FDD (Floppy Disk Drive) -- Устройство для записи информации на съёмные магнитные диски (дискеты).

Дискета -- портативный магнитный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объема. Этот вид носителя был особенно распространён в 1970-х -- конце 1990-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»).

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

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

· 1971 -- Первая дискета диаметром в 200 мм (8?) с соответствующим дисководом была представлена фирмой IBM. Обычно само изобретение приписывается Алану Шугарту, работавшему в конце 1960-х годов в IBM.

· 1973 -- Алан Шугерт основывает собственную фирму Shugart Associates.

· 1976 -- Алан Шугерт разработал дискету диаметром 5,25?.

· 1981 -- Sony выводит на рынок дискету диаметром 3,5? (90 мм). В первой версии объём составляет 720 килобайт (9 секторов). Поздняя версия имеет объём 1440 килобайт или 1,40 мегабайт (18 секторов). Именно этот тип дискеты становится стандартом (после того, как IBM использует его в своём IBM PC).

Позже появились так называемые ED-дискеты (от англ. Extended Density -- «расширенная плотность»), имевшие объём 2880 килобайт (36 секторов), которые так и не получили широкого распространения.

Исчезновение

Одной из главных проблем, связанных с использованием дискет, была их недолговечность. Наиболее уязвимым элементом конструкции дискеты был жестяной или пластиковый кожух, закрывающий собственно гибкий диск: его края могли отгибаться, что приводило к застреванию дискеты в дисководе, возвращавшая кожух в исходное положение пружина могла смещаться, в результате кожух дискеты отделялся от корпуса и больше не возвращался в исходное положение. Сам пластиковый корпус дискеты не служил достаточной защитой гибкого диска от механических повреждений (например, при падении дискеты на пол), которые выводили магнитный носитель из строя. В щели между корпусом дискеты и кожухом могла проникать пыль.

Массовое вытеснение дискет из обихода началось с появлением перезаписываемых компакт-дисков, и особенно, носителей на основе флэш-памяти, обладающих гораздо меньшей удельной стоимостью, на порядки большей емкостью, большим фактическим числом циклов перезаписи и долговечностью и большей скоростью обмена данными.

CD-ROM (англ. compact disc read-only memory ) -- компактный оптический диск, содержащий данные доступные для компьютера. Поскольку диск изначально предполагался для сохранения и воспроизведения музыкальных произведений, впоследствии он был доработан для хранения цифровых данных. Диски CD-ROM -- популярное средство для распространения программного обеспечения, компьютерных игр, мультимедийных приложений. Некоторые CD содержат как компьютерные, так и аудио-данные с возможностью последующего воспроизведения в CD-плеере, в то время как компьютерные данные (такие как программное обеспечение или цифровое видео) становятся доступными только при помощи компьютера. Такой тип дисков называется усовершенствованными дисками (англ. Enhanced CD ).

Технические детали

Компакт-диск представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1,2 мм, покрытого тончайшим слоем металла (алюминий, золото, серебро и др.) и защитным слоем лака, на котором обычно наносится графическое представление содержания диска. Принцип считывания через подложку был принят, поскольку позволяет весьма просто и эффективно осуществить защиту информационной структуры и удалить её от внешней поверхности диска. Диаметр пучка на внешней поверхности диска составляет порядка 0,7 мм, что повышает помехоустойчивость системы к пыли и царапинам. Кроме того, на внешней поверхности имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм. Вес диска без коробки составляет приблизительно 15,7 гр. Вес диска в обычной (не «слим») коробке приблизительно равен 74 гр.

Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 Мбайт информации. Однако, начиная приблизительно с 2000 года, всё большее распространение стали получать диски объёмом 700 Мбайт, впоследствии полностью вытеснившие диск объёмом 650 Мбайт. Встречаются и носители объёмом 800 мегабайт и даже больше, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также 8-сантиметровые диски, на которые вмещается около 140 или 210 Мб данных и CD, формой напоминающие кредитные карточки (т. н. диски-визитки).

CD-ROM под электронным микроскопом

Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки так называемых питов (углублений), выдавленных в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Промежутки между питами называются лендом. Шаг дорожек в спирали составляет 1,6 мкм.

Различают диски только для чтения («алюминиевые»), CD-R -- для однократной записи, CD-RW -- для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи на специальных пишущих приводах.

CD-R (Compact Disc -Recordable , Записываемый Компакт-Диск) -- разновидность компакт-диска (CD), разработанная компаниями Philips и Sony для однократной записи информации. CD-R поддерживает все возможности стандарта «Red Book» и плюс к этому позволяет записать данные.

Технические детали

Обычный CD-R представляет собой тонкий диск из прозрачного пластика -- поликарбоната -- толщиной 1,2 мм, диаметром 120 мм (стандартный)вес 16-18гр. или 80 мм (мини) . Ёмкость стандартного CD-R составляет 74 минуты аудио или 650 МБ данных. Однако, на данный момент стандартным можно считать CD-R ёмкостью 702 МБ данных (точнее 736 966 656 байт) или 79 минут 59 секунд и 74 фрейма. Такая ёмкость достигается небольшим превышением допусков, описанных в стандарте «Оранжевой Книги» (CD-R/CD-RW). Также на рынке имеются 90 минутные / 790 МБ и 99 минутные / 870 МБ диски, которые получили гораздо меньшее распространение.

