Какие компоненты компьютера используют физическую и логическую модели магнитного диска
Обновлено: 27.06.2024
<р>1. Основные устройства хранения
- SRAM: статическая оперативная память. Он состоит из цепей, которые сохраняют сохраненную информацию до тех пор, пока подается питание. Она также известна как энергозависимая память. Он используется для построения кэш-памяти. Время доступа к SRAM меньше и намного быстрее по сравнению с DRAM, но с точки зрения стоимости оно дороже по сравнению с DRAM.
- DRAM: динамическая оперативная память. Он используется для хранения двоичных битов в виде электрических зарядов, которые применяются к конденсаторам. Время доступа к DRAM меньше, чем к SRAM, но оно дешевле, чем SRAM, и имеет более высокую плотность упаковки.
- SDRAM: Синхронная динамическая оперативная память. Это быстрее, чем DRAM. Он широко используется в компьютерах и других. После появления SDRAM на рынке появилась обновленная версия оперативной памяти с удвоенной скоростью передачи данных, то есть DDR1, DDR2, DDR3 и DDR4, которая широко использовалась в домашних и офисных настольных компьютерах и ноутбуках.
(ii) ПЗУ: Постоянная память. Данные, записанные или сохраненные в этих устройствах, являются энергонезависимыми, т. е. после сохранения данных в памяти их нельзя изменить или удалить. Память, из которой будет только читать, но не может писать. Этот тип памяти является энергонезависимым. Информация сохраняется постоянно при производстве только один раз. ПЗУ хранит инструкции, которые используются для запуска компьютера. Эта операция называется начальной загрузкой. Он также используется в других электронных устройствах, таких как стиральные машины и микроволновые печи. Микросхемы ПЗУ могут хранить только несколько мегабайт (МБ) данных, которые варьируются от 4 до 8 МБ на микросхему ПЗУ. Существует два типа ПЗУ:
- PROM: PROM — это программируемая постоянная память. Это ПЗУ, которые можно запрограммировать. Специальный программатор PROM используется для ввода программы в PROM. После того, как чип был запрограммирован, информация в PROM не может быть изменена. ППЗУ энергонезависимое, то есть данные не теряются при отключении питания.
- СППЗУ: Другой тип памяти — стираемая программируемая постоянная память. Можно стереть информацию, которая ранее хранилась в СППЗУ, и записать новые данные на чип.
(i) Дискета: также известна как дискета. Обычно он используется на персональном компьютере для внешнего хранения данных. Дискета состоит из пластикового картриджа и защищена защитным чехлом. В настоящее время дискеты заменены новыми и эффективными устройствами хранения, такими как USB и т. д.
(ii) Жесткий диск: это запоминающее устройство (HDD), которое хранит и извлекает данные с помощью магнитного накопителя. Это энергонезависимое запоминающее устройство, которое можно изменять или удалять n раз без каких-либо проблем. Большинство компьютеров и ноутбуков имеют жесткие диски в качестве вторичного запоминающего устройства. На самом деле это набор дисков, сложенных друг в друга, как грампластинки. На каждом жестком диске данные записываются электромагнитным способом по концентрическим кругам или, можно сказать, дорожкам, присутствующим на жестком диске, и с помощью головки, похожей на руку фонографа (но зафиксированной в определенном положении), для считывания информации, имеющейся на трек. Скорость чтения-записи жестких дисков не такая высокая, но приличная. Он колеблется от нескольких ГБ до нескольких и более ТБ.
(iii) Магнитная карта: это карта, на которой данные хранятся путем изменения или изменения магнетизма крошечных магнитных частиц на основе железа, присутствующих на ленте карты. Она также известна как считывающая карта. Он используется как пароль (для входа в дом или гостиничный номер), кредитная карта, удостоверение личности и т. д.
(iv) Кассета с лентой: она также известна как музыкальная кассета. Представляет собой прямоугольный плоский контейнер, в котором данные хранятся на аналоговой магнитной ленте. Обычно он используется для хранения аудиозаписей.
(v) SuperDisk: Его также называют LS-240 и LS-120. Он представлен корпорацией Imation и популярен среди OEM-компьютеров. Он может хранить данные до 240 МБ.
<р>3. Устройства флэш-памяти(i) Pen Drive: он также известен как флэш-накопитель USB, включающий флэш-память со встроенным интерфейсом USB. Мы можем напрямую подключать эти устройства к нашим компьютерам и ноутбукам и считывать/записывать данные в них гораздо быстрее и эффективнее. Эти устройства очень портативны. Обычно он варьируется от 1 ГБ до 256 ГБ.
