на 9-дорожечную запись. Скорость считывания составляла 7500 байт/секунду, если учитывать также скорость ленты – 75 дюймов/сек. Лента была разработана компанией 3М (в последствии Imation). Примерно в это же время были изобретены и магнитные барабаны.

В 1962 году фирма IBM выпустила первые устройства внешней памяти со съемными дисками.

В 1967 компания IBM изобретает первую дискету. Гибкие диски фирма IBM стала разрабатывать после создания этой же фирмой в 1956 первого жесткого диска. 13 сентября 1956 года IBM начала поставки первого жесткого диска с произвольным доступом. Это устройство носило название RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control — «Метод учета и контроля с произвольным доступом»). Размером RAMAC был с приличный шкаф весом больше тонны. Объем памяти – 5 Мб. В состав накопителя входило 50 дисков диаметром 24 дюйма (61 см), которые вращались со скоростью 1200 об/мин. Головки чтения и записи поочередно подводились к каждому диску с помощью сервопривода. В среднем, время доступа в RAMAC составляло 0,6 секунды, скорость передачи данных могла достигать 9 Кбайт/с. Покрытие пластин было сделано из оксида железа. Опытный образец первой дискеты представлял собой диск без защитного конверта. После многочисленных доработок в 1971 году, компания IBM поставила на рынок 8-дюймовые гибкие диски, которые состояли из простого гибкого пластмассового диска, покрытого окисью железа и помещенного в картонный конверт.

На фотографии ниже представлены дискеты без защитных конвертов:

Появилось великое множество всевозможных магнитных и магнитооптических дисков, перечислять которые я не буду.

[Вернуться в начало]

Полупроводниковая память

В 1984 году появилась Flash-память (Flash Erase EEPROM). Первый вариант флэш-памяти был разработан компанией Toshiba, и только в 1988 году сходное решение представила компания Intel. Главное отличие flash от предшественников состояло в ином способе стирания информации: данные можно было обнулять или в определенном минимальном объеме (чаще всего берется блок размером 256 или 512 байт), или очищать сразу весь чип.

Первыми накопителями на флэш-памяти, появившимися на рынке, были карты ATA Flash. Эти накопители изготавливаются в виде стандартных карт PC Card. Карта имеет встроенный АТА контроллер. Благодаря чему карта при работе эмулирует обычный жесткий диск. Существует три типа PC-CARD ATA (I, II, III). Все они отличаются толщиной (3,3 5,0 и 10,5 мм соответственно). Все типы обратно совместимы между собой — в более толстом разъеме всегда можно использовать более тонкую карту, так как толщина разъемов у всех типов одинакова — 3,3 мм. Наибольшее применение получили карты ATA-flash Type I. Карты работают при напряжении 3,3В и 5В. PC-Card бывают объемом до 2GB. Вследствие больших своих размеров флэш-память этого стандарта не получила широкого применения. В настоящее время практически не используется.

USB-флэш-память (USB-память, «флэшка»), используемая вместо дискет для переноса информации между компьютерами — совершенно новый тип флэш-накопителей, появившийся на рынке только в 2001 г. По форме USB-память напоминает брелок продолговатой формы, состоящий из двух половинок — защитного колпачка и собственно накопителя с USB-разъемом (внутри него размещаются одна или две микросхемы флэш-памяти и USB-контроллер).

[Вернуться в начало]

Оптическая память

В 1972 году фирма Philips впервые представила устройство, в котором такая информация считывалась с прозрачного пластмассового диска оптическим способом. Новый носитель позволял записать 5…7-минутный видеоклип либо высококачественную стереофоническую звукозапись длительностью 70 минут. Запись и считывание осуществлялись в аналоговом виде.

В 1978 году той же фирмой Philips была создана система цифровой оптической звукозаписи с современным компакт-диском в роли носителя.

В 1981 году Philips совместно с фирмой Sony представила доработанную систему цифровой оптической звукозаписи, параметры которой стали мировым стандартом де-факто и в 1982 году были утверждены Международной электротехнической комиссией (МЭК). Эти стандартные параметры таковы: диаметр диска 120 мм; запись в виде непрерывной спиральной дорожки с началом у центра диска; ширина дорожки 1 мкм; шаг спирали 1,6 мкм; запись с постоянной линейной скоростью 1,2…1,4 м/с; поверхностная плотность записи 106 Мбит/см2; скорость считывания информации 2 Мбит/с; модуляция EFM; коррекция ошибок двойным кодом Рида-Соломона с перемежением. Для фиксации информации используется покадровая система записи. Компакт-диск получился настолько удачным и емким, что на него практически сразу же обратили внимание создатели персональных компьютеров. В 1986 году первые CD-ROM начали встраиваться в ПК.

