Устройства долговременного хранения данных на ПК

Введение

Современное общество характеризуется интенсивным развитием технических и программных средств. На основе своевременного пополнения,  накопления, переработки информационного ресурса возможно рациональное управление и принятие верных решений. Особенно важным это является для сферы экономики. Постоянный рост информационных потоков предъявляет повышенные требования к применению устройств хранения данных. В этой связи рассмотрение вопроса, касающегося средств долговременного хранения информации, представляется весьма актуальным.

В данной работе внимание уделяется отдельному элементу архитектуры персонального компьютера, известному как «внешняя память». Изложение материала начинается с формирования общего представления о предмете изучения. Далее следует освещение важнейших составных частей выбранной темы.  Каждый раздел последовательно раскрывает особенности указанных устройств, в частности, сущность средства, его функции, технические характеристики, сфера и условия применения.  

Практическая часть представленной работы посвящена решению экономической задачи. По приведенным данным производился расчет общей суммы возврата по кредитному договору. Аналогичные подсчеты могут применяться в ряде экономических и финансово-кредитных организаций. Вычисления сопровождаются комментариями к алгоритму выполнения задания, построением соответствующих таблиц и графического элемента.   

     Работа выполнялась на ПК IBM стандартной конфигурации, включающей  системный блок, монитор, клавиатуру, мышь со следующими характеристиками: 64-разрядный микропроцессор Celeron 2,4 ГГц, ОЗУ 1024 Мб, жесткий диск Samsung с объемом 80 Гб, дисковод 3,5" Samsung, CD-RW LG 52x32x52, монитор Acer 17" с разрешением 1280х1024.  Работа велась в ОС Windows XP с использованием текстового редактора Microsoft Office Word 2003, табличного процессора Microsoft Office Excel 2003, входящих в интегрированный ППП Microsoft Office 2003. 

1. Устройства долговременного хранения данных на ПК

	ПЛАН

	Введение	4 

	    1.1. Классификация устройств внешней памяти ПК	5

		     1.2. Описания конкретных видов	6

		Дискета	6	

		Компакт-диск	7	

		DVD	10		

		HD-DVD	11	

		Жесткий диск	12	

		RAID	15	

		Flash-память	18	

	Заключение	20





Введение

Персональный компьютер предназначен для автоматизации процесса обработки информации. При этом данные в ЭВМ заносятся с помощью устройств ввода и подлежат дальнейшей обработке. Однако довольно часто возникает необходимость хранения и переноса больших объемов информации. Постоянное хранение таких информационных массивов в памяти компьютера представляется нерациональным. При учете таких факторов широкое применение находят устройства долговременного хранения данных, которые еще называют внешней памятью. 

Внешняя (долговременная) память (ВЗУ – внешнее запоминающее устройство) предназначена для длительного хранения программ и данных, не используемых в данный момент в оперативной памяти ПК, и является энергонезависимой, т.е. целостность ее содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение ПК.  В отличие от оперативной памяти внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Носители внешней памяти, кроме того,  обеспечивают транспортировку данных в тех случаях, когда компьютеры не объединены в сети (локальные или глобальные).



Классификация устройств внешней памяти ПК



Устройства внешней памяти или, иначе, внешние запоминающие устройства весьма разнообразны. Их можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду носителя, типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, методу доступа и т.д.

Один из возможных вариантов классификации ВЗУ представлен ниже  на рис. 2.



Рис. 2. Классификация ВЗУ



Для работы с внешней памятью необходимо наличие накопителя (устройства, обеспечивающего запись и (или) считывание информации) и устройства хранения — носителя.

В зависимости от типа носителя все ВЗУ можно подразделить на накопители на магнитной ленте и дисковые накопители.

Накопители на магнитной ленте, в свою очередь, бывают двух видов: накопители на бобинной магнитной ленте (НБМЛ) и накопители на кассетной магнитной ленте (НКМЛ — стримеры). В ПК используются только стримеры.

Накопители на дисках - устройства для записи / чтения с магнитных (оптических) носителей. Назначение этих накопителей: хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство. Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Понятие прямой  доступ означает, что ПК может "обратиться" к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы ни находилась головка записи/чтения накопителя. 

Таким образом, к основным устройствам длительного хранения данных можно отнести:

накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);

накопители на оптических дисках (CD, CD-RW);

накопители на записывающих магнитооптических дисках;

 накопители на магнитной ленте (стримеры) и др.



