Fapte interesante din istoria mediilor de stocare. Rezumatul unei lecții de informatică pe tema: „Istoria dezvoltării mediilor de stocare”

„Fie ca tu să trăiești într-o eră a schimbării” este un blestem foarte laconic și destul de ușor de înțeles pentru o persoană, să zicem, peste 30 de ani. Etapa actuală a dezvoltării umane ne-a făcut să fim martori involuntari ai unei „epoci a schimbării” unice. Și aici nu doar amploarea progresului științific modern joacă un rol în ceea ce privește semnificația pentru civilizație, tranziția de la unelte din piatră la unelte din cupru a fost, evident, mult mai semnificativă decât dublarea capacităților de calcul ale procesorului, care în sine va fi în mod clar; mai avansate din punct de vedere tehnologic. Viteza enormă, din ce în ce mai mare, a schimbării în dezvoltarea tehnologică a lumii este pur și simplu descurajatoare. Dacă în urmă cu o sută de ani fiecare domn care se respectă pur și simplu trebuia să fie conștient de toate „produsele noi” din lumea științei și tehnologiei, pentru a nu arăta ca un prost și un hillbilly în ochii celor din jur, acum , având în vedere volumul și viteza de generare a acestor „produse noi”, este cu totul ușor să le țineți evidența imposibil, întrebarea nici măcar nu se pune așa. Inflația tehnologiilor, de neimaginat chiar și până de curând, și capacitățile umane asociate cu acestea, au distrus de fapt tendința minunată din literatură - „Ficțiunea tehnică”. Nu mai este nevoie de el, viitorul a devenit de multe ori mai aproape decât oricând înainte, povestea planificată despre „tehnologia minunată” riscă să ajungă la cititor mai târziu decât ceva similar a ieșit deja de pe liniile de producție ale institutului de cercetare.

Progresul gândirii tehnice umane a fost întotdeauna reflectat cel mai rapid în domeniul tehnologiei informației. Metodele de colectare, stocare, sistematizare și distribuire a informațiilor parcurg ca un fir roșu întreaga istorie a omenirii. Descoperirile, fie în domeniul științelor tehnice sau umane, într-un fel sau altul, au răspuns IT. Calea civilizațională parcursă de umanitate este o serie de pași succesivi pentru îmbunătățirea metodelor de stocare și transmitere a datelor. În acest articol, vom încerca să înțelegem și să analizăm mai detaliat etapele principale ale procesului de dezvoltare a purtătorilor de informații și să facem o analiză comparativă a acestora, pornind de la cele mai primitive - tablete de lut, până la cele mai recente succese în crearea o interfață mașină-creier.

Sarcina propusă nu este chiar o glumă, uite la ce ți-ai propus, va spune cititorul intrigat. S-ar părea, cum este posibil, menținând cel puțin corectitudinea de bază, să comparăm tehnologii semnificativ diferite din trecut și din prezent? Faptul că modul în care oamenii percep informațiile nu s-a schimbat prea mult poate ajuta la rezolvarea acestei probleme. Formele de înregistrare și formele de citire a informațiilor prin sunete, imagini și simboluri codificate (scriere) rămân aceleași. În multe privințe, acest fapt dat a devenit, ca să spunem așa, un numitor comun, datorită căruia se vor putea face comparații calitative.

Metodologie

Pentru început, merită să ne amintim adevărurile cu care vom continua să operăm. Mediul de stocare elementar al unui sistem binar este un „bit”, în timp ce unitatea minimă de stocare și procesare a datelor de către un computer este un „octet”, în formă standard, acesta din urmă include 8 biți. Un megabyte, mai familiar pentru urechile noastre, corespunde cu: 1 MB = 1024 kbytes = 1048576 bytes.

Unități reduse per acest moment sunt măsuri universale ale volumului de date digitale situate pe un anumit mediu, astfel încât acestea vor fi foarte ușor de utilizat munca in continuare. Universalitatea constă în faptul că un grup de biți, de fapt o colecție de numere, un set de valori 1/0, poate descrie orice fenomen material și, prin urmare, îl poate digitiza. Nu contează dacă este cel mai sofisticat font, imagine, melodie, toate aceste lucruri constau din componente separate, fiecăruia cărora i se atribuie propriul cod digital unic. Înțelegând asta principiu de bază ne face posibil să mergem înainte.

Copilăria dificilă, analogică, a civilizației

Însăși dezvoltarea evolutivă a speciei noastre i-a aruncat pe oameni în îmbrățișarea unei percepții analogice a spațiului din jurul lor, care a predeterminat în mare măsură soarta dezvoltării noastre tehnologice.

La prima vedere a unei persoane moderne, tehnologiile care au apărut chiar în zorii omenirii sunt foarte primitive pentru cineva care nu este experimentat în detalii, exact așa este însăși existența umanității înainte de tranziția la era „digitală; ” poate părea, dar este așa, „copilăria” a fost chiar atât de dificilă? După ce ne-am propus să studiem întrebarea pusă, putem vedea tehnologii foarte simple de stocare și procesare a informațiilor în stadiul apariției lor. Primul purtător de informații de acest fel creat de om au fost obiectele portabile de zonă cu imagini imprimate pe ele. Tabletele și pergamentele au făcut posibilă nu numai salvarea, ci și procesarea acestor informații mai eficient decât oricând. În această etapă, oportunitatea care a apărut de a concentra o cantitate imensă de informații în locuri special desemnate - depozite, unde aceste informații au fost sistematizate și protejate cu grijă, a devenit principalul imbold pentru dezvoltarea întregii omeniri.

Primele centre de date cunoscute, așa cum le-am numi acum, numite până de curând biblioteci, au apărut în vastitatea Orientului Mijlociu, între râurile Nil și Eufrat, în jurul anului 2000 î.Hr. În tot acest timp, formatul purtătorului de informații în sine a determinat în mod semnificativ modalitățile de interacțiune cu acesta. Și aici nu mai este atât de important dacă este vorba despre o tabletă de chirpici, un sul de papirus sau o coală standard A4 de pastă și hârtie, toate aceste mii de ani au fost strâns unite prin metoda analogică de introducere și citire a datelor de pe un mediu .

Perioada de timp în care modul analogic de interacțiune umană cu bunurile sale informaționale a dominat s-a extins cu succes până în zilele noastre, abia recent, deja în secolul XXI, făcând în sfârșit loc formatului digital.

După ce am conturat timpul aproximativ și cadrul semantic al etapei analogice a civilizației noastre, putem reveni acum la întrebarea pusă la începutul acestei secțiuni: până la urmă, aceste metode de stocare a datelor pe care le-am avut și le-am folosit până de curând, neștiind despre iPad-uri, unități flash și discuri optice?

Hai să facem calculul

Dacă excludem ultima etapă a declinului tehnologiilor de stocare a datelor analogice, care a durat anii recenti 30, se poate observa cu tristețe că aceste tehnologii în sine, în general, nu au suferit modificări semnificative de mii de ani. Într-adevăr, o descoperire în acest domeniu a avut loc relativ recent, acesta este sfârșitul secolului al XIX-lea, dar mai multe despre asta mai jos. Până la mijlocul secolului declarat, printre principalele metode de înregistrare a datelor se puteau distinge două principale: scrisul și pictura. Diferența semnificativă dintre aceste metode de înregistrare a informațiilor, absolut indiferent de suportul pe care se desfășoară, constă în logica înregistrării informațiilor.

artă

Pictura pare a fi cea mai simplă modalitate de a transfera date, nefiind nevoie de cunoștințe suplimentare, atât la etapa de creare, cât și de utilizare a datelor, fiind astfel formatul original perceput de o persoană. Cu cât transmiterea luminii reflectate de la suprafața obiectelor din jur către retina ochiului scribului are loc pe suprafața pânzei, cu atât această imagine va fi mai informativă. Lipsa de minuțiozitate a tehnicii de transmitere și a materialelor utilizate de către creatorul imaginii este zgomotul care va interfera ulterior cu citirea corectă a informațiilor înregistrate în acest mod.

