Внешние накопители данных появились очень давно, собственно говоря, на заре компьютерной эры все накопители данных были внешними. Такой подход к подключению был во многом обусловлен применяемой в то время технологией хранения данных и общим уровнем развития полупроводниковой промышленности. Однако со временем накопители данных перебрались внутрь симпатичных и компактных корпусов персональных компьютеров (PC).

Прогресс есть прогресс, миниатюризация достигает все новых и новых высот. Тем не менее, для части задач до сих пор существует потребность во внешних накопителях данных. Для примера: дизайнер, которому приходится передавать большие файлы заказчику или есть необходимость поработать с этим материалом дома. Опять же, может возникнуть необходимость абсолютной защиты своей информации от доступа посторонних: отключил диск и забрал с собой - что называется, абсолютная защита:).

Ниже я рассмотрю основные способы подключения внешних накопителей данных и их характерные особенности - своеобразный исторический тур.

Голый интерфейс

Изначально единственной возможностью подключить к PC внешний накопитель данных было использование интерфейса SCSI. Стоит заметить, что в интерфейсе SCSI была реализована возможность подключать не только накопители данных, но и всевозможную внешнюю периферию. Впервые мне довелось столкнуться с внешними накопителями данных на примере жесткого диска и СD-ROM с интерфейсом SCSI в далеком 1992 году. Диск и CD-ROM представляли собой удобные и не очень большие коробочки, которые можно было отключить от одного PC и оперативно подключить к другому PC, не разбирая их. Ну а если операционная система была достаточно совершенной, то это можно было сделать в «горячем» режиме. Классический внешний вид подобного корпуса можно увидеть на фото.

Правда, для подобного способа подключения требовалось, чтобы на обеих машинах присутствовал интерфейс SCSI, а стоило это удовольствие в то время очень больших денег. Однако для некоторых задач такая возможность быстро перенести и подключить носители большого объема данных была просто бесценна. Как интерфейс, SCSI имел да и сейчас имеет огромные возможности, но все они зажаты в жесткие рамки высокой цены. Однакоу такого способа подключения есть и другие недостатки. Пожалуй, основными можно считать использование толстых и громоздких 50-жильных соединительных кабелей и невысокую распространенность интерфейса SCSI. На фото для сравнения приведены интерфейсные кабели SCSI и USB.

Интерфейс IDE, начавший несколько позднее свое триумфальное шествие по рынку РС, был очень примитивен по своим возможностям, но имел огромное преимущество перед SCSI - он был очень дешев. Но старое правило о том, что «дешево - не значит хорошо» работать не перестало. Чем шире IDE интерфейс распространялся на PC, тем острее возникала потребность в реализации таких функций, которыми уже обладал SCSI, в том числе, возможности использовать IDE для подключения внешних носителей данных. Индустрия пошла по кратчайшему пути решения этой проблемы. Речь, как вы догадались, идет о так называемых Mobile Rack устройствах. Это примитивная корзинка, в которой размещается жесткий диск и гнездо, которое устанавливается, как правило, в 5 дюймовый слот на передней панели PC.

Вся эта конструкция позволяет подключать/отключать жесткий диск, не разбирая компьютера. Назвать такой способ подключения накопителей данных «внешним» язык не поворачивается, однако на безрыбье и рак - рыба, получается хоть и не очень удобно, но дешево. Тем более, что для очень узкого спектра задач такой способ практически идеален. Со временем возможности, предоставляемые новыми операционными системами, позволили даже реализовать примитивную возможность горячей замены IDE дисков. Но слишком частые случаи выхода из строя дисков при таком подключении резко ограничивают как область применения этого способа, так и количество пользователей, желающих рискнуть своим железом. Ко всему, корзинки от Mobile Rack, сделанные разными фирмами, зачастую были физически несовместимы с гнездами из-за нестандартного расположения разъемов. Тем не менее, способ подключения через Mobile Rack до сих пор жив и неплохо себя чувствует.

Но вернемся немного назад. Возможности, которые предоставлял примитивный Mobile Rack, конечно, не могли полностью удовлетворить пользователей, и компьютерная индустрия в очередной раз запустила процесс эволюции.

Наведение мостов

Итак, индустрии надо было эволюционировать в рамках определенных требований, предъявляемых к внешним накопителям данных.
  1. Устройства должны иметь возможность горячего подключения/отключения
  2. Необходимо использовать уже существующие технологии
  3. Решение должно быть дешевым и массовым
Как обычно, конструкторы пошли простейшим путем. Что есть у каждого компьютера и стоит копейки? Правильно, у любого компьютера есть такой порт, как LPT! Конечно, он не быстрый, да и работать с ним не очень удобно, но что есть - от того и исходим. С этого момента на рынке накопителей данных возник класс устройств, называемый мостами. Мосты представляют собой программно-аппаратный комплекс, позволяющий компьютеру работать с внешним IDE или SCSI устройством хранения данных, используя периферийную шину или интерфейс.

Далее я буду в основном использовать примеры устройств с интерфейсом IDE, так как он более распространен. Но все, что будет сказано о IDE, с тем же успехом может быть сказано и о SCSI, так как идеология остается одной и той же вне зависимости от интерфейса.

