信息磁存储
Ⅰ 磁存储技术的磁储存进展
3.1垂直记录技术其采用单极型SPT(Single Pole TypeHead)磁头方式进行记录。随着记录密度的增加,对介质的矫顽力提出更高的要求。对应Tb/in2级记录,矫顽力大于796KA/m(10KOe),进而对记录磁头的写磁场提出更高的要求。近年来对垂直记录磁头的研究主要集中在:①磁轭结构的开发。H.Muraoka等提出一种极尖驱动型单极磁头。该磁头记录磁场强,写性能高,电感低,适用于高矫顽力介质。在此基础上K.Ise等又开发出CF-SPT(Cusp Field Single Pole Type Head)型单极磁头。这种磁头效率高,灵敏度高(灵敏度是传统单极型磁头的3倍),而且具有很强的抗外部杂散磁场干扰能力,容易制造,容易与MR型读出磁头组合。② 高性能主极材料。Fe基主极材料与软磁底层结合可实现高记录场。采用双层结构的高Bs主极可显着改善重写性能,抑制非线形翻转漂移。在垂直磁记录中,同样使用的是现有的巨磁电阻磁头读出。对于相同剩磁的介质,如果膜厚增加3倍,记录位缩小x3倍,GMR也能有效的检测到。
3.2反铁磁耦合介质AFC(Anti Ferromagneticallycoupled media)由二层(或多层)被非磁耦合层相隔离的磁性层构成的。上磁性层为主记录层(ML),下磁性层为稳定层(SL),它的优势是:在没有降低主磁层厚度、降低磁化强度的条件下,减小复合介质的总面磁矩,进而降低了退磁场,增加了记录信息的稳定性,提高了介质的信噪比。这种结构还增加了复合系统的有效体积。它的多层结构(AFM ),含有多层稳定层和间隙层。通过调整间隙层、稳定层的厚度等参数,增加耦合强度,最大可能减小面磁矩,增加有效厚度和体积,从而提高介质的热稳定性。目前IBM公司已在其Travelstar等多款硬磁盘中使用AFC介质。
3.3热辅助磁性记录HAMR(Heat Assisted MagneticRecording)技术的居里点记录技术。其原理是所有磁性材料都有一个居里点温度,当磁性材料被加热到该温度时,材料的矫顽力趋于零。介质矫顽力的大小、记录的难易、信号的稳定性三者的关系是:矫顽力较低时,容易记录,但记录信号不稳定;矫顽力较高时,记录信号稳定,但很难记录,对磁头强度要求非常高。鉴于此,提出热辅助记录技术。即在高矫顽力介质(如铁铂合金)的记录过程中,采用激光照射等手段将照射区域中的温度瞬间加热至居里点温度附近,此时介质的矫顽力下降,用传统的普通磁头即可记录信息。记录完毕后,随着记录区域冷却,介质又恢复到原来的高矫顽力状态,记录相当稳定。采用这种方法,克服了高矫顽力介质难于记录的困难,同时提高了信息位的热稳定性,进而升级面记录密度。Seagate公司拟将此技术应用到硬盘驱动器中,估计比现行的面密度提高约2个数量级。
3.4图案化磁信息存储介质该技术为克服超顺磁极限、提高磁记录介质记录密度的一种有效途径。在这种技术中,介质是由非磁母体隔离的纳米级岛状单畴磁性斑点阵列组成,每位信息存储在一个单畴磁斑上,即存储数据的信息位恰如彼此相互独立的“点” ,这样就减少了相互间的干扰和数据信息位损坏的危险,大大提高了记录信息的温度稳定性。近年来随着纳米制造技术的发展,提出了多种制备图案化介质的方法,如光刻法(Lithography),聚焦离子束法(Focused Ion Beam)等。这种技术的实施,可望将磁信息存储密度提高到1Tb/in2以上,但目前还有一些问题需要解决。