Поликарбонатный диск имеет спиральную дорожку для направления луча лазера при записи и считывании информации. С той стороны, где находится эта спиральная дорожка, диск покрыт записывающим слоем, который состоит из очень тонкого слоя органического красителя и затем отражающим слоем из серебра, его сплава или золота. Этот отражающий слой покрывается защитным фотополимеризуемым лаком и отверждается ультрафиолетовым излучением. И уже на этот защитный слой наносятся различные надписи краской.

Чистый CD-R не является полностью пустым, на нём имеется служебная дорожка с сервометками ATIP -- Absolute Time In Pregroove -- абсолютное время в служебной дорожке. Эта служебная дорожка нужна для системы слежения, которая удерживает луч лазера при записи на дорожке и следит за скоростью записи (то есть следит, чтобы длина пита была постоянной). Помимо функций синхронизации, служебная дорожка также содержит информацию об изготовителе этого диска, сведения о материале записывающего слоя, длине дорожки для записи и т. п. Служебная дорожка не разрушается при записи данных на диск и многие системы защиты от копирования используют её для того, чтобы отличить оригинал от копии.

Первыми компаниями, которые начали выпуск «болванок» CD-R были Taiyo Yuden, Kodak, Maxell и TDK. С тех пор стандарт CD-R подвергался дальнейшему развитию для обеспечения всё больших скоростей записи и в настоящее время (2006) максимальная возможная скорость записи CD-R равна 52x, то есть в 52 раза больше чем та, которая определена в стандарте «Оранжевой Книги» (1x = 150 КБ/с). Эти доработки заключаются, в основном, в новых материалах для записывающего слоя, лучшей геометрии дорожки и технологии нанесения записывающего слоя. Низкоскоростная запись 1х используется до сих пор для записи особых «аудио CD-R», так как записывающие деки на компакт-дисках были стандартизованы именно на эту скорость.

Используется три основных типа записывающего слоя для CD-R:

1. Цианин (англ. Cyanine ) -- Цианиновый краситель обладает сине-зелёным (цвет «морской волны») оттенком рабочей поверхности. Этот материал использовался в самых первых «болванках» CD-R и запатентован фирмой Taiyo Yuden. Этот краситель химически нестоек, что является причиной короткого срока гарантированного хранения записанной информации. Краситель может выцвести за несколько лет. Хотя многие производители используют дополнительные химические добавки для увеличения стабильности цианина, такие диски не рекомендуется использовать в целях резервного копирования и долговременного хранения архивных данных.

2. Azo -- Металлизированный азо-краситель, имеет тёмно-синий цвет. Его формула запатентована фирмой Mitsubishi Chemicals. Этот краситель химически стоек и его способность хранить информацию исчисляется десятилетиями (сами фирмы пишут о 100 годах).

3. Фталоцианин (англ. Phthalocyanine ) -- Чуть более поздняя разработка активного записываемого слоя. Фталоцианин практически бесцветен, с бледным оттенком салатового или золотистого цвета, из-за чего диски на основе фталоцианинового активного слоя часто называют «золотыми». Фталоцианин -- несколько более современная разработка. Диски на основе этого активного слоя менее чувствительны к солнечному свету и ультрафиолетовому излучению, что способствует увеличению долговечности записанной информации и несколько более надёжному хранению в неблагоприятных условиях (фирмы заявляют о сотнях лет).

К сожалению, многие производители используют различные добавки в записывающий слой, чтобы цианиновые болванки были похожи по цвету на фталоцианиновые. Поэтому нельзя просто по цвету определить материал записывающего слоя. Также и отражающий слой «золотого» цвета не гарантирует, что это фталоцианиновый CD-R.

CD-RW (англ. Compact Disc-Rewritable , Перезаписываемый компакт-диск) -- разновидность компакт-диска (CD), разработанный в 1997 году для многократной записи информации.

Технические детали

CD-RW является дальнейшим логическим развитием записываемого лазерного компакт-диска CD-R, однако, в отличие от него, позволяет многократно перезаписывать данные. Этот формат был представлен в 1997 году и в процессе разработки назывался CD-Erasable (CD-E, Стираемый Компакт-Диск). CD-RW во многом похож на своего предшественника CD-R, но его записывающий слой изготавливается из специального сплава халькогенидов, который при нагреве выше температуры плавления переходит из кристаллического агрегатного состояния в аморфное. Фазовые переходы между различными состояниями вещества всегда сопровождаются изменением физических параметров среды. Нормальным состоянием твердых тел и основным в окружающей нас природе является кристаллическое. В этом отношении аморфные тела -- редкость, так как стеклообразное (аморфное) состояние реализуется только при затвердевании переохлажденного расплава. От других аморфных состояний стекла отличаются тем, что процессы перехода расплав -- стекло и стекло -- расплав обратимы. Эта их особенность чрезвычайно важна для создания реверсивных носителей оптической записи, то есть обеспечивающих многократную перезапись. Основным условием образования стекловидных состояний, в том числе металлов, является охлаждение, настолько быстрое, что атомы не успевают занять отведенные им места в кристаллических ячейках и «замирают» как попало, когда тепловая релаксация атомов сопоставима или становится меньше межатомных расстояний. При толщине активного слоя оптического диска в 0,1 мкм создать условия для сверхбыстрого охлаждения не трудно. Полный цикл: запись -- многократное воспроизведение -- стирание -- новая запись выглядит следующим образом. Подогревая лазером, рабочий слой оптического диска, находящийся в кристаллическом состоянии, переводят в расплав. За счет быстрой диффузии тепла в подложку расплав быстро охлаждается и переходит в фазу стекла. Кристаллическому и стеклообразному состояниям присущи разные диэлектрическая проницаемость, коэффициент отражения, а следовательно, и интенсивность отраженного света, которая и несет информацию о записи на диске. Считывание производится при пониженной интенсивности излучения лазера, не влияющей на фазовые переходы. Для новой записи необходимо вернуть рабочий слой в исходное кристаллическое состояние. Для этого используется двухступенчатая модуляция (короткий мощный импульс для расплава активного слоя и длинный импульс для постепенного охлаждения вещества) мощности лазера. Перегрев замедлит процесс диффузии тепла и создаст условия для возврата в кристаллическую фазу. Активный слой обычно изготовляют из халькогенидного стекла -- сплава серебра (Ag), индия (In), сурьмы (Sb) и теллура (Te).

