Переносчик информации. Обзор современных электронных носителей информации

Носитель информации (информационный носитель) – любой материальный объект, используемый человеком для хранения информации. Это может быть, например, камень, дерево, бумага, металл, пластмассы, кремний (и другие виды полупроводников), лента с намагниченным слоем (в бобинах и кассетах), фотоматериал, пластик со специальными свойствами (напр., в оптических дисках) и т. д., и т. п.

Носителем информации может быть любой объект, с которого возможно чтение (считывание) имеющейся на нём информации.

Носители информации применяются для:

• записи;
• хранения;
• чтения;
• передачи (распространения) информации.

Зачастую сам носитель информации помещается в защитную оболочку, повышающую его сохранность и, соответственно, надёжность сохранения информации (например, бумажные листы помещают в обложку, микросхему памяти – в пластик (смарт-карта), магнитную ленту – в корпус и т. д.).

К электронным носителям относят носители для однократной или многократной записи (обычно цифровой) электрическим способом:

• оптические диски (CD-ROM, DVD-ROM, Blu-ray Disc);
• полупроводниковые (флеш-память, дискеты и т. п.);
• CD-диски (CD – Compact Disk, компакт диск), на который может быть записано до 700 Мбайт информации;
• DVD-диски (DVD – Digital Versatile Disk, цифровой универсальный диск), которые имеют значительно большую информационную ёмкость (4,7 Гбайт), так как оптические дорожки на них имеют меньшую толщину и размещены более плотно;
• диски HR DVD и Blu-ray, информационная ёмкость которых в 3–5 раз превосходит информационную ёмкость DVD-дисков за счёт использования синего лазера с длиной волны 405 нанометров.

Электронные носители имеют значительные преимущества перед бумажными (бумажные листы, газеты, журналы):

• по объёму (размеру) хранимой информации;
• по удельной стоимости хранения;
• по экономичности и оперативности предоставления актуальной (предназначенной для недолговременного хранения) информации;
• по возможности предоставления информации в виде, удобном потребителю (форматирование, сортировка).

Есть и недостатки:

• хрупкость устройств считывания;
• вес (масса) (в некоторых случаях);
• зависимость от источников электропитания;
• необходимость наличия устройства считывания/записи для каждого типа и формата носителя.

Накопитель на жёстких магнитных дисках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск – запоминающее устройство (устройство хранения информации), основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала – магнитные диски. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной («парковочной») зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации обычно совмещают с накопителем, приводом и блоком электроники. Такие жёсткие диски часто используются в качестве несъёмного носителя информации.

Оптические (лазерные) диски в настоящее время являются наиболее популярными носителями информации. В них используется оптический принцип записи и считывания информации с помощью лазерного луча.

DVD-диски могут быть двухслойными (емкость 8,5 Гбайт), при этом оба слоя имеют отражающую поверхность, несущую информацию. Кроме того, информационная емкость DVD-дисков может быть еще удвоена (до 17 Гбайт), так как информация может быть записана на двух сторонах.

Накопители оптических дисков делятся на три вида:

• без возможности записи - CD-ROM и DVD-ROM (ROM – Read Only Memory, память только для чтения). На дисках CD-ROM и DVD-ROM хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна;
• с однократной записью и многократным чтением – CD-R и DVD±R (R – recordable, записываемый). На дисках CD-R и DVD±R информация может быть записана, но только один раз;
• с возможностью перезаписи – CD-RW и DVD±RW (RW – Rewritable, перезаписываемый). На дисках CD-RW и DVD±RW информация может быть записана и стерта многократно.

Основные характеристики оптических дисководов:

• емкость диска (CD – до 700 Мбайт, DVD – до 17 Гбайт)
• скорость передачи данных от носителя в оперативную память – измеряется в долях, кратных скорости 150 Кбайт/сек для CD-дисководов;
• время доступа – время, нужное для поиска информации на диске, измеряется в миллисекундах (для CD 80–400 мс).

В настоящее время широкое распространение получили 52х-скоростные CD-дисководы – до 7,8 Мбайт/сек. Запись CD-RW дисков производится на меньшей скорости (например, 32х-кратной). Поэтому CD-дисководы маркируются тремя числами «скорость чтения х скорость записи CD-R х скорость записи CD-RW» (например, «52х52х32»).
DVD-дисководы также маркируются тремя числами (например, «16х8х6»).

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

Флеш-память (flash memory) – относится к полупроводникам электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Благодаря техническим решениям, невысокой стоимости, большому объёму, низкому энергопотреблению, высокой скорости работы, компактности и механической прочности, флеш-память встраивают в цифровые портативные устройства и носители информации. Основное достоинство этого устройства в том, что оно энергонезависимое и ему не нужно электричество для хранения данных. Всю хранящуюся информацию во флэш-памяти можно считать бесконечное количество раз, а вот количество полных циклов записи, к сожалению, ограничено.

У флеш-памяти есть как свои преимущества перед другими накопителями (жесткие диски и оптические накопители) , так и свои недостатки, с которыми вы можете познакомиться из таблицы, расположенной ниже.

Тип накопителя	Преимущества	Недостатки
Жесткий диск	Большой объём хранимой информации. Высокая скорость работы. Дешевизна хранения данных (в расчете на 1 Мбайт)	Большие габариты. Чувствительность к вибрации. Шум. Тепловыделение
Оптический диск	Удобство транспортировки. Дешевизна хранения информации. Возможность тиражирования	Небольшой объём. Нужно считывающее устройство. Ограничения при операциях (чтение, запись). Невысокая скорость работы. Чувствительность к вибрации. Шум
Флеш-память	Высокая скорость доступа к данным. Экономное энергопотребление. Устойчивость к вибрациям. Удобство подключения к компьютеру. Компактные размеры	Ограниченное количество циклов записи

Май 2009

Чем прочнее цифровая техника входит в жизнь офисов, тем активнее они начинают использовать самые разнообразные носители информации . Первыми на рынке товаров для офиса появились дискеты, затем к ним добавились CD- и DVD-диски и теперь уверенно входят в обиход флеш-накопители. Несомненно, в ряде случаев те или иные накопители информации оказываются куда более эффективным, а в некоторых случаях даже незаменимым инструментом работы с различными материалами, что и приводит к росту спроса на данный вид продукции в офисном сегменте и, соответственно, введению в ассортимент и постепенному расширению линейки носителей информации операторами рынка товаров для офиса. О ситуации в этом сегменте компьютерных аксессуаров, особенностях предложения, тенденциях спроса и перспективах развития читайте в нынешнем товарном обзоре.

Общая ситуация

«Носители информации» являются одной из наиболее динамично развивающихся товарных групп: не успели появиться первые дискеты, как производители вывели следующий вид продукции - CD- и DVD-диски, а затем и USB-накопители и карты памяти, внешние жесткие диски. То, что раньше в работе нередко воспринималось как «роскошь», сегодня становится нормой жизни и неизменным ее атрибутом, естественным, как ручка или бумага. Именно поэтому канцелярские компании с недавнего времени стали вводить в свой ассортимент и развивать линейку товаров «Носители информации», хотя справедливости ради надо отметить, что «похвастаться» хорошей подборкой этого вида продукции в ассортименте могут пока далеко не все игроки канцелярско-офисного рынка.

Тем не менее, нарастание интереса к этой группе товаров у операторов канцелярского рынка налицо, о чем свидетельствуют и эксперты компаний, специализирующихся на дистрибуции компьютерной техники и аксессуаров и осуществляющих поставки носителей информации в том числе и «канцелярщикам».

«В настоящий момент доля канцелярских компаний, предлагающих носители информации, невелика, - отмечает продакт-менеджер по флеш-продукции компании «АК Цент» Сергей Рощин . - Хотя в ближайшее время она может быть значительно расширена за счет того, что флеш-накопители начинают переходить из разряда компьютерных аксессуаров в разряд расходных материалов, жизненно необходимых для работы современного офиса».

«Среди наших клиентов немало канцелярских компаний и они занимают существенную долю по группе «Носители информации», - рассказывает менеджер отдела развития бизнеса компании «Мерлион» Ольга Шипулина . - В ближайшем будущем их доля скорее всего будет только расти, так как носители информации все больше переходят в сегмент канцелярии из сегмента технически сложных товаров, - продолжает она. - В первую очередь, это относится к флэш-памяти, а также к USB-жестким дискам большой емкости - от 160 Гб до 2 Тб. Это наиболее быстро развивающийся сегмент, который за последние полгода-год показал значительный рост».

Стремительное развитие группы «Флеш-накопители» как одного из сегментов «Носителей информации» и тенденцию к вытеснению ими других носителей информации отмечает и Сергей Рощин («АК Цент») , констатируя, что они все больше конкурируют с CD- и DVD-дисками, особенно в низком ценовом сегменте.

Поскольку для операторов канцелярского рынка носители информации являются относительно новой продукцией, нельзя говорить о его насыщенности этим видом товара. «Насыщенность рынка невелика и многие компании довольно узко представляют этот сегмент, - констатирует начальник отдела оргтехники ГК «САМСОН» Алексей Токарев . - Хотя в ассортименте нашей компании присутствует практически вся номенклатура носителей информации - и дискеты, и CD-R/RW-, DVD-R/RW-диски, и карты памяти, и USB-накопители, а в ближайшее время планируется и введение в ассортимент переносных жестких дисков». «Что касается флеш-накопителей, то рынок тоже далек от насыщения», - добавляет Сергей Рощин («АК Цент») .

Возможно, именно поэтому носители информации являются наиболее прибыльной группой в сегменте «Компьютерные аксессуары», о чем также свидетельствуют эксперты. «В сегменте «Компьютерные аксессуары» группа «Носители информации» является одной из самых прибыльных», - отмечает Алексей Токарев («САМСОН») . «Флеш-карты, USB-накопители и внешние HDD- и SSD- диски составляют более половины нашего ассортимента и однозначно лидируют по уровню прибыли», - констатирует Сергей Рощин («АК Цент») . «Прибыльность в этом сегменте традиционно хорошая, и в том числе поэтому товарная группа динамично развивается», - подтверждает Ольга Шипулина («Мерлион») .

Игроки & Особенности спроса

Диаграмма 1. Доли разных групп потребителей в общем потоке спроса на носители информации (по данным компании "АК Цент")

Состав и доли игроков в разных подгруппах носителей информации варьируются. Если говорить о подгруппе «Дискеты», то, по словам Алексея Токарева («САМСОН») , наиболее популярны изделия торговых марок Verbatim, Imation, Emtec/BASF, TDK, SONY. «При этом лидирует торговая марка Verbatim, на продукцию которой приходится примерно 25 % всех продаж», - добавляет он.

«Рынок записываемых оптических носителей (CD-/DVD-дисков) делится на два сегмента: диски no name и продукция известных компаний, таких как TDK или Verbatim. В первом сегменте имеет значение только цена, а во втором упор делается на имидж торговой марки», - продолжает он.