Такой подход - с использованием интерфейса LPT - конечно, был не идеален, но, тем не менее, он работал. Итак, что пользователь смог получить в итоге.

  1. Возможность подключать внешние устройства хранения данных к любому PC.
  2. Отсутствие необходимости модернизировать компьютер.
  3. Дешевизна.
  4. Простота подключения.
  1. Невысокая скорость, на несколько порядков ниже чем у SCSI или IDE(при прямом подключении).
  2. Необходимость установки драйверов.
  3. Примитивный набор команд и возможностей.

Ну, первый блин всегда получается комом. Тем не менее для нас важен именно тот момент, что индустрия впервые применила технологию мостов на практике. Это был первый шаг в развитии целого класса аналогичных устройств.

Однако время шло, росли емкости жестких дисков, росли объемы данных. Скорости, предоставляемой интерфейсом LPT, стало катастрофически не хватать. Индустрия стала искать новые возможности подключения более быстрых и емких накопителей.

Идея подключения устройств через мосты стала развиваться в новых направлениях. К тому времени практически все более-менее современные компьютеры оказались оснащенными такой периферийной шиной передачи данных, как USB. Хоть USB и была самой распространенной шиной, но в то время она же оказалась самой невостребованной. Достаточно перспективная разработка, интегрированная компанией INTEL в свои чипсеты и оттого практически ничего не стоящая, она присутствовала на многих материнских платах, но отсутствие устройств, которые могли бы работать с этой шиной, превращало ее в красивую игрушку. Теперь час пробил. Фактически USB разрабатывалась как периферийная шина для подключения компьютерной периферии вне корпуса машины по стандарту plug"n"play. Старичок LPT просто не мог устоять под таким напором. Итак, что могли получить пользователи при переходе с моста LPT-IDE на мост USB-IDE.

  1. Значительное увеличение скорости. USB - 750-950 Kb/s против 250-300 Kb/s у LPT
  2. Идеальную возможность горячего подключения/отключения.
  3. Отсутствие проблем при настройке, полностью P&P.
  4. Удобные кабели для подключения.

Пройти мимо такой возможности использовать USB было невозможно, и пользователи получили целый спектр IDE устройств, способных работать через USB 1.1. Вот некоторые их примеры.

Плата моста USB-IDE - что называется, конструктор «сделай сам». Пользователь может при желании легко переделать любой имеющийся у него внешний корпус для накопителей данных.

Внешний корпус для 3-дюймового жесткого диска.

Внешний корпус для 2-дюймового жесткого диска, при использовании некоторых моделей жестких дисков возможна даже работа без внешнего питания.

Интеграция - процесс любопытный

Небольшое лирическое отступление. Несмотря на то, что способы подключения накопителей с использованием голого интерфейса и с помощью моста имеют кардинальные различия, рынок есть рынок, и, если есть в нем незанятые ниши, то их стоит занять. Видимо, руководствуясь такими мотивами, некоторые компании разработали вот такие любопытные комби устройства, способные работать в разных ипостасях.

Позволяет работать в двух режимах: как универсальный Mobile Rack для компьютерных устройств, так и как внешнее устройство, подключаемое с использованием USB моста. В первом случае у вас есть возможность оперативно извлекать носитель данных из компьютера, не разбирая его, а во втором случае вы легко можете подключить извлеченный носитель к любому компьютеру, где нет гнезда для Mobile Rack, но есть USB шина.

Мост должен быть широким!

Согласитесь, обидно иметь жесткий диск, способный, к примеру, выдать трансфер в 20 Mb/s, и подключать его через USB мост со скоростью 900Kb/s. Не у всех хватит терпения, скажем, переписать 10 ГБ информации при такой скорости. Столкнувшись с такими проблемами, компьютерная индустрия обратилась к периферийной шине передачи данных FireWire (IEEE 1394), пришедшей в мир PC из мира компьютеров MAC. Обладая выдающимися характеристиками и возможностями, эта шина первоначально, из-за политики компании-разработчика Apple, не получила широкого распространения в мире. А ведь какой был шанс у Apple стать лидером в этой области! Однако, если есть потребность в скорости, то надо как-то ее удовлетворять. Кстати говоря, то, что индустрия решила использовать FireWire таким образом, оказало положительное влияние на стоимость FireWire устройств. В течение года их цена уменьшилась более чем в три раза. При переходе от USB 1.1 к FireWire пользователи получили следующие основные преимущества.
  1. Увеличение максимальной скорости передачи с 10 MBit/s (USB) до 400 MBit/s (FireWire).
  2. Возможность питания внешних устройств от шины 1.25A/12V (FireWire) против максимальных 500 mA/5V (USB).

Опять же маленький пример. Вот корпус для 2-дюймового жесткого диска.

Однако, в отличие от USB, пользователю не надо ломать голову над тем, как найти подходящий жесткий диск, который будет работать без дополнительного питания. Питание берется непосредственно от шины (1.25A 12V = 15W), и поэтому подойдет абсолютно любой жесткий диск.

