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Optische und Magnetische Speicher

Proseminar IT für Führungskräfte. Optische und Magnetische Speicher. Romana JANUSCHKE Jiri MARIK Michael POLLASCHAK Thomas SUNDT Mario ZAGICZEK. Übersicht. Mario ZAGICZEK. Optische Speicherplatten. WORM. DataPlay. C ompact D isc. CD-Audio. CD- R ead O nly M emory. CD- R ecordable.

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Optische und Magnetische Speicher

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Presentation Transcript

  1. Proseminar IT für Führungskräfte Optische und Magnetische Speicher Romana JANUSCHKE Jiri MARIK Michael POLLASCHAK Thomas SUNDT Mario ZAGICZEK

  2. Übersicht Mario ZAGICZEK Optische Speicherplatten WORM DataPlay Compact Disc CD-Audio CD-Read Only Memory CD-Recordable CD-Rewriteable

  3. CD - Read Only Memory Mario ZAGICZEK Allgemeines Verbreitetste Form der optischen Speicherplatten Hervorgegangen aus der 1982 standardisierten Audio-CD Reines Wiedergabemedium Speicherkapazität von 650-700 MB Datenübertragungsrate von ca. 5 MB/s Durchschnittliche Zugriffszeiten zwischen 70 und 100 ms

  4. CD - Read Only Memory Mario ZAGICZEK Industrielle Massenproduktion Inhalte werden auf Digital Master Medium (Magnetband oder Magnetplatte) geschrieben Diese Informationen werden mittels Laser auf einen CD Rohling gebrannt Rohling wird versilbert (Leitfähigkeit) Auf Basis dieser CD wird ein Negativ (Vater) angefertigt Mittels Negativ Fertigung eines Positiv (Mutter) Anschließend im Spritzgussverfahren Massenproduktion

  5. CD - Read Only Memory Mario ZAGICZEK Technisches Prinzip Spurbreite 0.6 Mikrometer Spurabstand 1.6 Mikrometer Pits 0.12 Mikrometer tief, 0.2 Mikrometer breit

  6. CD - Read Only Memory Mario ZAGICZEK Lesevorgang Schwacher Laserstrahl tastet CD ab Phasenverschiebung kennzeichnet Pits/Lands Photosensor registriert Hell-/Dunkelabfolgen Für konstante Transferrate für innerste Spur min. 500 Umdrehungen für äußerste min. 200 Umdrehungen erforderlich

  7. CD - Read Only Memory Mario ZAGICZEK Standards

  8. CD - Read Only Memory Mario ZAGICZEK Aktuelle Geräte BENQ CD 656A Geschwindigkeit 56x Zugriffszeit 71 ms Anschluss IDE Preis 35,-- LG Electronics CRD-8520B Geschwindigkeit 52x Zugriffszeit 89 ms Anschluss IDE Preis 29,--

  9. CD - Recordable Mario ZAGICZEK Allgemeines & technisches Prinzip Einmal beschreibbar Auch Multisession möglich Plastikträger mit fotoempfindlicher Farbstoffschicht Durch Hitzeeinwirkung wird Farbstoff lichtundurchlässig Volle Kompatibilität mit herkömmlichen CD-ROM Laufwerken

  10. CD - ReWriteable Mario ZAGICZEK Allgemeines & technisches Prinzip Seit 1997 auf dem Markt Bis zu 1000x beschreibbar Verwendet duale Phasenwechseltechnik Oberfläche wechselt zwischen reflektierenden amorphen und weniger reflektierenden kristallinen Zustand

  11. CD - Writer Mario ZAGICZEK Aktuelle Geräte BENQ CRW4816P Lesegeschwindigkeit 48x Schreibgeschwindigkeit 40x Wiederbeschreibg. 12x Preis 74,-- PLEXTOR 4012TA Lesegeschwindigkeit 40x Schreibgeschwindigkeit 40x Wiederbeschreibg. 12x Preis 125,-- YAMAHA CRWF1 Lesegeschwindigkeit 44x Schreibgeschwindigkeit 44x Wiederbeschreibg. 24x Preis 219,--

  12. WORM Mario ZAGICZEK Allgemeines & technisches Prinzip Können nur einmal beschrieben werden In verschiedenen Speichergrößen und Aufzeichnungs- formaten verfügbar WORM = Write Once Read Many Ablativ WORM CCW WORM Optisches Schreibe-/Leseverfahren MO Speicherverfahren Software-Schreibsperre

