ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ВНЕШНЕЕ, внешний накопитель
— запоминающее устройство (ЗУ) большой емкости, обменивающееся информацией в ходе решения задач с более быстродействующим внутренним запоминающим устройством цифровой вычислительной машины (ЦВМ), напр., с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ). Увеличение емкости путем расширения внутренних быстродействующих ЗУ ЦВМ нецелесообразно из-за их высокой стоимости и сравнительной тех. сложности, поэтому осн. объем информации целесообразно хранить в 3. у. в., в которых стоимость хранения единицы информации на один — несколько порядков ниже, чем в ОЗУ. Из совр. тех. средств записи и хранения информации указанным требованиям отвечают и широко применяются в качестве 3. у. в. следующие устройства магнитной записи; лента магнитная (MЛ), барабан магнитный (МБ), диск магнитный (МД), карты магнитные (МК). Эти устройства относятся к группе ЗУ с подвижным носителем. Наличие механически перемещающихся узлов является их основным недостатком. С другой стороны принцип перемещения носителя позволяет (по сравнению с неподвижным носителем) значительно упростить систему выборки информации и при больших емкостях ЗУ резко уменьшить стоимость хранения единицы информации.
В ЗУ на МБ и МД носитель находится в непрерывном вращении (МБ — цилиндрическая поверхность, МД — плоская поверхность диска). Скорость перемещения носителя порндка 40-60 м/сек. Способ записи бесконтактный — между магнитной головкой (МГ) и носителем существует зазор около 5-10 мк для «плавающих»
и 20 — 30 мк для неподвижных МГ. Наличие зазора обеспечивает надежность и долговечность работы ЗУ. В ЗУ на МЛ лентопротяжный механизм включается и перемещает ленту у блока МГ только на время записи (считывания) информации. Скорость перемещения ленты в рабочем режиме — порядка Способ записи, как правило, контактный: лента касается блока МГ. В ЗУ на МК механизм перемещения карты узла записи — считывания находится в постоянном движении, комплект карт находится в покое.
Характеристики внешних запоминающих устройств
При выборке карты она транспортируется к узлу записи — считывания и перемещается у блока МГ со скоростью, составляющей для разных типов МК от 1 до 10 м/сек. Способ записи в большинстве случаев контактный. Такой способ является одним из недостатков МЛ и МК, т. к. приводит к быстрому износу носителя и головок. Осн. тех. характеристиками 3. у. в. являются: емкость устройства — количество двоичных знаков или символов (определенной разрядности), которое одновременно может храниться в ЗУ; время выборки — время, необходимое для отыскания нужной информации и занесения ее в другое ЗУ или в регистр; скорость обмена информацией — количество двоичных знаков или символов, переданных или принятых 3. у. в. за одну секунду. С точки зрения накопления информации 3. у. в. подразделяются на ЗУ с несменяемым носителем или ЗУ с постоянной емкостью (сюда относится МБ и МД со стационарными дисками) и ЗУ со сменным носителем (это — МЛ, МК и МД со сменными пакетами). ЗУ со сменным носителем позволяет создать библиотеки, картотеки и архивы и хранить практически неограниченные объемы данных.
По способу выборки информации 3. у. в. подразделяются на ЗУ с последовательной выборкой (МЛ и некоторые типы МК) и ЗУ с произвольной выборкой (МБ, МД и МК).
Так как обычно обмен 3. у. в. с ОЗУ осуществляется нормированными порциями — блоками (напр., объемом, достаточным для заполнения куба ОЗУ), понятия «последовательная выборка» и «произвольная выборка» в применении к 3. у. в. относят к выборке блока информации. При последовательной выборке для поиска заданного блока информации производится последовательный перебор адресов всех хранимых блоков вплоть до момента совпадения текущего адреса с заданным. Последовательный способ выборки характерен большим диапазоном времени выборки. Для одного и того же типа устройства время выборки может составлять от нескольких миллисекунд до нескольких минут. В случае произвольной выборки любой заданный блок информации выбирается за постоянный промежуток времени. Время выборки при этом для различных типов 3. у. в. находится в пределах от нескольких мсек до 0,8 сек. Для оценки возможностей различных типов 3. у. в. приведена таблица I диапазонов их осн. характеристик. В крупных системах обработки информации одновременно применяются разные типы 3. у. в. Сочетание и использование их особенностей позволяет наиболее оптимальным путем организовать работу ЗУ системы. Напр., большие объемы информации выгодно хранить на МЛ, а последующую передачу информации в ЦВМ осуществлять путем предварительной перезаписи группы очередных блоков в более быстродействующие ЗУ на МБ или МД. Кроме рассмотренных, существует ряд других ЗУ, работающих на основе магнитной записи. ЗУ на отрезках магнитной ленты. На поворачивающейся турели установлено 64 кассеты (катушки) с отрезком ленты шириной 16 мм и длиной 9 м. Механизм выборки подводит нужную кассету и вытягивает из нее отрезок ленты, который перемещается у блока МГ. После окончания считывания (записи) отрезок ленты втягивается назад в кассету. ЗУ с замкнутыми петлями магнитных лент. В контейнере устройства помещается 16 ведущих узлов, перемещающих каждый петлю замкнутой МЛ. В рабочем режиме осуществляется привод только одной, выбранной, петли. Один блок МГ, перемещаясь дискретным приводным механизмом, обслуживает все петли контейнера. ЗУ на больших магнитных картах. В поворачивающемся цилиндрическом магазине, разбитом на 20 ячеек, которые в свою очередь разбиты на блоки, хранящие по 10 карт, находится 2000 карт.
Путем поворота магазина и подачи по вертикали соответствующего блока выбранные 10 карт подводятся к исполнительному механизму, который захватывает (за индивидуальный для каждой из 10 карт выступ) нужную карту и перемещает ее у блока МГ, а после окончания записи (считывания) возвращает ее на место.
Проводятся работы по созданию ЗУ, основанных на таких перспективных способах действия, как фотооптический способ с высокоскоростным сканированием при помощи безынерционного оптического преобразователя; способ термопластической записи с применением лазерной техники; ферроэлектрический способ записи; магнитная запись с оптическим воспроизведением и др. Однако на пути практического построения на их базе ЗУ большой емкости возникает ряд ограничений и существенных тех. трудностей. Для одних, напр., механизм с носителем информации должен находиться в вакууме, для других необходима сложная оптическая система и наличие точных узлов механического перемещения.
Лит. Каган Б. М., Адасько В. И., Пурэ Р. Р. Запоминающие устройства большой емкости. М., 1968 [библиогр. с. 314—317]; Макурочкин В. Г. Магнитная запись в вычислительной технике. М., 1968 [библиогр. с. 166-167]; Xогленд А. Цифровая магнитная запись. Пер. с англ. М., 1967 [библиогр. с. 270—273]. Р. Я. Черняк.