Cât de informativă este imaginea, ce valoare cantitativă a informațiilor poartă desenul. În această etapă de înțelegere a procesului de transmitere grafică a informațiilor, ne putem cufunda în sfârșit în primele calcule. Un curs de bază de informatică ne va veni în ajutor cu aceasta.

Orice imagine raster discret, acesta este doar un set de puncte. Cunoscând această proprietate a acestuia, putem traduce informațiile afișate pe care le poartă în unități care ne sunt de înțeles. Deoarece prezența/absența unui punct de contrast este de fapt cel mai simplu cod binar 1/0, atunci fiecare punct dobândește 1 bit de informații. La rândul său, imaginea unui grup de puncte, să zicem 100x100, va conține:

V = K * I = 100 x 100 x 1 bit = 10.000 biți / 8 biți = 1250 octeți / 1024 = 1,22 kbytes

Dar să nu uităm că calculul de mai sus este corect doar pentru o imagine monocromă. În cazul imaginilor color mult mai des folosite, firește, cantitatea de informații transmise va crește semnificativ. Dacă presupunem că condiția pentru o adâncime suficientă a culorii este codificarea pe 24 de biți (calitate fotografică) și permiteți-mi să vă reamintesc că are suport pentru 16.777.216 de culori, atunci obținem o cantitate mult mai mare de date pentru același număr de pixeli:

V = K * I = 100 x 100 x 24 biți = 240.000 biți / 8 biți = 30.000 octeți / 1024 = 29,30 kbytes

După cum știți, un punct nu are dimensiune și, în teorie, orice zonă alocată pentru desenarea unei imagini poate transporta o cantitate infinit de mare de informații. În practică, există destul de anumite dimensiuni și, în consecință, volumul de date poate fi determinat.

Pe baza multor studii, s-a constatat că o persoană cu acuitate vizuală medie, de la o distanță confortabilă pentru citirea informațiilor (30 cm), poate distinge aproximativ 188 de linii pe 1 centimetru, ceea ce în tehnologia modernă corespunde aproximativ cu parametru standard scanarea imaginilor cu scanere de uz casnic la 600 dpi. Prin urmare, dintr-un centimetru pătrat de avion, fără dispozitive suplimentare, o persoană obișnuită poate număra 188:188 puncte, ceea ce va echivala cu:

Pentru o imagine monocromă:
Vm = K * I = 188 x 188 x 1 bit = 35.344 biți / 8 biți = 4418 octeți / 1024 = 4,31 kbytes

Pentru imagini de calitate fotografică:
Vc = K * I = 188 x 188 x 24 biți = 848.256 biți / 8 biți = 106.032 octeți / 1024 = 103,55 kbytes

Pentru o mai mare claritate, pe baza calculelor obținute, putem stabili cu ușurință câte informații conține o astfel de coală de hârtie A4 familiară cu dimensiunile 29,7/21 cm:

VA4 = L1 x L2 x Vm = 29,7 cm x 21 cm x 4,31 kbytes = 2688,15 / 1024 = 2,62 MB – imagine monocromă

VA4 = L1 x L2 x Vm = 29,7 cm x 21 cm x 103,55 kb = 64584,14 / 1024 = 63,07 mb – imagine color

Scris

Dacă în artele vizuale „imaginea” este mai mult sau mai puțin clară, atunci cu scris totul nu este atât de simplu. Diferențele evidente în metodele de transmitere a informațiilor între text și desen dictează o abordare diferită pentru determinarea conținutului informațional al acestor forme. Spre deosebire de o imagine, scrierea este un tip de transmisie standardizată, codificată a datelor. Fără a cunoaște codul cuvintelor încorporate într-o literă și literele care le formează, încărcătura de informații a, să zicem, scrisul cuneiform sumerian este, în general, nulă pentru majoritatea dintre noi, în timp ce imaginile antice de pe ruinele Babilonului, de exemplu, vor fi destul de perceput corect chiar și de către o persoană absolut ignorantă a complexității lumii antice . Devine destul de evident că conținutul informațional al unui text depinde foarte mult de mâinile cui cade și de modul în care este descifrat de o anumită persoană.

Cu toate acestea, chiar și în astfel de circumstanțe, care estompează oarecum validitatea abordării noastre, putem calcula fără ambiguitate cantitatea de informații care a fost plasată în texte pe diferite tipuri de suprafețe plane.
Folosind deja familiarul sistem de codare binară și octetul standard, textul scris, care poate fi gândit ca un set de litere care formează cuvinte și propoziții, poate fi foarte ușor redus la forma digitală 1 / 0.

Octetul de 8 biți care ne este familiar poate obține până la 256 de combinații digitale diferite, ceea ce ar trebui să fie suficient pentru o descriere digitală a oricărui alfabet existent, precum și pentru numere și semne de punctuație. Acest lucru sugerează concluzia că orice caracter alfabetic standard aplicat suprafeței ocupă 1 octet în echivalent digital.

Situația este puțin diferită cu hieroglifele, care au fost, de asemenea, utilizate pe scară largă de câteva mii de ani. Prin înlocuirea unui cuvânt întreg cu un caracter, această codificare folosește în mod clar spațiul alocat acestuia mult mai eficient în ceea ce privește încărcarea informațiilor decât ceea ce se întâmplă în limbile bazate pe alfabet. În același timp, numărul de caractere unice, cărora fiecăruia trebuie să li se atribuie o combinație nerepetată de 1 și 0, este de multe ori mai mare. În cele mai comune limbi hieroglifice existente: chineză și japoneză, conform statisticilor, nu sunt folosite efectiv mai mult de 50.000 de caractere unice în japoneză, cu atât mai puțin, în momentul de față Ministerul Educației din țară a identificat doar 1.850 de hieroglife pentru uz zilnic; În orice caz, 256 de combinații care se potrivesc într-un octet nu mai sunt suficiente. Un octet este bun, dar doi este și mai bun, spune înțelepciunea populară modificată, 65536 - exact așa sunt câte combinații digitale vom obține folosind doi octeți, care, în principiu, devin suficiente pentru a converti o limbă utilizată activ în formă digitală, alocandu-i astfel doi octeți. octeți la majoritatea absolută a hieroglifelor.

Practica actuală de utilizare a scrisului ne spune că pe o coală standard A4 pot fi plasate aproximativ 1.800 de caractere unice, lizibile. Efectuând calcule aritmetice simple, puteți determina câte informații în echivalent digital o foaie standard dactilografiată alfabetică și o scriere hieroglifică mai informativă va conține:

V = n * I = 1800 * 1 octet = 1800 / 1024 = 1,76 kbytes sau 2,89 octet / cm2

V = n * I = 1800 * 2 octeți = 3600 / 1024 = 3,52 kbytes sau 5,78 octeți / cm2

Salt industrial

Secolul al XIX-lea a fost un punct de cotitură atât pentru metodele de înregistrare, cât și pentru stocarea datelor analogice, aceasta a fost o consecință a apariției materialelor și metodelor revoluționare de înregistrare a informațiilor care aveau să schimbe lumea IT. Una dintre principalele inovații a fost tehnologia de înregistrare a sunetului.

Invenția fonografului de către Thomas Edison a dat naștere pentru prima dată la existența cilindrilor cu caneluri aplicate, iar în curând înregistrează - primele prototipuri de discuri optice.

Reacționând la vibrațiile sonore, freza pentru fonograf a făcut neobosit caneluri atât pe suprafața metalului, cât și, puțin mai târziu, a polimerului. În funcție de vibrația captată, tăietorul a aplicat pe material un șanț răsucit de diferite adâncimi și lățimi, ceea ce a făcut posibilă, la rândul său, înregistrarea sunetului și, într-un mod pur mecanic, reproducerea vibrațiilor sonore care fuseseră deja gravate.