1.2 Описание конкретных видов:

Дискета



Дискета — портативный магнитный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объема. Этот вид носителя был особенно распространён в 1970-х — начале 2000-х годов. Вместо термина «дискета» иногда используется аббревиатура ГМД — «гибкий магнитный диск» (соответственно, устройство для работы с дискетами называется НГМД — «накопитель на гибких магнитных дисках», жаргонный вариант — флоповод, флопик, флопарь от английского floppy-disk). [5]

Обычно дискета представляет собой гибкую пластиковую пластинку, покрытую ферримагнитным слоем [2,6], отсюда английское название «floppy disk» («гибкий диск»). Эта пластинка помещается в пластмассовый корпус, защищающий магнитный слой от физических повреждений [3,4,5]. Оболочка бывает гибкой или прочной. Запись и считывание дискет осуществляется с помощью специального устройства — дисковода (флоппи-дисковода).

Дискеты обычно имеют функцию защиты от записи, посредством которой можно предоставить доступ к данным только в режиме чтения. [1]

В настоящее время дискеты практически повсеместно вытеснены более емкими и обладающими гораздо меньшей удельной стоимостью видами накопителей. К таковым относятся, прежде всего, накопители на флэш-памяти, записываемые CD и DVD-диски (в особенности DVD-RAM).



Компакт-диск



(«CD», «Shape CD», «CD-ROM», «КД ПЗУ») — оптический носитель информации в виде диска с отверстием в центре, информация с которого считывается с помощью лазера. Изначально компакт-диск был создан для цифрового хранения аудио (т. н. Audio-CD), однако в настоящее время широко используется как устройство хранения данных широкого назначения (т. н. CD-ROM). Аббревиатура «CD-ROM» означает «Compact Disc Read Only Memory» что в переводе обозначает компакт-диск с возможностью чтения. «КД ПЗУ» означает «Компакт-диск, постоянное запоминающее устройство». CD-ROM’ом часто ошибочно называют CD-привод для чтения компакт-дисков. Компакт-диск был создан в 1979 году компаниями Philips и Sony. [6]

Компакт-диски изготавливаются из поликарбоната толщиной 1,2 мм, покрытого тончайшим слоем алюминия (ранее использовалось золото) с защитным слоем из лака, на котором обычно наносится графическое представление содержания диска. Поэтому, вопреки распространённому мнению, компакт-диск, никогда не следует класть вверх ногами (этикеткой вниз), так как отражающий алюминиевый слой, на котором и хранятся данные, снизу защищён, как было сказано выше, 1,2-миллиметровым слоем поликарбоната, а сверху — лишь тонким слоем лака. Кроме того, на отражающей стороне имеется кольцевой выступ высотой 0,5 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм (при желании диск можно переносить, надев на палец, вообще не прикасаясь к его поверхности).

Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки так называемых питов (углублений), выдавленных на алюминиевом слое (в отличие от технологии записи CD-ROM где информация записывается цилиндрически). Каждый пит, имеет примерно 125 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита, варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Расстояние между соседними дорожками спирали — 1,5 мкм. Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм, который просвечивает поликарбонатный слой, отражается от алюминиевого и считывается фотодиодом. Луч лазера образует на отражающем слое пятно диаметром примерно 1,5 мкм. Так как диск читается с нижней стороны, каждый пит, выглядит для лазера как возвышение. Места, где такие возвышения отсутствуют, называются площадками.

Чтобы вам было легче представить отношение размеров диска, и пита: если компакт-диск был бы величиной со стадион, пит был бы размером примерно с песчинку.

Свет от лазера, попадающий на площадку, отражается и улавливается фотоприёмником. Если же свет попадает на возвышение, он испытывает интерференцию со светом, отражённым от площадки вокруг возвышения и не отражается. Так происходит потому, что высота каждого возвышения равняется четверти длины волны света лазера, что приводит к разнице в фазах в половину длины волны между светом, отражённым от площадки и светом, отражённым от возвышения.

Компакт-диски бывают штампованные на заводе (CD-ROM), CD-R для однократной записи, CD-RW для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи в домашних условиях на специальных пишущих приводах. В некоторых CD-плеерах и музыкальных центрах такие диски могут не читаться (в последнее время все производители бытовых музыкальных центров и CD-плееров включают в свои устройства поддержку чтения CD-R/RW).

Скорость чтения/записи CD указывается кратной 150 KБ/с (то есть 153 600 байт/с). Например, 48-скоростной привод обеспечивает максимальную скорость чтения (или записи) CD дисков, равную 48 * 150 = 7200 KБ/с (7,03 MБ/с).

