Некоторые подсистемы со сменными носителями обладают достаточно высокими скоростными характеристиками и могут играть в компьютере роль основного или вспомогательного жесткого диска. Другие подсистемы этой категории подходят для таких дополнительных применений, как организация резервной памяти очень большой емкости; долговременное архивное хранение информации, которая редко используется повторно. Есть и такие подсистемы внешней памяти, как накопители на оптических дисках типа WORM (“с однократной записью и многократным чтением”), которые наилучшим образом подходят для архивации данных.

Эти устройства сильно разняться друг от друга по технологии, конструкции, цене, емкости памяти и области предполагаемого применения.

Рассмотрим дисковые накопители со сменным носителем, начиная с одного из старейших накопителей - накопителя со сменным носителем винчестерского типа компании SyQuest, затем накопитель типа Bernoulli (Бернулли), оптические и магнитооптичесие накопители, флоптические дисководы, завершим главу рассмотрением такого устройства для переноса и хранения информации, как наружный переносной винчестер. Лазерые дисководы CD-ROM и CDR будут рассмотренны в отдельной главе.

Накопители со сменным носителем винчестерского типа выполнены на базе сменной винчестерской подсистемы компании SyQuest, которая первой в мире освоила производство винчестерских накоителей со сменным носителем для персональных компьютеров. Идея в принципе достаточно проста - в сменную кассету помещается только жесткий магнитный диск. Двигатель привода и управляющая электроника остаются в корпусе накопителя. В конструкции накопителя предусматриваются специальные средства для создания потоков воздуха и фильтры, не допускающие нарушения работоспособности накопитля из-за загрязняющих частиц.

Сменные носители винчестерского типа.

Сменные носители винчестерского типа - самая первая разновидность сменных носителей на основе жестких дисков для персональных компьютеров - изначально страдали из-за недостаточно высокой надежности. Это весьма трудная инженерная задача - создать герметизированный узел с жестким диском, который можно было бы переносить в “дипломате” (тем самым подвергая воздействию пыли и других неблагоприятных внешних факторов), а затем вставить в накопитель и заставить вращаться со скоростью до 3600 оборотов в минуту и более. Фирма SyQuest Technology превратилась в гиганта и стала фактически монополистом - ею контролируется около 90% мирового рынка жестких магнитных дисков со сменным носителем.

Быстрому развитию технологии обычных и сменных жестких дисков способствовало совершенствование технологии получения магнитных материалов, увеличение степени интеграции электронных устройств, уменьшение размеров механических узлов.

Напыляемый тонкопленочный носитель

В середине 80-х годов произошел массовый переход с относительно нестойкого оксидного покрытия магнитного материала (который наносился методом полива) на напыляемый тонкопленочный, обеспечивающий более гладкую и устойчивую к внешним воздействиям поверхность. Это позволило приблизить головки чтения/записи к магнитному слою и увеличить плотность записи. Кроме того, при использовании технологии напыления стало возможным поверх магнитного слоя наносить защитный углеродный слой, твердость которого соизмерима с твердостью алмаза.

Улучшенные смазочные материалы.

Тонкопленочная технология позволила создать на поверхности дисков скользящий слой, препятствующий “залипанию” головок ( кто иногда случается со старыми накопителями с оксидным покрытием). Даже в том случае, когда при остановке накопителя головки опускаются на поверхность диска, его теоретический срок службы не уменьшается.

Облегченные головки.

Новые материалы и конструктивные решения позволили предохранять носитель и данные от разрушения - головки чтения/записи “парят” над поверхностью магнитного носителя на высоте в несколько микрон.

Линейный привод головки чтения/записи.

Благодаря линейному сервоприводу значительно сокращается время поиска и перехода с дорожки на дорожку. Управляющий микропроцессор следит за тем, чтобы головки не выходили на рабочую поверхность до тех пор, пока шпиндельные наберет нужной скорости.

Все перечисленные инновации в сочетании с последними достижениями в области сервоприводов, методов чтения/записи, динамической коррекции ошибок и применение сверх больших интегральных схем позволили существенно улучшить характеристики накопителей на магнитных дисках.

Накопители SyQuest (продаются также под маркой SyDOS) выпускается всех трех основных типоразмеров - 5.25, 3.5 и 2.5 дюйма. 3.5 и 2.5-дюймовые устройства могут быть как встраиваемые, так и внешними, и подсоединяются к компьютеру ччерез различные интерфейсы, даже через параллельный порт (возможность пользования принтером при жтом сохраняется). Конечно, в последнем случае в память компьютера нужно загрузить резидентный драйвер.

Недавно фирма SyQuest выпустила упрощенную версию накопителя SQ3270-EZ135. Она является более дешевой альтернативой.

Хорошая конструктивная проработка и высокое качество изготовления сделали накопители со сменным носителем компании SyQuest менее подверженными воздействию загрязнений, однако все же вряд ли можно рекомендовать такие накопители для использования их в качестве основной внешней памяти. Наиболее рациональной применение этих накопителей - резервирование и транспортирование данных.

Накопители типа Bernoulli компании Iomega.

Этот накопитель является, по-видимому, самым уникальным. Вместо того, что бы идти по пути применения жесткого магнитного диска, который должен иметь защиту против неблагоприятных внешних факторов, в том числе загрязнений и вибраций, инженеры компании Iomega разработали на основе принципов динамики потоков, впервые сформулированных швейцарским математиков XVIII века Даниэлем Бернулли, оригинальный принцип действия системы “гибкий магнитный диск-головка чтения/записи”.

Головка чтения/записи, спроектированная с учетом требований аэродинамики, “плавает” над поверхностью гибкого диска Бернулли. Воздушные потоки, возникающие вследствие вращения диска с высокой скоростью, вызывает изгиб части поверхности диска, находящейся под головкой чтения/записи, в направлении к последней. Однако диск не соприкасается с головкой, между ними остается небольшой достаточно стабильный запор, который обеспечивается потоками воздуха, уравнения для описания которых впервые предложил Бернулли.

Какое-либо изменение нормальных условий работы накопителя Бернулли (например, из-за удара или появления пятнышка загрязнения на поверхности диска ) вызывается нарушение эффекта Бернулли и приводит к тому, что диск отходит от головки, вместо того чтобы соприкоснуться с ней (как это бы произошло на обычном винчестере). Благодаря этому исключается возможность отказов накопителя, поскольку вращающийся диск практически не может соприкоснуться с головкой. Поэтому диски Бернулли самые удароустойчивые.