Quels supports d'informations existent. Qu'est-ce que le disque dur, le disque dur et le disque dur? Disques optiques compacts

Leçon 66 Qu'est-ce qu'un support amovible?

Support de stockage amovible conçu pour stocker vos données en dehors de votre ordinateur. Ils sont très pratiques à utiliser pour transférer vos fichiers d’un ordinateur à un autre. Je suis sûr que vous connaissez bien ces supports amovibles.

Les supports de stockage amovibles les plus populaires sont actuellement les lecteurs flash, les lecteurs flash, les lecteurs amovibles. disques durs  et disques optiques  (CD et DVD). Je pense que l'utilisation d'un ordinateur et ne rien savoir à leur sujet est impossible.

Examinons de plus près chacun de ces appareils et apprenons à les utiliser.
  Mais avant de commencer, je voudrais parler de certains paramètres des supports amovibles qui affectent principalement leur coût:

1. Volume  - Il s’agit du paramètre principal de tout support de stockage et non seulement de celui qui est amovible. Mesurer le volume en utilisant la même unité que pour mesurer la quantité de données (informations). Nous savons que toutes les informations sur l'ordinateur sont stockées sous forme de fichiers. Afin de mesurer en quelque sorte la quantité d'informations, une unité de mesure spéciale a été introduite, qui s'appelle - octetIl y a des unités plus petites - des bitset 1 octet = 8 bits. Quels sont les bits et pourquoi 1 octet  égal à   8 bits, nous ne démonterons pas. C'est une information absolument facultative pour utilisateur régulier. Mais donnons quand même un exemple qui donnera une idée de ce qui est octet. La quantité d'informations dans 1 octet - Ceci est une lettre dans un document texte. 1 octetComme vous le comprenez, une petite quantité d’informations est jointe (un seul caractère). Par conséquent, des unités plus grandes sont généralement utilisées.

1 kilo-octet (Ko) = 1024 octets;
  1 mégaoctet (Mo) = 1024 kilooctets;
  1 gigaoctet (Go) = 1024 mégaoctets;
  1 téraoctet (To) = 1024 gigaoctets.

Les préfixes «kilo», «méga», etc. sont empruntés à la vie ordinaire, mais contrairement à, par exemple, 1 kilomètre, contenant 1 000 mètres, 1 kilooctet contient 1024 octets. Pourquoi cela nous est-il arrivé n'est pas nécessaire de savoir. La quantité d’informations est une valeur très conditionnelle et dans la vie quotidienne tout a été arrondi à 1024 à 1000

Ainsi, le volume de support d’information est son principal indicateur affectant sa valeur. Plus le volume de support d'informations est important, plus son coût est élevé.

1. Vitesse de lecture (écriture)  informations du transporteur (au transporteur). Étant donné que les volumes de supports amovibles augmentent chaque année, ce chiffre devient important. Bien sûr, si vous achetez un lecteur flash USB pour transférer votre documents texte  d’ordinateur à ordinateur, la vitesse dans ce cas n’a pratiquement aucune importance, car fichiers texte  ont généralement une petite quantité. Mais si vous devez réécrire un grand nombre de vidéos ou de fichiers musicaux sur une clé USB, la vitesse d'enregistrement joue un rôle important et le délai après lequel les fichiers sont transférés sur la clé USB en dépend. Il en va de même pour les cartes flash utilisées dans les appareils photo numériques. Plus la vitesse d'enregistrement d'une telle carte flash est rapide, plus la photo y est enregistrée rapidement et plus l'appareil photo est prêt à prendre la photo suivante. L'unité de base pour mesurer la vitesse de transfert de l'information dans le monde informatique a été adoptée bits par seconde, également noté par - bit / s (anglais bits par seconde, bps). La vitesse de transfert des informations peut être indiquée non seulement comme une caractéristique des supports de stockage, mais également dans les réseaux, y compris la vitesse de connexion à Internet. bits par seconde.

Nous savons déjà que peu, c’est la quantité minimale d’informations et utilise essentiellement une grande quantité - octetégal à huit bits. Par conséquent, quand on vous dit que la vitesse de votre connexion à Internet est de 1 Mbit / s, alors ceci NE SIGNIFIE PASvous téléchargez 1 mégaoctet d'informations en une seconde. Traduire Mégabits  dans le Mégaoctets  nous devons diviser par 8 la vitesse de votre connexion et dans notre cas, nous aurions 0,125 Mo / s, ce qui est de 125 kilo-octets par seconde. Il existe souvent une telle désignation:

Kilobits par seconde - Kb / s
  Kilobyte par seconde - Ko / s

Faites attention au titre ou lettre minuscule  "B" dans cette désignation.

1. Taille de l'appareil. Ce paramètre est très conditionnel et ne convient pas à tous les types d'appareils, mais la tendance est la suivante: plus l'appareil est petit, plus son prix est élevé.

Leçon n ° 67. Disques optiques

CD (Fig.197) ou ils sont aussi appelés CD ( CD  vient de l'anglais. Disque compact) sont presque devenus obsolètes, bien qu’ils aient longtemps été le principal transporteur pour le transfert d’informations entre ordinateurs. Leur volume était généralement d’environ 700 MB. Pour lire de tels disques, un appareil spécial est utilisé - un lecteur de CD (Fig. 198).