Для пользователя оптические диски являются дешевой но некомпактной альтернативой флэш-памяти. До сих пор широко распространённые оптические носители CD-RW, записываемые инфракрасным полупроводниковым лазером (лазерным светодиодом), в настоящее время вытесняются DVD-RW, записываемые красным полупроводниковым лазером, формат которого был предложен ещё в 1995 году.

Также в настоящее время появляются первые устройства HD-DVD и BR-DVD, использующие фиолетовый полупроводниковый лазер лазер с длиной волны 405 нм.

Разрабатываются также гибридные диски, на которые возможно производить запись сразу в нескольких форматах. Кроме того, скоро ожидается появление голографических оптических дисков (HVD), хранящих страницы информации в объёмных голограммах. О них я уже рассказывал в соответствующей статье.

Существуют также и более отдалённые перспективы развития оптического способа записи. Например, атомно-голографическая запись, описанная у меня на сайте в соответствующей статье.

[Вернуться в начало]

Развитие технологии оптического хранения информации

В таблице, представленной ниже, даны сравнительные характеристики приводов и оптических дисков четырёх распространённых форматов:

Налицо динамика укорачивания длины волны полупроводникового лазера, что позволяет более плотно записывать информацию на оптические диски. Обозначается тенденция к переходу длин волн в ультрафиолетовый диапазон. Так, 17 мая 2006 года японские исследователи из лабораторий NTT Basic Research Laboratories создали ультрафиолетовый светодиод, длина волны которого составляет порядка 210 нм! Это самая короткая длина волны, свет которой может распространяться в воздухе. Это первый шаг к ультрафиолетовым лазерным светодиодам.

Схематично длины волн полупроводниковых лазеров, применяющихся в различных устройствах чтения-записи, можно увидеть на следующем рисунке:

Таким образом, в ближайшее время нам следует ждать голографические диски, информация на которых будет записываться лучом лазерного диода с длиной излучаемой волны порядка 210 нм.

[Вернуться в начало]

Оптическая память — Технологии

В 1972 году фирма Philips впервые представила устройство, в котором такая информация считывалась с прозрачного пластмассового диска оптическим способом. Новый носитель позволял записать 5…7-минутный видеоклип либо высококачественную стереофоническую звукозапись длительностью 70 минут. Запись и считывание осуществлялись в аналоговом виде.

В 1978 году той же фирмой Philips была создана система цифровой оптической звукозаписи с современным компакт-диском в роли носителя.

В 1981 году Philips совместно с фирмой Sony представила доработанную систему цифровой оптической звукозаписи, параметры которой стали мировым стандартом де-факто и в 1982 году были утверждены Международной электротехнической комиссией (МЭК). Эти стандартные параметры таковы: диаметр диска 120 мм; запись в виде непрерывной спиральной дорожки с началом у центра диска; ширина дорожки 1 мкм; шаг спирали 1,6 мкм; запись с постоянной линейной скоростью 1,2…1,4 м/с; поверхностная плотность записи 106 Мбит/см2; скорость считывания информации 2 Мбит/с; модуляция EFM; коррекция ошибок двойным кодом Рида-Соломона с перемежением. Для фиксации информации используется покадровая система записи. Компакт-диск получился настолько удачным и емким, что на него практически сразу же обратили внимание создатели персональных компьютеров. В 1986 году первые CD-ROM начали встраиваться в ПК.

Для пользователя оптические диски являются дешевой но некомпактной альтернативой флэш-памяти. До сих пор широко распространённые оптические носители CD-RW, записываемые инфракрасным полупроводниковым лазером (лазерным светодиодом), в настоящее время вытесняются DVD-RW, записываемые красным полупроводниковым лазером, формат которого был предложен ещё в 1995 году.

Также в настоящее время появляются первые устройства HD-DVD и BR-DVD, использующие фиолетовый полупроводниковый лазер лазер с длиной волны 405 нм.

Разрабатываются также гибридные диски, на которые возможно производить запись сразу в нескольких форматах. Кроме того, скоро ожидается появление голографических оптических дисков (HVD), хранящих страницы информации в объёмных голограммах.