Тем не менее, прогресс не стоит на месте, и над FireWire нависли тучи в виде USB 2.0. Обладая несколько лучшими характеристиками, она способна стать ее серьезным конкурентом. Основными козырями в борьбе должны были стать увеличение скорости с 10 MBit/s до 480 MBit/s и поддержка всех старых устройств стандарта USB 1.1. Правда, при внедрении на рынок USB 2.0 некоторое недоумение вызывает политика фирмы Intel. Ранее корпорация очень активно продвигала эту шину, но, вопреки ожиданиям пользователей, не встроила ее в свои последние чипсеты i845D и i850. Почему этого не произошло, остается загадкой. Однако уже сейчас есть все, что нужно для широкого распространения USB 2.0 по рынку PC. Во первых, рынок более, чем обеспечен чипами для создания карт расширения для поддержки USB 2.0, во вторых, на рынок активно продвигаются внешние устройства хранения данных, которые используют мосты USB 2.0-IDE.

Вот, к примеру, мост на чипе от фирмы In-System. Он разработан таким образом, что может очень легко заменить собой мост предыдущего поколения (фото чуть выше по тексту). И это еще не все, ценовая политика фирмы такова, что стоимость USB 2.0 моста практически равна стоимости предыдущей USB 1.1 модели.

Мост мосту рознь

Рынок есть рынок, и если есть спрос, то в эту нишу на рынке попытаются влезть все, кто сможет. Поэтому ничего удивительного, что и в этом сегменте рынка наблюдался закономерный процесс конкуренции. Как обычно, конкурирующие фирмы одна за другой представляли свои продукты. Отсюда мы и получаем некоторые различия в скорости передачи у практически аналогичных продуктов, но использующих мосты от разных фирм.

Для USB 1.1 это различие было не столь фатальным из-за невысокой скорости передачи. Значения максимально возможной скорости передачи, как правило, колебалось в пределах 750-950 Kb/s. Однако разница в 20% выглядит довольно большой.

Гораздо более интересной оказалась ситуация на рынке высокоскоростных мостов IDE-FireWire. Здесь максимальная скорость могла отличаться в несколько раз. Причем такое различие я наблюдал у устройств одной фирмы, собранных на разных чипах мостов FireWire-IDE. Любопытно, что оба чипа были от одной фирмы-производителя. Ниже вы можете взглянуть на результаты сравнения.

Чип Oxford semi. OXFW910

Чип Oxford semi. OXFW911

Ну как, разница впечатляет? Я могу понять тех, кому, к примеру, надо подключить через подобный мост CD-RW рекордер. Им по большому счету будет наплевать на скорость, а как быть тем, кто хочет подключить современный высокоскоростной жесткий диск? Так что, как говорится, будьте бдительны, когда выбираете себе подобное устройство. Ниже я приведу данные тестов некоторых наиболее часто используемых чипов, на основе которых строятся мосты IDE-FireWire. Данные получены от фирмы Skymaster. Эта фирма занимается производством всевозможных USB и FireWire устройств. В качестве тестового устройства использовался жесткий диск IBM DTLA-307020, тестирование проводилось под управлением OS Windows 2000.

К сожалению, пока нет возможности сравнить хотя бы два USB 2.0-IDE моста, так как в данный момент такие устройства на рынок поставляет только фирма In-System. Но недавно еще две крупные фирмы - NEC и ALI - анонсировали подобные устройства, так что посмотрим, что у них получится, и в будущем попробуем их сравнить.

Мосты всех стран, объединяйтесь!

В одном месте у вас есть FireWire, в другом - только USB, а так хочется, к примеру, принести приятелю пару новых фильмов в формате DVD, но переписанных на жесткий диск. Однако накопитель у вас FireWire, а у вашего приятеля только USB 1.1, ну не заводить же ему для этого FireWire контроллер. Ну, контроллер может и стоит завести, тем более что производители периферии давно намекают на необходимость наличия всех широко используемых периферийных шин в каждом компьютере. Взгляните только на этот универсальный хаб, не правда ли, симпатично и практично?

А вот эта карточка сможет осчастливить вас сразу двумя высокоскоростными шинами - USB 2.0 и FireWire.

Ну что же, универсальность - дело святое, - решили производители и, недолго думая, взялись за разработку мостов с комбинированными интерфейсами. В принципе основная сложность - это компактно разместить на плате моста все необходимые компоненты и постараться при этом, чтобы стоимость подобного устройства не оказалась чрезмерно высокой. Первой птичкой стал вот такой мост FireWire/USB1.1 - IDE.

И это только начало, так как уже готовы и скоро будут запущены в производство версии FireWire/USB2.0 -IDE. Вот тут пользователь сможет себе позволить забыть о совместимости своего внешнего накопителя с компьютерами, так как какой-нибудь периферийной шиной компьютер обладает точно:).

