ذخیره‌سازی داده رایانه

عملکرد

رایانه‌های امروزی داده‌ها را به صورت دودویی نشان می‌دهند.

دیسک مغناطیسی

رسانه ایست گردان، با امکان دستیابی مستقیم به داده‌های ذخیره شده و به آن اصطلاحاً DASD می‌گویند.

دیسک نرم

از رسانه‌های ذخیره‌سازی خارجی با دستیابی مستقیم و از نظر شکل ظاهری، مشابه دیسکهای متداول، البته با ابعادی کوچکتر است. جنس آن از نوعی پلاستیک است و سختی دیسکهای موسوم به سخت را ندارد. این دیسک در محفظه‌ای جای دارد، هم برای حفاظت آن از تماسهای خارجی و هم به منظور ثابت نگهداشتن آن.
برخلاف دیسکهای سخت که در آن نوک خواندن/نوشتن فاصله‌ای اندک و کنترل شده با سطح دارد، در این دیسکها نوک خواندن/نوشتن با دیسک تماس دارد. این دیسکها می‌توانند یک رویه یا دو رویه باشند. داده‌ها به صورت سریال روی شیارها ذخیره می‌شوند.
دیسک نرم مجهز به مکانیزم ساده‌ای برای حفاظت در مقابل عمل نوشتن است.
در نوعی از این دیسک، روی پاکت، سوراخی وجود دارد که به منظور تشخیص آغاز شیار به کار می‌رود (نزد بعضی از سازندگان به Index Hole موسوم است). یعنی تشخیص محل شروع سکتور شماره صفر از هر شیار. در واقع سکتور صفر، به روش سخت‌افزاری و بقیه سکتورها به روش نرم‌افزاری مشخص می‌شوند.

دیسک‌های نوری

استفاده از نور، به جای مغناطیس برای ذخیره‌سازی داده‌ها، این مزیت را دارد که فضای لازم برای ذخیره کردن یک بیت خیلی کمتر می‌شود. در دیسکهای نوری از تکنولوژی لیزری برای ضبط اطلاعات استفاده می‌کنند. درنیمه دوم دهه ۸۰–۷۰ پژوهشهایی به منظور ایجاد این‌گونه دیسکها آغاز و به نظر می‌رسد اولین دیسک از این نوع در ۱۹۷۹ ساخته شد.
دیسکهای نوری سبب کاهش فضای ذخیره‌سازی می‌شوند و جهشی است در جهت میل بیشتر به اهدافی که بشر همیشه دنبال کرده‌است: کاهش هرچه بیشتر فضای ذخیره‌سازی، سرعت دستیابی بالاتر به داده‌های ذخیره شده و هزینه کمتر. تاکنون تکنولوژی توانسته‌است گونه‌هایی چند از این دیسکها به بازار عرضه کند.
از جمله این نوع دیسکها می‌توان از:
(CD-RW EOD, WORM, DVD, CD-I، CD-ROM, CD) نام برد. در زیر بعضی این گونه‌ها به کوتاهی معرفی می‌شوند.

دیسک‌های نوری-مغناطیسی

با تلفیق دو تکنولوژی مغناطیسی و نوری تلاش می‌شود تا دیسکهایی ایجاد شوند که هم خاصیت قابل پاک شدن و بازنویسی دیسکهای مغناطیسی را داشته باشند و هم چگالی و ظرفیت بسیار بالای دیسکهای نوری.
به نظر می‌رسد که این‌گونه دیسکها در تولید انبوه به بازار مصرف عرضه شده‌است قطر این دیسکها اینچ بوده از نوع پاک شدنی هستند و از سرعت بسیار بالایی برخوردارند سرعت انتقال در این دیسکها حدود یک مگابایت در ثانیه یا بیشتر است. نوعی دیسک نوری به نام DVD وجود دارد که ظرفیت این دیسک‌ها بین ۷/۴ تا ۱۷ گیگا بایت است.
برای نوشتن یک بیت تکنیک‌هایی ایجاد شده‌است از جمله برخورد لیزر با بیتی که به زیر نوک می‌رسد با ایجاد حالت اکسید اسیون قوی تر رویه این دیسکها از آلیاژ فلزی خاص (تربیوم یا گادولینیوم و آهن یا کبالت) پوشیده شده‌است که خاصیت مغناطیس شونده دارد البته نه در دمای معمولی بلکه در دمای زیاد برای بالا بردن دما از اشعه لیزر استفاده می‌شود تابش اشعه لیزر به یک بیت سبب افزایش دمای آن می‌شود در رویهٔ دیگر یک نوک خواندن و نوشتن وجود دارد و در اثر عبور جریانی از آن بیت تغییر حالت می‌دهد و با تبرید سریع موضع اشعه لیزر یعنی بیت مورد نظر اطلاعات به‌طور ثابت باقی می‌ماند.
برای خواندن یک اشعه لیزر با قدرت کمتر از حالت نوشتن از یک رویه دیسک به آن تابنده می‌شود و در رویه دیگر، حسگری وجود دارد که اشعه را دریافت کرده بعد از تجزیه و تحلیل صفر یا یک بودن آن را تشخیص می‌دهد. می‌بینیم که برای ضبط اطلاعات نمی‌توان از هر دو رویه دیسک استفاده کرد.

دیسک‌های با تغییر فاز

در این نوع دیسکها رویه داری غشایی است که می‌تواند در اثر تابش لیزر دو حالت کریستال یا نامشخص را به خود بگیرد حالت اولیه غشاء نامشخص است و وقتیکه اشعه به آن می‌تابد حالت کریستالی به خود می‌گیرد و اگر اشعه به آن تابنده نشود به حالت نامشخص بازمی‌گردد.
برای خواندن اطلاعات اشعه‌ای با قدرت کمتر از حالت نوشتن به آن تابانده می‌شود تا نوری را منعکس کند نوع نور بسته به اینکه انعکاس از قسمت کریستالی باشد یا قسمت نامشخص فرق می‌کند همین تفاوت در نوع نور امکان می‌دهد تا دوحالت صفر و یک تشخیص داده شوند.
سرعت این دیسکها حدوداً دو برابر دیسکهای مغناطیسی –نوری است.

دیسک‌های دای-پولیمر

رویه در این نوع دیسکها دو لایه پولیمر دارد برای ضبط اطلاعات به صورت زیر عمل می‌شود: لایه زیرین به وسیله لیزر گرم می‌شود و در نتیجه یک برآمدگی در لایه بالا ایجاد می‌گردد سپس ناحیه برآمده از سرد می‌کنند بدین ترتیب برآمدگی ثابت می‌ماند برای پاک کردن اطلاعات لایه برآمده را به کمک یک اشعه لیزر با طول موج متفاوت با حالت اول گرم می‌کنند و برآمدگی از بین می‌رود.