Существуют также и более отдалённые перспективы развития оптического способа записи. Например, атомно-голографическая запись.

Оптическое хранилище — Optical storage

Способ хранения и извлечения компьютерных данных с помощью оптики

IBM определяет оптическое хранилище как «любой метод хранения, который использует лазер для хранения и извлечения данных с оптических носителей». Britannica отмечает, что «использует маломощные лазерные лучи для записи и извлечения цифровых (двоичных) данных». Компакт-диск (CD) и DVD являются примерами оптических носителей .

Обзор

Оптическое хранилище — это хранение данных на оптически читаемом носителе. Данные записываются путем нанесения меток в виде рисунка, который можно считывать с помощью света , обычно это луч лазерного света, точно сфокусированный на вращающемся оптическом диске . Более старый пример оптического хранилища, не требующий использования компьютеров , — это микроформа . Существуют и другие способы оптического хранения данных, и в разработке находятся новые методы. Дисковод оптических дисков представляет собой устройство в компьютере , который может считывать диски CD-ROM или другие оптические диски , такие как DVD — диски и Blu-ray диски. Оптическое хранилище отличается от других методов хранения данных, в которых используются другие технологии, такие как магнетизм , такие как гибкие диски и жесткие диски , или полупроводники , такие как флэш-память .

Оптическое хранилище в виде дисков дает возможность записи на компакт-диск в режиме реального времени. Компакт-диски обладали множеством преимуществ перед аудиокассетами , такими как более высокое качество звука и возможность воспроизведения цифрового звука. Оптические накопители также приобрели значение благодаря своим экологическим качествам и эффективности при высоких энергиях.

Оптическое хранилище может варьироваться от одного привода, считывающего один CD-ROM, до нескольких приводов, считывающих несколько дисков, таких как оптический музыкальный автомат . Отдельные компакт-диски ( компакт-диски ) могут вмещать около 700 МБ ( мегабайт ), а оптические музыкальные автоматы могут вмещать гораздо больше. Однослойные DVD могут вмещать 4,7 ГБ, а двухслойные — 8,5 ГБ. Его можно увеличить вдвое до 9,4 ГБ и 17 ГБ, сделав DVD-диски двусторонними, с читаемыми поверхностями с обеих сторон диска. На HD DVD можно было хранить 15 ГБ в однослойном и 30 ГБ в двухслойном. Диски Blu-ray, которые выиграли войну оптических форматов HDTV , победив HD DVD, могут содержать 25 ГБ для однослойных, 50 ГБ для двухслойных и до 128 ГБ для четырехслойных дисков. Оптическое хранилище включает компакт-диски и DVD-диски, и они очень полезны.

История

В 1985 году New York Times написала об оптических накопителях: «слух не утихает».

Представленный в 1978 году LaserDisc и представленный в 1982 году аудио / музыкальный компакт-диск сделали формат оптического носителя для хранения данных, представленный в 1984 году на торговой выставке, кажущимся возможным.

В 2005 году Питер Дж. Келлер и Майкл Дж. Келли опубликовали патент на оптическое запоминающее устройство в форме записывающего устройства на компакт-диски.

Ассоциация оптических запоминающих устройств ( OSTA ) была международной торговой ассоциацией, созданной для продвижения использования записываемых оптических запоминающих технологий и продуктов.

Смотрите также

Рекомендации

<img src=»//en.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Новая ячейка оптической памяти обеспечивает рекордную плотность хранения данных

Кредит: Петр Краточвиль / общественное достояние

Исследователи продемонстрировали новую технику, которая позволяет хранить больше оптических данных на меньшем пространстве, чем это было возможно ранее на кристалле. Этот метод улучшает ячейку оптической памяти с изменением фазы, которая использует свет для записи и чтения данных, и может предложить более быструю и более энергоэффективную форму памяти для компьютеров.

В Optica , журнале Оптического общества для высокоэффективных исследований, исследователи из университетов Оксфорда, Эксетера и Мюнстера описывают свой новый метод полностью оптического хранения данных, который может помочь удовлетворить растущую потребность в большем количестве компьютерных хранилищ данных.

Вместо использования электрических сигналов для хранения данных в одном из двух состояний — нуле или единице — как в современных компьютерах, ячейка оптической памяти использует свет для хранения информации. Исследователи продемонстрировали оптическую память с более чем 32 состояниями или уровнями, эквивалентными 5 битам. Это важный шаг на пути к полностью оптическому компьютеру, что является долгосрочной целью многих исследовательских групп в этой области.