Мосты, говорите… ну-ну

Этот год ознаменовался финальной версией интерфейса Serial ATA. И хотя пока он предназначен только для того, чтобы заменить устаревший IDE, но замашки у него уже как у Наполеона. Судите сами, этот интерфейс практически аналогичен по своим функциям и устройству FireWire, и USB 2.0, но при этом еще более скоростной. Скорость передачи данных у Serial ATA может достигать 150 Mb/s. Конечно, пройдет некоторое время, прежде чем он выйдет на рынок во всей своей красе. Хотя пока он и позиционируется исключительно как внутренний интерфейс, но, тем не менее, обладает всеми задатками интерфейса для подключения внешних устройств. Смотрите сами, интерфейс использует для подключения устройств топологию типа «звезда». Так что вывести один или два разъема для подключения внешних устройств можно без каких-либо проблем, и при этом устройства будут функционировать аналогично внутренним. Максимальная длина кабеля 1метр - этого тоже вполне достаточно для подключения большинства внешних устройств.

Кабель представляет собой две пары проводов для передачи данных и три провода заземления, так что кабель очень компактный и удобный. Конечно, будущее покажет, будет ли этот интерфейс вторгаться на рынок внешних накопителей или нет, но такую возможность нужно иметь в виду.

Сразу скажем, что «накопители данных» - это официозный термин, редко применяемый в повседневной жизни. Правда, его попытались реанимировать с вводом в обиход понятия «твердотельный накопитель». Видимо, кому-то это было надо. Однако люди всё равно говорят «SSD» , редко используя канцелярские определения.

Ну да ладно, переходим к устройствам для хранения цифровой информации. Жизнь вынуждает во всём этом хоть немного разбираться.

Древние накопители данных

Когда-то давным-давно компьютеры не помещались ни в карман, ни в сумку. Они были размером с двухэтажный дом. Программы в них вводили с помощью бумажных лент с пробитыми в них дырочками (перфолент), а информацию записывали на магнитофонные плёнки. Да, на обычные магнитофоны! Но только вместо звука - сигналы нулей и единиц.

Магнитофоны продержались довольно долго, даже некоторое время после изобретения дискет. Не знаете, что такое дискета? Это пластмассовая пластинка с гибким диском внутри. Диск был магнитным, на него можно было записывать всё те же нули и единицы. Специальный «магнитофон» встраивался в компьютер. Он так и назывался: «дисковод для гибких дисков».

Жёсткие диски

В противоположность гибким, есть жёсткие диски (hard drive, «винчестеры», отсюда и жаргонные «хард» и «винт»). Металлические, в корпусах, с собственными моторчиками и контроллерами-микросхемами. Они используются по сей день, причём, как основные хранители информации. Их встраивают в ноутбуки и настольные компьютеры, на них записывают операционную систему, а также хранят всякие файлы.

Впрочем, бывают не только встроенные в недра компьютера, но и внешние жёсткие диски, подключаемые к USB-порту. Это небольшие коробочки, которые без проблем помещаются и в сумку и даже в достаточно просторный карман куртки. Очень удобно, если нужно отнести приятелю полсотни фильмов, например.

Оптические диски

Это CD, DVD и Blueray. Как хранители данных, CD нынче используются для размещения на них драйверов к разным устройствам. Купили принтер, а в коробке - диск, с которого необходимо оные драйверы устанавливать.

DVD - самые популярные, потому что ненамного дороже CD, а данных помещается в шесть раз больше. Если необходимо срочно сделать резервную копию , скажем, сорока гигабайт, то дешевле приобрести десяток чистых DVD, нежели какие-либо другие накопители достаточной ёмкости.

Ну а на диски Blueray пока записывают, в основном, фильмы в высоком разрешении. Как CD были ранее аудиодисками, а DVD - видео, так и Blueray пока не дозрели до массового использования в качестве накопителей произвольных данных, хотя процесс уже начался.

Лучше приобретать перезаписываемые диски (помеченные как RW). Они и практичнее, и качество всегда выше.

Флэш-накопители

Это не только обыденные флэшки, но также и флэш-память плееров, и разнообразные MicroSD для фотоаппаратов, мобильных телефонов и прочих компактных устройств. Коротко говоря, вариаций довольно много.

Конечно, флэшка - самая популярная разновидность таких накопителей, если говорить о работе с компьютерами. Воткнули в USB-порт - записывайте, копируйте, просматривайте, делайте что хотите. Хоть операционную систему с неё запускайте и устанавливайте на жёсткий диск (сие справедливо для ОС на основе Linux).

Тем не менее, следует помнить, что флэшки не рассчитаны на бесконечное количество записей и стираний. Возможно, хватит года на три, а потом доведётся покупать новую.

SSD

Solid-state drive, сокращённо SSD – это и есть те самые твердотельные накопители, упомянутые в преамбуле. В данный момент – высшая ступень эволюции флэш-памяти.

Накопители SSD обычно присутствуют в нетбуках и планшетных компьютерах вместо жёстких дисков.

Работают быстрее каких-либо дисков вообще, не боятся вибраций (потому используются на Международной космической станции), да и вообще прогрессивные донельзя...

Что? В моих словах вам почудилась лёгкая ирония? Да, есть немного. Почему? Сейчас поясню.

Во-первых, SSD – удовольствие не из дешёвых. Во-вторых, для работы с ними оптимизируют только современные операционные системы. Зачем оптимизируют? Это уже в-третьих.