Если же говорить о группе «Флеш-накопители», то здесь, как утверждает Сергей Рощин («АК Цент») , лидируют торговые марки Transcend и Kingston, которые занимают примерно по 30 % рынка флеш-памяти. «Далее идут такие бренды, как Sony - 10 %, Apacer - 7 %, A-Data - 5 %, а также ряд других, доля которых находится в диапазоне до 5 %: OCZ, SanDisk, PQI и т.д.», - добавляет он.

Сергей Рощин: Припомните, когда вы сами последний раз покупали ручки или post-it-блоки себе домой? Зачем? Ведь их с логотипом компании выдают на работе. То же скоро будет и с USB-драйвами. Просто на них будет стоять не логотип производителя.

По мнению Ольги Шипулиной («Мерлион») , картина с распределением долей между игроками сегодня не так ясна. «В нынешней нестабильной ситуации нельзя что-то утверждать с уверенностью о долях или о сформировавшемся спросе и сегментах рынка, и группа «Носители информации» не исключение, - замечает она. - Сейчас становится все более востребованной продукция дешевых марок, так как помимо низкой цены они стали также предлагать сегодня неплохой дизайн и «подтянулись» в качестве продукции».

Помимо зарубежных игроков на российском рынке представляют свою продукцию и отечественные производители. Однако, как справедливо замечает Сергей Рощин («АК Цент») , говорить об их существенной доле не приходится. «В большинстве случаев это Private Labels отечественных дистрибьюторов и ритейлеров», - добавляет он.

Конкуренция между игроками довольно жесткая. «На рынке флеш-памяти это обусловлено достаточно большим числом дистрибьюторов и преобладанием на рынке ценовой конкуренции, - анализирует Сергей Рощин («АК Цент») . - В низком ценовом сегменте емкостей до 2 Гб конкуренция обострена настолько, что многие дистрибьюторы работают исключительно с самыми ходовыми позициями в среднем и верхнем ценовом диапазонах, - продолжает он. - Что касается нашей компании, то мы стараемся поддерживать максимальный ассортимент продукции по каждому вендору, что вкупе с привлекательной ценой позволяет нам удерживать лидирующие позиции на рынке в течение многих лет. Относительно no name продукции можно сказать, что ее основные потребители - это рекламные агентства и корпоративный сектор, занимающийся нанесением собственных логотипов на эти флеш-накопители. Сейчас флеш-накопители с логотипом компании становятся достаточно распространенным элементом корпоративного стиля, наравне с ручками и ежедневниками».

Схема 1. Классификация носителей информации

Достаточно сильная конкуренция существует и в сегменте CD- и DVD-дисков, причем также основная борьба происходит между брендовой и no name продукцией. Наиболее спокойной, пожалуй, остается в этом плане ситуация в сегменте дискет, которые ввиду своей низкой стоимости и ограниченного спроса не представляют особого интереса для производителей небрендовой продукции.

Анализируя распределение спроса на флеш-накопители, Сергей Рощин («АК Цент») отмечает, что по приблизительной оценке на Москву и область приходится до 60-70 % спроса, все остальное - другие регионы. «Однако закупающие товар в Москве более мелкие дистрибьюторские компании занимаются дальнейшим распространением товара в том числе и в регионах, - замечает он. - То же можно сказать и про федеральные розничные и сотовые сети. Поэтому примерно можно оценить доли потребления «флеша» в Москве, Московской области и в остальных регионах России как равные».

О росте спроса на носители информации в регионах свидетельствует и Ольга Шипулина («Мерлион») . «В регионах появился отложенный спрос, когда потребитель стал покупать высокотехнологичные товары и, соответственно, увеличился спрос на носители информации», - констатирует она.

Говоря об особенностях спроса на носители информации, Сергей Рощин («АК Цент») обращает внимание на то, что спрос на флеш-память обладает ярко выраженной сезонностью. «В весенне-летний период преобладают продажи флеш-карт, а в осенне-зимний - USB-накопителей, - поясняет он. - Это отчасти обусловлено спецификой использования этих устройств: летом, в период отпусков, необходимы карточки для фотоаппаратов и телефонов, а осенью школьники и студенты покупают USB-накопители для обмена данными».

При этом именно в сегменте флеш-накопителей как в наиболее динамично развивающемся и наиболее дорогостоящем можно говорить сегодня о самой высокой планке требований, предъявляемых к качеству продукции. Хотя, по словам Сергея Рощина («АК Цент») , и она не является основной. «Большинство флешек устаревают морально гораздо быстрее, чем физически выходят из строя, да и срок гарантии на некоторые из них распространяется на весь период эксплуатации, - поясняет он. - В целом же для флеш-карт показателем качества является скорость передачи данных, для USB-драйвов - дизайн и качество его исполнения: материал, сборка, иногда даже упаковка».

Дискеты

«В конце прошлого десятилетия эксперты компьютерного рынка единодушно уверяли: время 3,5-дюймовых дискет или, по-другому, флоппи-дисков уходит - еще год-два, и они будут полностью вытеснены с рынка, - рассказывает Алексей Токарев («САМСОН») . - Рынок дискет действительно сокращается, но куда медленнее, чем предсказывали».

Сегодня, по словам Алексея Токарева («САМСОН») , объем российского рынка дискет колеблется от 2 до 3 млн. носителей в месяц. «Эксперты называют несколько причин неослабевающей популярности дискет, - продолжает он. - Во-первых, это достаточно низкая стоимость по сравнению с альтернативными устройствами, такими как флеш-память и магнитно-оптические диски. Во-вторых, дискеты часто используются для хранения информации, с помощью которой можно восстановить работоспособность компьютера после сбоя. Но самой главной причиной «живучести» дискет является, пожалуй, дешевизна дисководов, продающихся не дороже 10 долларов», - заключает он.

Так или иначе но дискеты сегодня сохранили за собой несколько ниш, которые позволяют им пока занимать относительно стабильную долю рынка. Спрос на них удерживается благодаря:

Государственным органам, в которых парк вычислительной техники очень бюджетен, в связи с чем для обмена файлами используются 3,5" дискеты;

Отдельным вузам, особенно периферийным, в которых студенты прибегают к использованию дискет как к практически безальтернативному средству для передачи курсовой или иной работы;

Некоторым сферам (например банковской), где все еще используется софт, требующий ключевую дискету для доступа к программе или каким-либо данным;

Компьютерным «энтузиастам», которые иногда держат в компьютере дисковод, так как все операционные системы до Windows XP драйверы (на этапе установки) воспринимают только с дискеты, и загрузочный флеш-накопитель под Windows XP проще создать, предварительно сделав загрузочную дискету.

Диаграмма 2. Доля разных видов накопителей в ассортименте компаний

Благодаря перечисленным группам дискеты и дисководы для флоппи-дисков сегодня остаются вполне востребованным товаром.

В ассортименте компаний можно встретить дискеты черные или ассорти (зеленые, красные, желтые, синие, оранжевые и т.д.) в упаковке. Они могут продаваться как в картонных упаковках, так и в пластиковых боксах. Однако существенного влияния все эти «изыски» сегодня на спрос не оказывают. Самыми ходовыми остаются классические черные дискеты, упакованные в более экономичную картонную коробку.

Диски

Спрос на CD- и DVD-диски, значительно выше, чем на дискеты, хотя можно отметить, что с распространением более емких DVD-дисков спрос на диски CD «замер». «Доля CD-дисков в последние годы сокращается, и немудрено. Этих носителей уже недостаточно для больших объемов информации, например для видео, а цена «болванок» почти сравнялась с ценами на более емкие носители информации, - констатирует Алексей Токарев («САМСОН») . - Да и приводы, не поддерживающие работу DVD-дисков, становятся потихоньку достоянием истории, - продолжает он. - Однако в абсолютном исчислении поставки таких носителей все еще остаются очень высокими. Во многом это связано с тем, что большое количество бытовой аппаратуры, купленной ранее, других форматов не понимает. Иными словами, если нам нужна совместимость со старым бытовым плеером или магнитолой, то нужно покупать именно CD. Да и вообще, в плане обеспечения максимальной совместимости этот формат остается пока наиболее оптимальным: любой оптический привод будет читать CD-диск. Плюс к тому, ноутбуки с combo-приводом продаются до сих пор, так что их владельцам при желании что-либо записать на «оптику» выбора не остается», - заключает он.

И те и другие оптические носители информации имеют свои преимущества, и каждый постепенно занимает свою нишу на рынке. CD-диски более емки, чем дискеты и не так дороги, как DVD-диски. Поэтому они являются оптимальным вариантом для записи и массового распространения презентаций, обучающих программ, каталогов, рекламных материалов, приложений к печатным изданиям, а также для создания архивов и т.д., что и позволяет им пока оставаться лидерами продаж в линейке «дискеты - CD-диски - DVD-диски» (см. Диаграмму 4). Диски DVD применяются в тех областях, где приходится работать с документами большого объема (например в дизайнерских, конструкторских отделах).

Blu-Ray диск (BD-диск)
В технологии Blu-ray для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные DVD и CD используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно. Уменьшение длины волны в тенологии Blu-Ray позволило сузить дорожку записи вдвое по сравнению с обычным DVD-диском и увеличить плотность записи данных. Иными словами, более короткая длина волны сине-фиолетового лазера позволяет хранить больше информации на 12 см диска Blu-Ray, чем на CD/DVD того же размера.

Если анализировать ассортимент CD- и DVD-дисков, предлагаемый сегодня на рынке товаров для офиса, можно отметить, что продукция представлена достаточно широко. Это, как правило, несколько торговых марок и продукция no name, охватывающие все ценовые сегменты и, соответственно, различный тип упаковки с различным количеством дисков в самой упаковке.

Наиболее широко представлен ассортимент одноразовых CD- и DVD-дисков (если сравнивать с линейкой дисков многоразовых): как по количеству штук в упаковке, так и по типу упаковки, по цветности, возможности печати на поверхности диска.

В ассортименте дисков CD-R и DVD-R (одноразовых) по количеству в упаковке наибольшее число позиций приходится чаще всего на упаковки по 10 дисков. Достаточно широко представлена и продукция в упаковках по 25, 50 и 100 дисков. При этом наиболее популярным типом упаковки все чаще становится cakebox как более дешевый, а при больших «партиях» в 50 и 100 дисков практически единственно возможный. Однако хранение в офисах архивных материалов в «кейкбоксах» достаточно неудобно, так как затрудняет поиск и извлечение нужного диска из общей массы нанизанных, как в детской пирамиде, одна на другую «болванок».

Некоторые компании предлагают диски в упаковке shrink, в которой диски расфасованы по количеству и заключены в обычную термоусадочную пленку - это, пожалуй, самый экономичный тип упаковки, однако в линейке продукции поставщиков встречается достаточно редко. Такие «болванки» обязательно потребуют дополнительных расходов на аксессуары для хранения - или пластиковые футляры, или карманы для дисков, или кейсы и специальные боксы.