Fig. 197. Disque optique	Fig. 198. Lecteur de disque optique CD

Les données du disque sont lues à l'aide d'un rayon laser. Il existe des lecteurs permettant uniquement la lecture de données à partir de CD. lecteurs d'écriturequi permettent l'enregistrement sur le disque.

Les disques vierges destinés à l'enregistrement sont appelés en argot. un blanc. Il existe deux groupes principaux de disques compacts (vierges):

• CD-R  - Vous pouvez écrire des informations sur un tel disque une seule fois;
• CD-RW  - Disques conçus pour l'enregistrement multiple. Les informations sur ces disques peuvent être effacées et réenregistrées.

Généralement, une vitesse de lecture / écriture est indiquée sur un lecteur de CD, par exemple 24X. C'est la vitesse à laquelle un lecteur est capable de lire des données d'un disque ou d'écrire des informations sur un disque. La vitesse est indiquée sous forme de multiple de 150 Kb / s (soit 153 600 bits / s). Par exemple, un lecteur à 24 vitesses offre une vitesse maximale de lecture / écriture de CD de 24 × 150 = 3600 Kb / s. Cela signifie que, par exemple, lors de la copie d'informations d'un CD sur votre ordinateur, le lecteur transfère 450 kilo-octets de données en une seconde. Si vous copiez un film d'une taille de 650 Mo, il faudra environ 24 minutes pour le copier sur un ordinateur. Voici une telle arithmétique simple.

Au fil du temps, les CD ont été expulsés Disque DVDami

DVD (dvd, ing. Disque numérique polyvalent- disque numérique polyvalent; aussi eng. Vidéodisque numérique  - disque vidéo numérique) - a la même taille qu'un disque compact, mais utilise une technologie différente qui permet d'augmenter considérablement la quantité d'informations qu'il peut gérer. Pour lire Disques DVD  utilisez des lecteurs de DVD qui peuvent également lire des CD. Mais les lecteurs de CD ne peuvent pas lire les DVD.

Actuellement, les formats de DVD les plus populaires sont les DVD-5 et DVD-9. Il est possible d’enregistrer 4,37 Go (gigaoctets) d’informations sur des disques DVD-5 et 7,95 Go sur des disques DVD-9.

L’unité de vitesse (1x) de lecture / écriture de DVD est de 1 385 000 bits / s (soit environ 1352 Kb / s = 1,32 Mb / s), ce qui correspond à peu près à la 9ème vitesse (9x) de lecture / écriture de CD, ce qui est égal à 9 × 150 = 1350 Kb / s. Ainsi, un lecteur 16 vitesses offre des vitesses de lecture (ou d'écriture) de DVD de 16 × 1,32 = 21,12 Mb / s.

Comme avec les CD, les DVD sont divisés en groupes:

• DVD-R  - conçu pour un enregistrement unique;
• DVD-RW  - disques réinscriptibles.

De plus, historiquement, une autre division des DVD en “plus” (indiquée par DVD + R  et DVD + RW) et "négatif" (noté par DVD-R  et DVD-RW).

Les blancs "Plus" sont apparus plus tard et constituent une version améliorée du "moins". Le principal, significatif pour l’utilisateur final, est la différence entre les blancs «plus» et «moins». Lors de la réécriture DVD-RWvous devez d'abord retirer le disque de celui-ci, mais lorsque vous le copiez DVD + RW  Il n'est pas nécessaire de supprimer les informations du disque, le lecteur est capable d'enregistrer de nouvelles informations par rapport à l'ancien. Mais pour travailler avec des disques “plus”, vous devez disposer d'un graveur de DVD prenant en charge ce format (presque tous les lecteurs de DVD modernes prennent en charge ce format).

À la recherche d'une augmentation de la quantité de supports de stockage, les fabricants créent constamment quelque chose de nouveau. Donc, un autre format est apparu - Disque Blu ray, Bd  (Blue Ray, Eng.   rayon bleu  - rayon bleu). Formater les disques Blu ray  ont les mêmes dimensions que les disques CD et DVD (120 mm), mais leur capacité diffère considérablement. Par technologie Blu ray  Les disques sont fabriqués avec une ou deux couches pour l'enregistrement des données. Les disques simple couche peuvent contenir jusqu'à 25 Go d'informations et les disques double couche jusqu'à 50 Go. Il y a des disques pour l'enregistrement unique - Bd-ret pour un enregistrement réutilisable - BD-RE.

Bien entendu, pour lire et écrire de tels disques, vous avez besoin d’un lecteur spécial prenant en charge la technologie Blu-ray. La vitesse d'écriture a également considérablement augmenté. L'unité de vitesse (1x) de lecture / écriture Blu-ray est de 36 Mbps, ce qui vous permet d'enregistrer la quantité d'informations en 25 Go sur un disque simple couche à la 12e vitesse en environ 8 minutes.

La plupart des ordinateurs sont actuellement équipés de lecteurs de disques optiques. Pour installer le disque dans le lecteur, vous devez cliquer sur le bouton qui s’y trouve (Fig.199).

Une fois que le disque est placé dans le plateau avec une légère pression, fermez le plateau. Après cela, les informations enregistrées sur le disque seront disponibles et pourront être lues, par exemple, à l'aide du programme. Explorateur.