Дело в том, что SSD – хоть и продвинутая, но всё же флэш-технология. Твердотельные накопители изнашиваются слишком быстро, если нетбук сутками работает в торрентах, постоянно что-то скачивая, раздавая, собирая файлы по кусочкам, записывая и перезаписывая. И это не флэшки, не внешние устройства, для их замены доведётся нести компьютер в ремонт.

Поэтому необходима оптимизация работы с данными. Например, Windows 7 не применяет дефрагментацию.

Выводы

Оптические диски ещё рано отправлять в музей компьютерных технологий, где уже находятся дискеты.

Да, необходима программа для выжигания данных. Да, не так удобно, как простое подключение устройства к USB. Не для ленивых. Зато очень экономно.

Конечно, будущее - за SSD, но оно ещё не наступило. Недорогие варианты таких накопителей рассчитаны на жалкие десять тысяч циклов перезаписи. Надолго хватит для флэшки, о которой вы вспоминаете полтора раза в день, но не для носителя операционной системы на интенсивно эксплуатируемом компьютере. Так что жёсткие диски (в том числе и внешние) тоже пока не стали историей.

Предыдущие публикации:

В большинство ноутбуков нельзя вставить второй жёсткий диск, да и основной поменять не всегда просто. На помощь приходят внешние накопители информации.

Для хранения, переноса и резервного копирования данных в компьютерных системах используются внешние накопители. Основными типами таких накопителей являются устройства на базе жёстких дисков и флэш-памяти. В ряде случаев в качестве таких накопителей применяются внешние приводы оптических дисков, однако поскольку в большинстве компьютеров имеются внутренние дисководы для чтения и записи CD, DVD или Blu-ray, такие приводы имеют ограниченное распространение и мы не будем здесь останавливаться на них (подробнее об оптических приводах читайте в отдельном материале).

Флэш-накопители

Благодаря снижению цен на флэш-память внешние накопители на её основе получают всё большее распространение. Типичный флэш-драйв - это небольшое, размером с одноразовую зажигалку, устройство, оснащённое встроенным разъёмом USB. При этом объём таких миниатюрных накопителей может варьироваться в весьма большом диапазоне: от одного до 128 Гбайт. На сегодняшний день самые популярные модели ёмкостью от 8 до 16 Гбайт можно приобрести за 500-900 рублей, чуть дороже оцениваются модификации в защищённых прорезиненных и герметичных алюминиевых корпусах. Как правило, флэшки на 8-16 гигабайт приобретают не для хранения и резервного копирования, а для оперативного переноса данных.

Существенно дороже флэш-накопители высокой ёмкости: модели на 64 Гбайта оцениваются уже примерно в 5000 рублей, а на 128 Гбайт - в 11000 рублей и выше. Нетрудно подсчитать, что стоимость гигабайта дискового пространства в таких накопителях примерно в полтора раза выше (от 85 рублей), чем в накопителях небольшой ёмкости. К тому же внешний мини-винчестер того же объёма обойдётся примерно в три раза дешевле., поэтому потребители отдают предпочтение именно им.

Внешние жёсткие диски

Оптимальным решением для хранения и резервного копирования больших объёмов данных вот уже на протяжении нескольких десятков лет остаются жёсткие диски. Современные винчестеры отличаются высокой надёжностью, большой ёмкостью и низкой стоимостью хранения данных: в лучших моделях она составляет от 3 до 4 рублей за гигабайт.

Внешние винчестеры можно разделить на четыре большие категории: накопители на основе 2,5-дюймовых дисков, накопители на базе 3,5-дюймовых дисков, мультимедийные накопители и NAS-системы.

Накопители на базе 2,5-дюймовых "ноутбучных" винчестеров самые миниатюрные: они считаются портативными и легко помещаются в карман рубашки. Однако по сравнению с 3,5-дюймовыми дисками у них значительно ниже скорости записи и чтения, ограничена ёмкость, а стоимость гигабайта хранения в полтора-два раза выше. Типичная для таких дисков скорость чтения - 35 Мбайт/с, записи - 30 Мбайт/с, у лучших моделей скорости чтения и записи могут достигать 50 Мбайт/с.

Объём 2,5-дюймовых внешних винчестеров - от 120 до 500 Гбайт, стоимость хранения гигабайта данных составляет, в среднем, от 8 до 12 рублей.

Как правило, 2,5-дюймовые винчестеры оснащаются интерфейсом USB 2.0, иногда eSATA и практически никогда не поддерживают FireWire, за исключением дисков под маркой ZIV. Во многих случаях для таких накопителей достаточно электропитания, подаваемого через шину USB.

Стоит также упомянуть модели на основе 1,8-дюймовых "субноутбучных" жёстких дисков, которые ещё миниатюрнее 2,5-дюймовых. Обычно ёмкость таких накопителей ограничена 120 Гбайтами и оснащаются они исключительно интерфейсом USB 2.0. В магазинах эти диски встречаются редко, обычно они раздаются на различных мероприятиях как сувениры.

