Материальные носители информации

Электронные носители на сегодняшний день самые оптимальные материальные носители информации, но и они подвержены как техническому, так и логическому старению. Ни один из носителей не бывает вечным,  каждый имеет предел своего потенциала, поэтому информацию на электронных носителях следует перезаписывать через определенные промежутки времени. К тому же современные цифровые технологии развиваются так стремительно, что иногда становится невозможным прочитать информацию с устаревшего электронного носителя из-за банального отсутствия соответствующей аппаратуры. Все эти проблемы с использованием материальных носителей приводят к тому, что большая часть информации, порой очень важной, утрачивается навсегда, но человечество продолжает поиск идеального носителя.

2.3. Перспективные виды материальных носителей информации.

В настоящее время продолжается интенсивный поиск информационно емких и одновременно достаточно стабильных и экономичных носителей [6, с.60].

Совершенствование технологии материальных носителей идет в направлении увеличения емкости, надежности, компактности, многофункциональности носителей, а также снижения их стоимости. Наглядно это можно представить в таблице (см. табл. 2).

 Таблица 2.1

Развитие материальных носителей информации

В 2002 году в России появилась федеральная целевая программа «Электронная Россия», связанная с внедрением новейших информационных технологий в государственных организациях. Это стало мощным толчком к распространению и внедрению систем электронного документооборота, как в государственных организациях, так и в частных структурах. Но переход на электронные носители информации требует больших затрат как временных, так и финансовых, поэтому большая часть документов все еще хранится на бумажных носителях информации [14]. Это можно наглядно продемонстрировать на данных по составу хранимой документации в Росархиве (см. рис. 1).

Рис. 1. Состав документационного фонда в Росархиве

Мы видим, что документы на бумажной основе составляют львиную долю хранимых архивных документов, но намечается тенденция в увеличении доли информации, хранимой в электронном виде.

Рассмотрим более подробно энергозависимые носители информации, так как именно они на сегодняшний день определяют стандарты хранения и записи информации. Сегодня существует три основных типа подобных устройств – магнитные накопители, оптические диски и флэш-память с SSD-винчестерами, на которую информация кодируется с помощью электрического заряда. Какое будущее ждет энергозависимые носители информации, какой тип является наиболее перспективным, на чем лучше всего хранить важную информацию?

Магнитные накопители HDD – удобно, но рискованно. Пожалуй, самым распространенным типом энергозависимых устройств являются магнитные накопители, которые также известны как винчестеры, жесткие диски или HDD. Преимуществом данного типа является низкая себестоимость по сравнению с прочими носителями информации. Именно поэтому винчестеры  и используются в качестве устройства хранения информации, как в настольных компьютерах, так и в ноутбуках. Но появилась определенная тенденция – целый ряд производителей стал снабжать свою продукцию жесткими дисками на основе твердотельного накопителя, в основе которого лежит стандарт кодирования флэш-памяти. Тем не менее, в ближайшей перспективе магнитные жесткие диски находятся вне конкуренции в связи с тем, что цена подобных новинок SSD многократно превышает стоимость магнитных жестких дисков.

Но помимо плюсов у винчестеров, основанных на магнитной технологии, есть и свои недостатки, главным из которых является наличие механической составляющей в их устройстве. При записи на магнитный носитель участвует специальный посредник – позиционируемая головка, которая и считывает информацию за счет намагничивания или размагничивания секторов. Помимо этого высоко подвержен повреждениям шпиндель, который вращает магнитный диск. Более высокая скорость вращения шпинделя – это хорошо, так как тогда увеличивается скорость чтения-записи, но вместе с тем повышается и износ конструкции самого шпинделя, что сокращает соответственно и срок его службы. Важно знать, что в случае поломки шпинделя данные на носителе будут безвозвратно утеряны.

Оптические диски – надежно, но медленно. Под оптическими носителями традиционно понимают диски, чтение-запись с которых осуществляется оптическим методом. При этом в качестве устройства чтения-записи используется лазерный луч, который, отражаясь от многочисленных выемок, считывает информацию, закодированную на оптическом диске. В случае с CD-RW или DVD-RW, когда необходима функция перезаписи, тем же лазерным пучком темные области снова нагреваются, но не столь быстро и сильно, что приводит к восстановлению возможности повторной записи данных.

Главный плюс оптических носителей – это их долговечность и значительная дешевизна по сравнению с флэш-памятью. Стоимость записи одного и того же объема на оптические диски и магнитные винчестеры примерно сопоставима. В отношении долговечности все зависит от производителя и эксплуатации. Если эти два условия идеальны, то информация, записанная на оптических дисках, будет храниться не один десяток лет. В качестве минусов хранения данных на этих материальных носителях необходимо указать некоторые сложности транспортировки – оптический диск необходимо транспортировать с определенной осторожностью, чего не скажешь о миниатюрной карте флэш-памяти. Кроме того, скорость чтения-записи для оптических носителей заметно уступает их собратьям на технологии магнитного и электрического кодирования. Поэтому оптические диски идеально подходят для разового создания копий необходимой информации.

Флэш-память – быстро, но дорого. Использование флэш-памяти в качестве энергонезависимого носителя информации выглядит, на первый взгляд, довольно привлекательным. В самом деле, сегодня производители «флэшек» смогли увеличить объем своих изделий до 64Гб, а размеры устройства при этом как были, так и остались миниатюрными. Это позволяет легко транспортировать флэшку с собой со всей необходимой информацией. Скорость чтения-записи при этом значительно опережает оптические диски, хотя, правда, уступает магнитным винчестерам. Однако во флэш-картах полностью отсутствует механическая составляющая, что делает этот носитель информации значительно более надежным по сравнению с магнитным жестким диском.

