หน่วยความจำรอง

หน่วยความจำรอง

หน่วยความจำรอง มีหน้าที่ในการเก็บข้อมูลหรือโปรแกรม  เหมือนกับ หน่วยความจำหลัก แต่ต่างจากหน่วยความจำหลัก คือ    หน่วยความจำรอง สามารถจัดเก็บข้อมูล และโปรแกรมไว้ใช้ในภายหลังได้  แม้จะปิดเครื่องคอมพิวเตอร์  ข้อมูลและโปรแกรมที่เก็บไว้  ไม่สูญหายหรือถูกลบทิ้ง

นอกจากนี้ หน่วยความจำรอง  สามารถเพิ่มขนาดความจุได้ เนื่องจากหน่วยความจำหลักจะมีขนาดความจุจำกัด   หน่วยความจำรอง สามารถเพิ่มขนาดความจุได้หน่วยประมวลผลจะเรียกใช้ข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำรองได้จะช้ากว่าหน่วยความจำหลัก

ตัวอย่าง  หน่วยความจำรอง 

หน่วยความจำรองหรือหน่วยเก็บข้อมูล (Storage) มีหน้าที่ในการเก็บข้อมูล ทางคอมพิวเตอร์ไว้ และสามารถนำกลับมาใช้งานได้อีกตามต้องการ บางครั้งเรียกว่า  หน่วยความจำสำรอง (Secondary Memory) ประกอบด้วย

1. แผ่นบันทึก (Floppy Disk)            ฟล็อปปี้ดิสก์เป็นอุปกรณ์เก่าแก่ที่มีมานานับสิบปี ตั้งแต่ก่อนยุคของพีซี เริ่มจากขนาด 8 นิ้ว กลายมาเป็น 5.25 นิ้ว และในที่สุดก็มาหยุดอยู่ที่ 3.5 นิ้ว ความจุก็ได้เพิ่มจากไม่กี่ร้อยกิโลไบต์มาเป็น 1.44 และ 2.88 เมกะไบต์ในปัจจุบัน สมัยก่อนโปรแกรมมีขนาดไม่ใหญ่นัก ใช้เนื้อที่จุภายในดิสก์ไม่กี่กิโลไบต์ แต่ปัจจุบันข้อมูลมีปริมาณมากขึ้นพร้อม ๆ กับเทคโนโลยีมัลติมีเดีย เช่นไฟล์เพลง MP3 เพียง 1 เพลงก็มีขนาดมากกว่า 3 เมกะไบต์แล้ว ทำให้ความจุของดิสก์ไม่เพียงพอกับความต้องการในปัจจุบัน แต่ฟล็อปปี้ดิสก์ก็ยังคงเป็นมาตรฐานหนึ่งที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องต้องมี การพัฒนาฟล็อปปี้ดิสก์ก็ไม่ได้หยุดยั้งไปเสียทีเดียว ยังมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่ใช้ระบบ   optical ทำให้สามารถขยายความจุไปได้ถึง 120 เมกะไบต์ต่อแผ่น   ระบบการทำงานของฟล็อปปี้ดิสก์ กลไกการทำงานของฟล็อปปี้ดิสก์จะค่อนข้างง่ายเมื่อเทียบกับฮาร์ดดิสก์ โดยตัวจานหมุนจะเป็นวัสดุที่อ่อนนิ่ม เช่น ไมลาร์(Mylar) ที่เป็นพลาสติกสังเคราะห์เคลือบสารแม่เหล็กเอาไว้ ในดิสก์ 1 แผ่นจะมีจานเดียว หัวอ่านจะเลื่อนเข้าไปอ่านข้อมูล เริ่มแรกสามารถอ่านข้อมูลได้เพียงด้านเดียว ต่อมามีการพัฒนาให้สามารถอ่านข้อมูลได้ทั้ง 2 ด้าน เรียกว่า Double-sided  หัวอ่านจะสัมผัสกับแผ่นดิสก์โดยตรง ทำให้ต้องใช้ความเร็วหมุนจานที่ต่ำ คือประมาณ 300 รอบต่อนาทีเท่านั้น (เทียบกับ 7200 รอบต่อนาทีที่เป็นมาตรฐานของฮาร์ดดิสก์ในปัจจุบัน) และเนื่องจากหัวอ่านสัมผัสกับแผ่นดิสก์โดยตรง ทำให้แผ่นมีการสึกหรอได้ง่าย เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลจะมีการส่งสัญญาณไปเปลี่ยนแปลงค่าสนามแม่เหล็กที่หัวอ่าน ความจุของฟล็อปปี้ดิสก์แบบต่าง ๆ ขนาด แบบ ด้านที่บันทึก ความจุข้อมูล 5.25 นิ้ว Single sided-Double Density 1 160/180 KB Double sided-Double Density 2 320/360 KB HD(High Density) 2 1.2 MB 3.5 นิ้ว Double sided-Single Density 2 720 KB Double sided-High Density 2 1.44 MB Double sided-Quad Density 2 2.88 MB 3.5 นิ้ว Floptical Disk 2 120 MB ........เมื่อตัวไดรว์ของดิสก์อ่านข้อมูลได้แล้วจะทำการส่งต่อให้กับคอนโทรลเลอร์ควบคุมแบบอนุกรม(ทีละบิตต่อเนื่องกัน ต่างกับฮาร์ดดิสก์ที่ส่งแบบขนาน ทำให้ส่งข้อมูลได้ช้ามาก  อัตราการส่งข้อมูลจะอยู่ในช่วง 0.5-1 เมกะไบต์ต่อวินาที ส่วนความเร็วในการค้นหาข้อมูล ตกประมาณ 60-200 Millisecond) โดยส่งต่อข้อมูลให้ซีพียูด้วยการทำ DMA (Direct Memory Access)ขณะที่ฟล็อปปี้ไดรว์ทำงาน อุปกรณ์อื่น ๆ ต้องหยุดรอ ทำให้การทำงานของระบบ เกือบจะหยุดชะงักไป ที่มุมด้านหนึ่งของฟล็อปปี้ดิสก์จะมีกลไกป้องกันการเขียนทับข้อมูล  (write-protect) หากเป็นแผ่น 5.25 นิ้ว จะเป็นรอยบากซึ่งหากปิดรอยนี้จะไม่สามารถเขียนข้อมูลได้ ต่างกับ ดิสก์ 3.5 นิ้ว ที่จะเป็นสลักพลาสติกเลื่อนไปมา หากเลื่อนเปิดเป็นช่องจะบันทึกไม่ได้ Floptical Disk ......เป็นการนำเทคโนโลยีด้านแสงเข้ามาช่วยในการบันทึกข้อมูล แต่ไม่ได้ใช้แสงโดยตรง ลักษณะ Floptical disk จะมีรูปร่างเหมือนฟล็อปปี้ดิสก์ขนาด 3.5 นิ้วทุกประการ แต่มีความจุ มากขึ้นเป็น 120 เมกะไบต์ทีเดียว และตัวไดรว์ยังใช้อ่านเขียนข้อมูลแผ่นดิสก์ธรรมดาได้ด้วย   ชื่อทางการค้าของ Floptical Drive ที่เป็นที่รู้จักกันได้แก่ SuperDisk จากบริษัท Imation ......หลักการของ Floptical Drive อาศัยการบันทึกข้อมูลด้วยสนามแม่เหล็กเหมือนฟล็อปปี้ดิสก์ธรรมดา แต่ใช้กลไกการอ่านที่เรียกว่า optical servo (หรือบางทีเรียกว่า Laser servo)หรือ วงจรเลื่อนตำแหน่งหัวอ่านควบคุมด้วยแสง ทำให้สามารถเลื่อนหัวอ่าน/เขียนได้ตรงกับแทรค ที่มีความหนาแน่นกว่าดิสเก็ตธรรมดามาก เช่น ในดิสก์ธรรมดามี 80 แทรค 2480 sector แต่ในFloptical disk จะมี ถึง 1,736 แทรค 245,760 sector