Диски в пластиковых футлярах jewel («толстых») и slim («тонких») предлагаются обычно в картонных упаковках вместимостью до 10 штук. По словам Алексея Токарева («САМСОН») , футляры slim компактнее и дешевле, поэтому пользуются бОльшим спросом. В целом же преимущество дисков в футлярах еще и в том, что их можно без проблем продавать как упаковками, так и поштучно - футляр защитит «болванку» от механических повреждений при транспортировке и избавит клиента от необходимости решать проблему «во что бы завернуть и положить».

Определенный интерес среди одноразовых дисков представляют носители с возможностью печати на поверхности. Как отмечает Алексей Токарев («САМСОН») , этот вид оптических носителей пользуется спросом в корпоративном сегменте.

CD-RW и DVD-RW- (многоразовые) диски предлагаются обычно в гораздо меньшем количестве в упаковке и чаще - поштучно и в футлярах jewel, так как такой тип бокса максимально защищает оптические носители информации от повреждений.

Именно «многоразовость» дисков определила заметно меньший спрос на них. Во-первых, они могут быть использованы несколько раз, и, соответственно, потребность докупать их возникает гораздо реже, во-вторых, они, конечно же, дороже, чем одноразовые диски, так что покупаются именно при целенаправленной необходимости записывать на «болванку» несколько раз. А если учесть, что на рынке достаточно широко и по приемлемым ценам представлены более «продвинутые» носители информации, в разговорной речи именуемые «флешками», которые позволяют записывать гораздо большие объемы информации, значительно большее количество раз, при этом сами устройства, бесспорно, компактнее дисков, да и информация на них более защищена от механических воздействий. Все это, в конечном счете, приводит к тому, что потребитель все чаще останавливает свой выбор именно на «флешках».

По этой же причине малое распространение получили двухсторонние диски. «Спрос на них довольно ограничен ввиду того, что они дороги и на данный момент существуют другие носители, которые могут обеспечить больший объем хранения информации», - отмечает Алексей Токарев («САМСОН») .

Еще одна существующая разновидность дисков - Blu-Ray или BD (от англ. blue ray - «голубой луч») - формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой четкости с повышенной плотностью. Этот тип носителей информации также присутствует в ассортименте некоторых компаний, однако пока большого распространения не получил по ряду причин. «Сложно сказать насчет перспектив дисков BD, - комментирует Ольга Шипулина («Мерлион») , - думаю, они востребованы и будут оставаться востребованы только в сегменте лицензионных фильмов, игр и прочего контента, продающегося только на дисках».

По словам же Алексея Токарева («САМСОН») , приводы для BD-дисков становятся более массовыми, сами диски дешевеют, поэтому в ближайшие пару лет «продвижение формата продолжится».

Флеш-накопители, карты памяти, переносные жесткие диски

Этот сегмент носителей информации, по мнению Сергея Рощина («АК Цент») , отличает постоянный понижающий ценовой тренд и постоянный рост объема памяти самих цифровых носителей. «Еще полгода назад основные продажи приходились на носители емкостью 1 Гб и 2 Гб, сейчас самый ходовой объем уже 2 Гб и 4 Гб, а 1 Гб практически исчез из ассортимента, - комментирует он. - Вполне вероятно, что к концу года уже сложно будет отыскать USB-накопитель емкостью 2 Гб, а 4 Гб и 8 Гб будут лидерами продаж».

Алексей Токарев («САМСОН») , характеризуя специфику сегмента, добавляет, что в отличие от «оптики», где происходит простое перераспределение долей рынка, сегмент флеш-накопителей растет сам по себе. «Распространение цифровых фотокамер, видеокамер на флеш-картах и других цифровых устройств позволяет прогнозировать значительный рост продаж флеш-карт», - добавляет он.

По словам Ольги Шипулиной («Мерлион») , основное преимущество флеш-памяти перед жесткими дисками и носителями CD-ROM состоит в том, что она потребляет значительно (примерно в 10-20 и более раз) меньше энергии во время работы. «Кроме того, флеш-память компактнее большинства других, механических носителей, надежнее и долговечнее, - отмечает она. - Записанная на нее информация может храниться от 20 до 100 лет и способна выдерживать значительные механические нагрузки, в 5-10 раз превышающие длительно допустимые для обычных жестких дисков».

Типы флеш-накопителей

	USB Flash Drive или USB-накопитель на основе флеш-памяти (флеш-драйв, USB-драйв или «флешка») - носитель информации, использующий флеш-память для хранения данных и подключаемый к компьютеру или иному считывающему устройству через стандартный разъем USB. Именно последнее отличает этот тип носителей информации от карт памяти.
	Multimedia Card (MMC) - портативная карта памяти, используемая в цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. д. Размер 24х32х1,5 мм. Разработана совместно компаниями SanDisk и Siemens. MMC содержит контроллер памяти и обладает высокой совместимостью с устройствами самого различного типа. Как правило, карты MMC поддерживаются устройствами со слотом SD. Три дополнительные модификации ММС карт: RS-MMC, MMCmobile и MMCmicro, которые для обеспечения совместимости со стандартным слотом MMC требуют адаптера. RS-MMC (Reduced Size MultiMedia Card): вдвое короче стандартной карты MMC (reduced size = «уменьшенный размер»): 18х24х1,4 мм. Все остальные характеристики не отличаются от характеристик «обычной» MMC карты. DV-RS-MMC (Dual Voltage Reduced Size MultiMedia Card): карты памяти DV-RS-MMC с двойным питанием (dual voltage = «двойной вольтаж»:1,8 и 3,3 В) отличаются пониженным энергопотреблением и позволяют работать устройству немного дольше. Размеры совпадают с размерами RS-MMC. MMCmicro : миниатюрная карта памяти для мобильных устройств с еще меньшими, чем у RS-MMC, размерами: 12х14х1,1 мм.
	SD Card (Secure Digital Card) - поддерживается фирмами SanDisk, Panasonic и Toshiba. Является дальнейшим развитием стандарта MMC. По размерам и характеристикам очень похожи на MMC, только чуть толще (24х32х2,1 мм). Основное отличие - технология защиты авторских прав (secure digital = «защищенный цифровой»), которая позволяет защитить доступ к карте паролем. В отличие от карт стандарта ММС карты SD также снабжены механическим переключателем защиты от записи информации, удаления файлов и форматирования карты. Такой вид защиты возложен на устройство, работающее с картой, поэтому может быть не реализован. В большинстве случаев SD можно заменить MMC-картой. Замена в обратном направлении обычно невозможна из-за большей толщины карт SD. Существует 2 модификации SD карт: SDTF (Trans-Flash) и SDHC (High Capacity = «высокой емкости») - карты SDTF и SDHC и устройства их чтения различаются ограничением на максимальную емкость носителя - до 2 ГБ для TF и до 32 ГБ для HC. Устройства чтения SDHC обратно совместимы с SDTF и без труда прочитают карту SDTF, а вот в устройстве SDTF увидится только 2 ГБ от емкости SDHC, если та имеет бОльшую емкость, или не будет читаться вовсе. Оба субформата могут быть трех размеров: стандартного SD (24х32х2,1 мм), miniSD (20х21,5х1,4 мм) и microSD (11х15х1 мм). Для обеспечения совместимости со стандартным слотом SDmini и micro требуют адаптера.
	Memory Stick (MS) - носитель информации на основе технологии флеш-памяти от корпорации Sony. Карты памяти Memory Stick используются в видеокамерах, цифровых фотоаппаратах, персональных компьютерах, принтерах, игровых приставках PSP, сотовых телефонах и других электронных устройствах преимущественно самой компании Sony. Стандартные размеры: 21,5х50х2,8 мм. MS Duo/MS Pro Duo - имеют меньшие размеры (20х31х1,6 мм) и большую скоростью передачи информации (до 20 Мб/с). MSmicro - имеет еще меньшие размеры (12,5х15х1,2 мм).
	CompactFlash (CF) - формат флеш-памяти, который появился одним из первых. Разработан компанией SanDisk. Используется в карманных компьютерах, цифровых видео- и фотокамерах, принтерах и т.д. Размеры: 43х36х3,3 мм. Одно из важнейших достоинств CF - совместимость со стандартом PCMCIA-ATA - наиболее распространенным для малогабаритных устройств.
	Smart Media (SM) - формат разработан компанией Toshiba. В отличие от CF, карты SM не имеют встроенного контроллера, что несколько ухудшает совместимость - старые устройства не всегда понимают карты большой емкости. Размеры: 37х45х0,76 мм. Карты памяти данного формата сняты с производства в настоящее время.
	eXtreme Digital (хD) , новое название - xD-Picture Card - формат рассчитан на использование в цифровых фотоаппаратах Olympus и Fuji. Другие бренды, выпускающие карты xD: Kodak, SanDisk и Lexar. Разработан в качестве замены формату Smart Media. По сравнению с SM формат хD более универсален, компактен (размер 20х25х1,7 мм), имеет более высокую скорость передачи данных, уменьшенное энергопотребление и бОльшую емкость. В отличие от карт SD/MMC карты xD не оснащены микросхемой контроллера, в связи с чем имеют относительно небольшой по сравнению с SD/MMC картами размер и невысокие скоростные показатели. Стоимость xD карт в среднем вдвое больше стоимости SD-карт одного и того же объема при том, что особых преимуществ перед SD карты XD не имеют.

Существует несколько типов флеш-накопителей. Все их условно можно разделить на 3 группы: флеш-драйвы (или попросту «флешки»), карты памяти и SSD, которые часто рассматривают вместе с магнитными внешними НDD дисками.

Как отмечает Ольга Шипулина («Мерлион») , для офиса наиболее популярными являются флеш-драйвы и внешние HDD и SSD диски. «Карты менее популярны, так как используются активнее в мультимедийных устройствах: телефонах, смартфонах, КПК, фото- и видеотехнике», - добавляет она.

SSD-диск
(от англ. SSD, Solid State Drive, Solid State Disk) - твердотельный накопитель, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство без движущихся механических частей (в отличие от HDD). Различают твердотельные накопители, основанные на использовании энергозависимой (RAM SSD) и энергонезависимой (NAND или Flash SSD) памяти. «Начинка» SSD физически не имеет ничего общего с традиционными винчестерами (HDD) и представляет собой массив флэш-памяти с винчестерным интерфейсом и доступом к ПК (по традиционным интерфейсам SATA или PATA). От HDD внешне отличается лишь более компактными габаритами. SSD свойственны все преимущества и недостатки флэш-памяти.

«Среди USB-накопителей лидируют флеш-драйвы - 80 %, - констатирует Сергей Рощин («АК Цент») . - Своих покупателей также находят и портативные внешние жесткие диски (HDD), которые предлагают бОльшие емкости (до 1000 Гб) при удобстве обычных USB-драйвов - 15 %. Массовое распространение новейших твердотельных накопителей SSD пока ограничено относительно высокой по сравнению с HDD ценой, их доля на рынке USB-накопителей составляет пока всего 5 %, но данный тип носителей имеет очень большой потенциал для развития, так как они обладают USB-интерфейсом, объемом HDD-диска и флеш-памятью, в отличие от HDD-дисков, имеющих механические элементы».

