Алтернативни носители на информация - Компютърни технологии

Съдържание

Памет с USB интерфейс

Един от първите, които се появиха на вътрешния пазар, беше MAXIM US Flash USB Drive (корейската компания Jung MyungTelecom). Строго погледнато, думата Drive в името на корейската флашка е маркетингово недоразумение. Разбира се, там няма задвижване, както и въобще няма движещи се части. Всъщност разработчиците просто отразяват в заглавието процедурата за работа с MAXIM US Flash USB Drive, както с всяко външно устройство (CD-RW, Zip, твърд диск). Всъщност "псевдодискът" се състои от Flash-ROM чип, специален контролер и USB интерфейс.

Maximus Flash USB Drive е предназначен да работи в температурен диапазон от 0 до 45°C, а когато не се използва, трябва да издържа дори на по-тежки условия на транспорт от -20 до +80°C. Практически няма ограничения и за влажността - от 5 до 95%.

Понастоящем флаш устройствата се поддържат от операционни системи Windows 2000 и XP без необходимост от инсталиране на специални драйвери.

Когато дадено устройство е включено в слота, то автоматично се разпознава от системата и се регистрира. В края на работата е необходимо да изключите устройството, след което то ще бъде премахнато от системата и може да бъде премахнато. Примери за устройства с USB интерфейс са показани в таблицата.

Таблица с характеристики на някои проби от USB устройства

OAW технология

Докато технологията GMR може да постигне плътност на съхранение до 40 Gb/in 2 , някои производители на твърди дискове очакват загуба на данни поради твърде близки битове данни още от 20 Gb/in 2 . Филиалът на Seagate Quinta Corporation планира да преодолеетази бариера, известна като "суперпарамагнитна граница", чрез използването на "оптично подпомаган уинчестър" (OAW).

OAW се основава на магнитооптични технологии, но рационалното използване на методите ще преодолее недостатъците на MO форматите. Лазерният лъч се фокусира върху повърхността на твърдия диск и може да се използва за четене и запис. Използва се "ефектът на Кер" - лъч поляризирана светлина при отражение от намагнетизирана повърхност променя равнината на поляризация. След това филтърът определя степента на поляризация и интензитета на светлината и степента на намагнитване.

Този метод на четене изисква лазер с по-ниска мощност, така че топлинното въздействие върху носителя да е минимално, предотвратявайки повреда на данните. Същият лазер и оптика могат да се използват за запис. Микроскопична област на твърд диск се нагрява от лазер с по-висока мощност до температура, наречена "точка на Кюри", при която магнитните свойства на региона се "превключват" от магнитна намотка.

За разлика от конвенционалната магнитооптика, където повърхността се нагрява при първото завъртане и пише при следващото, OAW загрява пластината и пише с едно преминаване. Той използва специално обработено огледало и малка леща, за да фокусира лазера върху възможно най-малката област. Съседните области не се нагряват и следователно тяхната магнетизация не се променя.

За разлика от конвенционалните MO устройства, лазерната светлина навлиза в главата през оптично влакно, вместо да преминава през огледала и въздух. В резултат на това главата и окачващото рамо заемат много по-малко място, което позволява повече плочи да се поберат в размера на твърдия диск.

"Прахът на елфите"

INПрез последното десетилетие плътността на данните на твърдия диск нараства с бързи темпове, удвоявайки се на всеки 18 месеца и всяка година от 1997 г. насам. Ситуацията накара изследователите да мислят, че твърдите дискове работят на предела си. Когато магнитните области на диска са много малки, за тях е трудно да поддържат магнитна ориентация („суперпарамагнитен ефект (бариера)“).

Въпреки това през лятото на 2001 г. IBM обяви голям нов напредък в технологията за съхранение, който може да удължи живота на конвенционален твърд диск в недалечното бъдеще. Ключът към решението е слой от рутений с дебелина 3 атома, благороден метал, подобен на платината, поставен между два магнитни слоя, което позволява на съседните слоеве да поддържат различни посоки на намагнитване. Такъв слой от рутениеви атоми е получил неофициалното наименование "прах на елфите" ("пикси прах").

Официално наричана "антиферомагнитно свързана (AFC) среда", новото многослойно покритие се очаква да постигне плътност от 100 Gb/in 2 .

Холографски твърди дискове

В края на 1995 г. съвместен университетски/индустриален/правителствен консорциум започна програма за разработване на холографска система за съхранение (HDSS), която отговаря на следните изисквания:

висока производителност;
светлинен модулатор с висока честотна лента, използван за въвеждане на данни;
наличието на оптимизиран сензор, който подрежда изходните данни в ред;
използване на мощен полупроводников лазер с червена светлина.

