SISUKORD
1.Sissejuhatus 22. USB mälupulk ja mälukaart 32.1 Ajalugu 3
2.2 Ehitus 4
2.3 Kasutusala, kasutusmugavus, hinnaklass 4
3. Magnetlint seade 43.1 Ajalugu 4
3.2 Ehitus 5
3.3 Kasutusala, kasutusmugavus, hinnaklass 5
4. Disketiseade 54.1 Ajalugu 5
4.2 Ehitus 6
4.3 Kasutusala, kasutusmugavus, hinnaklass 6
5. Magnet-optiline ketas 65.1 Ehitus 6
5.2 Andmete lugemine 7
5.3 Kasutusala ja kasutusmugavus 7
6. CD-ROM 76.1 Ajalugu 7
6.2 Ehitus 8
6.2.1 CD-R plaat 8
6.2.2 CD-RW plaat 8
6.2.3 CD kirjutaja 8
6.3 Kasutusala ja kasutusmugavus 8
7. DVD 97.1 Ajalugu 9
7.2 Ehitus 10
7.2.1 DVD-plaat 10
7.2.2 DVD-kirjutaja 10
7.3 Kasutusala, kasutusmugavus ja hinnaklass 10
118. Kõvaketas 128.1 Ajalugu 12
8.2 Ehitus 12
8.3 Kasutusala ja kasutusmugavus 12
9. Kokkuvõte 1310. Kasutatud kirjandus 14
Sissejuhatus
Andmesalvestus
on teema, millega iga arvutikasutaja kindlasti kokku on puutunud.
Teema kuidas ja kuhu oma andmeid salvestada on olnud juba populaarne nende loomisest peale. Andmesalvestusseadmeid on tänapäeval
mitmeid, kuid millist kuna ja kus kasutada jääb iga inimese oma
teha.
Esimesed
andmesalvestusseadmed loodi juba 1800 aasta keskpaigas, kus kogu
informatsioon talletati aukude näol kaarti . Edasine tehnoloogia areng on olnud aga väga murranguline ja kiireloomuline.
Arvutivälisteks
andmesalvestusseadmeteks on välised kõvakettad, CD- kirjutajad , DVD
kirjutajad, disketi seadmed (paljudel juhtudel on need ka
arvutisisesed andmesalvestusseadmed), USB mälupulgad,
mälukaardid,magnet optilised seadmed, magnetlint seadmed.
Andmesalvestusseadmete eesmärk on kõigil sama - talletada
informatsiooni ja see hiljem uuesti sealt kätte saada. Erinevad on
nad aga oma salvestamise tehnoloogia, andmemahu, salvestuskiiruse,
töökindluse, andmesäilivusaja ja ka hinnaklassipoolest.
Käesoleva
kursusetöö eesmärk on uurida erinevaid enim kasutatavaid
arvutiväliseid andmesalvestusseadmeid ja anda lühike ülevaate
nende ajaloost, ehitusest, tööprintsiibist ja muidugi tarbijale
kõige olulisemal teemal- kasutusmugavusest ja hinnaklassist.
2.
USB
mälupulk ja mälukaart
2.1 Ajalugu
Mälupulka
esitles esimesena Sony 1998. aasta oktoobris .
2.2 Ehitus
Mälupulk
on tavaline mälukivi pisikeses korpuses, mille küljes on standardne universaalne (USB) pistik . Esimene mälupulk mahutas andmeid alla
20MB, see number on järkjärgult suurenenud ja juba tänapäeva
mälupulgad ja kaardid lubavad mahutada isegi kuni 32GB andmeid.
