Список використаних джерел

Майстер в/н ___________ Пласконіс О.М.

ЗАВДАННЯ

НА ПРОБНУ КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ

УЧНЯ ГРУПИ ОКВ-20

ДОБРОВОЛЬСЬКОГО Василя Васильовича

тема завдання:

„Сучасні носії інформації та приводи”

ЗМІСТ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ:

Тернопіль 2012

0. ВСТУП.. 4

1. РОЗДІЛ 1 Класифікація носіїв інформації 5

2. РОЗДІЛ 2 Огляд найпоширеніших носіїв інформації та приводів. 6

2.1 Оптичні носії інформації 6

2.1.1 СD-диски. 6

2.1.2 DVD-диски. 6

2.2 Flash-носій. 7

2.3 Твердотільний накопичувач. 10

2.4 Жорсткий диск. 13

4. РОЗДІЛ 3 Наукова організація праці, техніка безпеки та безпека життєдіяльності при роботі з ПК.. 15

5. ВИСНОВКИ.. 20

6. Список використаних джерел. 21

ВСТУП

Апаратне забезпечення складається з трьох частин: системного блоку, носіїв інформації та периферійних пристроїв.

Носій інформації (data medium) — матеріальний об'єкт або середовище, призначений для зберігання даних. Останнім часом носіями інформації називають переважно пристрої, призначені для зберігання файлів даних у комп'ютерних системах, відрізняючи їх від пристроїв для введення-виведення інформації та пристроїв для обробки інформації.

Метою моєї кваліфікаційної пробної роботи є огляд носіїв інформації та приводів, їх характеристика, переваги та недоліки.

1. РОЗДІЛ 1 Класифікація носіїв інформації

Оскільки оперативна пам’ять зберігає інформацію лише до вимкнення живлення і об’єм її порівняно невеликий, виникає потреба у використанні пристроїв для постійного зберігання великих об’ємів інформації.

З цією метою створено багато різноманітних типів носіїв інформації. Стосовно системного блоку ПК, носії поділяють на:

· зовнішні (external);

· внутрішні (internal) - вбудовані в системний блок.

Носії інформації також розглядають як сукупність власне носія і відповідного приводу. В зв’язку з цим носії поділяють на змінні та постійні. А в залежності від типу носія їх поділяють на:

· дискові;

· на магнітних стрічках;

· flash-носії.

Сучасні носії інформації за принципом зберігання даних поділяють на такі типи:

· магнітні. До них відносять:

- магнітні стрічки,

- гнучкі магнітні диски (ГМД),

- жорсткі магнітні диски (ЖМД),

- носії на основі ефекту Бернулі,

- носії на основі вінчестерної технології;

· оптичні. Поділяються на:

- CD (Compact Disk),

-DVD (Digital Video Disk);

· магніто-оптичні;

· енергонезалежні, електрично-перезаписувані.

2. РОЗДІЛ 2 Огляд найпоширеніших носіїв інформації та приводів

2.1 Оптичні носії інформації

Існує два основних типи оптичних носіїв інформації: CD (Compact Disk) - компакт диски з ємністю до 1 Гб та DVD (Digital Versatile Disk) - оптичні носії зі збільшеним об’ємом від 4,7 Гб до 17,1 Гб.

СD-диски

Рисунок 2.1 CD-диск

Завдяки малим розмірам, великій ємності (до 1 Гб), надійності та довговічності компакт-дисків (Compact Diskабо CD), такі нагромаджувачі з успіхом застосовують як пристрої для зберігання інформації. CD-R диски передбачають спеціалізовані формати даних, наприклад PhotoCD, VideoCD(White Book) та CD-Extra (Blue Book).

DVD-диски

DVD (Digital Versatile Disc) – цифровий, універсальний, багато­функ­ційний диск. DVD+R та DVD+RW – одноразово записувані та переза­пи­су­ва­ні диски, що працюють за тим же методом, що й DVD-R/RW. Основна відмін­ність полягає в збільшенні відбиваючої здатності інформаційного шару і наяв­ності методу корекції помилок запису з їх перезаписом дефектних ділянок.

Рисунок 2.2 DVD-диск

Завдяки більш точному позиціонуванню лазера і ступеню контролю над ним у процесі запису, DVD+R/RW дозволяє перезаписувати будь-яку частину вмісту диска прямо поверх, не стираючи старого вмісту. Ці формати можуть також використовуватися для запису захищеного DVD Video.

