Datová úložiště - současnost

Pevný disk

Mezi úložišti působí jako dinosaurus v modení době. první pevný disk se objevil v roce 1954. Firma IBM využila u svého počítače 305 RAMAC disk s kapacitou 4,7 MB. K tomuto objemu dat bylo potřeba padesá 24" magnetických kotoučů

Princip ukládání dat je podobný jako u disket. Využívá magnetické plochy, která se nachází na kotouči z pevného materiálu (u dnešních disků většinou z obou stran)-na tzv. plotně. Standardní velikost disků pro PC je 3,5 " (Notebooky využívájí obvykle disky 2,5"). Uvnitř hermeticky uzavřeného obalu se nachází několik těchto ploten (obvykle 4), které jsou umístěny nad sebou na hřídeli hnacího motoru, Ve velmi malé vzdálenosti se nad jejich povrchem pohybují čtecí a zapisovací hlavy (rychlost otáčení je 7 200 nebo 5 400 ot./min, serverové a speciální disky využívají ještě větší rychlost).

Kapacity dnešních disků se pohybují mezi 160 GB a 3 TB.
Pevný disk se používá takovou dobu díky neustálému vývojiasvým výhodám - nízká cena a dobrá rychlost čtení. Pevné disky obsahují mnoho malých a k poškození náchylných součástí. Proto je třeba věnovat trochu času výběru a ochraně pevného disku. Nejčastější problémy nastávají pří nárazu hlaviček do magnetické vrstvy.

Kompaktní disk CD

Původní určení kompaktního disku bylo pro zachování digitální zvukové stopy (firmy Sony a Philips - koncept v roce 1979).

Zajímavost: Z toho vyplývá i údajný důvod, proč je délka stopy původního CD 74 min. - je za tím údajná snaha autorů uložit na jeden disk Beethovenovu Devátou symfonii.

Maximální délka stopy byla při zachování rozměrů disku ( průměr 12 cm) zvýšena na 90 minu (700 MB)
Datová stopa má podobu spirály, jež začíná uprostřed disku a rozvíjí se směrem k okraji. Čtení se provádí pomocí laserového paprsku. Ten snímá na vrstvě uvnitř CD prohlubně mikroskopických rozměrů. Odraz paprsku z děr a mezer mezi nimi (PIT) je následně zachycen a převeden na data.
Zápis se provádí v pomocí laseru, průmyslově jsou optické disky lisovány. K vypalování nám slouží specializovaný SW (NERO, Ashampo aj.)

Disk DVD

Nástupce CD - v roce 1995.
Existují tři typy zapisovatelných a přepisovatelných DVD disků: DVD-R/RW, DVD+R/RW (plus), DVD-RAM. DVD+R/RW (R = Recordable, jen pro jeden zápis, RW = ReWritable, pro přepisování)
Formát DVD+R je mezi široce rozšířenými formáty nejmladší, dokonce mladší než formát DVD+RW. Disky DVD+R lze v současnosti běžně zapisovat osminásobnou rychlostí oproti standardní rychlosti DVD, tedy 10 800 kiB za sekundu. Touto rychlostí trvá zápis na disk přibližně 10 minut. DVD+RW je přepisovatelná verze formátu DVD+. Standardní rychlost pro zápis na toto médium je čtyřnásobná oproti základní rychlosti čtení DVD.

Kapacity DVD
DVD-5: jedna strana, jedna vrstva, kapacita 4,7 GB (4,38 GiB)
DVD-9: jedna strana, dvě vrstvy, 8,5 GB (7,92 GiB)
DVD-10: dvě strany, jedna vrstva na každé straně, 9,4 GB (8,75 GiB)
DVD-14: dvě strany, dvě vrstvy na jedné straně, jedna vrstva na druhé, 13,2 GB (12,3 GiB)
DVD-18: dvě strany, dvě vrstvy na každé straně, 17,1 GB (15,9 GiB)

