Stocare a datelor
O memorie de date sau un mediu de stocare este utilizat pentru a stoca date . Termenul mediu de stocare este, de asemenea, utilizat ca sinonim pentru un anumit operator de date .
Definiții
Suport de date / mediu de stocare
În sens restrâns, purtătorii de date sau suporturile de stocare sunt utilizate pentru a indica suporturile de stocare a datelor
- pentru divertisment (muzică, vorbire, film etc.) care este redat sau stocat cu ajutorul dispozitivelor electronice ; și
- pentru date de orice fel (inclusiv divertisment) care sunt citite sau scrise doar de computere sau sisteme de calculatoare sau dispozitive periferice .
Stocare a datelor
- Stocarea datelor pentru dispozitive electronice :
- componente electronice ( memorie semiconductoare ) care stochează date (adesea încorporate în dispozitive electronice)
- Suporturi de date sau suporturi de stocare care pot fi citite sau scrise numai cu dispozitive electronice, dar nu sunt memorii semiconductoare
- Alte stocări de date:
- Medii scrise / tipărite (cărți, ziare, hârtie, sticlă, piele de animale, pergament, ...)
- Suport pentru imagini (pânză, covor, microfilm , film foto , ...)
- Suporturi de sunet (înregistrări, role cu pini , benzi magnetice (de exemplu, în casete cu bandă ), ...)
Tipul de stocare / formularul de stocare
- ca script în care limba și datele sunt stocate în formă codificată ; Forme speciale:
- Muzica poate fi înregistrată în notație .
- Braille-ul este destinat în primul rând percepției haptice .
- ca imagine ( analogică ) în care este stocată o imagine (replică) a lumii reale sau fictive: fotografii analogice , picturi , desene etc.
- ca codare citibilă de mașină (analogică sau digitală ); Un dispozitiv mecanic, electric sau electronic este necesar pentru a converti codarea într-o formă fizică pe care oamenii o pot înțelege:
- conversie mecanică : z. B. Înregistrați folosind un gramofon
- conversie electrică : z. B. Casetă muzicală
- conversie electronică : de ex. B. CD, DVD, stick USB
Depozitare non-tehnică
Oamenii stochează informațiile cu mâna pe sau cu ajutorul unui material purtător. Prin urmare, poate fi citit din nou direct fără nicio intermediere tehnică. Depozitarea are loc fără intermediere tehnică, în afară de simple ajutoare pentru ghidare manuală, precum cuțite sau perii. Bineînțeles, toate materialele solide pot fi purtătoare de personaje, scrieri și imagini.
- Materiale și suporturi utilizate atunci sau acum
- Hârtie (foaie, carte)
- Folii (foaie)
- Kerbholz
- Rulouri de papirus și pergament
- Scânduri din lut , lemn , ceară , piatră (deseori ardezie )
- Țesături și articole țesute (imagini, scrierea nodurilor quipu )
Exemple istorice celebre includ: Tapiseria Bayeux , pictura rupestră , quipu , hieroglifele Abydos și sulurile de la Marea Moartă
Depozitare tehnică
Stocarea tehnică include toate mediile de stocare a datelor și mediile de stocare care nu pot fi citite direct cu simțurile sau create manual. Este necesar un ajutor tehnic pentru a salva datele sau a le face ușor de înțeles.
Stocare fotografică
Memorii chimio-optice care utilizează un proces chimic pentru stocarea datelor sub formă de imagini luminoase ( imagini statice și în mișcare, precum și sunet luminos).
Stocarea pe microfilm este în prezent cea mai sigură metodă de arhivare. Pentru citire este necesar doar un dispozitiv de mărire și nu există probleme cu durabilitatea formatelor și a dispozitivelor de citire.
Depozitare mecanică
În cazul stocării mecanice, datele sunt descrise mecanic la scară industrială; sunt aplicate fizic pe mediul de stocare (depresiuni sau înălțimi ale materialului purtător). Suportul de stocare fabricat poate fi citit numai. Exemplu: Un CD-ROM este creat printr-un proces de presare, în urma căruia gropile transportă informațiile.
- Citirea mecanică
- medii analogice
- Cilindru fonograf
- LP (înregistrare de lungă durată)
- Record de șelac
- mass-media digitală
- medii analogice
- proces optic de citire (laser); numai pentru suporturile „presate” - suporturi scrise cu laser vezi „Stocare optică”.