(ii) SSD: это означает твердотельный накопитель, запоминающее устройство большой емкости, такое как жесткие диски. Он более долговечен, поскольку не содержит оптических дисков внутри, как жесткие диски. Ему требуется меньше энергии по сравнению с жесткими дисками, он легкий и имеет в 10 раз более высокую скорость чтения и записи по сравнению с жесткими дисками. Но они также являются дорогостоящими. Хотя твердотельные накопители выполняют ту же функцию, что и жесткие диски, их внутренние компоненты сильно отличаются. В отличие от жестких дисков, твердотельные накопители не имеют движущихся частей, поэтому их называют твердотельными накопителями.Вместо хранения данных на магнитных пластинах твердотельные накопители хранят данные в энергонезависимой памяти. Поскольку в твердотельных накопителях нет движущихся частей, им не нужно «раскручиваться». Он колеблется от 150 ГБ до нескольких и более ТБ.
(iii) SD-карта: она известна как защищенная цифровая карта. Обычно он используется с электронными устройствами, такими как телефоны, цифровые камеры и т. д., для хранения больших данных. Он портативный, а размер SD-карты также небольшой, поэтому его можно легко поместить в электронные устройства. Он доступен в различных размерах, например 2 ГБ, 4 ГБ, 8 ГБ и т. д.
(iv) Карта памяти: обычно используется в цифровых камерах. принтеры, игровые приставки и т. д. Он также используется для хранения больших объемов данных и доступен в различных размерах. Чтобы использовать карту памяти на компьютере, вам потребуется отдельное устройство чтения карт памяти.
(v) Мультимедийная карта: также известна как MMC. Это интегральная схема, которая обычно используется в автомобильных радиоприемниках, цифровых камерах и т. д. Это внешнее устройство для хранения данных/информации.
<р>4. Оптические запоминающие устройстваОптические устройства хранения также являются дополнительными устройствами хранения. Это съемное запоминающее устройство. Ниже приведены некоторые оптические запоминающие устройства:
- CD-R: компакт-диск только для чтения. На этом типе компакт-дисков после записи данные не могут быть стерты. Он доступен только для чтения.
- CD-RW: расшифровывается как чтение компакт-диска и запись. На этот тип компакт-диска вы можете легко записывать или стирать данные несколько раз.
- DVD-R: цифровой универсальный диск только для чтения. В этом типе DVD после записи данные не могут быть стерты. Он доступен только для чтения. Обычно он используется для написания фильмов и т. д.
- DVD-RW: расшифровывается как цифровой универсальный диск для чтения и записи. На этот тип DVD вы можете легко записывать или стирать данные несколько раз.
(iii) Диск Blu-ray: такой же, как CD и DVD, но емкость диска Blu-ray составляет до 25 ГБ. Для запуска диска Blu-ray вам понадобится отдельный ридер Blu-ray. Эта технология Blu-ray используется для чтения диска с помощью сине-фиолетового лазера, благодаря чему информация хранится в большей плотности с большей длиной волны.
<р>5. Облачное и виртуальное хранилищеВ настоящее время вторичная память заменена на виртуальные или облачные устройства хранения. Мы можем хранить наши файлы и другие материалы в облаке, и данные хранятся до тех пор, пока мы платим за облачное хранилище. Есть много компаний, которые предоставляют облачные услуги, в основном Google, Amazon, Microsoft и т. д. Мы можем платить арендную плату за необходимое нам пространство и получать от этого множество преимуществ. Хотя на самом деле он хранится на физическом устройстве, расположенном в центрах обработки данных поставщика услуг, пользователь не взаимодействует с физическим устройством и его обслуживанием. Например, Amazon Web Services предлагает AWS S3 в качестве типа хранилища, в котором пользователи могут хранить данные виртуально, а не на физических жестких дисках. Такого рода инновации представляют собой передний край развития носителей данных.
Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.
Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.
программное обеспечение, инструкции, которые сообщают компьютеру, что делать. Программное обеспечение включает в себя весь набор программ, процедур и подпрограмм, связанных с работой компьютерной системы. Этот термин был придуман, чтобы отличить эти инструкции от оборудования, то есть физических компонентов компьютерной системы. Набор инструкций, предписывающих аппаратному обеспечению компьютера выполнять задачу, называется программой или программным обеспечением.
Двумя основными типами программного обеспечения являются системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение. Системное программное обеспечение управляет внутренним функционированием компьютера, в основном через операционную систему, а также контролирует такие периферийные устройства, как мониторы, принтеры и устройства хранения данных. Прикладное программное обеспечение, напротив, предписывает компьютеру выполнять команды, заданные пользователем, и можно сказать, что оно включает в себя любую программу, которая обрабатывает данные для пользователя. Таким образом, прикладное программное обеспечение включает в себя текстовые процессоры, электронные таблицы, управление базами данных, программы инвентаризации и расчета заработной платы и многие другие «приложения». Третья категория программного обеспечения — это сетевое программное обеспечение, которое координирует обмен данными между компьютерами, связанными в сети.
Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как. РЖУ НЕ МОГУ. Взломайте этот тест, и пусть какая-нибудь технология подсчитает ваш результат и раскроет вам его содержание.