Холографската памет използва два лазерни лъча, референтен лъч и лъч от данни, за да създаде смущения в средата, където лъчите се пресичат. Това пресичане причинява продължително физическо или химическопромяна, която продължава в околната среда. По време на процеса на четене интерференцията на референтния лъч и лъча от данни възпроизвежда изображението, съхранено в носителя, което се открива от набор от детектори. Средата може да бъде въртящ се диск, съдържащ полимерен материал, или може да включва оптически чувствителен фиксиран кристал.

Тъй като няма движещи се части, холографската памет е много по-надеждна от настоящата технология на твърдия диск. IBM демонстрира способността да записва 1 GB данни върху кристал с размер на кубче захар при скорост на достъп до данни от около 1 трилион бита в секунда. Основният проблем е създаването на презаписваема форма на холографска памет.

(Холографски многофункционален диск), произведен от Optware (a); технология за запис-четене на холографски твърди дискове (b)

DVD технологии с висока плътност

В началото на 2002 г. усилията на DVD форума да избегне повтарящи се конфликти относно спецификациите на презаписваем DVD формат при обсъждане на стратегии за по-нататъшно развитие на технологиите (дискове с висока плътност) се провалиха и настъпи друго разделение - на технологиите Blue Beam Disc (BD) и High Definition DVD (HD-DVD).

Конвенционалните технологии за оптични дискове като DVD, DVD R, DVD RW и DVD RAM използват червен (650 nm) лазер, дискове с дебелина на основата 0,6 милиметра и лещи с цифрова апертура (NA) 0,6. Използвайки синьо-виолетов лазер с по-къса дължина на вълната (405 nm) и лещи с NA=0,85, BD технологията позволява лазерният лъч да бъде фокусиран с много по-голяма прецизност и значително намалява размера на белега, произведен от лъча. В резултат на това подаването на BD песен е намалено до 0,32 µm, или два пъти в сравнение с конвенционалните DVD, а дължината на лазерната маркировка е намалена до 0,14 µm (за DVD - 0,4µm). Освен това в

Тази технология използва оптически прозрачен защитен слой с дебелина 0,1 мм.

Крайният резултат е по-висока плътност на запис от DVD - еднослоен диск може да съхранява 25 GB, което съответства на повече от 2 часа HDTV (телевизия с висока разделителна способност) или повече от 13 часа SDTV (конвенционална телевизия с VHS качество, 3,8 MB/s). Двуслойният диск ще побере съответно 50 GB и всичко това - на носители, които не се различават по размер от традиционните CD / DVD.

Методът на запис за презаписваеми BD дискове (записваеми Blu-ray дискове - RBD) е да се записва само в точки, разположени в жлебовете (записване на жлебове) на пистите на диска, разделени от повдигнати плоски участъци от повърхността на диска (земи), които блокират разпространението на топлина между пистите при запис на лазерна маркировка и предотвратяват взаимни смущения, въпреки че разстоянието между жлебовете (стъпка/стъпка на пистата) за RBD също е 0,32 микрона ns.

Записващият слой RBD използва органични или неорганични материали. В случай на еднослоен диск разстоянието от повърхността на диска до слоя за запис е 100 μm. В случай на двуслоен разстоянието до предния слой (слой 1) ще бъде 75 микрона, а до задния (слой 0) - 100 микрона. Когато записвате и възпроизвеждате информация на втория слой ("0") на двуслоен диск, лазерният лъч трябва да премине през първия слой ("1"). Лъчът, фокусиран върху слой "0", не трябва да променя оптичните характеристики на слой "1", така че предният слой трябва да осигурява оптична пропускливост най-малко 50%, независимо от състоянието на неговите секции (информацията е записана там или не).

High Definition DVD Standard (High Definition Digital VersatileDisc - HD-DVD) е одобрен от DVD Forum като наследник на DVD формата. Основните спецификации за HD-DVD технологията описват оптични дискове, които използват синьо-виолетов лазер за увеличаване на плътността на записа и скоростта на трансфер на данни.

HD-DVD има същия физически размер (4,7") като DVD, но поради по-малките маркировки на лазерния лъч и стъпката на пистата, има капацитет около 3-6 пъти по-голям. Това се постига чрез използване на синьо-виолетов лазер (всъщност виолетов, при 405 nm) и леща с апертура NA=0,65 в оптичната четяща глава.

а - BD;
b - преден записващ слой;
c - заден записващ слой.

Стандартите изискват еднослоен HD-DVD да има капацитет от 15 GB, а двуслоен HD-DVD до 30 GB. През пролетта на 2005 г. Toshiba обяви разработването на 45 GB трислоен диск.

Основното предимство на HD-DVD технологията пред конкурентния BD формат е нейната обратна съвместимост с обикновените DVD дискове. HD-DVD плейърите трябва да възпроизвеждат DVD без проблеми. Още в края на 2003 г. NEC пусна дискове, в които една оптична глава комбинира сини и червени лазери.

Таблицата предоставя някои сравнения между BD, HD-DVD и обикновени DVD формати.