信息存储材料2.ppt

第四章 第二讲 磁存储器结构、材料 磁存储发展最早，历史最长。目前，磁信息存储系统是全世界铁磁性材料最重要的应用市场，其产值要大于传统的应用于电机等系统的永磁材料和应用于磁芯的软磁材料。 随着网络的普及、信息的爆炸性增长，全世界的磁信息存储市场增长很快，2005年超过1000亿美元，其中声音记录和图像记录占了约40%的市场，数据记录占了约60%的市场，随着ＰＣ的普及，数据记录的市场比例还在增加。 一、磁记录原理 磁存储又称为磁表面存储。将磁性材料涂在金属或者塑料表面作载磁体，用于存储信息的方式称为磁表面存储。 大多数外存储器均采用磁记录原理 磁存储的形式：磁鼓、软磁盘、硬磁盘、磁带 磁记录过程示意图 1、磁记录特点 存储容量大，位价格低 记录介质可重复使用 记录信息可长期保存 非破坏性读出 采用机械装置，机械结构复杂 存取速度慢 对工作环境要求高 根据纪录信息的形态，磁纪录可分为模拟式纪录和数字式纪录，发展方向是数字纪录。 模拟纪录是将声音、图象的明暗等电信号的强弱转化为磁信号的强弱，纪录在磁介质上。 数字纪录是纪录on和off这两种有一定间隔的脉冲信号，主要为“0”和 “1”两种数字信号。 磁存储是目前最常用的海量存储方式。广义而言，磁存储还包括光存储中的磁光存储技术。与光存储相比，磁存储具有优异的可擦写特性，经过106 次重复擦写后，误码率几乎为0。而光盘经过105重复擦写后 误码率急剧增加。 近年来，磁存储的密度越来越高，发展越来越快。 以硬磁盘为例， IBM公司商品化磁盘面记录密度增长率达到60% 年，实验室已验证了面记录密度可超过10Gbit/in2,误码率在10-10-10-9之间。依目前的发展趋势，5年左右可实现100Gbit/in2的目标。 磁表面记录设备，是在磁头和磁性材料的记录介质之间有相对运动时，通过一次电磁转换完成一次读写操作。 磁头：通常由软磁材料（外界磁场的作用消失后，该磁性材料的磁性容易消失）做成。 磁记录介质：在刚性或柔性载体上涂有薄磁材料的物体，记录以磁状态表示的信息。一般选用硬磁材料（外界磁场的作用消失后，该磁性材料的磁性尽量多的保留）。 2 、磁表面存储器存储原理 电磁变换，利用磁头写线圈中的脉冲电流，将数值转换成磁层存储单元中的不同剩磁状态。 利用磁电变化，通过磁头读出线圈，将存储单元的剩磁状态转换为电信号输出。 磁头：软磁材料做铁芯，其上绕有读写线圈的电磁铁 利用磁性材料剩磁的两种磁化方向 (S-N或N-S)表示二进制数据“0”和“1”。 依磁头动作方式可分为： 1.固定磁头系统（大磁头） 2.旋转磁头系统（小磁头） 二、磁带 磁带的种类和记录格式 宽度：1/4，1/2，1，3英寸 长度：2400，1200，600英尺 记录密度：800，1600，6250dpi 表面道数：4，7，9，16道 顺序读写方式 磁带记录介质 磁带记录介质指的是涂有薄层磁性材料的信息载体。可以脱机保存信息，并且可以作为不同系统之间信息交换的手段、因此又称为磁记录媒体。最常用的磁性材料是磁粉，采用平涂工艺和甩涂工艺将其涂敖在有机薄膜基体上，形成记录介质。 目前磁记录介质与磁头是采用薄膜介质与薄膜磁头。薄膜介质比颗粒介质具有更高的记录密度。薄膜磁头是采用薄模形成技术（例如蒸发、溅射和电镀等）和部分集成电路工艺制成的磁头，其特点是感应系数小，高频特性好，体积小，重量轻。 垂直磁纪录原理 三、软盘 以磁带为基础，人们发明了磁盘。由于计算机识别信息只是1和0，相对于磁带，似乎简单了一些。再磁盘上，排列一些小的磁体，根据它们的方向，确定是0或是1。 1、概念:软盘驱动器就是我们平常所说的软驱， 英文名称叫做“Floppy Disk” 2、软磁盘机的发展 早期的计算机一般使用5.25英寸软驱，5.25英寸软驱主要有两种。一种为5.25英寸双面高密软驱(也叫5.25寸1.2M软驱)，可读写5.25英寸双面高密软盘（1.2M）、5.25英寸双面低密软盘（360K）、5.25英寸单面低密软盘（180K）。另一种为双面低密软驱，与前者的主要区别是不能读写5.25英寸双面高密软盘（1.2M）。后来生产出3.5英寸双面高密软驱(也叫3.5寸1.44M软驱)，可读写3.5英寸双面高密软盘（1.44M）和3.5英寸单面高密软盘（720K