ทำให้ได้ความจุรวมถึง 120  เมกะไบต์ต่อแผ่น Floptical disk หมุนด้วยความเร็ว 720 รอบต่อนาที และมีอัตรารับส่งข้อมูล  ประมาณ 3.2-5.4 เมกะบิตต่อวินาที ZIP drive ของ Iomega Jazz drive      นอกจากนี้ยังมีผลิตภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีคล้ายกัน แต่รูปแบบต่างกันไป เช่น Zip Drive จาก Iomega ที่ออกมาก่อนSuperdisk แต่ได้รับความนิยมมากพอสมควร Zip Drive มีทั้งรุ่นที่ต่อกับ Parallel port,USB port และแบบ SCSI และได้เพิ่มความจุจาก 100 เป็น 250 เมกะไบต์ Iomega ยังได้ผลิต Jaz Drive ที่มีลักษณะเหมือนฮาร์ดดิสก์ถอดได้ โดยจะมีตัวไดรว์ เป็นระบบ SCSI เท่านั้น และมีแผ่นบรรจุข้อมูลขนาด 1 GB และ 2 GB นิยมใช้สำหรับการ สำรองข้อมูลย้ายไปมา เนื่องจากมีความเร็วน้อยกว่าฮาร์ดดิสก์ และยังมีราคาแพงกว่า Zip หรือ Superdisk มาก

2.  ฮาร์ดดิสก์ (harddisk) หรือ จานบันทึกแบบแข็ง (ศัพท์บัญญัติ) คือ อุปกรณ์ คอมพิวเตอร์ที่บรรจุข้อมูลแบบไม่ลบเลือน มีลักษณะเป็นจานโลหะที่เคลือบด้วยสาร แม่เหล็กซึ่งหมุนอย่างรวดเร็วเมื่อทำงาน การติดตั้งเข้ากับตัวคอมพิวเตอร์สามารถทำได้ ผ่านการต่อเข้ากับแผงวงจรหลัก (motherboard) ที่มีอินเตอร์เฟซแบบขนาน (PATA) ,แบบอนุกรม (SATA) และแบบเล็ก (SCSI) ทั้งยังสามารถต่อเข้าเครื่องจากภายนอกได้ผ่านทางสายยูเอสบี , สายไฟร์ไวร์ รวมไปถึงอินเตอร์เฟซอนุกรมแบบต่อนอก (eSATA) ซึ่งทำให้การใช้ฮาร์ดดิสก์ ทำได้สะดวกยิ่งขึ้นเมื่อไม่มีคอมพิวเตอร์ถาวรเป็นของตนเอง โดยในปี 2008 ได้มีการพัฒนาเป็น Hybrid drive และ โซลิดสเตตไดรฟ์ ประวัติ ฮาร์ดดิสก์ที่มีกลไกแบบปัจจุบันถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2499 โดยนักประดิษฐ์ยุค บุกเบิกแห่งบริษัทไอบีเอ็ม เรย์โนล์ด จอห์นสัน โดยมีความจุเริ่มแรกที่ 100 กิโลไบต์ มีขนาด 20 นิ้ว ในปี พ.ศ. 2523 ฮาร์ดดิสก์ยังเป็นสิ่งที่หายากและราคาแพงมาก แต่หลัง จากนั้นฮาร์ดดิสก์กลายเป็นมาตรฐานของพีซีและราคาถูกลงมากสิ่งที่เปลี่ยนแปลงของ              ฮาร์ดดิสก์จากปี 1980 ถึงปัจจุบัน ความจุเพิ่มขึ้น จาก 3.75 เมกะไบต์ เป็น 3 เทระไบต์ ขนาดเล็กลงกว่าเดิมมาก ราคาต่อความจุถูกลงมาก ความเร็วเพิ่มขึ้น ขนาดและความจุ ความจุของฮาร์ดดิสก์โดยทั่วไปในปัจจุบันนั้นมีตั้งแต่ 20 จิกะไบต์ ถึง 3 เทระไบต์ ขนาด 8 น้ว (241.3 มิลลิเมตร × 117.5 มิลลิเมตร × 362 มิลลิเมตร) ขนาด 5.25 นิ้ว (146.1 มิลลิเมตร × 41.4 มิลลิเมตร × 203 มิลลิเมตร) ขนาด 3.5 นิ้ว (101.6 มิลลิเมตร × 25.4 มิลลิเมตร × 146 มิลลิเมตร) เป็นฮาร์ดดิสก์ สำหรับคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (Desktop) หรือเซิร์ฟเวอร์ (Server) มีความเร็วใน การหมุนจานอยู่ที่ 10,000, 7,200 หรือ 5,400 รอบต่อนาที โดยมีความจุในปัจจุบันตั้งแต่  80จิกะไบต์ ถึง 3 เทระไบต์ ขนาด 2.5 นิ้ว (69.85 มิลลิเมตร × 9.5–15 มิลลิเมตร × 100 มิลลิเมตร) เป็นฮาร์ดดิสก์ สำหรับคอมพิวเตอร์พกพา แล็ปท็อป, UMPC, เน็ตบุ๊ก, อุปกรณ์มัลติมีเดียพกพา มีความ เร็วในการหมุนจานอยู่ที่ 5,400 รอบต่อนาที โดยมีความจุในปัจจุบันตั้งแต่ 60 จิกะไบต์  ถึง 1 เทระไบต์ ขนาด 1.8 นิ้ว (55 มิลลิเมตร × 8 มิลลิเมตร × 71 มิลลิเมตร) ขนาด 1 นิ้ว (43 มิลลิเมตร × 5 มิลลิเมตร × 36.4 มิลลิเมตร) ยิ่งมีความจุมาก ก็จะยิ่งทำให้การทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยความต้องการ ของตลาดในปัจจุบันที่ต้องการแหล่งเก็บข้อมูลที่มีความจุในปริมาณมาก มีความน่า เชื่อถือในด้านการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล และไม่จำเป็นต้องต่อเข้ากับ อุปกรณ์ที่ใหญ่กว่าอันใดอันหนึ่งได้นำไปสู่ฮาร์ดดิสก์รูปแบบใหม่ต่างๆ เช่นกลุ่ม จานบันทึกข้อมูลอิสระประกอบจำนวนมากที่เรียกว่าเทคโนโลยี เรด รวมไปถึงฮาร์ดดิสก์ ที่มีลักษณะเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่าย เพื่อที่ผู้ใช้จะได้สามารถเข้าถึงข้อมูลในปริมาณ มากได้ เช่นฮาร์ดแวร์ NAS หน่วยเก็บข้อมูลบนเครือข่าย เป็นการนำฮาร์ดดิสก์มาทำ เป็นเครื่อข่ายส่วนตัว และระบบ SAN (Storage area network) เป็นการนำฮาร์ดดิสก์ มาเป็นพื้นที่ส่วนกลางในการเก็บข้อมูล

3.  เทปแม่เหล็ก (magnetic tape) หมายถึง แถบที่ทำด้วยพลาสติกฉาบออกไซด์ ของโลหะ มี ลักษณะคล้ายเทปหรือแถบบันทึกเสียง ม้วนอยู่บนวงล้อ มีหลายขนาด เป็นต้นว่า  ขนาดยาว 2,400 ฟุต 1,200 ฟุต และ 600 ฟุต ตัวเทปกว้าง 1/2 นิ้ว บันทึกข้อมูลได้ประมาณ 800, 1,600, 3,200, 6,250 BPI (Byte per inch) ตัวอักษรต่อความยาวของเนื้อเทป 1 นิ้ว เทปหรือ แถบบันทึกนี้สามารถเป็นได้ทั้งหน่วยรับข้อมูลและหน่วยแสดงผล คอมพิวเตอร์จะมีเครื่องมือ ที่ใช้อ่านและบันทึกข้อมูลลงในเทปเรียกว่า หน่วยขับเทป (tape drive) สามารถบันทึกข้อมูล ใหม่ลงทับบนข้อมูลเก่าได้เหมือนการบันทึกเพลง ข้อมูลเดิมจะหายไปโดยอัตโนมัตข้อเสีย