Программное обеспечение обычно хранится на внешнем устройстве долговременной памяти, таком как жесткий диск или магнитная дискета. Когда программа используется, компьютер считывает ее с запоминающего устройства и временно помещает инструкции в оперативную память (ОЗУ). Процесс сохранения и последующего выполнения инструкций называется «запуском» или «исполнением» программы. Напротив, программы и процедуры, которые постоянно хранятся в памяти компьютера с использованием технологии только для чтения (ПЗУ), называются прошивкой или «аппаратным программным обеспечением».
Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Адамом Августином.
Компьютер — это программируемое устройство, которое может автоматически выполнять последовательность вычислений или других операций с данными, запрограммированными для выполнения задачи. Он может хранить, извлекать и обрабатывать данные в соответствии с внутренними инструкциями. Компьютер может быть цифровым, аналоговым или гибридным, хотя большинство современных компьютеров являются цифровыми. Цифровые компьютеры выражают переменные в виде чисел, обычно в двоичной системе. Они используются для общих целей, тогда как аналоговые компьютеры создаются для конкретных задач, обычно научных или технических. Термин "компьютер" обычно является синонимом цифрового компьютера, а компьютеры для бизнеса являются исключительно цифровыми.
ЭЛЕМЕНТЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ
Основной вычислительной частью компьютера является его центральный процессор (ЦП) или процессор. Он состоит из арифметико-логического блока для выполнения вычислений, основной памяти для временного хранения данных для обработки и блока управления для управления передачей данных между памятью, источниками ввода и вывода и арифметико-логического блока. Однако компьютер не может полноценно функционировать без различных периферийных устройств. Обычно они подключаются к компьютеру с помощью кабелей, хотя некоторые из них могут быть встроены в один блок с ЦП. К ним относятся устройства для ввода данных, такие как клавиатуры, мыши, трекболы, сканеры, световые перья, модемы, считыватели карт с магнитной полосой и микрофоны, а также устройства для вывода данных, такие как мониторы, принтеры, плоттеры, громкоговорители, наушники и модемы. В дополнение к этим устройствам ввода/вывода другие типы периферийных устройств включают компьютерные устройства хранения данных для вспомогательной памяти, где данные сохраняются, даже когда компьютер выключен. Чаще всего это устройства на магнитной ленте, магнитных или оптических дисках.
Наконец, для автоматического функционирования цифрового компьютера требуются программы или наборы инструкций, написанные в машиночитаемом коде. Чтобы отличать программы от физических или аппаратных компонентов компьютера, все вместе они называются программным обеспечением.
Компьютерная система, таким образом, представляет собой компьютер, объединенный с периферийным оборудованием и программным обеспечением, чтобы он мог выполнять желаемые функции. Часто термины «компьютер» и «компьютерная система» используются взаимозаменяемо, особенно когда периферийные устройства встроены в тот же блок, что и компьютер, или когда система продается и устанавливается в виде пакета. Однако термин «компьютерная система» может также относиться к конфигурации аппаратного и программного обеспечения, разработанной для определенной цели, такой как система управления производством, система автоматизации библиотеки или система учета. Или это может относиться к сети из нескольких компьютеров, соединенных вместе, чтобы они могли совместно использовать программное обеспечение, данные и периферийное оборудование.
Компьютеры, как правило, классифицируются по размеру и мощности, хотя прогресс в вычислительной мощности компьютеров стирает различия между традиционными категориями. На мощность и скорость влияет размер внутренних запоминающих устройств компьютера, называемых словами, которые определяют объем данных, которые он может обрабатывать за один раз, и измеряются в битах (двоичных цифрах). Скорость компьютера также определяется его тактовой частотой, которая измеряется в мегагерцах. Кроме того, объем оперативной памяти компьютера, который измеряется в байтах (или, точнее, в килобайтах, мегабайтах или гигабайтах) ОЗУ (оперативной памяти), играет роль в определении того, сколько данных он может обработать. Объем памяти, который могут хранить вспомогательные запоминающие устройства, также определяет возможности компьютерной системы.
МИКРОКОМПЬЮТЕР
Разработка микропроцессора, центрального процессора на одном кристалле интегральной схемы, впервые позволила разработать доступные однопользовательские микрокомпьютеры. Однако низкая вычислительная мощность первых микрокомпьютеров делала их привлекательными только для любителей, а не для коммерческого рынка. Однако в 1977 году развитие индустрии персональных компьютеров началось с выпуска готовых домашних компьютеров от трех производителей.
Термин "персональный компьютер" (ПК) был придуман компанией IBM при выпуске своего ПК в 1981 году.Эта модель мгновенно стала успешной и установила стандарт для микрокомпьютерной индустрии. К началу 1990-х персональные компьютеры стали самой быстрорастущей категорией компьютеров. Во многом это было связано с принятием их использования в предприятиях всех размеров. Доступность этих небольших недорогих компьютеров позволила использовать компьютерные технологии даже на самых маленьких предприятиях.