- Digital sau analogic
- mass-media digitală
Stocare electronică - memorie semiconductoare
Sub stocarea electronică a tuturor mediilor de stocare sunt combinate, salvați informațiile către sau de la dispozitive electronice (semiconductoare). Astăzi, numai componentele mai mari cu câteva mii sau milioane de unități de stocare sunt combinate într-o singură componentă ( modul de stocare ). De regulă, aceste componente conțin, de asemenea, electronice pentru controlul și gestionarea memoriei și astfel formează un circuit integrat (IC) sau sunt o parte importantă a circuitului real, de ex. B. ca registru sau cache . Acestea din urmă sunt mai ales atunci când vine vorba de funcția avansată de memorie încorporată ca memorie încorporată ( respectiv, memorie încorporată ). Diferite mecanisme sunt utilizate pentru stocarea fizică a informațiilor și pot fi diferențiate în funcție de caracteristicile stocării datelor:
- amintiri volatile ale căror informații sunt pierdute dacă nu sunt reîmprospătate sau dacă alimentarea este oprită,
și
- Amintiri nevolatile care rețin informații pentru o perioadă lungă de timp (cel puțin luni) fără aplicarea unei tensiuni de funcționare. Acestea sunt în continuare împărțite în: permanentă , în care există o informație care a fost stocată sau cablată și care nu mai poate fi schimbată și
- amintiri semipermanente care stochează informații permanent, dar în care informațiile pot fi schimbate și ele.
Aceste clase de stocare electronică pot fi atribuite tipurilor de stocare:
- memorie volatila:
- memorie non volatila:
- depozitare permanentă:
- depozitare semipermanenta:
- EPROM ( memorie care poate fi ștearsă numai în citire )
- EEPROM ( memorie de citire programabilă ștearsă electric )
- EEPROM Flash (de exemplu, stick-uri de memorie USB )
- FRAM ( memorie feroelectrică cu acces aleatoriu )
- MRAM ( memorie magnetorezistivă cu acces aleatoriu )
- RAM cu schimbare de fază ( memorie cu acces aleator cu schimbare de fază )
Pentru a putea citi suporturile de stocare electronice, sunt necesare și ajutoare tehnice. Prin urmare, utilizatorul final nu primește media de stocare electronică ca un singur modul de memorie, ci ca produs combinat:
- În cazul DRAM pentru utilizare ca memorie principală în computere sau dispozitive periferice, mai multe componente de memorie sunt combinate pe un modul de memorie .
- Memoriile flash, care sunt populare pentru stocarea datelor multimedia în aplicații mobile, vin într-o mare varietate de carcase, mai ales sub formă de carduri de memorie sau stickuri de memorie USB , care, pe lângă modulul de memorie propriu-zis, conțin și controlere . Același lucru este valabil și pentru unitățile în stare solidă , care folosesc și memoria flash, dar sunt furnizate într-un design diferit al dispozitivului cu interfețe diferite .
Depozitare magnetică
Stocarea magnetică a informațiilor are loc pe material magnetizabil . Acest lucru poate fi aplicat pe benzi, carduri, hârtie sau farfurii. Mediile magnetice (cu excepția memoriei de bază ) sunt citite sau scrise folosind un cap de citire-scriere . Se face distincția între discurile rotative (stive), care sunt citite sau scrise cu ajutorul unui cap mobil, și suporturile non-rotative, care sunt deplasate de obicei peste un cap fix pentru citire sau scriere. O altă caracteristică distinctivă este dacă datele sunt de obicei stocate în format analog, digital sau ambele forme pe suport.
- magneto-electronice
- mass-media digitală
- suport de stocare nerotabil
- mass-media digitală
- medii analogice
- medii de stocare rotative
- mass-media digitală
Stocare optică
Un fascicul laser este utilizat pentru citirea și scrierea datelor . Stocarea optică utilizează proprietățile de reflexie și difracție ale mediului de stocare, de ex. B. proprietățile de reflexie ale CD-urilor (nepresate) și proprietățile de difracție la lumină ale amintirilor holografice. Astăzi, forma de stocare este exclusiv digitală.
- Memorie olografică , formate: HVD
- Suport de stocare non-rotativ
Următoarele suporturi sunt disponibile doar ca variante „ne-apăsate” (pentru suporturile presate, a se vedea „Depozitare mecanică” de mai sus):
- Disc laser
- PD
- CD , sub-formate: CD audio , CD-ROM , CD-R , CD-RW , SVCD , VCD , MVCD
- DVD , sub-formate: DVD-Video , DVD-Audio , DVD-ROM , DVD-RAM , DVD ± R , DVD ± RW
- Succesor DVD: BD , HD DVD , UDO
Durabilitatea pe termen lung a CD-ROM-urilor a fost pusă sub semnul întrebării atunci când geologul Victor Cárdenes a descoperit în 2001 că un atac fungic special poate face CD-uri întregi inutilizabile în condiții tropicale. Fenomenul nu a fost încă observat la latitudini temperate. Cu toate acestea, se poate presupune că medii de stocare similare, cum ar fi DVD, sunt utilizate și în regiunile tropicale.