2.2 Flash-носій

Рисунок 2.3 Flash-носій

Flash-носій- це енергонезалежний, електрично перезаписуваний носій інформації, що набуває все більшої популярності серед переносних носіїв. Відмінність цього типу носіїв інофрмації від всіх вищеописаних полягає в тому, що вони не мають жодних рухомих частин і вся інформація зберігається в спеціальних мікросхемах пам’яті. Вона є багаторазово перепрограмованим, постійним запам’ятовуючим пристроєм. Отже, після припинення подачі живлення на мікросхему її вміст не змінюється, а зберігається протягом тривалого часчу. Перезаписувати вміст Flash-пам’яті можна не менше 100 тисяч разів.

Запам’ятовуючим елементом бітів даних в Flash-пам’яті є польовий транзистор, зі спеціально ізольованою ділянкою - плаваючим затвором (floating gate), який здатен зберігати заряд протягом багатьох років. Наявність, або відсутність заряду на цьому затворі інтерпритується як цифровий “0” або “1”. При записі заряд “поміщається” на плаваючий затвор одним із двох способів: методом інжекції "гарячих" електронів або методом тунелювання електронів. Знищення вмісту комірки (“зняття” заряду з плаваючого затвору) реалізовується методом тунелювання. На нинішній час існує чотири основних типи архітектури з’єднання комірок флеш-пам’яті між собою: NOR (Not OR) - використовує паралельний інтерфейс і має швидкий довільний доступ, але малу швидкість запису-зчитування і використовується в основному для EPROM (див. розід 1 даної частини); NAND (Not AND) - довільний доступ, але невеликими блоками, за допомогою послідовного інтерфейсу; AND- послідовний доступ до інформації з комбінуванням властивостей попередніх та DiNOR (Divided bit-line NOR) - послідовний доступ з використанням NOR та NAND, але окремими розрядними лініями.

Для зберігання і перенесення інформації на основі мікросхем Flash-пам’яті використовують як окремі Flash-карти, так і спеціалізовані пристрої - Flash Drive(рис.1.13.а). Ці пристрої відрізняються між собою максимальним об’ємом записуваної інформації та типом під’єднання до ПК (переважно шина USB чи USB 2.0). Крім цього Flash Drive можуть мати додатково інтегровані функції, наприклад MP3-плеєра.

Флеш-карти (Flash Card) - окремі носії інформації, що використовуються в ПК, цифрових фото- відеокамерах, мобільних телефонах і т.д. Для запису-зчитування інформації з флеш-карт на ПК потрібно використовувати спеціальні приводи - Flash Card Reader, який також має USB інтерфейс.

Еволюційно склалося так, що флеш-карти розроблялися багатьма компаніями, і тому на даний час присутній цілий ряд стандартів:

· Smart Media Card (SM) - побудовані на архітектурі NAND і вперше виготовлені фірмою Toshiba в 1998 році. Ці карти мають досить малі розміри 45х37мм і товщину 0,76 мм при вазі біля 2 грамів. SM-карти не мають власного контролера, а контакти мікросхеми пам’яті (22 шт.) виведено безпосередньо на верхню частину карти;

· xD-picture Card- за конструкцією схожа до SM і є її наступником. Розміри такої карти змінено до 20х25 мм, при товщині 1,7мм. Контакти також розміщені на верхній частині карти;

· MultiMedia Card (MMC) - один з найменших на даний час типів флеш-карт, з розмірами 24х32 мм, і товщиною 1,4 мм. Вага такої карти становить біля 1,5 грама. Їх характеризує також спрощена логіка керування і наявність всього семи контактів;

· Secure Digital Card (SD) - флеш-карта, яка є подальшим розвитком ММС і додатково має систему захисту (шифрування) інформації шляхом привязки до певного пристрою (наприклад цифрової фотокамери чи мобільного телефону). На відміну від MMC дана карта має 9 контактів та збільшену товщину на 0,7 мм. При цьому збережено зворотню сумісніть з MMC, тобто Flash Card Reader для SD може працювати з картами MMC;

· Compact Flash (CF) - розроблена ще в 1994 році, як альтернатива PC-Card (PCMCIA-Card), яка не задовільняла своїми розмірами виробників ноутбуків і КПК. Карти CF характеризуються наявністю інтерфейсу, сумісного з IDE та PCMCIA (див. розділ 2.3) з 50- контактами, що розміщені в два ряди. Розміри карти 43х36 мм, а товщина 3,3 мм, що в приблизно у два рази менша від будь-якої плати PCMCIA;

· Memory Stick (MS) - стандарт флеш-карт, розроблений фірмою Sony для КПК, а в подальшому використаний й для ПК. MS-карта має 10 контактів і перемикач захисту від знищення інформації, а її розміри становлять 50х21,5 мм, при товщині 2,8 мм. На базі цієї карти, розроблено Memory Stick Duo Media (MSDM), яка має зменшені розміри до 31х20 мм, при товщині 1,6мм. При використанні спеціального перехідника флеш-карти MSDM можна використовувати в карт-рідерах MS.

