❶ 為什麼設置磁表面存儲器的六種記錄方式,以及它們的不同
、所謂磁表面存儲,是用某些磁性材料薄薄地塗在金屬鋁或塑料表面作載磁體來存儲信息。
在磁表面存儲器中,利用一種稱為磁頭的裝置來形成和判別磁層中的不同磁化狀態。磁頭實際上是由軟磁材料做鐵芯繞有讀寫線圈的電磁鐵。
寫操作:當寫線圈中通過一定方向的脈沖電流時,鐵芯內就產生一定方向的磁通。
讀操作:當磁頭經過載磁體的磁化元時,由於磁頭鐵芯是良好的導磁材料,磁化元的磁力線很容易通過磁頭而形成閉合磁通迴路。不同極性的磁化元在鐵芯里的方向是不同的。
通過電磁變換,利用磁頭寫線圈中的脈沖電流,可把一位二進制代碼轉換成載磁體存儲元的不同剩磁狀態;反之,通過磁電變換,利用磁頭讀出線圈,可將由存儲元的不同剩磁狀態表示的二進制代碼轉換成電信號輸出。這就是磁表面存儲器存取信息的原理。
磁層上的存儲元被磁化後,它可以供多次讀出而不被破壞。當不需要這批信息時,可通過磁頭把磁層上所記錄的信息全部抹去,稱之為寫「0」。通常,寫入和讀出是合用一個磁頭,故稱之為讀寫磁頭。每個讀寫磁頭對應著一個信息記錄磁軌。
磁表面存儲器的優點:
①存儲容量大,位價格低;
②記錄介質可以重復使用;
③記錄信息可以長期保存而不丟失,甚至可以離線存檔;
④非破壞性讀出,讀出時不需要再生信息。
磁表面存儲器的缺點
存取速度較慢,機械結構復雜,對工作環境要求較高。
2、光碟存儲器是一種採用光存儲技術存儲信息的存儲器,它採用聚焦激光束在盤式介質上非接觸地記錄高密度信息,以介質材料的光學性質(如反射率、偏振方向)的變化來表示所存儲信息的「1」或「0」
❷ 磁表面存儲器讀寫原理的讀寫原理
在t→t1 時線圈中流過正向電流 ,則磁頭下方將出現一個與此對應的磁化區。磁通進入磁層的一側為S極,離開磁層的一側為N極。如果磁化電流足夠大,S極與N極之間被磁化到正向磁飽和,以後將留下剩磁 ,用箭頭 表示。由於磁層是距磁材料,剩磁 的大小與飽和磁感應強度 相差無幾。
從t=t1 (電流方向變化前),由於記錄磁層向左運動,而磁化電流維持 不變,相應地出現(b)所示磁化狀態。即S極左移一段距離 ,而N極仍位於磁頭作用區右側不變。
當t→t2 時,磁化電流改變方向, ,相應地磁層中的磁化狀態也出現翻轉,如(c)所示。移離磁頭作用區的S極以及一段 區,維持原來磁化狀態不變(剩磁)。而磁頭作用區下出現新的磁化區,左側為N極,右側為S極,N-S之間是負向磁飽和區 ,用箭頭 表示。
圖3-2 讀/寫過程示意圖
於是,在記錄磁層中留下一個對應於 的位單元,它的起始處與結束處兩側各有一個磁化狀態的轉變區。根據轉變區的存在及其性質(位置、方向、頻率等),體現所存儲的信息。 讀出時,磁頭線圈不加磁化電流,作為讀出線圈使用。當已經磁化的記錄磁層位於磁頭下方時,由於鐵芯部分的磁阻遠小於頭隙磁阻,則記錄磁層與磁頭鐵芯形成一個閉合磁路。大部分磁通將流經鐵芯再回到磁層。如果記錄磁層在磁頭下方運動,則各位單元將依次經過磁頭下方。每當轉變區經過磁頭下方時,鐵芯中的磁通方向也將隨之改變,於是在讀出線圈產生相應的感應電勢。
感應電勢e即讀出信號,它的方向取決於記錄磁層轉變區方向(由 變為 ,或者由 變為 ),其幅值大小則與 值有關(最大變化量 )。
如果記錄磁層中沒有轉變區,維持一種剩磁狀態( 或 ),則磁層經過磁頭下方時,鐵芯中磁通沒有變化,也就沒有讀出信號。
根據上述讀/寫原理,歸納磁表面存儲器具有如下特點:
①記錄信息可以長期保存,屬於非易失性存儲器(原則上允許記錄介質離線保存,但要注意防止外界強磁場破壞其剩磁狀態);
②非破壞性讀出,讀出不影響所存信息;
③記錄介質可以重復使用;
④由於是連續記錄,所以存取方式基本上是順序存取方式,不能如RAM那樣隨機訪問;