磁记录技术从1898年诞生,已经跨越了一个多世纪。随着各方面技术的不断发展,到目前为止,使用热辅助磁记录技术的硬盘磁头产品,最高可支持每平方英寸2.5Tb的存储密度。东芝公司宣布已经在图案化介质技术获得了突破,不久将实现每平方英寸5Tb的存储密度,磁记录技术迄今依然是最重要的记录技术。
Ⅱ 磁介质储存设备是什么
利用磁能方式存储信息的设备如:硬盘、软盘(已经淘汰)、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器(磁泡存储器在1970年代出现,但是在1980年代硬盘价格急剧下降的情况下未能获得商业上的成功。),U盘。
磁介质是由于磁场和事物之间的相互作用,使实物物质处于一种特殊状态,从而改变原来磁场的分布。这种在磁场作用下,其内部状态发生变化,并反过来影响磁场分布的物质,称为磁介质。磁介质在磁场作用下内部状态的变化叫做磁化。
在磁场作用下表现出磁性的物质。物质在外磁场作用下表现出磁性的现象称为磁化。所有物质都能磁化,故都是磁介质。按磁化机构的不同,磁介质可分为抗磁体、顺磁体、铁磁体、反铁磁体和亚铁磁体五大类。
在无外磁场时抗磁体分子的固有磁矩为零,外加磁场后,由于电磁感应每个分子感应出与外磁场方向相反的磁矩,所产生的附加磁场在介质内部与外磁场方向相反,此性质称为抗磁性。
顺磁体分子的固有磁矩不为零,在无外磁场时,由于热运动而使分子磁矩的取向作无规分布,宏观上不显示磁性。在外磁场作用下,分子磁矩趋向于与外磁场方向一致的排列。
所产生的附加磁场在介质内部与外磁场方向一致,此性质称为顺磁性。介质磁化后的特点是在宏观体积中总磁矩不为零,单位体积中的总磁矩称为磁化强度。
实验表明,磁化强度与磁场强度成正比,比例系数χm称为磁化率。抗磁体和顺磁体的磁性都很弱,即cm很小,属弱磁性物质。
抗磁体的cm为负值,与磁场强度无关,也不依赖于温度。顺磁体的cm为正值,也与磁场强度无关,但与温度成反比,即 cm =C/T,C称为居里常数,T为热力学温度,此关系称为居里定律。
(2)信息磁存储扩展阅读:
储存设备存储过程:
存储过程是由流控制和SQL语句书写的过程,这个过程经编译和优化后存储在数据库服务器中,应用程序使用时只要调用即可。在ORACLE中,若干个有联系的过程可以组合在一起构成程序包。
存储过程是利用SQL Server所提供的Transact-SQL语言所编写的程序。Transact-SQL语言是SQL Server提供专为设计数据库应用程序的语言。
它是应用程序和SQL Server数据库间的主要程序式设计界面。它好比Oracle数据库系统中的PL-SQL和Informix的数据库系统结构中的Informix- 4GL语言。
参考资料来源:网络-磁介质
参考资料来源:网络-储存设备
Ⅲ 磁性储存与光储存哪个储存更久 优缺点各是什么
仅从理论上说,光储存能够储存得更久!因为磁性存储材料的磁性会随着时间流逝而逐渐减弱.
磁性存储:优点是存储特别方便,能够很容易的将磁信号转化为电信号进行信息计算与传输.缺点是此种材料必须完全密封,不能有灰尘进入,还有就是不能永久存储.
光储存材料:优点是在理论上能够永久存储,缺点是这种存储材料极易受摩擦等外部作用而损坏.