Вес диска без коробки составляет ~15,7 гр. Вес диска в обычной (не «слим») коробке равен ~74 гр.

Shape CD (фигурный компакт-диск) — оптический носитель цифровой информации типа CD-ROM, но не строго круглой формы, а с очертанием внешнего контура в форме разнообразных объектов, таких как портреты, машины, самолёты, диснеевские персонажи, сердечки, звёздочки, овалы, в форме кредитных карточек и т. д. 

Существуют и диски, предназначенные для записи в домашних условиях: CD-R (Compact Disc Recordable) для однократной записи и CD-RW (Compact Disc ReWritable) для многократной. В таких дисках отражающая способность питов и промежутков между ними должны имитироваться другим способом. Это достигается добавлением красителя между золотой (алюминиевой) поверхностью и слоем поликарбоната. В изначальном состоянии уровень красителя прозрачен и позволяет лучу лазера свободно проходить через него и отражаться от золотого(алюминиевого) покрытия. Во время записи лазер переходит в режим повышенной мощности(8-16мВт). Когда лазер попадает на краситель, он нагревает его, разрушая химические связи, и образует темные, непрозрачные пятна. При чтении лучом лазера с мощностью 0,5 мВт фотодетектор замечает разницу между прожженными пятнами и нетронутыми областями. Это различие интерпретируется так же, как и разница между выемками и ровными поверхностями на обычных компакт дисках.  [1]



DVD 



(ди-ви-ди́, англ. Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск) — носитель информации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить больший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт дисков. [5]

Первые диски и проигрыватели DVD появились в ноябре 1996 в Японии и в марте 1997 в США.  Изначально «DVD» расшифровывалось как «Digital Video Disc» (цифровой видеодиск), поскольку данный формат первоначально разрабатывался как замена видеокассетам. Позже, когда стало ясно, что носитель подходит и для хранения произвольной информации, многие стали расшифровывать DVD как Digital Versatile Disc (цифровой многоцелевой диск). Toshiba, заведующая официальным сайтом DVD Forum’а, использует «Digital Versatile Disc». К консенсусу не пришли до сих пор, поэтому сегодня «DVD» официально вообще никак не расшифровывается. [6]

DVD по структуре данных бывают трех типов:

DVD-Video — содержат фильмы (видео и звук);

DVD-Audio — содержат аудиоданные высокого качества (гораздо выше, чем на аудио-компакт-дисках);

DVD-Data — содержат любые данные; смешанное содержимое.

В отличие от компакт-дисков, в которых структура аудиодиска фундаментально отличается от диска с данными, в DVD всегда используется файловая система UDF (для данных может быть использована ISO 9660)).

DVD как носители бывают четырёх типов:

DVD-ROM — диски, изготовленные методом инжекционного литья (литья под давлением из прочного пластика-поликарбоната), непригодны для записи в приводах;

DVD+R/RW — диски однократной (R — Recordable) и многократной (RW — ReWritable) записи;

DVD-R/RW — диски однократной (R — Recordable) и многократной (RW — ReWritable) записи;

DVD-RAM — диски многократной записи с произвольным доступом (RAM — Random Access Memory).[3]

Любой из этих 4 типов носителей DVD может нести любую из трёх структур данных. Физически DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне.  				Вместимость можно определить на глаз — нужно посмотреть, сколько рабочих (отражающих) сторон у диска и обратить внимание на их цвет: двухслойные стороны обычно имеют золотой цвет, а однослойные — серебряный, как компакт-диск.

Единица скорости (1х) чтения/записи DVD составляет 1 385 000 байт/с (то есть около 1352 Кбайт/с = 1,32 Мбайт/с), что примерно соответствует 9-й скорости (9x) чтения/записи CD, которая равна 9 × 150 = 1350 Кбайт/с. Таким образом, 16-скоростной привод обеспечивает скорость чтения (или записи) DVD равную 16 × 1,32 = 21,12 Мбайт/с. [1]





HD DVD



(англ. High Definition DVD — DVD высокой чёткости) — технология записи оптических дисков, выработанная консорциумом DVD Forum и компанией Toshiba. HD DVD (как и Blu-ray Disc) использует диски стандартного размера (120 миллиметров в диаметре) и синий лазер с длиной волны 405 нанометров. [6]

19 февраля 2008 года компания Toshiba объявила о прекращении поддержки технологии HD DVD в связи с решением положить конец войне форматов.