Самая массовая и востребованная категория - внешние накопители на основе стандартных 3,5-дюймовых жёстких дисков. Они могут состоять из одного или двух винчестеров, размещённых в одном корпусе, причём в последнем случае обычно предусмотрена возможность организации RAID-массивов уровней 0 (объединение дисков) и 1 (зеркалирование).

Для накопителей на базе 3,5-дюймовых винчестеров типичны скорость чтения 70-90 Мбайт/с и скорость записи 60-80 Мбайт/с. У самых производительных моделей скорость чтения может достигать 120 Мбайт/с, а скорость записи - 110 Мбайт/с. Объём таких накопителей составляет обычно от 500 Гбайт до 2 Тбайт в одновинчестерных моделях и до 4 Тбайта - в двухвинчестерных. Стоимость хранения одного гигабайта, в среднем, от 4 до 8 рублей, у лучших моделей - от 3 до 4 рублей.

3,5-дюймовые внешние диски могут оснащаться полным набором самых разнообразных современных интерфейсов: помимо обязательного USB 2.0 в них устанавливаются контроллеры eSATA, FireWire 400 и FireWire 800, а также перспективный интерфейс USB 3.0.

Мультимедийные накопители - особая категория внешних винчестеров на основе 2,5- или 3,5-дюймовых жёстких дисков, которые снабжены встроенным декодером популярных аудио- и видеоформатов, а также программным медиаплеером с аппаратными органами управления. По сути, эти накопители представляют собой мультимедийные проигрыватели на базе жёсткого диска и обычно комплектуются пультом дистанционного управления.

Такие устройства можно напрямую подключать к телевизору и аудиосистеме и они будут выступать в роли автономного мультимедийного плеера, не связанного с компьютером. Для этого они оснащаются "бытовыми" видеоинтерфейсами (композитным, компонентным, HDMI), а также аналоговыми и цифровыми аудиовыходами. Во многих случаях в эти аппараты встраивается картридер, что позволяет напрямую воспроизводить мультимедийный контент со сменных флэш-карт. Встречаются модификации, рассчитанные исключительно на подключение сменных винчестеров, приобретаемых отдельно.

В стандартном арсенале мультимедийных накопителей - поддержка видеоформатов MPEG-1/2/4, DivX и XviD, аудиоформатов MP3, WAV, AAC, а также цифровых изображений JPEG. О возможности работы с другими форматами следует уточнять отдельно при выборе каждой конкретной модели.

При этом, разумеется, такие устройства можно использовать и в качестве обычных компьютерных внешних накопителей - обычно через интерфейсы USB 2.0 и eSATA.

Самый сложный и дорогой тип внешних накопителей - это системы NAS, то есть сетевые хранилища данных. Это внешние устройства с одним или несколькими 3,5-дюймовыми винчестерам, оснащённые сетевым интерфейсом Ethernet (у всех современных моделей - гигабитным) и обладающие функциональностью мини-сервера.

Накопители NAS - это сетевые компьютеры, основная функция которых заключается в предоставлении доступа к хранящимся в них данным для любого компьютера, входящего в состав локальной сети. При этом многие из таких устройств обладают расширенной функциональностью "настоящего" сервера, способного подключаться к интернету и осуществлять обмен данными по протоколам FTP и HTTP.

В некоторых NAS встроены мультимедийные серверы, позволяющие воспроизводить и транслировать хранящийся на винчестерах контент по локальной сети, а также серверы печати: подключённые к NAS принтеры будут доступны всем компьютерам, входящим в сеть. Многие модели оснащаются программным обеспечением для резервного копирования данных.

Однако наиболее востребованная функция, ради которой чаще всего приобретают или собирают NAS-накопители - это встроенный пиринговый клиент, благодаря которому можно загружать и скачивать файлы из сетей BitTorrent и eMule, не включая компьютер. Такие устройства способны работать в круглосуточном режиме, потребляя значительно меньше электроэнергии, чем полноценный ПК, и практически не издавая шума (впрочем, это зависит от конкретной конструкции).

Несмотря на то, что накопители NAS обычно построены на базе 3,5-дюймовых дисков, по скоростным показателям они нередко уступают даже 2,5-дюймовым внешним винчестерам. Производители делают ставку на надёжность, справедливо полагая, что низкая скорость доступа через локальную сеть делает бессмысленным использование дисков с высокими скоростными характеристиками. Разумеется, при прямом подключении к компьютеру через интерфейсы USB 2.0 или eSATA накопители демонстрируют вполне обычные для 3,5-дюймовых винчестеров показатели.

Цены на NAS-накопители варьируются в довольно широких пределах: предельно простые однодисковые модели без FTP/HTTP-сервера стоят примерно от 4000 рублей, а многофункциональные системы с поддержкой пяти винчестеров с "горячей заменой" могут обойтись более чем в 30 000 рублей. При этом за достаточно небольшие деньги можно самостоятельно собрать NAS из старого компьютера или из недорогих комплектующих для неттопов. Для такого "самосбора" часто используют специальную и совершенно бесплатную сборку операционной системы FreeBSD, носящую название FreeNAS. Это ПО позволяет настроить сетевое хранилище данных практически с любой необходимой функциональностью.

Накопители и носители информации.

Накопитель информации – устройство, осуществляющее чтение и/или запись информации.

