Mágneses adattárolás:



Hasonló dokumentumok
ADATHORDOZÓ LEMEZ. Különböző ADATHORDOZÓK. MO lemez. hajlékonylemez CDROM, DVDROM. lemez. merevlemez CDRAM, DVDRAM. lemez

Tervezte és készítette Géczy László

Tervezte és készítette Géczy LászlL. szló

Informatikai eszközök fizikai alapjai. Ádám Péter. Mágneses adattárolás. /Mágnesszalag, Ferritgyűrű, Buborékmemória/

Tervezte és készítette Géczy László

Fizika belépő kérdések /Földtudományi alapszak I. Évfolyam II. félév/

1.8. Ellenőrző kérdések megoldásai

Állandó permeabilitás esetén a gerjesztési törvény más alakban is felírható:

Az információ-tárolás története és tanulságai II.

Az anyagok mágneses tulajdonságai

Háttértár. Fajtái. Mágneses tárak. Háttértár 1

6. Háttértárak. Mágneses elvű háttértárak. Ezek az eszközök ki-, bemeneti perifériák, az adatok mozgása kétirányú.

DIGITÁLIS ADATTÁRAK (MEMÓRIÁK)

Polietilén termékek az NMC-toªl. Komplett választék fuªtési rendszerekhez

MÁGNESES ADATRÖGZÍTÉS

Háromfázisú hálózat.

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Mágneses alapjelenségek

SZALAG ADATHORDOZÓ. Különböző ADATHORDOZÓK DAT, DATA DATA CARTRIDGE TAPE 1/2 SZALAG

Az átkapcsoló. Izzófoglalat E 10 Műszaki adatok: max. feszültség: 42V Izzófoglalat E 14. max. feszültség: 42V

Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés

Monotektikus felületi rétegek létrehozása lézersugaras felületkezeléssel. PhD értekezés. Svéda Mária okleveles anyagmérnök

NIKECELL dryvit GRAY ÁLTALÁNOS TERMÉKINFORMÁCIÓK

E G Y F Á Z I S Ú T R A N S Z F O R M Á T O R

Szálerősített anyagok fröccsöntése Dr. KOVÁCS József Gábor

Gépészet szakmacsoport. Porkohászat

FERROMÁGNESES ANYAGOK RONCSOLÁSMENTES VIZSGÁLATA MÁGNESESHISZTERÉZIS-ALHURKOK MÉRÉSE ALAPJÁN. Mágneses adaptív teszt (MAT) Vértesy Gábor

Az optikai szálak. FV szálak felépítése, gyakorlati jelenségek

Osmoz komplett egységek

Villamos kapcsolókészülékek BMEVIVEA336

(1. és 2. kérdéshez van vet-en egy 20 oldalas pdf a Transzformátorokról, ide azt írtam le, amit én kiválasztanék belőle a zh-kérdéshez.

Ipari vezérlés és automatizálás

A mágneses tér energiája, állandó mágnesek, erőhatások, veszteségek

TV IV. sávi lemezantenna SZABÓ ZOLTÁN

TERMÉK KATALÓGUS Érvényes: től ig, illetve a készlet erejéig!

Megmunkálások. Köszörülés: Szikra-forgácsolás: Marás: Fúrás: Menetmegmunkálás: Megmunkálás típusa: Nemesített/edzett állapot: régen ma

Vágó- és tisztítótárcsák Általános munkavédelmi és biztonsági javaslatok

I+K technológiák. Digitális adatátviteli alapfogalmak Aradi Szilárd

Csomagológép ismertető

KOVÁCS ENDRe, PARIpÁS BÉLA, FIZIkA II.

IPARI FELSZERELÉSEK 2011 MŰHELYBÚTOROK JOULEING KFT.

GENERÁTOR. Összeállította: Szalai Zoltán

Digitális hangtechnika. Segédlet a Kommunikáció-akusztika tanulásához

Kisfeszültségû szerelvények

általános előtolásirányú kontúresztergálás (kúp, gömb, tórusz) menetesztergálás menet[1].avi

Fémes szerkezeti anyagok

csiszoló szivacstömbök Oldal gyorsan cserélhetõ korongok Oldal szúrófûrészlapok Oldal csiszolópaszták Oldal barkács szerszámgépek Oldal

DT1100 xx xx. Galvanikus leválasztó / tápegység. Kezelési útmutató

Ellenálláshegesztés elméleti alapjai

Általános tudnivalók. Rendszerfelépítés

POLIFOAM SZIGETELŐANYAGOK

DVS. Acél elszívó légszelep ellenkerettel 124 A06.

