Slouží pro ukládání (zálohování) dat a jejich přenos mezi počítači. Podobně jako jiné oblasti ICT prošla také paměťová média značným vývojem.
Rozdělit je můžeme například podle principu záznamu, kapacity, přenosové rychlosti, apod.
Jedněmi z prvních záznamových médií byly děrné štítky a děrné pásky, které se používaly ve výpočetních střediscích až do roku 2000.
U prvních osobních osmibitových počítačů (Sinclair, Atari, apod.) se data zapisovala na běžné audiokazety.
Disketa
Dalším paměťovým médiem používaným od roku 1971 byly diskety. Jejich rozměry se postupně zmenšovaly z původních 8" přes 5,25" až po 3,5", které se používaly donedávna. Potupně se také zvyšovala kapacita.
| velikost | nejčastější kapacity |
||
| 8" | 160 kB | 512 kB | 1 MB |
| 5,25" | 360 kB | 720 kB | 1,2 MB |
| 3,5" | 720 kB | 1,44 MB | 2,88 MB |
Mechaniky pro čtení a zápis disket
Ve starších počítačích se můžete setkat s mechanikou pro 3,5" diskety (na obrázku vpravo), která se montuje do externí 3,5" pozice ve skříni.
ZIP disk
Medium od společnosti Iomega, zavedené v roce 1994 s kapacitami od 100 do 750 MB, které vypadá podobně jako běžné 3,5" diskety, má však větší tloušťku.
Používala se k přenosu většího objemu dat.
Mechaniky se vyráběly jako interní nebo externí s různým rozhraním (IDE, SCSI, paralelní port, USB).
Optická média
CD (Compact Disc)
Má tvar kotouče o průměru 12 cm, někdy také 8 cm, nebo obdélníku se zakulacenými rohy.
Data jsou uložena ve spirálovité stopě začínající u středu disku. Princip spočívá ve vytvoření odrazivých a neodrazivých míst, které jsou čteny opticky, pomocí laseru.
CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory)
Je nepřepisovatelné optické záznamové médium s kapacitou 650 až 700 MB, používá se od roku 1982 a vyrábí se lisováním. Data jsou uložena ve spirále začínající u středu a jejich hustota je konstantní, proto se při čtení rychlost otáčení mění (u středu je nejvyšší). Pomocí laserového paprsku je vyhodnocována odrazivost. Takto získané NULY a JEDNIČKY jsou poté převedeny na skutečné bity. Díky redundanci (nadbytečnosti) dat je možné částečně korigovat chyby při čtení.
CD-R (Compact Disk – Recordable)
Jedná se o média, na které je možné zapisovat. Princip záznamu spočívá ve změnách odrazivosti reflexního média. Při zápisu se pomocí laserového paprsku zahřeje místo na teplotu přesahující 300 °C, tím se změní barva a příslušné místo (pit) již neodráží světlo.
Zápis je možný v režimu Single-session, kdy je celé médium nahráno najednou bez vypnutí laseru. Na takto vypálené CD se již nedají žádná data přidat. Je tzv. uzavřené. V režimu Multisession se vytvoří více než jedna sekce a data lze postupně přidávat. Nevýhodou tohoto řešení je, že se nahrávají také tzv. „jalová data" (Lead-in a Lead-out oblasti), která snižují kapacitu disku a také to, že některé starší mechaniky mají s takto vytvořenými disky problémy.
CD-RW (Compact Disk ReWritable)
Umožňují opakovaný zápis. Před novým zápisem, musí být celý disk smazán. Na rozdíl od CD-R dochází při zápisu ke změně struktury materiálu z krystalické (vysoce odrazivé) do amorfní (málo odrazivé) formy. Působením energie laseru lze strukturu vrátit do původního stavu.
DVD (Digital Versatile Disc)
Disky DVD vypadají podobně jako CD. Mají průměr 12 nebo 8 cm a jsou 1,2 mm silná. Mají vyšší kapacitu (běžně 4,7 nebo 8,5 GB), která je umožněna kratší vlnovou délkou laseru. Zkratka DL (DualLayer) označuje dvouvrstvá média.
DVD-ROM
Nepřepisovatelné paměťové médium, vyráběné lisováním.
DVD-R
Na toto medium lze provést zápis dat pouze jednou. Media se vyskytují ve dvou formátech DVD-R a DVD+R. Označení + a − představuje dva různé technické standardy, které jsou do určité míry kompatibilní a většina mechanik umí pracovat s oběma typy.