ของเทปก็คือ การค้นหาข้อมูลทำได้ช้า เพราะต้องเริ่มตั้งแต่ต้นเทปเสมอ ถ้าข้อมูลอยู่ปลาย เทป ก็จะเสียเวลานาน การค้นหาแบบนี้เรียกว่าการเข้าถึงแบบเรียงลำดับ (sequential access)  ซึ่งตรงข้ามกับการเข้าถึงแบบสุ่ม ( direct access) ของจานบันทึก เทปแม่เหล็กรุ่นใหม่คือ DAT (Digital Audio Tape) มีขนาดใหญ่กว่าเครดิตการ์ดเล็กน้อย สามารถจุข้อมูลได้มากถึง 2-5 GB  และ R-DATs สามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่า 14 GB ความยาวเทป 90 เมตร

เทปแม่เหล็ก เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลสำรองมีลักษณะคล้ายเทปเสียง มักจะในงาน แบ็คอัฟข้อมูล เผื่อไว้ในกรณีฉุกเฉิน โดยจะเข้าถึงข้อมูลแบบลำดับ (Sequence Access)  นิยมใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดกลางขึ้นไป ตัวเทปมีลักษณะเป็นสายเทปแบบม้วนเปลือย  (Open Reel) หรือแบบตลับ (Cassette) ก็ได้สายเทปทำด้วยพลาสติกชนิดพิเศษ เคลือบ ด้วยออกไซด์ของเหล็ก (Iron Oxide) สารป้องกันการสึกหรอ และสารก่อเกิดจุดแม่เหล็ก (Magnetized Spot) โดยมีมาตรฐานความกว้างของสายเทป คือ ขนาด 1/2, 3/4 และ 1 นิ้ว  มีความยาวตั้งแต่ 600 - 3,600 ฟุต ม้วนเก็บในวงพลาสติก (Reel) ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ  10 นิ้ว การอ่านเขียนจะอาศัยเครื่องอ่าน/เขียนเทป (Tape Drive) บรรจุเทป 2 ข้าง (ซ้าย-ขวา) โดยเครื่องจะหมุนเทปจากม้วนเทปเต็มด้านซ้าย เรียกว่า ม้วนเทปแฟ้มข้อมูล (File/Supply Reel)  ไปยังม้วนเทปเปล่าด้านขวา เรียกว่า ม้วนเทปประจำเครื่อง (Machine/Tack-up Reel) ม้วนเทป จะมีอุปกรณ์ป้องกันการเขียนหรือแก้ไข บริเวณส่วนกลางของม้วนเทป เรียกว่า วงแหวนป้องกัน แฟ้มข้อมูล (File Protection Ring) การบันทึกข้อมูลจะอาศัยการหมุนสายเทปผ่านหัวอ่าน/เขียนข้อมูล ซึ่งจะทำให้สารแม่เหล็ก ที่เคลือบบนสายเทป รวมตัวกันเป็นจุดแม่เหล็ก ซึ่งมีความเข้มมากน้อยตามรหัสของข้อมูลที่ ได้รับจากหัวเทป และสามารถบันทึกซ้ำได้ประมาณ 20,000 - 50,000 ครั้ง (ขึ้นอยู่กับคุณภาพ ของเนื้อเทปและสารเคลือบ) ความจุข้อมูล  พิจารณาจากจำนวนข้อมูลต่อความยาวของสายเทป 1 นิ้ว (Byte per Inch : bpi) โดยทั่วไปมีความจุ 5 - 28 MB และโดยทั่วไปจะมี 2 แบบ คือ แบบ 7 Track และ 9 Track โดยใช้รหัส BCD และ EBCDIC ตามลำดับ                    4.  