UNIVERZITET U BEOGRADU FAKULTET SPORTA I …informatika/Materijal_inf/Predavanja_inf/mat_6... · univerzitet u beogradu fakultet sporta i fiziČkog vaspitanja 1 seminarski rad iz

UNIVERZITET U BEOGRADU

FAKULTET SPORTA I FIZIČKOG VASPITANJA

1

SEMINARSKI RAD

IZ PREDMETA »INFORMATIKA«

NAZIV SEMINARSKOG RADA: »UREĐAJI ZA ČUVANJE (SKLADIŠTENJE) PODATAKA«

Student: Ivan (Slobodan) Papić Ocena: 5 6 7 8 9 10

Broj indeksa: 36/2005



2

»UREĐAJI ZA ČUVANJE (SKLADIŠTENJE) PODATAKA«

»STORAGE DEVICES«

Ivan (Slobodan) Papić, broj indeksa 36/2005


BLAGOJA PAROVIĆA 156

Sažetak: U seminarskom radu opisao sam uređaje za skladištenje podataka, njihove osnovne karakteristike, zatim sam uporedio uređaje prema kapacitetu, brzini, i ceni i naveo vodeće svetske proizvođače i njihove najsavremenije uređaje za čuvanje podataka. KLJUČNE REČI: DISKETA, ZIP DISK, MAGNETNA TRAKA, CDROM, DVD, INTERNI I EKSTERNI ČVRSTI (HARD) DISK, FLASH MEMORIJE, MEMORIJSKE KARTICE.

I UVOD

Najveći nedostatak RAM memorije jeste nepostojanost, odnosno gubljenje uskladištenih podataka. Kada se računar isključi, ili dodje do nestanka električne energije, čitav sadržaj RAM-a je nepovratno izgubljen, što tu memoriju čini nepogodnom za dugoročno skladištenje podataka i programa. To je i osnovni razlog razvoja memorija na bazi magnetnih materijala. Pre izuma poluprovodljivih memorija i njihovog trijunfalnog pohoda u obliku memorijskih čipova, čak je i RAM memorija bila konstruisana u obliku magnetnih ploča. Kasnije su te ploče zamenjene mrežom feromagnetnih prstenova, kroz koji su prolazili provodnici za upis, odnosno za čitanje sadržaja memorije. MAGNETNI memorijski uređaji za čuvanje podataka su Disketa (Floppy disk), Zip disk, Magnetna traka i Hard disk. Pored magnetnih, postoje i OPTIČKI uređaji, a to su CD ROM, CD-R, CD-RW, DVD. Postoje i MAGNETNO-OPTIČKI (MO) uređaji i ELEKTRONSKI uređaji u koje spada Flash memorija, CompactFlash i SmartMedia, Sony MemorySticks, IBM Microdrive, iomega clik i MultiMedia Cards.

II OSNOVNE KARAKTERISTIKE

1. DISKETA (FLOPPY DISK)

Disketa predstavlja osnovu svakog skladišta podataka zasnovanog na principu magneta. Oni su presvučeni materijalom koji reaguje na magnetno polje, tako da omogućavaju upis podataka. Prvobitni flopi diskovi PC-a su bili fizički veći u odnosu na one koji se koriste danas (5 ¼ inča, umesto 3 ½ inča), ali i pored toga su mogli da prime samo mali deo kapaciteta današnjih uređaja. Disk je fleksibilan, pa odatle potiče naziv flopi. Osovina disk uređaja prihvata disketu kroz veliki centralni otvor. Glava za čitanje klizi nad površinom diska dok se pomera prema centru, ili od njega, duž duguljastog otvora koji se moze videti na dnu omota. Podaci se na disketu upisuju preko staza i sektora, na isti način kao i kod hard diska.

Prvobitni flopi diskovi su mogli čitati i pisati podatke samo na jednu stranu diskete, tako da nisu efikasno koristili raspolozivu površinu (kapacitet max 160 KB). Danas se koriste diskete prečnika 3 ½ inča, sa mnogo boljom zaštitom u plastičnom omotu, uz metalni poklopac preko otvora za kontakt glave i osetljive površine. Sadrže i metalnu glavčicu, tako da se uređaj može prihvatati i okretati znatno preciznije. Kapacitet današnje diskete (3 ½ inča) je720 KB, ili 1,44 MB podataka. Jednostavnom izmenom načina upisa podataka Microsoft i IBM su omogućili povećanje kapaciteta na 2 MB pri čemu se još uvek koriste standardne diskete i uređaji. Nekoliko proizvođača se pojavilo sa još većom gustinom zapisa na standardnim disketama (do 2,88 MB), za koje je poteban poseban disk uređaj i zbog toga nije bio prihvaćen od strane kupaca.



3

Flopi diskovi se na matičnu ploču priključuju pomoću 34-žilnog trakastog kabla.Moguće je povezati jedan, ili dva flopi diska, a fizički način povezivana određuje koji će od njih biti drajv A:, ili B:,

Slika 1. Delovi diskete Slika 2. Disketa (3 ½ inča) Slika 3. Floppy drive

2. ZIP DISK

Najpopularnija tehnologija koja podseća na flopi disk do sada je Zip drive firme Iomega. Ovaj uređaj je samo nešto malo veći od klasičnog flopi diska od 3 ½ inča, a uobičajni kapaciteti su 100 MB i 250 MB. Zip disk koristi napredniji način pozicioniranja glave u odnosu na flopy disk, i takav način se koristi i kod hard diska. Zip drive moze čitati i pisati isključivo Zip diskete. Zip diskovi se javljaju u internom, ili eksternom obliku sa SCSI interfejsom za PC i za MAC računare kao eksterni modeli koji se priključuju na USB, ili paralelni port, ili kao interni modeli koji se priključuju na IDE sabirnicu PC-a.

