Vonkajšie pamäte - pamäťové médiá

- sú to prostriedky na trvalé uloženie údajov. Z technologického hľadiska rozlišujeme magnetické (zápis údajov na tenkú magnetickú vrstvu), optické médiá (zápis a čítanie laserovým lúčom) a elektronické (polovodičové čipy).

Magnetické médiá

Princíp záznamu: všetky údaje v počítači sa spracovávajú a ukladajú v bitoch (0, 1). V magnetických médiách sa mení elektrická energia na magnetickú (v čítacej/záznamovej hlave) – zmena mag. toku predstavuje ho dnotu 1, konštantný mag. tok predstavuje 0.  

Magnetická páska - najčastejšie použitie má pri zálohovaní dát v prevedení streamrových kaziet s vysokou hustotou záznamu. Vyžadujú špeciálnu mechaniku. Je to vlastne upravená magnetická páska tvarom a veľkosťou trocha pripomínajúca klasické magnetofónové pásky. Majú vyhovujúcu kapacitu a ľahko sa skladuje. Ich použitie je už však postupne odstraňované, nakoľko existujú vhodnejšie médiá.

DITTO – magnetopáskové záznamové médium, umožňujúce zálohovanie veľkých objemov dát (v prevedení 2 GB a 3,2 GB). Predstavuje modernú alternatívu k starším zariadeniam typu Streamer Data Cartriges. Použitie: Zálohovanie veľkých objemov dát, najčastejšie obsahu celého HD pre prípad havárie HD, zničenia dát chybou obsluhy, pôsobením vírusu a pod. Vlastnosti: veľmi lacné (magnetické pásky), veľká kapacita, spätná kompatibilita

Diskety (FDD) – v súčasnosti sa používa disketa s rozmerom 3,5” s kapacitou 1,44 MB (ojedinele sa ešte používajú 5,25” s kapacitou 1,2 MB). Údaje sa na diskete ukladajú v sústredených kružniciach, ktoré sa nazývajú stopy. Každá stopa je ďalej rozdelená na určitý počet úsekov - sektorov. Aby bola jednoznačne určená pozícia sektorov na stopách, je v diskete vydierovaný otvor - index, ktorý je opticky snímaný. Presne určuje začiatok stopy na diskete. Pred prvým použitím diskety je nutné previesť nastavenie stôp a sektorov na diskete. Hovoríme, že disketu treba naformátovať. Na pružných diskoch sa zapisuje alebo sa z nich číta v disketových mechanikách. Diskety je nutné chrániť pred priamym pôsobením magnetického poľa, pred vniknutím prachových častíc do vnútra obalu diskety, nevystavovať ich zvýšenej teplote, magnetickému poľu a pod.  

Veľkokapacitné diskety:

ZIP – médium je v prevedení 100 MB, 250 MB a 750 MB. Záznamová rýchlosť je cca 7,5 MB/s. Použitie: Archivácia a záloha dát, uloženie veľkých súborov (naskenované obrázky určené na ďalšie spracovanie, súbory stiahnuté z Internetu, príprava multimediálnych knižníc a pod.) - úspora miesta na HD, bezpečný prenos veľkého objemu dát medzi počítačmi. Vlastnosti: výmenné diskety, nízka cena , prenosnosť, univerzálnosť Disketa LS 120 - technológia LS-120 (LS = Laser Servo) umožňuje zápis a čítanie údajov zo špeciálnych médií s kapacitou až 120 MB (to zodpovedá 80 klasickým disketám). Tvarovo a rozmerovo je kompatibilná s klasickou 3,5” disketou. Mechanika je pritom schopná čítať aj klasické diskety. Ďalšou výhodou je možnosť bootovania (zavedenia operačného systému).

Diskety typu Floptical - na prvý pohľad bežná 3,5 palcová disketa je výrobcom špeciálne naformátovaná, čo spolu s novým materiálom zvyšuje kapacitu na 21 MB. Floptical mechanika dokáže pritom pracovať aj s obyčajnou disketou.  

