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以磁性材料作為存儲介質硬體

發布時間: 2023-02-08 02:46:17

硬碟、軟盤與光碟的區別

鑒於軟盤和光碟基本上已經淘汰了,硬碟也已經發展到大容量機械硬碟和高速固態硬碟(SSD)階段。就簡單說一下這幾種存儲器件的區別:

1.年代

最早問世的是軟盤,然後是光碟和硬碟。但是其實這三種存在介質都是在上個世紀六七十年代面試。到現在硬碟憑借其優異的性能存活至今,其實代表的是不同技術路線的結果。很顯然,硬碟這條路在計算機存儲領域是成功的。

2.存儲原理

軟盤和硬碟都是以磁性材料為存儲介質 。大家都知道綉花針大多數是不帶磁性的,但是拿到磁頭上摩擦摩擦就會帶上磁性。原因就是鐵是一種磁性材料,在磁鐵磁場的作用下產生磁性,而將帶磁性的綉花針燒紅冷卻之後磁性又會消失。軟盤和硬碟上的磁性材料存儲信息的就類似這個過程,不過消磁的過程肯定不是把它燒紅,而是用更高級的方式,具體是什麼就不說了。而 光碟則是用激光在光碟的鋁膜上燒出一個個「坑」來記錄信息 ,當然也有更高級的方法,但是大體上類似。

而 讀取信息軟盤和硬碟都是以電磁感應原理 (貌似是初中物理學過), 以軟盤和硬碟上的的磁場產生電信號獲取數據 。而 光碟就是以激光照射光碟上的鋁膜,以「坑」的情況獲取數據,再轉換成電信號獲取數據 。

當然不可避免的提到數據的編碼,計算機只能識別0和1兩種狀態,不論是軟盤硬碟還是光碟,都是以相異的狀態來記錄0和1,如有無磁場,或者磁場NS兩極,光碟則是有沒有「坑」。打個不恰當的比方就是有磁性或者有坑就是0,沒有磁性或者沒有坑就是1,通過不停的旋轉讀取0和1最終就能獲取到想要的數據。寫入數據的過程就是製造磁性或者挖坑。

3.存儲復用性

以現在的技術來說,軟盤硬碟光碟都是可以重復使用的。但是光碟只限於一些特殊的類型(如DVD-RAM,DVD+RW等),所以 在可重復使用性上,硬碟和軟盤要好得多 ,而軟盤因為其介質特點和結構問題,容易損壞,存儲時間也不是很長(一般只有數年),所以硬碟可以說完勝其他兩種。

4.重點-容價比

容量其實是其他兩種被淘汰的一大因素。我們都知道現在的硬碟動輒就是以T為單位,1T=1024GB,而一張軟盤則只有1.44MB,而特殊的軟盤也不過250MB的容量,這個差距不可謂不大。而光碟一般為700MB到數十個個GB之間,當然這種幾十G的價格不菲。

其次是價格,答主其實沒正兒八經買過軟盤,都是小學的時候教材配發一兩張。但是想來也就幾塊錢。而光碟到是用了不少,CD,DVD,可擦寫不可擦寫的都用過,價格也是2塊到幾十塊不等。

拋開其他的不談,光是單位價格能買到的容量上,硬碟就佔有不小優勢,而光碟則可能是最便宜的,大多數市場都能2.5塊錢買到4.7GB的DVD,如果批發更便宜。但是DVD大多數不可重復讀寫,不具備參考價值。所以容價比上硬碟完勝。

5.速度

軟盤速度是比較慢的,畢竟轉速低容量小。硬碟基於SATA介面理論上可以達到600MB/s,實際上連續讀寫也能達到200MB/s左右,具體看型號和容量,以及所使用的加速技術。而軟碟機以及淘汰,光碟機也不再屬於必備硬體。自然硬碟也就一家獨大了。