Об’єм сучасних флеш-карт становить від 1Гб до 32Гб, але найбільш розповсюдженими є карти з об’ємом приблизно 1Гб.

2.3 Твердотільний накопичувач

Рисунок 2.4 Твердотільний накопичувач

Твердотілий накопичувач ( англ. SSD, solid-state drive) – комп'ютерний немаханічний запам'ятовуючий пристрій на основі мікросхем пам'яті . Крім них, SSD містить керуючий контролер .

Розрізняють два види твердотільних накопичувачів: SSD на основі пам'яті, подібної оперативної пам'яті комп'ютерів , і SSD на основі флеш-пам'яті .

NAND SSD – це накопичувачі, побудовані на використанні енергонезалежній пам'яті ( NAND SSD), з'явилися відносно недавно, але у зв'язку з набагато більш низькою вартістю (від 1 долара США за гігабайт) почали впевнене завоювання ринку. До недавнього часу істотно поступалися традиційним накопичувачам - жорстким дискам - у швидкості запису, але компенсували це високою швидкістю пошуку інформації (початкового позиціонування). Зараз вже випускаються твердотільні накопичувачі Flash зі швидкістю читання і запису, в рази перевершують можливості жорстких дисків. Характеризуються відносно невеликими розмірами і низьким енергоспоживанням.

RAM SSD – це накопичувачі, побудовані на використанні енергозалежною пам'яті характеризуються надшвидкими читанням, записом і пошуком інформації. Основним їх недоліком є надзвичайно висока вартість. Використовуються, в основному, для прискорення роботи великих систем управління базами даних і потужних графічних станцій. Такі накопичувачі, як правило, оснащені акумуляторами для збереження даних при втраті живлення, а більш дорогі моделі - системами резервного та / або оперативного копіювання.

Недоліки:

1. Головний недолік NAND SSD - обмежена кількість циклів перезапису. Звичайна (MLC, Multi-level cell, багаторівневі комірки пам'яті) флеш-пам'ять дозволяє записувати дані приблизно 10 000 разів. Більш дорогі види пам'яті (SLC, Single-level cell, однорівневі комірки пам'яті) - більше 100 000 разів. Для боротьби з нерівномірним зносом застосовуються схеми балансування навантаження. Контролер зберігає інформацію про те, скільки разів які блоки перезаписуваних і при необхідності «міняє їх місцями». Даний недолік відсутній у RAM SSD.

2. Підпроблеми сумісності SSD накопичувачів з застарілими і навіть багатьма актуальними версіями ОС сімейства Microsoft Windows , які не враховують специфіку SSD накопичувачів і додатково зношують їх. Використання операційними системами механізму свопінгу (підкочування) на SSD також, з великою ймовірністю, зменшує термін експлуатації накопичувача;

3. Ціна гігабайти SSD-накопичувачів істотно вище ціни гігабайти HDD. До того ж, вартість SSD прямо пропорційна їх ємності, в той час як вартість традиційних жорстких дисків залежить від кількості пластин і повільніше росте при збільшенні об'єму накопичувача.

4. Застосування в SSD-накопичувачах команди TRIM унеможливлює відновлення видаленої інформації recovery-утилітами.

5. Неможливість відновити інформацію при перепаді напруги. Контролер і носій інформації в SSD знаходяться на одній платі, то при перевищенні або перепаді напруги найчастіше згорає весь SSD носій, з безповоротною загибеллю інформації. Навпаки, в жорстких дисках частіше згорає тільки плата контролера, що робить можливим відновлення інформації з прийнятною трудомісткістю. Взагалі, якщо стався апаратний відмова SSD через вихід з ладу чіпа контролера або флеш-пам'яті, це робить процес відновлення інформації практично нездійсненним.

Переваги:

1. Відсутність рухомих частин, звідси:

2. Повна відсутність шуму;

3. Висока механічна стійкість;

4. Стабільність часу зчитування файлів незалежно від їх розташування або фрагментації;

5. Висока швидкість читання / запису, нерідко перевершує пропускну спроможність інтерфейсу жорсткого диска (SAS / SATA II 3 Gb / s, SAS / SATA III 6 Gb / s, SCSI, Fibre Channel і т. д.);

6. Низьке енергоспоживання;

7. Широкий діапазон робочих температур;

8. Великий модернізаційний потенціал як у самих накопичувачів так і у технологій їх виробництва.