«Оптические волокна доставляют закодированные в свет данные в наши дома и офисы, но эта информация преобразуется в электронные сигналы, попадая в компьютеры», — сказал руководитель исследовательской группы Хариш Бхаскаран из Оксфорда.«Обеспечивая скорость передачи данных на основе света на печатные платы, на которых работают компьютеры, наша полностью оптическая память может позволить создать гибридный компьютерный чип, который взаимодействует с данными как оптически, так и электрически».

Новая работа является частью большого проекта Fun-COMP для технологии функционально-масштабируемых вычислений, который объединяет академических и промышленных партнеров для разработки новаторских аппаратных технологий.

Запись данных с помощью света

Ячейка оптической памяти использует свет для кодирования информации в материале с фазовым переходом, классе материалов, используемых для изготовления перезаписываемых компакт-дисков и DVD-дисков.Лазер нагревает части материала с фазовым переходом, что заставляет его переключаться между состояниями, в которых все атомы упорядочены или неупорядочены. Поскольку эти два состояния демонстрируют разные оптические показатели преломления, данные можно считывать с помощью света.

Материалы с фазовым переходом могут хранить данные в течение длительного времени, потому что они остаются в неупорядоченном или упорядоченном состоянии до тех пор, пока снова не будут освещены лазерным светом определенного типа, который изначально использовался для записи данных.Сочетание различных соотношений упорядоченных и неупорядоченных состояний в области материала позволяет хранить информацию в виде континуума уровней, а не просто нуля и единицы, как в традиционной электронной памяти.

«Хотя наша команда ранее использовала этот подход к оптической памяти, теперь мы смогли расширить пределы разрешения этой ячейки памяти, сохранив большее количество промежуточных состояний между нулем и единицей», — сказал Натан Янгблад, член исследовательская группа. «Это позволило нам хранить информацию на 34 уровнях, тогда как раньше можно было достичь только 10.«

Исследователи достигли повышенного разрешения с помощью новой технологии, которую они разработали, в которой используется лазерный свет с одним двухступенчатым импульсом — два импульса, соединенные в импульс прямоугольной формы — для точного контроля плавления и кристаллизации материала.

«Вместо того, чтобы нагревать материал с помощью одного лазерного импульса, мы формируем импульс таким образом, чтобы мы могли контролировать температуру материала с течением времени», — сказал Сюань Ли, первый автор статьи.«Это дает возможность регулировать то, как этот материал взаимодействует со светом, и состояние, которого он достигнет после нагрева. Это также значительно ускоряет процесс записи, потому что мы можем изменить состояние материала всего одним лазерным импульсом вместо сотен или тысяч импульсов. требовалось ранее «.

Многоуровневая память

В статье исследователи показали, что они могут использовать свой подход для надежного кодирования данных на 34 уровнях, что больше, чем 32 уровня, необходимых для достижения 5-битного программирования.«Это достижение потребовало точного понимания взаимодействия между светом и материалом, а затем посылки именно того лазерного импульса, который необходим для достижения каждого уровня», — сказал Бхаскаран. «Мы решили чрезвычайно сложную проблему».

Новый метод может помочь преодолеть одно из узких мест, ограничивающих скорость современных компьютеров: связь между процессором и памятью. «Была проделана большая работа по улучшению связи между этими двумя устройствами с использованием оптоволокна», — сказал Бхаскаран.«Однако оптическое соединение этих двух блоков по-прежнему требует дорогостоящих электрооптических преобразований на обоих концах. Наша ячейка памяти может использоваться в гибридной оптико-электрической установке, чтобы исключить необходимость в таком преобразовании на стороне памяти, позволяя сохранять данные и получен оптически «.

Затем исследователи хотят объединить несколько ячеек памяти и индивидуально запрограммировать их, что потребовалось бы для создания рабочего чипа памяти для компьютера. Исследовательские группы тесно сотрудничают с Oxford University Innovation, инновационным отделом университета, для разработки коммерческих возможностей, вытекающих из их исследований фотонных ячеек памяти.Исследователи говорят, что они уже могут очень хорошо воспроизвести устройства, но им потребуется разработать методы обработки светового сигнала для интеграции нескольких ячеек оптической памяти.