然而在非易失性邏輯存儲器(主要用於固態硬碟等領域)得到極大發展的今天和將來,硬碟也可能步了軟盤的後塵被固態硬碟取代。一方面是技術的進步(速度,容量等),另一方面價格也是很主要的因素,在固態硬碟大降價後,以基本取代機械硬碟作為系統盤,甚至有的人已經不把機械硬碟作為標配硬體了。

6.便攜性

軟盤和光碟因為驅動器一般內置在計算機或者影音系統中 ,軟盤和光碟純粹的作為數據存儲的介質, 沒有額外的部件 ,所以一般重量只有幾克到十數克,而 硬碟 因為其苛刻的工作環境要求( 無塵,極高轉速,以及散熱等)需要把驅動器一起集成在一起, 重量一般都有數百克以上,也就是差不多一斤上下,筆記本硬碟小一點,200-400克左右。所以相比之下軟盤和光碟都是很便攜的,使用上直接插入驅動器即可。

7.數據易失性

軟盤一般使用含鐵介質,數據存儲時長一般只有數月到數年,超過這個時間可能就無法正常讀取了。而硬碟雖然也面臨磁性材料失效的問題,但是磁性材料和軟盤完全一個天一個地,理論上可以永久保存,實際上也有幾十年的時間。而光碟因為其寫入方式決定不會有消磁的風險,理論上是真正的永久保存,但是光碟一般是塑料作為基板,存在老化的問題,正常使用避免高溫潮濕十幾年是沒問題的。

總結

軟盤基本上已經被全面淘汰了。

速度上,容量上,硬碟占據全面優勢,而光碟則處於尷尬境地,在一些特殊場合如數據需要永久保存的地方,且數據量並不是很大。

價格上現在的硬碟價格已經足夠低,性價比頗高。光碟則能以極低的價格守住最後一點領土。

用途上,光碟是遠比硬碟要多的,用作數據存儲,影像視聽記錄等都曾經大有作為,但是速度和容量是其硬傷,而影音視聽因為無損格式等技術的發展,光碟也逐漸失去了其主導地位。

❷ 為什麼磁性材料可以用來作為存儲器

磁性材料可以具有有磁和失磁兩種狀態,對應二進制的1和0,故所以能用來做存儲介質。

  • 磁表面存儲器是利用塗覆在載體表面的磁性材料具有兩種不同的磁化狀態來表示二進制信息的「0」和「1」。將磁性材料均勻地塗覆在圓形的鋁合金或塑料的載體上就成為磁碟,塗覆在聚酯塑料帶上就成為磁帶。

  • 計算機的外存儲器又稱磁表面存儲設備。所謂磁表面存儲,是用某些磁性材料薄薄地塗在金屬鋁或塑料表面作載磁體來存儲信息。磁碟存儲器、磁帶存儲器均屬於磁表面存儲器。

  • 磁表面存儲器的優點為存儲容量大、單位價格低、記錄介質可以重復使用、記錄信息可以長期保存而不丟失,甚至可以離線存檔、非破壞性讀出,讀出時不需要再生信息。

❸ 移動硬碟放3個月不用會讀不出嗎

不會,硬碟以磁性材料作為存儲介質,又有金屬外殼包裹起到屏蔽效果,所以遠離強磁場,裡面的資料是不會丟失的。目前理論上硬碟資料可以保存數百年之久不會丟失。

❹ 硬碟上的存儲介質是什麼化學物質

硬碟碟片是在盤基上塗覆一層磁性材料製成,常用的磁性材料為鈷鉑鉻硼(CoPtCrB)合金。磁碟上表示信息的小磁極是由數百個磁性顆粒組成,磁記錄密度越高,要求磁性材料的粒度越細。硬碟的磁記錄密度為20Gbpsi(每個碟片約為30GB)時,磁性顆粒的直徑為13nm,磁性塗層的厚度為17nm左右。要實現100Gbpsi的磁記錄密度,就必須把粒徑和塗層厚度分別縮小到9.5nm和10nm。