Leçon 68 Lecteurs flash

Lecteurs flash  ou juste lecteurs flash- Ce sont les supports amovibles les plus populaires et actuellement les plus populaires. Dans les magasins d'informatique, vous pouvez trouver un grand choix de lecteurs flash. Ils diffèrent par la couleur, la forme et le matériau du boîtier et vous pouvez toujours choisir le lecteur flash USB à votre guise (fig.202). Mais toujours, le paramètre principal d’un lecteur flash est sa taille, c’est-à-dire quantité d'informations qui peuvent être écrites.

En vente, vous trouverez un lecteur flash d'une capacité de plusieurs centaines, voire plusieurs centaines de giga-octets. De plus, la différence de prix peut ne pas être proportionnelle à la différence de volume. Par conséquent, avant d'acheter une clé USB, comparez les prix de périphériques de différents volumes et choisissez la meilleure combinaison prix-volume.

Le lecteur flash se connecte à l'ordinateur via ce que l'on appelle un connecteur universel - USB(Bus série universel  - bus série universel, fig. 203).

Ce connecteur est devenu très populaire et, grâce à lui, un grand nombre de périphériques différents sont connectés à l'ordinateur, à commencer par les lecteurs flash et se terminant par les imprimantes, les scanners, les appareils photo et les caméras vidéo.

Vous trouverez généralement plusieurs connecteurs USB sur l'ordinateur (2, 4 et même 8). Ils sont situés à l'arrière de l'ordinateur. Mais depuis que ces connecteurs sont devenus très populaires, les fabricants de boîtiers d’ordinateur ont commencé à les placer sur la paroi avant ou latérale d’un ordinateur, ce qui leur permettait d’accéder rapidement aux connecteurs et de connecter des périphériques sans mouvements inutiles. En règle générale, ces connecteurs sont signalés par une icône spéciale (Fig. 204).

Sur les ordinateurs portables, installez généralement deux ou trois connecteurs USB (Fig.203).

Le connecteur USB, contrairement aux autres connecteurs d’ordinateur, vous permet de connecter et de déconnecter des périphériques pendant le fonctionnement de votre ordinateur. Cela signifie que vous pouvez éteindre l'appareil, par exemple, retirer le lecteur flash USB sans éteindre l'ordinateur, mais il existe certaines nuances dans le travail et nous en reparlerons plus tard.

Leçon 69 Dur externe  les disques

Avec les lecteurs flash sont utilisés et disques durs externes  (fig.205). Ils ont des dimensions plus grandes que les clés USB, mais la quantité d'informations stockées sur eux est beaucoup plus grande. Le volume de disques durs amovibles modernes dans les centaines de gigaoctets et atteindre plusieurs téraoctets. En conséquence, le prix du disque dur dépendra de son volume. De plus, la taille d'un disque dur est également influencée par sa taille géométrique: plus le disque dur est petit, plus le montant à payer est élevé.

Les disques durs sont souvent abrégés. Disque dur  - de l'anglais Disque dur  (disque dur). Dans un discours familier, vous pouvez toujours entendre le nom "Winchester" ou "vis".

Les disques durs externes sont connectés à l'ordinateur via le connecteur déjà connu. USB(fig.206).

Leçon n ° 70. Cartes mémoire

Cartes mémoire  ou cartes flash  - Il s'agit d'un dispositif de stockage électronique compact utilisé pour stocker des informations (Fig. 207). Les cartes mémoire modernes sont fabriquées à partir d'une mémoire flash, c'est-à-dire selon le même principe que les lecteurs flash.

Si vous possédez un appareil photo numérique, l’une des cartes mémoire illustrées à la figure 207 sera définitivement installée.Le type de mémoire installé dans un modèle d’appareil photo spécifique est déterminé par le fabricant.
  Actuellement, les cartes SD les plus populaires sont Carte mémoire numérique sécurisée  (fig.208). Ces cartes ont plusieurs tailles et sont principalement utilisées dans les appareils portables (appareils photo, téléphones portables, PDA, etc.).
Les cartes mémoire sont utilisées spécifiquement comme périphériques de stockage, c.-à-d. l’appareil photo enregistre les photos capturées et, sur un ordinateur de poche (PDA), vous pouvez utiliser la carte comme disque dur de votre ordinateur, c.-à-d. sauvegardez vos fichiers sur la carte ou installez des programmes dessus.
  Quand on travaille avec appareils portables  Inévitablement, il est nécessaire de connecter le périphérique à l'ordinateur afin de copier des informations vers ou depuis le périphérique. La même chose avec un appareil photo numérique - tôt ou tard, il est nécessaire de transférer des photos sur un ordinateur. Comment le faire?

Fig. 209. Lecteur de carte

Il est très pratique de travailler avec des cartes mémoire flash via un périphérique appelé lecteur de cartede l'anglais lecteur de carte  (fig.209).
  En règle générale, le lecteur de carte est une petite boîte avec différents connecteurs et vous pouvez connecter simultanément des cartes mémoire de différents formats à votre ordinateur.
  Le lecteur de carte lui-même est connecté à l'ordinateur via le connecteur USB.
  Vous pouvez trouver des lecteurs de cartes de différentes configurations et tailles, mais lors de l'achat d'un lecteur de carte, faites attention aux types de cartes mémoire flash qu'il prend en charge. Il existe des lecteurs de cartes prenant en charge, par exemple, uniquement les cartes Numérique sécurisé. Si vous souhaitez acheter un lecteur de carte universel, recherchez l’inscription “ tout en un"Ou" tout en 1". Cela signifie que cet appareil fonctionne avec tous les types de mémoire.