Диаграмма 3. Соотношение USB-накопителей и карт памяти в ассортименте компаний

«Среди флеш-карт безоговорочным лидером является micro CD - около 50 % всех продаж карт, - так как они используются практически в каждом «мобильнике», - продолжает Сергей Рощин («АК Цент») . - Далее наиболее значимыми являются карты памяти Secure Digital, используемые в профессиональной фототехнике и коммуникаторах, - 30 %, MemoryStick (MS Pro Duo и MS Micro M2) из-за лоббирования их компанией SONY - 10 %, и Compact Flash - 7 %. Остальные стандарты сейчас практически «вымерли», - констатирует он. - Тем не менее, в качестве офисного варианта окажутся более интересными MS Pro Duo и SD карты, которые могут быть использованы для расширения памяти ноутбуков и нетбуков и, соответственно, их возможностей, так как емкость флеш-носителей иногда сравнима с емкостью встроенного диска».

В оценке параметров, влияющих на выбор клиентами тех или иных устройств эксперты разошлись во мнениях (см. Таблицу 1 ). Более того, сама оценка параметров также вызвала затруднения, поскольку в разных ситуациях, по отношению к разным типам флеш-накопителей и в разных сегментах рынка их значимость варьируется. Так, по словам Сергея Рощина («АК Цент») такой параметр, как бренд, оказывается важен, в основном, для корпоративных заказчиков, предъявляющих повышенные требования к надежности, например для банков или для тендерных поставок, где четко прописана конкретная торговая марка. «А в рознице продается обычно тот бренд, который есть на прилавке и который рекламирует умелый консультант», - добавляет он.

Кроме того, как утверждает Сергей Рощин («АК Цент») , трудно определить значимость такого параметра как «емкость» накопителя. «Как правило, конечный пользователь покупает флешку максимально возможной емкости, укладывающуюся в сумму, которую он может позволить потратить на нее независимо от того, актуален ли этот объем сейчас или нет», - поясняет он.

Интересно отметить, что в отличие от спроса на многие другие товары для офиса спрос на такие носители информации, как флеш-драйвы, нередко определяет упаковка. «Упаковка/блистер - яркая, стилизованная - иногда гораздо важнее бренда и стоит наравне с дизайном самой флешки, - подчеркивает Сергей Рощин («АК Цент») . - Относительно же дизайна изделий можно сказать, что в офисном сегменте больше пользуются спросом накопители в строгом исполнении и в классических цветах и материалах - простой пластиковый прямоугольник черного или корпоративного цвета. Однако в качестве представительских функций часто используются «флешки» оригинального дизайна, например накопители, стилизованные под продукцию компании, или «флешки» с дорогой, эксклюзивной отделкой корпуса - допустим, из натуральной кожи или со стразами от Сваровски». О важности материалов, из которых изготовлен корпус изделия свидетельствует и Ольга Шипулина , утверждая, что они влияют на выбор того или иного накопителя так же, как и бренд и страна-производитель.

Диаграмма 4. Соотношение объемов продаж CD-/DVD-дисков, дискет в 2008 г. в ассортименте ГК "САМСОН"

Эксперты также обращают внимание на то, что флешки небольших размеров не такие удобные в эксплуатации, и хотя они и присутствуют в ассортименте компаний, но пользуются ограниченным спросом. «Очень малый размер флешки является, скорее, рекламным ходом, чем востребованной необходимостью, и имеет ряд недостатков: более низкую прочность корпуса, незащищенность USB-разъема, и, банально, такую флешку гораздо легче потерять и труднее найти в кармане или сумке», - поясняет Сергей Рощин («АК Цент») .

Такой параметр, как скорость обмена информацией (чтения/записи), по словам Сергея Рощина («АК Цент») , не так заметно влияет на выбор USB-драйва и наибольшее значение имеет в основном при покупке карт формата Compact Flash, используемых в профессиональной фототехнике. «В остальных случаях более важным аргументом является цена, - добавляет он. - При этом повышение цен на однотипную продукцию обычно приводит к смещению спроса на более дешевые аналоги, если это взаимоконкурирующие бренды, такие как Transcend и Kingston. Дизайн и имидж бренда здесь играют менее значимую роль».

При работе с картами памяти следует помнить несколько основных правил:

• электростатический разряд может повредить электронные компоненты, поэтому прежде чем прикасаться к карте памяти, нужно убедиться, что на вас нет статического электричества, прикоснувшись к заземленному металлическому объекту;
• следует избегать касания позолоченных контактов карты памяти;
• необходимо оберегать карту памяти от источников тепла, прямых солнечных лучей, и влажности;
• не стоит изгибать и бросать карту памяти;
• никогда не следует отключать карту памяти во время передачи информации во избежание потери данных или повреждения самой карты;
• перед использованием лучше убедиться в совместимости карты и устройства.

Относительно емкости «флешек», как уже было отмечено ранее, наибольшей популярностью на данный момент пользуются накопители вместимостью 2 Гб и 4 Гб, и самыми перспективными в настоящее время считаются модели емкостью 8 Гб. Хотя, как утверждает Сергей Рощин («АК Цент») , наличие флешек большей емкости в ассортименте тоже необходимо для полного ассортимента и постепенного «привыкания» к ним пользователя.

Диаграмма 5. Доля USB-накопителей разной емкости в ассортименте компаний

Заключение

Все эксперты признают, что диски, так же как и дискеты, в скором времени если не отойдут в прошлое, то будут значительно потеснены флеш-накопителями. «Динамика спроса будет смещаться в направлении USB-флеш и недорогих карт памяти большого объема, а также недорогих переносных USB HDD объемом до 500 Гб», - прогнозирует Ольга Шипулина («Мерлион»). И многие факторы, по ее мнению, будут способствовать этому процессу: и заполненность рынка всевозможными устройствами, позволяющими использовать карты памяти, и вытеснение дисков «флешками» и SSD/HDD небольшого объема, и бОльшая универсальность и удобство в использовании этих устройств для всех категорий потребителей, и большая защищенность записанной информации от механических воздействий.

Такого же мнения придерживается и Сергей Рощин («АК Цент»), отмечая, что сегмент флеш-носителей информации только начинает формироваться. «По мере роста предлагаемых объемов памяти носителей при снижении стоимости USB-флешки могут значительно потеснить компакт-диски как инструмент хранения и передачи информации за пределы компании (презентации, реклама и др.), - комментирует он. - Без сомнений, этот «сувенир» будет использоваться неоднократно, в отличие от диска, а это серьезный аргумент в пользу флеш-драйвов. Тем более многие современные ноутбуки начинают избавляться от встроенных DVD-приводов. Да и с процессом записи на USB-флешку разбираются даже «офисные блондинки», чего не скажешь про запись CD- или DVD-диска».

Особые перспективы имеет такая группа накопителей, как флеш-драйвы под нанесение информации на корпус. «Довольно скоро в большинстве компаний флешки с логотипом компании и небольшой презентацией будут иметься у каждого сотрудника, так же как ручка и визитки, - прогнозирует Сергей Рощин («АК Цент») . - А продажи их в корпоративный сектор, возможно, будут сравнимы с розничными».

Благодарим компании «АК Цент», «Мерлион», «САМСОН» за помощь в подготовке товарного обзора.

, пластик со специальными свойствами (например, в оптических дисках) и другие.

Носителем информации может быть любой объект, с которого возможно (доступно) чтение (считывание) имеющейся на нём (нанесённой, записанной) информации.

Носители информации в науке (библиотеки), технике (скажем, для нужд связи), общественной жизни (СМИ), быту применяются для:

• записи;
• хранения;
• чтения;
• передачи (распространения);
• создания произведений компьютерного искусства .

Зачастую сам носитель информации помещается в защитную оболочку, повышающую его сохранность и, соответственно, надёжность сохранения информации (к примеру: бумажные листы помещают в обложку, микросхему памяти - в пластик (смарт-карта), магнитную ленту - в корпус и т. д.).

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Видео #4. Основной носитель информации (HDD и SSD)

✪ Носители информации | Информатика 5 класс #8 | Инфоурок

✪ ВИБРАЦИИ КРЕЩЕНИЯ. СТРУКТУРИРОВАННАЯ ВОДА. НОСИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ. ОБНУЛЕНИЕ НА КРЕЩЕНИЕ

✪ мысль, как носитель информации. Йога и бессмертие

✪ Алена Дмитриева. Лимфа как носитель информации и энергии. Как повысить энергетику тела?

Субтитры

Жесткий диск является внешним носителем информации и он, с моей точки зрения, имеет наиболее важную функцию для пользователя. Дело в том, что на нем находится операционная система, прикладные программы и пользовательские файлы, то есть все то, что и позволяет использовать компьютер по назначению. Понимание сути работы жесткого диска позволит грамотно настраивать области хранения информации, а также самостоятельно диагностировать проблемы, которые довольно часто связаны именно с этим устройством. Название «жесткий диск» (Hard Disk Drive) закрепилась за этим устройством давно и связано оно с тем, что предшественником жесткого диска были дискеты (Floppy Disk), которые называли гибкими дисками. Дискеты уже никто не использует, ну а название «жесткий диск» так и осталось. Сейчас я не буду детально углубляться в устройство жесткого диска, так как у меня есть целый небольшой видеокурс, посвященных этому вопросу. Скажу лишь, что жесткий диск - это единственное механическое устройство в компьютере и именно этот факт накладывает ряд ограничений. Самое основное ограничение - это скорость чтения-записи данных. В Windows 7 есть так называемый индекс производительности, который оценивает в баллах различные подсистемы компьютера и показывает степень их влияния на общую производительность. К слову сказать, индекс производительности Windows не оправдал ожидания разработчиков операционной системы и по нему довольно сложно ориентироваться при выборе программного обеспечения, а именно такая задача была изначально на него возложена. Начиная с Windows 8.1 разработчики убрали индекс производительности, а точнее сказать он отсутствует в графическом интерфейсе, хотя с помощью команд можно по-прежнему произвести тест. Чуть позже я расскажу об этом более подробно. Так вот, на общую оценку производительности максимальное влияние оказывает именно жесткий диск, как самое слабое звено. Как я уже сказал, причина довольно проста - электро-механическая конструкция жесткого диска способна обеспечить скорость чтения-записи данных лишь на ограниченном уровне. Скорость чтения-записи напрямую зависит от скорости вращения магнитного барабана и, как вы понимаете, скорость эта ограничена. Обычно она составляет 7200 оборотов в минуту, но есть диски со скоростью вращения и 10000, и 15000 оборотов в минуту. Такие жесткие диски намного дороже и применение их в домашних компьютерах нецелесообразно. Еще лет десять назад скорости передачи данных, которая обеспечивается жесткими дисками, было вполне достаточно, но сейчас производительность других систем компьютера увеличилась в разы и жесткий диск стал самым слабым звеном. Итак, не смотря на ряд очевидных недостатков, жесткий диск и сегодня является самым распространенным носителем информации. Однако у него уже достаточно давно появился конкурент - твердотельный накопитель (SSD - solid-state drive), который, грубо говоря, является большой флешкой. SSD лишен недостатков жесткого диска, например, он абсолютно бесшумен, так как не содержит механических частей, ну и, само собой, он обеспечивает скорость передачи данных в несколько раз превышающую скорость жестких дисков. Но все же я считаю, что жесткий диск еще довольно долго будет лидировать из-за оптимального соотношения его стоимости и объема хранимой информации. Твердотельные накопители все еще довольно дороги и далеко не все могут себе их позволить, хотя можно довольно бюджетно заметно повысить производительность своего компьютера и об этом мы также обязательно поговорим позже. Самое главное, что нужно сейчас понять, что работа операционной системы и установленных на компьютер программ никак не зависит от принципов работы носителя информации. То есть абсолютно неважно используете ли вы жесткий диск или SSD. Если вам интересно устройство жесткого диска, то обратите внимание на мой видеокурс «Жесткие диски: проблемы и решения». В нем я подробно разобрал и устройство жесткого диска, и проблемы, которые наиболее характерны для этих носителей информации. Однако, я бы рекомендовал изучить этот курс после прохождения данного… Ну а сейчас я бы хотел сосредоточить внимание не на физическом устройстве носителей информации, а на программной составляющей, то есть на том, как операционная система воспринимает носитель информации. Этот момент очень важный, так как он напрямую связан с установкой операционной системы на компьютер, а также касается и организации хранения пользовательской информации на компьютере. И о нем речь пойдет в следующем видео.