Накопители информации бывают:

· внутренними и внешними:

· со съёмными и несъёмными носителями информации;

· стационарные и переносные.

Внутренние накопители находятся в системном блоке ПК и подключаются к специальным разъёмам на материнской плате.

Внешние и переносные накопители находится в собственном корпусе и подключается к компьютеру через стандартные порты ввода/вывода. Внешние накопители информации используются для резервного копирования и хранения информации, а также для транспортировки данных с одного компьютера на другой.

Носитель информации – это устройство, на котором непосредственно записана (хранится) информация, например, диск, кассета с магнитной лентой и т.д.

Накопитель и носитель информации могут быть выполнены в одном корпусе, т.е. составлять одно целое, например, жёсткий диск HDD (рис. 13).

Рис. 13. Накопитель на жёстком магнитном диске HDD

Накопитель может иметь съёмный носитель, например:

· у дисковода FDD съёмный носитель информации – дискета (Floppy -диск);

· у привода DVD - RW (рис. 14) съёмный носитель информации – DVD -диск.

Рис. 14. Дисковод DVD -RW

В некоторых случаях деление на накопитель и носитель условно. Например, внутренний накопитель информации оперативная память (RAM ) и переносной накопитель FLASH -карта являются одновременно и накопителем и носителем информации.

Основные накопители и носители информации

Накопитель

Русское обозначение

Международное обозначение

Вид накопителя

Носитель

Вид носителя

Оперативная память

внутренний

она же

Постоянная память

ROM BIOS

внутренний

она же

Жёсткий диск HDD

(накопитель на жёстком магнитном диске)

внутренний

жёсткий диск

несъёмный встроенный

Дисковод FDD

(накопитель на гибком магнитном диске)

внутренний

дискета (floppy- диск)

съёмный переносной

CD -ROM , CD -RW – дисковод для чтения и записи CD -дисков

CD -ROM

CD-RW

внутренний

CD -диск (компакт-диск)

съёмный переносной

DVD -RW – дисковод для чтения и записи CD и DVD -дисков

DVD-R
DVD-RW

внутренний

DVD -диск

съёмный переносной

FLASH- карта

FLASH

внешний, переносной

она же

Главной характеристикой носителя (накопителя) является его ёмкость, т.е. максимальный объём информации, который может быть записан на данное устройство. Ёмкость накопителя измеряется в следующих единицах:

обозначение

Международное обозначение

килобайт

мегабайт

гигабайт

В последнее время floppy -диски и CD -диски устарели, в ближайшее время перестанут использоваться и активно вытесняются более ёмкими носителями FLASH -картами (рис. 15) и DVD -дисками.

Рис. 15.. FLASH -карта

Ёмкость основных носителей (накопителей).

Носитель / накопитель

Примечание

Съёмные носители информации

Дискета или floppy- диск

1,44 Mb

выходят из употребления

CD- диск

650 Mb, 700 Mb

выходят из употребления

DVD- диск

4,7 Gb, 9 Gb

DVD -диски могут быть односторонними и двухсторонними, однослойными и двухслойными

FLASH- карта

256 Mb , 512 Mb ,

1 Gb , 2 Gb

Внутренние носители / накопители информации

Оперативная память RAM

512 Mb

1 Gb

стандарт для Windows XP

стандарт для Windows Vista

Жёсткий диск HDD

120 – 300 Gb

Типичная ёмкость ЖД современного ПК

Любые электронные вычислительные машины включают в себя накопители памяти. Без них оператор не смог бы сохранить результат своей работы или скопировать на другой носитель.

Перфокарты

На заре появления для применяли перфокарты - обычные картонные карточки с нанесенной цифровой разметкой.

На одной перфокарте помещалось 80 столбцов, в каждом столбце можно было сохранить 1 бит информации. Отверстия в этих столбцах соответствовали единице. Считывание данных происходило последовательно. Повторно что-либо записать на перфокарту было невозможно, поэтому их требовалось огромное количество. Для хранения массива данных объемом 1 ГБ потребовалось бы 22 тонны бумаги.

Похожий принцип использовался и в перфолентах. Они наматывались на бобину, занимали меньше места, но часто рвались и не позволяли добавлять и редактировать данные.

Дискеты

Появление дискет стало настоящим прорывом в информационных технологиях. Компактные, емкие, они позволяли хранить от 300 Кб на самых ранних образцах до 1,44 Мб на последних версиях. Чтение и запись осуществлялись на магнитный диск, заключеный в пластиковый футляр.

Главным недостатком дискет была недолговечность хранимой на них информации. Они были уязвимы от действия и могли размагнититься даже в общественном транспорте - троллейбусе или трамвае, поэтому для долговременного хранения данных их старались не использовать. Считывание дискет происходило в дисководах. Вначале были 5-дюймовые дискеты, потом их заменили более удобные 3-дюймовые.

Главным конкурентом дискет стали флеш-накопители. Их единственным недостатком была цена, но по мере развития микроэлектроники стоимость флэшек сильно упала и дискеты ушли в историю. Окончательно их выпуск прекратился в 2011 году.