---

Чип памяти на основе света — первый в истории постоянное хранение данных

---

Дополнительная информация: ИКС.Ли, Н. Янгблад, К. Риос, З. Ченг, К. Д. Райт, В. Х. П. Пернис, Х. Бхаскаран. «Быстрое и надежное хранение с использованием 5-битной энергонезависимой фотонной ячейки памяти», Optica , 6, 1, 1-6 (2019). DOI: 10.1364 / OPTICA.6.000001 Предоставлено Оптическое общество Америки

Ссылка : Новая ячейка оптической памяти достигает рекордной плотности хранения данных (2018, 20 декабря) получено 14 января 2021 г. с https: // физ.org / news / 2018-12-optic-memory-cell-data-storage-density.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Лучшая оптическая память — выгодные предложения на оптическую память от мировых продавцов оптической памяти

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для приобретения оптической памяти.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как эта лучшая оптическая память в кратчайшие сроки станет одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели оптическую память на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в оптической памяти и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести оптическую память по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Лучшие цены на оптические карты памяти — Отличные предложения на оптические карты от мировых продавцов оптических карт

Отличные новости !!! Вы обратились в нужное место для карт оптической памяти.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эти лучшие карты оптической памяти в кратчайшие сроки станут одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили оптические карты памяти на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в картах оптической памяти и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести оптические карты памяти по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Лучшие оптические очки с памятью — Выгодные предложения на оптические очки с памятью от мировых продавцов оптических очков с памятью

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для приобретения оптических очков с памятью.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эти лучшие оптические очки с памятью скоро станут одними из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели оптические очки с памятью на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в оптических очках с памятью и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести оптические очки с памятью по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Оптические компьютеры

Что такое оптические компьютеры?

В компьютерах, которые мы используем сегодня, для управления электричеством используются транзисторы и полупроводники. Компьютеры будущего могут использовать кристаллы и метаматериалы для управления светом.В оптических компьютерах используются световые частицы, называемые фотонами.

Источник изображения: Викимедиа

Ученые НАСА работают над решением проблемы скорости компьютера, используя свет

Свет движется со скоростью 186 000 миль в секунду. Это 982 080 000 футов в секунду — или 11 784 960 000 дюймов. За миллиардную долю секунды, одну наносекунду, фотоны света проходят чуть меньше фута, не считая сопротивления в воздухе, пряди оптического волокна или тонкой пленке.Подходит для очень быстрого выполнения задач на микроминиатюризированных компьютерных чипах.

Доктор Дональд Фрейзер наблюдает за синим светом лазера используется с электрооптическими материалами

«Полностью оптические компьютеры еще какое-то время в будущем, — говорит доктор Фрейзер, — но электрооптические гибриды стали возможны с 1978 года, когда стало известно, что фотоны могут реагировать на электроны через такие среды, как ниобат лития. Новые достижения производит множество тонких пленок и оптических волокон, которые сделать оптические соединения и устройства практичными.Мы сосредотачиваются на тонких пленках из органических молекул, которые более светочувствительны, чем неорганические.

Organics может выполнять такие функции, как переключение, обработка сигналов и удвоение частоты с использованием меньшей мощности, чем неорганические. Неорганические вещества, такие как кремний, используемые с органическими материалами, позволяют мы используем как фотоны, так и электроны в гибридных системы, что в конечном итоге приведет к полностью оптическому компьютерные системы «

«То, что мы делаем сегодня в лаборатории, приведет к разработка сверхбыстрых, сверхминиатюрных, сверхлегких и недорогих оптических вычислений и устройства и системы оптической связи, — пояснил Фрейзер.

Статья и изображение из: Science @ NASA

Магнитные запоминающие устройства, оптические запоминающие устройства, флэш-память

Магнитные запоминающие устройства

Наиболее распространенным типом запоминающего устройства является магнитное запоминающее устройство. В магнитных запоминающих устройствах данные хранятся на намагниченном носителе. Магнитное хранилище использует различные шаблоны намагничивания по сравнению с намагничивающейся средой для хранения данных.

В основном существует 3 типа магнитных запоминающих устройств, а именно:

1. Дисковые накопители:

Магнитные запоминающие устройства, в основном состоящие из дисков, являются Дисковыми накопителями.Жесткий диск — это дисковый накопитель. Жесткий диск содержит один или несколько дисков, которые работают на очень высокой скорости и покрыты намагничивающейся средой. Каждый диск на жестком диске снабжен головкой READ / WRITE, которая считывает и записывает данные с и на диск.