Классификация носителей

• для однократной записи;
• для многократной записи.

• для долговременного хранения (прекращение выполнения функции носителя обусловлено случайными обстоятельствами);
• для кратковременного хранения (прекращение функции обусловлено процессами закономерными, приводящими к неизбежной деградации носителя).

В общем случае, границы между этими разновидностями носителей довольно расплывчаты и могут варьироваться, в зависимости от ситуации и внешних условий.

Основные материалы

Для внесения изменений в структуру материала носителя используются различные виды воздействия:

• механическое (резьба , сверление , шитьё);
• термическое (выжигание , выпекание [ ]);
• электрическое (электрические сигналы);
• химическое (нанесение краски , травление и т. п.);

и другие.

Электронные носители

К электронным носителям относят носители для однократной или многократной записи (обычно цифровой ) электрическим способом:

• оптические (CD-ROM , DVD -ROM, Blu-ray Disc);
• полупроводниковые (флеш-память , дискеты и т. п.).

Электронные носители имеют значительные преимущества перед бумажными (листами, газетами , журналами):

• по объёму (размеру) хранимой информации;
• по удельной стоимости хранения;
• по экономичности и оперативности предоставления актуальной (предназначенной для недолговременного хранения) информации;
• по возможности предоставления информации в виде, удобном потребителю (форматирование , сортировка).

Устройства хранения

Устройство хранения информации состоит из следующих элементов:

• носитель информации;
• записывающее устройство - механизмы , выполняющие запись информации на носитель;
• считывающее устройство (устройство считывания ) - механизмы, выполняющие считывание информации с носителя.

Накопитель информации - устройство хранения информации, способное выполнять дозапись поступающей информации к уже имеющейся.

Эти устройства могут быть основаны на самых разных физических принципах.

Если носитель информации мало распространён, должен быть защищён от внешних воздействий, или же требует сложной настройки, то он может доставляться потребителю в комплекте с устройством считывания/записи (например, музыкальная шкатулка, командоаппарат (электромеханический программатор) стиральной машины ).

История

Необходимость обмена информацией, сохранения письменных свидетельств о своей жизни и т. п. существовала у человека всегда. За всю историю человечества было перепробовано множество носителей информации. Так как носитель обладает рядом параметров, эволюция носителя информации определялась тем, какие требования к нему предъявлялись.

Древние времена

Недостатком данного носителя являлось то, что со временем он темнел и ломался. Дополнительным недостатком стало то, что египтяне ввели запрет на вывоз папируса за границу.

Азия

Недостатки носителей информации (глина, папирус, воск) стимулировали поиск новых носителей. На этот раз сработал принцип «всё новое - хорошо забытое старое»: в ). Книги на пергаменте - палимпсесты (от греч. παλίμψηστον - рукопись, писанная на пергаменте по смытому или соскобленному тексту).

Как и в других странах, в Юго-Восточной Азии испробовали множество разных способов записи и сохранения информации:

Из-за недостатков предыдущих носителей китайский император Лю Чжао приказал найти им достойную замену, и один из чиновников (Цай Лунь) в 105 году н. э. разработал способ производства бумаги (который не сильно изменился и по сию пору) из древесных волокон, соломы, травы, мха, тряпья, пакли, растительных отходов и т. п. Некоторые историки утверждают, что Цай Лунь подсмотрел процесс изготовления бумаги у бумажной осы (строит гнездо из ею пережёванных и смоченных клейкой слюной волокон древесины) τετράς в переводе с греческого - четыре).

Однако на воске надписи недолговечны, и проблема сохранения записей была весьма актуальной.

Носитель информации – физическая среда, непосредственно хранящая информацию. Основным носителем информации для человека является его собственная биологическая память (мозг человека). Собственную память человека можно назвать оперативной памятью. Здесь слово “оперативный” является синонимом слова “быстрый”. Заученные знания воспроизводятся человеком мгновенно. Собственную память мы еще можем назвать внутренней памятью, поскольку ее носитель – мозг – находится внутри нас.

Носитель информации - строго определённая часть конкретной информационной системы, служащая для промежуточного хранения или передачи информации.

Основа современных информационных технологий – это ЭВМ. Когда речь идет об ЭВМ, то можно говорить о носителях информации, как о внешних запоминающих устройствах (внешней памяти). Эти носители информации можно классифицировать по различным признакам, например, по типу исполнения, материалу, из которого изготовлен носитель и т.п. Вот один из вариантов классификация носителей информации:

Ленточные носители информации

Магнитная лента - носитель магнитной записи, представляющий собой тонкую гибкую ленту, состоящую из основы и магнитного рабочего слоя. Рабочие свойства магнитной ленты характеризуются её чувствительностью при записи и искажениями сигнала в процессе записи и воспроизведения. Наиболее широко применяется многослойная магнитная лента с рабочим слоем из игольчатых частиц магнитно-твёрдых порошков гамма-окиси железа (у-Fе2О3), двуокиси хрома (СrО2) и гамма-окиси железа, модифицированной кобальтом, ориентированных обычно в направлении намагничивания при записи.

Дисковые носители информации относятся к машинным носителям с прямым доступом. Понятие прямой доступ означает, что ПК может «обратиться» к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию .

Накопители на дисках наиболее разнообразны:

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), они же флоппи-диски, они же дискеты

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД), они же винчестеры (в народе просто «винты»)

Накопители на оптических компакт-дисках:

• CD-ROM (Compact Disk ROM)

В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестерах), в основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а в лазерных дисководах - оптический принцип.

Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.

Информационная ёмкость дискеты невелика и составляет всего 1.44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

Жесткие магнитные диски.

Жесткий диск (HDD - Hard Disk Drive) относится к несменным дисковым магнитным накопителям. Первый жесткий диск был разработан фирмой IBM в 1973 г. и имел емкость 16 Кбайт. Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (около 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (7200 об./мин).

В процессе работы компьютера случаются сбои. Вирусы, перебои энергоснабжения, программные ошибки - все это может послужить причиной повреждения информации, хранящейся на Вашем жестком диске. Повреждение информации далеко не всегда означает ее потерю, так что полезно знать о том, как она хранится на жестком диске, ибо тогда ее можно восстановить. Тогда, например, в случае повреждения вирусом загрузочной области, вовсе не обязательно форматировать весь диск (!), а, восстановив поврежденное место, продолжить нормальную работу с сохранением всех своих бесценных данных.

В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы. Чтобы сохранить информацию и работоспособность жестких дисков, необходимо оберегать их от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.

Лазерные дисководы и диски.

В начале 80-х годов голландская фирма «Philips» объявила о совершенной ею революцией в области звуковоспроизведения. Ее инженеры придумали то, что сейчас пользуется огромной популярностью - Это лазерные диски и проигрыватели.

Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD - Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD - Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1. Для сохранности информации лазерные диски надо предохранять от механических повреждений (царапин), а также от загрязнения. На лазерных дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна. Производятся такие диски путем штамповки. Существуют CD-R и DVD-R диски информация на которые может быть записана только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW информация может быть записана/перезаписана многократно. Диски разных видов можно отличить не только по маркировки, но и по цвету отражающей поверхности.

Устройства на основе flash-памяти.

Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Устройства на основе flash-памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах.

Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный корпус. Для записи или считывания информации накопители подключаются к компьютеру через USB-порт. Информационная емкость карт памяти достигает 1024 Мбайт.

«Чтоб тебе жить в эпоху перемен» - весьма лаконичное и вполне понятное проклятие для человека скажем старше 30 лет. Современный этап развития человечества сделал нас невольными свидетелями уникальной «эпохи перемен». И тут даже играет роль не то что бы масштаб современного научного прогресса, по значимости для цивилизации переход от каменных орудий труда к медным очевидно был куда более знаковым, нежели удвоение вычислительных способностей процессора, которое само по себе будет явно более технологичным. Та огромная, все нарастающая скорость изменений в техническом развитии мира просто обескураживает. Если еще лет сто назад каждый уважаемый себя джентльмен просто обязан был быть в курсе всех «новинок» мира науки и техники, чтоб не выглядеть в глазах своего окружения глупцом и деревенщиной, то сейчас учитывая объемы и скорость порождения этих «новинок» отслеживать их всецело просто невозможно, даже вопрос так не ставится. Инфляция технологий, еще до недавно не мыслимых, и связанных с ними возможностей человека, фактически убили прекрасное направление в литературе – «Техническая фантастика». В ней отпала нужда, будущее стало многократно ближе, чем, когда либо, задуманный рассказ о «чудесной технологии» рискует дойти до читателя позже, нежели что-то подобное уже будет сходить с конвейеров НИИ.

Прогресс технической мысли человека всегда наиболее быстро отображался именно в сфере информационных технологий. Способы сбора, хранения, систематизации, распространения информации проходят красной нитью через всю историю человечества. Прорывы будь то в сфере технических, или гуманитарных наук, так или иначе, отзывались на ИТ. Пройденный человечеством цивилизационный путь, это череда последовательных шагов усовершенствования способов хранения и передачи данных. В данной статье попробуем более детально разобраться и проанализировать основные этапы в процессе развития носителей информации, провести их сравнительный анализ, начиная от самых примитивных - глиняных табличек, вплоть до последних успехов в создании машинно-мозгового интерфейса.