Ehituselt on mälupulk ja mälukaart väga sarnased, erinedes ainult
selle poolest, et mälupulga külge on integreeritud USB pistik,
mälukaarti külge aga spetsiifiline pistik, mille jaoks on vaja juba
selle mälukaardi jaoks mõeldud kaardilugejat. Teistest
andmesalvestussedmetest erinevad need mälukaardid selle poolest, et
neil pole liikuvaid osi. Joonis 1: Mälupulk
2.3 Kasutusala, kasutusmugavus, hinnaklass
Hinnaklassis
on mälukaardid odavamad kui spetsiaalsed mälupulgad, sest nende kasutusvaldkond on laiem (digifotokad, mp3 mängijad, pihuarvutid, mobiiltelefonid ). Samas on kasutusmugavuse poolest mälupulk parem,
sest tema USB pistiku tõttu saab teda ühendada pea iga arvutiga,
mälukaartide jaoks aga on vaja spetsiaalset kaardilugejat.
Mugavam
on kaasas kanda ühte pisikest mälupulka kui mälukaarti ja välist lugejat . Inimesele, kes peab transportima suuremaid faile ja/või
juba omab seadmeid, mis neid kaarte kasutavad (kaamerad, diktofonid
jms), on otstarbekam osta eraldi kaardilugeja ja võib-olla ka
(lisa)mälukaart. Viimasel ajal on hakatud tootma ka
multifunktsionaalseid seadmeid, kus on mälupulgaga ühendatud
näiteks MP3-mängija või käekell või pisike digikaamera. Mõnel
mälupulgal on lisaks ka diktofon ja/või FM-raadio. Hinna poolest on
sellised hübriidseadmed üldiselt samas suurusjärgus kallimate USB
mälupulkadega, olles samas odavamad, kui osta sama funktsiooniga
eraldi seadmed. Seega saab nüüd soovi korral kanda kahe seadme
asemel kaasas ainult ühte. Hinnapoolest jäävad 1GB suurused
mälupulgad 500-600krooni piiresse.
3. Magnetlint seade
3.1 Ajalugu
Magnetlint(magnetic
tape)
võeti kasutusele aastast 1951 Mauchly-Eckerti Univac I ( UNIVersal Automatic Computer I)
jaoks.
3.2 Ehitus
Välimuselt
magnetofonile sarnanev seade, mis võimaldab andmeid magnetlindile
kirjutada ja neid sealt lugeda. Andmemahud algavad sadadest
kilobaitidest ja ulatuvad kuni terabaitideni. Erinevatel salvestitel
on töökiirused erinevad, kiiremad suudavad edastada kuni 20MB
sekundis. Magnetlint ise koosneb polümeersest põhimikust ja sellele kantud magneetuvast kihist e. töökihist. Põhimikumaterjalina
kasutatakse polüetüleenteraftalaati ja polüestreid. Töökiht on
magneetuva materjali pisiosakesi sisaldav lakitaoline sideainekiht,
mis kantakse põhimikule. Sideainetena leiavad kasutamist
polüesterpolüuretaanid, mis on mehhaaniliselt vastupidavad ja
keemiliselt küllaltki stabiilsed. Töökihtide täpne koostis on
reeglina tootjate poolt salastatud. Lisaks sideainele ja
magnetosakestele sisaldab töökiht mitmesuguseid lisandaineid.
3.3 Kasutusala, kasutusmugavus, hinnaklass
Lindiajamite
puuduseks on see, et need on järjestikpöördusega, st vajaliku
andebloki lugemiseks tuleb läbi lugeda ka kõik eelnevad
andmeblokid. Seetõttu on magnetsalvestid liiga aeglased kasutamiseks
üldotstarbelise mäluseadmena, küll aga on see kõige odavam andmekandja ja sobib suurepäraselt just varukoopiate tegemiseks.
Magnetlint seadmete puuduseks on aga tema kõrge hind.
4. Disketiseade
4.1 Ajalugu
Esimese
disketi ( floppy disk
ehk pehme ketas) leiutas IBM 1967aastal. Esimene dikett oli 8
tolline. 1978 aastal tutuvstas Apple Computer ketast II (disk
II)
mis mahutas 5-10MB. 1980 aastal juba tutvustas Sony 3.5 tollist
ketast, mis mahutas tollal 875KB andmeid. Läbi aegade muudeti
erinevate ketaste mahutuvust, kuid siiski tänapäeva standardiks on
jäänud 3.5 tolline ketas, mis mahutab andeid 1.44 MB ulatuses.