9. Відсутність магнітних дисків, звідси:

10. Набагато менша чутливість до зовнішніх електромагнітних полів;

11. Малі габарити і вага; (немає необхідності робити важкий корпус для екранування).

Перспективи розвитку

Головний недолік SSD накопичувачів - обмежене число циклів перезапису – при розвитку технологій виготовлення енергонезалежній пам'яті буде усунений шляхом виготовлення по іншим фізичним принципам і з інших матеріалів, наприклад, FeRam. До 2013 року компанія HP планує запустити в роздрібний продаж накопичувачі, побудовані за технологією ReRAM (resistive random-access memory).

Жорсткий диск

Рисунок 2.5 Жорсткий диск

Накопичувач на жорстких магнітних дисках або НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жорсткий диск, в комп'ютерному сленгу «вінчестер» - запам'ятовуючий пристрій (пристрій зберігання інформації) довільного доступу , заснований на принципі магнітного запису . Є основним накопичувачем даних в більшості комп'ютерів .

На відміну від “гнучкого” диска (дискети), інформація в НЖМД записується на жорсткі (алюмінієві або скляні) пластини , покриті шаром феромагнітного матеріалу, найчастіше двоокису хрому - магнітні диски . У НЖМД використовується одна або кілька пластин на одній осі . Зчитувальні головки у робочому режимі не торкаються поверхні пластин завдяки прошарку набігаючого потоку повітря, що утворюється у поверхні при швидкому обертанні. Відстань між головкою і диском складає декілька нанометрів (у сучасних дисках близько 10 нм), а відсутність механічного контакту забезпечує довгий термін служби пристрою. За відсутності обертання дисків головки знаходяться у шпінделя або за межами диска в безпечній зоні, де виключений їх нештатний контакт з поверхнею дисків.

Також, на відміну від гнучкого диска, носій інформації зазвичай поєднують з накопичувачем, приводом і блоком електроніки. Такі жорсткі диски часто використовуються в якості незнімного носія інформації.

3. РОЗДІЛ 3 Наукова організація праці, техніка безпеки та безпека життєдіяльності при роботі з ПК

На робочому місці повинні бути передбачені заходи захисту від можливої дії небезпечних і шкідливих чинників виробництва. Рівні цих чинників не повинні перевищувати граничних значень, обумовлених правовими, технічними і санітарно-технічними нормами. Ці нормативні документи зобов'яжуть до створення на робочому місці умов праці, при яких вплив небезпечних і шкідливих чинників на працюючих або усунений зовсім, або знаходиться в допустимих межах.

Науково-технічний прогрес вніс серйозні зміни в умови виробничої діяльності працівників розумової праці. Їх праця стала більш інтенсивною, напруженою, вимагаючою значних витрат розумової, емоційної і фізичної енергії. Це зажадало комплексне рішення проблем ергономіки, гігієни і організації праці, регламентації режимів праці і відпочинку.

При роботі з комп'ютером людина піддається дії ряду небезпечних і шкідливих виробничих чинників: електромагнітних полів (діапазон радіочастот: ВЧ, УВЧ і СВЧ), інфрачервоного і іонізуючого випромінювань, шуму і вібрації, статичної електрики і ін. 2.

Робота з комп'ютером характеризується значною розумовою напругою і нервово-емоційним навантаженням операторів, високою напруженістю зорової роботи і достатньо великим навантаженням на м'язи рук при роботі з клавіатурою ЕОМ. Велике значення має раціональна конструкція і розташування елементів робочого місця, що важливе для підтримки оптимальної робочої пози людини-оператора.

В процесі роботи з комп'ютером необхідно дотримувати правильний режим праці і відпочинку. Інакше у персоналу наголошуються значна напруга зорового апарату з появою скарг на незадоволеність роботою, головні болі, дратівливість, порушення сну, утомленість і хворобливі відчуття в очах, в поясниці, в області шиї і руках.

Проектування робочих місць, забезпечених відеотерміналами, відноситься до числа важливих проблем ергономічного проектування в області обчислювальної техніки.

Робоче місце і взаємне розташовує всіх його елементів повинне відповідати антропометричним, фізичним і психологічним вимогам. Велике значення має також характер роботи. Зокрема, при організації робочого місця програміста повинні бути дотримані наступні основні умови: оптимальне розміщення устаткування, що входить до складу робочого місця і достатній робочий простір, що дозволяє здійснювати всі необхідні рухи і переміщення.