Brzina Zip drajva je, kratko rečeno, očekivana: daleko je sporiji od hard diska, ali je njegovo vreme pristupa od 29ms i brzina prenosa od 1, 25 MB/s sasvim približna CD-ROM drajvu. Ako se, međutim, uporedi sa nekim drugim beck-up uređajem slične cene (npr. strimerom), videće se da je brzina fantastična. Loše osobine Zip diska su: izuzetna osetljivost na aerozagadjenja i duvanski dim, ne sme biti u blizini uređaja koji generišu neko elektromagnetno polje i mora da se čuva na normalnoj temperaturi (10 do 20 stepeni). Zip disk predstavlja alternativu za prenos manje količine sa jednog PC-a na drugi kada LAN nije dostupan.

Slika 4. Zip drive Slika 5. Zip disk



4

3. MAGNETNA TRAKA

Tape Drive je, pored flopi i hard diska, jedino izmenjivo skladište koje se koristi na PC-u od samog početka. Nekoliko najranijih PC modela je koristilo audio kasetofone za smeštaj podataka. Audio kasetofoni su veoma brzo zamenjeni uređajima specijalno dizajniranim za zapis digitalnih podataka, koji su radili mnogo bolje. Novi uređaji su koristili drugačiji sistem kodiranja podataka, tako što su informaciju upisivali u obliku namagnetisanog regiona na traci. Podatak je očitavan dok je traka prolazila iznad dlave za čitanje. Ovi uređaji su prošli kroz nekoliko generacija poboljšanja, sve do digitalne audio trake (DAT), širine 4mm u DDS (Digital Data Stories) uređajima, koji danas predstavljaju standard. Ove uređaje danas pravi veliki broj firmi, uključujući Seagate i Hewlett-Packard , pri čemu kapacitet jedne trake (ketridža) dostiže 40 GB.

Magnetna traka predstavlja sekvencijalni uređaj (sekvencijalni pristup podataka-traka se mora podpuno premotati od početka kotura, ili kasete sve do mesta gde je usnimljen željeni podatak; ukoliko je potrebno upisati nešto na traku, ponovo sledi premotavanje čitavog dela koji je ranije nasnimljen, pre nego što se počne upis novih podataka), tako da je najpogodnija kada je potrebno učitati, ili upisati veliku količinu informacija odjednom,bez potrebe za čestim ponovnim pristupom. Kreiranje rezervne kopije hard diska (back-up) predstavlja tipičan primer. Ukoliko su kontrolor trake, jedinica trake i PC ispravno podešeni, tok podataka je neprekidan, odnosno podaci idu u »toku« (stream) sa hard diska na traku, bez potrebe za zaustavljanjem trake sve do kraja prenosa.

Radne karakteristike jedinica trake su veoma različite, tako da je i softver koji ih pokreće sasvim drugačiji u odnosu na onaj koji je nameljen hard diskovima. U poslednje vreme se pojavljuju i proizvodi sa upravljačkim programima drajvera (softverom koji upravlja komunikacijom sa jedinicom trake) koji emuliraju diskovi. Najveće PC konfiguracije, sa diskovima od po nekoliko desetina gigabajta, najčešće su korisnici arhiva na trakama. Ovi sistemi poseduju više ketridža i jedan, ili nekoliko pogonskih uređaja, zajedno sa uređajem za automatsko postavljanje trake u uređaj i njeno vađenje. Pomoću ovih uređaja je moguće uskladištiti nekoliko terabajta (hiljada gigabajta) podataka. Realno, danas postoji malo alternativnih rešenja za skladištenje ovolike količine podataka.

Slika 7. Magnetna traka

Slika 6. Magnetna traka (Jedinica) Slika 8. VHS i Audio trake



5

4. HARD DISK Hard (čvrsti) diskovi podsećaju na svoje »rođake«, osim što su (naravno) sami diskovi čvršći. Diskovi se

nazivaju i ploče (platters), a načinjeni su od aluminijuma, ili stakla. Hard diskovi su najizrazitiji predstavnici primarnih uređaja za skladištenje podataka. Oni su znatno deblji u odnosu na flopi, ali je debljina magnetnog sloja slična. Postoje hard diskovi sa samo jednom pločom; drugi poseduju vise ploča, koje su montirane na istu osovinu, tako da se zajedno okreću. Standardni hard diskovi su fiksni i ne omogućavaju izmenu medija za smeštaj podataka (INTERNI). Međutim, pored standardnih, postoje i izmenljivi hard diskovi koji se veoma lako mogu premeštati sa kompjutera na kompjuter. Ukoliko se oni modifikuju tako da medij za smeštaj podataka (magnetni disk) bude smešten u posebno kućište, a glave za upis/čitanje podataka, kao osnovni mehanički sklop, u poseban uređaj (drajv), dobićemo prototip potpuno izmenljivog (EKSTERNOG) hard diska.