Последней категорией микрокомпьютеров, появившихся в деловом мире, являются портативные компьютеры. Эти маленькие и легкие, но все более мощные компьютеры широко известны как портативные компьютеры или портативные компьютеры. Портативные компьютеры имеют ту же мощность, что и настольные персональные компьютеры, но имеют более компактную конструкцию и используют мониторы с плоским экраном, обычно с жидкокристаллическим дисплеем, которые складываются, образуя тонкий блок, который помещается в портфель и обычно весит менее 15 фунтов. Ноутбук весит менее 6 фунтов и может иметь или не иметь полноразмерную клавиатуру. Карманный компьютер представляет собой портативный компьютер размером с калькулятор. Персональный цифровой помощник — это карманный компьютер, который использует для ввода перо и планшет, имеет карту факса/модема и сочетает в себе возможности сотового телефона для удаленной передачи данных. Портативные компьютеры становятся все более популярными среди путешествующих деловых людей, таких как руководители или торговые представители.
Открытые системы
Сегодня большинство компьютерных систем являются «открытыми» — совместимыми с компьютерным оборудованием и программным обеспечением разных производителей. В прошлом все компоненты компьютерной системы производились одним и тем же производителем. Общеотраслевых стандартов не существовало. В результате принтеры, мониторы и другое периферийное оборудование одного производителя не будут работать при сопряжении с компьютером другого производителя. Что еще более важно, программное обеспечение могло работать только на той конкретной марке компьютера, для которой оно было разработано. Однако сегодня широко распространены «открытые системы», в которых различное оборудование от разных производителей может быть согласовано друг с другом. Открытые системы особенно популярны среди владельцев малого бизнеса, потому что они позволяют предприятиям легче и дешевле обновлять или расширять свои компьютерные системы. Открытые системы предоставляют владельцам бизнеса больше возможностей для покупки, позволяют им свести к минимуму расходы на переобучение сотрудников новым системам и дают им больше свободы для обмена компьютерными файлами с внешними клиентами или поставщиками.
Сеть
Компьютеры в сети физически связаны кабелями и используют сетевое программное обеспечение в сочетании с программным обеспечением операционной системы. В зависимости от используемого аппаратного и программного обеспечения в одну и ту же сеть могут быть включены компьютеры разных типов. Это могут быть компьютеры разных размеров, такие как мейнфреймы, средние компьютеры и микрокомпьютеры, или компьютеры и периферийные устройства разных производителей, чему способствует тенденция к открытым системам. Локальные сети (LAN) связывают компьютеры в пределах ограниченной географической области, а глобальные сети (WAN) соединяют компьютеры в разных географических регионах. Сети могут иметь различную архитектуру, которая определяет, могут ли компьютеры в сети действовать независимо. Обычно используется архитектура системы клиент-сервер, при которой серверный компьютер назначается для хранения и обработки данных, и доступ к нему осуществляется несколькими пользователями, каждый из которых находится на клиентском компьютере.
Локальные сети изменили то, как сотрудники организации используют компьютеры. В организациях, где сотрудники раньше получали доступ к компьютерам среднего уровня через «тупые» терминалы, теперь эти сотрудники обычно имеют больше возможностей. У этих пользователей есть свои персональные компьютеры на своих рабочих местах, но они по-прежнему могут получать доступ к необходимым данным со среднего или другого сервера через сеть. В то время как малые предприятия обычно предпочитают локальные сети, глобальные сети часто используются компаниями с несколькими объектами, расположенными в обширной географической зоне. В конце концов, в системе WAN к базам данных компании можно получить доступ из штаб-квартиры в одном городе, на заводе-изготовителе в другом городе и в офисах продаж в других местах.
КОМПЬЮТЕРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Компьютеры используются в правительстве, промышленности, некоммерческих и неправительственных организациях, а также дома, но наибольшее влияние они оказали на бизнес и промышленность. Конкурентная природа бизнеса создала потребность в непрерывном развитии компьютерных технологий и проектирования систем. Между тем, снижение цен на компьютерные системы и их растущая мощность и полезность привели к тому, что все больше и больше предприятий инвестируют в компьютерные системы для все более широкого круга бизнес-функций. Сегодня компьютеры используются для обработки данных во всех аспектах деятельности предприятия: проектирование и разработка продуктов, производство, управление запасами и распределение, контроль качества, продажи и маркетинг, данные об услугах, бухгалтерский учет и управление персоналом.Они также используются в компаниях любого размера и во всех отраслевых сегментах, включая производство, оптовую и розничную торговлю, услуги, горнодобывающую промышленность, сельское хозяйство, транспорт и связь.
Наиболее распространенными видами использования компьютерной системы в бизнесе являются управление базами данных, управление финансами и бухгалтерский учет, а также обработка текстов. Компании используют системы управления базами данных для отслеживания изменяющейся информации в базах данных по таким темам, как клиенты, поставщики, сотрудники, запасы, поставки, заказы на продукцию и запросы на обслуживание. Финансовые и бухгалтерские системы используются для различных математических расчетов с большими объемами числовых данных, будь то в основных функциях компаний, предоставляющих финансовые услуги, или в бухгалтерской деятельности фирм. Тем временем компьютеры, оснащенные программным обеспечением для управления электронными таблицами или базами данных, используются отделами кредиторской и дебиторской задолженности и расчетом заработной платы для обработки и табулирования финансовых данных и анализа ситуации с денежными потоками. Наконец, обработка текстов распространена повсеместно и используется для создания широкого спектра документов, включая внутренние записки, переписку с внешними организациями, материалы по связям с общественностью и продукты (в издательской, рекламной и других отраслях).
