Domaći zadatak

Istoriski razvoj tehnologija za skladištenje, obradu i prenos podataka

Profesor Učenik

Dragan Veljković

UVOD

Sa pojavom prvih računara počeo je i razvoj uredjaja za skladištenje i prenos podataka. To su nekada bili mnogo drugačiji uredjaji, mnogo manjih kapaciteta i brzina kakve danas poznajemo, a koji su vremenom u potpunosti menjali tehnologije izrade, načine rada i svrhe postojanja.

Svi ovi uredjaju se nazivaju memorijama, ali je veoma sirok pojam i postoje različite vrste memorija, koje se mogu podeliti po više kriterijuma.

1. Memorija računara može biti unutrašnja i spoljašnja. Unutrašnja memorija je namenjena privremenom pamćenju podataka i programa, prvenstveno se koristi u obradi podataka i procesor joj može direktno pristupiti. Spoljašnja memorija služi za dugotrajno čuvanje programa i podataka.

2. Prema fizičkom načinu zapisivanja podataka mogu biti elektronske, magnetne, optičke

3. Prema metodi pristupa memorije sa neposrednim pristupom, memorije sa direktnim pristupom, memorije sa sekvencijalnim pristupom, asocijativne memorije

4. Prema načinu organizacije adresne,asocijativne i stek memorije

5. Prema trajnosti podataka po nestanku napajanja na postojane i nepostojane memorije

Najvažnije karakteristike memorija su:

1. Kapacitet- broj bajtova ili bitova koji se mogu zapamtiti u memoriji

2. Vreme pristupa-vremenski interval koji protekne od dovođenja signala za definisanje pristupa do završetka upisa ili čitanja

3. Brzina prenosa podataka- broj bitova, bajtova koje uređaj može preneti u jednoj sekundi

4. Cena bita memorije-odnos ukupne cene memorije prema kapacitetu memorije

U daljem tekstu će biti objasnjavane pojedine memorije, one najvažnije u istoriji, a sortirane otprilike po godini nastanka kako bi se imao uvid u razvoj tehnolgija od davnina pa sve do danas.

2

MAGNETNA TRAKA (1928 god.)

Magnetna traka 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 glave 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 potpuno 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

3

God. Proizvođač Model Kapacitet1951 Remington

RandUNISERVO 224 kB

1972 3M Quarter Inch Cartridge (QIC-11)

20 MB

1977 Commodore International

Commodore Datasette

1978 kB

1984 IBM 3480 200 MB1984 DEC TK50 94 MB1986 IBM 3480 400 MB1987 Exabyte/

SonyEXB-8200 2.4 GB

1995 IBM 35701996 HP DDS3 12 GB1999 Exabyte Mammoth-2 60 GB2000 Quantum Super DLT 110 GB2003 IBM 35922003 Sony SAIT-1 500 GB2014 IBM IBM TS1150 10 TB

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.

HARD DISK (1956 god.)

Hard (čvrsti) diskovi podsećaju na svoje »rođake«, osim što su (naravno) sami diskovi čvršći. Diskovi se nazivaju i ploče, 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.

4

ParametarPočetak (1956)

Danas(2015)

Capacity 3.75 MB 8 TBTežina 910 kg 62 g

Pristup oko 600 ms nekoliko msCena $9,200 / MB $0.032 /GB

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 250 GB umesto jednog od 500 GB.

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. Ponekad i drugi činioci utiču na performanse (npr, algoritmi za prenošenje podataka). Diskovi od 5400 obrtaja se češće ugrađuju u laptopove, zbog tišeg rada i manje potrošnje, a ovi brži u standardne PC konfiguracije. Postoje i sa 10000 i 15000 obrtaja ali su manje zastupljeni zbog velike cene.

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.

5

DRAM memorija (1966 god.)