Leçon 71. Comment télécharger des photos depuis un appareil photo

Si vous avez un appareil photo numérique, mais pas de lecteur de carte, vous pouvez utiliser la méthode suivante pour transférer des photos.

1. Un câble à connecter au connecteur USB est toujours fourni avec l'appareil photo. Connectez l'appareil photo à l'ordinateur avec ce câble.
2. Allumez la caméra.
3. Le système d'exploitation essaiera de déterminer lui-même quel périphérique a été connecté à l'ordinateur.

Si vous avez une connexion Internet, il est fort probable que vous deviez attendre environ une minute Windows  va détecter votre caméra et installer le pilote nécessaire.

Conducteur  - Il s’agit d’un programme servant d’intermédiaire entre le système d’exploitation et le périphérique. Le pilote "explique" le système d'exploitation, le type de périphérique installé et comment l'utiliser.

Si vous ne disposez pas d'une connexion Internet, vous devrez probablement installer le pilote vous-même. L'appareil photo contient toujours le disque sur lequel se trouve généralement le pilote du périphérique. Lire le manuel de l'appareil photo et installer programmes nécessaires  comme décrit.

1. Après l’installation du pilote, une boîte de dialogue apparaît (Fig.210):

1. L'option la plus simple consiste à sélectionner un élément. Voir les fichiers. Une fenêtre de programme s'ouvrira. Explorateurdans lequel vous pouvez travailler avec des photos sur la carte flash de votre appareil photo de la même manière que sur un ordinateur. C'est à dire Vous pouvez simplement copier les fichiers et les coller dans le dossier souhaité sur votre ordinateur.

La deuxième façon est d'utiliser l'élément Importer des images et des vidéos. Une fenêtre apparaîtra Importer des images et des vidéos  (fig.211).

Fig. 211. Importer des images et des vidéos

Dans cette fenêtre, vous pouvez configurer les paramètres d'importation d'images en sélectionnant l'élément approprié. Une fenêtre va s'ouvrir Paramètres d'importation  (fig.212). Dans cette fenêtre, vous pouvez personnaliser le dossier dans lequel les photos seront copiées à partir de l'appareil photo. Par défaut, les photos sont importées dans le dossier. Des imagesqui est dans Bibliothèques. Ensuite, vous pouvez spécifier le nom du dossier qui sera créé lors de l'importation de photos à partir de l'appareil photo.

Regardez la figure 212. Maintenant sélectionnée. paramètres suivants  - les photos seront importées (copiées) de l'appareil photo vers la bibliothèque Des images, alors que dans le dossier Des images  un nouveau dossier sera créé et le nom de ce jour lui sera attribué.

Fig. 212. Paramètres d'importation

Après avoir configuré l'importation, cliquez sur Ok  et dans la fenêtre Importer des images et des vidéos  appuyez sur le bouton Importer  (fig.211). Vos photos seront copiées sur votre ordinateur.

Leçon n ° 72. Nous travaillons avec des supports amovibles

Lorsque vous travaillez avec un support amovible, vous devez connaître certaines nuances. Lorsque nous installons un disque dans un lecteur optique ou connectons un périphérique de stockage externe (clé USB, disque dur amovible ou lecteur de carte avec carte mémoire) au connecteur USB, puis au système d'exploitation Windows  autorun fonctionne. Cela signifie que système d'exploitation  détecte automatiquement un nouveau support de stockage et, essayant de prédire nos actions, affiche une fenêtre avec une liste des opérations que nous pouvons effectuer (Fig. 213 et 214).

Vous pouvez choisir une action pratique dans la liste ou fermer la fenêtre. Autostart  et accéder aux informations supports amovibles via le programme Explorateur. Au fait, point Ouvrir le dossier pour voir les fichiers  juste pour lancer Chef d'orchestredans lequel le contenu du support amovible sera affiché.

Fenêtre Autostart  vous ne pouvez pas apparaître. Le fait est que l'opportunité Windows  par démarrage automatique  les attaquants utilisent pour activer leurs virus et logiciels malveillants sur votre ordinateur. Pour cette raison, certains logiciel antivirus  et certains programmes conçus pour protéger votre ordinateur peuvent bloquer Autostart. Dans ce cas, l'accès aux informations situées sur le périphérique amovible peut être obtenu via le programme. Explorateur.

Run Explorateur  et afficher le contenu du dossier Informatique  (fig.215). J'ai connecté un lecteur flash USB à mon ordinateur et j'ai installé un DVD dans le lecteur optique.

Dans la figure 215, vous voyez ce qui apparaît nouvelle section  dans le dossier Informatiquequi s'appelle Supports amovibles. Cette section affiche l’icône du lecteur optique (indiquée par la lettre E), et disque amovible G  - ceci est mon lecteur flash.
  Pour commencer avec les informations contenues dans ces disques ( E  et G) Je dois y accéder en double-cliquant sur le bouton gauche de la souris sur l'icône correspondante du périphérique amovible.

Travailler avec des fichiers situés sur des périphériques flash (lecteurs flash et cartes mémoire) et amovibles disques durs, pas différent de travailler avec des fichiers sur l'ordinateur. Cela signifie que vous pouvez copier, déplacer et supprimer des informations de ces appareils. Faites attention - lors de la suppression d'informations sur un support amovible, NON PLACÉ  dans le Panieret immédiatement enlevé.