Базы данных также могут использоваться для принятия стратегических решений с помощью программного обеспечения на основе искусственного интеллекта. Система базы данных может включать — в дополнение к записям и статистическим данным о продуктах, услугах, клиентах и т. д. — информацию о прошлом человеческом опыте в определенной области. Это называется базой знаний. Примеры использования экспертной системы включают действия по бизнес-прогнозированию, такие как инвестиционный анализ, финансовое планирование, страхование и прогнозирование рисков мошенничества. Экспертные системы также используются в деятельности, связанной с соблюдением нормативных требований, проведением торгов, сложным производственным контролем, поддержкой клиентов и обучением.
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И МАЛЫЙ БИЗНЕС
Стратегия компании
"Привычно рассматривать технологию компьютерных систем как самостоятельную единицу, тогда как на самом деле ее следует рассматривать как один из более масштабных и широко используемых бизнес-инструментов", – пишет Ричард Хенсли в Цинциннати Бизнес Курьер. «[Технология компьютерных систем] является инструментом, имеющим решающее значение для достижения общей корпоративной стратегии». Хотя она вполне может существовать в сознании владельца, многие малые и средние компании не имеют подробной письменной системной стратегии. В таком случае это неудивительно. , что многие решения по внедрению системных технологий являются более реактивными, чем стратегически обоснованными. Конкурентное давление, необходимость догнать рынок и внутренний рост, как правило, заставляют принимать решения о покупке». Вместо этого решения о покупке системы следует использовать заранее, чтобы оценить общую стратегию и оценить эффективность текущих операционных процессов.
Потребности клиентов
Владельцы бизнеса также должны убедиться, что выбранная ими компьютерная система соответствует потребностям клиентов. Является ли постоянное общение с клиентами важным компонентом вашего бизнеса? Если да, то ваша система должна быть оснащена функциями, позволяющими вам и вашему клиенту общаться через компьютер своевременно и эффективно. Зависит ли здоровье вашего бизнеса от обработки заказов клиентов и выставления счетов? Если это так, убедитесь, что ваша система легко справляется с такими требованиями.
Потребности в рабочей силе
Внедряя новую компьютерную систему или внося изменения в существующую, предприятия неизбежно меняют методы работы своих сотрудников, и этот фактор необходимо учитывать. «Нередко возникает некоторое сопротивление со стороны сотрудников, которые не хотят мириться с отходом от статус-кво», — сказал Хенсли. «Такое сопротивление часто можно значительно уменьшить, вовлекая затронутых сотрудников в разработку или модификацию системы. Они могут предоставить практическую информацию о том, что хорошо работает в текущей системе, а что нет. После того, как изменения были реализованы , создать программу обучения и структуру поддержки для всех пользователей. Это максимизирует преимущества системы и лучше подготовит сотрудников для достижения результатов, ожидаемых от изменений». Кроме того, компаниям необходимо обеспечить разумное распространение компьютерных технологий. Компьютеры следует распределять по потребностям, а не по ранжированию.
Общая стоимость владения
Многие малые предприятия не учитывают накопленные затраты, связанные с различными компьютерными системами, при принятии решений об оборудовании. В дополнение к первоначальной цене компаниям необходимо взвесить скрытые затраты на информационные технологии, связанные с покупкой. Эти расходы, известные как совокупная стоимость владения (TCO), включают техническую поддержку, административные расходы, расточительные пользовательские операции и дополнительные расходы (расходы на чернила и бумагу для принтера, электроэнергию и т. д.).Еще одним фактором, который следует учитывать, является срок службы оборудования. В конце концов, как заметил Хенсли, «для обеспечения способности производить соответствующую информацию технологические системы требуют запланированных инвестиций». Владельцы бизнеса, которые игнорируют эту реальность, делают это на свой страх и риск, считают эксперты. «Когда дело доходит до сокращения расходов, одним из ваших первых побуждений может быть желание сохранить свои ПК как можно дольше, полагая, что чем меньше денег вы потратите на новые технологии, тем лучше», — написала Хизер Пейдж в Entrepreneur<. /эм>. Однако на самом деле такие рассуждения в конечном итоге увеличивают издержки бизнеса. «Наличие нескольких поколений аппаратного обеспечения, программного обеспечения и операционных систем усложняет среду вашего ПК, тем самым увеличивая ваши расходы», — пояснил Пейдж. «Вы должны не только поддерживать технические знания в области старых технологий, но также должны найти способы, чтобы старое оборудование работало с новыми технологиями, и разрабатывать все свои собственные приложения для поддержки нескольких сред».
