8.1 Magnetische en optische opslagmedia
8.9 Kleine draagbare opslagmedia
De opslagmedia
worden in 2 categorieën onderverdeeld: de magnetische en de optische, elk met
een totaal verschillende technologie.
Het oudste
type permanente gegevensdrager is de magneetband. Deze werkte als een videocassette, en de gegevens werden op
een magnetische vorm bewaard.
Andere klassieke
voorbeelden zijn de diskette en de harde schijf.
Ook al is de technologie van deze media gebaseerd op het principe van
magnetische opslag dat reeds 40 jaar oud is, toch blijven ze een succes.
Diskettes
en harde schijven zijn net zoals audio- of videocassettes
bedekt met een laagje magnetiseerbaar materiaal.
dit bestaat uit een plastic film met daarin uiterst fijne stukjes ijzer
(of ferriet, kobalt, …). Deze deeltjes
hebben magnetische eigenschappen.
Het doel
is om digitale informatie die in zijn grondvorm uit een 0 of 1 bestaat te kunnen
‘vasthouden’ op een magnetische gegevensdrager. Iets dat gemagnetiseerd is heeft de eigenschap ofwel een noord
– ofwel een zuidpool te krijgen. Meteen zie je het verband tussen digitale data
en een magnetische vorm van opslag.
De lees-
en schrijfkoppen van een harde schijf of diskettestation bevatten elektgro-magneten
die in staat zijn de fijne deeltjes in de schijf zodanig te magnetiseren dat
ze de digitale informatie kunnen lezen en wegschrijven voor later gebruik.
Dit heeft als gevolg dat als je
een krachtige magneet in de buurt van een diskette houdt alle informatie
vanzelfsprekend voorgoed verdwijnt.
De bits
op een schijf staan niet in een willekeurige volgorde. Ze volgen elkaar op in concentrische cirkels (zie afbeelding). Zo’n cirkel noemen we een spoor. Om
data in een spoor gemakkelijk te kunnen lokaliseren
worden de sporen nog eens ingedeeld in sectoren.
De
optische opslagmedia vinden meer en meer ingang, en hun evolutie is verbluffend. Het principe is dat gegevens met laserstralen gelezen en geschreven
kunnen worden. De bekendste toepassingen
zijn: CD-ROM, CD-RW en DVD. Daarnaast
kennen we ook de CD-I, maar die is een stille dood gestorven, en de DVD-RAM
met een onzekere toekomst.
In de volgende
paragrafen worden de meest bekende opslagmedia kort besproken.
Harde schijven
zijn –ondanks de technologie van magnetische opslag die reeds 40 jaar oud is-
nog steeds de meest populaire opslagmedia voor computers.
Ze worden steeds kleiner en sneller.
Een harde
schijf bestaat over het algemeen niet uit één schijf, maar uit een stapel van
meerdere metalen schijven. Vaak
zijn ze gemaakt uit aluminium, een materiaal dat vrij hard is, vandaar de naam
harde schijf. Elke schijf is aan
beide zijden voorzien van een magnetiseerbare coating.
In oudere modellen was dat ijzeroxide, de nieuwere hebben daarentegen
een TFM laag (Thin Film Media).
Op deze foto zie je een minder recente harde schijf (die uit 2 schijven bestaat).
De harde schijf bestaat uit enkele dunne magnetische schijven
met een coating van ijzeroxide en lees- en schrijfkoppen.
Om slijtage te voorkomen raken zij het oppervlak niet, maar zoeven op
een luchtkussen op ongeveer een duizendste millimeter boven het oppervlak van
de schijven. Deze draaien permanent, zodat er geen tijd verloren gaat met
het starten en stoppen . Hun snelheid
bedraagt ongeveer 3600 toeren per minuut.
Schokken zijn bijgevolg nefast voor de harde schijf.
Dit vormt vooral een risico bij laptops. Door een kleine schok kan de
kop het oppervlak raken met als risico dat je niet alleen bepaalde data kwijt
bent, maar ook dat de harde schijf zelf stuk is. Men spreekt dan van een head
crash.
Op deze foto zie je een harde schijf van het merk Western Digital, en van het type Caviar.