Однослойный диск HD DVD имеет ёмкость 15 GB, двухслойный — 30 GB. Toshiba также анонсировала трёхслойный диск, который может хранить до 45 GB данных. Это меньше, чем ёмкость основного соперника Blu-ray, который поддерживает 25 GB на один слой и 100 GB на четыре слоя. Оба формата обратно совместимы с DVD и оба используют одни и те же методики сжатия видео: MPEG-2, Video Codec 1 (VC1, базируется на формате Windows Media 9) и H.264/MPEG-4 AVC. Важным фактором привлекательности HD DVD по сравнению с Blu-ray является также тот факт, что большая часть оборудования для производства DVD может быть переоснащена для производства HD DVD, так как использует идентичную технологию производства.

Кинокомпания Warner Bros, принадлежащая американской медиакомпании Time Warner Inc., объявила о том, что откажется от формата HD DVD в пользу конкурирующей технологии DVD Blu-ray дисков. [4]



Жёсткий диск



Накопитель на жёстких магнитных дисках, жёсткий диск, хард, HDD, HMDD или винчестер, (англ. Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, HMDD) — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах. [5,6]

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферримагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В некоторых НЖМД используется одна пластина, в других — несколько на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образуемого у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках 5-10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков, головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков. 

Название «винчестер» накопитель получил благодаря фирме IBM, которая в 1973 году выпустила жёсткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном неразъёмном корпусе пластины диска и считывающие головки. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название «30-30», что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 Мб каждый. Кеннет Хотон, руководитель проекта, по созвучию с обозначением популярного охотничьего ружья «Winchester 30-30» предложил назвать этот диск «винчестером». [4]

Жёсткий диск состоит из следующих основных узлов: корпус из прочного сплава, собственно жесткие диски (пластины) с магнитным покрытием, блок головок с устройством позиционирования, электропривод шпинделя и блок электроники.

Вопреки расхожему мнению, жесткие диски не герметичны. Внутренняя полость жесткого диска сообщается с атмосферой через фильтр, способный задерживать очень мелкие (несколько мкм) частицы. Это необходимо для поддержания постоянного давления внутри диска при колебаниях температуры корпуса.

Принцип работы жестких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки (например, в виде катушки индуктивности с зазором в магнитопроводе). При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки, возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.

В последнее время для считывания применяют магниторезистивный эффект и используют в дисках магниторезистивные головки. В них, изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления, в зависимости от изменения напряженности магнитного поля. Подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации (особенно при больших плотностях записи информации).

Метод параллельной записи: На данный момент это самая распространенная технология записи информации на НЖМД. Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая проходя над поверхностью вращающегося диска, намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей — доменов. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.

Максимально достижимая при использовании данного метода плотность записи оценивается 150 Гбит/дюйм² (23Гбит/см²). В ближайшем будущем ожидается постепенное вытеснение данного метода методом перпендикулярной записи.

Метод перпендикулярной записи — это технология, при которой биты информации, сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Плотность записи у современных образцов — 100—150 Гбит/дюйм² (15-23 Гбит/см²), в дальнейшем планируется довести плотность до 400—500 Гбит/дюйм² (60—75 Гбит/см²).

Жесткие диски с перпендикулярной записью доступны на рынке с 2005 года.

Метод тепловой магнитной записи (англ. Heat assisted magnetic recording — HAMR) на данный самый перспективный из существующих, сейчас он активно разрабатывается. При использовании этого метода используется точечный подогрев диска, который позволяет головке намагничивать очень мелкие области его поверхности. После того, как диск охлаждается, намагниченность «закрепляется». На рынке ЖД данного типа пока не представлены (на 2008 год), есть лишь экспериментальные образцы, но их плотность уже достигла 1Тбит/дюйм² (150Гбит/см²). Разработка HAMR-технoлогий ведется уже довольно давно, однако эксперты до сих пор расходятся в оценках максимальной плотности записи. Так, компания Hitachi называет предел в 15 − 20 Гбит/дюйм², а Seagate Technology предполагает, что смогут довести плотность записи HAMR-носители до 50 Тбит/дюйм²[5]. Широкого распространения данной технологии следует ожидать в 2010 – 2013 годах.