Задача поставлена действительно не шуточная, ишь на что замахнулся, скажет заинтригованный читатель. Казалось бы, каким образом можно, при соблюдении хотя бы элементарной корректности, сравнивать существенно разнящиеся между собой технологии прошлого и сегодняшнего дня? Поспособствовать решению этого вопроса может тот факт, что способы восприятия информации человеком собственно не сильно и претерпели изменения. Формы записи и формы считывания информации по средствам звуков, изображений и кодированных символов (письма) остались прежними. Во многом именно эта данность стала так сказать общим знаменателем, благодаря которому возможно будет провести качественные сравнения.

Методология

Для начала стоит воскресить в памяти прописные истины, которыми мы и будем далее оперировать. Элементарным носителем информации двоичной системы есть «бит», в то время как минимальной единицей хранения и обработки компьютером данных является «байт» при этом в стандартной форме, последний включает в себя 8 бит. Более привычный для нашего слуха мегабайт соответствует: 1 мбайт = 1024 кбайт = 1048576 байт.

Приведенные единицы на данный момент являются универсальными мерилами объема цифровых данных размещенных на том или ином носителе, поэтому их будет весьма легко использовать в дальнейшей работе. Универсальность состоит в том, что группой битов, фактически скоплением цифр, набором значений 1 / 0, можно описать любое материальное явление и тем самым его оцифровать. Неважно, будь это самый мудреный шрифт, картина, мелодия все эти вещи состоят из отдельных компонентов, каждому из которых присваивается свой уникальный цифровой код. Понимание этого базового принципа делает возможным наше продвижение дальше.

Тяжелое, аналоговое детство цивилизации

Само эволюционное становления нашего вида кинуло людей в объятие аналогового восприятия окружающего их пространства, что во многом и предрешило судьбу нашего технологического становления.

При первом взгляде современного человека, технологии, зарождавшиеся на самой заре человечества весьма примитивны, не искушенному в деталях именно так и может представится само существование человечества до перехода в эру «цифры», но так ли это, такое ли уж «детство» было тяжелое? Задавшись изучением поставленного вопроса, мы можем лицезреть весьма незатейливые технологии способов хранения и обработки информации на этапе их появления. Первым в своем роде носителем информации, созданным человеком, стали переносные площадные объекты с нанесенными на них изображениями. Таблички и пергаменты давали возможность не только сохранять, но и более эффективно, чем когда-либо до этого, эту информацию обрабатывать. На этом этапе появившаяся возможность концентрировать огромное количество информации в специально отведенных для этого местах – хранилищах, где эту информацию систематизировали и тщательно оберегали, стала основным толчком к развитию всего человечества.

Первые известные ЦОДы, как бы мы их назвали сейчас, до недавнего времени именующиеся библиотеками, возникли на просторах ближнего востока, между реками Нил и Евфрат, еще около II тысяч лет до н.э. Сам формат носителя информации все это время существенно определял способы взаимодействия с ним. И тут уже не столь важно, глинобитная дощечка это, папирусный свиток, или стандартный, целлюлозно-бумажный лист формата А4, все эти тысячи лет были тесно объединены аналоговым способом внесения и считывания данных с носителя.

Период времени на протяжении, которого доминировал именно аналоговый способ взаимодействия человека с его информационным скарбом успешно продлился в плоть до наших дней, лишь совсем недавно, уже в ХХI веке, окончательно уступив цифровому формату.

Очертив приблизительные временные и смысловые рамки аналогового этапа нашей цивилизации, мы теперь можем вернуться к поставленному, в начале этого раздела вопросу, уж таки они не эффективные эти методы хранения данных, что мы имели и до самого недавнего времени использовали, не ведая про iPad, флешки и оптические диски?

Давайте произведем расчет

Если откинуть последний этап упадка технологий аналогового хранения данных, который продлился последних лет 30, можно с прискорбием заметить, что эти сами технологии по большему счету тысячами лет не претерпевали существенных изменений. Действительно прорыв в этой сфере пошел сравнительно не давно, это конец ХIХ века, но об этом чуть ниже. До середины заявленного века, среди основных способов записи данных можно выделить два основных, это письмо и живопись. Существенное различие этих способов регистрации информации, абсолютно независимо от носителя, на котором она осуществляется, кроется в логике регистрации информации.

Изобразительное искусство

Живопись представляется наиболее простым способом передачи данных, не требующим, каких-то дополнительных знаний, как на этапе создания, так и пользования данными, тем самым фактически являясь исходным форматом воспринимаемым человеком. Чем более точно идет на поверхность холста передача отраженного света от поверхности окружающих предметов на сетчатку глаза писца, тем более информативное будет это изображение. Не доскональность техники передачи, материалов, которые использует создатель изображения, являются тем шумом, который в дальнейшем будет мешать для точного чтения зарегистрированной таким способом информации.

Сколь же информативно изображение, какое количественное значение информации несет рисунок. На этом этапе осознания процесса передачи информации графическим способом мы наконец можем окунуться в первые расчеты. В этом к нам на помощь придет базовый курс информатики.

Любое растровое изображение дискретно, это всего на всего набор точек. Зная это его свойство, мы можем перевести отображенную информацию, которую оно несет, в понятные для нас единицы. Поскольку присутствие / отсутствие контрастной точки фактически является простейшим бинарным кодом 1 / 0 то и, следовательно, каждая эта точка приобретает 1 бит информации. В свою очередь изображение группы точек, скажем 100х100, будет вмещать в себе:

V = K * I = 100 x 100 x 1 бит = 10 000 бит / 8 бит = 1250 байт / 1024 = 1.22 кбайт

Но давайте не забывать, что выше представленный расчет корректен только лишь для монохромного изображения. В случае куда более часто используемых цветных изображений, естественно, объем передаваемой информации существенно возрастет. Если принять условием достаточной глубины цвета 24 битную (фотографическое качество) кодировку, а она, напомню, имеет поддержку 16 777 216 цветов, следовательно мы получим, куда больший объем данных для того же самого количества точек:

V = K * I = 100 x 100 x 24 бит = 240 000 бит / 8 бит = 30 000 байт / 1024 = 29.30 кбайт

Как известно точка не имеет размера и в теории любая площадь, отведенная, под нанесение изображения может нести бесконечно большое количество информации. На практике же есть вполне определенные размеры и соответственно можно определить объем данных.

На основе множества проведенных исследований было установлено, что человек со среднестатистической остротой зрения, с комфортного для чтения информации расстояния (30 см), может различит около 188 линий на 1 сантиметр, что в современной технике приблизительно соответствует стандартному параметру сканирования изображения бытовыми сканерами в 600 dpi. Следовательно, с одного квадратного сантиметра плоскости, без дополнительных приспособлений, среднестатистический человек может считать 188:188 точек, что будет равноценно:

Для монохромного изображения:
Vm = K * I = 188 x 188 x 1 бит = 35 344 бит / 8 бит = 4418 байт / 1024 = 4.31 кбайт

Для изображения фотографического качества:
Vc = K * I = 188 x 188 x 24 бит = 848 256 бит / 8 бит = 106 032 байт / 1024 = 103.55 кбайт

Для большей наглядности, на основе полученных расчетов, можем легко установить сколько информации несет в себе такой привычный нам листок формата как А4 с габаритами 29.7/21 см:

VА4 = L1 x L2 x Vm = 29.7 см х 21 см х 4.31 кбайт = 2688.15 / 1024 = 2.62 мбайт – монохромной картинки

VА4 = L1 x L2 x Vm = 29.7 см х 21 см х 103.55 кбайт = 64584.14 / 1024 = 63.07 мбайт – цветной картинки

Письменность

Если с изобразительным искусством «картина» более-менее ясна, то с письмом не так все просто. Очевидные различие в способах передачи информации между текстом и рисунком диктуют различный подход в определении информативности этих форм. В отличии от изображения, письмо – это вид стандартизированной, кодированной передачи данных. Не зная заложенного в письмо кода слов и формирующих их букв информативная нагрузка, скажем шумерской клинописи, для большинства из нас вообще равна нулю, в то время как древние изображения на руинах того же Вавилона будут вполне корректно восприняты даже человеком абсолютно не сведущим о тонкостях древнего мира. Становится вполне очевидным, что информативность текста чрезвычайно сильно зависит от того в чьи руки он попал, от дешифрирования ее конкретным человеком.

Тем не менее, даже при таких обстоятельствах, несколько размывающих справедливость нашего подхода, мы можем вполне однозначно рассчитать то количество информации, которое размещалось в текстах на разного рода плоских поверхностях.
Прибегнув к уже знакомой нам двоичной системе кодирования и стандартному байту, письменный текст, который можно себе представить, как набор букв, формирующий слова и предложения, очень легко привести к цифровому виду 1 / 0.

Привычный для нас 8 битный байт, может обретать до 256 разных цифровых комбинаций, чего собственно должно хватить для цифрового описания любого существующего алфавита, а также цифр и знаков препинания. Отсюдова напрашивается вывод, что любой нанесенный стандартный знак алфавитного письма на поверхность, занимает 1 байт в цифровом эквиваленте.

Немного по-другому дело обстоит с иероглифами, которые также широко используются уже несколько тысяч лет. Заменяя одним знаком целое слово, эта кодировка явно куда более эффективнее использует отведенную ей плоскость с точки зрения информационной нагрузки нежели это происходит в языках, основанных на алфавите. В тоже время, количество уникальных знаков, каждому из которых нужно присвоить не повторную комбинацию сочетания 1 и 0 в разы большее. В самых распространенных существующих иероглифических языках: китайском и японском, по статистике, фактически используется не более 50 000 уникальных знаков, в японском и того менее, на данный момент министерство просвещения страны, для повседневного использования, определило всего 1850 иероглифов. В любом случае 256-ю комбинациями вмещающиеся в один байт тут уже не обойтись. Один байт хорошо, а два еще лучше, гласит видоизмененная народная мудрость, 65536 – именно столько цифровых комбинаций мы получим, используя два байта, чего в принципе становится достаточным для перевода активно используемого языка в цифровую форму, тем самым присваивая абсолютному большинству иероглифов два байта.

Существующая практика использования письма гласит нам о том, что на стандартный лист формата А4 можно разместить около 1800 читабельных, уникальных знака. Проведя не сложные арифметические вычисления можно установить сколько в цифровом эквиваленте будет нести информации один стандартный машинописный листок алфавитного, и более информативного иероглифического письма:

V = n * I = 1800 * 1 байт = 1800 / 1024 = 1.76 кбайт либо 2.89 байта / см2

V = n * I = 1800 * 2 байт = 3600 / 1024 = 3.52 кбайт либо 5.78 байта / см2

Индустриальный скачок

XIX век стал переломным, как для способов регистрации, так и хранения аналоговых данных, это стало следствием появления революционных материалов и методик записи информации, которым предстояло изменить ИТ-мир. Одним из главных новшеств стала технология записи звука.

Изобретение фонографа Томасом Эдисоном породило существование сначала цилиндров, с нанесенными на них бороздами, а в скором и пластинок - первых прообразов оптических дисков.

