6.10.3 Организация накопителей на магнитной ленте
ПЗУ на основе МЛ относится к ЗУ с последовательным апериодическим доступом к информации. В качестве носителя применяются МЛ различной шины и длины: 4 мм, 8 мм, 12,7 мм длиной от нескольких десятков до сотен метров, хранимой в кассете или картридже.
При построении НМЛ используется один из двух способов организации информации на МЛ: параллельная и последовательная (поточная).
При параллельном способе запись информации осуществляется обычно на МЛ шириной 12.7 мм (1/2 дюйма) при помощи девяти неподвижных (стационарных) МГ записи – чтения на 9 дорожках. Восемь дорожек информационных, одна служебная, для записи контрольных разрядов (битов) паритета.
Основная особенность параллельной записи - старт-стопный режим: в обычном состоянии МЛ неподвижна, при обращении к ней МЛ при помощи ЛПМ сначала разгоняется до рабочей скорости, потом осуществляется поиск адресуемого блока (файла), а затем его чтение или запись. После обращения двигатель ЛПМ выключается и МЛ останавливается. На разгон (старт) и остановку (стоп) МЛ тратится часть МЛ. Размер старт-стопного (межблочного) промежутка – 10…15 мм.
Использование параллельных НМЛ в режиме оперативных ВЗУ (как дискет) прекратилось с появлением накопителей на ГМД: НМЛ не выдержали конкуренции с ГД.
Однако НМЛ с последовательным способом записи (организации) информации пришли на смену НМЛ с параллельной организацией.
В них используется способ потоковой записи (stream – поток). Отсюда название такого рода НМЛ – стример.
Основная особенность стримеров: вся поверхность МЛ делиться на дорожки. Количество дорожек k от 20 и выше.
Запись информации осуществляется сначала на первую дорожку непрерывно (в последовательном коде, потоком) при помощи неподвижной (стационарной) МГ с номером 1. Когда дорожка кончается, осуществляется реверс МЛ и запись продолжается на вторую дорожку и т.д. «серпантином», «змейкой». Недостатки стримеров – плохая совместимость , которая объясняется отсутствием стандартов записи. Поэтому в 1982 году была создана рабочая группа по разработке таких стандартов – комитет четырехдюймовых кассет – QIC. Этот комитет разработал стандарты: QIC-40, QIC-80, …
Например, QIC-80 обеспечивает запись на 28 дорожек, плотность записи 14700 бит/дюйм, емкость картриджа – 80 МВ, длина ленты – 62,5 метра.
Другой пример: QIC-5010: емкость 13ГВ, количество дорожек 144, плотность записи 68000 бит/дюйм, длина ленты 360 метров.
Пропускная способность стримеров от 2 до 18 МВ/с. Область применения – хранение архивов.
6.10.4 Организация оптических дисков
В ЗУ на основе оптических методов записи, чтения информации используется способность некоторых материалов изменять свойства отражения света на тех участках ОД, которые подверглись, например, тепловому воздействию от лазерного источника света.
Один из первых способов оптической записи основан на способности лазерного луча прожигать отверстия в тонком слое металла. Прожженное отверстие является оптическим отпечатком записываемой информации. Считывание информации производится также лазерным лучом, но меньшей, чем при записи, интенсивности, и фотодетектором ФД (рисунок 6.23).
Рисунок 6.23.
Отраженный от поверхности диска луч (от лазерного источника ЛИ) попадает на фотодетектор ФД и преобразуется в электрический сигнал, который интерпретируется либо как 0, либо как 1 – в зависимости от интенсивности отраженного сигнала.
Особенности ОД: 1) информационные дорожки в виде спирали, т.е. дорожка фактически одна, 2) переменная угловая скорость вращения диска, 3) высокая надежность хранения – десятки лет, 4) высокая плотность записи – в десятки раз выше, чем у ЖМД. И, как следствие, низкая удельная стоимость хранения информации.
Основной недостаток ОД – большое время доступа: измеряется десятками, сотнями мс, может достигать секунд.