RAID



RAID (англ. redundant array of independent/inexpensive disks) — дисковый массив независимых дисков. Служат для повышения надёжности хранения данных и/или для повышения скорости чтения/записи информации (RAID 0). [7]

Аббревиатура RAID изначально расшифровывалась как «Redundant Arrays of Inexpensive Disks» («избыточный (резервный) массив недорогих дисков», так как они были гораздо дешевле RAM). Именно так был представлен RAID своими исследователями: Паттерсоном (David A. Patterson), Гибсоном (Garth A. Gibson) и Катцом (Randy H. Katz) в 1987 году. Со временем RAID стали расшифровывать как «Redundant Array of Independent Disks» («избыточный (резервный) массив независимых дисков»), потому как для массивов приходилось использовать и дорогое оборудование (под недорогими дисками подразумевались диски для ПЭВМ). [8]

Далее будут рассмотрены только уровни RAID 0,1,5.

RAID 0 («Striping») — дисковый массив из двух или более жёстких дисков с отсутствием избыточности. Информация разбивается на блоки данных (Ai) и записывается на оба/несколько диска поочередно.



За счёт этого существенно повышается производительность (+) (от количества дисков зависит кратность увеличения производительности), но страдает надёжность всего массива. (При выходе из строя любого из входящих в RAID 0 винчестеров полностью и безвозвратно пропадает вся информация) (-). В соответствии с теорией вероятностей, надёжность массива RAID 0 равна произведению надёжностей составляющих его дисков, каждая из которых меньше единицы, т. о. совокупная надёжность заведомо ниже надёжности любого из дисков. RAID 0 может быть реализован как программно, так и аппаратно.

RAID 1 (Mirroring — «зеркало»). Обеспечивает приемлемую скорость записи и выигрыш по скорости чтения за счёт распараллеливания запросов. Имеет высокую надежность - работает до тех пор пока функционирует хотя бы один диск в массиве. Недостаток заключается в том, что приходится выплачивать стоимость двух жёстких дисков, получая полезный объем одного жёсткого диска (классический случай, когда массив состоит из двух дисков).

Изначально предполагается, что жёсткий диск — вещь надёжная. Соответственно, вероятность выхода из строя сразу двух дисков равна (по формуле) произведению вероятностей, то есть ниже на порядки. К сожалению, данная теоретическая модель не достаточно полно отражает процессы, протекающие в реальной жизни. Так, обычно два винчестера берутся из одной партии и работают в одинаковых условиях, а при выходе из строя одного из дисков нагрузка на оставшийся увеличивается, поэтому на практике при выходе из строя одного из дисков следует срочно принимать меры — вновь восстанавливать избыточность. Для этого с любым уровнем RAID (кроме нулевого) рекомендуют использовать диски горячего резерва Hot Spare. Достоинство такого подхода — поддержание постоянной надёжности. Недостаток — ещё большие издержки (то есть стоимость трёх винчестеров для хранения объёма одного диска).

Зеркало на многих дисках — RAID 1+0. При использовании такого уровня зеркальные пары дисков выстраиваются в «цепочку», поэтому объём полученного тома может превосходить ёмкость одного жёсткого диска. Достоинства и недостатки такие же, как и у уровня RAID 0. Как и в других случаях, рекомендуется включать в массив диски горячего резерва Hot Spare из расчёта один резервный на пять рабочих .

RAID 5. Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, отсутствует выделенный диск для хранения информации о четности, нет асимметричности конфигурации дисков. Самый популярный из уровней, в первую очередь благодаря своей экономичности. Жертвуя ради избыточности ёмкостью всего одного диска из массива, мы получаем защиту от выхода из строя любого из винчестеров тома. На запись информации на том RAID 5 тратятся дополнительные ресурсы, так как требуются дополнительные вычисления, зато при чтении (по сравнению с отдельным винчестером) имеется выигрыш, потому что потоки данных с нескольких накопителей массива распараллеливаются.

Недостатки RAID 5 проявляются при выходе из строя одного из дисков — весь том переходит в критический режим, все операции записи и чтения сопровождаются дополнительными манипуляциями, резко падает производительность. При этом уровень надежности значительно снижается (так как уменьшена избыточность массива). 

RAID 0 можно создать, задействовав только ДВА жестких диска!

RAID 1+0 можно создать, задействовав 4 диска.

RAID 5 можно создать, задействовав от 3 до 6 дисков.

Одновременно создать RAID 5 и любой другой RAID на одних и тех же дисках (как при создании RAID 1 и RAID 0 из примера) не представляется возможным. [9,11,12]



Флэш-память 



Флэш-память (англ. Flash-Memory) — разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти. [6]

Она может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (обычно около 10 тысяч раз). Несмотря на то, что такое ограничение есть, 10 тысяч циклов перезаписи — это намного больше, чем способна выдержать дискета или CD-RW. Не содержит подвижных частей, так что, в отличие от жёстких дисков, более надёжна, компактна и дёшева.