DVD-RW
Umožňují podobně jako CD-RW opakovaný zápis a mazání dat. Vyrábí se pouze s kapacitou 4.7 GB. Často jsou používány pro zálohování dat.
DVD-RAM (DVD–Random Access Memory)
Libovolně přepisovatelné médium se kterým se dá pracovat stejným způsobem jako s pevným diskem. Hlavní nevýhodou je výrazně nižší kompatibilita oproti jiným formátům. Podporují je jen některé mechaniky a ve starších operačních systémech (Windows XP) je potřeba dodatečně nainstalovat ovladač.
BD (Blu-ray disk)
Třetí generace optických disků s kapacitou 25 až 80 GB u oboustranné dvouvrstvé varianty.
Označení:
- BD-ROM – disk pouze pro čtení
- BD-R – disk k jednorázovému zápisu
- BD-RE – přepisovatelný disk
Ceny blu-ray disků i mechanik jsou zatím poměrně vysoké a to brání jejich většímu rozšíření.
Čtecí a vypalovací mechaniky
Pro čtení a vypalování optických medií se používají interní i externí mechaniky. Označují se podporou typů medií, dobou přístupu a rychlostí čtení a zápisu. Mechaniky bývají multiformátové, takže pracují s různými druhy medií. Zpravidla platí zpětná kompatibilita.
To znamená, že BD mechanika podporuje i CD a DVD disky. Vyrábí se také pouze čtecí nebo kombinované mechaniky (např. umožňují čtení BD a zápis CD i DVD).
Příklad:
BD
- Maximální rychlost čtení Blu-ray: 10
- Maximální rychlost zápisu Blu-ray: 10
- Maximální rychlost přepisu Blu-ray: 2
- Průměrná přístupová doba Blu-ray [ms]: 180
DVD
- Maximální rychlost čtení DVD: 16
- Maximální rychlost zápisu DVD: 16
- Maximální rychlost přepisu DVD: 8
- Průměrná přístupová doba DVD [ms]: 160
CD
- Maximální rychlost čtení CD: 40
- Maximální rychlost zápisu CD: 40
- Maximální rychlost přepisu CD: 24
Dalším důležitým parametrem je velikost vyrovnávací paměti, ta je důležitá při zapisování na vysokokapacitní média.
Interní mechaniky mají standardní rozměr pro montáž do 5,25" pozice ve skříni a připojují se pomocí SATA nebo PATA rozhraní.
Externí mechaniky mají různé rozměry i tvary a nejčastěji se připojují přes USB. Obvykle jsou použity menší mechaniky používané v noteboocích, označované jako „Slim".
Flash disky a paměťové karty
Flash paměť se používá jako přenosné datové médium ve formě flash disků a paměťových karet. Zápis i mazání je prováděno elektrickým napětím a data jsou uchována i při odpojení napájení.
USB flash disk
Paměťové zařízení, používané převážně jako náhrada diskety a CD/DVD disků. Většinou má podobu klíčenky a je vybaven pamětí typu flash. Je opatřen USB konektorem a připojuje se přímo k počítači. Vyrábí se v kapacitách od 2 do 256 GB. Důležitým parametrem je rychlost čtení a zápisu, která je závislá na velikosti přenášených souborů a pohybuje se kolem 10 až 30MB/s. Obecně platí, že přenos jednoho velkého souboru je rychlejší než více malých souborů.
Oblasti použití:
- Zálohování a přenos dat (dokumenty, obrázky, hudba, video, apod.)
- Instalace programů včetně operačních systémů, která je jednodušší a operativnější než z originálních CD/DVD
- Používání přenositelných (potrable) programů, viz odkaz
- Použití zaveditelných (boot) distribucí operačních systémů s nástroji pro správu, opravu a obnovu počítače
Výhody:
- Malé rozměry
- Nevyžaduje žádnou čtecí a zapisovací mechaniku
- Vysoká kapacita a malá spotřeba
- Pracuje ihned po připojení bez instalace ovladačů
Nevýhody:
- Snadno se někde zapomene nebo ztratí
- Omezený počet přepisů (v řádu stovek tisíc)
- Špatná podpora u starších operačních systémů
- Vysoká ceny vyšších kapacit
Paměťové karty
Používají se v digitálních fotoaparátech, PDA, noteboocích, mobilních telefonech a přehrávačích.