Pevný disk (Hard disk, HDD) –

 skladá sa z 5 častí: záznamové médium, hnací motor (otáča disky rýchlosťami 3 600 až 15 000 ot/min.), krokový motor (pohybuje čítacími/zapisovacími hlavami po jednotlivých stopách). Záznamové médium a záznamový/čítací mechanizmus sú hermeticky uzatvorené. Záznamové médium je tvorené viacerými kovovými diskami umiestenými na spoločnej osi, ktoré sú pokryté tenučkou magnetickou vrstvou (oxid železa). Medzi každým diskom sa pohybuje vlastná záznamová a čítacia hlava. Jej rozmer je skutočne miniatúrny, nakoľko musí byť zabezpečené, aby medzi každým z diskov bola dodržaná ur čitá veľmi malá medzera, do ktorej sa však hlava musí vtesnať (jej veľkosť je zhruba porovnateľná s hrúbkou ľudského vlasu). Medzera medzi jednotlivými diskami je potrebná pre minimálne opotrebovanie magnetickej vrstvy. Počas prevádzky sa disk otáča, strháva so sebou vzduch. Potom sa medzi jednotlivými diskami vytvorí efekt akejsi vzduchovej podušky, takže záznamová a čítacia hlava netrie o povrch disku, ale kĺže v malej vzdialenosti tesne nad ich povrchom.

Parametre pevných diskov:

· kapacita disku, ktorá je ovplyvnená počtom jednotlivých diskov. Kapacita dnešných pevných diskov sa dnes pohybuje rádovo od stoviek megabajtov až po desiatky gigabajtov

· prístupová doba disku. Je to vlastne rýchlosť, s akou sa nami požadovaná informácia na pevnom disku uloží alebo sa z neho vyvolá. Pohybuje sa rádovo v milisekundách.  

Fyzická štruktúra HDD:

· sektor – najmenšia pamäťová jednotka (pod DOS 512 B)

· cluster – niekoľko sektorov (v závislosti od OS)

· stopa – sektory, tvoriace jeden kruh

· cylinder (valec) – stopy ležiace nad sebou  

Prenosný pevný disk – na prenos sú vhodné hlavne externé pevné disky pripojené pomocou portu FireWire alebo bežný pevný disk, ktorý sa z počítača vyberie buď spolu s celou mechanikou („šuplík“) alebo len jeho záznamovú časť.  

Optické médiá

CD ROM - slúžia na záznam zvukových stôp, videa a počítačových údajov. Veľkosť: 5,25”. Bežná kapacita CDčka je 650 MB – 800 MB (alebo cca 74 minút hudby), (CD obsiahne asi 200 000 textových strán, čo odpovedá zhruba obsahu desiatich 20-zväzkových encyklopédií.). Nevýhoda CD ROM nosičov spočíva v tom, že sú určené len na čítanie.

Zaznamenávanie informácií na CD prebieha za pomoci optikou usmerneného laserového lúča. Rovnako laser sa použije i pri čítaní z CD-čka. Na povrchu CD-čka laser striedavo vypaľuje na povrchu ryhy (pity). Nakoľko povrch CD-čka je zrkadlový, ak pri čítaní laserový lúč narazí na ryhu, lúč sa neodrazí späť do snímača a ten ho nezachytí. Ak lúč narazí na zrkadlovú plôšku CD, odrazí sa a snímač ho zaregistruje. Vlnová dĺžka laseru je asi 680 nanometrov. Záznam a čítanie prebieha po špirálovitej stope, ktorá začína v strede CD. V závislosti od polohy lúča sa menia aj otáčky (v strede pri 1-rýchlostnom CD cca 500 ot/min, na vonkajšej strane stopy cca 200 ot/min), takže je zaistené konštantné množstvo prečítaných údajov za časovú jednotku (u 1-rýchlostných je to 172 KB/s). Uvedené hodnoty sú základné pre výpočet otáčok pri viacrýchlostných mechanikách.