Недостатком, по сравнению с жёсткими дисками, является относительно малый объём: для самых больших флэш-карт объём составляет около 16 Гб. Работа по устранению этого недостатка уже ведётся: компания Apple выпустила флэш-носители ёмкостью до 64 Гб. А в конце 2007 года компания Toshiba объявила о начале выпуска флэш-носителей объёмом до 256 Гб.

Флэш-память хранит информацию в массиве транзисторов с плавающим затвором, называемых ячейками (англ. cell). В традиционных устройствах с одноуровневыми ячейками (англ. single-level cell, SLC), каждая из них может хранить только один бит. Некоторые новые устройства с многоуровневыми ячейками (англ. multi-level cell, MLC) могут хранить больше одного бита, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе транзистора. Скорость некоторых устройств с флэш-памятью может доходить до 100 Мб/с. В основном флэш-карты имеют большой разброс скоростей и обычно маркируются в скоростях стандартного CD-привода (150 Кб/с). Так указанная скорость в 100x означает 100 × 150 Кб/с = 15 000 Кб/с= 14.65 Мб/с.

Основное слабое место флэш-памяти — количество циклов перезаписи. Ситуация ухудшается также в связи с тем, что ОС часто записывает данные в одно и то же место. Например, часто обновляется таблица файловой системы, так что первые сектора памяти израсходуют свой запас значительно раньше. Распределение нагрузки позволяет существенно продлить срок работы памяти.

Флэш-память наиболее известна применением в USB флэш-носителях (англ. USB flash drive). Благодаря большой скорости, объёму и компактным размерам USB флэш-носители полностью вытеснили с рынка дискеты. 

Сейчас активно рассматривается возможность замены жёстких дисков на флэш-память. В результате компьютер будет включаться мгновенно, а отсутствие движущихся деталей увеличит срок службы. Например, в XO-1, «ноутбуке за 100$», который активно разрабатывается для стран третьего мира, жёсткий диск будет заменять флэш-память объёмом 1 Гб. 



Заключение



В настоящее время пользователь ПК располагает возможностью выбора устройств долговременного хранения информации из широчайшего спектра, предложенного на рынке компьютерной техники. Обзор таких устройств показывает наличие общих принципов действия при работе на ПК.  Вместе с тем следует обращать внимание на существенные различия в технических характеристиках и условиях применения внешних запоминающих устройств. Благодаря такому разнообразию каждый пользователь осуществляет выбор средств хранения данных, исходя из рабочих требований либо собственных предпочтений. 

Постоянный рост популярности, совершенствование технической составляющей, увеличение емкости устройств хранения данных происходит по причине освоения современных технологий. Для борьбы с несанкционированным производством должны применяться комплексные меры, направленные в поддержку фирм-производителей емких и надежных накопителей.

На сегодняшний день оптимальными устройствами для долговременного хранения данных, в зависимости от сроков, объема и целей хранения, являются: DVD-диски, RAID-массивы жестких дисков, Flash-память. 												Для наглядности будет приведена таблица, описывающая положительные и отрицательные стороны тех или иных устройств и их «специализация». Из этих трех носителей можно сделать выбор в пользу Flash-накопителей. Фактически они являются на сегодняшней день «золотой серединой» при выборе достаточно дешевого, надежного, быстрого, портативного, мобильного и простого в использовании устройства данных.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ПЛАН

2.1. Общая характеристика задачи

2.2. Описание алгоритма решения задачи



2.1. Общая характеристика задачи

Наименование задачи: «Выдача кредитов физическим и юридическим лицам»

Условие задачи:

Организация ОАО «Триумф» предоставляет некоторые виды кредитов как физическим, так и юридическим лицам под некоторые процентные ставки. На фирме ведется журнал учета кредитов и их возврата. При этом за каждый просроченный день возврата начисляется штраф в размере 1% от суммы кредита.

Необходимо:

1. Построить таблицы по приведенным данным.

2. Организовать межтабличные связи для автоматического заполнения граф журнала регистрации кредитов: «Наименование кредита», «Сумма возврата по договору, тыс. руб.», «Штрафные санкции, тыс. руб.», «Общая сумма возврата, тыс. руб.».