❺ 計算機存儲介質一磁碟用的是哪種磁性材料為什麼

根據存儲元件的性能及使用方法不同,存儲器有各種不同的分類方法。
1.按存儲介質分類
作為存儲介質的基本要求,必須具備能夠顯示兩個有明顯區別的物理狀態的性能,分別用來表示二進制的代碼0和1。另一方面,存儲器的存取速度又取決於這種物理狀態的改變速度。目前使用的存儲介質主要是半導體器件和磁性材料,用半導體器件組成的存儲器稱為半導體存儲器。用磁性材料做成的存儲器稱為磁表面存儲器,例如磁碟存儲器和磁帶存儲器。
2.按存取方式分類
如果存儲器中任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關,這種存儲器稱為隨機存儲器。半導體存儲器和磁芯存儲器都是隨機存儲器。如果存儲器只能按某種順序來存取,也就是說存取時間和存儲單元的物理位置無關,這種存儲器稱為順序存儲器。例如,磁帶存儲器就是順序存儲器。一般來說,順序存儲器的存取周期較長。磁碟存儲器是半順序存儲器。
3.按存儲器的讀寫功能分類
有些半導體存儲器存儲的內容是固定不變的,即只能讀出而不能寫入,因此這種半導體存儲器稱為只讀存儲器 (ROM)。既能讀出又能寫入的半導體存儲器,稱為隨機存儲器 (RAM)。
4.按信息的可保存性分類
斷電後信息即消失的存儲器,稱為非永久記憶的存儲器。斷電後仍能保存信息的存儲器,稱為永久性記憶的存儲器。磁性材料做成的存儲器是永久性存儲器,半導體讀寫存儲器RAM是非永久性存儲器。
5.按串、並行存取方式分類
目前使用的半導體存儲器大多為並行存取方式,但也有以串列存取方式工作的存儲器,如電耦合器件 (CCD)、串列移位寄存器和鎳延遲線構成的存儲器等。
6.按在計算機系統中的作用分類
根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、緩沖存儲器、控制存儲器等

❻ 存儲信息的硬碟使用的是軟磁性材料還是硬磁性材料

存儲信息的硬碟使用的是硬磁性材料。

硬磁性材料也就是永磁體指磁化後能長久保持磁性的材料 常見的有高碳鋼,鋁鎳鈷合金,鈦鈷合金 還應用於磁記錄,如錄音磁帶,錄象磁帶,電腦磁碟粉等。

軟磁性材料指磁化後,不能保持原有的磁性。如軟鐵,硅鋼,鐵鎳合金等。用來製造變壓器,電磁鐵等。

硬磁性材料的特點是:

1)具有較大的矯頑力,典型值Hc=104~106A/m。

2)磁滯回線較粗,具有較高的最大磁能積(BH)max。

3)剩磁很大。

4)這種材料充磁後不易退磁,適合做永久磁鐵。

5) 硬磁性材料如碳鋼、鋁鎳鈷合金和鋁鋼等。

矯頑磁力大,這意味著磁滯回線包圍的面積較大,磁滯特性非常明顯。把硬磁性材料放在外磁場中充磁後,若將外磁場撤除,仍然能保留較強的磁性,並且這種剩餘磁性不易被消除。

❼ 現代計算機常用的外存儲器採用了磁性材料作為存儲介質,而內存儲器選取了什麼材料製作的集成電路作為存儲

現代計算機常用的外存儲器採用了磁性材料作為存儲介質,而內存儲器選取了半導體材料製作的集成電路作為存儲。

❽ 屬於磁介質存儲器的有

軟盤、硬碟、磁帶。軟盤使用柔軟的聚酯材料製成原型底片,在兩個表面塗有磁性材料;硬碟是由塗有磁性材料額鋁合金原盤組成的;磁帶是在帶基上塗覆一層顆粒狀磁性材料或蒸發沉積上一層磁性氧化物或合金薄膜而成。

❾ 哪種存儲設備使用磁性介質存儲數據

存儲設備使用磁性介質的,主要應該就是常見的sdram,另外機械硬碟也是用磁性介質的。