Glavna (operativna ili radna) memorija, RAM (Random Access Memory)-memorija sa slučajnim pristupom) služi da prihvati i čuva ulazne podatke, medjurezultate i krajnje rezultate obrade podataka, a takodje služi i za smeštanje korisnikovog programa.Obično se u glavnu memoriju smeštaju podaci koji se obradjuju i instrukcije korisnikovog programa koji se izvršava. Ostali programi i podaci koji se trenutno ne obradjuju nalaze se memorisani na nekoj spoljnoj memoriji. Sadržaj RAM-memorije se gubi po isključivanju računara. Karakteristike ove memorije bitno utiču na performanse računara posebno na brzinu

Godine Tip memorije Voltaza

Clock Max brzina

1987–1995 Fast Page Mode (FPM) DRAM 5V 22MHz 177MBps1995–1998 Extended Data Out (EDO) DRAM 5V 33MHz 266MBps1998–2002 Single Data Rate (SDR) SDRAM 3.3V 133MHz 1,066MBps2000–2002 Rambus DRAM (RDRAM) 2.5V 1,066MTps 2,133MBps2002–2005 Double Data Rate (DDR) SDRAM 2.5V 400MTps 3,200MBps2005–2008 DDR2 SDRAM 1.8V 1,066MTps 8,533MBps2008+ DDR3 SDRAM 1.5V 1,600MTps 12,800MBps

.

Pored RAM, postoji i memorija samo za čitanje (ROM-Read Only Memory)  koja može samo da se čita, dok je upisivanje u nju nemoguće. Njen sadržaj  je upisan prilikom fabrikacije; on se stalno nalazi u ROM-memoriji, tj. ne gubi se ni prilikom gubitka napona napajanja. Zbog osobine da njihov sadržaj ostaje stalno memorisan, tj. trajno je zaštićen, ROM-memorije se koriste za smeštaj važnih informacija, podataka i instrukcija koji su neophodni pri radu računara.

Međutim, ima i drugih vrsta ROM-a kod kojih je to donekle moguće:

PROM (Programmable RAM) – mogu se programirati upotrebom posebnog uređaja.

EPROM (Erasable PROM) – njihov sadržaj se može brisati izlaganjem UV zračenju.

EAROM (Electrically Alterable ROM) – može mu se menjati sadržaj deo po deo.

EEPROM (Electrically EPROM) – u formi flash memorije; može im se celi sadržaj ili samo deo izbrisati električnim putem.

BIOS (Basic Input/Output System) je vrsta ROM memorije koja kontroliše primitivne

6

DISKETA - FLOPI DISK (1971 god.)

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) je 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.

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:,

Disk format Godina Kapacitet8-inch: IBM 23FD (read-only) 1971 79.75 kB8-inch: SSSD 1973 237.25 kB5¼-inch (35 track) Shugart SA 400 1976 87.5 kB5¼-inch DD 1978 360 or 800 kb5¼-inch Atari DOS 2.0S 1979 90 kB3½-inch HP single sided 1982 280 kB5¼-inch HD 1982 1200 kB3-inch DD 1984 720 kB2-inch 1989 720 kB3½-inch HD 1987 1440 kB 3½-inch Floptical (LS) 1991 20385 kB3½-inch Superdisk (LS-120) 1996 120.375 MB3½-inch Superdisk (LS-240) 1997 240.75 MB3½-inch HiFD 1998/99 150/200 MB

7

CD-ROM (1985 god.)

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.

Fizička struktura svakog CD-R (1988 god.) (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.

8

CD-RW (1997 god.) (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.

DVD (1997 god.) (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:

Tip DVD Br.sloja KapacitetDVD-5 1 4,7GBDVD-9 2 9,4GBDVD-10 1 8,5GBDVD-18 2 17GB

Naredna generacija sa preciznijim laserima, mnogo vecom gustinom zapisa je Blu-Ray (2003 god.) disk, sadasnji kapaciteti se krecu i po nekoliko desetina gigabajta po disku.