Ⅳ 磁存储技术的磁存储信息
在磁存储中信息的记录与读出原理是磁致电阻效应。磁致电阻磁头的核心是一片金属材料,其电阻随磁场变化而变化。磁头采用分离式设计,由感应磁头写,磁致电阻磁头读。
1.1记录过程在硬磁盘中写入信息,采用的是感应式薄膜磁头,即用的是高磁感应强度的薄膜材料加平板印刷工艺的磁头结构。磁头缝隙小于0.1um,切向记录长度小于0.076um。磁头宽度较大,道间距也较大,道密度和位密度有很大差别, 目的是为了使磁头场具有较大的均匀区,减小介质不均匀磁化带来的噪声。目前硬盘记录中的位间距已经很小,进一步增大记录密度,除提高材料性能外,主要是采用先进制造技术按比例缩小缝隙长度和磁道宽度。较窄的磁道和较小的缝隙将使记录磁场变小。此外,提高记录介质的各向异性常数,就能提高介质的矫顽力,改善高密度记录时的热稳定性。
1.2读出过程读出过程采用巨磁电阻GMR(GianMagneto Resistance)磁头,包括磁性自旋阀(MagneticSpin Valve)与磁性隧道结(Magnetic Tunnel Junction)结构。磁性自旋阀结构为三明治式,即在两个低矫顽力磁性层中间夹一个非磁性材料层。其中一个磁性层被另外一层反铁磁层(FeMn等)所固定,称为固定层,另一磁性层为自由层。磁性隧道结结构与磁性自旋阀相似,差别为有一层超薄的“绝缘”非磁性材料(AI203等)分割磁性自由层和固定层。在目前的各种高性能硬磁盘驱动器中,巨磁电阻磁头应用较广的是以电流方向在平面内的CIP(Current.In.Plane)型磁头,尤其是采用纳米氧化层的CIP.GMR薄膜,面记录密度可达200Gb/in2。进一步研制电流垂直于平面的巨磁电阻薄膜CPP—GMR。采用CPP.GMR磁头和垂直记录技术,可实现300Gb/in2的记录密度。
隧道型磁电阻磁头TMR有望成为下一代高密度读出元件的一种磁头。2007年9月,美国Seagate公司采用隧道结磁头的第四代DB35系列产品,硬盘容量已达1TB。
Ⅳ 磁存储技术的词条简介
现在世界各国,特别是发达国家对磁存储技术的发展极其重视。要提高磁信息存储容量,就必须不断减小用于记录信息的磁性颗粒的尺寸,但当尺寸减小到一定程度时,超顺磁效应就会影响到记录的磁信息的稳定性,所以必须开发新型高密度磁记录技术,本文简要介绍近年来硬磁盘技术的主要进展。
Ⅵ 信息存储技术的信息存储技术的三大支柱
磁储存技术、缩微技术与光盘技术已成为现代信息存储技术的三大支柱。现代信息存储技术不仅使信息存储高密度化,而且使信息存储与快速检索结合起来,已成为信息工作发展的基础。
1.磁存储技术
磁储存系统,尤其是硬磁盘存储系统是当今各类计算机系统的最主要的存储设备,在信息存储技术中占据统治地位。
(1)磁储存介质磁介质都是在带状或盘状的带基上涂上磁性薄膜制成的,常用的磁存介质有计算机磁带、计算机磁盘(软盘、硬盘)、录音机磁带、录像机磁带等。
(2)磁存的特点
磁能存储声音、图像和热机械振动等一切可以转换成电信号的信息,它具有以下一些特点:存储频带宽广,可以存储从直流到2兆赫以上的信号;信息能长久保持在磁带中,可以在需要的时候重放;能同时进行多路信息的存储:具有改变时基的能力。磁存储技术被广泛地应用于科技信息工作,信息服务之中。磁存储技术为中小文献信息机构建立较大的数据库或建立信息管理系统提供了物质基础,为建立分布式微机信息网络创造了条件。
2.缩微存储技术
是缩微摄影技术的简称,是现代高技术产业之一。缩微存储是用缩微摄影机采用感光摄影原理,将文件资料缩小拍摄在胶片上,经加工处理后作为信息载体保存起来,供以后拷贝、发行、检索和阅读之用。
(1)缩微制品的类型
