2.7. Электронные внешние запоминающие устройства

В последние годы наблюдается оп­ределенный рост применения в профессиональных ПЭВМ электрон­ных ВЗУ (ЭВЗУ), в частности полупроводниковых, реализованных на ИМС памяти и микросборках ЦМД. Такие ВЗУ обладают высоким быстродействием, позволяют легко, с минимальными аппаратными доработками, поблочно наращивать информационную емкость на­копителя.

Электронные ВЗУ можно разделить на два класса: с произвольной выборкой адреса при записи и считывании (ПВ) и выполненные на основе сдвиговых регистров (регистровые).

Электронные ВЗУ ПВ имеют практически такое же или немного меньшее (0,05...0,2 мс) быстродействие, чем ОЗУ ПЭВМ с произ­вольной выборкой, но в отличие от последних должны быть, как и другие ВЗУ, энергонезависимыми. Принципиально возможно по­строение электронных ВЗУ ПВ на различной элементной базе: ИМС динамических ОЗУ, ИМС электрически стираемых перепрограмми­руемых ЗУ и др. Наибольшее распространение получили электрон­ные ВЗУ ПВ, реализованные на ИМС памяти, выполненных по КМДП-технологии. Такие ИМС, как известно, имеют большую по сравнению с другими типами ИМС памяти информационную ем­кость, приходящуюся на один кристалл, меньшее энергопотребление, а следовательно, обеспечивают более низкую удельную стоимость хранения единицы информации. Энергонезависимость в подобных электронных ВЗУ ПВ достигается, как правило, применением спе­циальных батарейных источников автономного электропитания. Срок хранения информации при использовании, например, литиевых батарей может достигать нескольких лет. Конструктивно электрон­ные ВЗУ ПВ могут выпускаться в виде сменных кассет,

62

размещаемых в системном блоке или автономно в изолированном корпусе.

Однако электронные ВЗУ ПВ обладают пока еще более высокой по сравнению с другими носителями (магнитными, оптическими) удельной стоимостью хранения единицы информации, что обуслов­лено необходимостью использования в накопителе даже небольшой информационной емкости (порядка нескольких десятков мегабайт) значительного количества дорогостоящих ИМС памяти. Отсутствие в настоящее время дешевых ИМС памяти с большой информаци­онной емкостью, приходящейся на один кристалл, не позволяют по экономическим соображениям комплектовать ПЭВМ массового при­менения электронными ВЗУ ПВ.

Регистровые ЭВЗУ по структуре доступа аналогичны дисковым накопителям. Потому ЭВЗУ этого класса называют электронными дисками или электронными квазидисками. Один сдвиговый регистр представляет собой одну дорожку магнитного диска. Осуществляется прямой доступ к регистру, а затем в пределах регистра запись-счи­тывание. При заданной информационной емкости регистровые ЭВЗУ требуют меньше ИМС, а следовательно, они дешевле, чем элект­ронные ВЗУ ПВ.

Среди регистровых ЭВЗУ наибольшее распространение получили ВЗУ, построенные на микросборках ЦМД. ВЗУ на ЦМД могут встраиваться в виде модулей в системный блок ПЭВМ или выпу­скаться в виде отдельных сменных кассет. Одно из основных про­фессиональных приложений ПЭВМ, использующих ВЗУ на ЦМД, — специальная и военная техника, применяемая в тяжелых эксплу­атационных условиях.

Внешние запоминающие устройства на ЦМД имеют очень вы­сокую надежность (например, время наработки на катастрофический отказ может превышать 100 лет), энергонезависимы, обладают низ­кой чувствительностью к воздействию электромагнитных полей,

63

вибраций, ударов, радиации, больших колебаний температуры и загрязнения внешней среды; в них отсутствуют подвижные меха­нические части; они компактны, бесшумны, имеют сравнительно высокое быстродействие, характеризуются низкими эксплуатацион­ными затратами, возможно также мгновенное стирание информации.

Конструктивно ВЗУ на ЦМД включают одну либо несколько печатных плат с установленными на них микросборками ЦМД (образующими модули накопителя) и полупроводниковыми микро­схемами обрамления.

Широкое использование ВЗУ на ЦМД в ПЭВМ сдерживается до настоящего времени относительно большими потребляемой мощно­стью и временем доступа и особенно высокой удельной стоимостью. Однако ожидается, что с повышением плотности размещения ин­формации на кристалле микросборки ЦМД стоимость их будет уменьшаться.