Многократная перезапись в принципе может приводить к механической усталости рабочего слоя и, как следствие, к его разрушению. Поэтому при выборе веществ важным фактором становится отсутствие эффекта накопления усталости. Современные CD-RW диски позволяют перезаписывать информацию порядка 1000 раз. Работа с дисками CD-RW очень похожа на работу с однократно записываемыми дисками CD-R. Позднее появился новый формат записи болванок CD-RW -- Universal Disk Format (UDF, Packet Writing), который позволяет «отформатировать» диск и работать с ним как с обычной большой дискетой, позволяющей чтение/запись/удаление/изменение данных. Объём таких UDF-форматированных дисков равен примерно 530 Мбайт, в отличие от обычных 700 Мбайт при записи одной сессией на весь диск.

CD-RW диски не удовлетворяют требованиям, описанным в стандартах «Red Book» (CD-ROM) и «Orange Book Part II» (CD-R), в отношении коэффициента отражения. Поэтому такие диски не читаются в старых приводах компакт-дисков, выпущенных до 1997 года. CD-R считается более подходящим стандартом носителей для резервного копирования, так как записанная на них информация уже не может быть изменена и производители «болванок» указывают бомльшее время хранения данных для дисков CD-R, чем для CD-RW.

При обычной записи на CD-RW (не UDF), периодически нужно полностью стирать диск. Существует два вида стирания -- «полное» и «быстрое». Как следует из названия, при «полном» стирании весь диск переводится в кристаллическое состояние и старая информация уничтожается физически. А «быстрое» стирание очищает только небольшую часть диска (англ. Lead-in -- зона, где хранится информация о содержании диска), что происходит гораздо быстрее. Однако при этом существует техническая возможность восстановить данные. Поэтому, если есть необходимость сохранения конфиденциальности информации, то нужно использовать полное стирание.

DVD (англ. Digital Versatile Disc -- цифровой многоцелевой диск; также англ. Digital Video Disc -- цифровой видеодиск) -- носитель информации, выполненный в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить бомльший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт-дисков.

Первые диски и проигрыватели DVD появились в ноябре 1996 года в Японии и в марте 1997 года в США.

В начале 1990-х годов разрабатывалось два стандарта для оптических информационных носителей высокой плотности. Один из них назывался Multimedia Compact Disc (MMCD ) и разрабатывался компаниями Philips и Sony, второй -- Super Disc -- поддерживали 8 крупных корпораций, в числе которых были Toshiba и Time Warner. Позже усилия разработчиков стандартов были объединены под началом IBM, которая не хотела повторения кровопролитной войны форматов, как было со стандартами кассет VHS и BetaMax в 1970-х. Официально DVD был анонсирован в сентябре 1995 года. Первая версия спецификаций DVD была опубликована в сентябре 1996 года. Изменения и дополнения в спецификации вносит организация DVD Forum (ранее называвшаяся DVD Consortium), членами которой являются 10 компаний-основателей и более 220 частных лиц.

Первый привод, поддерживающий запись DVD-R, выпущен Pioneer в октябре 1997 года. Стоимость этого привода, поддерживающего спецификацию DVD-R версии 1.0, составляла 17 000 долл. Болванки объёмом 3,95 Гб стоили по 50 долл. каждая.

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.

Техническая информация

Для считывания и записи DVD используется красный лазер с длиной волны 650 нанометров.

DVD по структуре данных бывают четырёх типов:

· DVD-видео -- 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).

Любой из типов носителей DVD может нести любую из четырёх структур данных (см. выше).

Физически DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне. От их количества зависит ёмкость диска (из-за чего они получили также названия DVD-5, -9, -10, -14, -18, по принципу округления ёмкости диска в Гб до ближайшего сверху целого числа):

Указанные цифры -- приблизительные. На DVD данные записываются секторами; один сектор содержит 2048 байт. Поэтому точное значение ёмкости DVD можно определить умножением 2048 на число секторов на диске, которое слегка варьируется у различных типов DVD носителей (цифры даны для 1-сторонних дисков; у 2-сторонних, соответственно, всё в 2 раза больше):

Примечание: формат DVD-R(W) не задаёт точное число секторов, а лишь требует, чтобы ёмкость была не ниже 4,7 млрд байт. Однако большинство производителей придерживаются цифры 2 298 496 секторов, что и указано в таблице.

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 (1x) 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.