O stocare optică analogică era tonul luminos al filmelor vechi de cinema, astăzi este stocată și digital (deși încă optic), atâta timp cât proiecția cinematografică nu a fost complet convertită în cinema digital .
Stocare magneto-optică
Stocarea magneto-optică folosește faptul că unele materiale pot fi scrise magnetic peste o anumită temperatură ( punctul Curie ). I. E. pentru scriere, mediul este încălzit în anumite puncte (de obicei cu ajutorul unui laser), iar în acest moment un câmp magnetic poate alinia „magneții elementari”; când se răcește, starea sa este fixă. Sub această temperatură fierbinte, materialul cu greu poate fi remagnetizat. Starea memoriei poate fi citită optic cu un fascicul laser, utilizând efectul polar MOK . I. E. Alinierea actuală a „magneților elementari” la poziția de citire are un efect optic, care este utilizat pentru citire - este deci „scris magnetic”, dar „citit optic”.
Vezi de exemplu
Alte depozite
- Amintirile în timpul rulării se bazează pe principiul buclei infinite și, prin urmare, nu sunt amintiri în adevăratul sens al cuvântului. Semnalele electrice care conțin datele analogice sau digitale care trebuie stocate sunt foarte încetinite, de exemplu prin transformarea în semnale acustice. În timpul reconversiei, aceleași semnale sunt apoi readuse în linie de câte ori este necesar și pot fi, de asemenea, utilizate din nou ca valoare de citire la un moment fix, periodic.
- Tuburile de stocare bazate pe tuburi catodice , precum tubul Williams sau Selectron , funcționează în mod similar pe principiul întârzierii memoriei timpului de tranzit. Întârzierea sau prelungirea fără curent a semnalelor se realizează aici prin excitarea atomilor într-un strat luminescent care rămâne luminos după un timp suficient de lung .
- Amintirile cu releu au jucat cu greu un rol în cursul istoriei computerelor, dar au stat la baza primului computer digital funcțional Zuse Z3 și a unora dintre modelele sale succesive.
- depozitarea biologică, printre altele , cu ADN - ul artificial al Deinococcus radiodurans bacterii
- Memoria moleculară
- stocare atomică
Alte criterii posibile de subdiviziune
- Capacitate de stocare
- Rata de transfer a datelor
- Timpul de acces
- Tipul de acces: acces aleatoriu sau acces secvențial
- Scriere: memorie citire-scriere sau memorie numai citire
- Durata de viață a mediului de stocare
- Forma de stocare: stocarea datelor în formă digitală sau analogică
- Utilizare medie: suporturi de divertisment sau suporturi de date (computerizate)
- Utilizarea dispozitivelor electronice de citire / scriere
- Durata de viață a dispozitivelor electronice de citire / scriere utilizate
- Formate de date
- Codificarea caracterelor
literatură
- Horst Völz : Cunoaștere - Recunoaștere - Informații - Stocarea datelor din epoca de piatră până în secolul XXI , Biblioteca digitală , volumul 159, Editura Directmedia , Berlin 2007, ISBN 978-3-89853-559-5 .
Link-uri web
- Suport istoric de stocare în muzeu , site-ul privat, accesat pe 7 noiembrie 2018
- Epoca timpurie a stocării electromagnetice 1952-1961 - articol de specialitate pe Storage-Insider.de
Referințe / comentarii individuale
- ↑ Javier Garcia-Guinea, Victor Cárdenes, Angel T. Martínez, Maria Jesús Martínez: Căi de bioturbare fungică într-un disc compact . În: Naturwissenschaften (2001) 88: 351-354, DOI: 10.1007 / s001140100249 .
- ↑ Jan Dönges: stocarea datelor pentru eternitate . În: Spektrum der Wissenschaft , ediția 4/2013, p. 16: Experiment reușit constând în stocarea (codarea) a aproximativ 739 kByte de date computerizate pe o catenă de ADN într-o companie din SUA de sinteză ADN. Apoi, citirea fără erori (prin secvențiere) a acelorași date în Anglia (de către bioinformaticienii Ewan Birney și Nick Goldman). Autorul numește adecvarea pentru arhivarea pe termen lung - datorită unei longevități probabile de peste 10.000 de ani și a factorului de densitate ridicată.
- ↑ Michael Leitner: Evitarea pierderii datelor: stocarea moleculară salvează datele timp de secole. Adus pe 7 iunie 2019 .
- ↑ Prima memorie atomică cu un kilobyte . scinexx.de