缩微制品按其类型可分为卷式胶片与片式胶片两大类。卷式胶片采用16mm和35mm的卤化银负片缩微胶卷作为记录介质,胶卷长一般30.48—60.96m,卷式胶片成本低存储容量大,安全可靠,适用于存储率低的大批量资料。片式胶片可分为缩微平片、条片、封套片、开窗卡片等。缩微制品按材料可以分为庙化银胶片、重氮胶片、微泡胶片三种。卤化银胶片是将含有感光溴化银或氯化银晶粒的乳胶涂在塑料片基上制成的,它是最早,也是目前使用广泛的胶片,一般用于制作母片。供用户使用的拷贝片一般采用价格较低的重氯胶片或微泡胶片。
(2)缩微存储技术的特点
20世纪70年代以来,缩微技术发展很快,应用相当广泛。其特点有:缩微品的信息存储量大,存储密度高:缩微品体积小、重量轻,可以节省大量的存储空间,需要的存储设备较少;缩微品成本低价格便宜:缩微品保存期长,在长温下可以保存50年,在适当的温度下可以保存100年以上;缩微品忠实于原件不易出差错;采用缩微技术储存信息,可以将非统一规格的原始文件规格化、标准化,便于管理,便于计算机检索。
(3)缩徽技术的应用缩微技术最引入注目的就是它与微电子、计算机和通信技术相结合而产生的许多性能优异的新技术和新设备。把微电子和复印技术与传统的缩微阅读器相结合,可以生成自动检索的阅读复印机:COM技术能将计算机输出的二进制信息转换成人读缩微影像,并直接把它们记录在缩微片上;CIM技术能将计算机输出的人读影像资料转换成计算机可读二进制信息介质,从而扩大缩微品的应用范围:CIR是一种能将计算机、缩微品和纸三者的长处融为一体的影像资料自动管理系统;CAR具有在一分钟内从一百万页以上的资料中检索出任意一页的能力;视频缩微系统是由缩微、视频和计算机三种技术结合在一起生成的影像资料全文存储检索系统,从中找出任意一页原文文献只需14秒;缩微技术与光盘技术相结合能生成复合系统。
3.光盘存储技术
光盘是用激光束在光记录介质上写入与读出信息的高密度数据存储载体,它既可以存储音频信息,又可以存储视频(图像、色彩、全文信息)信息,还可以用计算机存储与检索。
(1)光盘的种类
光盘产品的种类比较多,按其读写数据的性能可分为以下种类:一是只读式光盘(CD—ROM)已成为存放永久性多媒体信息的理想介质。二是一次写入光盘WORM),也称追记型光盘。用户可根据自己的需要自由地进行记录,但记录的信息无法抹去。WORM的存储系统由WORM光盘、光盘驱动器、计算机、文件扫描器、高分辨率显示器、磁带或磁盘驱动器、打印机、软件等部分组成。三是可擦重写光盘,这种光盘在写入信息之后,还可以擦掉重写新的信息。用于这类光盘的介质有晶相结构可变化的记录介质和磁光记录介质等。
(2)光盘技术的应用
在信息工作中,可以利用光盘技术建立多功能多形式的数据库,如建立二次文献数据库、专利文献数据库、声像资料数据库等:在信息检索中,用CD—ROM信息检索系统检索信息,可反复练习、反复修改检索策略,直到检索结果满意为止。利用光盘可以促进联机检索的发展,可以建立分布式的原文提供系统,节省通信费用,取得较好的经济效果。咨询服务人员也可以利用各类光盘数据库系统向用户提供多种信息检索与快速优质的咨询服务。
Ⅶ 电脑储存器储存信息的原理是什么
U盘是芯片.
硬盘是盘片.
u盘是半导体材料制作的,记录的加电的信号
硬盘是磁盘,就象磁带一样的东西,不过它有扇区,柱面,磁道,磁头==
一、U盘基本工作原理
U盘是采用Flash芯片存储的,Flash芯片属于电擦写电门。在通电以后改变状态,不通电就固定状态。所以断电以后资料能够保存。
Flash芯片的擦写次数在10万次以上,而且你要是没有用到后面的空间,后面的就不会通电
通用串行总线(Universal serial Bus)是一种快速灵活的接口,
当一个USB设备插入主机时,由于USB设备硬件本身的原因,它会使USB总线的数据信号线的电平发生变化,而主机会经常扫描USB总线。当发现电平有变化时,它即知道有设备插入。
当USB设备刚插入主机时,USB设备它本身会初始化,并认为地址是0。也就是没有分配地址,这有点象刚进校的大学生没有学号一样。