Форматы DVD±R и их совместимость

Стандарт записи DVD-R(W) был разработан в 1997 году группой компаний, входящих в DVD Forum, как официальная спецификация записываемых (впоследствии и перезаписываемых) дисков. Однако цена лицензии на эту технологию была слишком высока, и поэтому несколько производителей пишущих приводов и носителей для записи объединились в DVD+RW Alliance (англ.), который и разработал в середине 2002 года стандарт DVD+R(W), стоимость лицензии на который была ниже. Поначалу болванки (чистые диски для записи) DVD+R(W) были дороже, чем болванки DVD-R(W), но теперь цены сравнялись.

Все приводы для DVD могут читать оба формата дисков, и большинство пишущих приводов также могут записывать оба типа болванок. Среди остальных приводов форматы «+» и «-» одинаково популярны -- половина производителей поддерживает один стандарт, половина -- другой. Идут споры, вытеснит ли один из этих форматов своего конкурента или они продолжат мирно сосуществовать. Однако, поскольку формат DVD-R(W) появился почти на 5 лет раньше DVD+R(W), многие старые или дешёвые плееры вероятнее всего поддерживают лишь DVD-R(W). Это следует учитывать, особенно при записи дисков для распространения, когда тип читающего устройства (плеера или DVD-привода) заранее не известен.

BD-ROM (англ. blue ray -- синий луч и disc -- диск) -- формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA.

Blu-ray (букв. «синий-луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Представлен на международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошел весной 2006 года.

С момента появления формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьезный конкурент -- альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально подерживали HD DVD, постепенно перешли на Blu-ray. Warner Brothers, последняя компания, выпускавшая свою продукцию в обоих форматах, отказалась от использования HD DVD в январе 2008 года. 19 февраля того же года Toshiba, создатель формата, прекратила разработки в области HD DVD. Это событие положило конец так называемой «войне форматов».

Вариации и размеры

Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23,3/25/27 или 33 Гб, двухслойный диск может вместить 46,6/50/54 или 66 Гб. Также в разработке находятся диски вместимостью 100 Гб и 200 Гб с использованием соответственно четырёх и восьми слоёв. Корпорация TDK уже анонсировала прототип четырёхслойного диска объёмом 100 Гб.

На данный момент доступны диски BD-R и BD-RE, в разработке находится формат BD-ROM. В дополнение к стандартным дискам размером 120 мм, выпущены варианты дисков размером 80 мм для использования в цифровых фото- и видеокамерах. Планируется, что их объём будет достигать 15 Гб для двухслойного варианта

Технические особенности

Лазер и оптика

В технологии Blu-ray для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные DVD и CD используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно.

Такое уменьшение позволило сузить дорожку вдвое по сравнению с обычным DVD-диском (до 0,32 мкм) и увеличить плотность записи данных.

Более короткая длина волны сине-фиолетового лазера позволяет хранить больше информации на 12 см дисках того же размера, что и у CD/DVD. Эффективный «размер пятна», на котором лазер может сфокусироваться, ограничен дифракцией и зависит от длины волны света и числовой апертуры линзы, используемой для его фокусировки. Уменьшение длины волны, использование большей числовой апертуры (0,85, в сравнении с 0,6 для DVD), высококачественной двухлинзовой системы, а также уменьшение толщины защитного слоя в шесть раз (0,1 мм вместо 0,6 мм) предоставило возможность проведения более качественного и корректного течения операций чтения/записи. Это позволило записывать информацию в меньшие точки на диске, а значит, хранить больше информации в физической области диска, а также увеличить скорость считывания до 432 Мбит/с.

Так как при выключении компьютера вся информация из оперативной памяти исчезает, то нам необходимо устройство, которое могло бы хранить все наши программы и личную информацию вне зависимости от того включен компьютер или нет.

Таким устройством является жесткий диск (англ. HDD, Hard Drive Disk). В разговорной речи вы можете услышать еще название «винчестер» или «винт». Жесткий диск, так же как и все другие устройства, располагается внутри системного блока в специальном отделении, куда он крепится винтами. Жесткий диск соединяется с материнской платой специальным кабелем, который называют шлейфом. Существует два основных разъема на материнской плате для подключения жестких дисков. Точнее их три, но один редко используется в домашних компьютерах.

На современных материнских платах уже не устанавливаются устаревшие разъемы IDE (Integrated Drive Electronics), но в вашем компьютере эти разъемы вполне могут быть. В настоящее время широко используется разъем SATA (Serial Advanced Technology Attachment). Пусть вас не пугают эти страшные аббревиатуры. Это всего лишь обозначение типа разъема, т. е. попросту говоря «розетки», в которую втыкается «вилка».

Если вы решите заменить жесткий диск вашего компьютера на более объемный, то вам необходимо знать, какой тип разъема используется на вашей материнской плате. Вы можете взять целый системный блок с собой в магазин, и вам продавец-консультант на месте подберет варианты жестких дисков. Или же есть более простой вариант – возьмите с собой только книжку от материнской платы. В ней будут описаны все разъемы, в том числе и для подключения жестких дисков и продавцу-консультанту не составит труда подобрать жесткий диск для вас.

Объем жестких дисков, как и оперативной памяти, измеряют в байтах, точнее в мегабайтах и терабайтах. На жестком диске хранится вся ваша информация. Это ваши фотографии, фильмы, музыка и текстовые документы. Программы и операционная система Windows также хранятся в виде файлов и папок на жестком диске.

Кроме жестких дисков информацию долгое время можно хранить на так называемых съемных носителях. Из названия понятно, что с помощью съемных носителей вы можете перенести информацию с одного компьютера на другой. Жесткий диск в вашем компьютере установлен внутри системного блока. Хоть его и можно снять, но все же он считается несъемным носителем. А вот различные флэшки или внешние жесткие диски, подключаемые через разъем USB (о разъеме поговорим чуть позже), относятся к этому классу устройств.