La prezentarea primului fonograf de T. Edison la Academia de Științe din Paris, un lingvist mai în vârstă, care tocmai auzise reproducerea vorbirii umane printr-un dispozitiv mecanic, a sărit de pe scaun și și-a aruncat cu pumnii indignat; la inventator, acuzându-l de fraudă. Potrivit acestui membru respectat al academiei, metalul nu ar putea reproduce niciodată melodiozitatea vocii umane, iar Edison însuși este un ventriloc obișnuit. Dar tu și cu mine știm că cu siguranță nu este cazul. Mai mult, în secolul al XX-lea, oamenii au învățat să stocheze înregistrările audio în format digital, iar acum ne vom scufunda în câteva numere, după care va deveni destul de clar cât de multă informație se potrivește pe un disc de vinil obișnuit (materialul a devenit cel mai caracteristic şi larg răspândit reprezentativ al acestei tehnologii).

La fel ca mai devreme cu imaginea, aici ne vom baza pe capacitatea umană de a capta informații. Este cunoscut faptul că, cel mai adesea, urechea umană este capabilă să perceapă vibrații sonore de la 20 la 20.000 Herți, pe baza acestei constante, pentru trecerea la un format audio digital, a fost adoptată o valoare de 44100 Herți, deoarece pentru o tranziție corectă, frecvența de prelevare a vibrațiilor sonore trebuie să fie de două ori valoarea sa inițială. De asemenea, un factor important aici este adâncimea de codare a fiecăreia dintre cele 44.100 de vibrații. Acest parametru afectează în mod direct numărul de biți inerenți dintr-un val; Raportul parametrilor de sunet ales pentru cel mai comun format de astăzi, nedistorsionat de compresia folosită pe discurile audio, este adâncimea sa de 16 biți, cu o rezoluție de oscilație de 44,1 kHz. Deși există rapoarte mai „capacitate” ale parametrilor dați, până la 32 biți / 192 kHz, care ar putea fi mai comparabile cu calitatea reală a sunetului înregistrării, vom include raportul 16 biți / 44,1 kHz în calcule. Raportul ales a fost cel care în anii 80-90 ai secolului XX a dat o lovitură zdrobitoare industriei înregistrărilor audio analogice, devenind de fapt o alternativă cu drepturi depline la aceasta.

Și astfel, luând valorile anunțate ca parametri inițiali ai sunetului, putem calcula echivalentul digital al volumului informații analogice, pe care tehnologia de înregistrare îl poartă în sine:

V = f * I = 44100 Hertzi * 16 biți = 705600 biți/sec / 8 = 8820 octeți/sec / 1024 = 86,13 kbytes/sec

Prin calcul, am obținut cantitatea necesară de informații pentru a codifica 1 secundă de sunet dintr-o înregistrare de înaltă calitate. Deoarece dimensiunea plăcilor a variat, la fel ca și densitatea canelurilor de pe suprafața sa, cantitatea de informații despre reprezentanții specifici ai unui astfel de mediu a variat, de asemenea, semnificativ. Timpul maxim pentru înregistrarea de înaltă calitate pe un disc de vinil cu un diametru de 30 cm a fost mai mic de 30 de minute pe o parte, ceea ce a fost la marginea capacităților materialului, de obicei, această valoare nu depășea 20-22 de minute. Având această caracteristică, rezultă că suprafața de vinil ar putea găzdui:

Vv = V * t = 86,13 kbytes/sec * 60 sec * 30 = 155034 kbytes / 1024 = 151,40 MB

Dar, de fapt, nu mai mult de:
Vvf = 86,13 kbytes/sec * 60 sec * 22 = 113691,6 kbytes / 1024 = 111,03 MB

Suprafața totală a unei astfel de plăci a fost:
S = π* r^2 = 3,14 * 15 cm * 15 cm = 706,50 cm2

De fapt, există 160,93 kbyți de informații pe centimetru pătrat al unei plăci, în mod natural, proporția pentru diferite diametre nu se va schimba liniar, deoarece aceasta nu este zona efectivă de înregistrare, ci întregul suport;

Banda magnetica

Cel mai recent și, poate, cel mai eficient purtător de date înregistrate și citite prin metode analogice este banda magnetică. Banda este de fapt singurul mediu care a supraviețuit cu succes erei analogice.

Tehnologia de înregistrare a informațiilor prin metoda magnetizării a fost brevetată la sfârșitul secolului al XIX-lea de către fizicianul danez Voldemar Poultsen, dar, din păcate, nu s-a răspândit atunci. Pentru prima dată, tehnologia a fost folosită la scară industrială abia în 1935 de către inginerii germani, pe baza ei fiind creat primul magnetofon de film. În cei 80 de ani de utilizare activă, banda magnetică a suferit modificări semnificative. Au fost folosite materiale diferite, parametri geometrici diferiți ai benzii în sine, dar toate aceste îmbunătățiri s-au bazat pe un singur principiu, dezvoltat încă din 1898 de Poultsen, înregistrarea magnetică a vibrațiilor.

Unul dintre cele mai utilizate formate a fost o bandă formată dintr-o bază flexibilă pe care a fost aplicat unul dintre oxizii metalici (fier, crom, cobalt). Lățimea benzii utilizate în casetofonele de uz casnic era de obicei de un inch (2,54 cm), grosimea benzii începea de la 10 microni, în ceea ce privește lungimea benzii, aceasta a variat semnificativ în diferite bucăți și, cel mai adesea, a variat de la sute. de la metri la o mie. De exemplu, o bobină cu diametrul de 30 cm ar putea conține aproximativ 1000 m de bandă.

Calitatea sunetului depindea de mulți parametri, atât de banda în sine, cât și de echipamentul care o citește, dar, în general, cu combinația corectă a acestor parametri, s-a putut realiza înregistrări de studio de înaltă calitate pe bandă magnetică. Mai mult calitate superioară sunetul a fost obținut prin utilizarea unui volum mai mare de bandă pentru a înregistra o unitate de timp a sunetului. Desigur, cu cât este folosită mai multă bandă pentru a înregistra momentul sunetului, cu atât este mai largă gama de frecvențe care pot fi transferate pe mediu. Pentru materiale de studio, de înaltă calitate, viteza de înregistrare pe bandă a fost de nu mai puțin de 38,1 cm/sec. La ascultarea înregistrărilor acasă, o înregistrare făcută cu o viteză de 19 cm/sec era suficientă pentru un sunet destul de plin. Ca rezultat, o bobină de 1000 m ar putea găzdui până la 45 de minute de sunet de studio sau până la 90 de minute de conținut acceptabil pentru majoritatea consumatorilor. În cazul înregistrărilor tehnice, sau al discursurilor, pentru care lățimea intervalului de frecvență în timpul redării nu a jucat un rol deosebit, cu un consum de bandă de 1,19 cm/sec pe bobina menționată mai sus, s-au putut înregistra sunete pentru cât cam 24 de ore.

Având o înțelegere generală a tehnologiilor de înregistrare cu bandă magnetică în a doua jumătate a secolului al XX-lea, putem converti mai mult sau mai puțin corect capacitatea media bobină la bobină în unități de volum de date care sunt de înțeles pentru noi, așa cum am făcut deja pentru înregistrări.