DT13xx Gyújtószikramentes NAMUR / kontaktus leválasztók

Hegesztés előtt horganyzott. Bruttó ár/db. Súly kg

Kondenzátorok. Fizikai alapok

A DR-PAck fejlesztései PE fólia gyártástechnológiában

Árlista. Polikarbonát lemezek és kiegészítők

CD, DVD és BlueRay. Cziráki Balázs Eötvös Loránd Tudományegyetem. Cziráki Balázs (ELTE) CD, DVD és BlueRay

TFBE1301 Elektronika 1. Passzív áramköri elemek

Csúcstechnika az építési tűzvédelemben

Építményszigetelő Építményszigetelő Kőműves Kőműves

Prof. Dr. CSŐKE BARNABÁS egyetemi itanár, intézetigazgató Miskolci Egyetem. Intézet

Háttértárak. a tárolható adatmennyiség nagysága (kapacitás), a gyorsasága, azaz mekkora az adat-hozzáférési idı, az adatsőrőség nagysága.

Számítógépes Hálózatok

NO (záróérintkező) nyitott érintkezők táv. 3 mm NYÁK-ba építhető. Csatlakozók nézetei

Hengeres Finom-Összevezető műanyag fröccsöntő szerszámokhoz

Az INTEL D-2920 analóg mikroprocesszor alkalmazása

HÍRKÖZLÉSTECHNIKA. 2.ea. Dr.Varga Péter János

Aquaflexactiv hézagképzõ - és szigetelõ rendszer

Önkenõ és kevés karbantartást igénylõ siklócsapágyak. Mûszaki adatok GGB

Kompakt rács KG / KG-R

Egyszerű villanymotorok készítése

Működtetőés jelzőkészülékek,

MŰSZAKI ISMERETEK. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Oldalfali résbefúvó DSX-XXL-W

Csomagológép ismertető

DT920 Fordulatszámmérő

V. FEJEZET MÓDOSÍTOTT MŰSZAKI LEÍRÁS

TARTOZÉKOK FORGÁCSELSZÍVÓ BERENDEZÉSEKHEZ

Készítette: Telefon:

Optikai térkapcsolt. rkapcsoló

Szellőzőrács. Ferdinand Schad KG Steigstraße D Kolbingen Telefon Telefax info@schako.de

Moduláris elosztórendszer ajtóval

Nyomásérzékelés

Az építményt érő vízhatások

Janklovics Zoltán. Hálózatvédelem 2. Villámvédelem EMC Tel.: Túlfeszültség-védelem, EMC

DVR-812 VEZETÉK NÉLKÜLI DVR HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ

ÉPÜLETDIAGNOSZTIKA-1 ÉPÜLETDIAGNOSZTIKA

PASSZÍV ESZKÖZÖK II ELEKTRONIKAI ALKATRÉSZEK KONDENZÁTOROK KONDENZÁTOROK KONDENZÁTOROK KONDENZÁTOROK VESZTESÉGEI 4. ELŐADÁS

Építményszigetelő Építményszigetelő Kőműves Kőműves

Ismertető az ipari felhasználók számára

Belső sötétítő vászonroló vászonfeszítéssel

Többet látni... Többet nyújtani... testo 875 és testo 881

Építési engedélyezési dokumentáció

Szegmentálás. Memória kezelési stratégia mely a felhasználó nézőpontját támogatja Például:

MAGYARORSZÁG ÁRLISTA 2016 A TETŐ ERŐS, MINT A BIKA! ÁTFOGÓ TERMÉKISMERTETŐ TETŐ & HOMLOKZAT SZAKÉRTŐINEK MINŐSÉG óta

Megkülönböztetünk papír alapú, mágneses, optikai, valamint egyéb háttértárakat.

