Хранилище данных

Различные носители информации (спичка как критерий)

Для хранения данных используется память или носитель данных . Термин «носитель данных» также используется как синоним конкретного носителя данных .

Определения

Носитель данных / носитель данных

В том смысле , узком, носители данных или хранение медиа используются для цвета, обозначают данные для хранения средств массовой информации

  1. для развлечений (музыка, выступление, кино и т. д.), которые воспроизводятся или сохраняются с помощью электронных устройств ; а также
  2. для данных любого рода (включая развлечения), которые только читаются или записываются компьютерами, компьютерными системами или периферийными устройствами .

Хранилище данных

Тип хранения / форма хранения

Нетехническое хранение

Люди хранят информацию вручную или с помощью носителя. Таким образом, его можно прочитать снова без какого-либо технического посредничества. Хранение происходит без технического посредничества, за исключением простых приспособлений для ручного управления, таких как ножи или щетки. Естественно, что все твердые материалы могут быть носителями персонажей, надписей и изображений.

Материалы и медиа, использованные тогда или сейчас

Известные исторические примеры включают гобелен из Байе , наскальную живопись , кипу , иероглифы Абидоса и свитки Мертвого моря.

Техническое хранение

Техническое хранилище включает в себя все носители данных и носители данных, которые нельзя прочитать непосредственно органами чувств или создать вручную. Требуется техническая помощь, чтобы сохранить данные или сделать их понятными.

Хранение фотографий

Химио-оптические запоминающие устройства, использующие химический процесс для хранения данных в виде световых изображений (статические и движущиеся изображения, а также световой звук).

Хранение на микрофильмах в настоящее время по-прежнему является наиболее безопасным методом архивирования. Для чтения требуется только увеличительное устройство, а с долговечностью форматов и читающих устройств проблем нет.

Механическое хранение

Каток из охлажденного чугуна Эдисона из воска, около 1904 г.
Перфокарта

В случае механического хранения данные механически описываются в промышленном масштабе; они физически применяются к носителю данных (углубления или возвышения в материале носителя). Изготовленные носители информации можно только читать. Пример: CD-ROM создается путем прессования, в результате чего ямы несут информацию.

Faenza-media-dvd.svg
  • процесс оптического считывания (лазер); только для «прессованных» носителей - носителей, написанных лазером, см. «Оптическое хранилище».

Электронная память - полупроводниковая память

Различные типы компонентов или модулей памяти RAM
Сравнение размеров различных карт флэш-памяти

Под электронным хранилищем объединены все носители, сохраняющие информацию на или с электронных (полупроводниковых) устройств. Сегодня только более крупные компоненты с несколькими тысячами или миллионами единиц хранения объединяются в один компонент ( модуль хранения ). Как правило, эти компоненты также содержат электронику для контроля и управления памятью и, таким образом, образуют интегральную схему (ИС), или они являются важной частью реальной схемы, например Б. как регистр или кеш . Последние особенно важны, если речь идет о расширенной функции встроенной памяти как встроенной памяти (англ. Embedded memory ), соответственно. Для физического хранения информации используются различные механизмы, которые можно различать в зависимости от характеристик хранилища данных:

  • энергозависимые запоминающие устройства, информация о которых теряется, если не обновлять или отключать питание,

а также

  • Энергонезависимая память, сохраняющая информацию в течение длительного времени (не менее месяцев) без подачи рабочего напряжения. Далее они подразделяются на:
    • постоянная память , в которой есть часть информации, которая была сохранена или зашита и которая больше не может быть изменена и
    • полупостоянные запоминающие устройства, которые хранят информацию постоянно, но в которых информация также может быть изменена.

Эти классы электронного хранилища можно отнести к типам хранилищ:

  • энергозависимая память:
    • DRAM , динамическое ОЗУ ( динамическая память с произвольным доступом )
    • SRAM ( статическая оперативная память )
  • энергонезависимая память:

Чтобы иметь возможность читать электронные носители информации, также требуются технические средства. Поэтому конечный пользователь обычно получает электронный носитель не как отдельный модуль памяти, а как комбинированный продукт:

Магнитное хранилище

исторический основной элемент хранения

Магнитное хранение информации происходит на намагничивающемся материале. Его можно наносить на ленты, открытки, бумагу или тарелки. Магнитные носители (за исключением основной памяти ) читаются или записываются с помощью головки чтения-записи . Различают вращающиеся диски (стопки), которые считываются или записываются с помощью подвижной головки, и невращающиеся носители, которые обычно перемещаются мимо неподвижной головки для чтения или записи. Еще одна отличительная особенность заключается в том, хранятся ли данные на носителе в аналоговой, цифровой или обеих формах.