Blu-ray disk

Blu-ray disk patří k třetí generaci optických disků - oficiálně představen v roce 2004 (nástupce DVD a CD), určených pro ukládání digitálních dat. Data se ukládají ve stopě tvaru spirály 0,1 mm pod povrch disku, příčný odstup stop je 0,35 μm. Disky umožňují záznam dat s celkovou kapacitou až 25 GB u jednovrstvého disku, 50 GB u dvouvrstvého disku až po 80 GB u oboustranné dvouvrstvé varianty. Srovnání

Typ média	λ	NA	Velikost pitů
CD	780 nm	0,45	0,6 μm
DVD	650 nm	0,6	0,32 μm
BD	405 nm	0,85	0,85

Čtecí zařízení pro disky blu-ray jsou vyvíjena s ohledem na kompatibilitu s CD a DVD, tj. mají umožňovat čtení všech tří typů disků.

Blu-ray umožňuje uložit obraz a zvuk v lepší kvalitě než DVD, což se projeví zejména při zobrazení na plazmových a LCD - LED televizorech (rozdíl je zřetelnější při větší úhlopříčce).
Technicky vzato na DVD je obraz uložen jako série snímků s rozlišením 720×576 bodů ve standardu PAL, resp. 720×480 bodů ve standardu NTSC, avšak na Blu-ray mohou být jednotlivé snímky filmu uloženy buď v rozlišení 1280×720 bodů nebo 1920×1080 bodů, standardy PAL a NTSC už zde nefigurují.

Technologie Flash

Flash paměť je čip, který může být libovolně programovatelný a přepisovatelný.
Paměť je vnitřně organizována po blocích a na rozdíl od pamětí typu EEPROM, lze programovat každý blok samostatně (obsah ostatních bloků je zachován). Paměť se používá jako paměť typu ROM např. pro uložení firmware (např. ve vestavěných zařízeních). Výhodou této paměti je, že ji lze znovu naprogramovat (např. přeprogramování novější verzí firmware) bez vyjmutí ze zařízení s použitím minima pomocných obvodů.

Flash paměť se používá jako výměnné (přenosné) datové médium (vnější paměť) ve formě paměťových karet
CompactFlash, Memory Stick, Secure Digital, xD-Picture Card, MultiMediaCard, SmartMedia Card a USB flash disky

Hlavní výhody flash pamětí (vysokou odolnost, nízkou spotřebu, absenci mechanických součástí a rychlost) a pevných disků (vysokou kapacitu) se snaží spojit relativně nový produkt - SSD disk
Solid-state drive (zkratka SSD) je v informačních technologiích typ datového média, které na rozdíl od klasických pevných disků neobsahuje pohyblivé mechanické části a má mnohem nižší spotřebu elektrické energie (příkon). SSD disk emuluje rozhraní používané pro pevné disky (typicky SATA), aby je mohl snadno nahradit.
Pro uložení dat je nejčastěji použita nevolatilní flash paměť

Díky tomu, že SSD nemají mechanické pohyblivé části, vykazují nižší spotřebu, mají nižší čas na alokaci dat (u klasických disků spotřebovaný na přesunutí čtecích/zápisových hlaviček), dosahují vyšších přenosových rychlostí, jsou nehlučné atd.

SSD disky však trpí i mnoha problémy, které jsou dány jejich konstrukcí. Flash paměti mají omezenou životnost maximálním počtem zápisů do stejného místa, který je výrazně nižší, než u klasických pevných disků (udáváno kolem 100 000 zápisů). Podle typu použitých čipů (SLC, MLC) se dosahuje vyšší ceny i životnosti nebo nižší ceny a kratší životnosti. Podle některých zdrojů je životnost SSD disků naopak vyšší, protože i když je počet přepisů jedné buňky relativně malý, rozkládá se u některých SSD zápis automaticky postupně na celou dostupnou paměť.

Použité obrázky:
www.wikipedia.cz, licence Creative Commons nebo Svobodná licence GNU pro dokumenty, http://www.emag.cz , http://notebook.cz/clanky/technologie/2007/HDD-technologie

4. průběžná otázka:

Jak dlouhý zvukový záznam se vešel na první CD-ROM :

a) 90 minut
b) 45 minut
c) 74 minut