Fig. 215. Affichage des périphériques amovibles dans l'explorateur

Les fichiers situés sur des disques optiques ne peuvent être copiés ou exécutés. Pour supprimer ou écrire des informations sur des disques optiques, vous devez utiliser programme supplémentaire, dont nous discuterons à l’avenir.

Voyons maintenant comment supprimer correctement un support de stockage amovible de l'ordinateur. Je respecte certaines règles et vous les recommande.

Si vous travaillez avec des informations situées sur un disque optique, avant de retirer le disque optique du lecteur, assurez-vous qu'aucun fichier ou programme n'est en cours d'exécution sur ce disque. Il n'y a pas de quoi s'inquiéter si vous éjectez le disque pendant que le fichier est en cours d'exécution. Simplement, le système d'exploitation perdra la connexion avec ce fichier et vous demandera de réinstaller le disque. C'est à dire Vous ne causerez aucun dommage au disque ou aux fichiers qui s'y trouvent, seulement vous perdrez du temps pour réinstaller le disque et le ré-extraire après la fermeture du fichier.

La situation est différente avec les lecteurs flash, les cartes mémoire et les disques durs amovibles. Si vous retirez simplement le périphérique de son emplacement, vous risquez d'endommager les informations contenues sur ce périphérique et, dans certains cas, sur le périphérique lui-même.

Avant de retirer le périphérique de l'ordinateur, vous devez le désactiver. Pour ce faire, Windows  il existe un outil appelé. Pour y accéder, vous devez Zones de notification  sélectionnez l'icône correspondante (fig.216), puis cliquez dessus avec le bouton gauche de la souris et un menu apparaîtra (fig.217) dans lequel tous les disques disponibles sur votre ordinateur seront répertoriés. Dans la liste, vous devez sélectionner le disque que vous souhaitez déconnecter, c.-à-d. notre clé USB, lecteur de carte mémoire ou disque dur amovible.

Après cela, dans la zone de notification apparaîtra message d'information  (fig.218):

Devoirs:

1. Si un lecteur de disque optique est installé sur votre ordinateur, installez les disques avec lesquels il fonctionne (CD, DVD, Blu-ray). Ces informations se trouvent généralement sur le plateau de disque (fig.199). Si le lecteur vous permet de graver des disques, il sera marqué «RW» ou «Recoder».

2. Si vous avez une carte mémoire, par exemple dans un appareil photo, recherchez sa taille et son type. Vous aurez besoin de ces informations si vous décidez d’acheter une carte plus grande ou un lecteur de carte.

3. Si vous n’avez pas de lecteur de carte, copiez les photos de la carte mémoire en utilisant Windows  (fig. 210).

4. Connectez votre clé USB à votre ordinateur via le connecteur USB, lancez un fichier à partir de celui-ci et essayez de le déconnecter via Retirer le matériel et les lecteurs en toute sécurité  (fig.216). Une fenêtre d'avertissement devrait apparaître (fig.219). Fermez ensuite le fichier en cours d'exécution et répétez l'action. Un message d’information doit apparaître comme à la Figure 218.

Dans la recherche constante de gigahertz et de gigabits par seconde, que le processeur transmet, nous oublions souvent que de nombreux autres composants importants de l'ordinateur doivent être améliorés, par exemple la mémoire vive (RAM), ainsi que les lecteurs stockant les données traitées. Le développement de dispositifs permettant de stocker des informations est tout aussi important que d’accroître la puissance de calcul de la CPU. Dans cet article, nous allons parler des perspectives des médias de stockage modernes, tels que les disques durs.

Dans la deuxième partie de l’article, nous décrivons l’avenir des lecteurs de disques optiques, dans la troisième, nous examinerons quelques-uns des développements les plus intéressants et fondamentalement nouveaux dans le domaine des systèmes mécaniques microélectroniques pouvant être utilisés dans des dispositifs remplaçant des disques durs classiques et moins traditionnels, mais assez traditionnels. CD familier, DVD et BlueRay.

Afin de pouvoir comparer les différents types de médias entre eux, il est nécessaire de distinguer certaines caractéristiques inhérentes à chacun d’eux. Tels que, par exemple, la vitesse de lecture ou d'écriture, le temps de recherche moyen d'un élément de données arbitraire (Random Seek) et le coût de stockage d'une unité de données. Si nous voulons comparer des sources de données qui ne sont pas encore dans la nature, mais qui naîtront dans le futur, nous devons essayer de les diviser en trois grands groupes: ceux qui sont sur le point d'être produits et qui apparaîtront bientôt sur le marché; ceux qui se généraliseront dans un avenir plus ou moins prévisible et, enfin, ceux qui n'apparaîtront que dans des circonstances favorables et la réussite de toutes les recherches liées à leur mise en œuvre. En fait, il est difficile de comparer un disque dur moderne avec un temps d’accès aléatoire de 9,0 ms avec un lecteur du futur lointain, qui aura la même caractéristique mieux de plusieurs ordres de grandeur (c’est-à-dire moins), mais qui n’est pas encore sur les tablettes des magasins. sera dans les cinquante prochaines années. Naturellement, de telles comparaisons continuent d'être effectuées sur Internet, en oubliant que le prototype, qui est apparu dans le laboratoire très secret de la Silicon Valley et ne fonctionne qu'à des températures proches du zéro absolu, n'est pas le même que le disque dur de votre ordinateur. bureau.

