Люди с древности не только собирали и систематизировали информацию, но и передавали ее потомкам. В статье кратко описано, развитие носителей информации, эволюцию информационных носителей, начиная от каменной стены в пещере и заканчивая последними разработками в сфере высоких технологий.
Носители информации в древности
Первым известным способом сохранять информацию на внешних носителях, стало создание высеченных изображений на больших камнях, стенах пещер и т.д.
С появлением первых цивилизаций пиктография преобразуется в иероглифику и клинопись. В новой знаковой системе уже появились абстрактные понятия, исчисление и др.
Носители информации уже не естественные, обработанные камни, резьба по камню стала более искусной. Появились более компактные носители информации: папирусные листы в Египте и глиняные таблички в Междуречье.
Со временем носители информации становились дешевле и компактнее, объем информации при этом увеличивался на порядки, языковая знаковая система становилась проще.
От папируса человечество перешло к пергаменту, от пергамента – к бумаге. От иероглифики к алфавитному письму.
Алфавитное письмо не во всем полностью не заменило изображения, использовались карты, схемы, на которых картинка дополнялась надписями и пометками.
Эволюция компьютерных носителей информации
Перфокарты и перфоленты
С развитием машиностроения и автоматизации производства стало необходимо программирование станков и машин – задание последовательного набора операций для рационализации производства. Для этого был создан двоичный язык (0/1 – выкл/вкл), а первым носителем информации на двоичном языке стала перфокарта. Лист из плотной бумаги разбивался на определенное количество ячеек, одни из них пробивались, другие оставались целыми. Стандартная перфокарта несла на себе информацию в 80 символов.
Позднее по тому же принципу работы стала использоваться перфолента – рулон бумажной ленты с пробитыми отверстиями. Плюсом перфоленты была относительно высокая скорость чтения (до 1500 Б\сек), но низкая прочность ленты и невозможность ручного редактирования информации (к примеру, перфокарту можно было вытащить из колоды и вручную пробить необходимые биты).
Магнитная лента
На смену бумажным носителям пришли магнитные. Сначала это была особым образом намагниченная проволока (такой носитель и сейчас используется в черных ящиках самолетов), затем ее сменила гибкая магнитная лента, которая наматывалась в бобины или компакт-кассеты. Принцип записи в чем-то схож с перфорированием. Магнитная лента разделяется по ширине на несколько независимых дорожек;проходя через магнитную записывающую головку, необходимый участок ленты намагничивается, впоследствии намагниченный участок будет считываться вычислительной техникой как 1, не намагниченный – как 0.
Гибкие магнитные диски
Изобретен гибкий магнитный диск – круг из плотного гибкого пластика с нанесенным на поверхность магнитным слоем. Первые гибкие диски были восьмидюймовыми, позднее им на смену пришли уже более нам привычные 5,25-дюймовые и 3,5-дюймовые. Последние продержались на рынке носителей информации вплоть до середины 2000-х годов.
Накопители на жестких магнитных дисках
Параллельно гибким магнитным носителям развивались носители на жестких магнитных дисках (НЖМД, жесткий диск, HDD). Распространенным форматом жестких дисков со временем стали 3,5-дюймовые носители.
Объем в 1 Гбайт был преодолен в середине 1990-х годов, а в 2005 году был достигнут максимальный объем для продольной записи – 500 Гб. В 2006 году был выпущен первый жесткий диск с перпендикулярным методом записи объемом в 500 Гб. В 2007 году пройден рубеж в 1 Тб.
Флеш-память
Флеш-память — разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Благодаря компактности, дешевизне, механической прочности, большому объему, скорости работы и низкому энергопотреблению флеш-память широко используется в цифровых портативных устройствах и носителях информации.
Различают два основных типа флеш-памяти: NOR и NAND.
NOR-память используется в качестве энергонезависимой памяти небольшого объема, требующей быстрого доступа без аппаратных сбоев (кэш микропроцессора, микросхемы POST и BIOS компьютеров).
NAND-память используется в большинстве электронных устройств в качестве основного носителя информации (сотовые телефоны, телевизоры, медиаплееры, игровые приставки, фоторамки, навигаторы, сетевые маршрутизаторы, точки доступа и т.д.). Так же NAND-память используется в SSD-накопителях, альтернативе жестких магнитных дисков, и в качестве кэш-памяти в гибридных жестких дисках. Так же не стоит забывать и о флэш-картах всех форм-факторов и типов подключения.
Минус флэш-памяти – ограниченное число циклов записи на носитель. Связано это с самой технологией работы перепрограммируемой памяти.
Оптические диски
Данные носители представляют из себя диски из поликарбоната с нанесенным на одну из сторон специального металлического покрытия. Запись и последующее чтение проводится с помощью специального лазера. Во время записи на металлическом покрытии лазер проделывает специальные ямки (питы), которые при последующем чтении лазерным дисководом будут читаться как «1».
Развитие оптических носителей информации:
Первое поколение: лазерные диски, компакт-диски, магнитооптические диски. Основная особенность – диски небольшого объема, приводы обладают большим энергопотреблением.
Второе поколение: DVD, MiniDisc, Digital Multilayer Disk, DataPlay, Fluorescent Multilayer Disc, GD-ROM, Universal Media Disc. Во втором поколении оптических дисков объем информации возрос в 6-10 раз.
Третье поколение: Blu-ray Disc, HD DVD, Forward Versatile Disc, Ultra Density Optical, Professional Disc for DATA, Versatile Multilayer Disc. Основная особенность это использование сине-фиолетового лазера для записи и чтения информации в место красного (кроме VMD). Это позволяет еще больше увеличить плотность записи (в 6-10 раз по сравнению со вторым поколением).
Как и в любой эволюции, в развитии оптических дисков есть основная ветвь развития и побочные ветви. В качестве основной ветви выступают типы оптических дисков, получившие наибольшее распространение и наибольший коммерческий успех: компакт-диски, DVD, Blu-Ray. Остальные типы оптических дисков либо зашли в тупик в своем развитии, либо имеют специализированное применение.