Tip Blu-Ray Precnik (cm) Br.Sloja Kapacitet (GB)Standard disc size, single layer 12 1 25.0Standard disc size, dual layer 12 2 50.1Standard disc size, XL 3 layer[85] 12 3 100.1Standard disc size, XL 4 layer[85] 12 4 128.0Mini disc size, single layer 8 1 7,8Mini disc size, dual layer 8 2 15,6

9

MAGNETNO - OPTIČKI UREĐAJI (1990 god.)

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.

ZIP DISK (1994 god.)

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.

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

10

kartica su: IBM Microdrive, Smart Media, Compact Flash, Multimedia Cards, Sony Memory Stick i iOMEGA Clik.

IBM-ov Microdrive (1992 god.) 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.

CompactFlash (1994 god.) 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

11

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.

SmartMedia (1995 god.) 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.

12

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 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.

MultiMedia Card (1997 god.) 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.

 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 (1998 god.) 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 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.

13

iomegin Clik! (1999 god.) 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.  

USB FLASH MEMORIJE (>2000 god.)

Fleš memorija je postala dominantna na tržištu od kako se pojavio USB flash drive, koji se koristi za čuvanje i razmenu podataka između računara i sve pohvale koje je fleš memorija pokupila krajem 20. veka, pa sve do danas, dolaze upravo od USB flash drive-a. USB flash drive je mobilan i moćan memorijski uređaj –mali, lagan, prenosiv, ima mogućnosti pisanja i brisanja. USB flash drive ima velike prednosti u odnosu na ostale prenosive uređaje. Kompaktniji su, generalno brži, mogu da nose veliku količinu podataka i veoma su pouzdani (fizički, pre svega). Moderni operativni sistemi (Linux, Mac OS X, i Windows) imaju hardversku podršku za uređaje poput USB flash drive-a.

Karakteristike USB flash drive-a: prenos ličnih podataka – uglavnom se koristi da bi čuvali i nosili sa sobom neke

lične podatke (dokumenta, slike, audio i video zapisi). popravka računara backup podataka – često se na njemu drži neki antivirus

program, kao i ostali softveri za održavanje sistema. sistemska administracija – veoma je popularan kod sistemskih i mrežnih

administratora, na kojem čuvaju podatke sa nekim konfiguracionim fajlovima koji su povremeno potrebni za sistemsko i mrežno održavanje.

audio plejeri – mnoge kompanije prave audio plejere u obliku USB flash drive-a. Najpopularniji audio plejer u ovakom obliku je iPod, kompanije Apple Compute’s.

podizanje operativnih sistema – može da posluži kao što funkcioniše LiveCD nekog operativnog sistema. Potreban je samo boot-abilni flash drive, tzv. Live USB.igrice – koristi se za snimanje i praćenje napredaka u nekoj igrici.

Zbog svojih prednosti, verovatno će fleš memorije trajati još dugi niz godina, dok se ne pojavi neka memorija koja će ih prevazići. Fleš memorije vešto kriju svoje mane, jer postoje njihove brojne prednosti, koje ih neutrališu. Posedovanje fleš memorije je neophodno za brže i lakše obavljanje različitih delatnosti.

14

ZAKLJUČAK

U zadatku su obuhvaćene su razne tehnologije i vremenski periodi, počevši od magnetnih medija raznih vrsta (disketa , traka, diskova,...) do optičkih medija i potpuno 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. S druge strane, sve više se prelazi na najmladju generaciju elektronskih uredjaja, flash memorije, jer po kapacitetima, brzinama prenosa, odzivu, kompaktnosti, izdržljivosti i još mnogo čemu ističu se u odnosu na druge vrste memoriskih uredjaja. Pod time se misli na USB flash kao idealan za prenos podataka, SSD hard disk ze smeštanje podataka, DDR memorija poslednje generacije za obradu podataka.

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.

15