Un centimetru pătrat de astfel de suporturi va găzdui:
Vo = V / (S * n) = 86,13 kbytes/sec / (2,54 cm * 1 cm * 19) = 1,78 kbytes/cm2

Volumul total al unei bobine cu 1000 de metri de film:
Vh = V * t = 86,13 kbytes/sec * 60 sec * 90 = 465102 kbytes / 1024 = 454,20 MB

Nu uitați că filmarea specifică a benzii din bobină a fost foarte diferită, depindea, în primul rând, de diametrul rolei în sine și de grosimea benzii. Destul de obișnuite, datorită dimensiunilor lor acceptabile, erau utilizate pe scară largă bobinele care puteau ține 500...750 de metri de film, ceea ce pentru melomanul obișnuit echivala cu o oră de sunet, ceea ce era suficient pentru a reproduce un album muzical mediu. .

Durata de viață a casetelor video, care foloseau același principiu de înregistrare, a fost destul de scurtă, dar nu mai puțin strălucitoare. semnal analog la bandă magnetică. Până la momentul utilizării industriale a acestei tehnologii, densitatea de înregistrare pe bandă magnetică a crescut dramatic. Filmul de jumătate de inch, lung de 259,4 metri, conținea 180 de minute de material video de o calitate foarte discutabilă, așa cum este astăzi. Primele formate de înregistrare video au produs o imagine la nivelul de 352x288 linii, cele mai bune mostre au arătat rezultate la nivelul de 352x576 linii. Din punct de vedere al ratei de biți, cele mai avansate metode de redare a înregistrării au făcut posibilă apropierea unei valori de 3060 kbit/sec, cu o viteză de citire a informațiilor de pe bandă de 2,339 cm/sec. O casetă standard de trei ore ar putea conține aproximativ 1724,74 MB, ceea ce, în general, nu este atât de rău, ca urmare, casetele video au rămas la mare căutare până de curând.

Număr magic

Apariția și implementarea pe scară largă a numerelor (codificarea binară) se datorează în întregime secolului XX. Deși însăși filosofia codificării cu codul binar 1/0, Da/Nu, într-un fel sau altul a plutit printre umanitate în momente diferite și pe diferite continente, luând uneori cele mai uimitoare forme, ea s-a materializat în cele din urmă în 1937. Studentul MIT Claude Shannon, pe baza lucrărilor marelui matematician britanic (irlandez) Georg Boulet, a aplicat principiile algebrei Boulenov circuitelor electrice, care de fapt au devenit punctul de plecare pentru cibernetică în forma în care o cunoaștem acum.

În mai puțin de o sută de ani, atât componentele hardware, cât și cele software ale tehnologiei digitale au suferit un număr imens de schimbări majore. Același lucru este valabil și pentru mediile de stocare. Pornind de la suporturi de stocare pe hârtie ultra-ineficiente pentru date digitale, am ajuns la stocarea în stare solidă ultra-eficientă. În general, a doua jumătate a secolului trecut a trecut sub stindardul experimentelor și al căutării de noi forme de media, ceea ce poate fi numit pe scurt o mizerie generală a formatului.

Card

Cărțile perforate au devenit, probabil, primul pas către interacțiunea dintre un computer și o persoană. O astfel de comunicare a durat destul de mult timp, uneori și acum acest mediu poate fi găsit în institute de cercetare specifice împrăștiate în CSI.

Unul dintre cele mai comune formate de card perforat a fost formatul IBM introdus în 1928. Acest format a devenit baza industriei sovietice. Dimensiunile unui astfel de card perforat conform GOST au fost de 18,74 x 8,25 cm Cardul perforat nu putea conține mai mult de 80 de octeți, cu doar 0,52 octeți pe 1 cm2. În acest calcul, de exemplu, 1 Gigabyte de date ar fi egal cu aproximativ 861,52 Hectare de carduri perforate, iar greutatea unui astfel de Gigabyte ar fi puțin sub 22 de tone.

Benzi magnetice

În 1951, primele mostre de purtători de date bazate pe tehnologia magnetizării în impulsuri a benzii au fost lansate special pentru înregistrarea „cifrelor” pe aceasta. Această tehnologie a făcut posibilă adăugarea a până la 50 de caractere pe centimetru dintr-o bandă metalică de jumătate de inch. Ulterior, tehnologia a fost îmbunătățită serios, făcând posibilă creșterea de mai multe ori a numărului de valori unice pe unitate de suprafață, precum și reducerea costului materialului suportului în sine cât mai mult posibil.

În acest moment, conform ultimelor declarații ale Sony Corporation, evoluțiile lor nano fac posibilă plasarea unui volum de informații egal cu 23 Gigaocteți pe 1 cm2. Astfel de rapoarte de cifre sugerează că această tehnologie de înregistrare magnetică pe bandă nu a devenit învechită și are perspective destul de strălucitoare pentru o exploatare ulterioară.

Înregistrare Gram

Probabil cea mai uimitoare metodă de stocare a datelor digitale, dar doar la prima vedere. Ideea de a înregistra un program live pe un strat subțire de vinil a apărut în 1976 la Processor Technology, o companie cu sediul în Kansas City, SUA. Esența ideii a fost de a reduce cât mai mult costul mediului de stocare. Angajații companiei au luat o bandă audio cu date înregistrate în formatul audio standard Kansas City existent și au transferat-o pe vinil. Pe lângă reducerea costurilor mass-media, această decizie a făcut posibilă atașarea unei plăci gravate la o revistă obișnuită, ceea ce a făcut posibilă distribuirea programe mici.

În mai 1977, abonații revistei au fost primii care au primit o înregistrare în numărul lor, care conținea un interpret 4K BASIC pentru procesorul Motorola 6800. Timpul de redare a înregistrării a fost de 6 minute.
Această tehnologie, din motive evidente, nu a prins oficial, ultimul disc, așa-numitul Floppy-Rom, a fost lansat în septembrie 1978, aceasta a fost a cincea lansare;

Winchesters

Primul hard disk a fost introdus de IBM în 1956, modelul IBM 350 a fost inclus cu primul computer produs în masă al companiei. Greutatea totală a acestui " hard disk„era 971 kg. Era asemănătoare ca mărime cu un dulap. Conținea 50 de discuri, al căror diametru era de 61 cm. Cantitatea totală de informații care putea încadra pe acest „hard disk” a fost de 3,5 megaocteți.

Tehnologia de înregistrare a datelor în sine a fost, ca să spunem așa, un derivat al benzilor de înregistrare și magnetice. Discurile așezate în interiorul carcasei conțineau multe impulsuri magnetice, care le-au fost aplicate și citite de capul mobil al reportofonului. Ca un blat de gramofon, în fiecare moment recorderul s-a deplasat prin zona fiecărui disc, obținând acces la celula necesară, care transporta un vector magnetic de o anumită direcție.

În acest moment, tehnologia menționată mai sus este și ea vie și, în plus, se dezvoltă activ. În urmă cu mai puțin de un an, Western Digital a lansat primul hard disk de 10 TB din lume. În mijlocul corpului erau 7 plăci, iar în loc de aer, în mijlocul acestuia era pompat heliu.

Discuri optice

Își datorează aspectul parteneriatului dintre două corporații, Sony și Philips. Discul optic a fost introdus în 1982 ca o alternativă digitală viabilă la mediile audio analogice. Cu un diametru de 12 cm, primele mostre au putut găzdui până la 650 MB, care, cu o calitate a sunetului de 16 biți / 44,1 kHz, însumau 74 de minute de sunet, iar această valoare nu a fost aleasă în zadar. Simfonia a 9-a a lui Beethoven durează exact 74 de minute, care a fost excesiv de iubită fie de unul dintre coproprietarii Sony, fie de unul dintre dezvoltatorii de la Philips, iar acum ar putea încăpea în întregime pe un singur disc.

Tehnologia de aplicare și citire a informațiilor este foarte simplă. Indentările sunt arse în suprafața oglinzii discului, care, atunci când citiți informațiile optic, sunt înregistrate în mod clar ca 1/0.

