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

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

Tervezte és készítette Géczy LászlL. szló

Tervezte és készítette Géczy László

Mágneses adattárolás:

Informatikai eszközök fizikai alapjai Lovász Béla

Adatbázis rendszerek Gy: Az adattárolás fejlődése

2016/11/29 11:13 1/6 Digitális átvitel

ADATTÁROLÁS: LÁGY- ÉS MEREVLEMEZEK KOVÁCS MÁTÉ

Kedves Diákok! A feladatok legtöbbször egy pontot érnek. Ahol ettől eltérés van, azt külön jelöljük.

A háttértárak a program- és adattárolás eszközei.

LI 2 W = Induktív tekercsek és transzformátorok

A számítógépek felépítése. A számítógép felépítése

Az információ-tárolás története és tanulságai II.

Mi van a számítógépben? Hardver

Informatika érettségi vizsga

Számítógép felépítése

TestLine - zsoltix83tesztje-01 Minta feladatsor

IT - Alapismeretek. Feladatgyűjtemény

Számítógépes hálózatok


A., BEMENETI EGYSÉGEK

Az elektromágneses tér energiája

Programozás alapjai. 10. előadás

Bevezetés az elektronikába

N I. 02 B. Mágneses anyagvizsgálat G ép A mérés dátuma: A mérés eszközei: A mérés menetének leírása:

Háttértárak. Megkülönböztetünk papír alapú, mágneses, optikai, valamint egyéb (elektronikus) háttértárakat.

Négypólusok helyettesítő kapcsolásai

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

Jegyzőkönyv. mágneses szuszceptibilitás méréséről (7)

Analóg-digitális átalakítás. Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék

Számítástechnikai kellékek 09. TDK floppy lemez. Imation floppy lemez. TDK normál tokos írható CD lemez. TDK vékony tokos írható CD lemez

TestLine - zsoltix83tesztje-01 Minta feladatsor

2. Számítógépek működési elve. Bevezetés az informatikába. Vezérlés elve. Külső programvezérlés... Memória. Belső programvezérlés

2. Elméleti összefoglaló

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

Információs társadalom

1. Digitális írástudás: a kőtáblától a számítógépig 2. Szedjük szét a számítógépet 1. örök 3. Szedjük szét a számítógépet 2.

A számítógép egységei

Kompenzációs kör vizsgálata. LabVIEW előadás

ÉRETTSÉGI TÉTELCÍMEK 2018 Informatika

Tömörítés. I. Fogalma: A tömörítés egy olyan eljárás, amelynek segítségével egy fájlból egy kisebb fájl állítható elő.

2.3. Soros adatkommunikációs rendszerek CAN (Harmadik rész alapfogalmak II.)

Adathordozók Urbanszky Andrea (URARABI.ELTE)

USB adatgyűjtő eszközök és programozásuk Mérő- és adatgyűjtő rendszerek

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

azonos sikban fekszik. A vezetőhurok ellenállása 2 Ω. Számítsuk ki a hurok teljes 4.1. ábra ábra

elektronikus adattárolást memóriacím

Magnesia. Itt találtak már az ókorban mágneses köveket. Μαγνησία. (valószínű villámok áramának a tere mágnesezi fel őket)

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

Megújuló energiaforrások

Alapismeretek. Tanmenet

Digitális jelfeldolgozás

MÁGNESES ADATTÁROLÁS LÁGY- ÉS MEREVLEMEZEK. Informatikai eszközök fizikai alapjai. Papp Szabolcs Dániel Anyagtudomány MSc

Számítógépes grafika

1. tétel. A kommunikáció információelméleti modellje. Analóg és digitális mennyiségek. Az információ fogalma, egységei. Informatika érettségi (diák)

SZÓBELI ÉRETTSÉGI TÉMAKÖRÖK

A/D és D/A átalakítók gyakorlat

Hálózatok I. (MIN3E0IN-L) ELŐADÁS CÍME. Segédlet a gyakorlati órákhoz. 2.Gyakorlat. Göcs László