3. Определить наиболее востребованный вид кредита:

1) подвести итоги в журнале регистрации кредитов;

2) построить соответствующую сводную таблицу.

4. Построить гистограмму по данным сводной таблицы. 



Данная экономическая задача подлежит решению с помощью табличного процессора MS Excel. Эта программа представляет собой удобное средство для проведения финансовых и статистических расчетов. Процессор имеет средства для создания, редактирования электронных таблиц  и их связи  между собой, а также встроенные математические функции, позволяющие производить необходимые вычисления. Программа позволяет не только использовать таблицы в работе, но и снабжать их графиками, диаграммами, комментариями.



Код 

вида кредита

Наименование 

вида кредита

Годовая 

ставка, %

100

Бытовой

25

200

Автомобильный

18

300

Предпринимательский

20

400

Жилищный

21

500

На развитие

15

Рис. 1. Список видов кредита и ставки по ним в ОАО «Триумф»







Дата выдачи

Заемщик (наименование фирмы или ФИО)

Код вида кредита

Наименование кредита

  Сумма кредита, тыс. руб.

Срок возврата кредита

Реальная дата возврата кредита

Сумма возврата по договору, тыс. руб.

Штрафные санкции, тыс. руб.

Общая сумма возврата, тыс. руб.

	21.11.05

Иванов И.И.

200



200

21.12.06

22.12.06







	22.11.05

Сидоров С.С.

100



25

22.05.06

25.07.06







	23.11.05

ИП Терех О.А.

300



350

25.06.06

26.06.06







	24.11.05

Селянов Г.Е.

400



850

25.11.10









	12.12.05

ЗАО «Днепр»

500



1650

12.12.06

12.11.06







13.12.05

Петров Р.М.

400



760

15.12.08









14.12.05

Вавилова В.П.

200



140

15.12.06

15.01.07







15.12.05

ИП Бекас П.Н.

300



540

15.12.07









Рис. 2. Журнал регистрации кредитов















2.2. Описание алгоритма решения задачи



Запустить табличный процессор MS Excel.

Создать книгу с именем «ОАО «Триумф».

Лист 1 переименовать в лист с названием Список видов кредита.

На рабочем листе Список видов кредита MS Excel создать таблицу списка видов кредита и ставок по ним. Заполнить таблицу списков видов кредита и ставок по ним данными (приложение 1)

Лист 2 переименовать в лист с названием Журнал регистрации кредитов.

На рабочем листе Журнал регистрации кредитов MS Excel создать таблицу, в которой будет список выдачи и возвращения кредитов. Заполнить таблицу со списком выдачи и возврата кредита исходными данными (приложение 2)

Заполнить графу Наименование кредита таблицы «Журнала регистрации кредитов», следующим образом:

Занести в ячейку D3  формулу:

=ЕСЛИ(C3=100;'Список видов кредитов'!$B$3; ЕСЛИ(C3=200;' Список видов кредитов'! $B$4;ЕСЛИ(C3=300;'Список видов кредитов'! $B$5; ЕСЛИ(C3=400;'Список видов кредитов'!$B$6;ЕСЛИ(C3=500;'Список видов кредитов'!$B$7)))))

Размножить введенную в ячейку D3 формулу для остальных ячеек (с D3 по D10) данной графы (приложение 3)

Заполнить графу Сумма возврата по договору, тыс. руб. таблицы «Журнала регистрации кредитов», следующим образом:

Занести в ячейку H3  формулу:

=ЕСЛИ(C3=100;E3*'Список видов кредитов'!$C$3; ЕСЛИ(C3=200; E3*'Список видов кредитов'!$C$4;ЕСЛИ(C3=300;E3*'Список видов кредитов'!$C$5;ЕСЛИ(C3=400;E3*'Список видов кредитов'! $C$6;ЕСЛИ(C3=500;E3*'Список видов кредитов'!$C$7)))))+E3

Размножить введенную в ячейку H3 формулу для остальных ячеек (с H3 по H10) данной графы (приложение 3)

9.Заполнить графу Штрафные санкции, тыс. руб. таблицы «Журнала 	регистрации кредитов», следующим образом:

Занести в ячейку I3  формулу:

=ЕСЛИ(G3-F3<=0;0;(G3-F3)*0,01*E3)

Размножить введенную в ячейку I3 формулу для остальных ячеек (с I3 по I10) данной графы (приложение 3)

10.Заполнить графу Общая сумма возврата, тыс. руб. таблицы 	«Журнала регистрации кредитов», следующим образом:

Занести в ячейку J3  формулу: =H3+I3

Размножить введенную в ячейку J3 формулу для остальных ячеек (с J3 по J10) данной графы (приложение 3)

11.Создать контрольный пример, рассчитанных сумм и сделать распечатку шаблона таблицы в режиме формул (приложение 3)

12.Разработать структуру шаблона таблицы «Журнала регистрации   кредитов» (приложение 4)

     13.Лист 3 переименуем в лист с названием сводная таблица.

