❶ 为什么设置磁表面存储器的六种记录方式,以及它们的不同
、所谓磁表面存储,是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。
在磁表面存储器中,利用一种称为磁头的装置来形成和判别磁层中的不同磁化状态。磁头实际上是由软磁材料做铁芯绕有读写线圈的电磁铁。
写操作:当写线圈中通过一定方向的脉冲电流时,铁芯内就产生一定方向的磁通。
读操作:当磁头经过载磁体的磁化元时,由于磁头铁芯是良好的导磁材料,磁化元的磁力线很容易通过磁头而形成闭合磁通回路。不同极性的磁化元在铁芯里的方向是不同的。
通过电磁变换,利用磁头写线圈中的脉冲电流,可把一位二进制代码转换成载磁体存储元的不同剩磁状态;反之,通过磁电变换,利用磁头读出线圈,可将由存储元的不同剩磁状态表示的二进制代码转换成电信号输出。这就是磁表面存储器存取信息的原理。
磁层上的存储元被磁化后,它可以供多次读出而不被破坏。当不需要这批信息时,可通过磁头把磁层上所记录的信息全部抹去,称之为写“0”。通常,写入和读出是合用一个磁头,故称之为读写磁头。每个读写磁头对应着一个信息记录磁道。
磁表面存储器的优点:
①存储容量大,位价格低;
②记录介质可以重复使用;
③记录信息可以长期保存而不丢失,甚至可以脱机存档;
④非破坏性读出,读出时不需要再生信息。
磁表面存储器的缺点
存取速度较慢,机械结构复杂,对工作环境要求较高。
2、光盘存储器是一种采用光存储技术存储信息的存储器,它采用聚焦激光束在盘式介质上非接触地记录高密度信息,以介质材料的光学性质(如反射率、偏振方向)的变化来表示所存储信息的“1”或“0”
❷ 磁表面存储器读写原理的读写原理
在t→t1 时线圈中流过正向电流 ,则磁头下方将出现一个与此对应的磁化区。磁通进入磁层的一侧为S极,离开磁层的一侧为N极。如果磁化电流足够大,S极与N极之间被磁化到正向磁饱和,以后将留下剩磁 ,用箭头 表示。由于磁层是距磁材料,剩磁 的大小与饱和磁感应强度 相差无几。
从t=t1 (电流方向变化前),由于记录磁层向左运动,而磁化电流维持 不变,相应地出现(b)所示磁化状态。即S极左移一段距离 ,而N极仍位于磁头作用区右侧不变。
当t→t2 时,磁化电流改变方向, ,相应地磁层中的磁化状态也出现翻转,如(c)所示。移离磁头作用区的S极以及一段 区,维持原来磁化状态不变(剩磁)。而磁头作用区下出现新的磁化区,左侧为N极,右侧为S极,N-S之间是负向磁饱和区 ,用箭头 表示。
图3-2 读/写过程示意图
于是,在记录磁层中留下一个对应于 的位单元,它的起始处与结束处两侧各有一个磁化状态的转变区。根据转变区的存在及其性质(位置、方向、频率等),体现所存储的信息。 读出时,磁头线圈不加磁化电流,作为读出线圈使用。当已经磁化的记录磁层位于磁头下方时,由于铁芯部分的磁阻远小于头隙磁阻,则记录磁层与磁头铁芯形成一个闭合磁路。大部分磁通将流经铁芯再回到磁层。如果记录磁层在磁头下方运动,则各位单元将依次经过磁头下方。每当转变区经过磁头下方时,铁芯中的磁通方向也将随之改变,于是在读出线圈产生相应的感应电势。
感应电势e即读出信号,它的方向取决于记录磁层转变区方向(由 变为 ,或者由 变为 ),其幅值大小则与 值有关(最大变化量 )。
如果记录磁层中没有转变区,维持一种剩磁状态( 或 ),则磁层经过磁头下方时,铁芯中磁通没有变化,也就没有读出信号。
根据上述读/写原理,归纳磁表面存储器具有如下特点:
①记录信息可以长期保存,属于非易失性存储器(原则上允许记录介质脱机保存,但要注意防止外界强磁场破坏其剩磁状态);
②非破坏性读出,读出不影响所存信息;
③记录介质可以重复使用;
④由于是连续记录,所以存取方式基本上是顺序存取方式,不能如RAM那样随机访问;
⑤由于是连续记录,需要比较复杂的寻址定位系统;
⑥由于在相对运动中进行读写,可靠性低于半导体存储器,需要比较复杂的校验技术。
❸ 利用磁存储原理来存储数据的存储器是什么啊
MRAM,磁存储器,利用巨磁阻效应,即横向磁场改变电阻。