I+K technológiák. Digitális adatátviteli alapfogalmak Aradi Szilárd

A KÖZÉPSZINTŰ ÉRETTSÉGI VIZSGA INFORMATIKA TÉMAKÖREI: 1. Információs társadalom

HULLÁMPAPÍRLEMEZHEZ HASZNÁLT ALAPPAPÍROK TÍPUSÁNAK AZONOSÍTÁSA KÉMIAI ANALITIKAI MÓDSZERREL. Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám

Alapismeretek. Tanmenet

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Anyagtudomány MÁGNESES ANYAGOK GERZSON MIKLÓS

A mágneses tulajdonságú magnetit ásvány, a görög Magnészia városról kapta nevét.

FIZIKA II. Az áram és a mágneses tér kapcsolata

Tervezte és készítette Géczy László

Jelgenerálás virtuális eszközökkel. LabVIEW 7.1

Harmadik gyakorlat. Számrendszerek

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Perifériáknak nevezzük a számítógép központi egységéhez kívülről csatlakozó eszközöket, melyek az adatok ki- vagy bevitelét, illetve megjelenítését

Alapismeretek. Tanmenet

Szinkronizmusból való kiesés elleni védelmi funkció

Közigazgatási informatika tantárgyból

Informatika szóbeli vizsga témakörök

Nanoelektronikai eszközök III.

Mágneses mező tesztek. d) Egy mágnesrúd északi pólusához egy másik mágnesrúd déli pólusát közelítjük.

PROCONTROL Proxer6. RFID Proximity kártyaolvasó. Procontrol Proxer6. Verzió: PROCONTROL ELECTRONICS LTD

1. A TERMÉKEK MŰSZAKI SPECIFIKÁCIÓJA

Digitális mérőműszerek. Kaltenecker Zsolt Hiradástechnikai Villamosmérnök Szinusz Hullám Bt.

MikroLAN-Industria Elektronikai Kft. POSTAI CSOMAGKÜLDÉS: ( 52 ) , ( 52 ) Budapest, Nagy Lajos király útja 112.

Programozás alapjai Bevezetés

Digitális mérőműszerek

A háttértárak nagy mennyiségű adat hosszú távú tárolására alkalmas ki- és bemeneti perifériák.

Az információ-tárolás története és tanulságai I.

1214 Budapest, Puli sétány info@grimas.hu. Rétegvastagságmérő. MEGA-CHECK -Master-

Elmozdulás mérés BELEON KRISZTIÁN BELEON KRISTIÁN - MÉRÉSELMÉLET - ELMOZDULÁSMÉRÉS 1

RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNYEK INFORMATIKÁBÓL

IT - Alapismeretek. Megoldások

XII. előadás április 29. tromos

Új kompakt X20 vezérlő integrált I/O pontokkal

Adattárolók. Így néz ki egy lyukkártya

Adatszerkezetek Tömb, sor, verem. Dr. Iványi Péter

DOP 02. Kezelési és karbantartási útmutató OPTIKAI KIOLVASÓ. Dok. No. DOP M 2007/8

100% BIO Natur/Bio kozmetikumok és testápolás

FIZIKA II. Az áram és a mágneses tér kapcsolata

Ismerkedjünk tovább a számítógéppel. Alaplap és a processzeor

Acer AL 1716As 8ms 17" LCD. Acer AL 1717As 17" LCD. Acer AL 1916ws 19" WIDE 5ms LCD

ELEKTROMOS SZABÁLYZÓSZELEP TESZTELŐ KÉSZÜLÉK

Átírás:

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

Mágnesszalagos adattárolás I. Történeti áttekintés A mágnesszalagos adattárolás óriási utat járt be a technikai fejlődése során. Amikor bevezették a technológiát, már akkor is igen hasznos terméknek bizonyult, de bármily meglepő, napjainkban is igen elterjedten használják, hiszen nagy biztonságú adattárolást tesz lehetővé. Egyik úttörő volt a mágnesszalagos adattárolás kifejlesztésében az IBM-cég. Az ő példájukon keresztül mutatom be a mágnesszalagos adattárolás főbb fejlődési mérföldköveit. 1951-ben mutatták be az UNIVAC-I-es mágnesszalagos adattároló rendszer, mely méreteit tekintve akkora volt, mint egy szekrény, de csupán csak kevés adatmennyiséget volt képes tárolni és maga a technológia is rengeteg hibával bírt. 1952-ben jött ki az IBM az IBM-726-os tároló rendszerrel, ez is meglehetősen nagy, szekrény méretű volt, ennek ellenére csak közel 2 MB információ tárolására volt képet. Ezzel szemben manapság egy ekkora méretű mágnesszalagos tároló rendszer közel 125 Pb információmennyiséget képest tárolni. 1984-ben hoztak ki egy olyan kivitelt, ahol a mágnesszalag már nem csak egy sima orsóra volt feltekerve, hanem egy mai kazettához hasonlóan egy műanyag védőburkos tokban foglalt helyet. Ez volt az IBM-3840-es rendszer. 1992-ben már jelentős fejlesztések jelentek meg, ilyen volt a Tape Library Sytem, ami egy olyan rendszer volt, hogy könyvespolcszerűen voltak az adatkazetták egy tárolóban elhelyezve, majd amikor használatra kerültek, akkor egy 2

polcok között, sínen mozgó robotkar kivette a helyéről és az olvasóegységhez vittem. Egy kis ugrással 2000-et írunk, amikor az IBM-LTO technikát már piacra dobták, itt már akkoriban jelentős, 100 GB-os adattárolás vált elérhetővé. Nem sokkal ezután vált elérhetővé a 2010-ben a Linear Tape System, ami a drag and drop technológiát használva sokkal könnyebbé tette az adattárolók kezelését a tároló helyük és az író/olvasó egység között. Az alábbi ábra jól szemlélteti, hogy mekkora fejlődésen is ment keresztül az adattárolás e fajtája és kínál manapság is hatalmas lehetőségeket a hosszútávú, biztonságos adattárolásra, amellett, hogy a hétköznapi ember használatából már-már lassan kikoptak a mágnesszalagos tárolók (videókazetta, audió kazetta stb.), noha a mai napig lehet kapni házi használatra is külső mágneses adattárolókat. 1. sz. ábra: Történelmi áttekintés II. Működésének fizikai háttere: A mágnesszalagos adattárolás alapja hasonló, mint a legtöbb mágneses adattárolásé, azaz egy megfelelő adathordozón remanens mágneses változást hozunk létre, így a mágneses 3

indukció nagysága arányos lesz a mágneses anyagban rögzítendő jel nagyságával. Ez főként az analóg technikára volt jellemző. 2.sz. ábra: Mágneses hiszterézis görbe Bináris tárolás esetén a kétféle mágnesezettségi szint jelenti a kétféle jelformát, azaz a 0 vagy az 1-et. A rögzíthető maximális amplitúdójú jel nagysága függ a telítési indukció nagyságától. Ebben az esetben a remanencia vagy annak a változása hordozza az információt. Jól látható, hogy a mágnesszalagról olvasható jel/feszültség a menetszám és a fluxusváltozás függvénye. A digitális jelrögzítés többféle elven alapulhat, amelyek más más minőséget, adatrögzítési sebességet, jelminőséget eredményeznek. A nullára visszatérő (RZ) és alapra visszatérő (RB) módszerek voltak a legelső alkalmazott írási/olvasási módszerek. A nullára visszatérő mórszer lényege, hogy ha nincs jel, akkor a mágnesezettség értéke nulla, de ha a bit értéke 0, akkor a negatív maximálsi mágnesezettség értéke jelenik meg, ha a bit 1, akkor a maximális legnagyobb mágnesezettség értéke jelzi az információt. Az alapra visszatérő módszer lényege, hogy a jelszint a legalacsonyabb a negatív szinten van, kivéve akkor, ha a fej egy 1-es bithez ér, ilyenkor a 4