14.На рабочем листе Сводная таблица MS Excel создать таблицу, в   	которой будут суммы выплат по отдельным видам кредитов.

15.Путем создания межтабличных связей заполнить созданную таблицу 	полученными данными из таблицы «Журнала регистрации 	кредитов» (приложение 5)

     16.Лист № 4 переименовать в лист с названием Диаграмма

17.На рабочем листе Диаграмма MS Excel представить графически 	результаты вычислений сводной таблицы ОАО «Триумф» 	(приложение 6)

18.Построить диаграмму по реквизиту Сумма кредита, тыс. руб. таблицы «Журнал регистрации кредитов» (приложение 7).

	

	Список используемой литературы





Марк Л. Чемберс Запись компакт-дисков и DVD для "чайников" = CD & DVD Recording For Dummies. — 2-е изд. — М.: «Диалектика», 2005. — С. 304. — ISBN 0-7645-5956-7

Э. Таненбаум Современные операционные системы = Modern operating systems. — 2-е изд. — Питер, 2006. — С. 1037. — ISBN 0-13-031358-0

Лапин Евгений Васильевич Подготовка и запись DVD всех типов. Краткое руководство. — М.: «Вильямс», 2006. — С. 320. — ISBN 5-8459-1064-1

Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 653-700. — ISBN 0-7897-3404-4

Словарь компьютерных терминов = Dictionary of Personal Computing / Айен Синклер; Пер. с англ. А.Помогайбо — Москва: Вече, АСТ, 2006. — С. 177, ISBN 5-7141-0309-2.

Память // Словарь компьютерных терминов = Dictionary of Personal Computing / Айен Синклер ; Пер. с англ. А.Помогайбо — Москва : Вече, АСТ, 2006.

Новые уровни RAID: цифры, буквы и то, что за ними [http://www.itc.ua/node/28408]

Сравнение 5 моделей недорогих RAID контроллеров с интерфейсами PCI и PCI Express. [http://www.hardwareportal.ru/article.php?ID=52258]

Избыточная RAIDость. Что такое RAID и с чем его едят?

[http://computery.ru/upgrade/numbers/2005/230/likbez_230.htm]

Тестирование производительности SATA RAID

[http://www.findmobile.ru/index.php?tid=14574&sec=20&page=texts]

 Raid-Controller & Raid-Systems

[http://www.raid-controller.info/]

		     

	

	

	

	

	ПРИЛОЖЕНИЯ

			      Приложение 1



Рис. 1. Расположение таблицы «Список видов кредита и ставки по ним в ОАО «Триумф»





   										       Приложение 2





Рис. 2.  Расположение  таблицы  со списком выдачи и возврата кредита на рабочем листе Журнал регистрации кредитов MS Excel



                                                                                                         

                                                                                                           Приложение 3

     

Рис. 3.  «Расчет суммы возврата кредитов и штрафных санкции»





Рис. 4.  Шаблон расчёта с формулами.

                                                                                                                              









Приложение 4



Колонка электронной таблицы

Наименование (реквизит)

Тип данных

Формат данных







    длина

точность

A

Дата выдачи

Дата

8



B

Заемщик

Текстовый

50



C

Код вида кредита

Числовой

3



D

Наименование кредита

Текстовый

50



E

Сумма кредита

Числовой

7



F

Срок возврата по договору

Дата

8



G

Реальная дата возврата кредита

Дата

8



H

Сумма возврата по договору

Числовой

8

2

I

Штрафные санкции

Числовой

8

1

J

Общая сумма возврата

Числовой

8

2

Рис. 5.  Структура шаблона таблицы «Журнала регистрации   кредитов»

                                                                                                          



      Приложение 5



Рис. 6.  Расположение таблицы «Сумма выплат по отдельным видам кредитов»

                                                                                                          



    Приложение 6



Рис. 7. Графическое представление результатов вычислений

   

      

Приложение 7



Рис. 8. Диаграмма вклада каждой суммы кредита в общий объем кредитов, выданных ОАО «Триумф»











26