Но, несмотря на все эти преимущества, флэш-память пока не способна стать идеалом для хранения и использования информации. Дело в том, что даже у наиболее передовых моделей носителей на основе технологии флэш-памяти существует ограничение в количестве циклов перезаписи. Хотя это число для передовых моделей и достигло немыслимых 1,5 миллионов, но, тем не менее, это сильно ограничивает возможность применения флэш-накопителей взамен магнитных жестких дисков. Не стоит забывать и о стоимости: возможность хранить свои данные на флэш-накопителях обойдется многократно дороже по сравнению с оптическими или магнитными аналогами.

Исходя из плюсов и минусов рассмотренных видов материальных носителей информации, можно сделать вывод, что на магнитных HDD лучше всего хранить текущую информацию, необходимую для ежедневной работы, на флэш-карте удобнее всего записывать те данные, которые необходимо постоянно носить с собой, а в том случае, когда требуется обезопасить информацию и обеспечить ее долговременное хранение – нет более подходящего варианта, чем оптические диски [11].

Проанализированную информацию по срокам хранения материальных носителей можно наглядно представить в виде диаграммы. На ней четко обозначены одни из самых надежных носителей (см. рис. 2).

Рис. 2. Жизненный цикл материальных носителей

На сегодняшний день уже существует технология, которая в будущем наверняка опередит всех конкурентов. Речь идет о голографической записи. Преимущества этой технологии и ее потенциал огромны. Во-первых, если в обычных оптических дисках информация записывается на слой при помощи отдельных ячеек информации, то в голографической памяти данные распределяются по всему объекту носителя, причем за один такт может записываться несколько миллионов ячеек, благодаря чему скорость записи и чтения резко увеличивается. Во-вторых, за счет распределения информации в трех измерениях максимальная емкость носителя достигает действительно заоблачных высот. Работы в этом направлении начались около десяти лет назад, и на сегодняшний день существует технология, по которой на стандартных размеров диск можно записать 1,6 Тб информации.  Уникальной особенностью голографического метода является возможность записи огромного количества информации практически в одну точку. Благодаря этому можно эффективно использовать весь объем носителя. Практический потолок емкости голографических дисков точно неизвестен, но производители утверждают, что уже достигнутый ими объем в 3,6 Тб – далеко не предел. Все минусы данного материального носителя информации покажет время.

Другая перспективная технология – FeRAM (Ferroelektrik Random Access Memory) пока что находится в стадии начальной разработки. В ее основе лежит использование ферромагнитных конденсаторов в качестве ячеек памяти и молекул воды для изоляции этих ячеек. Плотность записи у такого накопителя можно будет довести до нескольких тысяч Тб на квадратный сантиметр. Но на данный момент это лишь теория (прил.3).

Какие-то технологии не получат распространения и будут преданы забвению. Однако одно ясно точно: вместимость и скоростные показатели носителей информации растут быстрее день ото дня, и спада в их развитии в ближайшем будущем не намечается.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать некоторые выводы.

Во-первых, совершенствование технологии материальных носителей информации идет в направлении увеличения емкости, надежности, компактности, многофункциональности носителей, а также снижения их стоимости.

Во-вторых, технический прогресс как таковой является причиной многих проблем, связанных с усложнением или даже невозможностью использования баз данных совсем, казалось бы, недавнего времени. Потому что последние разработки сегодняшней компьютерной техники завтра будут восприниматься, как далекий отголосок каменного века электроники.

В-третьих, серьезную проблему представляет и физическое старение информации. Даже при идеальных условиях хранения долговечность материальных носителей не гарантируется. Даже долговечные жесткие диски, по расчетам производителей имеющие ресурс 28 лет, не гарантируют сохранность информации, ведь компьютер, в котором находится этот жесткий диск, устареет гораздо раньше.

В-четвертых, цифровые носители информации вряд ли способны обеспечить уровень сохранности информации на многие сотни лет. В этом и заключается главный парадокс информационной эпохи, что, несмотря на все достижения технического прогресса в области создания новейших материальных носителей информации, до сих пор не создана технология долговременного хранения электронных данных.

Заключение

На основе полученных теоретических данных можно с уверенностью полагать, что документ по определению является информацией, зафиксированной на каком-либо материальном носителе, причем эти два понятия неотделимы друг от друга. Материальная сущность документа определяет его материальный носитель, который обеспечивает документу способность хранить и передавать информацию во времени и пространстве. Носители информации тесно связаны не только со способами и средствами документирования, но и с развитием науки и техники, поэтому идет их постоянное развитие.

В результате проведенного исследования и реализации поставленных задач можно сделать ряд выводов:

1. В самом начале своего  существования человечество пыталось  зафиксировать и сохранить информацию с помощью подручных средств и материалов, при этом находясь в постоянном поиске удобных и надежных носителей.

2. С появлением бумаги  и развитием технологии ее  изготовления и производства, человечество получило доступный, долговечный, удобный носитель информации.

3. С развитием науки  и техники получили развитие механические носители информации, которые упростили, разнообразили и усовершенствовали фиксацию, хранение и передачу информации.

4. Сейчас, во времена информационного  прогресса, современные технологии  существенно изменили мир материальных  носителей. Большая часть накопленной  информации хранится в электронном  виде, что очень удобно и практично, ведь актуальность хранимой информации до конца неизвестна, и с каждым днем она увеличивается в геометрической прогрессии.