Флэшки — это наверно самый популярный в настоящее время тип съемного носителя информации, но все же еще рано списывать со счетов компакт-диски.

01.11.2012

Для хранения и переноса информации с одного компьютера на другие удобно использовать внешние носители. В качестве носителей информации чаще всего выступают оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray), флеш-накопители (флешки) и внешние жесткие диски. В этой статье мы разберем виды внешних носителей информации и ответим на вопрос «На чем хранить данные?»

Сейчас оптические диски постепенно отходят на второй план и это понятно. Оптические диски позволяют записать относительно небольшое количество информации. Также удобство использования оптического диска оставляет желать лучше, к тому же диски можно легко повредить, поцарапать, что приводит к потере читаемости диска. Однако для длительного хранения медиаинформации (фильмов, музыки) оптические диски подходят как никакой другой внешний носитель. Все медиацентры и видеопроигрыватели по-прежнему воспроизводят оптические диски.

Флешки

Флеш-накопители или по-простому «флешка» сейчас пользуется наибольшим спросом у пользователей. Ее малый размер и внушительные объемы памяти (до 64Гб и более) позволяют использовать для различных целей. Чаще всего флешки подключаются к компьютеру или медиацентр через порт USB. Отличительной особенность флешек является высокая скорость чтения и записи. Флешка имеет пластиковый корпус, внутрь которого помещена электронная плата с чипом памяти.

USB-флешки

К разновидностью флешек можно отнести карты памяти, которые с картриддером являются полноценной USB-флешкой. Удобство использование такого тандема позволяет хранить значительные объемы информации на различных картах памяти, которые будет занимать минимум места. К тому же вы всегда можете прочитать карту памяти вашего смартфона, фотоаппарата.

Флешки удобно использовать в повседневной жизни – переносить документы, сохранять и копировать различные файлы, просматривать видео и прослушивать музыку.

Внешние жесткие диски

Внешние жесткие диски технически представляют собой жесткий диск, помещенный в компактный корпус с USB адаптером и системой защиты от вибрации. Как известно жесткие диски обладают впечатляющими объемами дискового пространства, что в купе с мобильностью делает их очень привлекательными. На внешнем жестком диске вы сможете хранить всю свою видео и аудиоколлекцию. Однако для оптимальной работы внешнего жесткого диска требуется повышенная мощность питания. Один разъем USB не в силе обеспечить полноценное питание. Вот почему на внешних жестких дисках имеется двойной кабель USB. По габаритам внешние жесткие диски совеем небольшие, и могут легко поместиться в обычном кармане.

HDD боксы

Существуют HDD боксы, предназначенные для использования в качестве носителя информации обычный жесткий диск (HDD). Такие боксы представляют собой коробку с контроллером USB, к которому подключаются самые простые жесткие диски стационарного компьютера.

Таким образом, вы легко можете переносить информацию непосредственно с жесткого диска вашего компьютера напрямую, без дополнительного копирования и вставки. Такой вариант будет намного дешевле покупки внешнего жесткого диска, особенно если перенести на другой компьютер нужно почти весь раздел жесткого диска.

Предложены съемный носитель информации, устройство воспроизведения информации со съемного носителя и способ защиты информации на съемном носителе. Съемный носитель состоит из двух модулей, соединенных между собой и снабженных пазом. Один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти. Носитель выполнен одноразовым, разрушающимся при извлечении, за счет того, что модули соединены между собой посредством общего внешнего контура, который выполнен гибким, при этом внешний контур соединяет модули с одной стороны. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение невозможности воспроизведения информации со съемного носителя вне системы распределенных устройств, снабженных соответствующим разъемом, а также невозможность повторного воспроизведения информации. 3 н.п. ф-лы, 5 ил.

Рисунки к патенту РФ 2488901

Изобретение относится к области компьютерной техники и информационных технологий.

В указанной области техники существует проблема защиты информации от несанкционированных действий (далее НСД), например, несанкционированный доступ (ознакомление), внесение изменений в информацию, являющуюся, в частности, объектом авторского права (программную и медиа- продукцию), несанкционированное воспроизведение или копирование с целью безвозмездного использования или незаконного извлечения прибыли и т.п.

В настоящее время широкое распространение получили электронные съемные носители информации, флэш-память. Для компактных мобильных устройств используется, как правило, флэш-память формата SD (microSD, miniSD).

Широкие функциональные возможности съемного носителя позволяют недобросовестному пользователю, осуществить несанкционированные действия в отношении информации, записанной на съемный носитель. Обычно предотвращение НСД производится путем блокирования разъемов подключения внешних устройств к компьютерам (обычно USB-портов), организационно-техническим (заклеивание или удаление) и/или программными (блокирование или запрет записи специальной программой) способами. Однако такие способы недостаточно надежны и резко понижают удобство работы пользователей и функциональность компьютерной системы.

Известен съемный носитель информации - патент на полезную модель № 97851, с приоритетом от 24.07.2009 г., патентообладатели Тимофеев Ю.А. и др. «Съемный носитель информации, использование которого в компьютерной системе исключает несанкционированный перенос служебной информации на данный носитель». Съемный носитель представляет собой внешнее устройство, работающее в двух режимах: внешнем (минимальный объем памяти) и рабочем (максимальный объем памяти), в котором устройство открыто для чтения и записи.