Реагируя на звуковые вибрации, резец фонографа неустанно проделывал канавки на поверхности как металлических, так и чуть позднее полимерных. В зависимости от уловленной вибрации резец наносил на материале закрученную канавку разной глубины и ширины, что в свою очередь давало возможность записывать звук и чисто механическим способом обратно воспроизводить, уже однажды выгравированные звуковые вибрации.

На презентации первого фонографа Т. Эдисоном в Парижской Академии Наук случился конфуз, один не молодой, ученный-лингвист, чуть было услышав репродукцию человеческой речи механическим устройством, сорвался с места и возмущенный бросился с кулаками на изобретателя, обвинив его в мошенничестве. По словам этого уважаемого члена академии, метал никогда не смог бы повторить мелодичности человеческого голоса, а сам Эдисон является обыкновенным чревовещателем. Но мы то с вами знаем, что это конечно не так. Более того в ХХ веке люди научились хранить звуковые записи в цифровом формате, и сейчас мы окунемся в некоторые цифры, после чего станет вполне понятно сколько информации умещается на обычной виниловой (материал стал самым характерным и массовом представителем этой технологии) пластинке.

Точно также, как и ранее с изображением, здесь мы будем отталкиваться от человеческих способностей улавливать информацию. Широко известно, что чаще всего человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания от 20 до 20 000 Герц, на основе этой константы, для перехода на цифровой формат звука, была принята величина в 44100 Герц, поскольку для корректного перехода, частота дискретизации колебания звука должна быть в два раза выше его исходного значения. Также не маловажным фактором тут является глубина кодировки каждого из 44100 колебаний. Параметр этот на прямую влияет на количество битов присущих одной волне, чем большее положение звуковой волны записано в конкретную секунду времени, тем большим количеством битов оно должно быть закодировано и тем более качественным будет звучать оцифрованный звук. Соотношением параметров звука, выбранным для самого распространенного на сегодняшний день формата, не искаженным сжатиями, применяемом на аудио дисках, является его 16 битная глубина, при дискретности колебаний 44.1 кГц. Хотя есть и более «емкие» соотношения приведенных параметров, вплоть до 32бит / 192 кГц, которые может быть были бы и более сопоставимы с фактическим качеством звучания грамм записи, но мы в расчеты включим соотношение 16 бит / 44.1 кГц. Именно выбранное соотношение в 80-90х годах ХХ столетия нанесло сокрушительный удар по индустрии аналоговой аудиозаписи, став фактически полноценной альтернативой ей.

И так, приняв за исходные параметры звука оглашенные величины можем рассчитать цифровой эквивалент объема аналоговой информации, которую несет в себе технология грамзаписи:

V = f * I = 44100 Герц * 16 бит = 705600 бит/сек / 8 = 8820 байт/сек / 1024 = 86.13 кбайт/сек

Расчетным путем мы получили необходимый объем информации для кодирования 1 секунды звучания качественной грамзаписи. Поскольку размеры пластинок варьировались, точно также как и густота бороздок на ее поверхности, объем информации на конкретных представителях такого носителя также существенно отличался. Максимальное время качественной записи на виниловую пластинку диаметром 30 см составляло менее 30 минут на одной стороне, что было на гране возможностей материала, обычно же это значение не превышало 20-22 минут. Имея эту характеристику, следует, что на виниловой поверхности могло разместиться:

Vv = V * t = 86.13 кбайт/сек * 60 сек * 30 = 155034 кбайт / 1024 = 151.40 мбайт

А по факту размещалось не более:
Vvf = 86.13 кбайт/сек * 60 сек * 22 = 113691.6 кбайт / 1024 = 111.03 мбайт

Общая площадь такой пластинки составляла:
S = π* r^2 = 3.14 * 15 см * 15 см= 706.50 см2

Фактически, на один квадратный сантиметр пластинки приходится 160.93 кбайт информации, естественно пропорция для разных диаметров будет изменяться не линейно, так как тут взята не эффективная площадь записи, а всего носителя.

Магнитная лента

Последним и, пожалуй, наиболее эффективным носителем данных, наносимых и читаемых аналоговыми методами, стала магнитная лента. Лента фактически единственный носитель, который довольно успешно пережил аналоговую эру.

Сама технология записи информации способом намагничивания, была запатентована еще в конце ХIХ века датским физиком Вольдемаром Поультсеном, но к сожалению, тогда она широкого распространения не приобрела. Впервые, технология в промышленном масштабе была использована только лишь в 1935 году немецкими инженерами, на ее базе был создан первый пленочный магнитофон. За 80 лет своего активного использования магнитная лента претерпела существенные изменения. Использовались разные материалы, разные геометрические параметры самой ленты, но все эти усовершенствования базировались на едином принципе, выработанном еще 1898 году Поультсеном, магнитной регистрации колебаний.

Одним из наиболее широко используемых форматов стала лента, состоящая из гибкой основы, на которую наносилась одна из окисей метала (железо, хром, кобальт). Ширина ленты, использующаяся в бытовых аудио магнитофонах, обычно была одно дюймовая (2.54 см), толщина ленты начиналась от 10 мкм, что касается протяженности ленты, то она существенно варьировалась в разных мотках и чаще всего составляла от сотен метров до тысячи. Для примера на бобину диаметром в 30 см могло вместится около 1000 м ленты.

Качество звучания зависело от многих параметров, как самой ленты, так и считывающей ее аппаратуры, но в общем при правильном сочетании этих самых параметров на магнитную ленту удавалось делать высококачественные студийные записи. Более высокое качество звучания добивались использованием большего объема ленты для записи единицы времени звука. Естественно, чем больше ленты используется для записи момента звучания, тем более широкий спектр частот удалось перенести на носитель. Для студийных, высококачественных материалов скорость регистрации на ленту составляла не менее 38.1 см/сек. При прослушивании записей в быту, для достаточно полного звучания хватало записи, осуществленной на скорости в 19 см/сек. Как результат, на 1000 м бобине могло разместится до 45 минут студийного звучания, либо до 90 минут приемлемого, для основной массы потребителей, контента. В случаях технических записей, либо речей, для которых ширина частотного диапазона при воспроизведении не играла особой роли, при расходе ленты в 1.19 см/сек на вышеупомянутую бобину, существовала возможность записать звуков аж на 24 часа.

Имея общее представление об технологиях записи на магнитную ленту во второй половине ХХ века, можно более-менее корректно перевести емкость бобинных носителей в понятные нам единицы измерения объема данных, как мы это уже совершали для грамзаписи.

В квадратном сантиметре подобного носителя разместится:
Vo = V / (S * n) = 86.13 кбайт/сек / (2.54 см * 1 см * 19) = 1.78 Kбайт/см2

Общий объем катушки с 1000 метрами пленки:
Vh = V * t = 86.13 кбайт/сек * 60 сек * 90 = 465102 кбайт / 1024 = 454.20 Мбайт

Не стоит забывать, что конкретный метраж ленты в бобине был весьма разным, это зависело, прежде всего, от самого диаметра бобины и толщины ленты. Довольно распространенными, в следствии приемлемых габаритов, широко использовались бобины, вмещающие в себя 500…750 метров пленки, что для рядового меломана было эквивалентом часового звучания, чего было вполне достаточно для теражирования среднестатистического музыкального альбома.

Довольно короткой, но от того не менее яркой была жизнь видео кассет, в которых использовался все тот же принцип регистрации аналогового сигнала на магнитную ленту. Ко времени промышленного использования этой технологии плотность записи на магнитную ленту кардинально возросла. На полудюймовую пленку длиной в 259.4 метра умещалось 180 минут видеоматериала с весьма сомнительным, как на сегодняшний день, качеством. Первые форматы видеозаписи выдавали картинку на уровне 352х288 линий, наилучшие образцы показывали результат на уровне 352х576 линий. В пересчете на битрейд, наиболее прогрессивные методы воспроизведения записи давали возможность приблизится к значению в 3060 кбит/сек, при скорости считывания информации с ленты в 2.339 см/сек. На стандартной трехчасовой кассете могло разместиться около 1724.74 Мбайт, что в общем не так и дурно, как результат видеокассеты массово оставались востребованными еще до самого недавнего времени.

Волшебная цифра

Появление и повсеместное внедрение цифры (бинарного кодирования) целиком и полностью обязано ХХ веку. Хотя сама философия кодирования двоичным кодом 1 / 0, Да / Нет, так или иначе витала среди человечества в разные времена и на разных континентах, набирая порою самых удивительных форм, окончательно материализовалась она именно в 1937 году. Студент Массачусетского Технологического Университета – Клод Шаннон, базируясь на работах великого британского (ирландского) математика Георга Буле, применил принципы Буленовской алгебры к электрическим цепям, что фактически и стало отправной точкой для кибернетики в том виде в котором мы знаем ее сейчас.

Менее чем за сто лет, как аппаратная, так и программная составная цифровых технологий претерпели огромное количество серьезных изменений. То же самое справедливо будет сказать и для носителей информации. Начиная от сверх неэффективных – бумажных носителей цифровых данных, мы пришли к сверх эффективным – твердо тельным хранилищам. В общем, вторая половина прошлого века прошла под знаменем экспериментов и поиска новых форм носителей, что можно лаконично назвать всеобщим бардаком формата.

Перфокарта

Перфокарты стали, пожалуй, первой ступенькой на пути взаимодействия ЭВМ и человека. Такое общение длилось довольно долго, порою даже сейчас этот носитель можно встретить в специфических НИИ раскиданных на просторах СНГ.

Одним из самых распространенных форматом перфокарт, был формат IBM введен еще в 1928 году. Этот формат стал базовым и для советской промышлености. Габариты такой перфокарты по ГОСТу составляли 18.74 х 8.25 см. Вмещалось на перфокарту не более 80 байт, на 1 см2 приходилось всего 0.52 байта. В таком исчислении, для примера, 1 Гигабайт данных был бы равен примерно 861.52 Гектарам перфокарт, а вес одного такого Гигабайта составлял чуть менее 22 тонн.

Магнитные ленты

Во 1951 году были выпущены первые образцы носителей данных базирующихся на технологии импульсного намагничивания ленты специально для регистрации на нее «цифры». Такая технология позволяла вносить на один сантиметр полудюймовой металлической ленты до 50 символов. В дальнейшем технология серьезно усовершенствовалась, позволяя во много крат увеличивать количество единичных значений на единицу площади, а также как можно более удешевлять материал самого носителя.

На данный момент, по самым последним заявлениям корпорации Sony, их нано разработки позволяют разместить на 1 см2 объем информации равен 23 Гигабайтам. Такие соотношения цифр наталкивают на мысль, что данная, технология ленточной магнитной записи себя не отжила и имеет довольно радужные перспективы дальнейшей эксплуатации.