Оптическое хранилище

Лазерный луч используется для чтения и записи данных . Оптическое хранилище использует свойства отражения и дифракции носителя данных, например Б. отражательные свойства (непрессованных) компакт-дисков и светодиффракционные свойства голографических запоминающих устройств. Сегодня форма хранения исключительно цифровая.

Следующие носители доступны только в «непрессованных» вариантах (для прессованных носителей см. «Механическое хранение» выше):

Долговечность компакт-дисков была поставлена ​​под сомнение, когда геолог Виктор Карденес в 2001 году обнаружил, что особая грибковая атака может сделать компакт-диски непригодными для использования в тропических условиях. В умеренных широтах явление пока не наблюдалось. Однако можно предположить, что аналогичные носители информации, такие как DVD, также используются в тропических регионах.

Аналоговое оптическое хранилище было светлым тоном старых кинофильмов, сегодня оно также хранится в цифровом виде (хотя по-прежнему оптически), до тех пор, пока кинопроекция не была полностью преобразована в цифровое кино .

Магнитооптическое хранилище

Магнитооптическое хранилище использует тот факт, что некоторые материалы могут быть записаны магнитным способом до температуры выше определенной ( точка Кюри ). И. Э. для письма среда нагревается в определенных точках (обычно с помощью лазера), и в этой точке магнитное поле может выровнять «элементарные магниты»; когда остывает, его состояние фиксируется. Ниже этой горячей температуры материал трудно перемагнитить. Состояние памяти можно считывать оптически с помощью лазерного луча, используя полярный эффект MOK . И. Э. Текущее выравнивание «элементарных магнитов» в позиции считывания имеет оптический эффект, который используется для считывания - поэтому он «записывается магнитно», но «считывается оптически».

См. Например

Другое хранилище

Память времени прохождения Меркурия в UNIVAC I (1951)
  • Память времени выполнения основана на принципе бесконечного цикла и поэтому не является памятью в истинном смысле этого слова. Электрические сигналы, которые содержат аналоговые или цифровые данные, которые должны быть сохранены, значительно замедляются, например, путем преобразования в акустические сигналы. Во время обратного преобразования те же сигналы затем возвращаются в линию так часто, как это требуется, и также могут снова использоваться в качестве считываемого значения в фиксированный периодический момент времени.
  • Накопительные трубки на основе электронно-лучевых трубок , такие как лампа Вильямса или Selectron , работают аналогично по принципу задержки памяти времени прохождения. Бестоковая задержка или удлинение сигналов здесь достигается за счет возбуждения атомов в люминесцентном слое, который остается послесвечения в течение достаточно долгого времени .
  • Релейные запоминающие устройства вряд ли сыграли роль в истории компьютеров, но они легли в основу первого функционального цифрового компьютера Zuse Z3 и некоторых его последующих моделей .
  • биологическое хранилище, в том числе с искусственной ДНК бактерий Deinococcus radiodurans
  • Молекулярная память
  • атомное хранилище

Дальнейшие возможные критерии подразделения

литература

веб ссылки

Отдельные ссылки / комментарии

  1. ↑ Хавьер Гарсия-Гвинея, Виктор Карденес, Анхель Т. Мартинес, Мария Хесус Мартинес: Пути грибковых биотурбаций на компакт-диске . В: Naturwissenschaften (2001) 88: 351-354, DOI: 10.1007 / s001140100249 .
  2. ↑ Ян Дёнгес: Хранение данных на вечность . В: Spektrum der Wissenschaft , выпуск 4/2013, стр. 16: Успешный эксперимент, состоящий в хранении (кодировании) примерно 739 КБ компьютерных данных о цепи ДНК в американской компании по синтезу ДНК. Затем безошибочное считывание (путем секвенирования) тех же данных в Англии (биоинформатиками Юэном Бирни и Ником Голдманом). Автор называет пригодность для длительного архивирования - из-за вероятной долговечности более 10 000 лет и высокой плотности.
  3. ↑ Майкл Лейтнер: Как избежать потери данных: молекулярное хранилище сохраняет данные на века. Проверено 7 июня 2019 года .
  4. ↑ Первая атомная память объемом один килобайт . scinexx.de