Megnevezés Sematikus rajz Típus D4N Típus Névleges feszültség Névleges terhelés D4N- 120 VAC 10 A 240 VAC 480 VAC 600 VAC

40-es sorozat - Miniatûr print-/ dugaszolható relék A

MB-sorozat: sokoldalúan felhasználható mágnestalpas fúrógépek - nagy átmérő, gazdaságos és gyors fúráshoz

Átírás:

Mágneses adattárolás: Mágnesszalag, ferritgyűrű, buborékmemória ÁDÁM PÉTER ANYAGTUDOMÁNY MSC BUDAPEST, 2015.04.22.

Miről is lesz szó? 2

Mágnesszalag- Rég- és közelmúlt - Vissza a jövőbe : 3

Mágnesszalag- Rég- és közelmúlt Egy kis történelem: - 1951-ben UNIVAC-I : Az első mágnesszalagos adattárolás - 1952-ben IBM -726-os tároló rendszer (2.3 MB) - később a IBM-TS1140 (4TB) - 1984: IBM-3840-Magnetic Tape Subsystem /ellenálló kivitel/ - 1992: IBM-3495-Tape Library Dataserver /komplett rendszer/ - 1993: IBM-3590-Magstar Tape Subsystem /12x nagyobb kap. -> 60 GB/ 4

Mágnesszalag- Rég- és közelmúlt - 2000: IBM-LTO technológia, 100GB /linear-tape open/ - 2006: IBM-Virtualization Engine TS7700-2010: Linear Tape File System /drag & drop techn./ - 2011: IBM-TS1140 5

Mágnesszalag- Rég- és közelmúlt 6

Mágnesszalag- Rég- és közelmúlt LK-4 es magnókazettás egység 7

8 Mágnesszalag- Rég- és közelmúlt SLK- kazettás előkészítő és EK-9006-os konverter

Mágnesszalag- Rég- és közelmúlt Komplett adatfeldolgozó rendszer 9

Mágnesszalag- Rég- és közelmúlt 10

11 Mágneses adatrögzítés alapelve Az adatrögzítés elve: Alap: megfelelő adathordozón remanens mágneses anyagszerkezeti változás Analóg rögzítés: a remanens indukció nagysága ~ a mágneses anyagban rögzítendő jel nagyságával Az olvasás nem jár veszteséggel, de mozgatni kell az adathordozót Digitális rögzítés: bináris tárolás -> kétféle mágnesezettségi szint A rögzíthető maximális amplitúdójú jelet a telítési indukció nagysága határozza meg #1

12 Mágneses adatrögzítés alapelve Bináris adattárolás: a remanencia vagy annak változása hordozza az információt MENETSZÁM Az olvasott feszültség: U = N dφ dt Digitális jelrögzítés: FLUXUS Többféle elv, szempontok: elérhető írássűrűség, író/olvasó áramkör bonyolultsága, a rendszer megbízhatósága, író/olvasófej gyárthatósága stb. Nullára visszatérő (RZ) & Alapra visszatérő (RB) elvek #3 -> írófej tekercsbe n-ben folyó áram (~mágnesezettség) vs. Olvasófej tekercsben feszültség

Mágneses adatrögzítés alapelve -> viszonylag alacsony jelrögzítési sűrűség: 10 bit / mm Nullára nem visszatérő (NRZ) & Nullára nem visszatérő impulzus (NRZI) #4 -> remanencia változás csak a bináris értékek váltásakor -> az információ meghatározható a vissza olvasott jel polarizációjából -> NRZI-nél az íróáram iránya csak akkor változik, ha 1-et írunk, 0-nál változatlan marad van -> az információ azonosításánál a kapujel szinkronizálására szükség -> elérhető írássűrűség: 20-40 bit / mm 13

Mágneses adatrögzítés alapelve Frekvencia modulált (FM) & Fázis modulált (PM) rögzítési elv #5 -> PM esetében az olvasott fesz. polaritása alapján az információ egyértelműen azonosítható /1-> +, 0-> - /, FM-nél nem -> megbízhatóbb jelolvasás, jelsűrűség: 70 bit / mm Analóg rögzítésnél a régi inf. törölni kell, ha újra akarunk írni, digitálisnál nem, kivéve RZ Írás-olvasás, így az olvasás-törlés-írás egy fejjel is lehet, de zajcsökkentés, megbízhatóság -> 2/3 fejesek /2: törlő+író-olvasó/ Legelterjedtebbek: több fej-több csatorna /ált 7-9/ 14