De snelheid van een harde schijf wordt bepaald door de volgende factoren:
·
de mechanische
schijf zelf: het aantal toeren per minuut, de constructie van de lees- en schrijfkoppen
·
cache: elke harde
schijf heeft een soort cache geheugen, die dient als buffer om data tijdelijk
in op te slaan.
·
interface:
dit kan een ATA of de veel snellere SCSI interface zijn.
foto van een harde schijf met IDE kabel
De moderne
harde schijven hebben een diameter van 3,5 inch, zoals de Quantum Fireball op
de afbeelding hierboven. De
allereerste harde schijven hadden een opslagcapaciteit van 5MB, tegenwoordig
zijn er al van 40 GB. Dit is o.m.
te wijten aan het principe van Zone Bit Recording (ZBR) waarbij op de
buitenkant van de schijf de bits even ver van elkaar staan als in het midden.
Vroeger was dit niet zo, op de buitenkant stonden ze verder van elkaar en zo
ontstond dus een groot verlies. Ook
kan men door het gebruik van Magneto
Resistente (MR) -lees- en schrijfkoppen de bits dichter op elkaar plaatsen.
Enkele
bekendemerken van harde schijven zijn:
- Western Digital Caviar
- Seagate Barracuda
- Maxtor DiamondMax
- Quantum Fireball
- IBM Deskstar
We kennen ze allemaal, de kleine disketjes, irriterend traag
en met veel te weinig schijfruimte. Toch
zouden we niet zonder kunnen.
foto van een 3,5 inch diskette
Ondanks
hun kleine opslagcapaciteit zijn ze toch zeer
praktisch voor het uitwisselen van files met anderen.
Hoe voorbijgestreefd hun technologie ook mag zijn, in elke nieuwe PC,
zelfs in de allerzwaarste PC’s vind je ze terug, omdat het nu eenmaal een standaard
is geworden. Sommige merken lanceren
PC’s zonder diskettestation, zoals Apple op sommige van z’n modellen, maar al
snel hebben ze een extern diskettestation op de markt gebracht toen bleek dat
hun marketingstrategie toch niet zo briljant was.
Op bovenstaande foto zie je een diskette-station dat is uitgebouwd.
De diskette
bevat een kunststof schijfje dat net zoals bij de harde schijf bedekt is met
een magnetisch laagje. Toch zijn
diskettes beduidend langzamer dan harde schijven. Dit komt doordat een diskette alleen draait wanneer er gegevens
gelezen of geschreven worden, in tegenstelling tot harde schijven die continu
draaien. Ze draaien ook trager omwille van de wrijving die ontstaat doordat
de lees-en schrijfkoppen tegen het oppervlak komen.
De capaciteit van de huidige diskettes bedraagt 1,4 MB.
Er is nog een klepje in de rechterbovenhoek dat gesloten kan worden,
om de diskette schrijfbeveiligd te maken.
Hierboven zie je een foto van een oude 5 inch diskette, ondertussen is dit een zeldzaam curiosum geworden.
Een groot
nadeel van diskettes – en dit verliest men soms uit het oog – is de beperkte
levensduur. Je zou kunnen stellen
dat de “houdbaarheidsdatum” maximum 10 jaar is.
De kans is groot dat als
je een diskette enkele jaren niet meer gebruikt, ze onleesbaar is geworden.
De meest
geniepige vijanden van diskettes zijn:
·
magnetische velden:
apparaten die zo’n velden creëren zijn: TV, luidsprekers (leg je diskettes dus
voortaan niet meer op de boxen), schermen, enz…
Men stelt dat je je diskettes minstens éénmaal per jaar moet ‘herlezen’
om ze opnieuw te magnetiseren.
·
een tweede grote
vijand is stof: plaats je diskette daarom altijd in een beschermhoesje of –
doosje.
·
vijand nummer
drie is de diskettelezer zelf: wanneer
je pc een schok te verwerken krijgt kan de lezer tegen de diskette botsen waardoor
er krassen ontstaan, wat de inhoud onleesbaar maakt.
Uit onderzoek blijkt zelfs dat een basstem voldoende sterk kan zijn om
de diskettelezer tegen de diskette te laten botsen.
Een CD-ROM is eigenlijk hetzelfde als een audio-cd, maar dan met computer gegevens in plaats van muziek. Het schijfje is gemaakt uit plastic en heeft een diameter van 4,6 inch.