Tehnologie medii optice este prosper și în anul 2015. Tehnologia cunoscută la noi sub denumirea de disc Blu-ray cu înregistrare pe patru straturi deține pe suprafața sa aproximativ 111,7 Gigaocteți de date, la prețul ei nu prea mare, fiind suport ideal pentru filme foarte „capate” de înaltă rezoluție cu reproducere profundă a culorilor.

Unități cu stare solidă, memorie flash, carduri SD

Toate acestea sunt creația unei singure tehnologii. Principiul înregistrării datelor, dezvoltat încă din anii 1950, se bazează pe înregistrarea unei sarcini electrice într-o regiune izolată a unei structuri semiconductoare. Multă vreme nu și-a găsit-o pe a lui implementare practică pentru a crea un purtător de informații cu drepturi depline pe baza acestuia. Motivul principal pentru aceasta au fost dimensiunile mari ale tranzistorilor, care, cu concentrația lor maximă posibilă, nu puteau genera un produs competitiv pe piața stocării de date. Și-au amintit tehnologia și au încercat periodic să o implementeze în anii 70-80.

Adevăratul punct culminant pentru unitățile SSD a venit la sfârșitul anilor 80, când dimensiunile semiconductoarelor au început să atingă dimensiuni acceptabile. În 1989, japonezul Toshiba a prezentat un tip complet nou de memorie „Flash”, din cuvântul „Flash”. Acest cuvânt în sine a simbolizat foarte bine principalele avantaje și dezavantaje ale mass-media implementate pe principiile acestei tehnologii. Viteză fără precedent de acces la date, un număr destul de limitat de cicluri de rescriere și necesitatea unei surse interne de alimentare pentru unele dintre acest tip de suporturi.

Până în prezent, producătorii de media au atins cea mai mare concentrare de capacitate de memorie datorită standardului de card SDCX. Cu dimensiunile de 24 x 32 x 2,1 mm, acestea pot suporta până la 2 TB de date.

Avantajul progresului științific

Toate mediile cu care ne-am ocupat până în acest moment au fost din lumea naturii nevie, dar să nu uităm că primul dispozitiv de stocare a informațiilor cu care ne-am ocupat cu toții este creierul uman.

Principiile de funcționare a sistemului nervos în termeni generali sunt deja clare astăzi. Și oricât de surprinzător ar suna, principii fizice funcționarea creierului este destul de comparabilă cu principiile de organizare ale computerelor moderne.
Un neuron este o unitate structurală și funcțională a sistemului nervos care formează creierul nostru. O celulă microscopică cu o structură foarte complexă, care este de fapt un analog al tranzistorului cu care suntem obișnuiți. Interacțiunea dintre neuroni are loc din cauza diverse semnale, care se răspândesc cu ajutorul ionilor, care la rândul lor generează sarcini electrice, creând astfel un circuit electric nu chiar obișnuit.

Dar și mai interesant este chiar principiul de funcționare al neuronului, ca și analogul său de siliciu, această structură oscilează în poziția binară a stării sale. De exemplu, la microprocesoare, diferența de niveluri de tensiune este luată ca 1/0 condițional, neuronul, la rândul său, are o diferență de potențial de fapt, în orice moment poate dobândi una sau două valori de polaritate posibile; „+” sau „-”. O diferență semnificativă între un neuron și un tranzistor este viteza de limitare a primului pentru a dobândi valori opuse de 1/0. Un neuron, datorită organizării sale structurale, în care nu vom intra prea mult în detaliu, este de mii de de ori mai inert decât omologul său din siliciu, ceea ce îi afectează în mod natural viteza - cantitatea cererilor de procesare pe unitatea de timp.

Dar nu totul este atât de trist pentru ființele vii, spre deosebire de computere în care procesele se desfășoară într-un mod secvenţial, miliarde de neuroni integrati în creier rezolvă sarcinile atribuite în paralel, ceea ce oferă o serie de avantaje. Milioane de aceste procesoare de joasă frecvență fac posibilă, în special pentru oameni, interacțiunea cu mediul înconjurător.

După ce a studiat structura creierului uman, comunitatea științifică a ajuns la concluzia că, de fapt, creierul este o structură integrală, care include deja procesor de calcul, atât memoria instantanee, cât și memoria pe termen lung. Datorită structurii neuronale a creierului, nu există limite fizice clare între aceste componente hardware, ci doar zone de specificații neclare. Această afirmație este confirmată de zeci de precedente din viață, când, din anumite circumstanțe, oamenilor li s-a extirpat o parte din creier, până la jumătate din volumul total. Pacienții după astfel de intervenții, pe lângă faptul că nu s-au transformat într-o „legumă”, în unele cazuri, de-a lungul timpului, și-au restabilit toate funcțiile și au trăit fericiți până la o vârstă înaintată, fiind astfel dovada vie a profunzimii flexibilității și perfecțiunii creierului nostru. .

Revenind la subiectul articolului, putem ajunge la concluzie interesantă: structura creierului uman este de fapt similară cu dispozitivul de stocare în stare solidă, despre care a fost discutat chiar mai sus. După o astfel de comparație, ținând cont de toate simplificările sale, ne putem pune întrebarea, câte date pot fi găzduite în acest stocare? Poate fi din nou surprinzător, dar putem obține un răspuns complet lipsit de ambiguitate, așa că haideți să facem calculul.

Ca urmare a experimentelor științifice efectuate în 2009 de neurologul, doctor al Universității din Brazilia din Rio De Janeiro - Suzanne Herculano-Housell, s-a constatat că în creierul uman mediu, cântărind aproximativ un kilogram și jumătate, aproximativ 86 de miliarde. neuronii pot fi numărați, permiteți-mi să vă reamintesc că anterior oamenii de știință se credea că această cifră pentru valoarea medie este egală cu 100 de miliarde de neuroni. Pe baza acestor numere și echivalând fiecare neuron individual cu de fapt un bit, obținem:

V = 86.000.000.000 de biți / (1024 * 1024*1024) = 80,09 Gbit / 8 = 10,01 GB

Este mult sau puțin și cât de competitiv poate fi acest mediu de stocare a informațiilor? Este foarte greu de spus încă. În fiecare an comunitatea științifică ne mulțumește din ce în ce mai mult cu progresul în studiul sistemului nervos al organismelor vii. Puteți găsi chiar referințe la introducerea artificială a informațiilor în memoria mamiferelor. Dar, în mare, secretele gândirii creierului rămân încă un mister pentru noi.

Concluzie

Deși articolul nu a prezentat toate tipurile de suporturi de date, dintre care există o mare varietate, cei mai tipici reprezentanți și-au găsit un loc în el. Rezumând materialul prezentat, se poate urmări clar un model - întreaga istorie a dezvoltării suporturilor de date se bazează pe ereditatea etapelor premergătoare momentului curent. Progresul ultimilor 25 de ani în domeniul suporturilor de stocare se bazează ferm pe experiența acumulată în ultimii 100...150 de ani, în timp ce ritmul de creștere a capacității de stocare în acest sfert de secole a crescut exponențial, ceea ce reprezintă un caz unic de-a lungul întregii istorii cunoscute a omenirii.

În ciuda naturii arhaice a înregistrării datelor analogice care ni se pare acum, până la sfârșitul secolului al XX-lea a fost o metodă complet competitivă de lucru cu informația. Album cu imagini de înaltă calitate ar putea conține gigaocteți din echivalentul digital al datelor care, până la începutul anilor 1990, erau pur și simplu imposibil de plasat fizic pe un mediu la fel de compact, ca să nu mai vorbim de lipsa unor modalități acceptabile de a lucra cu astfel de matrice de date.

Primele înregistrări pe discuri optice și dezvoltarea rapidă a unităților HDD la sfârșitul anilor 1980 au zdrobit competiția multor formate de înregistrare analogice în doar un deceniu. Deși primele discuri optice muzicale nu diferă calitativ de aceleași discuri de vinil, având 74 de minute de înregistrare față de 50-60 (înregistrare în două sensuri), dar se așteptau compactitatea, versatilitatea și dezvoltarea ulterioară a direcției digitale, a îngropat în cele din urmă formatul analog pentru utilizare în masă.