Mágneses adatrögzítés alapelve Író-olvasó fej: Megfelelő elektromos és mechanikai paraméterekkel rendelkező tekercsvasmag ( ferrit vagy ötvözet(e) ) #6 Legelterjedtebb a hosszirányú rögzítés -> nagy felbontóképesség és jelsűrűség, kis pályaszélesség /magnó/: ez a felbontóképességet nem bef. Vasmag: Ni-Fe ötvözet(permaolly)-> nagy írássűrűség: Ni/Mn-ferrit Lemezek vastagsága: 20-100 μm Betét: fém (Be, bronz, Cu, Al és ötvözeteik), műanyag, üveg, csillám -> légrés, tulajdonságok! 15

16 Mágneses adatrögzítés alapelve Megfelelő árnyékolás: egyéb zavaró mág. terek ellen -> motor, trafó stb. #7 A fejben ébredő fesz. függ a fluxus vált. sebességétől #8 -> a feszültséget a résben ébredő fluxus változás okozza -> ha a légrés szélesség = a jel hullámhosszával, akkor A = 0 #9 Maximális frekvencia: f max = v felület /l légrés -> a felhasználásra kerülő frekvenciahatár < fmax Olvasott feszültség értékek: résszélesség / hullámhossz #10 A két olvasófej közötti távolsággal csökken az amplitúdó #11

Mágnesszalagos tárak Változatos, többirányú kommunikációs -> több funkciójú tárolás #12 Csatorna: adattovábbítás, ellenőrzés, vezérlőjelek, utasítások generálása továbbítása -> egy csat.-hoz több kontroller -> egy kontr.-hez több MSZ(1-16) MSZ: kétirányú szalagmozgatás, írás-olvasás, jelek erősítése, formálás -> Szalagmozgató mechanizmus egy kritikus pont: -> szorítógörgős (pl.: magnók) -> vákuumgörgős 17

18 Adattárolás mágnesszalagon Információ tárolás tömbökben -> rekordok (min-max között változó információ mennyiség/szó.) változó hosszúságú rekordok Rekordok azonosítás: 1, rekordpozíció alapján, 2, rekordcím alapján Mágnesszalag elején és végén BOT-EOT markerek #13 Adattárolási fogalmak: karakter, nyom, rekord, fájl, karakterparitás, ellenőrzőkarakter #14 Információ elhelyezés bináris kódolással #15

A mágnesszalag felépítése Ált.: mágnesezhető réteg hajlékony műanyag fólián, mely anyaga: acetilcellulóz, PÉ, PE, PVC -> de Scotch 3M: Mylar alapanyag DuPont PVC-je (régen) A mágnesezhető anyagot nem mágnesezhető hordózó anyagba diszpergálva viszik fel (műgyanta) Szalag felületének hiszterézis göbéje eltér Legtöbbször a szalagnak kitüntetett mágneses iránya van -> négyszögletesebb hiszetrézis görbe, kisebb lemágneseződés #16 Optimális: irányított mágnesezettség, nagy rétegvastagság, nagy térfogat kitöltésű mágneses réteg 19

A mágnesszalag felépítése 20

Mágnesszalag mozgató egységek 21

Mágnesszalag vezérlő egységek 22

Mágnesszalag vezérlő egységek 23

A jövő 24

Ferritgyűrűs adattárolás 25

Ferritgyűrűs adattárolás Történelem: Alapkoncepció: valamit lehetne kezdeni a mág. hiszterézis görbével 1947: elektromos relékből felépülő áramkörök 1940: mágneses magok számítógépes memóriaként -> Jay Forrest 1953: Harvard-> Forgószél : 32x32x16 bit-es core-memory Siker: előnyök -> 1, nagyobb megbízhatóság 2, rövidebb elérési idő (9 ms), míg a csöves 25 ms #17 Szabadalmi viták->->-> előnyös RAM-ként való használata (V200-as) 26

Ferritgyűrűs adattárolás Működésének fizikai alapja: Magas mágneses remanencia és alacsony koercitivitás Kikapcsoláskor/áramtalanításakor megmarad az információ! Mágnesezhető kerámiagyűrű polaritása hordozza az információt Ferromágneses anyag felmágnesezése, ellenkező irányú árammal átmágnesezés #18 Írás: Az írás/olvasás 1 db vezetékkel is megoldható > de bonyolult több bit esetén: mátrixos elrendezés #19 27