2. Дисководы:

Дисководы для гибких дисков или гибких дисков — это съемные дисководы. Диски на жестких дисках не предназначены для удаления, но в случае с гибкими дисками, диски можно снимать с дисковода, который называется дисководом гибких дисков или FDD.Дискеты имеют очень небольшую емкость и предназначены для использования в качестве портативного хранилища для передачи данных с одной машины на другую. FDD считывает и записывает данные с дискеты и на нее. Сама дискета покрыта пластиком и тканью для удаления пыли. Дискета не содержит головки чтения и записи, головка диска FDD находится.

3. Магнитная лента:

Магнитные ленты — это те катушки с лентами, которые покрыты намагничивающимися элементами для удержания и записи на них в одном из множества намагничивающих шаблонов хранения данных.Ленточные накопители имеют очень большую емкость хранилища и все еще используются, хотя в персональных компьютерах, серверах и т. Д. Используются жесткие диски или другие современные устройства хранения, ленточные накопители все еще используются для архивирования сотен терабайт данных.

Типы оперативной памяти

Под оптическим хранилищем понимается запись данных с использованием света. Обычно это делается с помощью накопителя, который может содержать съемный диск, и системы, основанной на лазерах, которые могут читать или записывать на диск.Если вы когда-либо использовали DVD-плеер для просмотра фильма, вставляли компакт-диск в плеер для прослушивания музыки или использовали аналогичные диски на своем настольном или портативном компьютере, вы использовали оптический накопитель.

По сравнению с другими типами запоминающих устройств, такими как магнитные жесткие диски, диски, используемые в оптических накопителях, могут быть недорогими и легкими , что облегчает их транспортировку и транспортировку. Они также имеют то преимущество, что являются съемными и , в отличие от дисков в типичных жестких дисках, и они могут хранить гораздо больше информации, чем предыдущие типы съемных носителей, такие как дискеты.

Среди наиболее известных типов оптических запоминающих устройств приводы дисков CD, DVD и Blu-ray, которые обычно используются в компьютерах. Первоначально многие из этих дисков были только для чтения , что означало, что они могли получить доступ к данным только на уже созданных дисках и не могли записывать новое содержимое на существующие или пустые диски. Тем не менее устройства только для чтения, называемые приводами CD-ROM, произвели революцию в сфере домашних и деловых вычислений в 1990-х годах, сделав возможным распространение мультимедийных материалов, таких как игры с богатой графикой, энциклопедии и видеоматериалы, к которым любой мог получить доступ с компьютера.Теперь большинство приводов могут как читать, так и записывать типы оптических дисков, с которыми они совместимы.

Доступны диски, на которые можно записывать один раз, обычно с буквой « R », как в «DVD-R», или на диски, которые можно записывать несколько раз, обычно с буквами « RW ». Подобные диски также можно найти в большинстве современных домашних игровых консолей для чтения игрового программного обеспечения. Накопители компьютеров и игровых систем обычно также могут воспроизводить фильмы и музыку на оптических дисках.Убедитесь, что вы покупаете диски, совместимые с вашими дисками и плеерами.

Также широко доступны автономные проигрыватели для аудио компакт-дисков и ТВ-совместимые проигрыватели для дисков Blu-ray. Приводы и плееры для старых форматов, таких как HD-DVD и LaserDisc, все еще доступны, хотя их может быть труднее найти.

Флэш-память

Флэш-память (известная как флэш-память) — это тип энергонезависимой памяти, которая может быть записана или запрограммирована в единицах, называемых «сектором» или «блоком».«Флэш-память — это EEPROM (, программируемая электронно стираемая постоянная память, ) означает, что она может сохранять свое содержимое при отключении источника питания, но ее содержимое можно быстро стереть и перезаписать на уровне байтов, применив короткий импульс более высокое напряжение. Это называется стиранием вспышки, отсюда и название. Флэш-память в настоящее время слишком дорога и слишком медленная, чтобы служить основной памятью.

Флэш-память (иногда называемая «флэш-памятью») — это отдельная EEPROM, которая может читать по блокам.Обычно размеры блока могут составлять от сотен до тысяч бит. Блок флеш-памяти можно разделить как минимум на два логических подблока.