Использование этого съемного носителя исключает несанкционированный перенос служебной информации с компьютера на данный носитель и защищает компьютерную систему от хищения информации путем копирования ее на внешний носитель. Проверка съемного носителя на возможность подсоединения и работы в системе компьютера производится в несколько этапов. Первоначально при присоединении съемного носителя к компьютеру запрашивается пароль, который проверяется в системе, и в случае не совпадения блокируется. Если пароль верен, то производится его аутентификация с административным носителем, где также проводится дополнительная проверка на возможность использования. В результате чего может быть получено разрешение на работу в системе или отказ от работы.

При этом, задача предотвращения НСД оказывается решенной лишь частично, поскольку в съемном носителе предусмотрен внешний режим, при котором некоторый объем данных открыт всегда.

Наиболее близким к заявленному техническому решению, взятому за прототип, является съемный носитель по патенту на полезную модель № 102139« Съемный носитель информации» с приоритетом от 22.07.2010 г., патентообладатель ЗАО «Особое Конструкторское Бюро Систем Автоматизированного Проектирования».

В данном техническом решении съемный носитель информации представляет собой внешнее устройство, содержащее контактную группу и чип флеш-памяти. Съемный носитель выполнен на основе полупроводниковых схем энергонезависимой памяти, при этом весь объем памяти разделен на ряд блоков, функционально подобных секторам жестких магнитных дисков, по меньшей мере, один из блоков выполнен доступным для программирования (записи) из внешней среды только один раз, а далее доступным только для чтения. Все остальные блоки памяти съемного носителя (при их наличии) могут быть выполнены на основе обычной флэш-памяти, допускающей возможность электрического перепрограммирования (повторной записи информации) неограниченное количество раз.

Недостатком вышеприведенных решений является сложность в осуществлении многоэтапной процедуры идентификации/аутентификации съемного носителя.

В настоящее время имеется большое количество устройств обработки информации с использованием съемных носителей информации. Эти устройства имеют различное функциональное назначение, например, патент № 2376628 «Устройство обработки информации, носитель записи информации, способ обработки информации и компьютерная программа», приоритет от 10.08.2004, патентообладатель СОНИ КОРПОРЕИШН (JP) реализуют при использовании содержания носителей записи информации, для которых требуется обеспечить администрирование авторского права каждой части данных, полученных в результате сегментирования содержания записанного на носителе записи.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип устройства, является патент № 2224283 «Электронное устройство, предпочтительно электронная книга» с приоритетом от 20.02.2001 года, патентообладатель Монек Мобайл Нетворк компьютеринг ЛТД». Электронное устройство состоит из корпуса, дисплея, электронной схемы, памяти, приемника для данных из системы, средств ввода информации и источника питания. Электронная книга многофункциональна, имеет один или более интерфейс для приема и передачи сигналов посредством радиосети. Защиту от копирования информации, загруженной или хранимой в электронной книге, обеспечивает персональный код идентификационного номера (ПИН) на плате микросхемы. Устройство представляет собой сложную систему, оснащенную большим количеством компонентов в конструкции, что делает его использование не достаточно простым для обыкновенного пользователя, а также не обеспечивает защиту информации, загруженной периферийным устройством, например от повторного использования.

Существует большое количество способов защиты информации от несанкционированного доступа (НСД), например: патент № 2401454 «Способ защиты от НСД», приоритет 01.09.2008 г., патентообладатель Цацура Е.Е. и Котляревский В.В., патент № 2211483 «Способ защиты информации», приоритет 26.02.2002, Патентообладатель Кузнецов А.А. и другие. Большинство способов основано на том, что в системе производится проверка установленного пароля или данных распознавания, в результате чего соответствующая команда либо запрещает доступ к информации вплоть до ее полного удаления, либо разрешает использование.

Наиболее близким техническим решением является способ по заявке № 2009130827 (решение о выдаче патента от 16.02.2011 г.) «Способ уничтожения информации с электронных носителей и взрывное режущее устройство», заявитель ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», приоритет 12.08.2009 г. Способ включает в себя уничтожение информации с электронных носителей, вплоть до разрушения носителя до состояния, обеспечивающего невозможность восстановления информации. Разрушение происходит за счет действия плоской кумулятивной режущей струи на носитель информации как непосредственно, так и через преграду. Необходимо отметить сложность реализации способа, поскольку для осуществления его требуется режущее устройство специальной конструкции.

Задачей заявляемого технического решения является создание системы (комплекса), в которой предполагается использование мобильных компактных устройств воспроизведения информации (предпочтительно электронных книг) и флэш-памяти, в качестве СН информации, защищенной авторскими или иными правами, в которой будет обеспечена защита от несанкционированного доступа к этой информации.