4.2 Ehitus
Disketiseadmel
on kolm sensorit: kirjutamiskaitse sensor , ketta olemasolu kontroll
ja raja 00 sensor. Raja 00 sensor on ketta serva kontrolliks.
Kettaseadme magnetilisel peal on ferriitsüdamik, mille keskel asub
lugemis-kirjutamispea ja kustutus pea selle mõlemal küljel.
Kustutuspea kustutab ära väikese osa alast mõlemalt poolt uut
rada, et vältida vanadest andmeradadest põhjustatuna interferentsi
tekkimist. Andmebitid salvestatakse magnetilise pöördjärjestusena
(inversion)
magnetiliselt polariseeritud väljadena, kus pöördjärjestuse
intervall on 2 kuni 4 miksosekundit. Lugemissignaal liigub peak detectorisse, kus see töödeldakse disketiseadme elektroonika poolt
kahendisgnaaliks ning seejärel saadetakse signaal edasi arvutisse.
4.3 Kasutusala, kasutusmugavus, hinnaklass
Tänapäeval
diketid enam oluliselt ei õigusta ennast, kuna 1.44MB ei rahulda
meie soove ja kasutusmugavuse poolest on USB mälupulgad isegi
mugavamad. Samuti ei toeta enam enamus sülearvuteid ja uuemad
lauaarvutid disketi seadet, mistõttu ei saa diskette nendega
kasutada. Hinnapoolest oli aastaid tagasi diskett kõige odavim
andekandja oma mahu juures, kuid nüüdseks on juba CD plaadid selle
hinnapiiri murdnud. Joonis 2: Disketiseade
5. Magnet-optiline ketas
5.1 Ehitus
MO-ketas
meenutab tavalist 3,5-tollist disketti, olles sellest umbes kaks
korda paksem, muudelt mõõtmetelt aga sama. Ta mahutab standardselt
128MB (1X), 230MB (2X), 540MB (5X) and 640MB (5X) . MO-ketta
lugemiseks vajalik seade mahub arvutis samasse avasse, kuhu sama suur
disketiseadegi. Toodetakse ka õhemaid MO-kettaseadmeid, mis sobivad
Notebook'ide korpusesse. Levinud on ka välised seadmed, mida on
lihtne tõsta ühe arvuti küljest teise juurde. Toodetakse ka 5,25”
kettaid vahemikus 650 MB (1X) kuni 9,1 GB (14X)
Tavalisele
kõvakettale või disketile andmete salvestamine toimub magnetvälja
abil. Andmete salvestamiseks kuumutatakse laseriga vastavat punkti
kettal kuni materjali Curie punktini (MO ketta puhul umbes 200
kraadi), millest kõrgemal temperatuuril on materjal vastuvõtlik
välisele magnetväljale ja seejärel muudab magnet selle punkti
polaarsust. Pärast jahtumist punkti magneetumus enam ei muutu kuni
salvestusprotsessi kordumiseni. Sellisel viisil salvestatud andmete
säilivus on parem kui tavalise disketi korral, kus väikese magneti sattumine ketta juurde viib juba andmete riknemiseni. Ketta suur
mahutavus on saavutatud laserikiire täpse suunamisega, ühe
andmebiti salvestamiseks kasutatava ala läbimõõt on vaid üks
mikron.
5.2 Andmete lugemine
Toimub
ainult laserikiire abil, ilma magneti osavõtuta. Selleks kasutatakse Kerri efekti, mis seisneb polarisatsioonitüübi muutumises valguse
peegeldumisel magnetiseeritud alalt. Lugemiseks suunatakse punktile
nõrgem laserkiir, mis peegeldub kettalt tagasi. Peegeldunud kiire
polaarsus sõltub loetava punkti magneetumusest ja näitab vastava
biti väärtust.