28 Ferritgyűrűs adattárolás Mágnesezhető gyűrűk-> függőleges és vízszintes vezetővonalak vagy 3D-ben 3 vezető Írás/olvasás a vezetők metszéspontjában 1 bit írásához elegendő áram fele /2D-ben/ folyik 1 vezetékben! így nem gerjesztünk túl másik gyűrűt #20 Olvasás: Vizsgáló ruti: újbóli írási kísérletre változik e a tároló cella állapota, azaz az olvasó vezetéken jelentkezik e indukált feszültség A cella állapota felülíródik -> a rutinnak vissza kell állítani az eredeti állapotot

Ferritgyűrűs adattárolás Kialakítás fejlesztése: Rezgéscsillapító: gyanta, lakk, gél lakk 1 négyzetmilliméteren 1 gyűrű -> akkoriban nagy adatsűrűség Általánosan: 16x16-os és 32x32-es kialakítás Olvasóvonal nélkül: 8x32, 16x64, 16x128 Core-rope-memory (ROM) -> Apolló-program 29

Buborékmemóriás adattárolás 30

Buborékmemóriás adattárolás Történelem: 1962 Bell Laboratory / Adrew Bobeck 1980-as évek eleje új techn. melynek memória sebessége összehasonlítható a merevlemezekével, de telj. ~ a ferritgyűrűjével Félvezető memóriák térhódítása -> rendkívül gyors fejlődés Főleg ott használták, ahol előnyös volt, hogy nem volt mozgó alkatrész, de -> -> -> később flash memória, illetve félvezető memória és a merevlemez visszaszorította A 80 évek végére teljesen visszaszorult 31

Buborékmemóriás adattárolás Működésének alapja Paul Charles Michaelis -> mágneses vékonyrétegek /mágneses domének ortogonális irányítottsága/ Anizotropikus mágneses filmek -> mágneses impulzusok -> ortog. terj. Kifelé és befele mutatnak a momentumok -> domén labirintus #20 A terjedés függ a mágnes keménységétől -> izotropikus mág. film Bobeck: mágneses teret kapcsolunk -> a domének szűkülnek egészen kis hengeres (szemből buborék) méretűvé #21 32

Buborékmemóriás adattárolás Működésének alapja 5 stabil kísérleti eredmény melyen a működésük alapul: -> egyfalú permaolly filmekben kontr. 2D-s domén mozgás -> továbbfejlesztés orto-ferrit rétegre -> stabil hengeres domén előállítása -> terület hozzáférési üzemmód -> növekedés indukált egytengelyű anizotrópia gránát rendszerben /végül ez lett a végső megoldás/ #22 33

Hogyan is működik? Buborékmemóriás adattárolás 34

35

IBM-3495-Tape Library Dataserver @ 36

IBM-3590-Magstar Subsystem @ 37

UNIVAC-I @ 38

IBM-3840-Magnetic Tape Subsystem /cartridge/ @ 39

Mágneses telítési görbe #2 40

Indukált jel @ 41

Return to zero & Return to base @ 42

Non return to zero& Non return to zero impulse @ 43

Phase modulation & Frequency modulation @ 44

Hossz és keresztirányú fejrögzítés @ 45

Hossz irányú és több fejből álló blokk @ 46

Fluxus változása és a jel amplitúdó @ 47

A = 0 eset @ 48

Maximális amplitúdók @ 49

Amplitúdó veszteség @ A veszt. = 55 Δd λ Ha írás-olvasáskor a távolság azonos, akkor a veszt. 2x-es 50

Mágnesszalagos kommunikáció @ 51

Mágnesszalag felépítése @ 52

Mágnesszalag - információ tárolása @ 53

Mágnesszalag - bináris adattárolás @ 54

Mágnesszalag mágnesezettség @ 55

Ural-2 @ 56

Mágnesezettség @ 57

Ferritgyűrűs memória-mátrixos elrendezés @ 58

Ferritgyűrűs memória - alaprajz @ 59

60 Buborékmemória @

61 Buborékmemória @

62 Buborékmemória @ Grànàt szerkezetű Y3Ga5O12 egykristàlyra szintén grànàt szerkezetű Gd3Ga5O12 növesztenek epitaxiàlisan