Стримеры

Для хранения архивных данных раньше применялись стримеры. Они были похожи на видеокассеты внешне и по принципу действия. Магнитная лента и две бобины позволяли последовательно считывать и записывать информацию. Емкость этих устройств составляла до 100 Мб. Массового распространения такие накопители не получили. Рядовые пользователи предпочитали хранить свои данные на жестких дисках, а музыку, фильмы, программы было удобнее держать на CD-, а позднее DVD-дисках.

CD и DVD

Эти накопители информации используются до сих пор. На пластмассовую подложку наносится активный, отражающий и защитный слой. Информация с диска считывается лучом лазера. Стандартный диск имеет объем 700 МБ. Этого хватает например на запись 2-часового фильма в среднем качестве. Существуют также двусторонние диски, когда активный слой напыляется на обе стороны диска. Для сохранения небольшого объема информации используются мини-CD. Драйвера, инструкции к компьютерным изделиям теперь пишутся именно на них.

DVD-диски пришли на смену CD в 1996 году. Они позволяли хранить информацию уже объемом 4,7 Гб. Достоинство их также было в том, что DVD-привод мог считывать как CD-, так и DVD-диски. На данный момент это самый массовый накопитель памяти.

Флеш-накопители

Рассмотренные выше накопители CD и DVD обладают целым рядом преимуществ - дешевизна, надежность, возможность хранить большие массивы информации, но они предназначены для однократной записи. На записанный диск нельзя внести изменения, добавить или удалить лишнее. И тут на помощь нам приходит принципиально другой накопитель - флеш-память.

Некоторое время он конкурировал с дискетами, но быстро победил в этой гонке. Главным сдерживающим фактором оставалась цена, но теперь ее удалось снизить до приемлемого уровня. Современные компьютеры уже не комплектуются дисководами, поэтому флешка стала незаменимым спутником для всех имеющих дело с компьютерной техникой. Максимальный объем информации, умещающийся на флешку, достигает 1 Tb.

Карты памяти

Телефоны, фотоаппараты, электронные книги, фоторамки и много чего еще требуют для работы накопители памяти. Из-за своих относительно больших размеров для этой цели не годятся USB-накопители. Карты памяти специально созданы для таких случаев. По сути, это та же флешка, но адаптированная под малогабаритные изделия. Большую часть времени карта памяти находится в электронном устройстве и вынимается только для переноса накопившихся данных на постоянный носитель.

Существует множество стандартов карт памяти, самые миниатюрные из них имеют размер 14 на 12 мм. На современных компьютерах вместо дисковода обычно ставится картридер, который позволяет считывать большинство типов карт памяти.

Жесткие диски (HDD)

Накопители памяти для компьютера представляют собой Внутри него находятся металлические пластины, с двух сторон покрытые магнитным составом. Двигатель вращает их со скоростью 5400 для старых моделей или 7200 об/мин - для современных устройств. Магнитная головка движется от центра диска к его краю и позволяет считывать и записывать информацию. Объем винчестера зависит от количества дисков в нем. Современные модели позволяют хранить до 8 Tb информации.

Недостатков у этого вида накопителей памяти практически нет - это очень надежные и долговечные изделия. Стоимость единицы памяти в жестких дисках самая дешевая среди всех типов накопителей.

Твердотельные накопители (SSD)

Как бы ни были хороши жесткие диски, но они уже почти достигли своего потолка. Быстродействие их зависит от скорости вращения дисков, а дальнейшее ее увеличение приводит к физической деформации. Флеш-технология, которая применяется при изготовлении твердотельных накопителей памяти, лишена этих недостатков. Они не содержат движущиеся части, поэтому не подвержены физическому износу, не боятся ударных воздействий и не шумят.

Но пока есть и серьезные недостатки. В первую очередь - цена. Стоимость твердотельного диска в 5 раз выше жесткого диска аналогичного объема. Другой существенный недостаток - небольшой срок эксплуатации. Твердотельные накопители обычно выбирают для установки операционной системы, а для хранения данных используется жесткий диск. Стоимость твердотельных дисков неуклонно снижается, есть подвижки и в увеличении их ресурса. В недалеком будущем они должны вытеснить традиционные винчестеры, как в свое время флешки вытеснили дискеты.

Внешние накопители

Внутренний накопитель и внутренняя память всем хороши, но часто требуется перенести информацию с одного компьютера на другой. Еще в 1995 году был разработан интерфейс USB, позволяющий подключать к ПК самые разнообразные устройства, не стали исключением и накопители памяти. Вначале это были флеш-накопители, позднее появились DVD-проигрыватели c USB-разъемом и, наконец, диски HDD и SSD.

Привлекательность USB-интерфейса в его простоте - достаточно воткнуть флешку или другой накопитель и можно работать, не требуется ни установки драйвера, ни других дополнительных действий. Развитие интерфейса и появление вначале USB 2.0, а затем и USB 3.0 резко повысило скорость обмена данными по этому каналу. Быстродействие теперь мало отличается от внутреннего, а их размеры не могут не радовать. Внешний накопитель памяти легко помещается на ладони, при этом он позволяет хранить сотни гигабайт информации.