Единицы измерения информации. Устройства хранения информации.

Целые количества бит отвечают количеству состояний, равному степеням двойки.

 

Особое название имеет 4 бита — ниббл (полубайт, тетрада, четыре двоичных разряда), которые вмещают в себя количество информации, содержащейся в одной шестнадцатеричной цифре.

 

Байт

 

Следующей по порядку популярной единицей информации является 8 бит, или байт (о терминологических тонкостях написано ниже). Именно к байту (а не к биту) непосредственно приводятся все большие объёмы информации, исчисляемые в компьютерных технологиях.

 

Такие величины как машинное слово и т. п., составляющие несколько байт, в качестве единиц измерения почти никогда не используются.

В принципе, байт определяется для конкретного компьютера как минимальный шаг адресации памяти, который на старых машинах не обязательно был равен 8 битам (а память не обязательно состоит из битов — см., например: троичный компьютер). В современной традиции, байт часто считают равным восьми битам.

 

 

Килобайт

 

Для измерения больших количеств байтов служат единицы «килобайт» = [1024] байт и «Кбайт»[3] (кибибайт, kibibyte) = 1024 байт (о путанице десятичных и двоичных единиц и терминов см. ниже). Такой порядок величин имеют, например:

 

Сектор диска обычно равен 512 байтам то есть половине килобайта, хотя для некоторых устройств может быть равен одному или двум кибибайт.

Классический размер «блока» в файловых системах UNIX равен одному Кбайт (1024 байт).

«Страница памяти» в процессорах x86 (начиная с модели Intel 80386) имеет размер 4096 байт, то есть 4 Кбайт.

 

Объём информации, получаемой при считывании дискеты «3,5″ высокой плотности» равен 1440 Кбайт (ровно); другие форматы также исчисляются целым числом Кбайт.

 

Мегабайт

 

Единицы «мегабайт» = 1000 килобайт = [1 000 000] байт и «мебибайт»[3] (mebibyte) = 1024 Кбайт = 1 048 576 байт применяются для измерения объёмов носителей информации.

 

Объём адресного пространства процессора Intel 8086 был равен 1 Мбайт.

 

Оперативную память и ёмкость CD-ROM меряют двоичными единицами (мебибайтами, хотя их так обычно не называют), но для объёма НЖМД десятичные мегабайты были более популярны.

 

Современные жёсткие диски имеют объёмы, выражаемые в этих единицах минимум шестизначными числами, поэтому для них применяются гигабайты.

 

Гигабайт

 

Единицы «гигабайт» = 1024 мегабайт = [1048576] килобайт = [1073741824] байт и «Гбайт»[3] (гибибайт, gibibyte) = 1024 Мбайт = 230 байт измеряют объём больших носителей информации, например жёстких дисков. Разница между двоичной и десятичной единицами уже превышает 7 %.

 

Размер 32-битного адресного пространства равен 4 Гбайт ≈ 4,295 Мбайт. Такой же порядок имеют размер DVD-ROM и современных носителей на флеш-памяти. Размеры жёстких дисков уже достигают сотен и тысяч гигабайт.

 

Для исчисления ещё больших объёмов информации имеются единицы терабайт и тебибайт (1012 и 240 байт соответственно), петабайт и пебибайт (1015 и 250 байт соответственно) и т. д.

 

Носи́тель информа́ции (информацио́нный носи́тель) — любой материальный объект или среда, содержащий (несущий) информацию (И), способный достаточно длительное время сохранять в своей структуре занесённую в/на него информацию — камень, дерево, бумага, металл, пластмассы, кремний (и другие виды полупроводников), лента с намагниченным слоем (в бобинах и кассетах), пластик со специальными свойствами (для оптической записи И — CD, DVD и т. д.), ЭМИ (электромагнитное излучение) и т. д. и т. п.

 

Носителем информации может быть любой объект, с которого возможно (но не обязательно) чтение имеющейся (записанной) информации.

 

Классификация носителей

 

По природе носителя:

- волново-полевые (звуковые, электромагнитные и проч. волны)

-вещественно-предметные (книги, письма, археологические и палеонтологические находки, аппаратные запоминающие устройства)

-биохимические (ДНК, РНК и т.д.)

-социально-этнографические (сказки, мифы, предания, сагги)

 

По происхождению:

-естественные (свет звёзд, несущий информацию о химическом содержании их атмосфер; кости динозавров, несущие информацию об их размерах; метеориты)

-искусственные (лист бумаги с пробитыми по определённому правилу отверстиями, несущий закодированный текст; радиоволны, излучённые антенной станции дальней космической связи, несущие команды для космического робота)

 

По основному назначению:

-основные: источник информации (источник и т.п.)и получатель информации (получатель и т.п.);

-промежуточные (вспомогательные и т.п.): линии связи и их элементы, включая антенно-фидерные устройства и элементы, преобразователи (акусто-электрические, электроакустические, электромагнитные и т.п.);

-функциональные, как санкционированные элементы систем и линий связи;

- паразитные, как несанкционированные элементы систем и линий связи, которые могут быть элементами каналов утечки информации;

-общего (широкого) назначения (скажем, бумага);

- специализированные (например — только для цифровой записи);

 

По количеству циклов записи:

-для однократной записи;

-для многократной записи;

 

По долговечности:

-для долговременного хранения (прекращение выполнения функции носителя обусловлено обстоятельствами случайными);

-для кратковременного хранения (прекращение функции обусловлено процессами закономерными, приводящими к неизбежной деградации носителя);

 

В общем случае границы между этими разновидностями носителей довольно расплывчаты и могут варьироваться в зависимости от ситуации и внешних условий.

 

Основные материалы

 

бумага (перфолента, перфокарта, листы);

пластик (штрих-код, оптические диски);

магнитные материалы (магнитные ленты и диски);

полупроводники (различные типы ПП-памяти);

 

Также ранее имели распространение: обожжённая глина, камень, кость, древесина, пергамент, берёста, папирус, воск, ткань и др.

 

Для внесения изменений в структуру материала носителя используются различные виды воздействия:

 

- механическое (резьба, сверление, шитьё);

- термическое (выжигание);

- электрическое (электрические сигналы);

- химическое (краска) и др.

 

Электронные носители

 

К электронным носителям относят носители для однократной или многократной записи (обычно цифровой) электрическим способом: CD-ROM, DVD-ROM, полупроводниковые (флеш-память и т. п.), дискеты.

 

Имеют значительное преимущество перед бумажными (листы, газеты, журналы) по объёму и удельной стоимости. Для хранения и предоставления оперативной (не долговременного хранения) информации — имеют подавляющее преимущество, также имеются значительные возможности по предоставлению И в удобном потребителю виде (форматирование, сортировка). Недостаток — малый размер экрана (или значительный вес) и хрупкость устройств считывания, зависимость от источников электропитания.

 

В настоящее время электронные носители активно вытесняют бумажные, во всех отраслях жизни, что приводит к значительному сбережению древесины. Минусом их является то, что для считывания И для каждого типа и формата носителя необходимо соответствующее ему устройство считывания.

 

Устройства хранения

 

 

Носитель, в совокупности с механизмом для записи/считывания на него информации (устройством считывания, считывающим устройством), называется устройством хранения информации (также — накопитель информации, если оно предусматривает дозапись поступающей к уже имеющейся). Эти устройства могут быть основаны на самых разных физических принципах записи.

 

В некоторых случаях (для гарантии считывания, при редкости носителя и т. п.) носитель информации доставляется потребителю вместе с запоминающими устройством для его считывания.