Ергономічними аспектами проектування відеотермінальних робочих місць, зокрема, є: висота робочої поверхні, розміри простору для ніг, вимоги до того, що розташовує документів на робочому місці (наявність і розміри підставки для документів, можливість різного розміщення документів, відстань від очей користувача до екрану, документа, клавіатури і т.д.), характеристики робочого крісла, вимоги до поверхні робочого столу, можливість регулювання елементів робочого місця. Головними елементами робочого місця програміста є стіл і крісло. Основним робочим положенням є положення сидячи.

Робоча поза сидячи викликає мінімальне стомлення програміста.

Раціональне планування робочого місця передбачає чіткий порядок і постійність розміщення предметів, засобів праці і документації. Те, що потрібне для виконання робіт частіше, розташоване в зоні легкої досяжності робочого простору.

Моторне поле - простір робочого місця, в якому можуть здійснюватися рухові дії людини.

Оптимальна зона - частина моторного поля робочого місця, обмеже­ного дугами, описуваними передпліччями при русі в ліктьових суглобах з опорою в точці ліктя і з відносно нерухомим плечем.

Оптимальне розміщення предметів праці і документації в зонах досяж­ності:

· дисплей розміщується в зоні а (в центрі);

· системний блок розміщується в передбаченій ніші столу;

· клавіатура - в зоні г/д;

· «миша» - в зоні в справа;

· сканер в зоні а/б (зліва);

· Принтер знаходиться в зоні а (справа);

Документація: необхідна при роботі - в зоні легкої досяжності долоні – в, а у висувних ящиках столу - література, невживана постійно.

На рисунку 3.2 показаний приклад розміщення основних і периферійних складових ПК на робочому столі програміста.

Для комфортної роботи стіл повинен задовольняти наступним умовам:

· висота столу повинна бути вибрана з урахуванням можливості сидіти вільно, в зручній позі, при необхідності спираючись на підлокітники;

1 – сканер, 2 – монітор, 3 – принтер, 4 – поверхня робочого столу

5 – клавіатура, 6 – маніпулятор типу «миша».

· нижня частина столу повинна бути сконструйована так, щоб програміст міг зручно сидіти, не був вимушений підтискати ноги;

· поверхня столу повинна володіти властивостями, що виключають появу відблисків в полі зору програміста;

· конструкція столу повинна передбачати наявність висувних ящиків (не менше 3 для зберігання документації, лістингів, канцелярських обладнань).

· висота робочої поверхні рекомендується в межах 680-760 мм. Висота поверхні, на яку встановлюється клавіатура, повинна бути біля 650 мм.

Велике значення надається характеристикам робочого крісла. Так, висота сидіння над рівнем підлоги, що рекомендується, знаходиться в межах 420-550 мм. Поверхня сидіння м'яка, передній край закруглює, а кут нахилу спинки - регульований.

Необхідно передбачати при проектуванні можливість різного розміщення документів: збоку від відеотерміналу, між монітором і клавіатурою і т.п. Крім того, у випадках, коли відеотермінал має низьку якість зображення, наприклад помітні мигтіння, відстань від очей до екрану роблять більше (біля 700мм), ніж відстань від ока до документа (300-450 мм). Взагалі при високій якості зображення на відеотерміналі відстань від очей користувача до екрану, документа і клавіатури може бути рівним.

Положення екрану визначається:

· відстанню прочитування (0,6.0,7м);

· кутом прочитування, напрямом погляду на 20° нижче горизонталі до центру екрану, причому екран перпендикулярний цьому напряму.

Повинна також передбачатися можливість регулювання екрану:

· по висоті +3 см;

· по нахилу від -10° до +20° щодо вертикалі;

· в лівому і правом напрямах.

ВИСНОВКИ

Дана кваліфікаційна робота описує можливості сучасних носіїв інформації та приводів.

В першому розділі дано загальну класифікацію носіїв інформації та приводів і як вони поділяються.

Другий розділ повністю охоплює можливості носіїв інформації та приводів. При цьому детально описано використання.

Третій розділ є окремим, незалежним, розділом і описує основні вимоги до організації робочого місця оператора комп'ютерного набору та характеризує вплив негативних факторів на організм людини при роботі з комп'ютером.

Список використаних джерел

1. Тхір І.Л. Методичні вказівки до випускної дипломної роботи для учнів спеціальності “Оператор комп’ютерного набору”. –Тернопіль: Технічний коледж ТНТУ, 2010. – 60 с.

2. http://www.3dnews.ru