Учитывая сегодняшнюю быстро меняющуюся бизнес-среду, обновление системы стало реальностью. Как отметил Джоэл Дрейфус в журнале Fortune, «если на ваших служебных компьютерах нет новейшего и (всегда) лучшего программного и аппаратного обеспечения, ваши поставщики и сотрудники могут заставить вас почувствовать, что вы всего лишь один из них». отойди от гусиных перьев и пергамента». Но инициативы по обновлению не должны одобряться импульсивно. Вместо этого владельцы бизнеса и менеджеры должны провести соответствующий анализ затрат и результатов, взвесив такие вопросы, как затраты на установку и обучение, совместимость с другими системами, полезность новых функций и текущую способность удовлетворять потребности бизнеса, прежде чем инвестировать в крупные обновления компьютерной системы.< /p>
БИБЛИОГРАФИЯ
Кодкинд, Алан. «Автоматизация бизнес-процессов». CMA — журнал по управленческому учету. Октябрь 1993 г.
Дрейфус, Джоэл. «ФСБ/Малый бизнес». Удача. 13 ноября 2000 г.
Хенсли, Ричард. «Затруднение владельца: сколько потратить на новую технологию?» Цинциннати Бизнес Курьер. 3 марта 1997 г.
Пейдж, Хизер. "Какая цена ПК?" Предприниматель. Октябрь 1997 г.
«Модели использования в малых фирмах». Дело нации. Август 1993 г.
Смит, Сэнди. «Умный способ инвестировать в компьютеры». Бухгалтерский журнал. Май 1997 г.
Эта запись в блоге была первоначально опубликована в марте 2016 года и обновлена в сентябре 2018 года. С тех пор технология жестких и твердотельных накопителей продолжает совершенствоваться, поэтому мы публикуем в этой публикации наше последнее обновление.
Среди всех доступных компьютерных дисков легко запутаться в различиях между ними. Два основных накопителя, между которыми вы должны знать разницу, — это жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD). Вам может быть интересно, в чем разница между жестким диском и твердотельным накопителем? Какой привод лучше использовать? Какой диск чаще выходит из строя?
Мы тратим много времени на размышления о жестких и твердотельных дисках, поэтому знаем, что использование обоих дисков имеет свои преимущества и недостатки. Если вы хотите обновить свой компьютер с помощью нового диска или вам интересно, как лучше всего использовать любой тип диска, полезно провести параллельное сравнение каждого варианта. Итак, мы разработали этот пост «В чем разница», чтобы помочь разобраться в различиях между этими двумя типами дисков. Читайте дальше, чтобы узнать, как далеко продвинулись технологии накопителей за эти годы и как выбрать лучшее решение для ваших потребностей в хранении данных.
В этом углу: жесткий диск
Традиционный вращающийся жесткий диск был стандартом для многих поколений персональных компьютеров. Постоянно совершенствующиеся технологии позволили производителям жестких дисков увеличить объем хранения, чем когда-либо, при цене за гигабайт, которая по-прежнему делает жесткие диски лучшим соотношением цены и качества.
Какими бы сложными они ни были, жесткие диски существуют с 1956 года. Те, что были тогда, были двух футов в диаметре и могли хранить всего несколько мегабайт информации, но технологии улучшились до такой степени, что вы можете втиснуть 10 терабайт. во что-то размером с кухонную губку.
Внутри жесткого диска есть нечто, более чем похожее на старый проигрыватель: пластина или несколько пластин, которые вращаются вокруг центральной оси — шпинделя — обычно со скоростью от 5400 до 7200 оборотов в минуту. Некоторые жесткие диски, созданные для повышения производительности, работают быстрее.
Информация записывается на накопитель и считывается с него путем изменения магнитных полей на этих вращающихся пластинах с помощью якоря, называемого головкой чтения-записи. Визуально он немного похож на дужку проигрывателя, но вместо иглы, которая проходит в физической канавке на пластинке, головка чтения-записи немного парит над физической поверхностью диска.
Двумя наиболее распространенными форм-факторами для жестких дисков являются 2,5 дюйма, характерные для ноутбуков, и 3,5 дюйма, характерные для настольных компьютеров. Вы также найдете внешние диски с 2,5-дюймовыми и 3,5-дюймовыми дисками. Размер стандартизирован, что упрощает ремонт и замену в случае поломки.
Подавляющее большинство используемых сегодня дисков подключаются через стандартный интерфейс Serial ATA (или SATA). Специализированные системы хранения иногда используют Serial Attached SCSI (SAS), Fibre Channel или другие экзотические интерфейсы, разработанные для специальных целей.
Экономическое преимущество жестких дисков
Проверенная технология, используемая десятилетиями, делает жесткие диски дешевыми — намного дешевле в пересчете на гигабайт, чем твердотельные накопители. Хранилище на жестком диске может стоить всего три цента за гигабайт. Вы не тратите много, но получаете много места. Производители жестких дисков продолжают повышать емкость хранения, сохраняя при этом низкие затраты, поэтому жесткие диски остаются выбором тех, кто ищет много места для хранения, не тратя при этом много денег.