Поставленная цель достигается за счет того, что съемный носитель информации, представляющий собой внешнее устройство, содержащее контактную группу и чип флеш-памяти, конструктивно выполнен состоящим из двух модулей, соединенных между собой и снабжен пазом, при этом один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти, а модули соединены между собой посредством общего внешнего контура, который выполнен гибким. А также за счет того, что в устройстве воспроизведения информации со съемного носителя (электронная книга), содержащего дисплей и, по меньшей мере, один слот для съемного носителя информации, слот для съемного носителя информации снабжен подвижным фиксатором, который в рабочем положении заходит в паз съемного носителя, при этом внутренняя конфигурация разъема слота повторяет конфигурацию контура съемного носителя информации. Кроме того, фиксатор снабжен пружиной и может быть включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота. Согласно способу защиты информации на съемном носителе, включающему разрушение носителя информации до состояния, обеспечивающего невозможность повторного использования носителя и восстановления информации, разрушение осуществляют механически, посредством фиксатора, который при извлечении съемного носителя фиксирует один из модулей и производит их необратимое отделение друг от друга.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является невозможность воспроизведения (чтения) информации со съемного носителя вне системы распределенных устройств, снабженных соответствующим разъемом, а также невозможность повторного воспроизведения информации. Для чего предлагается использовать одноразовый съемный носитель флэш-памяти формата SD (microSD, miniSD) совместно с устройством воспроизведения информации (чтения), оснащенным слотом только для этого носителя.

Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет использования пары: съемный одноразовый разрушаемый носитель и устройство воспроизведения, оснащенное слотом, предназначенным для считывания информации только с этого носителя, что обеспечивается тем, что внутренняя конфигурация разъема слота повторяет конфигурацию внешнего контура съемного носителя информации. Кроме того, слот устройства воспроизведения для съемного носителя информации снабжен фиксатором с пружиной, а съемный носитель выполнен состоящим из двух модулей, соединенных между собой посредством общего внешнего контура, при этом один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти, а между модулями расположен паз, в который при установке носителя в слот заходит фиксатор, а при извлечении носителя он фиксирует один из модулей, например модуль, содержащий контактную группу, что приводит к отделению модуля и механическому разрушению всех проводников между контактной группой и чипом флэш-памяти и необратимому разрушению съемного носителя информации. Кроме того, фиксатор может быть включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота таким образом, что цепь замыкается только тогда, когда фиксатор зайдет в паз. Таким образом, заявленный способ защиты информации, переносимой на съемном носителе информации (флэш-памяти) с применением уникальной формы пары носитель-разъем, может быть применен в замкнутых информационных системах, состоящих из распределенных устройств, не связанных между собой проводными и беспроводными сетями передачи данных и имеющих уникальную форму контура съемного носителя флэш-памяти и разъема слота чтения под эту форму.

Заявленная совокупность признаков не известна заявителю из доступных источников информации, что позволяет сделать вывод о том, что заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».

Анализ известных технических решений показал, что заявленное решение за счет создания уникальной конструкции пары носитель-разъем позволило получить принципиально новый комплекс защиты информации, не применявшийся ранее и обеспечивающий решение поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию «изобретательский уровень».

Заявленное решение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид в сборе, съемный носитель информации вставлен в устройство воспроизведения информации.

На фиг.2 представлен разъем для съемного носителя информации в его пустом состоянии.

На фиг.3 представлен съемный носитель информации.

На фиг.4 представлена электрическая схема подключения фиксатора.

На фиг.5 представлена работа системы в динамике.

В заявленном решении предлагается использовать съемный одноразовый разрушаемый носитель информации 1 (флэш-памяти) формата SD (microSD, miniSD) специальной формы носителя и расположения контактной группы, совместно с устройством воспроизведения информации (не показано) с него, оснащенным слотом 2 только для рассматриваемого носителя 1 (фиг.1).

Съемный носитель информации (флеш-память) содержит внешний контур 3, контактную группу 4 и чип флеш-памяти 5 в оболочке. Конструктивно съемный носитель информации 1 выполнен состоящим из двух модулей, соединенных между собой внешним контуром 3, один модуль (в данном случае - верхний) содержит контактную группу 4, а другой - оболочку с чипом флеш-памяти 5. Между модулями расположен паз 6.

Слот 2 устройства воспроизведения информации со съемного носителя (электронная книга) снабжен фиксатором 7 с пружиной 8. В приведенном решении фиксатор 7 жестко соединен с пружиной 8, а пружина - с корпусом разъема 2. Но возможны и другие конструктивные решения, например того же результата можно достичь только за счет формы самого фиксатора и деталей корпуса, при этом жесткое соединение с пружиной будет необязательно. В рабочем состоянии фиксатор 7 установлен в пазу 6 и фиксирует контактную группу 4 съемного носителя 1. Внешняя конфигурация разъема 9 слота 2 повторяет конфигурацию контура верхнего модуля съемного носителя информации 1. Форма внешнего контура съемного носителя информации, показанная на чертежах, является примером, Однако не единственной возможной, могут быть и другие конструктивные варианты исполнения.

На фиг.5 представлена работа системы в динамике. На первом этапе разъем 2 пустой, съемный носитель информации 1 с предварительно промышленно записанной на него информацией, вставляют в слот 2, при этом он отжимает фиксатор 7 и по мере перемещения съемного носителя 1 фиксатор 7 скользит по контуру верхнего модуля и попадает в паз 6 между верхним и нижним модулем. Съемный носитель информации 1 корректно установлен в разъем 2 устройства воспроизведения информации (фиг.1) и система готова к работе в режиме воспроизведения информации (например, чтения). По окончании работы (чтения), съемный носитель информации 1 извлекают из разъема 2, при этом фиксатор 7 фиксирует верхний модуль с контактной группой 4 и производит разрыв цепи контактной группы (проводников между контактной группой 4 и чипом флеш-памяти 5) и механически повреждает носитель информации 1.

С целью исключения несанкционированного доступа к информации на съемном носителе путем заклеивания паза 6 (что позволит изъять его из устройства без разрушения), фиксатор 7 может быть включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота (на фиг.4 изображен фиксатор со схематичным изображением контактов разъема SD, выведенных на отделяемую контактную группу). При этом цепь контактной группы слота будет замкнута только в том случае, когда фиксатор будет находиться в пазу 6.