⑤由於是連續記錄,需要比較復雜的定址定位系統;
⑥由於在相對運動中進行讀寫,可靠性低於半導體存儲器,需要比較復雜的校驗技術。
❸ 利用磁存儲原理來存儲數據的存儲器是什麼啊
MRAM,磁存儲器,利用巨磁阻效應,即橫向磁場改變電阻。
❹ 磁為什麼能存儲東西
1、硬碟驅動器是一種採用磁介質的數據存儲設備,數據存儲在密封於潔凈的硬碟驅動器內腔的若干個磁碟片上。
2、這些碟片一般是在以鋁為主要成分的片基表面塗上磁性介質所形成,在磁碟片的每一面上,以轉動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓就被劃分成磁軌(track),每個磁軌又被劃分為若干個扇區(sector),數據就按扇區存放在硬碟上。在每一面上都相應地有一個讀寫磁頭(head),所以不同磁頭的所有相同位置的磁軌就構成了所謂的柱面(cylinder)。
3、傳統的硬碟讀寫都是以柱面、磁頭、扇區為定址方式的(CHS定址)。
4、硬碟在上電後保持高速旋轉(5400轉/min以上),位於磁頭臂上的磁頭懸浮在磁碟表面,可以通過步進電機在不同柱面之間移動,對不同的柱面進行讀寫。
❺ 磁表面存儲器讀寫原理的介紹
磁表面存儲器是目前使用最廣泛的外存儲器。所謂磁表面存儲,是用某些磁性材料薄薄地塗在金屬鋁或塑料表面作載磁體來存儲信息。根據記錄載體的外形,磁表面存儲器有磁鼓、磁帶、磁碟、磁卡等。而在計算機系統中廣泛使用的是磁碟和磁帶;特別是磁碟,幾乎是稍具規模系統的基本配置。為了寫入不同的信息,磁化電流按一定編碼方法呈變化波形,隨時間而變。在寫入或讀出過程中,記錄介質與磁頭之間相對運動,一般是記錄介質運動而磁頭不動。對此,採用分解的方法進行分析,不同時刻的電流變化、磁化狀態、留下的剩磁狀況、讀出時的感應電勢等。
❻ 磁存儲技術的磁儲存進展
3.1垂直記錄技術其採用單極型SPT(Single Pole TypeHead)磁頭方式進行記錄。隨著記錄密度的增加,對介質的矯頑力提出更高的要求。對應Tb/in2級記錄,矯頑力大於796KA/m(10KOe),進而對記錄磁頭的寫磁場提出更高的要求。近年來對垂直記錄磁頭的研究主要集中在:①磁軛結構的開發。H.Muraoka等提出一種極尖驅動型單極磁頭。該磁頭記錄磁場強,寫性能高,電感低,適用於高矯頑力介質。在此基礎上K.Ise等又開發出CF-SPT(Cusp Field Single Pole Type Head)型單極磁頭。這種磁頭效率高,靈敏度高(靈敏度是傳統單極型磁頭的3倍),而且具有很強的抗外部雜散磁場干擾能力,容易製造,容易與MR型讀出磁頭組合。② 高性能主極材料。Fe基主極材料與軟磁底層結合可實現高記錄場。採用雙層結構的高Bs主極可顯著改善重寫性能,抑制非線形翻轉漂移。在垂直磁記錄中,同樣使用的是現有的巨磁電阻磁頭讀出。對於相同剩磁的介質,如果膜厚增加3倍,記錄位縮小x3倍,GMR也能有效的檢測到。
3.2反鐵磁耦合介質AFC(Anti Ferromagneticallycoupled media)由二層(或多層)被非磁耦合層相隔離的磁性層構成的。上磁性層為主記錄層(ML),下磁性層為穩定層(SL),它的優勢是:在沒有降低主磁層厚度、降低磁化強度的條件下,減小復合介質的總面磁矩,進而降低了退磁場,增加了記錄信息的穩定性,提高了介質的信噪比。這種結構還增加了復合系統的有效體積。它的多層結構(AFM ),含有多層穩定層和間隙層。通過調整間隙層、穩定層的厚度等參數,增加耦合強度,最大可能減小面磁矩,增加有效厚度和體積,從而提高介質的熱穩定性。目前IBM公司已在其Travelstar等多款硬磁碟中使用AFC介質。