Грамм запись

Наверное, наиболее удивительный метод хранения цифровых данных, но лишь на первый взгляд. Идея записи действующей программы на тонкий слой винила возникла в 1976 году в компании Processor Technology, что базировалась в Канзас Сити, США. Суть задумки состояла в том, чтоб максимально удешевить носитель информации. Сотрудники компании взяли аудио ленту, с записанными данными в уже существующем звуковом формате «Канзас Сити Стандарт», и перегнали ее на винил. Кроме удешевления носителя, данное решение позволило подшить выгравированную пластинку к обычному журналу, что позволило массово распространять небольшие программы.

В мае 1977 года подписчики журналов, в первые получили в своем номере пластинку, на которой размещался интерпретатор 4К BASIC для процессора Motorola 6800. Время звучания пластинки составляло 6 минут.
Данная технология в силу понятных причин не прижилась, официально, последняя пластинка, так званный Floppy-Rom, увидела свет в сентябре 1978 года, это был ее пятый выпуск.

Винчестеры

Первый винчестер был представлен компанией IBM в 1956 году, модель IBM 350 шла в комплекте с первым массовым компьютером компании. Общий вес такого «жесткого диска» составлял 971 кг. По габаритам он был сродни шкафу. Располагалось в нем 50 дисков, диаметр которых составлял 61 см. Общий объем информации, который мог разместиться на этом «винчестере» равнялся скромным 3.5 мегабайтам.

Сама технология записи данных была, если можно так сказать, производной от грамзаписи и магнитных лент. Диски, размещенные внутри корпуса, хранили на себе множество магнитных импульсов, которые вносились на них и считывались подвижной головкой регистратора. Словно патефонному волчку в каждый момент времени регистратор перемещались по площади каждого из дисков, получая доступ к необходимой ячейке, что несла в себе магнитный вектор определенной направленности.

На данный момент вышеупомянутая технология также жива и более того активно развивается. Менее года назад компания Western Digital выпустила первый в мире «винчестер» объемом в 10 Тбайт. В середине корпуса разместилось 7 пластин, а вместо воздуха в середину его был закачан гелий.

Оптические диски

Обязаны своим появлением партнерству двух корпораций Sony и Philips. Оптический диск был презентован в 1982 году, как годная, цифровая альтернатива аналоговым аудио носителям. При диаметре 12 см на первых образцах можно было разместить до 650 Мбайт, что при качестве звука 16 бит / 44.1 кГц, составляло 74 минуты звучания и это значение было выбрано не зря. Именно 74 минуты длится 9-я симфония Бетховена, которую чрезмерно любил толи один из совладельцев Sony, толи один из разработчиков со стороны Philips, и теперь она могла целиком вместится на один диск.

Технология процесса нанесения и считывания информации весьма проста. На зеркальной поверхности диска выжигаются углубления, которые при считке информации, оптическим способом, однозначно регистрируются как 1 / 0.

Технология оптических носителей также процветает и в нашем 2015 году. Технология известная нам как Blu-ray disc с четырех слойной записью вмещает на своей поверхности около 111.7 Гигабайт данных, при своей не слишком высокой цене, являясь идеальными носителями для весьма «емких» фильмов повышенной разрешающей способности с глубокой передачей цветов.

Твердотельные накопители, флэш память, SD карты

Все это детище одной технологии. Разработанный еще в 1950-х годах принцип записи данных на основе регистрации электрического заряда в изолированной области полупроводниковой структуры. Долгое время он не находил своей практической реализации для создания на его базе полноценного носителя информации. Главной причиной этому были большие габариты транзисторов, которые при максимально возможной их концентрации не могли породить на рынке носителей данных конкурентный продукт. О технологии помнили и периодически пытались ее внедрить на протяжении 70х-80х годов.

Действительно звездный час для твердотельных накопителей настал с конца 80-х, когда размеры полупроводников начали достигать приемлемых размеров. Японская Toshiba в 1989 году презентовала абсолютно новый тип памяти «Flash», от слова «Вспышка». Само это слово весьма хорошо символизировало главные плюсы и минусы носителей, реализованных на принципах данной технологии. Небывалая ранее скорость доступа к данным, довольно ограниченное количество циклов перезаписи и необходимость присутствия внутреннего источника питания для некоторых из такого рода носителей.

К сегодняшнему дню наибольшей концентрации объема памяти производители носителей достигли благодаря стандарту карт SDCX. При габаритах 24 х 32 х 2.1 мм они могут поддерживать до 2 Тбайт данных.

Передний край научного прогресса

Все носители, с которыми мы имели дело до этого момента, были из мира не живой природы, но давайте не забывать, что самый первый накопитель информации, с которым мы все имели дело это мозг человека.

Принципы функционирования нервной системы в общих чертах на сегодня уже ясны. И как бы это не могло звучать удивительно, физические принципы работы мозга вполне сопоставимы с принципами организации современных ЭВМ.
Нейрон – структурно функциональная единица нервной системы, она и формирует наш мозг. Микроскопическая клетка, весьма сложной структуры, являющаяся фактически аналогом, привычного нам, транзистора. Взаимодействие между нейронами происходит благодаря различным сигналам, которые распространяются с помощью ионов, в свою очередь генерирующих электрические заряды, таким образом создавая не совсем обычную электроцепь.

Но еще более интересным является сам принцип работы нейрона, как и его кремниевый аналог, эта структура зыблется на бинарном положении своего состояния. К примеру, в микропроцессорах за условный 1 / 0 принимают разницу уровней напряжения, нейрон в свою очередь обладает разностью потенциалов, фактически он в любой момент времени может обретать одно и двух возможных значений полярности: либо «+», либо «-». Существенное отличие нейрона от транзистора состоит в граничной скорости первого обретать противоположные значения 1 / 0. Нейрон в следствии своей структурной организации, в которую не будем вдаваться через чур подробно, в тысячи раз инертней от своего кремниевого собрата, что естественно сказывается на его быстродействии – количестве обработки запросов за единицу времени.

Но не все так печально для живых существ, в отличии от ЭВМ где выполнение процессов осуществляется в последовательном режиме, миллиарды нейронов, объеденных в мозг, решают поставленные задачи параллельно, что дает целый ряд преимуществ. Миллионы этих вот низкочастотных процессоров вполне успешно дает возможность, в частности человеку, взаимодействовать с окружающей средой.

Изучив структуру человеческого мозга, научное сообщество пришло к выводу – фактически головной мозг является цельной структурой, в которую уже входят и вычислительный процессор, и моментальная память, и память долговременная. В силу самой нейронной структуры мозга между этими аппаратными составными четких, физических границ нет, лишь розмытые зоны спецификации. Такое утверждение подтверждается десятками прецедентов из жизни, когда в силу определенных обстоятельств людям удаляли часть мозга, вплоть до половины общего объема. Пациенты после таких вмешательств, кроме того, что не превращались в «овощ», в некоторых случаях, со временем, восстанавливали все свои функции и счастливо доживали до глубокой старости, тем самым являясь живим доказательством глубины гибкости и совершенства нашего мозга.

Возвращаясь к теме статьи, можем прийти к интересному выводу: структура мозга человека фактически схожа с твердотельным накопителем информации, о котором речь шла чуть выше. После такого сравнения, помня о всех его упрощениях, мы можем задаться вопросом, какой же объем данных в таком случае может разместится в этом хранилище? Может быть опять же к удивлению, но мы можем получить вполне однозначный ответ, давайте же произведем расчет.

В результате проведенных в 2009 году научных экспериментов нейробиологом, доктором Бразильского университета в Рио-Де-Жанейро – Сюзанной Геркулано-Хаузел, было установлено, что в среднем человеческом мозге, весом около полтора килограмма, можно насчитать приблизительно 86 миллиардов нейронов, напомню, ранее ученные считали, что эта цифра для среднего значения равняется 100 миллиардам нейронов. Отталкиваясь от этих цифр и приравняв каждый отдельный нейрон фактически к одному биту, мы получим:

V = 86 000 000 000 бит / (1024 * 1024*1024) = 80.09 гбит / 8 =10.01 гигабайт

Много это или мало и насколько может быть конкурента эта среда для хранения информации? Сказать пока весьма сложно. Научное сообщество с каждым годом все больше нас радует продвижением в изучении нервной системы живых организмов. Можно даже встретить упоминания об искусственном внедрении информации в память млекопитающих. Но по большему счету секреты мышления мозга пока еще остаются для нас тайной.

Итог

Хотя в статье были представлены далеко не все виды носителей данных, коих огромное множество, наиболее характерные представители нашли в ней место. Подводя итог представленного материала можно четко проследит закономерность – вся история развития носителей данных базируется на наследственности этапов, предшествующих текущему моменту. Прогресс последних 25 лет в сфере носителей данных крепко опирается на полученный опыт, как минимум, последних 100…150 лет, при этом скорость роста емкости носителей за эти четверть века возрастает в геометрической прогрессии, что является уникальным случаем на протяжении всей известной нам истории человечества.

Не смотря на кажущеюся нам сейчас архаичность аналоговой регистрации данных, вплоть до конца ХХ века это был вполне конкурентный метод работы с информацией. Альбом с качественными изображениями мог вмещать в себе гигабайты цифрового эквивалента данных, которые до начала 1990-х просто физически было невозможно разместить на столь же компактном носителе, не говоря уже об отсутствии приемлемых способов работы с такими массивами данных.

Первые ростки записи на оптические диски и стремительное развитие накопителей HDD конца 1980-х, только за одно десятилетие сломили конкуренцию множества форматов аналоговых записей. Хотя первые музыкальные оптические диски и не отличались качественно от тех же виниловых пластинок, имея 74 минуты записи против 50-60 (двухсторонняя запись), но компактность, универсальность и дальнейшее развития цифрового направления ожидаемо, окончательно похоронило аналоговый формат для массового использования.

Новая эра носителей информации, на пороге которой мы стоим, может существенно повлиять на мир, в котором мы окажемся через 10…20 лет. Уже сейчас передовые работы в биоинженерии дают нам возможность поверхностно понимать принципы работы нейронных сетей, управлять в них определенными процессами. Хотя потенциал размещения данных на структурах схожих с мозгом человека, не так уж и велик, есть вещи, про которые не стоит забывать. Само функционирование нервной системы все еще довольно загадочно, как следствие малой ее изученности. Принципы размещения и хранения в ней данных уже при первом приближении очевидно, что действуют по несколько другим законом, нежели это будет справедливо к аналоговому и цифровому методу обработки информации. Как и при переходе от аналогового этапа развития человечества к цифровому, при переходе к эре освоения биологических материалов, два предыдущих этапа сослужат роль фундамента, некого катализатора для очередного скачка. Необходимость активизации на биоинженерном направлении была очевидна и ранее, но только сейчас технологический уровень человеческой цивилизации поднялся до того уровня, когда подобные работы действительно могут увенчаться успехом. Поглотит ли этот новый этап развития ИТ технологий этап предыдущий, как мы уже имели честь - это наблюдать, или будет идти параллельно, предсказывать рано, но то что он радикально изменит нашу жизнь – очевидно.