❹ 磁为什么能存储东西
1、硬盘驱动器是一种采用磁介质的数据存储设备,数据存储在密封于洁净的硬盘驱动器内腔的若干个磁盘片上。
2、这些盘片一般是在以铝为主要成分的片基表面涂上磁性介质所形成,在磁盘片的每一面上,以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干个同心圆就被划分成磁道(track),每个磁道又被划分为若干个扇区(sector),数据就按扇区存放在硬盘上。在每一面上都相应地有一个读写磁头(head),所以不同磁头的所有相同位置的磁道就构成了所谓的柱面(cylinder)。
3、传统的硬盘读写都是以柱面、磁头、扇区为寻址方式的(CHS寻址)。
4、硬盘在上电后保持高速旋转(5400转/min以上),位于磁头臂上的磁头悬浮在磁盘表面,可以通过步进电机在不同柱面之间移动,对不同的柱面进行读写。
❺ 磁表面存储器读写原理的介绍
磁表面存储器是目前使用最广泛的外存储器。所谓磁表面存储,是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。根据记录载体的外形,磁表面存储器有磁鼓、磁带、磁盘、磁卡等。而在计算机系统中广泛使用的是磁盘和磁带;特别是磁盘,几乎是稍具规模系统的基本配置。为了写入不同的信息,磁化电流按一定编码方法呈变化波形,随时间而变。在写入或读出过程中,记录介质与磁头之间相对运动,一般是记录介质运动而磁头不动。对此,采用分解的方法进行分析,不同时刻的电流变化、磁化状态、留下的剩磁状况、读出时的感应电势等。
❻ 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。
❼ 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。
(7)磁存储的编译方式扩展阅读:
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
❽ 磁存储技术的介绍
未来信息领域的中心问题就是存储,只有存储容量的不断增大,才能满足信息社会高速发展的需要。
❾ 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。
❿ 磁存储技术的磁存储状态
通常情况下磁化状态是很稳定的,但在超高密度记录条件下,状态的稳定性会出现问题。主要有:2.1提高记录密度,需保证足够高的信噪比sNR。信噪比sNR正比于N (N为每一记录位内的晶粒数),反比于Mrt(Mrt为面磁矩,其中Mr为介质剩余磁化强度,t为介质磁层厚度)。确保足够高的SNR,除降低Mr和t外,还要求足够数量的N,这就要求减小晶粒尺寸。而根据磁记录理论,晶粒尺寸小到一定程度,就会出现超顺磁现象(分子热运动干扰增强,改变集合体的磁矩取向,导致信息丢失)。因此对磁记录介质而言,存在着一定的超顺磁极限(或记录密度极限)。根据Arrhenius。Neel定律,晶粒的热衰减时间为: T=10.9exp(KuV/KT)。
式中Ku和v分别为晶粒的单轴各向异性常数和晶粒的体积,K为波尔兹曼常数,T为温度。KuV/KT称之为能垒或稳定性常数。为了保证介质中晶粒磁化状态的稳定性,一般地T>>1 09S。若取室温T=300K,介质的磁各向异性常数为105J/m3,得到最小晶粒尺寸D约等于10nm,记录位的最小尺寸约100nm,记录密度上限约65Gb/in2。
2.2提高记录密度,需设法减小退磁场。根据磁性过渡理论,在相邻两反向磁化畴的界面会形成一定的磁化分布,这种分布会使过渡区内的介质退磁,即产生退磁场。记录密度越高,记录波长越短,记录位的退磁场越强,记录信号越不稳定。退磁场公式为Hd∝Mrt/Hc(Mrt为面磁矩,Mr为介质剩余磁化强度,t为介质磁层厚度,Hc为介质的矫顽力)。所以减小退磁场依赖于降低剩磁,减小膜厚和增大矫顽力。
综上所述,高密度纵向磁记录介质的设计必须兼顾退磁场,信噪比和稳定性等诸多方面的因素。