正如有一个陌生人闯入时我们会问“你是什么人”一样,当一个USB设备插入主机时,,它也会问:“你是什么设备”。并接着会问,你使用什么通信协议等等。当这一些信息都被主机知道后,主机与USB设备之间就可以根据它们之间的约定进行通信。
USB的这些信息是通过描述符实现的,USB描述符主要包括:设备描述符,配置描述符,
接口描述符,端点描述符等。当一个U盘括入主机时,你立即会发现你的资源管理器里多了一个可移动磁盘,在Win2000下你还可以进一步从主机上知道它是爱国者或是朗科的。这里就有两个问题,首先主机为什么知道插入的是移动磁盘,而不是键盘或打印机等等呢?另外在Win2000下为什么还知道是哪个公司生产的呢?其实这很简单,当USB设备插入主机时,主机首先就会要求对方把它的设备描述符传回来,这些设备描述符中就包含了设备类型及制造商信息。又如传输所采用的协议是由接口描述符确定,而传输的方式则包含在端点描述符中。
USB设备分很多类:显示类,通信设备类,音频设备类,人机接口类,海量存储类.特定类的设备又可分为若干子类,每一个设备可以有一个或多个配置,配置用于定义设备的功能。配置是接口的集合,接口是指设备中哪些硬件与USB交换信息。每个与USB交换信息的硬件是一个端点。因些,接口是端点的集合。
U盘应属于海量存储类。
USB海量存储设备又包括通用海量存储子类,CDROM,Tape等,U盘实际上属于海量存储类中通用海量存储子类。通用海量存储设备实现上是基于块/扇区存储的设备。
USB组织定义了海量存储设备类的规范,这个类规范包括4个独立的子类规范。主要是指USB总线上的传输方法与存储介质的操作命令。
海量存储设备只支持一个接口,即数据接口,此接口有三个端点Bulk input ,Bulk output,中断端点
这种设备的接口采用SCSI-2的直接存取设备协议,USB设备上的介质使用与SCSI-2以相同的逻辑块方式寻址
二、 Bulk-Only传输协议
当一个U盘插入主机以后,主机会要求USB设备传回它们的描述符,当主机得到这些描述符后,即完成了设备的配置。识别出USB设备是一个支持Bulk-Only传输协议的海量存储设备。这时应可进行Bulk-Only传输方式。在此方式下USB与设备之间的数据传输都是通过Bulk-In和Bulk-Out来实现的。
硬盘,英文名称是 Hard disk,发明于1950年。开始的时候,它的直径长达20英寸;并且只能容纳几MB(兆字节)的信息。最初的时候它并不称为Hard disk ,而是叫做“fixed disk"或者"Winchester"(IBM产品流行的代码名称);如果在某些文献里提到这些名词,我们知道它们是硬盘就可以了。随后,为了把 硬盘的名称与"floppy disk"(软盘)区分开来,它的名称就演变成了"hard disk"。硬盘的内部有磁盘,作为保存信息的磁介质;而磁带和软盘里面则使用柔韧的塑料薄膜作为磁介质。
在简单的标准上,硬盘与盒式磁带并没有太大的区别。所有的硬盘和盒式磁带都使用相同的磁性技术录制信息,这点将在“磁带录音机是怎么工作的有介绍”,但这已经不是属于IT硬件的范畴了。硬盘和磁带录音机都从磁存储技术获得最大的效益--磁介质可以轻易地进行擦除和复写,并且信息将记录在磁道里,储存 的信息可以永久保存。
想明白硬盘工作原理的最好途径是看清楚它的内部结构。注意:打开硬盘会损坏硬件,因此朋友们不要自己尝试,当然你有一个损坏的硬盘就另当别论了。
硬盘使用了铝片把表面给密封了起来,而另外的一边则布满了控制用的电子元件。电子控制器控制硬盘的读/写机制,还有转动盘片的马达。电子元件还把硬盘磁区域的信息汇编成byte(读),并把bytes转化为磁区域(写)。这些电子元件被装配在与硬盘盘片分开的小电路板上。
在电路板下面是连接盘片的马达,还有采用了高度过滤的通风孔,以便维持硬盘内部和外部的空气压力平衡。
移开了硬盘的顶盖之后,展现在大家眼前的是非常简单但却精密的内部结构。