3.3熱輔助磁性記錄HAMR(Heat Assisted MagneticRecording)技術的居里點記錄技術。其原理是所有磁性材料都有一個居里點溫度,當磁性材料被加熱到該溫度時,材料的矯頑力趨於零。介質矯頑力的大小、記錄的難易、信號的穩定性三者的關系是:矯頑力較低時,容易記錄,但記錄信號不穩定;矯頑力較高時,記錄信號穩定,但很難記錄,對磁頭強度要求非常高。鑒於此,提出熱輔助記錄技術。即在高矯頑力介質(如鐵鉑合金)的記錄過程中,採用激光照射等手段將照射區域中的溫度瞬間加熱至居里點溫度附近,此時介質的矯頑力下降,用傳統的普通磁頭即可記錄信息。記錄完畢後,隨著記錄區域冷卻,介質又恢復到原來的高矯頑力狀態,記錄相當穩定。採用這種方法,克服了高矯頑力介質難於記錄的困難,同時提高了信息位的熱穩定性,進而升級面記錄密度。Seagate公司擬將此技術應用到硬碟驅動器中,估計比現行的面密度提高約2個數量級。
3.4圖案化磁信息存儲介質該技術為克服超順磁極限、提高磁記錄介質記錄密度的一種有效途徑。在這種技術中,介質是由非磁母體隔離的納米級島狀單疇磁性斑點陣列組成,每位信息存儲在一個單疇磁斑上,即存儲數據的信息位恰如彼此相互獨立的「點」 ,這樣就減少了相互間的干擾和數據信息位損壞的危險,大大提高了記錄信息的溫度穩定性。近年來隨著納米製造技術的發展,提出了多種制備圖案化介質的方法,如光刻法(Lithography),聚焦離子束法(Focused Ion Beam)等。這種技術的實施,可望將磁信息存儲密度提高到1Tb/in2以上,但目前還有一些問題需要解決。
磁記錄技術從1898年誕生,已經跨越了一個多世紀。隨著各方面技術的不斷發展,到目前為止,使用熱輔助磁記錄技術的硬碟磁頭產品,最高可支持每平方英寸2.5Tb的存儲密度。東芝公司宣布已經在圖案化介質技術獲得了突破,不久將實現每平方英寸5Tb的存儲密度,磁記錄技術迄今依然是最重要的記錄技術。
❼ 磁介質儲存設備是什麼
利用磁能方式存儲信息的設備如:硬碟、軟盤(已經淘汰)、磁帶、磁芯存儲器、磁泡存儲器(磁泡存儲器在1970年代出現,但是在1980年代硬碟價格急劇下降的情況下未能獲得商業上的成功。),U盤。
磁介質是由於磁場和事物之間的相互作用,使實物物質處於一種特殊狀態,從而改變原來磁場的分布。這種在磁場作用下,其內部狀態發生變化,並反過來影響磁場分布的物質,稱為磁介質。磁介質在磁場作用下內部狀態的變化叫做磁化。
在磁場作用下表現出磁性的物質。物質在外磁場作用下表現出磁性的現象稱為磁化。所有物質都能磁化,故都是磁介質。按磁化機構的不同,磁介質可分為抗磁體、順磁體、鐵磁體、反鐵磁體和亞鐵磁體五大類。
在無外磁場時抗磁體分子的固有磁矩為零,外加磁場後,由於電磁感應每個分子感應出與外磁場方向相反的磁矩,所產生的附加磁場在介質內部與外磁場方向相反,此性質稱為抗磁性。
順磁體分子的固有磁矩不為零,在無外磁場時,由於熱運動而使分子磁矩的取向作無規分布,宏觀上不顯示磁性。在外磁場作用下,分子磁矩趨向於與外磁場方向一致的排列。
所產生的附加磁場在介質內部與外磁場方向一致,此性質稱為順磁性。介質磁化後的特點是在宏觀體積中總磁矩不為零,單位體積中的總磁矩稱為磁化強度。
實驗表明,磁化強度與磁場強度成正比,比例系數χm稱為磁化率。抗磁體和順磁體的磁性都很弱,即cm很小,屬弱磁性物質。
抗磁體的cm為負值,與磁場強度無關,也不依賴於溫度。順磁體的cm為正值,也與磁場強度無關,但與溫度成反比,即 cm =C/T,C稱為居里常數,T為熱力學溫度,此關系稱為居里定律。
(7)磁存儲的編譯方式擴展閱讀:
儲存設備存儲過程:
存儲過程是由流控制和SQL語句書寫的過程,這個過程經編譯和優化後存儲在資料庫伺服器中,應用程序使用時只要調用即可。在ORACLE中,若干個有聯系的過程可以組合在一起構成程序包。