Op deze foto zie je een opengeschoven CD-speler van een laptop
De gegevens
worden hier echter niet weergegeven door geladen en niet geladen deeltjes, maar
door pits en lands (putjes en bergjes). Er worden miljoenen kleine putjes gebrand in het oppervlak
van het schijfje. Deze ingebrande
gaatjes reflecteren al dan niet licht als er een laser straat op wordt gericht
(zo verkrijg je een aan/uit signaal, of 0 en 1, of m.a.w. bits & Bytes).
Op één CD-ROM
kan tot 650 MB gegevens geplaatst worden.
Reken eens uit met hoeveel diskettes dit overeen komt ?
(antwoord = dit komt overeen
met 470 diskettes).
Voor de
meeste programma’s en spelletjes was de capaciteit van een CD tot voor kort
genoeg, maar voor encyclopedieën en software met veel audiovisueel materiaal
biedt de DVD meer mogelijkheden.
De laatste jaren is een CD-brander zeer populair geworden. .
Op deze foto zie je een CD-brander (of CD-writer) van het merk Philips, van de 9300 series.
Dit apparaat
laat toe om zelf gegevens naar een CD te schrijven (of branden).
Een zeer populaire toepassing is om muziek CD’s of MP3 muziek files van
internet te downloaden en te copiëren op CD-R’s.
Er bestaan daartoe speciale CD label kits voor de printer, zoals je ziet
op de volgende foto:
Op deze foto zie je hoe onze studenten een CD-R tijdelijk hebben verbonden met het moederbord om hem uit te testen.
In principe is het eenvoudig om een CD-R zelf in te bouwen. Bovendien wordt bij de meeste apparaten een duidelijke handleiding geleverd (soms zelfs met videobeelden die je stap voor stap tonen hoe je tewerk moet gaan).
We onderscheiden
2 soorten: CD-R en CD-RW.
Cd CD-RW
staat voor Compact Disk ReWritable. Dit apparaat laat toe om op speciale
CD-RW schijfjes meerdere keren te schrijven.
Er bestaan
ook CD-R schijfjes, wat staat voor CD-Recordable.
Hierop kan je slechts één keer data wegschrijven.
Vraag: wat bedraagt het aantal bytes en het aantal minuten op de courante CD-R
schijfjes?
Antwoord: 74 minuten en 650 MB.
foto van een CD-R schijfje van PHILIPS
Als je op
een verpakking
- aan 8x speed schrijft
- aan 4x speed herschrijft
- en 24x speed leest.
Er bestaan ook CD-R toestellen die je kan gebruiken zonder computer. Het zijn toestellen die passen in een hifi-rek, en die enkel kunnen gebruikt worden om muziek CD's te kopiëren (zie afbeelding). Met dit apparaat kan je enkel speciaal voorziene audio CD-R's gebruiken, en die zijn wel duurder dan de klassieke CD-R's.
foto van een gewone CD speler met daarbovenop een audio CD-writer van het merk PHILIPS
foto van de speciale audio CD-R's (niet te verwarren met de klassieke CD-R's).
DVD staat voor Digital Versatile Disc. Het betreft een schijfje, vergelijkbaar met een CD, dat verschillende soorten van data kan bevatten:
Uiterlijk
is er geen verschil tussen de DVD en de CD-ROM.
De DVD schijfjes worden gelezen door een laser straal met een kortere
golflente dan bij CD-ROM schijfjes. Dit
laat toe om smallere putjes te branden die ook dichter op elkaar staan, en zo
verkrijgt men een hogere opslagcapaciteit.
foto van een DVD speler van CREATIVE
Hoeveel
gegevens op één DVD-ROM gaan hangt af van verschillende factoren:
Naast de
gewone DVD bestaan er 3 verschillende DVD types waarmee opgenomen kan worden:
DVD-RW staat voor DVD rewritable. Het wordt door PIONEER gemaakt, maar je vindt het ook terug in toestellen van andere merken (zoals bv. bij APPLE computers). Het voordeel is dat de media (dus de schijfjes) een stuk goedkoper zijn dan bij DVD+RW, en volgens de testen van PC magazine bieden ze ook een grotere compatibiliteit met verschillende merken van DVD spelers. De capaciteit bedraagt 4,7 GB.