Prvobitni hard diskovi PC računara su bili čudne naprave sastavljene iz dva dela. Sam disk, zajedno sa pričvršćenom štampanom pločom, bio je smešten u svoje ležište u kućištu računara. Oni su se označavali skraćenicom koja je vezana za tehniku kodiranja podataka, konkretno MFM (Modified Frequency Modulation – izmenjena frekventna modulacija. Ista tehnologija se danas koristi za flopi diskove. Naredna generacija PC diskova je koristila poboljšanu verziju kodiranja pod oznakom RLL (Run-Lenght-Limited) i koristila je posebne kontrolere. Iako su i posle ove generacije postignuta određena poboljšanja u oblasti kodiranja podataka, skoro svi savremeni hard diskovi koriste neku verziju RLL kodiranja. Nakon MFM i RLL, pojavili su se i hard diskovi ESDI (Enhanced Small Device Interface) i SCSI (Small Computer System Interface). ESDI interfejs podseća na MFM i RLL, ali donosi i neka poboljšanja koja omogućavaju veći kapacitet i brzinu. ESDI interfejs je bio popularan jedno vreme, ali je brzo nestao sa pojavom IDE (Integrated Device Electronics) diskova na tržištu. Ovaj trend je čak i ubrzan kad se pojavio EIDE (Enhanced Integrated Device Electronics) standard. Elektronika kontrolera je kod ovih diskova premeštena sa dodatne kartice na karticu koja je bila locirana na samom disku. Postoje još i ATA, ATAPI i drugi interfejsi.

Slika 9. EIDE RTX10 DISK (interfejs)



6

4.1. INTERNI HARD DISK

Interni hard disk je fiksiran u kučištu PC računara i nije moguće izmenjivati medije za smeštaj podataka. Veoma je zastupljen kod korisnika.

Kapacitet: Današnji interni hard diskovi imaju najmanje 20 GB prostora, a to je je oko četiri puta više nego što vam je potrebno za smeštanje operativnog sistema, aplikacija, poruka e-poste i dokumenata skupljenih tokom godina. Na preostalih 15 GB može da se smesti oko 12 000 kvalitetnih digitalnih fotografija rezolucije tri megapiksela ili 3750 četvorominutnih MP3 pesama kodiranih pri brzinama od 128kb/s. Kapacitet je važan grafičkim dizajnerima i korisnicima koji se bave obradom (ili skladištenjem) video zapisa. Ako želite veliki kapacitet, setite se da u računarima ima mesta za dva hard diska. Nećete uštedeti novac ako, recimo, nabavite dva diska 80GB umesto jednog od 160GB.

Brzina rotacije: Interni diskovi najčešće rotiraju brzinom od 5400 ili 7200 obrtaja u minuti. Diskovi brzine 7200 o/min obično (ali ne uvek) brže prenose podatke. Primera radi, Maxtorov disk DiamondMax D540 kapaciteta 80GB i brzine 5400 o/min kopirao datoteku velicine 1.2GB za 33 procenta brže od Seagateovog modela Barrakuda ATA IV kapaciteta 80GB i brzine 7200o/min. Ponekad i drugi činioci utiču na performanse (npr, algoritmi za prenošenje podataka).

Slika 10. Interni hard disk (delovi) Slika 11. Interni hard disk

4.2. EKSTERNI HARD DISK

Eksterni, ili izmenljivi hard disk moze koristiti bilo koji IDE, ili SCSI hard disk, koji se (nakon isključenja PC-a) vadi i postavlja na drugi PC, ili se odlaže na neko sigurno mesto. Dodavanje posebnog ležišta za izmenljive diskove predstavlja mnogo bolje rešenje. Ovo ležište jednostavno predstavlja kutiju koja se postavlja u jedan od otvora namenjenih flopi disku. Kutija je otvorena sa prednje strane, radi umetanja odgovarajućeg diska. Ležište se unutar PC-a povezuje sa izvorom napajanja i IDE kanalom, ili SCSi host adapterom. Postoji i alternativni pristup čitavom problemu: napraviti podsistem hard diska koji se priključuje na računar pomoću paralelnog porta. Pristup je sasvim izvodljiv , ali su mu performanse lošije u odnosu na disk priključen direktno na U/I sabirnicu PC-a pomoću IDE kanala, ili SCSI adaptera. Najnoviji tipovi eksternih (izmenljivih) hard diskova se na PC povezuje pomoću USB-a ili, IEEE 1394 (FireWire) porta. Brzina USB porta je takva da se, u suštini, ne može porediti sa direktnim spajanjem hard diska na SCSI ili EIDE, dok je IEEE 1394 dovoljno brz. Ostale performanse (kapacitet,...) su slične kao i kod internih hard diskova.



7

Slika 12. Eksterni hard disk (USB port 2.0) Slika13. SmartDisk Cross-Fire

5. CD – ROM

CD ROM (Compact Disk Read only Memory) predstavlja najrasprostranjeniji optički uređaj za skladištenje podataka na PC-u. Uglavnom se koriste kao sekundarni uređaji za skladištenje podataka, mada mogu biti i primarni. Kao što mu samo ime kaze, reč je o uređaju koji može samo čitati podatke. Diskovi za ovaj uređaj se nabavljaju sa već nasnimljenim sadržajem, koji se ne može menjati. CD ROM, međutim, ne predstavlja i jedini optički uređaj namenjen PC-u. Postoje i verzije koje dozvoljavaju jednokratni upis na CD (recordable) CD-R i verzije za višestruko nasnimavanje podataka na jedan disk (rewritable) CD-RW.

Kapacitet: Jedan disk moze uskladištiti od 650 MB do 800 MB. Veliki kapacitet je osnovni razlog za brzu popularizaciju CD ROM uređaja, koji mogu uspešno »parirati« sve glomaznijim i sve bržim programima.