Tendances dans le développement de supports de stockage magnétiques

Commençons par les disques durs, car il s’agit aujourd’hui du type de lecteur le plus répandu et le plus demandé, et il n’y aura probablement pas de concurrence féroce dans les 3-4 prochaines années. Les adversaires sont toujours clairement en train de perdre soit en vitesse, soit en capacité, soit en coût, et le plus souvent - de plusieurs manières.

Nous savons tous ce qu'est le disque dur aujourd'hui: capacité - par exemple, de 20 à 400 gigaoctets, temps de recherche moyen - de 8 à 12 ms, vitesse de lecture / écriture séquentielle - de 30 à 40 Mb / s. En principe, les caractéristiques ne sont pas mauvaises, même si, encore une fois, cela dépend des éléments à comparer: la RAM fonctionnera plus rapidement (mais elle s'avère plus onéreuse et, en outre, lorsque vous éteignez le réseau, il "oublie" complètement tout ce qui y était écrit, - d'accord, un inconvénient important); Les DVD réinscriptibles sont beaucoup moins chers (mais en ce qui concerne la rapidité du travail, ils ne sont pas très proches, en outre, leur capacité est relativement petite).

Si vous vous souvenez de la quantité de données que vous devez lire et écrire sur le disque dur lorsque vous travaillez avec du multimédia, et du fait que la plupart des systèmes d'exploitation modernes les utilisent d'une manière ou d'une autre en plus rAMLors de l'écriture d'un fichier d'échange, il devient évident que, quelles que soient les caractéristiques des disques durs, il serait bien de les améliorer. Tout d’abord, les fabricants souhaitent augmenter la vitesse de lecture / écriture et de recherche mentionnée, ainsi que la capacité. En deuxième lieu se trouvent les dimensions, ainsi que la consommation électrique et la résistance aux chocs, associées à la fiabilité. Naturellement, dans les futurs modèles de disques durs, ces caractéristiques seront sûrement améliorées, il ne reste que des questions: comment et quand?

Il est possible d'augmenter la vitesse de lecture de deux manières: soit en augmentant la densité d'enregistrement des informations, soit en forçant les «galettes» du disque dur à tourner à une vitesse supérieure. Les deux méthodes ont leurs inconvénients. Avec une augmentation de la vitesse de rotation de la broche, les disques durs commencent à chauffer beaucoup plus et deviennent plus bruyants, sans compter que le matériau utilisé pour la fabrication des plaques doit être suffisamment résistant pour résister aux contraintes mécaniques correspondantes et ne pas être déformé. La technologie de leur fabrication devient plus compliquée, ce qui se reflète dans leur coût: il est nettement plus élevé. Mais en plus d'augmenter la vitesse de lecture linéaire, le temps moyen de recherche diminue également, du fait que la tête se trouve plus tôt au-dessus du secteur requis de la piste. Le problème des frottements excessifs et du bruit peut être partiellement résolu par les paliers hydrodynamiques, que certains fabricants ont commencé à utiliser assez récemment, mais il nous semble encore peu probable que la vitesse de rotation des disques durs de 3,5 "dépasse 15 000 à 200 tours par minute, selon la valeur retenue. Les roulements "rusés" et "fantaisistes" ne sont pas utilisés.

À mesure que la densité d'enregistrement augmente, il y a aussi des effets secondaires négatifs, mais il est toujours plus facile de les gérer. Cependant, les avantages comprennent une augmentation de la capacité de stockage, ce qui est pour les fabricants de disques durs un paramètre bien plus important que le temps de recherche moyen. Après tout, l'acheteur moyen y prête plus attention. Par conséquent, les entreprises de disques durs tentent souvent d'améliorer leurs produits de cette manière.

Limite superparamagnétique

Interférences dans l'obtention d'une densité d'enregistrement ultra-élevée

La plaque d'un disque dur moderne est constituée d'un substrat en verre ou en aluminium avec un revêtement magnétique appliqué par le dessus. Certaines zones de ce revêtement peuvent être magnétisées par l’un des deux façons possibles, qui désignent zéro et un (c’est-à-dire 1 octet). Cette zone aimantée s'appelle un domaine magnétique. Il s'agit d'un aimant miniature ayant une orientation spécifique des pôles magnétiques sud et nord. Si vous définissez la magnétisation de domaine, les informations seront enregistrées. En fin de compte, la densité d'enregistrement des informations détermine la taille de ce domaine lui-même. Il semblerait que réduire la taille de vos domaines à la santé, et les disques durs seront aussi grande que vous pouvez imaginer, mais tout n'est pas si simple.

Ceux d’entre nous qui n’ont pas oublié la physique scolaire peuvent se pavaner et se rappeler que toutes les substances sont divisées en paramagnétique, diamagnétique et ferromagnétique. Les diamagnétiques sont les substances qui, en dehors du champ magnétique, n'ont pas de propriétés magnétiques - il est clair qu'elles ne conviennent pas à la création de supports de stockage. Les atomes et les molécules de substances paramagnétiques, au contraire, sont déjà des aimants élémentaires avant même qu'un champ magnétique externe ne commence à agir sur eux. Cependant, ils ne sont également pas très appropriés pour créer des anneaux de stockage. Et seuls les ferromagnétiques, dans lesquels des grains magnétiques de taille suffisamment grande agissent comme des aimants élémentaires, conviennent au stockage à long terme d'informations.