5.3 Kasutusala ja kasutusmugavus
Andmete
säilitamine MO-ketastel on mugav. Kettalt lugemine on praktiliselt
sama kiire kui kõvaketta korral, kirjutamine umbes kolm- neli korda aeglasem . MO-kettaga saab andmeid vahetada ka erinevat tüüpi
arvutite, näiteks PC ja Mac'i vahel. Magnetoptilised kettad on oma olemuselt töökindlamad tavalistest kettaseadmetest: seadme rike ei
too siin tavaliselt kaasa andmete või andmekandja kahjustamist.
6. CD-ROM
CD-ROM
(Compact
Disk- Read Only Memory )
6.1 Ajalugu
CD
plaat leiutati 1980. aastatel Sony ja Philipsi ühistööna.
Laiatarbe kasutusse jõudis see 1982 aastal kus kasutati seda
eelkõige kvaliteetse muusika talletamiseks.
6.2 Ehitus
6.2.1 CD-R plaat
CD-R
on ühekordselt kirjutatav WORM (write
once/read many) formaati plaat, mille ketta diameeter on 120mm paksusega 1,2mm. Plaat
on kaetud kolme kihiga . Kõige keskmine on puhas
polükarbonaatplastmass, mille peal on õhuke alumiiniumi kiht. Kõige
peal on lakikiht, mis peaks kaitsma ketta pinda kriimustuste ja tolmu
eest. Ketta valmistamisel kaetakse polükarbonaatplastmass miljonite
väikeste täketega. Polükarbonaatplastmass valatakse kettale
spiraalsete radadena, alustades plaadi keskelt ja liikudes
väljapoole. Seejärel kaetakse ketas õhukese alumiiniumi kihiga. CD
plaat mahutab andmeid ligi 700MB
6.2.2 CD-RW plaat
(rewriteable
ehk ümberkirjutatav)plaat on samade mõõtmetega kui CD-R, kuid see
on loodud materjalist millel on võime temperatuuri mõjul oma
läbipaistvust muuta.
6.2.3 CD kirjutaja
CD
kirjutajal on samasugune liikuv laserpea komplekt kui CD plaadi
lugejalgi. Kuid standardsele lugemislaserile on lisandunud
kirjutamislaser. Kirjutamislaser on võimsam kui lugemislaser,
mistõttu mõjub see CD plaadile teisiti. Andmete salvestamiseks
kirjutaja lülitab kirjutamislaserit sisse ja välja sünkroonis 1 ja
0. Laser tumendab materjali et kodeerida 0 ja jätab selle
läbipaistvaks et kodeerida 1. CD plaati on võimalik irjutada
suurema kiirusega kui maha lugeda. Selleks on muudetud kirjutuslaseri
süsteem kiiremini toimivaks, samas tagatakse ka parem ühendus
arvuti ja kirjutaja vahel. CD-RW kirjutamine erineb selle poolest, et
muutes laseri võimsust kirjutamise ajal, siis materjal mingi
temperatuurini kuumutamisel kas jahtub läbipaistvaks, või siis
mingi teise temperatuurini kuumutamisel jahtub uduseks, mitte
läbipaistvaks pinnaks.
6.3 Kasutusala ja kasutusmugavus
CD
plaatidele salvestamine on saanud populaarseks just tänu
muusikatööstusele. Enam ei pea ostma uusi muusikaplaate, vaid neid
saab kirjutada ise, mis tuleb kordades odavam kui see osta. Peale muusika saab neile veel salvestada mänge, programme ,
presentatsioone, tarkvara ja muudki. CD plaat on väga mugav
andmesäilitamis vahend. Joonis 3: CD-ROM
7. DVD
DVD( digital versatile disk)
7.1 Ajalugu
DVD
standard loodi välja suurfirmade poolt aastal 1995, mis oli eelkõige
mõeldud just filmtööstuse jaoks. Esimene kommertseesmärgil loodud
DVD-18 ketas lasti müüki esmakordselt 1999 aastal.