Optické prepísateľné disky - vyžadujú si špeciálnu mechaniku. Kapacitou sú porovnateľné s bežným CD. Delia sa na dve skupiny:  

CD-R (recordable). Možnosť jedenkrát nahrať a potom len čítať (ako CD ROM)

CD-RW – mnohonásobne prepisovateľné (cca 1 000-krát)

MINI CD ROM - Rozmer: 3,5”, kapacita 200 MB, ďalšie parametre zodpovedajú klasickej CD ROM. Prehrávanie zvláda bežná CD mechanika, používa sa na záznam menšieho objemu dát (reklamné CD a pod.).

Magnetooptické disky - je zložený zo 4 vrstiev: medzi dvoma plastikovými ochrannými vrstvami je alumíniový nosi č pokrytý feromagnetickou vrstvou, ktorá sa dá zmagnetovať len pri teplote vyššej ako Curieov bod. Pri zázname sa magnetickou hlavou zmagnetuje určitá časť aktívnej stopy (široká ako 1 bit bežného magnetického záznamu), laserový lú č, nasmerovaný do tejto oblasti, zahreje oveľa menšie lokálne bodové oblasti, predstavujúce jednotkové bity. Len tieto oblasti vystavené magnetickému po ľu a súčasne zahriate nad Curieovu teplotu, sa trvalo zmagnetujú. Takto dosiahneme magnetický záznam s oveľa jemnejšou štruktúrou. Čítanie prebieha laserom: zmagnetované oblasti majú opačnú polarizáciu svetla a laserový lúč sa po prechode spolarizovanou/nespolarizovanou feromagnetickou vrstvou odrazí od alumíniovej podložky na špeciálny fotodetektor, ktorý odlíši stavy “0” a “1”.

Kapacita: 1,3 GB

Vlastnosti: presnosť a spoľahlivosť, relatívne vysoká cena, prepisovateľnosť

Využitie: zálohovanie

DVD - umožňuje dvojvrstvový záznam a tým sa zväčšuje aj kapacita. Dnes sú štandardne štyri: 4,7 GB; 8,5 GB; 9,4 GB;17 GB. Napr. 17 GB disk umožňuje až 481 minútový videozáznam. DVD je všestranne použiteľné médium pre video, audio a informatiku. Skratka DVD znamená Digital Versatile Disk čiže digitálny "všestranný" disk. Na jednu plochu, na prvý pohľad neodlíšiteľnú veľkosťou a tvarom od klasického CD, je možné vtesnať vyše trinásť hodín hudby alebo viac ako 4 hodiny kvalitného videozáznamu, ktorý dokonca môže byť interaktívny a poskytuje napríklad možnosť výberu až z ôsmich jazykových verzií dabingu, titu lkov až v 32 jazykoch, možnosti vlastného výberu a kódovania niektorých "chúlostivých" cén, napríklad pred deťmi. DVD si vyžaduje špeciálny prehrávač, ktorý je spätne kompatibilný s formátmi CD.

HD-ROM (High Desinty Read Only Memory) je technológia ukladania dát s kapacitou až 180-krát viac ako na CD (t. j. 180 x 640 MB = 115 200 MB) a geologicky dlhou životnosťou (zápisový materiál oceľ alebo irídium – viac ako 5000 rokov, hliník – stovky rokov, silikónové polyméry – 100 rokov). Sú odolné voči vode, elektromagnetickému pôsobeniu, ohňu.

Princíp: Údaje sú zapisované fokusovaným (sústredeným) mikroskopickým iónovým zväzkom v ultravyskom vákuu s hustotou 23000 MB na štvorcový palec s rýchlosťou 1 GB za deň (očakáva sa zvýšenei rýchlosti na 125 GB za deň).

Využitie: hlavne pre dlhodobú archiváciu dokumentácie jadrových elektrární, skladísk nebezpe čného odpadu, údajov z vesmíru a pod.