Noua eră a mijloacelor de informare, în pragul căreia ne aflăm, poate afecta semnificativ lumea în care ne vom afla peste 10...20 de ani. Deja, munca avansată în bioinginerie ne oferă posibilitatea de a înțelege superficial principiile de funcționare rețele neuronale, gestionați anumite procese în ele. Deși potențialul de a plasa date pe structuri similare cu creierul uman nu este atât de mare, există lucruri care nu ar trebui uitate. Însăși funcționarea sistemului nervos este încă destul de misterioasă, ca urmare a puținelor sale cunoștințe. Principiile plasării și stocării datelor în el, chiar și la prima aproximare, este evident că funcționează conform legilor ușor diferite decât ar fi adevărate pentru analog și metoda digitala procesarea informatiei. La fel ca în timpul trecerii de la stadiul analog al dezvoltării umane la cel digital, în timpul trecerii la era dezvoltării materialelor biologice, cele două etape anterioare vor servi drept fundație, un fel de catalizator pentru următorul salt. Necesitatea intensificării domeniului bioingineriei a fost evidentă mai devreme, dar abia acum nivelul tehnologic al civilizației umane s-a ridicat la un nivel în care o astfel de muncă poate fi într-adevăr încununată cu succes. Dacă această nouă etapă de dezvoltare a tehnologiilor IT va absorbi etapa anterioară, așa cum am avut deja onoarea de a observa, sau va merge în paralel, este prea devreme pentru a ne prezice, dar faptul că ne va schimba radical viața este evident.

1. Al cărui nume este faimos în lume motor de căutare a fost rezultatul unei erori de ortografie?

Când Larry Page și Sergey Brin au venit cu numele noului motor de căutare, au vrut să exprime în el cantitatea uriașă de informații pe care sistemul este capabil să o prelucreze. Colegul lor a sugerat cuvântul „googol”. Acesta este numele în matematică pentru un număr format din unu urmat de o sută de zerouri. A verificat imediat Numele domeniului pentru angajare și, constatând că era gratuit, s-a înregistrat. Cu toate acestea, a făcut o greșeală în ortografia cuvântului: în loc de „googol.com” corect, s-a dovedit a fi „google.com”. Mi-a plăcut acest cuvânt și am devenit numele motorului de căutare.

2. Programul de calculator pentru înregistrarea discurilor („arderea”) Nero Burning ROM și-a primit numele dintr-un motiv. De unde a venit acest nume?

3. Istoria siglei Apple

Probabil cel mai faimos logo Apple este mărul multicolor. Acum acesta este ceea ce este considerat semnul retro vintage al Apple, deși oficial primul nu a fost un măr. Prima siglă Apple îl înfățișa pe Isaac Newton stând sub un măr - un simplu complot al legendei despre descoperirea de către Sir Isaac a forței gravitației universale.

4. QWERTY este în prezent cel mai popular aspect al tastaturii latină folosit pentru limba engleză. Pe baza acesteia au fost create layout-uri pentru multe alte limbi. Numele provine de la cele 6 caractere din stânga din rândul de sus al aspectului. Aranjarea scrisorilor pe tastatura- Aceasta este moștenirea mașinilor de scris care a apărut în secolul al XIX-lea De ce sunt aranjate atât de ciudat literele de pe tastatură?

Acest aspect de tastatură a fost creat pentru mașini de scris, care s-au defectat din cauza vitezei prea mari de tastare. La viteze mari de imprimare, ciocanele individuale nu au avut timp să se întoarcă la locul lor și au interferat constant între ele. În acest sens, Christopher Sholes, inventatorul mașinilor de scris, a dezvoltat o tastatură în care literele întâlnite frecvent în texte erau așezate mai departe. Deci, designul tastaturii a avut ca scop inițial încetinirea muncii dactilografului.

5. Cele mai bune minți ale companiilor care au inventat CD-uri - Sony și Philips - s-au întrebat despre diametrul discului, deoarece cu cât diametrul discului este mai mare, cu atât mai multe informații ar încadra pe el. Vicepreședintele Sony Corporation, Norio Oga, a insistat că CD-ul ar trebui să poată găzdui cele mai populare compoziție muzicală. Despre ce lucrare populară vorbim?

Întrebarea a apărut în 1979, când au fost inventate CD-urile, dar partenerii nu aveau o părere comună cu privire la parametrii tehnici ai discului. Inițial, Sony a vrut să folosească discuri cu un diametru de 100 mm, iar Philips a reprezentat dimensiunea de 115 mm, deoarece Aceasta este dimensiunea unei casete audio standard. Capacitatea discului în acest caz a fost estimată la 60 de minute. Legenda spune că vicepreședintele Sony Corporation, Norio Oga, a insistat că CD-ul trebuie să poată găzdui Simfonia a 9-a a lui Beethoven (un fel de cea mai populară piesă muzicală din Japonia în 1979, conform unui sondaj), deoarece... atunci se va putea înregistra până la 95% din lucrările clasice pe CD. Cea mai lungă interpretare a simfoniei (sub conducerea lui Wilhelm Furtwängler) a fost luată ca ghid – 74 de minute.

6. După cine poartă numele tehnologiei Bluetooth?

Tehnologia Bluetooth a fost numită după formidabilul rege danez Harald I Bluetooth. ÎN X secolul, acest rege a unit triburile daneze disparate, iar Bluetooth a fost destinat să facă același lucru cu protocoalele de comunicare, unindu-le într-un singur standard universal.

7. Prima apariție a cuvântului „Spam”

Cuvântul „SPAM” a apărut inițial în 1936. Însemna SPiced HAM (șuncă picant) și era o marcă comercială pentru carnea conservată de la Hormel Foods Corporation, un cârnați picant de porc măcinat.

8. Cunoașteți, desigur, motto-ul mișcării sportive „Mai repede! Superior! Mai puternic!". Care ar trebui să fie, în opinia dumneavoastră, motto-ul care caracterizează tendințele de dezvoltare a computerelor de tip laptop?

"Mai repede! (viteză de operare mai mare) Mai mult! (creșterea capacității de memorie) Mai subțire! (reducerea dimensiunii).”

Istoria dezvoltării mediilor de stocare

Memoria umană nu este de încredere, așa că cu destul de mult timp în urmă omenirii a venit cu ideea de a-și scrie gândurile.

Un mediu de stocare este orice dispozitiv conceput pentru înregistrarea și stocarea informațiilor.

Exemple de suporturi pot fi hârtie sau memorie USB-Flash, precum și o tabletă de argilă sau ADN uman.

Informațiile pot fi, de asemenea, diferite - acesta este text, sunet și video. Istoria mediilor de stocare începe cu mult timp în urmă...

Pietre și pereți ale peșterilor - Paleolitic (până la 40 până la 10 mii de ani î.Hr.)

Primii purtători de informații au fost, se pare, pereții peșterilor. Picturile pe stâncă și petroglifele (din greacă petros - piatră și glifă - sculptură) au reprezentat animale, vânătoare și scene cotidiene. De fapt, nu se știe cu siguranță dacă picturile rupestre au fost destinate să transmită informații, au servit ca decor simplu, au combinat aceste funcții sau au fost în general necesare pentru altceva. Cu toate acestea, acestea sunt cele mai vechi medii de stocare cunoscute în prezent.

Tăblițe de lut - secolul al VII-lea î.Hr

Tablete de lut au fost scrise pe când lutul era umed și apoi arse într-un cuptor.

Tăblițele de lut au stat la baza primelor biblioteci din istorie, dintre care cea mai faimoasă este biblioteca Asurbanipal din Ninive (secolul al VII-lea), care conținea aproximativ 30 de mii de tăblițe cuneiforme.