7.2 Ehitus
7.2.1 DVD-plaat
Mõõtmetelt
on DVD plaat sama mis CD plaat. DVD ketas mahutab 4,7;8,5;9,4 või
17GB andeid, vastavalt sellele kas siis tegu on ühepoolse
ühekihilise, ühepoolse kahekihilise, kahepoolse ühekilihile või
siis kahepoolse kahekihilise plaadiga. Salvestamine plaadile toimub
CD kirjutajaga samal põhimõttel. Andmed salvestatakse plaadile
lohukeste näol. Samuti toimub informatsiooni lugemine laseri näol.
Suurem salvestus suurus ongi saavutatud radade vahelise kauguse
vähendamisega 0,74 mikronini, CD plaadil oli see aga 1,6mikronit.
Samuti on lohukesed kuhu andmed salvestatakse väiksemad, mistõttu
mahub ühele rajale rohkem lohukesi. DVD standard lubab andmeid
salvestada mitmele kihile .
7.2.2 DVD-kirjutaja
DVD
kirjutaja on välimuselt ja ka ehituselt väga sarnane tavalisele CD
kirjutajale ja esmapilgul on neil raske vahet teha. Andmesalvestuse
poolest erineb DVD kirjutaja CD kirjutajast sellepoolest, et DVD
puhul on laseri lainepikkus vähendatud 635 või 650 nanomeetrini,
mis jääb punase valguse spektrialasse, CD kirjutaja laseril on see
aga 780 nanomeetrit. Mõned DVD kirjutajad võimaldavad kirjutada
kahekihilistele plaatidele, mis on saavutatud laseri fokuseerimisega
eraldi mõlemale kihile.
Samuti
on DVD-kirjutaja/lugeja laserisüsteem palju keerulisem ka seetõttu,
et peab suutma lugeda ja kirjutada nii DVD kui ka CD plaate .
7.3 Kasutusala, kasutusmugavus ja hinnaklass
DVD-d
on eelkõige loodud just filmitööstusele, mistõttu kasutatakse
neid plaate just kvaliteetsete filmide salvestamiseks. Hinnasuhe dvd
plaatidel on üsna madal, st väikse hinna eest saab mahutada palju
andmeid, ja ka kirjutaja hind jääb juba alla 1000 krooni.
Joonis 4: DVD
8.
Kõvaketas
HDD( hard disk drive )
ehk kõvaketta seade
8.1 Ajalugu
Esimene
kõvaketas loodi 1956 aastal IBM poolt, mis kandis nime 305RAMAC. See
koosnes 50st 24 tollise läbimõõduga kettast ja oli võimeline
salvestama kuni 5MB andmeid. Edasine kõvaketaste areng on olnud väga
kiire ja juba tänapäeval mahutavad kõvakettad andmeid kuni 300GB
ja rohkemgi .
8.2 Ehitus
Kõvaketast
kasutatakse tänapäeval eelkõige arvutisisese
andmesalvestusseadmena, kuid neid toodetakse ka arvutiväliseid.
Kasutades välist lisaboksi ( external enclosure) saab tavalise
kõvaketta muuda arvutiväliseks. Lisaboksi saab arvutiga ühendada
USB pordi kaudu. Kuna kõvaketta enda ehitus on väga keeruline, siis
toon siin kohal välja ainult lühikese ülevaate kõvaketta
tööpõhimõttest. Andmed salvestatakse kõvaketta plaatidele
sarnaselt lint - ja disketiseadmetele. Ketta pinda käsitletakse kui
puntkide hulka, milles iga üksik magnetilise polarisatsiooni element
muudetakse kas „1“ks või „0“ks. Kõvaketas ise koosneb
mitmest üksteise otsa asetatud plaatidest, mille vahel on lugemis ja
kirjutamispead. Plaate ajab ringi nende ühise võlli sees olev
mootor. Lugemis ja kirjutamispeade liigutamiseks kasutatakse
akuraatorit.