Pour enregistrer un bit d'information, la tête du disque dur crée un certain champ magnétique directionnel, qui oriente tous les aimants élémentaires du domaine principalement dans une direction. Cette orientation est maintenue en toute sécurité pendant une longue période après que la tête a cessé d’agir sur le ferromagnétique. Cependant, même après plusieurs enregistrements, de tels grains magnétiques restent toujours dans le domaine, dont l'orientation magnétique ne coïncide pas avec l'orientation du domaine entier; de plus, la teneur relative en "mauvais" grains est d'autant plus grande que les grains du domaine sont petits, c'est-à-dire que leur taille est petite. Si vous essayez de rendre le domaine trop petit, la quantité relative de "mauvais" grains sera si grande que le signal d'information ne peut pas être distingué du bruit. De cette situation, il existe deux solutions: la recherche de nouveaux matériaux paramagnétiques à grains magnétiques petits et essentiellement homogènes et le développement d’algorithmes permettant d’isoler le signal utile même avec un faible rapport signal / bruit. Cependant, ses possibilités sont limitées. Si le grain magnétique est trop petit, alors l'énergie thermique de l'environnement est plus que suffisante pour modifier spontanément son aimantation. En gros, dans ce cas, nous obtiendrons une substance dont les propriétés sont très proches de celles du paramagnétique: les disques durs fabriqués avec de tels matériaux ne peuvent fonctionner que lorsqu'ils sont refroidis à l'azote liquide ou, pire, à l'hélium liquide. En raison de cette quasi-transition d'une substance ferromagnétique dans une substance paramagnétique, la restriction décrite est appelée limite superparamagnétique.

Eh bien, outre une limitation purement physique sous la forme d'une limite superparamagnétique, il existe également une limite technique associée au processus d'enregistrement et de lecture d'informations, pour laquelle, comme déjà mentionné, une tête spéciale est utilisée. Dans les tous premiers modèles de winchesters, la tête était universelle - le même petit inducteur était utilisé à la fois pour la lecture et l'enregistrement d'informations. Les têtes modernes se composent de deux parties: l'enregistrement (inductance de bobine) et la lecture (tête magnétorésistive, qui change de résistance en fonction de l'intensité du champ magnétique). Naturellement, la taille de la tête est finie et ce sont aujourd'hui eux qui déterminent en grande partie la taille de la zone magnétisée minimale - le domaine. Cependant, sur les disques durs modernes, la taille du domaine est si petite que pour le réduire davantage, les fabricants devront dépasser la limite superparamagnétique.

C'est pourquoi les experts de grandes entreprises développant des disques durs luttent depuis longtemps contre le problème qui a surgi, et je dois dire, avec beaucoup de succès. Les modes de développement des technologies et du savoir-faire propre, permettant à l’avenir de dépasser la limite superparamagnétique développée par chacun d’eux. En outre, certains sont déjà utilisés dans la production en série de disques durs, d'autres uniquement dans des prototypes, mais au jour le jour dans l'assemblage de convoyeurs, d'autres risquent de ne jamais être utilisés en grande quantité.

AFC

Peut-être le premier signe qui annonçait une victoire rapide sur la limite superparamagnétique était-il la technologie de création de films à compensation magnétique proposée par IBM. L'idée est d'appliquer un revêtement antiferromagnétique à trois couches, appelé AFC (paire antiferromagnétique couplée antiferromagnétique), sur le disque dur, dans lequel une paire de couches magnétiques est séparée par une couche isolante spéciale en ruthénium.

Du fait que les domaines magnétiques situés les uns sous les autres ont une orientation antiparallèle du champ magnétique, ils forment un couple plus résistant à l’inversion spontanée de l’aimantation qu’un seul domaine "plat". Les lots d'essai des winchesters utilisant la technologie AFC sont apparus en 2001, mais son utilisation en masse n'a commencé que maintenant. Toutefois, AFC n’est pas une panacée absolue; il ne s’agit que d’une légère amélioration de l’ancienne technologie, qui permet d’augmenter la capacité des disques durs de 4 à 8 fois, mais pas plus.

PMR

L'enregistrement perpendiculaire (PMR, Enregistrement magnétique perpendiculaire) promet un gain nettement supérieur. Cette technologie est connue depuis longtemps. Ses recherches ont été activement engagées il y a 20 ou 30 ans, mais cela n'a pas fonctionné pour aboutir à un appareil fonctionnel et peu coûteux. Maintenant que PMR a été rappelé, le développement de nouveaux disques durs basés sur cette technologie est très fructueux pour Seagate. En août 2002, à Pittsburgh (États-Unis), elle a organisé un centre de recherche spécial, qui prévoyait notamment une étude approfondie du PMR, mais aussi d’autres problèmes liés à la création de supports de stockage prometteurs sur supports magnétiques. Comme son nom l'indique, PMR, contrairement à la technologie d'enregistrement classique, utilise des domaines magnétiques avec un champ magnétique perpendiculaire (plutôt que parallèle à la surface du disque).