jelszint a maximális legnagyobb mágnesezettséget veszi fel. Ezeknél a módszereknél viszonylag alacsony jelsűrűség érhető el, 10 bit/mm. A módszert a 3.sz. ábra szemlélteti. 3.sz. ábra: RZ és RB módszerek Másik kettő ismert módszer a nullára nem visszatérő (NRZ) és a nullára nem visszatérő impulzusú (NRZI) módszerek. Az NRZ módszer lényege, hogy a remanencia változása csak a bináris értékek változásakor következik be, az információt a polaritás változása hordozza, NRZI módszer pedig az íróáram iránya csak abban az esetben változik, ha 1 az információ, 0-nál nem változik semmit! Ezeknél a módszereknél az információ azonosításához a kapujel szinkronizálására van szükség. Az elérhető jelsűrűség ebben az esetben 20-40 bit/mm. A módszer lényegét az alábbi 4. sz. ábra segít megérteni. 5

4.sz. ábra: NRZ és NRZI módszerek Végül a másik két módszer, amikkel igen nagy jelsűrűség növekedést, mint egy 70 bit/mm-t lehet elérni az a frekvencia (FM) és a fázis modulációs technikák (PM). Ennek a két módszernek a jobb megértését szolgálja a 5.sz. ábra. 5.sz. ábra: FM és PM módszerek 6

Mágneses buborékmemória I. Működésének fizikai háttere: Mágneses tulajdonságú anyagokban, vékonyrétegekben a mágneses domain-ek lb 50-50 %-ban irányulnak az egyik és a másik irányba, azaz, ha felülről nézzük, akkor azt látjuk, hogy a domain szerkezet egy labirintus-szerű mintázatot hoz létre. Ha külső mágneses teret kapcsolunk a lapkára, akkor a mágneses damainek elkezdenek beállni a külső mégneses tér irnyába, így a kis labirintus fala elkezdenek összehúzódni. Elérhetünk egy olyan állapotot, ahol már csak néhány domain irányultsága ellentéten a külső mágneses térrel, így felülről nézve úgy láthatjuk, hogy kis kör alakú alakzat van elszórva a felületen. Ha itt meg tudnunk állni, és stabilizálni a rendszert, akkor lehetőségünk nyílik binéris információ tárolására. Az ellentéte irányultságú kis mágneses domain hengerek jelentik az 1-et míg a hiányuk a 0-t. Megfelelő permaolly réteget alkalmazva egy shift-register típusú memóriát tudunk létrehozni. Megfelelő irányú feszültséget kapcsolva a sík irányában a rendszerre egy speciális kiolvasó technikával a külső mágneses térrel ellentétes irányú domainonkat elkezdtek vándorolni a vékonyréteg széle felé, ahova ha elértek, akkor mindig egy sort kiolvasva egy elektronika érzékeli a tárol információt, az 1-esek és 0-ák sorozatát. A megértést a következő ábrasor szemlélteti: 7

6.sz. ábra: Mágneses domainek térirányultsága külső mágneses tér hatására 7.sz. ábra: Információ kiolvasása buborékmemóriából 8

8.sz. ábra: Buborékmemória felépítése 9.sz. ábra: Buborékmemórai szerkezeti kialakítása 9

Felhasznált irodalom: [1] Mágnesszalagos, Mágneslemezes és Mágnesdobos Perifériák, Antoni Alfonz, Frigyes László, Vásony Sándor, Számítástechnikai Oktató Központ, 1973, Budapest [2] http://computerworld.hu/computerworld/60-eves-a-magnesszalag.html [3] Rádiótechnika Magazin, XXXI évf. 4. sz., Magyar Honvédelmi Szövetség1981, Budapest 10