Из современного развития техники известно, что существующий носитель флэш-памяти формата SD (microSD, miniSD) использует контактную группу из девяти разъемов для подключения к считывающим устройствам. В предлагаемом решении предполагается включить фиксатор в цепь одной из контактных пар разъема (в приведенной схеме это группа 9, но принципиально может использоваться любая). При этом фиксатор 7 имеет три рабочих положения: 1 - разомкнут, разъем пустой, 2 - разомкнут, разъем заполнен, 3 -замкнут, носитель корректно установлен в разъем (фиг.5).

Поскольку информация на чипе флэш-памяти не уничтожается, использование пластика для изготовления внешнего контура одноразового носителя предпочтительней с точки зрения предотвращения попыток повторного припаивания контактной группы.

Предлагаемое техническое решение может быть промышленно осуществимо с использованием стандартных комплектующих и существующих технологий.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Съемный носитель информации, представляющий собой внешнее устройство, состоящее из двух модулей, соединенных между собой и снабженных пазом, при этом один из модулей содержит контактную группу, а другой - чип флеш-памяти, отличающийся тем, что он выполнен одноразовым, разрушающимся при извлечении, за счет того, что модули соединены между собой посредством общего внешнего контура, который выполнен гибким, при этом внешний контур соединяет модули с одной стороны.

2. Устройство воспроизведения информации со съемного носителя, например электронная книга, содержащее дисплей и, по меньшей мере, один слот для съемного носителя информации, снабженный подвижным фиксатором, который в рабочем положении заходит в паз съемного носителя, отличающийся тем, что фиксатор включен в цепь одной из контактных пар контактной группы слота.

3. Способ защиты информации на съемном носителе, включающий разрушение носителя информации до состояния, обеспечивающего невозможность повторного использования носителя информации, отличающийся тем, что разрушение осуществляют механически, посредством фиксатора, который при извлечении съемного носителя фиксирует один из модулей и производит их необратимое отделение друг от друга.

В наши дни распространены съемные носители информации следующих видов:
1. Съемные винчестеры. Представляет собой накопитель на магнитных дисках. Подключается через FireWire, USB, SCSI,SATA.

Емкость диска от 40 Гбайт до 1Тбайта. Большинство систем не требуют драйверов к съемным винчестерам. Питание осуществляется или через адаптер питания от бытовой сети или через порт USB, FireWire.

Этот вид накопителей позволяет не только переносить больше объемы информации, но и применять хранящуюся на них операционную систему на различных компьютерах.

2. Флеш-память. Твердотельное устройство для хранения информации.
Применяется в портативных цифровых устройствах и носителях информации. Имеет серьезный недостаток, связанный с чувствительностью к электростатическому разряду и ограниченным сроком эксплуатации, в связи с неравномерным износом при записи данных.

Различают флеш-память двух типов:
NOR-энергонезависимая память небольшого объема, для быстрого доступа по разным адресам и с отсутствием сбойных элементов. Емкость до 256 Мбайт
NAND-для рекордных объемов памяти. Емкость до 128 Гб
Флеш-карты или карты памяти Устройство компактного хранения цифровой информации. Используются в цифровых фотоаппаратах, сотовых телефонах, цифровых портативных аудиопроигрывателях, ноутбуках.
Емкость до 32 Гб

В 2013 году фирма «Transcend» сообщила о производстве карты памяти нового поколения SDHC типа. Теперь в них будет встроен Wi-Fi-модуль. При использовании утилиты «Wi-Fi SD», созданной компанией для портативных устройств (планшетные компьютеры, смартфоны) с ОС Android и iOS становится возможной беспроводная передача информации на мобильные устройства с видеорегистраторов, диктофонов, фотоаппаратов.

Флеш-накопители (USB) Запоминающее устройство, применяющее флеш-память в качестве носителя. Предназначен для резервного копирования, переноса и хранения данных, загрузки операционных систем.
Емкость до 1 Тб

3. Оптические лазерные диски. Носители информации, представляющие собой диск. Основными и наиболее применяемыми представителями являются:
CD Изначально создан для хранения аудиозаписей. Бывают с возможностью только просмотра (CD-ROM), разовой записи (CD-R), перезаписываемые (CD-RW). Емкость 900 Мб.

DVD Применяются как в бытовых аудио и видеопроигрывателях, так и для хранения информации. Бывают однократной (DVD± R), многократной (DVD± RW) записи, а также многократной записи высокой надежности (DVD- RAM).
Емкость до 17,08 ГБ

MiniDisk (MD)Используется в составе стационарных и автомобильных аудиосистемах. Емкость 140 Мб

HD DVD, Blu-ray Технологии записи, используются для сохранения данных увеличенной плотности, в том числе видео высокой четкости.
Blu-ray емкость - до 100 Гб, HD DVD емкость - до 45 Гб

4. Дискеты. Портативный носитель информации, пригодный для многоразовой записи и хранения данных. Это диск, защищенный пластиковым корпусом.
Дискеты бывают:
3.5”-емкость до 2,88 Мб
5¼″-емкость до 1200 Кб.
8”- емкость до 800 Кб.
Сегодня применение дискет практически прекращено, в связи с появлением на рынке новых более надежных и ёмких, менее чувствительных носителей информации.

Средняя: 5 (2 голосов)