Očitavanje: Očitavanje podataka sa CD-ova je bazirano na optičkim principima, a obavlja se u takozvanim čitačima, pomoću specijalnih optičkih komponenata. Podaci su na disku predstavljeni u obliku udubljenja (namernih površinskih oštećenja), tako da se svaki prelaz sa udubljenja na neoštećeni deo i obratno tretira kao binarna jedinica, dok se neoštećeni deo dužine 300 nm tretira kao binarna nula.

Veličina i povezivanje: CD ROM uređaji mogu biti konstruisani na različite načine, ali su najčešći oni koji su smešteni u 5,25 inčne otvore na PC kućištu. Povezivanje uređaja sa računarom se realizuje na jedan od 4 uobičajna načina: SCSI, IDE, vezom karakterističnom za pojedinog proizvođača (obično pomoću zvučne kartice), ili ATAPI. ATAPI (AT Attachment Packet Interface) se javlja u obliku posebnog skupa instrukcija za CD ROM uređaje povezane pomoću (E)IDE konektora i predstavlja proširenje ATA interfejsa. U odnosu na IDE (ATA) povezivanje, ATAPI izaziva samo softverske, a ne i hardverske promene.

Slika 14. CD-ROM



8

5.1. CD-R

Fizička struktura svakog CD-R (compact disc Recordable – CD na koji se mogu upisivati podaci) identična je industrijski odštampanim diskovima: napravljeni su od polukarbonata i prekriveni zaštitnim slojem. Međutim, na površini novoproizvedenog CD-R diska još uvek nema ududljenja, koje predstavljaju nosioce informacije. Upis podataka na takav disk se realizuje laserskim pisačem, čija snaga je znatno veća od lasera u čitačima. Brzina obrtaja laserskog zraka zavisi od pozicije lasera na disku. Staza je zaštićena posebnom slojem organske boje (na primer cijanina) koja predstavlja informacioni sloj diska, na kome će laser utisnuti korisne podatke. Sloj organske boje je jako osetljiv na ogrebotine i sunčevu svetlost, a druga strana diska još osetljivija. Utvrđeno je brojnim ispitivanjima da jednom nasnimljeni CD-R diskovi mogu sačuvati podatke više od decenije, ali praksa pokazuje da se korisnik ne sme osloniti na to. CD-R diskovi su znatno osetljiviji od industrijski odštampanih.

Slika 15. CD-R Drive

5.2. CD-RW

CD-RW (Compact Disc ReWriteable) namenjen je višestrukom upisu podataka. CD-RW disk sadrži dva dodatna sloja u odnosu na CD-R. Sloj zapisa je sastavljen od legura nekoliko metala. CD-RW koristi najveću snagu lasera kojom topi malu oblast legure u sloju zapisa. Nakon topljenja, ta oblast se stvrdnjava u novom amorfnom stanju, čija je moć refleksije znatno niza u odnosu na prvobitnu kristaklu strukturu. Ukoliko se upotrebi srednja snaga lasera, sloj će biti zagrejan do tačke koja je ispod tačke topljenja, ali je , ipak dovoljno visoka da se vrati iz amorfnog stanja u potruno kristalnu strukturu. Ovakva strategija omogućava višestruki proces upisa i brisanja sadržaja sa CD-RW medija- i do nekoliko hiljada puta. Slabije raspršivanje svetla ovako kreiranih oznaka, u odnosu na moć raspršivanja kod CD-R i rupa kod CD-ROM, predstavlja osnovni nedostatak ove tehnologije. Zbog toga se ovako kreirani uređaji ne mogu čitati u svim uređajima.

Slika 16. CD-RW Drive Slika 17. CD-RW (16-24x)



9

Na tržištu se mogu naći samo ova četiri tipa diskova (audio CD, CD-ROM, CD-R, CD-RW). Još kvalitetniji i noviji optički uređaj je DVD.

6. DVD

DVD (DigitalVersatile Disc) u suštini, ne predstavlja ništa drugo nego verziju CD-a većeg kapaciteta, mada je ta razlika imala značajnog uticaja. DVD tehnologija se, po određenim detaljima, znatno razlikuje od tehnologije CD-a, a po ostalim aspektina one su slične. DVD je, kao i CD, optički disk koji se čita pomoću lasera. Za razliku od CD lasera, DVD laser proizvodi vidljivu svetlost, i to u crvenom opsegu vidljivog spektra (635-650 nm). Pre svega, poboljšanja u metodama za korekciju grešaka su praktično omogućila sva druga poboljšanja. DVD mogu biti, za razliku od bilo koje vrste CD-a, dvostrani, čak sa dva sloja za zapis po jednoj strani.

Postoje četiri varijante DVD-a:

1. DVD-5: jednostrani, jednoslojni sa maksimalnim kapacitetom od 4.7 GB.

2. DVD-9: jednostrani, dvoslojni sa maksimslnim kapacitetom od 9.4 GB.

3. DVD-10: dvostrani, jednoslojni sa maksimalnim kapacitetom od 8.5 GB.

4. DVD-18: dvostrani, dvoslojni sa maksimalnim kapacitetom od 17 GB.

Slika 18. DVD Drive Slika 19. DVD ProDirect 2

7. MAGNETNO - OPTIČKI UREĐAJI Pored uređaja koji koriste isključivo magnetnu, ili isključivo optičku tehnologiju za smeštaj podataka (i DVD-

RAM, koji koriste obe), postoje i uređaji koji su hibrid ove dve tehnologije. To su magnetno - optički (MO) diskovi. Oni su razvijeni još pre mnogo godina, kada su se javili u obliku ploča. Visoka cena i pojava novih isto tako pouzdanih tehnologija ih je udaljila od PC tržišta. Sam medij je sličan onom koji se koristi kod CD-RW diskova, ali je MO uređaj znatno skuplji od CD-RW-a.