  13. DataPlay-Platte Mario ZAGICZEK Allgemeines & technisches Prinzip Einmal beschreibbare, optische Platte Durchmesser von 32 mm Kapazität von 250 bis 500 MB Maximale Datentransferrate von ca. 1 MB/s Haltbarkeit von über 100 Jahren Phasenwechselverfahren mit hoher Aufzeichnungsdichte Für mobile Geräte (PDA, Digitalkamera, Handy, Musikplayer)

  14. THEMA Michael Pollaschak Optische Speicherplatten Digital Versatile Disc Magneto-Optische Disc DVD-ROM DVD-R DVD-RAM

  15. DVD Michael Pollaschak Allgemeines DVD • DVD= “Digital Video Disk“ oder “Digital Versatile Disk“ • Optisch wie herkömmliche CD • Vorteil höheres Fassungsvermögen durch neue Technologie • CD und Videobänder werden durch DVD abgelöst

  16. DVD Michael Pollaschak Unterschied CD/DVD

  17. DVD Michael Pollaschak Vorteile • Große Kapazität (bis 17GB) • Bestens für Filme und Computer geeignet • Höhere Datensicherheit • Bild und Ton in besserer Qualität • Bessere Kopierschutzmechanismen

  18. DVD-ROM DVD-R DVD-RAM (bzw. DVD+RW, DVD/RW DVD Michael Pollaschak 3 Sorten von DVD: Sorten

  19. DVD- ROM Michael Pollaschak Allgemeines DVD-ROM • Kann wie CD-Rom nur gelesen werden • Zurzeit billigstes Produkt am Markt • Daten sind Spiralförmig angelegt • Ablesen der Daten durch Roten Laser(640 nm Wellenlänge statt Infrarotlaser mit 780nm) • Besteht aus 2 zusammen geklebten Halbdisks (Jeweils 0,6mm dick)

  20. DVD- ROM Michael Pollaschak 4 Arten von Speichervarianten der DVD- ROM: Technologie

  21. DVD- ROM Michael Pollaschak Fazit Anwendungsgebiete der DVD- Rom: • Als Datenträger für Computersoftware (auch Spiele) • Als Abspielgerät für Filme und Musik • Backup Medium • Bzw. Allgemeines Speichermedium für sehr große Datenmengen

  22. DVD- R Michael Pollaschak Allgemeines DVD-R • entspricht CD-R • Kann einmal beschrieben werden und beliebig oft gelesen • Oberfläche> Gold statt Aluminium • Laufwerke zurzeit noch ziemlich kostspielig • Abspielbar auf allen DVD-Playern

  23. DVD- RAM Michael Pollaschak Allgemeines DVD-RAM • Entspricht der CD-RW • Kann mehrfach beschrieben und beliebig gelesen werden • Aufzeichnung durch Phase-Change Verfahren • Noch kein einheitliches Format (DVD+RW, DVD/RW oder DVD-RAM) • Bis dato nur DVD-RAM marktreif, noch zu teuer

  24. Magneto-Optische Speicher Michael Pollaschak Technisches Prinzip Magneto-Optische Speicher • Kombination von Eigenschaften der optischen und magnetischen Speicherung • Aufzeichnung durch erhitzen(ca.200°Celsius) und Veränderung mit Hilfe eines Magnetfeldes • Präziser Laser notwendig

  25. Magneto-Optische Speicher Michael Pollaschak Arten

  26. Magneto-Optische Speicher Michael Pollaschak Fazit Anwendungsgebiete der MO: • Als tertiärer Speicher (Datensicherung u. Austausch großer Informationsbestände) • Backup • Datenarchivierung

  27. Optimal für langfristige Lagerung Hohe Datensicherheit Relativ günstig Geschwindigkeit zu gering Nur bedingt als Arbeitsmedium brauchbar Für Video und Ton unbrauchbar Neue Geräte zwar schneller, aber doppelt so teuer Magneto-Optische Speicher Michael Pollaschak Fazit Vor- und Nachteile

  28. Übersicht Romana JANUSCHKE optische Speicherkarten Zukünftige Speichertechnologien Holospeicher HD ROM Hybrid CD ROM Proteinspeicher

  29. Speicherkarten Romana JANUSCHKE technisches Prinzip SPEICHERKARTEN = Plastikkarten ( 85,6 x 54 x 0,76 mm) • Datenspeicherung: implantierter Speicherbereich, wird mittels Laser beschriftet • Nur 1 x beschreibbar, nicht löschbar • Kapazität: einige MB • Normen ISO/IEC 11693 + 11694 • Anwendungsgebiet: Gesundheitswesen

  30. Speicherkarten Romana JANUSCHKE technisches Prinzip • Unterschied zu den Magnetstreifenkarten: 1) Kapazität wesentlich höher 2) optische Speicher nur einmal beschreibbar (=WORM)