Флэш-память в основном используется в потребительских запоминающих устройствах и для сетевых технологий. Обычно он используется в мобильных телефонах, USB-накопителях, планшетных компьютерах и встроенных контроллерах.

Флэш-память

часто используется для хранения управляющего кода, такого как базовая система ввода / вывода (BIOS) в персональном компьютере. Когда необходимо изменить (переписать) BIOS, во флэш-память можно записывать блочные (а не байтовые) размеры, что упрощает обновление.С другой стороны, флэш-память не используется в качестве оперативной памяти (ОЗУ), потому что оперативная память должна быть адресуемой на уровне байтов (а не блоков).

Флэш-память

основана на транзисторах с плавающим затвором. Транзисторы с плавающим затвором используются в памяти для хранения небольшого количества информации. Флэш-память используется в устройстве для хранения большого количества песен, изображений, файлов, программного обеспечения, видео в течение длительного периода времени и т. Д.

Историческая флэш-память

В 1980-х годах Флэш-память, изобретенная Фудзио Масуока во время работы в Toshiba.В 1988 году Intel представила микросхему флэш-памяти NOR, имеющую произвольный доступ к ячейкам памяти. Эти микросхемы NOR были подходящей заменой для старых микросхем ПЗУ. В 1989 году компания Toshiba представила усовершенствованную флеш-память NAND. Флэш-память NAND похожа на жесткий диск с большей емкостью для хранения данных. После этого с годами наблюдается быстрый рост флэш-памяти.

Флэш-память

— это электронный чип, который сохраняет сохраненные данные без какого-либо питания. Флэш-память отличается от ОЗУ.ОЗУ является энергозависимой памятью, ей требуется электричество и питание для поддержания своего содержимого. Однако флэш-память не требует питания для хранения данных. Флэш-память использовалась во многих устройствах, таких как SD-карта, Pen-drive (подвижное хранилище), карта камеры и видеокарта, и т. Д. . Флэш-память обеспечивает более быстрый доступ к содержимому данных по сравнению с жестким диском. На жестком диске вращение диска требует времени для его перемещения по конкретному цилиндру, дорожке или сектору. Однако в мгновение ока никакие вращающиеся временные диски не создают препятствий для быстрого доступа.

Типы флэш-памяти

Флэш-память

доступна в двух вариантах: NAND Flash и NOR. И NAND, и NOR флэш-память имеют разную архитектуру и используются для определенных целей.

Флэш-память NAND

Сегодня среда, в которой все устройства требуют высокой плотности данных, более быстрого доступа и экономичного чипа для хранения данных. Память NAND требует меньшей площади чипа, следовательно, большей плотности данных. Память NAND использовала концепцию блока для доступа к данным и их стирания.Каждый блок содержит страницы разного размера, отличные от байтов. MMU (блок управления памятью) помогает NAND на первой странице содержимого или копируется в RAM, а затем выполняется.

Флэш-память NOR

В схеме флэш-памяти ячейки памяти включены параллельно. Он обеспечивает произвольный или последовательный доступ к памяти. Процесс чтения данных для NOR и RAM аналогичен. Мы можем выполнить код прямо из NOR без копирования в RAM. Память NOR идеально подходит для выполнения небольших программ с инструкциями кода.Это относилось к приложениям для хранения кода. Он используется для приложений с низкой плотностью.

Флеш-память

NOR обеспечивает поддержку управления плохими блоками. Плохой блок в памяти обрабатывается контроллерами для улучшения функциональности.

Мы можем использовать комбинацию памяти NOR и NAND. NOR (программное ПЗУ) используется для выполнения инструкций, а NAND используется для энергонезависимого хранения данных.

Ограничение флэш-памяти

Хотя флеш-память дает много преимуществ, все же у нее есть недостаток.

1) Мы можем быстро прочитать или запрограммировать байт за раз, но мы не можем стереть байт или слово. Он может удалять данные блоками за раз.

2) Переворот битов : Проблема с переворачиванием битов чаще возникает в памяти NAND по сравнению с NOR. В Bit Flipping биты меняются местами и создают ошибки. Для проверки и исправления битовых ошибок (EDC / ECC) реализованы коды обнаружения и исправления ошибок.

3) Плохой блок : Плохой блок — это блоки, которые нельзя использовать для хранения.Если система сканирования не может проверить и распознать плохой блок в памяти. Тогда надежность системы снижается.

4) Использование памяти NOR и NAND : NOR прост в использовании.