8. FLASH MEMORIJE Karakteristike idealne memorije su visoka gustina, trajnost očuvanja sadržaja, kratko vreme očitavanja i

upisivanja, niska potrošnja i niska cena. Klasične tehnologije izrade memorija mogu da objedine više ili manje ovih karakteristika, za razliku od FLASH memorija koje obuhvataju sve njih.

INTEL je 1988. predstavio ETOX FLASH memorije koje karakterišu velika gustina u izradi, trajnost zapisa, kratko vreme upis/čitanje, niska potrošnja i niska cena. Velike serije, ušteda u prostoru i materijalu i dalji porast potražnje dodatno snižavaju cenu ovih memorija. FLASH memorije se mogu reprogramirati u samom sistemu tako da je već to dovoljno da se ROM memorije zamene FLASH memorijama. FLASH memorije odlikuje trajan zapis i upotreba samo jednog tranzistora po bitu informacije. FLASH memorije se reprogramiraju u samom sistemu što ih čini znatno lakšim za korišćenje. Tehnologija FLASH memorija je takva da obezbeđuje izradu ćelije koja je za trideset procenata manja od odgovarajuće ćelije DRAM-a. U konkretnim aplikacijama FLASH memorija obezbeđuje



10

bolje performanse i veću fleksibilnost u radu od ROM-a i EPROM-a, dok u odnosu na baterijski podržan RAM i EEPROM ima veću gustinu i bolji odnos cena/performanse. Nepotrebnost osvežavanja sadržaja i niska potrošnja ih čine adekvatnom zamenom za DRAM u mnogim aplikacijama. FLASH imaju tu osobinu da se reprogramiraju u samom sistemu. To nas lišava ugradnje podnožja, vađenje memorije i vraćanje, pri čemu može da se ošteti neki od pinova, a može nam se desiti i da čip stavimo naopako u podnožje. FLASH memorije se mogu reprogramirati i do 100 000 puta po bloku, što zadovoljava sve potrebe. Na primer, kod programa jednog mikroprocesorskog sistema se menja oko 100 puta u roku od 20 godina ( koliko se pretpostavlja da mu j e životni vek ). Ako su u pitanju tabele, taj broj raste do 1000 izmena za životni vek. Upotreba u PC-ima je najzahtevnija - oko 5000 ciklusa izmane za 20 godina. Novu dimenziju FLASH memorijama daje upotreba u PC BIOS-ima, drajverima za hard diskove i mobilnim telefonima. Nove generacije portabl kompjutera zahtevaju optimalnu kombinaciju performansi, veličine, težine, niske potrošnje i otpornosti na šokove. Implementirane u memorijske kartice, solid stejt diskove ili jednostavno, na nivou komponenti FLASH memorije unapređuju celu novu generaciju prenosnih kompjutera.

8.1 Implementacija FLASH memorija

U solid stejt kompjuterima kombinacija “DRAM + magnetni hard disk” je zamenjena kombinacijom “FLASH memorija + SRAM”. Ključna prednost ove arhitekture je u osobini eXecute-In-Place (EIP) i brzini ispod 60ns. U ovom sistemu procesor direktno čita programske instrukcije smeštene u FLASH memoriji. Rezultat se upisuje takođe u FLASH memoriju. Česte operacije izračunavanja koje zahtevaju brz pristup memoriji i mogućnojt izmene bajt-po-bajt mogu da koriste SRAM velike brzine. Neke od sistemskih DRAM memorija se mogu zameniti jeftinim FLASH memorijama dok se manji delovi mogu zameniti SRAM-ovima. Ovom metodom se postiže veća efikasnost u skladištenju podataka gde se postiže odnos i do 2:1.

Slika 20. Flash memorija Slika 21. Flash memorija sa MP3 plejerom

9. MEMORIJSKE KARTICE Memorijske kartice (Memory cards) su veoma zastupljene u savremenoj tehnologiji. Memorija koja ne gubi

sadržaj isključivanjem električne energije (tzv. nonvolatile memory) jedno je od najdinamičnijih područja razvoja tehnologije proteklih godina. Korisnici o tim tipovima memorije vrlo često niti ne razmišljaju - sve dok im uređaji poput ovih ne zatrebaju u svakodnevnom radu i zabavi. Svaki PC računar danas ima memoriju ovog tipa, u kojoj je pohranjen ROM BIOS, a takva, flash memorija danas ne nudi samo read only mogućnosti, već se na nove medije mogu i zapisivati deseci megabajta podataka. Što je najvažnije, prenosni mediji za čuvanje podataka, a i sami uređaji koji se koriste za njihovo čitanje, prenosni su, maleni i laki. Koriste se kod digitalnih foto aparata, digitalnih video kamera, mobilnih telefona,... Vrste memorijskih kartica su: IBM Microdrive, Smart Media, Compact Flash, Multimedia Cards, Sony Memory Stick i iOMEGA Clik.