盘片--当硬盘在工作的时候,它可以转动5,400或者72,00 rpm(通常的情况下,当然最快也有10,000rpm,SCSI硬盘甚至达到了15,000rpm)。这些盘片制造的时候有惊人的精确度,并且表面如镜子般光滑。(你甚至还在盘片里看到了作者的肖像)
臂--位于左上角,是用来保持磁头的读/写 控制机制,能够把磁头从盘片的中心移动到硬盘的边缘。臂和它的移动机制相当的轻,并且速度飞快。普通的硬盘每秒可以在盘片中心和边缘之间来会移动50次,如果用肉眼看的话,速度真的是非常惊人。
为了增加硬盘储存的信息量,很多硬盘都使用了多盘片的设计。我们打开的硬盘有三个盘片和6个读/写的磁头。
硬盘里面保持臂的移动速度和精确度都达到了不可置信的地步,它使用了高速的线性马达。
很多硬盘使用了音圈(Voice coil)的方法来移动臂部--与你的立体声系统中扬声器使用的技术类似。
数据的储存
数据储存在盘片表面的扇区(Sector)和磁道(track)里,磁道是一系列的同心圆,而扇区则是磁道组成的圆状表面,如下:
上图黄色部分展示的就是典型的磁道,而蓝色部分则是扇区。扇区包括了固定数量的byte---例如,256或者512byte。无论是在硬盘还是在操作系统水平,扇区都通常组成群集(cluster)。
硬盘的低级格式化过程在盘片上建立了扇区和磁道,每个扇区的开始和结束部分都被写到了盘片上,这个处理使硬盘准备开始以byte的形式保持数据。高级格式化则写入文件储存的结构,例如把文件分配表写入到扇区,这个过程使硬盘准备保持文件。
Ⅷ 什么是存储在磁盘中的磁化信息
存储在磁盘中的磁化信息是指被破坏的信息。硬盘受到了外来的能量的影响,比如加热、冲击,其中的各磁畴的磁距方向会变得不一致,磁性就会减弱或消失,磁盘信息被损坏,被损坏的信息称为存储在磁盘中的磁化信息。
Ⅸ 磁储存原理
磁存储技术的工作原理
是通过改变磁粒子的极性来在磁性介质上记录数据。在读取数据时,磁头将存储介质上的磁粒子极性转换成相应的电脉冲信号,并转换成计算机可以识别的数据形式。进行写操作的原理也是如此。要使用硬盘等介质上的数据文件,通常需要依靠操作系统所提供的文件系统功能,文件系统维护着存储介质上所有文件的索引。因为效率等诸多方面的考虑,在我们利用操作系统提供的指令删除数据文件的时候,磁介质上的磁粒子极性并不会被清除。操作系统只是对文件系统的索引部分进行了修改,将删除文件的相应段落标识进行了删除标记。同样的,目前主流操作系统对存储介质进行格式化操作时,也不会抹除介质上的实际数据信号。正是操作系统在处理存储时的这种设定,为我们进行数据恢复提供了可能。
值得注意的是,这种恢复通常只能在数据文件删除之后相应存储位置没有写入新数据的情况下进行。因为一旦新的数据写入,磁粒子极性将无可挽回的被改变从而使得旧有的数据真正意义上被清除。另外,除了磁存储介质之外,其它一些类型存储介质的数据恢复也遵循同样的原理,例如U盘、CF卡、SD卡等等。因为这些存储设备也和磁盘一样使用类似扇区、簇这样的方式来对数据进行管理。举个例子来说,目前几乎所有的数码相机都遵循DCIM标准,该标准规定了设备以FAT形式来对存储器上的相片文件进行处理。
Ⅹ 存储信息的硬盘使用的是软磁性材料还是硬磁性材料
存储信息的硬盘使用的是硬磁性材料。
硬磁性材料也就是永磁体指磁化后能长久保持磁性的材料 常见的有高碳钢,铝镍钴合金,钛钴合金 还应用于磁记录,如录音磁带,录象磁带,电脑磁盘粉等。
软磁性材料指磁化后,不能保持原有的磁性。如软铁,硅钢,铁镍合金等。用来制造变压器,电磁铁等。
硬磁性材料的特点是:
1)具有较大的矫顽力,典型值Hc=104~106A/m。
2)磁滞回线较粗,具有较高的最大磁能积(BH)max。
3)剩磁很大。
4)这种材料充磁后不易退磁,适合做永久磁铁。
5) 硬磁性材料如碳钢、铝镍钴合金和铝钢等。
矫顽磁力大,这意味着磁滞回线包围的面积较大,磁滞特性非常明显。把硬磁性材料放在外磁场中充磁后,若将外磁场撤除,仍然能保留较强的磁性,并且这种剩余磁性不易被消除。