  31. Holospeicher Romana JANUSCHKE technisches Prinzip HOLOSPEICHER • Laserstrahl wird in 2 Bündel geteilt Objektstrahl Bezugsstrahl • Objekt- & Bezugsstrahl über- lappen sich Interferenzmuster • Lesen erfolgt durch Lichtquelle mit denselben physik. Eigenschaften des Bezugsstrahls

  32. Holospeicher Romana JANUSCHKE technisches Prinzip • Durchgang durch das Hologramm: Lichtstrahl wird zerlegt Abbild des Originalobjektes entsteht

  33. Holospeicher Romana JANUSCHKE technisches Prinzip • Holospeicher weist eine kompakte Laserquelle auf • Strahlenzersplitterer teilt die Laserstrahlen in getrennte Daten- und Bezugsstrahlen • Strahlen werden auf Oberfläche eines Kristalls gesteuert • Datenseite kann gespeichert oder gelesen werden

  34. Seitenhologramm Romana JANUSCHKE technisches Prinzip • Wird aus mehreren Subhologrammen oder Seiten zusammengesetzt • Getrennte seitenweise Speicherung von Daten • Seitenkomposer = elektrooptisches Schnittstellengerät • Kleiner Bereich des Objektes wird mit beiden Strahlen angeleuchtet Aufzeichnung des Hologramms in dem Bereich • Leichte Veränderung der Richtung des Bezugsstrahls nächste Seite kann aufgezeichnet werden.

  35. Holospeicher Romana JANUSCHKE technisches Prinzip • Verwendungsstärke: hohe Kapazität, aber wichtiger: hohe Bandbreite der Übertragung der Daten von Holospeicher zum Arbeitsspeicher oder direkt in den Prozessor • Einsatzgebiet: bewegte Videobilder (20MB/sec.) Fernsehhochtechnologie – HDTV (50-60 Bilder/sec.) Hauptspeicher, Hochleistungsspeicherersatz,... • Fazit: schnellere Aufzeichnung & schnellere Auslesung großer Datenmengen

  36. HD ROM Romana JANUSCHKE technisches Prinzip HD ROM = Nachfolgertechnologieder CD ROM • Ionenstrahltechnik als Speichermethode • Stahlstifte als Speichermedium • Speicherdichte: 200mal höher als bei CD ROM • 5000 Jahre Daten aufbewahren • Anwendungsgebiete: - billige Dauerarchivierung wichtiger Daten - Messdaten von Satellitenmissionen - Konservierung alter Filme

  37. HD ROM Romana JANUSCHKE Vergleich

  38. Hybrid CD ROM Romana JANUSCHKE technisches Prinzip HYBRID CD ROM = CD ROM für MAC & DOC Windows PCs • integrierte Online Verbindung, Texte, Bilder, Videoclips • Vorteil: - schnellerer Zugriff - permanente Aktualität der online Verbindung • Anwendungsgebiete: - Versandhauskataloge - Nachschlagewerke + Verzeichnisse - Computersiele im Netz - Software + Lernprogramme

  39. Proteinspeicher Romana JANUSCHKE technisches Prinzip PROTEINSPEICHER = nichtflüchtiger Massenspeicher • 2 Polymerschichten, dazwischen eine Schicht aus Proteinen • Chromophor absorbiert Licht best. Wellenlängen • Zugriffszeit zw. 5 und 50 ns • Dicke des Speichermediums: 350 nm • 170 TB auf einer Chipkarte

  40. Übersicht Thomas Sundt, Jiri Marik Magnetische Speicherplatten Disketten (5,25“, 3,5“, ZIP u.a.) Festplatten Magnetbandlaufwerke Streamer, DAT Kassetten

  41. Magnetband, Diskette Thomas Sundt, Jiri Marik Aufbau magnetischer Datenträger Source: http://iseran.rs.uni-siegen.de/cs_spt/pdf_files/13_magnetspeicher_c.pdf

  42. Geräte Thomas Sundt, Jiri Marik Abbildungen von Geräten Jaz- Laufwerk Speicherkapazität: 1 – 2 GB Festplattenschrank mehrere Festplatten verwaltet. Einsatzgebiet:Großrechneranlagen bzw. Netzwerke ab 50 User, um genügend Ressourcen zur Verfügung zu stellen. Streamer Bandlaufwerk auswechselbaren, in Gehäusen geschützte Bänder dienen als tertiäre Speicher zur Sicherung und Ablage von Daten für nicht vernetzte Arbeitsplatzrechner und für lokale Netze. 

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