11

9.1 IBM Microdrive

IBM-ov Microdrive možda nije tipični predstavnik prenosne nonvolatile memorije, budući da se zapravo radi o minijaturnom tvrdom disku. Prošle je godine IBM objavio nove Microdrive uređaje većeg kapaciteta, pa je tako ova serija prenosnih medija narasla od početnih 340 MB na današnjih 1 GB maksimalnog kapaciteta. (Takođe postoji i u kapacitetu od 512 MB.) Nije bilo nimalo jednostavno "upakirati" 1 gigabajt na disk veličine novčića, a da tehnologija bude visokoučinkovita i pouzdana. Jedna od glavnih prednosti IBM Microdrivea prema drugim prijenosnim memorijskim medijima je niža cena po megabajtu skladištenja, te, naravno, mnogo veći kapacitet, budući da su ostali mediji trenutno ponuđeni u maksimalnom kapacitetu od teoretskih 256 MB, a praktičnih (na tržištu dobavljivih) 64 do 128 MB. Cijena modela od 4 GB kreće se, naime, oko šesto evra. Microdrive ima standardni CompactFlash+ Type II slot koji se koristi na svim prijenosnim uređajima, poput digitalnih fotoaparata. U kombinaciji s PC Card adapterom koji se dobiva uz Microdrive, ovaj minijaturni tvrdi disk može se koristiti na svakom prenosnom računaru. Dodatno se mogu dokupiti USB uređaji koji se spajaju sa standardnim računar i omogućuju korištenje Microdrive medija.

Tehničke karakteristike Microdrivea jednako su impresivne kao i fizičke - tako se, naravno, teško prestati diviti tome što su IBM-ovi inženjeri uspeli "potrpati" u uređaj koji teži samo 16 grama! Kako će se Microdrive, naravno, najviše koristiti u prenosnim uređajima, poboljšana je otpornost diska na udarce s ranijih 1000G na 1500G (brojka se, naravno, odnosi na situacije kada se Microdrive fizički ne koristi). U odnosu na prvi model od 340 MB, na novim je modelima poboljšan konstantni tok podataka tako da se troši mnogo manje energije iz matičnog uređaja, što produljuje trajanje baterije. Ostali tehnički podaci govore o maksimalnoj površinskoj gustoći od 15.2 gigabita po kvadratnom inču, gustoći traka od 35000 traka po inču, te brzini vrtnje od 3600 okretaja u minuti. Prosečna latencija je 8.33 milisekunde, a brzina prenosa podataka prema sučelju od 11 do 13 MB/sek. Brzina traženja podataka (seek time) kod čitanja je oko 12 milisekundi, a track-to-track vreme iznosi jednu milisekundu.

Slika 22. IBM Microdrive Slika 23. IBM Microdrive (poređenje veličine)

9.2 Smart Media

SmartMedia kartice danas su vrlo čest "gost" na raznim prenosnim uređajima. Njihov su glavni adut dimenzije: 4.3x3.8 centimetara. SmartMedia kartice - takođe poznate i pod nazivom Solid State Floppy Disk Card (SSFDC) vrlo su tanke: debljina im oko jednog milimetra (službeni podaci spominju debljine od 0.7 mm do 1.0 mm). Poređenja radi, dimenzijama je SmartMedia kartica velika kao otprilike pola posjetnice, odnosno trećina standardne PC Card kartice za prenosni računar. Masa jedne kartice je samo oko dva grama. Kao i za sve ostale prenosne medije, na raspolaganju su posebni čitači i adapteri koji omogućavaju čitanje s SmartMedia kartica i pisanje po njima i na osobnim računarima ili, uz PC Card adapter, u prenosnom računaru.

SmartMedia kartica strukturom je vrlo jednostavna. Na kartici se nalazi samo jedan memorijski čip za flash memoriju NAND tipa, što omogućava veliku brzinu pisanja i čitanja, te ponovnog prepisivanja preko postojećih



12

podataka budući da se podaci prepisuju jedni preko drugih u malim koracima, a mogu se adresirati u blokovima od po 256 ili 512 bajtova. Kartica, fizički gledano, ima 22 pina (s karakterističnim "valovitim" dizajnom), neovisno o kapacitetu. SmartMedia se danas može nabaviti u kapacitetima od 8, 16, 32, 64 i 128 MB, što će vam biti sasvim dovoljno za većinu primena; i veći kapaciteti su, naravno, mogući i najavljeni, no trenutačno ih nema u prodaji.

Slika 24. Smart Media kartica

9.3 Compact Flash

CompactFlash kartice su otprilike jednakih dimenzija kao SmartMedia kartice (43x36x3 milimetra), što je veličina otprilike jedne polovice PC Card kartice, no, naravno, malo su deblje. Iako bismo na prvi pogled možda mogli zaključiti kako je povećana debljina jedan od načina da se memorija bolje zaštiti od spoljnih utjecaja (što bismo kod SmartMedia i MMC kartica mogli smatrati nedostacima), glavni razlog veće debljine leži u činjenici što CompactFlash kartica takođe uključuje i kontroler koji upravlja radom memorije, te što koriste standardno IDE sučelje. Kako to kartice čini skupljima u proizvodnom procesu, CompactFlash kartica istog kapaciteta u pravilu je skuplja od SmartMedia kartice; no, oko kapaciteta od 16-32 MB te se dvije krivulje odnosa cijene i kapaciteta susreću, pa je za veće kapacitete trošak korisnika otprilike jednak. CompactFlash kartica ima 50 pinova koji sliče onima sa 68-pinskog PC Card slota, no i dalje odgovara svim ATA specifikacijama, pa se lako može koristiti u kombinaciji s pasivnim adapterima sa 68-pinskog PC Card slota na CompactFlash slot i tako koristiti u prijenosnim računalima. No, valja razlikovati CompactFlash Type I i Type II kartice. Type I odgovara navedenim dimenzijama, dok su CompactFlash Type II kartice nešto deblje - oko 5.5 mm. Drugih razlika, osim fizičkih dimenzija, nema. Bilo koja kartica tipa I može se koristiti u bilo kojem CompactFlash slotu (I ili II), dok se tip II može, naravno, koristiti tamo u slotu tipa II; jedna od potencijalnih primena tipa II su minijaturni diskovi, poput već spominjanog Microdrivea. Većina CompactFlash kartica koje ćete susresti u drugim uređajima (uključujući i fotoaparate) su tipa I.