Tablete de ceară

Tăblițele de ceară sunt tăblițe din lemn, al căror interior a fost acoperit cu ceară colorată pentru inscripționarea cu un obiect ascuțit (stylus). Folosit în Roma antică.

Papirus - 3000 î.Hr

Papirusul este un material de scris care s-a răspândit în Egipt și în întreaga Mediterană, pentru a cărui producție s-a folosit o plantă din familia rogozului.

Au scris pe el folosind un stilou special.

Pergament - secolul al II-lea înainte de credința noastră

Pergamentul a înlocuit treptat papirusul. Numele materialului vine de la orașul Pergamon, unde acest material a fost produs pentru prima dată. Pergamentul este piele netăbăcită de animale - oaie, vițel sau capră.

Popularitatea pergamentului a fost facilitată de faptul că pe el (spre deosebire de papirus) este posibil să se spele textul scris cu cerneală solubilă în apă (vezi palimpsest) și să se aplice unul nou. În plus, puteți scrie pe pergament pe ambele părți ale foii

Hârtie - secolul I sau începutul secolului al II-lea d.Hr

Se crede că hârtia a fost inventată în China la sfârșitul secolului I sau începutul secolului al II-lea d.Hr.

S-a răspândit datorită arabilor abia în secolele VIII-IX.

Scoarță de mesteacăn - răspândită încă din secolul al XII-lea

Literele din scoarță de mesteacăn au fost folosite în Novgorod și au fost descoperite de oamenii de știință în 1951.

Textele literelor de scoarță de mesteacăn au fost extrudate folosind un instrument special - un stylus, din fier, bronz sau os.

Cărți perforate - introduse în 1804, patentate în 1884

Apariția cărților perforate este asociată în principal cu numele lui Herman Hollerith, care le-a folosit pentru a efectua recensământul american în 1890. Cu toate acestea, primele carduri perforate au fost create și utilizate mult mai devreme. Joseph Marie Jacquard le-a folosit pentru a proiecta modele de țesături pentru războaiele sale încă din 1804.

Benzi de hârtie perforate - 1846

Banda de hârtie perforată a apărut pentru prima dată în 1846 și a fost folosită pentru a trimite telegrame

Bandă magnetică - anii 50

În 1952, banda magnetică a fost folosită pentru a stoca, scrie și citi informații în computerul IBM System 701.

Apoi banda magnetică a câștigat recunoaștere și popularitate enormă sub formă de casete compacte.

Discuri magnetice - 50s

Discul magnetic a fost inventat de IBM la începutul anilor '50.

Dischetă - 1969

Prima așa-numită dischetă a fost introdusă pentru prima dată în 1969.

Hard disk - prezent

Aici ajungem la vremurile moderne

.

Hard disk-ul a fost inventat în 1956, dar continuă să fie folosit și îmbunătățit constant.
Compact Disk, DVD - prezent

De fapt, CD-ul și DVD-ul sunt tehnologii foarte asemănătoare, diferă nu atât în ceea ce privește tipul de suport, cât și în tehnologia de înregistrare.
Flash - prezent

Desigur, nu toți purtătorii de informații inventați și utilizați de omenire sunt enumerați aici. Unele tipuri de suporturi sunt omise intenționat (CD-R, Blue Ray, tobe magnetice, lămpi), iar unele, desigur, sunt pur și simplu uitate. Desigur, orice erori sau descrieri incorecte sunt din vina mea.

Civilizația noastră este de neconceput în starea ei actuală fără purtători de informații. Memoria noastră nu este de încredere, așa că cu destul de mult timp în urmă omenirii a venit cu ideea de a înregistra gândurile sub toate formele.

Un mediu de stocare este orice dispozitiv conceput pentru înregistrarea și stocarea informațiilor.

Exemple de suporturi pot fi hârtie sau memorie USB-Flash, precum și o tabletă de argilă sau ADN uman.

Informațiile pot fi, de asemenea, diferite - acesta este text, sunet și video. Istoria mediilor de stocare începe cu mult timp în urmă...

Pietre și pereți ale peșterilor - Paleolitic (până la 40 până la 10 mii de ani î.Hr.)

Tăblițe de lut - secolul al VII-lea î.Hr

Tablete de lut au fost scrise pe când lutul era umed și apoi arse într-un cuptor.

Tăblițele de lut au stat la baza primelor biblioteci din istorie, dintre care cea mai faimoasă este biblioteca Asurbanipal din Ninive (secolul al VII-lea), care conținea aproximativ 30 de mii de tăblițe cuneiforme.

Tablete de ceară

Tăblițele de ceară sunt tăblițe din lemn, al căror interior a fost acoperit cu ceară colorată pentru inscripționarea cu un obiect ascuțit (stylus). Folosit în Roma antică.

Papirus - 3000 î.Hr

Papirusul este un material de scris care s-a răspândit în Egipt și în întreaga Mediterană, pentru a cărui producție s-a folosit o plantă a familiei. rogoz

Au scris pe el folosind un stilou special.

Pergament - secolul al II-lea înainte de credința noastră

Pergamentul a înlocuit treptat papirusul. Numele materialului vine de la orașPergamon, unde a fost produs pentru prima dată acest material. Pergamentul este piele netăbăcită de animale - oaie, vițel sau capră.

Se crede că hârtia a fost inventată în China la sfârșitul secolului I sau începutul secolului al II-lea d.Hr.

S-a răspândit datorită arabilor abia în secolele VIII-IX.

Scoarță de mesteacăn - răspândită încă din secolul al XII-lea

Literele din scoarță de mesteacăn au fost folosite în Novgorod și au fost descoperite de oamenii de știință în 1951.

Textele literelor din scoarță de mesteacăn au fost extrudate folosind un instrument special - un stilou din fier, bronz sau os.

Cărți perforate - introduse în 1804, patentate în 1884

Benzi de hârtie perforate - 1846

Banda de hârtie perforată a apărut pentru prima dată în 1846 și a fost folosită pentru a trimite telegrame

Bandă magnetică - anii 50

În 1952, banda magnetică a fost folosită pentru a stoca, scrie și citi informații în computerul IBM System 701.

Discul magnetic a fost inventat de IBM la începutul anilor '50.

Dischetă - 1969

Prima așa-numită dischetă a fost introdusă pentru prima dată în 1969.

Hard disk - prezent

Aici ajungem la vremurile moderne.
Hard disk-ul a fost inventat în 1956, dar continuă să fie folosit și îmbunătățit constant.

Compact Disk, DVD – prezent

De fapt, CD-ul și DVD-ul sunt tehnologii foarte asemănătoare, diferă nu atât în ceea ce privește tipul de suport, cât și în tehnologia de înregistrare.

Flash - prezent

La pregătirea textului au fost folosite surse.

Trăim în era digitală și cantități colosale de informații se învârt în jurul nostru. Hard disk-uri Terabyte, unități flash cu o capacitate de câțiva gigaocteți, discuri DVD încăpătoare la un preț slab - aceasta este ziua de azi. Suporturile de stocare moderne se caracterizează prin viteză mare și ușurință în utilizare. Totuși, în spatele tuturor acestora se află un lung proces evolutiv, care a început imediat după apariția primelor computere și continuă până în zilele noastre.

Epoca cartonului

După cum știți, primele computere erau uriașe și urâte și, de fapt, erau un amestec de dulapuri pline cu diverse fire și lămpi. Suporturile de stocare în acele vremuri nu cunoșteau conceptele de „conveniență” și „densitate mare de înregistrare”. Datele au fost încărcate folosind carduri perforate - carduri de carton cu găuri perforate în ele. Informațiile au fost înregistrate și citite după anumite scheme, dar au fost bazate pe un cod binar: prezența unei găuri este 1, absența este 0.