8.3 Kasutusala ja kasutusmugavus
Kaasaskantava
andesalvestusseadmena on kõvaketas just hea tema
andesalvestuskiiruse ja suure mahutuvuse poolest. Kaasaskantaval
kõvakettal on aga see viga, et teda peab hoolega transportima, kuna
tal on palju liikuvaid osi, mis kukkumise ja põrutamise tagajärjel
kahjustuda võivad. Joonis 5: Kõvaketas
9. Kokkuvõte
Lisaks
selles kursusetöös loetletud andmesalvestusseadmetele on ka veel
hulk teisigi, millest siin juttu ei olnud ning seda sel lihtsal
põhjusel, et need andmesalvestusseadmed pole tänapäeval leidnud
eriti laialdlast kasutust . Näiteks zip drive, mis on ehituselt ja
suuruselt sarnane disketiseadmele, kuid mahutab andmeid kuni 94MB.
Lisaks veel erinevad magnet optilisel põhimõttel töötavad
seadmed(Limdow, OSD, Fluorestsents ketas).
Millist
andmesalvestusseadet valida, oleneb eelkõige sellest, kui palju on
plaanis infot salvestada, kui tihti seda infot vahetada ja muidugi ka
nii hinnast kui ka kasutusmugavusest. Tavakasutajale on kõige
mugavamaks andmesalvestusseadmeks kindlasti USB pulk ja väline
kõvaketas (ühendub USB pordi kaudu), sest USB port on olemas
kõikidel uuematel arvutitel. Samas loob palju eeliseid juurde see,
et USB pulga ja välise kõvaketta tunneb uuem Windowsi operatsiooni
süsteem ise ära, ja loob juurde uue ketta, kuhu saab andmeid
kopeerida ja kustutada nagu kõvakettalgi. USB pulga eelis kõvaketta
ees on see, et sellel pole liikuvaid osi ja ta on palju väiksem -
seega kergem ja ohutum transportida. Teised andesalvestusseadmed
nõuavad aga eelnevat installeerimist.
Uurisin eelnevalt erinevate andmesalvestusseadmete ja -kandjate hinna ja mahu
suhet. Sellest selgus, et kõige odavama hinna ja andmesalvestusmahu
suhe tuleb, kui hankida omale DVD kirjutaja ja siis sellele vastavalt
vajadusele DVD toorikuid osta. Siinkohal lisan, et hinna ja mahu suhe
oleneb eelkõige sellest andmesalvestushulgast, mida on plaanis
salvestada. Näiteks pole ju mõtet osta 100GB suurust kõvaketast,
mille hind jääb 2000krooni piiridesse , kui plaanis on salvestada
ainult kuni 128MB. Viimasel juhul tuleb 128 MB suurune mälupulk
odavam soetada (175krooni)
10. Kasutatud kirjandus
1.
Haviko, R, Salvestusseadmete e-õppematerjal. http://www.cs.tpu.ee/osakond/opilaste_tood/bakalaureuse_ja_diplomitood/2002/Rain_Haviko/Rain_Haviko_Diplomi_Too.pdf [12.04.06]
2. Brown , G, How Floppy Disk Work , http://www.howstuffworks.com/floppy-disk-drive.ht m [12.04.06]
3. Brain , M, How Hard Disk Work, http://www.howstuffworks.com/hard-disk.ht m [24.04.06]
4. Riistvara .ee, http://www.riistvara.ee/index.php?go=abc&id=23&link=1[24.04.06 ]
5.
External Storage devices in UK market , http://homepage.ntlworld.com/allcam/filestorage.html [26.04.06]
6.
Hard disk drive history, http://www.fortunecity.com/marina/reach/435/storage.html [10.04.06]
7.
Magnetic tape- Wikipedia, the free encyclopedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_tape#History [22.04.06]
8. Baaskursus , http://www.htg.tartu.ee/if/BaaskS/tootlus.ht m [22.04.06]
9.
Sorin G, Stan. The CD-ROM drive. Kluwer Academic Publisher. London,
1998, 14lk.
10.
Ordi.ee, http://www.ordi.ee/hinnakiri.xls [30.04.06]
Kõik kommentaarid