Недостаток заключается в том, что жесткие диски могут потреблять много энергии, генерировать шум, выделять тепло и работать не так быстро, как твердотельные накопители. Возможно, самое большое отличие состоит в том, что жесткие диски, при всем их сходстве с проигрывателями, в конечном счете являются механическими устройствами. Со временем механические устройства изнашиваются. Вопрос не в том, если, а в том, когда.
Технология жестких дисков не стоит на месте, и цена за единицу хранения резко снизилась. Как мы писали в нашей публикации «Жесткий диск или твердотельный накопитель: что ждет будущее для хранения данных? — часть 2», стоимость гигабайта для жестких дисков снизилась примерно в два миллиарда раз примерно за 60 лет.
Производители жестких дисков добились значительного прогресса в технологиях, позволяющих хранить все больше и больше информации на HD-пластинах, что называется плотностью записи. По мере того, как производители жестких дисков пытаются превзойти друг друга, потребители получают все большие и большие размеры дисков. Один из методов заключается в замене воздуха в приводах гелием, который уменьшает трение и поддерживает большую плотность поверхности. Другие новейшие технологии включают микроволновую и магнитную запись с нагреванием, или MAMR и HAMR соответственно. HAMR записывает магнитно с использованием лазерно-тепловой поддержки, а MAMR использует устройство, генерирующее микроволны, называемое осциллятором вращающего момента или лазером, чтобы хранить больше данных на диске привода. Эти накопители находятся на ранних стадиях производства и отправки корпоративным партнерам.
Продолжающаяся конкуренция и гонка за размещением все большего и большего объема хранилища в одном и том же привычном форм-факторе 3,5-дюймового жесткого диска означает, что это будет относительно небольшой выбор очень большой емкости для хранения данных на многие годы вперед.
В противоположном углу: твердотельный накопитель
Твердотельные накопители стали гораздо более распространенными в последние годы. Они являются стандартной проблемой для всей линейки ноутбуков Apple, например, MacBook, MacBook Pro и MacBook Air стандартно поставляются с твердотельными накопителями. Как и Mac Pro.
Твердотельный накопитель – это отраслевое сокращение для обозначения интегральной схемы, и в этом ключевое различие между твердотельным накопителем и жестким диском: внутри твердотельного накопителя нет движущихся частей. Вместо дисков, двигателей и головок чтения-записи в твердотельных накопителях используется флэш-память, то есть компьютерные микросхемы, которые сохраняют свою информацию даже при отключении питания.
Твердотельные накопители в принципе работают так же, как и хранилища на вашем смартфоне или планшете. Но твердотельные накопители, которые вы найдете в современных компьютерах Mac и ПК, работают быстрее, чем хранилище вашего мобильного устройства.
Механическая природа жестких дисков ограничивает их общую производительность. Производители жестких дисков неустанно работают над повышением скорости передачи данных и сокращением задержек и времени простоя, но их возможности ограничены. Твердотельные накопители обеспечивают огромное преимущество в производительности по сравнению с жесткими дисками: они быстрее запускаются, быстрее выключаются и быстрее передают данные.
Если вы все еще используете компьютер с жестким диском SATA, вы можете увидеть значительный прирост производительности при переходе на твердотельный накопитель. Более того, за последние пару лет стоимость твердотельных накопителей резко снизилась, поэтому такая модернизация обходится дешевле, чем когда-либо.
Различные форм-факторы SSD
Твердотельные накопители можно сделать меньше и потреблять меньше энергии, чем жесткие диски. Они также не издают шума и могут быть более надежными, поскольку не являются механическими. В результате компьютеры, предназначенные для использования твердотельных накопителей, могут быть меньше, тоньше, легче и работать на одном заряде батареи гораздо дольше, чем компьютеры с жесткими дисками.
Многие производители твердотельных накопителей производят механизмы твердотельных накопителей, предназначенные для замены 2,5-дюймовых и 3,5-дюймовых жестких дисков по принципу plug-and-play, поскольку существуют миллионы компьютеров (и многие новые компьютеры все еще производятся с жесткими дисками). которые могут извлечь выгоду из изменений. Они оснащены тем же интерфейсом SATA и разъемом питания, что и жесткие диски.
Теперь доступен широкий выбор форм-факторов SSD. Карты памяти Memory Stick, которые когда-то были ограничены максимальным объемом 128 МБ, теперь выпускаются в версиях размером до 2 ТБ. Они используются в основном в мобильных устройствах, где размер и плотность являются основными факторами, таких как камеры, телефоны, дроны и т. д. Другие форм-факторы с высокой плотностью предназначены для приложений центров обработки данных, например Intel P4500 емкостью 32 ТБ. Похожий на стандартную 12-дюймовую линейку, Intel SSD DC P4500 имеет емкость 32 ТБ. Благодаря 64 чрезвычайно тонким слоям 3D NAND, P4500 в настоящее время является самым плотным твердотельным накопителем в мире. Цена пока неизвестна, но, учитывая, что SSD DC P4500 требует только одну десятую мощности и всего одну двадцатую места традиционного жесткого диска, как только цена выйдет из стратосферы, вы можете быть уверены, что будет рынок для него.