Kao što im i samo ime govori, CompactFlash kartice koriste flash tehnologiju, način trajnog zapisivanja podataka u memoriju kojoj nije potrebna električna energija za očuvanje sadržaja. Službeni podaci o potrošnji energije govore kako CompactFlash kartica troši samo pet posto energije koja je inače potrebna za napajanje malih tvrdih diskova, a osim toga se bilo koja kartica može koristiti i na 3.3-voltnoj i na 5-voltnoj platformi. Zanimljiv je i podatak o otpornosti: kartica može izdržati udarac od čak 2000 G, što je ekvivalentno padu s oko tri i pol metra. CompactFlash kartice danas se mogu pronaći u uglavnom standardnim kapacitetima - počevši od 4 MB naviše, do najčešćih 64 ili 128 MB - mada se na tržištu mogu pronaći i kartice kapaciteta čak 1 GB. Standard kaže kako možete vjerovati da će jedna CompactFlash kartica sačuvati vaše podatke više od stotinu godina - budete li tada živi i mogli to i dalje proveriti.



13

Slika 25. CompactFlash kartica Slika 26. CompactFlash (poređenje veličine)

9.4 MultiMedia cards (MMC)

MultiMedia Card nije nova tehnologija - američka tvrtka SanDisk predstavila ju je još u novembru 1994. - no čini se kako tek u poslednje vreme dobija svoje verne korisnike. Osnovna namera kompanije SanDisk bila je "progurati" MMC kartice na tržište prenosnih uređaja s vrlo ograničenim energetskim mogućnostima, pa su mobilni telefoni za sada najčešći korisnici ove tehnologije. Primera radi, Ericssonov MP3 player i Siemensov novi model SL45 koriste MMC karticu za čuvanje MP3 muzičkih datoteka i drugih tipova multimedijalnih sadržaja. MMC kartica dugačka je 32 milimetra, široka 24, a debela (zapravo, tanka) samo 1.4 mm. Izgledom je slična SmartMedia kartici, no lako ih je raspoznati i po tome što, osim osetno manjih dimenzija, MMC ima samo sedam pinova, tj. kontaktnih površina na donjoj strani kartice. MultiMedia Card je takođe zasnovana na flash tehnologiji. Može se pronaći u standardnim kapacitetima (2, 4, 8, 16 i 32, 64, 128 MB); a danas je dostupan i model od 2 GB. MMC kartica podržava standardni DOS način zapisivanja podataka.

Slika 27. MMC kartica Slika 28. MMC kartica (64 MB)

9.5 Sony Memory Stick Sony je velika kompanija koja ima snage (i novaca) progurati vlastiti "standard" na području memorijskih medija i čini

se kako to poslednjih godina aktivno rade. Dimenzija 50.8x21.4x2.7 mm, MemoryStick je mala pločica koja se koristi u sve većem broju uređaja (prije svega Sonyjevim digitalnim fotoaparatima i kamerama, ali već je, recimo, najavljen i MZ5, mobilni telefon s MP3 playerom koji izgledom odgovara popularnom modelu Z5 ali koristi MemoryStick za skladištenje podataka). MemoryStick koristi 10-pinski konektor i serijski način prenosa podataka. MemoryStick kartice za sada se najčešće pojavljuju u kapacitetima od 8, 16 ili 32 MB. Masa memorijskog štapića je oko 2 grama. Takođe je razvijena i nova verzija kartice, MemoryStick Duo, dimenzija 20x31x1.6 mm. Kako bi ostala kompatibilna sa "starim" memorijskim štapićima, Duo kartica dolazi s adapterom koji je prilagođava starim dimenzijama. Nove dimenzije pre svega su bile potrebne zbog tržišta ručnih



14

računala (PDA) i mobilnih telefona. Duo će biti na raspolaganju u kapacitetima od 32 i 64 MB, a kasnije i 512 MB.. Tek bi se ove godine trebale pojaviti Duo kartice, a inače Sony planira ove godine proizvesti više od 20 miliona raznih MemoryStick medija.

Slika 29. Sony memory stick

Slika 30. Adapter i kartica

9.6 iomega Clik!

iomegin Clik! nije postigao naročitu popularnost kao samostalan medij na osobnom računaru, no u kombinaciji s uređajima koji mogu presnimiti CompactFlash karticu ili sličan medij na Clik!, ova tehnologija malenog prenosnog diska u posljednje vreme postala je vrlo popularna, ponajviše među onima koji se služe digitalnom fotografijom. Clik! pohranjuje 40 MB podataka, no njihov je glavni adut niska cena: jedan medij stoji desetak dolara. Brzina zapisivanja i čitanja podataka je oko 150 KB/s.

Slika 31. iomega Clik uređaj



15

III POREĐENJE UREĐAJA PREMA KAPACITETU, BRZINI I CENI

Slika 32. Odnos brzine i cene

Slika 33. Gradacija kapaciteta uređaja za skladištenje podataka



16

Tabela 1.