Er
bestaat ook DVD-R, of DVD- recordable.
Data kunnen éénmalig gebrand worden op de DVD, net zoals bij de CD-R.
Zo’n schijf kan 3.9 GB bevatten per kant.
DVD+RW is ontwikkeld door
bekende fabrikanten zoals HP, PHILIPS & SONY. De DVD+RW leunt het dichtst
aan bij de gewone DVD's.
Dit formaat geniet momenteel de grootste bekendheid en zal daardoor misschien
als beste van de 3 formaten uit de strijd komen. De capaciteit is 4,7 GB.
Er bestaat ook een DVD+R (PHILIPS zou die op de markt brengen), waarmee éénmalig beschrijfbare DVD's gemaakt kunnen worden. Nadeel is wel dat die enkel in DVD recorders gebruikt kunnen worden, en niet in randapparaten.
In de media is de gangbare opinie dat deze standaard ten dode is opgeschreven.
.
De ZIP drive
- ontwikkeld door de firma IOMEGA - kan diskettes gebruiken van 250 MB. De
Zip drives zijn bekend om hun goede kwaliteit, stabiliteit, lage prijs en gemak.
Ze zijn wel traag. Een zip
drive is ideaal om een back-up te nemen van grote bestanden, of om diezelfde
file over te zetten naar een andere pc, ingeval ze niet via een netwerk verbonden
zijn.
Er bestaan
interne en externe (cf. afbeelding) ZIP drives.
foto van een ZIP drive van het merk Iomege (kan schijfjes aan van 250 MB).
foto van een ZIP schijfje van 250 MB.
Tape streamers
worden specifiek gebruikt als backup medium.
Er zijn vele soorten tapestreamers, maar allen hebben ze de volgende
2 kenmerken:
·
de tapestreamer
werkt niet zoals een harde schijf: je kan er niet (of toch vrij moeilijk) een
aparte file op gaan openen; je hebt nl. eerst speciale back-up software nodig.
·
de data worden
sequentieel bewaard op de tapes: je kan dus niet onmiddellijk een bepaalde file
vinden zoals dit wel het geval is met harde schijf, of cd-rom.
foto van een tape van het merk Sony die wij gebruiken voor onze back-ups op school.
eveneens een tape van Sony, maar dit is een verouderd model.
In digitale fototoestellen, -videocamera's en MP3 spelers gebruikt men speciaal ontworpen gegevensdragers. Enkele voorbeelden vind je in het lijstje hieronder.
CompactFlash (CF): de capaciteit varieert van 32, 64 , 128 , 256, 512 MB tot zelfs 1 GB (merk: SANDISK)
SmartMedia: beschikt over een opslagcapaciteit die varieert van 16 tot 128 MB.
MemoryStick: is een plat blauw staafje dat je enkel in SONY-apparaten vindt, met een capaciteit van 64 of 128 MB
MultiMediaCard (MMC): is de kleinste geheugenkaart momenteel, en heeft een max. opslagcapaciteit van 128 MB (van SANDISK)
foto van een Compact Flash kaartje van 16 MB, en daarnaast een ultra Compact Flash kaartje van 128 MB (merk = SANDISK).
foto van een xD-Picture Card van OLYMPUS van 64 MB.
Bij dergelijke apparaten kan je als
accessoire een speciale "card reader" kopen die via een USB kabel
met je pc kan verbonden worden.
Je hoeft dan niet meer het digitaal fototoestel direct te verbinden met de pc,
maar je kan meteen het geheugenkaartje in die "reader" stoppen, en
de foto's snel doorsluizen naar je pc. Bij de nieuwste pc's is zo'n apparaat
vaak al ingebouwd, het gaat dan over een multi-card reader, die de meest gangbare
kaartjes kan "inslikken".
De laatste tijd winnen kleine draagbare opslagmedia voor de computer zelf aan populariteit. Zo kan je draagbare flash disks verkijgen in de vorm van een (dikke) pen, die je rechtstreeks in de USB poort van een pc kan aansluiten, vandaar ook de benaming: USB Pen Drive. Je kan die Pen Drive dan net zoals een diskette gebruiken, met dat verschil dat je over een veel grotere opslagcapaciteit beschikt, en dat het lezen en schrijven zeer snel verloopt. De capaciteit varieert van 64 tot 512 MB.