แผ่นซีดี (Compact Disk : CD ) วิวัฒนาการของการใช้หน่วยความจำรอง ได้ก้าวหน้าขึ้นเป็นลำดับ ปัจจุบันได้มีการประดิษฐ์แผ่นซีดี ใช้ในการเก็บข้อมูลจำนวนมาก  การเก็บข้อมูลบนแผ่นซีดีใช้หลักการทางแสง  แผ่นซีดีที่อ่านได้อย่างเดียว เรียกกันว่า ซีดีรอม (CD- ROM) ข้อมูลที่บันทึกจะถูกบันทึกมาจากโรงงานผู้ผลิตเหมือนการบันทึก เพลงหรือภาพยนตร์ ข้อเด่นของแผ่นซีดีคือ ราคาถูก จุข้อมูลได้มาก สามารถเก็บข้อมูล หรือโปรแกรมได้มากกว่า 750 เมกะไบต์ต่อแผ่น แผ่นซีดีมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ  5 นิ้ว ในปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตแผ่นซีดีได้ก้าวหน้าขึ้น จนสามารถเขียนข้อมูลบน แผ่นซีดีได้เหมือนฮาร์ดดิสก์ เรียกว่า ออปติคัลดิสก์ (optical disk)  แผ่นซีดี ( CD-ROM )  แผ่นซีดี ย่อมาจาก คอมแพ็กดิสก์ (Compact Disc) คือแผ่นออพติคอลเก็บข้อมูลดิจิทัลต่าง ๆ ซึ่งเดิมพัฒนาสำหรับเก็บเสียงดิจิทัลแผ่นซีดีคือมาตรฐานรูปแบบการบันทึกเสียงทางการค้า ในปัจจุบัน  แผ่นซีดีที่นิยม  แผ่นซีดีที่นิยมใช้มี 3 ชนิด ได้แก่ - แผ่นซีดีรอม ( CD-ROM )เป็นหน่วยความจำอ่านได้ อย่างเดียว ด้วยแผ่นแบบนี้เราสามารถเก็บข้อมูลจาก คอมพิวเตอร์จำนวนมากได้ เมื่อบันทึกข้อมูลลงไปใน ครั้งแรกแล้วเราไม่สามารถแก้ไขข้อมูลได้อีก  - แผ่นซีดีอาร์ ( CD-R ) คือซีดีเปล่าที่ผู้ใช้สามารถ เขียนเองได้และกลายเป็นมาตรฐานในการแลกเปลี่ยน จัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์และเพลงในปัจจุบัน - แผ่นซีดีอาร์ ดับบลิว ( CD-RW ) คือแผ่นซีดีเปล่าที่ ผู้ใช้สามารถเขียนและลบได้หลายครั้ง เพื่อจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์, วีดีโอ และ เพลง   แผ่นซีดีแบบต่าง ๆ ประสบความสำเร็จมากซีดีรอม ซีดีอาร์ ความเร็วของไดรฟ์ซีดีรอมมีหลายความเร็ว เช่น 16x , 24x หรือ  48x เป็นต้น    ซึ่งค่า 24 x หมายถึงไดรฟ์ซีดีรอมมีความเร็วในการหมุน 24 เท่า ไดรฟ์ตัวแรกที่เกิดขึ้นมีความเร็ว 1 x จะมีอัตราในการโอนถ่ายข้อมูล(Data TranferRate)150 KB ต่อวินาที ในปัจจุบันความเร็วในการอ่านซีดีรอมสูงสุดอยู่ที่ 52 x ที่มา  :  http://www.thaigoodview.com/roomnet/roomnet46/IT46_4/index.html-         overview.htm         :  http://www.student.chula.ac.th/~48438517/1_2.html         :  http://std.kku.ac.th/4830503191/3-5.html         :  http://thaiup.mine.nu/modules.php?name=News&file=article&sid=23