存儲過程是利用SQL Server所提供的Transact-SQL語言所編寫的程序。Transact-SQL語言是SQL Server提供專為設計資料庫應用程序的語言。
它是應用程序和SQL Server資料庫間的主要程序式設計界面。它好比Oracle資料庫系統中的PL-SQL和Informix的資料庫系統結構中的Informix- 4GL語言。
參考資料來源:網路-磁介質
參考資料來源:網路-儲存設備
❽ 磁存儲技術的介紹
未來信息領域的中心問題就是存儲,只有存儲容量的不斷增大,才能滿足信息社會高速發展的需要。
❾ 磁儲存原理
磁存儲技術的工作原理
是通過改變磁粒子的極性來在磁性介質上記錄數據。在讀取數據時,磁頭將存儲介質上的磁粒子極性轉換成相應的電脈沖信號,並轉換成計算機可以識別的數據形式。進行寫操作的原理也是如此。要使用硬碟等介質上的數據文件,通常需要依靠操作系統所提供的文件系統功能,文件系統維護著存儲介質上所有文件的索引。因為效率等諸多方面的考慮,在我們利用操作系統提供的指令刪除數據文件的時候,磁介質上的磁粒子極性並不會被清除。操作系統只是對文件系統的索引部分進行了修改,將刪除文件的相應段落標識進行了刪除標記。同樣的,目前主流操作系統對存儲介質進行格式化操作時,也不會抹除介質上的實際數據信號。正是操作系統在處理存儲時的這種設定,為我們進行數據恢復提供了可能。
值得注意的是,這種恢復通常只能在數據文件刪除之後相應存儲位置沒有寫入新數據的情況下進行。因為一旦新的數據寫入,磁粒子極性將無可挽回的被改變從而使得舊有的數據真正意義上被清除。另外,除了磁存儲介質之外,其它一些類型存儲介質的數據恢復也遵循同樣的原理,例如U盤、CF卡、SD卡等等。因為這些存儲設備也和磁碟一樣使用類似扇區、簇這樣的方式來對數據進行管理。舉個例子來說,目前幾乎所有的數碼相機都遵循DCIM標准,該標准規定了設備以FAT形式來對存儲器上的相片文件進行處理。
❿ 磁存儲技術的磁存儲狀態
通常情況下磁化狀態是很穩定的,但在超高密度記錄條件下,狀態的穩定性會出現問題。主要有:2.1提高記錄密度,需保證足夠高的信噪比sNR。信噪比sNR正比於N (N為每一記錄位內的晶粒數),反比於Mrt(Mrt為面磁矩,其中Mr為介質剩餘磁化強度,t為介質磁層厚度)。確保足夠高的SNR,除降低Mr和t外,還要求足夠數量的N,這就要求減小晶粒尺寸。而根據磁記錄理論,晶粒尺寸小到一定程度,就會出現超順磁現象(分子熱運動干擾增強,改變集合體的磁矩取向,導致信息丟失)。因此對磁記錄介質而言,存在著一定的超順磁極限(或記錄密度極限)。根據Arrhenius。Neel定律,晶粒的熱衰減時間為: T=10.9exp(KuV/KT)。
式中Ku和v分別為晶粒的單軸各向異性常數和晶粒的體積,K為波爾茲曼常數,T為溫度。KuV/KT稱之為能壘或穩定性常數。為了保證介質中晶粒磁化狀態的穩定性,一般地T>>1 09S。若取室溫T=300K,介質的磁各向異性常數為105J/m3,得到最小晶粒尺寸D約等於10nm,記錄位的最小尺寸約100nm,記錄密度上限約65Gb/in2。
2.2提高記錄密度,需設法減小退磁場。根據磁性過渡理論,在相鄰兩反向磁化疇的界面會形成一定的磁化分布,這種分布會使過渡區內的介質退磁,即產生退磁場。記錄密度越高,記錄波長越短,記錄位的退磁場越強,記錄信號越不穩定。退磁場公式為Hd∝Mrt/Hc(Mrt為面磁矩,Mr為介質剩餘磁化強度,t為介質磁層厚度,Hc為介質的矯頑力)。所以減小退磁場依賴於降低剩磁,減小膜厚和增大矯頑力。
綜上所述,高密度縱向磁記錄介質的設計必須兼顧退磁場,信噪比和穩定性等諸多方面的因素。