Au existat un număr decent de formate, dar cele mai răspândite au fost cărțile perforate din „formatul IBM", introdus în 1928. Caracteristicile sale cheie: dimensiunile cardului erau 187x83 mm, avea 12 rânduri și 80 de coloane. Datele pot fi înregistrate fie în formă binară, fie sub formă de text. Dacă convertim capacitatea unui card perforat în unități de măsură clasice, obținem o valoare de 120 de octeți.

D Pentru a introduce informații într-un computer, cardurile perforate au fost colectate în stive cu o secvență strict definită și introduse la intrarea dispozitivului de citire. Cardurile pot fi schimbate, îndepărtate sau înlocuite dacă este necesar. Încălcarea secvenței de cărți din pachet a avut consecințe fatale: era aproape imposibil să restabiliți informații dacă cărțile perforate nu erau numerotate.

Benzile perforate au acționat ca o alternativă la cărțile perforate. Semnificația a rămas aproape aceeași: informațiile în formă binară erau înregistrate pe o bandă de hârtie pe care erau mai multe rânduri pentru găuri. Benzile perforate aveau două dezavantaje semnificative: incapacitatea de a edita datele înregistrate și fragilitatea benzii de hârtie. În același timp, acest suport de informații, fiind rulat într-o rolă îngrijită, a facilitat stocarea datelor și a eliminat confuzia care apărea adesea la asamblarea unui pachet de cărți perforate.

Triumful câmpurilor magnetice

Cardurile perforate au fost înlocuite cu dispozitive de stocare magnetice bazate pe un fenomen numit electromagnetism. Esența sa este următoarea: atunci când un curent electric este trecut printr-un conductor, în interiorul acestuia din urmă se formează un câmp magnetic. Afirmația inversă este de asemenea adevărată: un curent electric ia naștere într-un conductor expus unui câmp magnetic alternativ. Prima regulă este folosită pentru a scrie date, a doua - pentru a citi.

Orice mediu de stocare magnetic are o suprafață acoperită cu un strat de material feromagnetic și un cap de citire/scriere format dintr-un miez în formă de U cu o înfășurare. Când curentul trece prin înfășurare, în miez apare un câmp magnetic, a cărui polaritate depinde de direcția curentului. Câmpul magnetic se propagă în spațiul înconjurător, iar dacă există un alt feromagnet în apropiere (suprafața de lucru a purtătorului), atunci particulele magnetice din acesta sunt polarizate în direcția câmpului, creând magnetizare reziduală. Pentru a schimba polaritatea acestor particule, este suficient să schimbați direcția fluxului de curent în înfășurare. Prin expunerea zonelor individuale ale suprafeței media (domenii) la câmpuri magnetice de polarități diferite, informațiile pot fi înregistrate. La citirea datelor, capul înregistrează zone în care se modifică direcția de magnetizare reziduală a feromagnetului. Astfel, un bit de informație corespunde zonei de pe mass-media în care se află o astfel de zonă.

P Primele unități de acest tip au fost tamburi magnetici - cilindri metalici mari acoperiți cu un feromagnet, în jurul cărora se aflau un număr de capete de citire, fiecare pe propria cale. Viteza de funcționare a dispozitivului depindea de viteza de rotație a tamburului. Capetele în sine nu se puteau mișca liber și, de cele mai multe ori, controlerul a trebuit să aștepte ca datele necesare să apară sub capul dorit la întoarcerea tamburului. Înțelegeți că timpul de acces al operatorului de transport nu a fost la egalitate.

Hard disk-ul urma să intre în arenă. Sa întâmplat în 1956, când IBM a început să vândă primul sistem de stocare pe disc - 305 RAMAC. Miracolul ingineresc a constat din 50 de discuri cu diametrul de 60 cm și cântăreau aproximativ o tonă. Capacitatea hard disk-ului la acel moment era pur și simplu fenomenală - până la 5 MB! Principalul avantaj al noului produs a fost viteza mare de operare: în sistemul RAMAC, capul de citire/scriere „merca” liber pe suprafața discului, astfel încât datele erau scrise și preluate mult mai rapid decât în cazul tamburelor magnetice. .

ÎN La sfârșitul anilor șaizeci, IBM a lansat o unitate de mare viteză cu două discuri de 30 MB. O capacitate de 60 MB în acel moment era mai mult decât suficientă, iar producătorii de unități au început să lucreze la reducerea dimensiunii modelelor lor. Până la începutul anilor '80, hard disk-urile s-au micșorat la dimensiunea actualelor unități de 5,25 inci, iar prețurile lor au scăzut la 2.000 USD pentru o unitate de 10 MB. Până în 1991, capacitatea maximă a crescut la 100 MB, până în 1997 - la 10 GB. La sfârșitul anului 2005 a fost stăpânită metoda de înregistrare perpendiculară, ceea ce a crescut semnificativ densitatea de înregistrare. În plus, vitezele de transfer de date au crescut de aproape o sută de ori în ultimii douăzeci de ani, iar timpul mediu de căutare a scăzut cu un factor de treizeci.

Cu toate acestea, să ne întoarcem la trecut. Mediile de stocare magnetice includ, de asemenea, un astfel de dispozitiv binecunoscut ca o dischetă sau o dischetă. Spre deosebire de hard disk-uriÎn aceste unități, un strat feromagnetic este aplicat pe o bază din lavsan - un material ușor, flexibil și ieftin.

LA pare incredibil că Dischetă era un disc flexibil care avea o acoperire feromagnetică și era ascuns într-o carcasă din plastic concepută pentru a proteja împotriva deteriorării mecanice. În 1967, în laboratorul IBM a fost creat prima dischetă cu diametrul de 8 inci, iar în 1971 prima dischetă de acest fel cu o capacitate de 80 de kiloocteți a fost prezentată unui public larg. Cursul de dezvoltare a dischetelor magnetice a avut ca scop reducerea dimensiunii fizice și creșterea capacității de memorie, drept urmare dischetele au fost mai întâi reduse la 5¼ inci, apoi la 3½, iar capacitatea de memorie până în 1991 a ajuns la 2880 kiloocteți, deși cel mai popular format a rămas o dischetă de 3½ inci de 1,44 MB. Din păcate, dischetele nu au putut fi numite un dispozitiv de încredere pentru stocarea informațiilor din cauza naturii designului lor. Au fost ușor demagnetizate sub influența câmpurilor magnetice de diferite naturi, s-au blocat în unitate și au fost supuse unor deteriorări mecanice. Ca urmare, când au început să apară medii de stocare mai fiabile, dischetele au început să dispară de la utilizare și acum practic au încetat să mai fie folosite.

Principalul avantaj al dischetelor este accesibilitatea. Prima dischetă cu un diametru de 8 inchi (20,3 cm) a fost creată la sfârșitul anilor șaizeci în laboratoarele IBM. Până în 1975, volumul său a crescut de la 80 KB la 1 MB, dar produsul nu a primit niciodată recunoaștere în masă. Epoca de aur a dischetelor a venit mai târziu, când un grup de ingineri care lucra la primul prototip de dischetă a părăsit IBM și și-au fondat propria companie. Asociații Shugart. Ea a fost cea care a dezvoltat dischete de 5,25 inchi (13,34 cm) în 1976. Inițial, capacitatea lor a fost de 110 KB, dar până în 1984 a crescut la 1,2 MB. Costul scăzut al media și disponibilitatea unităților adecvate au jucat un rol: dischetele au început să fie folosite peste tot. În 1984, a început extinderea dischetelor de 3,5 inchi (8,9 cm) dezvoltate de companie. Sony. Volumul inițial a fost de 720 KB, după câțiva ani a crescut la 1440 KB, iar după alți patru ani - la 2880 KB. Formatul a durat destul de mult, iar unitățile pentru dischete de 3,5 inci pot fi încă găsite pe computerele moderne.