Vrste uređaja Kapacitet Brzina čitanja Cena

Hard disk od 20 do 200 GB Veoma brzo 60 – 150 €

Flopi disk 1,2 MB - 1,44 MB Veoma sporo 1 €

Zip disk 100 MB - 250 MB Sporo 10 €

CD-ROM 650 MB - 800 MB Brzo 1 €

Magnetna traka 60 MB – 600 MB Veoma sporo 1.5 €

DVD-ROM 4.7 GB - 17GB Brzo 3 €

Fleš memorija 128 MB – 4 GB Brzo 10 – 300 €

IBM micro drive 340 MB – 4 GB Brzo 200 – 600 €

SmartMedia 8 MB – 128 MB Brzo 20 – 50 €

CompactFlash 4 MB – 1 GB Brzo 25 – 65 €

MultiMedia cards 2 MB – 2 GB Brzo 6 – 130 €

Sony Memory stick 8 MB – 512 MB Brzo 30 – 80 €

Iomega clik 40 MB Brzo 10 €



17

III VODEĆI SVETSKI PROIZVOĐAČI UREĐAJA ZA SKLADIŠTENJE PODATAKA I NJIHOVI NAJSAVREMENIJI PROIZVODI

Najpoznatije firme za proizvodnju uređaja za skladištenje podataka su: LG, SONY, PANASONIC, HEWLETT PACKARD, SMART, SAN DISK, VERBATIM, MAXELL, MAXTOR, KINGSTON, iOMEGA ...

NAJSAVREMENIJI UREĐAJI:

Seagate 5 GB Pocket Drive Seagate Pocket Drive je vrhunski uređaj za skladištenje podataka, jer je on spoj flash memorije i hard diska u

jednom. Ima odličnu brzinu i kapacitet od 5 GB, mnogo zanimljivih i korisnih sadržaja.

Slika 34. Seagate Pocket Drive Slika 35. Seagate Pocket Drive ( ilustacija)

Flash memorija u SATU Izuzetno praktično i modeno rešenje flash memorije.

Slika 36. Flash memorija u satu



18

V ZAKLJUČAK U seminarskom radu sam objasnio razne modele memorijskin uređaja za skladištenje podataka koji se koriste

na PC-u kako bi čitaocima izneo osnovne performanse i oni mogli da izvrše pravi izbor u eventualnoj kupovini nekog uređaja. Počevši od magnetnih medija raznih vrsta (disketa , traka, diskova,...) do optičkih medija i podpuno digitalnih elektronskih medija. Trake obezbeđuju sigurno skladištenje velike količine podataka za duži vremenski period, ali po cenu sporog pristupa i brzine prenosa. Izmenljivi diskovi i ketridži su po svemu brži u odnosu na trake i imaju slične kapacitete, ali su fizički osetljivi i ne obezbeđuju istu dugovečnost uskladištenih podataka.

Optički mediji nemaju kapacitet traka i hard diskova, ali su jednostavni i skoro podpuno kompatibilni. Dugovečnost zapisa je predmet diskusije. Za analogne laserske diskove se govorilo da oksidiraju i postaju neupotrebljivi nakon 10 godina, a pokazalo se da to nije tačno. Dugovečnost CD ROM-a je takođe, procenjena na 10 godina, ali je danas ta cifra pomerena na 20. Proizvođači ističu da DVD diskovi imaju vek trajanja od 45 godina. Ukoliko se ispostavi da je to tačno, DVD diskovi mogu postati konačan izbor u svetu uređaja za skladištenje podataka, bar do pojave eventualnog novog standarda upisa i čitanja. Čak ni trake ne garantuju vek trajanja veći od četiri decenije.

U globalu, svaki uređaj za skladištenje podataka je važan na svoj način. Nadam se da će u budućnosti tehnologija toliko odmaći da ćemo imati jedan uređaj sa svim sureriornim performansama.



19

VI LITERATURA

[1] Norton, Peter; »Nova unutrašnjost PC-a«; Kompjuter Biblioteka Čačak, Sams (2003.); (Knjiga)

[2] Mesmer, Hans-Peter; »PC hardver do kraja«; Kompjuter Biblioteka Čačak, Addison-Wesley (2002); (Knjiga)

[3] http://www.mikroelektronika.co.yu/domestic/ magazine/magazine/2broj/2broj9.htm Decembar 2005. (Internet)

[4] www.goelectronic.com/.../ catalog/c282.html Decembar 2005. (Internet)

[5] www.livedigitally.com/ ?p=233 Decembar 2005. (Internet)

[6] online.morainevalley.edu/. ../StorageDevices.htm Decembar 2005. (Internet)

[7] www.epicon.net/ DG/DISKGO.html Decembar 2005. (Internet)

[8] webclass.cqu.edu.au/.../ chap3/chapter3.html Decembar 2005. (Internet)

[9] davidguy.brinkster.net/ computer/012.html Decembar 2005. (Internet)

[10] www.digital-photography.org/ DVD-RAM_ProDirect... Decembar 2005. (Internet)

[11] http://www.telfon.net/dig/memorijske_kartice.php Decembar 2005. (Internet)

Documents

UNIVERZITET U BEOGRADU FAKULTET SPORTA I …informatika/Materijal_inf/Predavanja_inf/mat_6... · univerzitet u beogradu fakultet sporta i fiziČkog vaspitanja 1 seminarski rad iz