Cela vous permet de réduire la taille longitudinale du domaine tout en augmentant légèrement sa hauteur. De plus, dans le cas de PMR, les bits inversés voisins (1 et 0) ne se regardent plus avec les mêmes pôles, ce qui, comme on le sait, se repoussent, ce qui réduit la taille de l'espace interdomaine par rapport à la technologie d'enregistrement classique, ce qui augmente encore la capacité. winchesters.

Il est clair que pour la mise en œuvre du PMR, il est nécessaire d'appliquer à la fois une conception totalement différente de la tête de lecture / écriture et une nouvelle structure de la surface magnétique du disque. Une tête d'enregistrement PMR ne doit comporter qu'un seul noyau, l'autre pôle étant auxiliaire. Le pôle principal du noyau crée un champ magnétique puissant dont les lignes s'étendent perpendiculairement à la surface magnétique du disque; passant par une couche magnétique interne spéciale, ils se ferment au large pôle auxiliaire du noyau. Naturellement, le champ le plus puissant aura le champ le plus puissant au pôle principal - le domaine sera magnétisé à nouveau, le pôle auxiliaire large aura un champ trop faible pour affecter la surface du disque et restera inchangé lors de l’enregistrement. Comme AFC, le PMR est une technologie prête à être utilisée en production de masse. Les Winchesters qui l'utilisent devraient apparaître, sinon dans cette version, dans le prochain 2005.

HAMR et SOMA - technologie de 2010

Parmi les technologies les plus prometteuses de l’avenir, dont la tâche est de compléter le PMR, lorsqu’elle épuise ses ressources et approche de la limite suivante, nous pouvons inclure l’enregistrement thermomagnétique (HAMR, enregistrement magnétique auxiliaire de chaleur) et les grilles magnétiques auto-organisables (SOMA, Auto Magnetic Array). . Dieter Weller, directeur de la recherche sur les médias au Seagate Center, estime que HAMR a pour objectif de modifier à nouveau le principe de lecture et d'écriture des données, et SOMA est le processus de production de la pulvérisation cathodique magnétique pour les disques.

HAMR se distingue par l’utilisation de matériaux magnétiques à haute coercivité, qui garantissent la stabilité thermique élevée des surfaces enregistrées. Pour enregistrer des informations, le domaine magnétique est préchauffé à l'aide d'un faisceau laser focalisé. Le diamètre du faisceau détermine la taille de la zone correspondant à un bit d'information. Avec une augmentation de la température du domaine, il se produit une modification importante de ses propriétés magnétiques (la force coercitive diminue), ce qui permet aux régions chauffées de devenir magnétiques. Naturellement, pour l'introduction de HAMR dans la production en série, il est nécessaire de résoudre de nombreux problèmes, tels que le développement de lasers miniatures et à faible coût avec une très petite longueur d'onde (sinon, il sera impossible de créer un système de focalisation), il est également nécessaire de prévoir un dissipateur thermique efficace à partir des plaques (rappelez-vous comment les disques durs modernes chauffent). Que se passera-t-il s'ils sont également chauffés au laser, comme des aliments dans un four à micro-ondes?) Et plusieurs autres. Cependant, le fait que les experts de Seagate aient déjà assemblé une configuration expérimentale existante mettant en œuvre l'enregistrement à l'aide de la technologie HAMR indique que ces problèmes seront probablement résolus avec succès. La société promet que HAMR sera utilisé dans les produits commerciaux dès 2010.

Cependant, comme déjà mentionné, pour augmenter encore la densité d'enregistrement, il est également nécessaire de changer la technologie de fabrication des disques magnétiques eux-mêmes, en obtenant l'uniformité et l'uniformité de la couche de particules qui constitue sa surface. Si cela n'est pas fait, ni le HAMR, ni aucun autre tour avec la tête d'enregistrement ne vous aidera. La modernisation des mécanismes de lecture / écriture doit aller de pair avec l'amélioration des matériaux et la qualité du dépôt de la couche magnétique. Les experts y voient un moyen d'utiliser la technologie SOMA déjà mentionnée, qui prévoit la formation de réseaux magnétiques auto-organisants à la surface du disque à partir d'un petit conglomérat homogène de fer et de platine d'une taille d'environ 3 nm (3 nm correspond à 10 à 15 atomes solides disposés en rangée). ).

L'utilisation de cette "nanotechnologie" réduira considérablement le niveau d'instabilité de chaque grain magnétique et la taille de la zone magnétisable pour l'enregistrement des bits de données. Pour Seagate, tout cela peut permettre de produire des disques de plusieurs dizaines, voire des centaines de téraoctets. Et cela ne se produira pas dans l’avenir transcendantal, mais au début de la prochaine décennie.

Au lieu de conclusion

Comme nous pouvons le constater, l’amélioration des disques durs en vue d’atteindre la limite superparamagnétique peut conduire à infuser certaines propriétés de leurs concurrents les plus proches - les supports de stockage optiques, tels que les CD et les DVD. Naturellement, tout cela entraînera une forte augmentation de leur complexité, et donc de leur coût. Dans le même temps, des dispositifs optiques dépourvus de toute limite superparamagnétique se développeront, capturant de plus en plus de nouvelles frontières, remportant des victoires successives, et surpassant probablement dans 10 ou 15 ans toutes les caractéristiques principales. entraînements magnétiques. Dans la deuxième partie de l'article, nous allons essayer de traiter des futurs CD et DVD, ainsi que de leurs nombreuses modifications et successeurs.