Jedná se o malé, kompaktní zařízení s relativně vysokou kapacitou, odolné magnetickým i elektrickým polím. Základem je flash paměť a postupně se objevil velký počet různých typů karet. Neoficiálním standardem se stala karta SD (Security Digital) včetně novějšího provedení SDHC a velikostí mini a micro.
Paměťové karty SD a SDHC dělíme podle kapacity a rychlosti. Kapacita SD karet je omezena na 2GB. To donutilo výrobce vytvořit karty SDHC. Vzhled mají stejný jako paměťové karty SD. Jedná se o 32mm vysokou, 24mm širokou a 2,1mm tlustou paměťovou kartu. Paměťové karty SDHC momentálně dosahují maximální kapacity 32GB. Podle rychlosti čtení a zápisu se rozdělují do kategorií (class 1 až 10), nejrychlejší dosahují až 20MB/s.
Dalšími používanými typy jsou MMC (Multimedia Card), CF (Compact flash) a Sony MS (Memory Stick). Různé typy karet jsou odlišné svými rozměry a nejsou tedy záměnné!
Čtečky paměťových karet
Aby bylo možné přečíst obsah karty i po vyjmutí ze zařízení, vyrábí se různé druhy čteček.
Interní čtečky mají velikost 3,5" a umožňují montáž do pozice určené pro disketovou mechaniku. Obvykle umožňují čtení více druhů karet. Připojují se k USB portu, který zajišťuje napájení i přenos dat.
Externí čtečky mají podobu krabičky s kabelem zakončeným konektorem USB nebo jednoduchého adaptéru, který je možné zasunout do USB zásuvky v počítači.
Přenosné HDD disky
Pevný disk (hard disk drive) se běžně používá v počítačích pro ukládání dat. Data jsou uložena pomocí magnetického záznamu. Disk obsahuje rotující kovové nebo skleněné desky - tzv. plotny pokryté tenkou magneticky měkkou vrstvou, na kterou jsou data zapisována prostřednictvím čtecích a zápisových hlav.
Zmenšující se rozměry, zvyšující se kapacita a příznivé ceny umožnily využití HDD jako přenosného paměťového média.
Disk je vložen do plastového nebo kovového obalu a doplněn rozhraním umožňujícím připojení pomocí USB kabelu. Většinou není třeba použít napájecí adaptér a disk je napájen kabelem z USB zásuvky v PC.
Rozměry:
- 3,5" - klasické disky používané ve stolních počítačích, jako externí se vyrábí až do 4 TB
- 2,5" - disky určené především do notebooků, jako externí jsou dostupné s kapacitou až 1 TB
- 1,8" - nejmenší disky, které jsou včetně obalu vyráběny jako externí s kapacitou až 250 GB
Přenosová rychlost
Závisí na způsobu připojení. Nejvyšších hodnot dosahuje rozhraní eSATA (až 3 Gb/s), které však není zatím běžnou součástí počítačů. FireWire může přenášet data rychlostí až 800 Mb/s, ale nepatří také k obvyklým rozhraním. USB 2.0 dosahuje maximálně 480 Mb/s. Nově se objevuje standard USB 3.0, které by měl být 10x rychlejší.
Skutečná rychlost čtení i zápisu je však výrazně nižší a závisí také na vlastnostech HDD (otáčky, přístupová doba, velikost vyrovnávací paměti). Reálně můžete počítat s rychlostmi do 90MB/s.
Ceny
Nejlepší poměr cena/kapacita dosahují 3,5" disky. Jsou však velké, poměrně těžké a mají také velký příkon takže vyžadují napájecí adaptér. Naproti tomu nejhorší poměr cena/kapacita mají 1,8" disky. Optimálním řešením jsou tady 2,5" disky, které nepotřebují externí napájení a mají přijatelné rozměry. Všechny HDD jsou ale výrazně výhodnější v poměru cena/kapacita než USB flash disky. Dosahují také mnohem vyšších kapacit a rychlostí přenosu.
SSD disky (Solid-state drive)
Na rozdíl od klasických pevných disků neobsahují pohyblivé mechanické části. Data jsou ukládána do flash paměti.
Protože nemají pohyblivé části, vykazují nižší spotřebu, jsou lehčí a odolnější proti otřesům. Mají také kratší čas potřebný pro vybavení dat.
K nevýhodám patří nižší kapacita, vyšší cena a omezená životnost (nižší počet zápisů do stejného místa).
Ceny však postupně klesají a výrobci pracují na odstraňování nedostatků. Dá se tedy předpokládat, že SSD disky postupně nahradí klasické HDD.