В 2018 году компания Nimbus Data анонсировала твердотельный накопитель ExaDrive D100 емкостью 100 ТБ. Этот SSD сам по себе содержит в два раза больше данных, чем первые Storage Pods Backblaze. Когда Exadrive был впервые выпущен, он был доступен только по запросу, но в 2020 году компания объявила о своих первых онлайн-ценах на накопитель. Версия Exadrive емкостью 100 ТБ сейчас продается по цене 40 000 долларов США, а версия на 50 ТБ — 12 500 долларов США.
Производители твердотельных накопителей также ищут способы хранения большего объема данных в меньшем форм-факторе и на более высоких скоростях. Знакомый SSD-накопитель, который выглядит как 2,5-дюймовый HDD, начинает становиться все менее распространенным. Учитывая очень высокие скорости, с которыми данные могут быть прочитаны и скопированы на микросхемы памяти внутри твердотельных накопителей, естественно, что разработчики компьютеров и хранилищ хотят в полной мере использовать эту возможность. Все чаще системы хранения данных подключаются непосредственно к системной плате компьютера и в процессе этого приобретают новые формы.
Сравнение размеров твердотельного накопителя mSATA (слева) и твердотельного накопителя M.2 2242 (справа).
Производители ноутбуков приняли стандарт mSATA, а затем и стандарт M.2, который может быть размером с несколько плиток шоколада, но иметь такую же емкость, как и любой 2,5-дюймовый твердотельный накопитель SATA.
Другая технология интерфейса, называемая NvM Express или NVMe, теперь перенесена с серверов в центрах обработки данных на потребительские ноутбуки. При подключении к слоту PCI Express (PCIe) вместо использования пропускной способности SATA твердотельные накопители NVMe могут достигать более высоких скоростей чтения-записи, чем твердотельные накопители SATA, но их розничная цена почти вдвое превышает цену твердотельного накопителя SATA. Дополнительную информацию о разнице между дисками M.2 и дисками NVMe см. в этом посте.
Твердотельные накопители тоже выходят из строя
Как и жесткие диски, твердотельные накопители могут изнашиваться, но по разным причинам. В случае с жесткими дисками это часто просто механическая реальность вращающегося двигателя, который со временем изнашивается. Хотя внутри SSD нет движущихся частей, каждый банк памяти имеет конечный ожидаемый срок службы — ограничение на количество операций записи и чтения, прежде чем он перестанет работать. Логика, встроенная в диски, пытается динамически управлять этими операциями, чтобы свести к минимуму проблемы и продлить срок их службы.
На практике большинству из нас не нужно беспокоиться о долговечности SSD. SSD, который вы вставили в свой компьютер сегодня, вероятно, переживет компьютер. Но важно помнить, что, хотя твердотельные накопители по своей природе более надежны, чем жесткие диски, они все же подвержены тем же законам энтропии, что и все остальное во Вселенной.
Плюсы и минусы жестких дисков по сравнению с твердотельными накопителями
| Плюсы | Против | |
|---|---|---|
| Жесткие диски | Бюджетный вариант . Много места для хранения. Стандартные размеры облегчают ремонт и замену. | Используйте большую мощность. Шумно. Движущиеся части со временем изнашиваются. Медленнее, чем SSD. |
| SSD | Быстрее, чем HDD. Не создавайте шума. Используйте меньше энергии, чем жесткие диски. Широкий диапазон форм-факторов. Отсутствие движущихся частей делает их более долговечными, чем жесткие диски. | Меньший объем памяти, чем у жестких дисков. Может быть дорого. Трудно восстановить данные в случае сбоя. |
Планирование будущего хранилища
Независимо от того, используете ли вы жесткий диск или твердотельный накопитель, важно иметь хороший план резервного копирования, поскольку рано или поздно любой диск выйдет из строя. У вас должна быть локальная резервная копия в сочетании с безопасной удаленной резервной копией, которая удовлетворяет стратегии резервного копирования 3-2-1. Чтобы начать работу, обязательно ознакомьтесь с нашим руководством по резервному копированию.
Надеюсь, мы дали вам некоторое представление о жестких дисках и твердотельных накопителях. И, как всегда, мы приветствуем ваши вопросы и комментарии, так что стреляйте!
Возможно, вам будет интересно прочитать другие статьи из нашей серии SSD 101 и узнать больше о надежности SSD.
Об Энди Кляйне
Энди Кляйн — главный пропагандист облачных хранилищ в Backblaze. Он имеет более чем 25-летний опыт работы в технологическом маркетинге, и за это время он поделился своим опытом в области облачных хранилищ и компьютерной безопасности на мероприятиях, симпозиумах и панелях в RSA, SNIA SDC, MIT, Федеральной торговой комиссии и сотнях других. В настоящее время он пишет и разглагольствует о статистике дисков, модулях хранения, облачном хранилище и многом другом.
Читайте также: