บทที่ 5 หน่วยความจำภายนอก

หน่วยความจำภายนอก

หมายถึง สื่อต่าง ๆ ที่ใช้เป็นตัวเก็บข้อมูลเพิ่มจากหน่วยความจำหลัก (main memory) ในคอมพิวเตอร์ เช่น แถบบันทึก (tape) จานบันทึก (disk) เพราะราคาถูกกว่ามาก ถึงจะไม่เปิดไฟ ก็สามารถเก็บข้อมูลไว้ได้ หน่วยความจำหลักในคอมพิวเตอร์นั้นไม่มีที่พอจะนำข้อมูลจำนวนมาก ๆ เข้าไปเก็บไว้ได้หมด (ยิ่งมีขนาดใหญ่ ก็ยิ่งแพงมาก) เพื่อช่วยประหยัด เราอาจเก็บข้อมูลไว้ในหน่วยความจำรอง หรือหน่วยความจำช่วย (auxiliary storage) นี้ก่อน และจะดึงไปไว้ในหน่วยความจำหลักเฉพาะเมื่อเวลาต้องการเรียกใช้มีความหมายเหมือน external storage, secondary memory และ auxiliary storage

ดิสก์แม่เหล็ก

    ดิสก์สร้างขึ้นมาจากวัสดุที่ไม่มีสนามแม่เหล็ก เป็นรูปจานกลมเรียบ เรียกว่า แกน (substrate) แล้วนำมาเคลือบด้วยสารเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ในปัจจุบันได้หันมาใช้แกนที่ทำจากแก้ว ซึ่งคุณสมบัติที่เหนือกว่า คือ

 - แก้วมีผิวที่เรียบกว่าโลหะชนิดอื่น จึงช่วยให้การฉาบสารแม่เหล็กนั้นมีความเรียบมากกว่าทำให้แผ่นดิสก์มีความน่าเชื่อถือสูงขึ้น

     - ช่วยลดความผิดพลาดทางการผลิต ทำให้การบันทึกข้อมูลและการอ่านข้อมูลมีข้อผิดพลาดน้อยลง

 - สามารถสนับสนุนอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติ fly height ลดลง ทำให้มีความเที่ยงตรงในการทำงานมากขึ้น

     -มีความแข็งมากกว่า ช่วยในการลดอาการแกว่งตัวของดิสก์

     -มีความทนทานต่อแรงสั่นสะเทือน และรอยขูดขีดมากกว่า

กลไกในการอ่านและบันทึกข้อมูลบนสื่อแม่เหล็ก

    ข้อมูลถูกบันทึกลงบนแผ่นดิสก์ และสามารถอ่านกลับมาใช้งานได้ในภายหลัง โดยผ่านอุปกรณ์เรียกว่า หัวอ่าน/เขียนข้อมูล (head) ซึ่งมักจะแยกออกจากกันเป็น หัวอ่านข้อมูล (read head) และหัวบันทึกข้อมูล (write head) ในระหว่างที่มีการอ่านหรือบันทึกข้อมูล หัวอ่านหรือบันทึกข้อมูลจะนิ่งอยู่กับที่ ในขณะที่   แผ่นดิสก์นั้นจะหมุนไปเรื่อย ๆ อยู่ข้างใต้

การจัดโครงสร้างของข้อมูลและการฟอร์แมท

     หัวอ่าน/บันทึกข้อมูล จัดเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถอ่านข้อมูลหรือบันทึกข้อมูลลงบนแผ่นดิสก์ที่หมุนรอบตัวเองได้ การทำงานในลักษณะนี้ทำให้การบันทึกข้อมูลบนแผ่นดิสก์มีลักษณะเป็นวงแหวนขนาดต่าง ๆ ซึ่ง  เรียกว่า ร่องบันทึกข้อมูล (tracks) ซึ่งมีขนาดเท่ากับ   หัวอ่าน/บันทึกข้อมูล โดยปกติมีจำนวนร่องบันทึกข้อมูลนับพันร่องต่อแผ่นดิสก์หนึ่งด้าน

คุณลักษณะทางกายภาพ

     แผ่นดิสก์จะถูกยึดติดไว้กับตัวขับดิสก์ (disk drive) ซึ่งประกอบด้วยแขนกลที่มีหัวอ่าน/บันทึกติดอยู่ มีแกนกลางซึ่งใช้เป็นตัวหมุนดิสก์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใช้สำหรับการบันทึกหรืออ่านข้อมูล ดิสก์ที่ติดตั้งแบบถาวร (non-removable disk) นั้นแผ่นดิสก์จะเป็นส่วนหนึ่งของตัวขับดิสก์ ไม่สามารถแยกจากกันได้

     สำหรับดิสก์ส่วนใหญ่จะฉาบสารแม่เหล็กไว้ทั้งสองด้านของแผ่นดิสก์ ทำให้สามารถบันทึกข้อมูลได้ทั้งสองด้านซึ่งเรียกว่า “double sided” ในขณะที่ดิสก์รุ่นเก่าบางชนิดจะเป็นแบบด้านเดียวหรือ “single-sided”

      โดยทั่วไปหัวอ่าน/บันทึกจะถูกวางในตำแหน่งที่คงที่ซึ่งลอยอยู่เหนือแผ่นดิสก์เพียงเล็กน้อย (ช่องว่างนี้เรียกว่า air gap) การที่หัวอ่าน/บันทึก ลอยอยู่เหนือแผ่นดิสก์นั้น ทำให้หัวจะต้องสามารถสร้างสนามแม่เหล็กได้แรงเพียงพอที่จะมีผลต่อการบันทึกข้อมูลลงบนผิวของแผ่นดิสก์ และจะต้องมีความไวเพียงพอในการสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่ผิวได้ในขณะที่อ่านข้อมูล ดังนั้นความสัมพันธ์  ระหว่างความหนาแน่นของข้อมูล และช่องว่าง     air gap คือ ถ้าช่องว่างนั้นมีขนาดแคบลงก็จะทำให้ความกว้างของร่องบันทึกแคบลงไปด้วย ทำให้มีปริมาณความจุข้อมูลสูงขึ้น

ค่าประกอบประสิทธิภาพของดิสก์

      รายละเอียดในการทำงานไอโอของดิสก์นั้น ขึ้นอยู่กับระบบคอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการ และคุณลักษณะของช่องสื่อสารไอโอและหน่วยควบคุมดิสก์

รูปแสดงแกนเวลาการทำงานของการถ่ายเทข้อมูล

เวลาค้นหา (Seek time)

      เวลาค้นหา หมายถึง ระยะเวลาที่ตัวขับดิสก์ใช้ในการเคลื่อนหัวอ่าน/บันทึก จากตำแหน่งที่อยู่ในขณะนั้นไปยังตำแหน่งร่องบันทึกข้อมูลที่ต้องการ เวลาค้นหาประกอบด้วยสองส่วนคือระยะเวลาขั้นต้นที่เริ่มขยับแขนกล และระยะเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนหัวอ่าน/บันทึกข้ามร่องบันทึกข้อมูลต่าง ๆ เมื่อแขนกลเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

หน่วยความจำและที่เก็บข้อมูล

ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์

      คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องมีอุปกรณ์ดิสก์ไดรฟ์หนึ่งชุดหรือมากกว่าสำหรับใช้เก็บข้อมูลลงบนดิสก์แบบโลหะหรือแบบพลาสติก ฮาร์ดดิสก์สามารถเก็บข้อมูลได้จำนวนมหาศาล ซึ่งได้แก่ ภาพถ่าย วิดีโอ เพลง เอกสาร โปรแกรม และอื่นๆ ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์คุณจะเก็บข้อมูลไว้แม้ในตอนที่ปิดคอมพิวเตอร์ไปแล้ว สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ ให้ดูที่ ชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์ และการติดตั้งหรือเอาฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ออก

RAM

      หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) คือพื้นที่การจัดเก็บชั่วคราวที่คอมพิวเตอร์ของคุณใช้ในการเรียกใช้ Windows และโปรแกรมอื่นๆ RAM ไม่ได้ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลเมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ RAM คือปริมาณพื้นที่จัดเก็บที่มีอยู่บนฮาร์ดดิสก์ของคอมพิวเตอร์ของคุณ ซึ่งจะต่างกับเนื้อที่ดิสก์

ฮาร์ดดิสก์ภายนอก

      วิธีที่ง่ายที่สุดที่จะเพิ่มเนื้อที่ฮาร์ดดิสก์ให้กับพีซีของคุณคือ เสียบฮาร์ดดิสก์ภายนอกเข้ากับพีซี ฮาร์ดดิสก์ภายนอกเป็นอุปกรณ์ที่ดีมากสำหรับการจัดเก็บภาพถ่ายดิจิทัล วิดีโอ เพลง และแฟ้มขนาดใหญ่อื่นๆ จำนวนมาก คุณสามารถใช้อุปกรณ์นี้เสริมพื้นที่เก็บข้อมูลของฮาร์ดดิสก์ในคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะในกรณีที่ฮาร์ดดิสก์ภายในของคุณเหลือพื้นที่น้อย นอกจากนี้ ฮาร์ดดิสก์ภายนอกยังเหมาะสำหรับการจัดเก็บสำเนาสำรองของแฟ้มสำคัญๆ อีกด้วย

USB แฟลชไดรฟ์

      USB (Universal Serial Bus) แฟลชไดรฟ์ คือ อุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถพกพาและใช้เสียบเข้ากับ USB พอร์ตของเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ USB แฟลชไดรฟ์ใช้จัดเก็บข้อมูลเช่นเดียวกับฮาร์ดดิสก์ แต่โดยปกติแล้ว USB แฟลชไดรฟ์จะเก็บข้อมูลได้น้อยกว่าฮาร์ดไดรฟ์มาก USB แฟลชไดรฟ์จะมีขนาดและรูปร่างที่แตกต่างกันไป และเก็บข้อมูลได้หลายกิกะไบต์ บางครั้งอาจมีการเรียกว่า ธัมป์ไดรฟ์ เพราะมีขนาดและรูปร่างคล้ายกับนิ้วโป้งของคน ไดรฟ์ชนิดนี้สามารถพกพาได้ง่าย จึงเหมาะสำหรับถ่ายโอนข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง USB แฟลชไดรฟ์ หรือเรียกอีกอย่างว่า เพนไดรฟ์ไดรฟ์พวงกุญแจคีย์ไดรฟ์ หรือ การ์ดหน่วยความจำ

ซีดีไดรฟ์และดีวีดีไดรฟ์

      คอมพิวเตอร์ทุกวันนี้เกือบทุกเครื่องจะมีซีดีไดรฟ์หรือดีวีดีไดรฟ์มากับเครื่องด้วย โดยปกติติดตั้งอยู่ด้านหน้าของหน่วยระบบ ซีดีไดรฟ์ใช้แสงเลเซอร์ในการอ่าน (เรียก) ข้อมูลจากแผ่นซีดี นอกจากนี้ซีดีไดรฟ์หลายตัวยังสามารถเขียน (บันทึก) ข้อมูลลงบนแผ่นซีดีได้ด้วย ถ้าคุณมีดิสก์ไดรฟ์แบบบันทึกได้ คุณสามารถเก็บสำเนาแฟ้มทั้งหลายของคุณลงบนแผ่นซีดีเปล่า และยังใช้ซีดีไดรฟ์เล่นซีดีเพลงจากคอมพิวเตอร์ของคุณได้เช่นกัน

ดีวีดีไดรฟ์สามารถทำทุกสิ่งทุกอย่างที่ซีดีไดรฟ์ทำได้ และยังสามารถอ่านแผ่นดีวีดีได้ด้วย ถ้าคุณมีดีวีดีไดรฟ์ คุณสามารถดูภาพยนตร์หรือเล่นซีดีเพลงที่เครื่องคอมพิวเตอร์ได้ ดีวีดีไดรฟ์หลายๆ ตัวบันทึกข้อมูลลงบนแผ่นดีวีดีเปล่าได้

การ์ดหน่วยความจำ

      การ์ดหน่วยความจำแฟลช จะจัดเก็บข้อมูลต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ เช่น ข้อความ รูปภาพ และเพลง คุณสามารถลบและใช้การ์ดหน่วยความจำซ้ำได้หลายครั้ง กล้องดิจิทัลส่วนใหญ่จะเก็บรูปภาพและวิดีโอไว้ที่การ์ดหน่วยความจำ คอมแพ็คแฟลช หรือการ์ด Secure Digital (SD)

อ้างอิง // 
1. http://windows.microsoft.com/th-th/windows7/memory-and-storage        
2. http://dict.longdo.com/search/%E0%B8%AB%E0%B8%99%E0%B9%88%E0%B8%A7%E0%B8%A
  2%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%88%E0%B8%B3%E0%B8%A0
  %E0%B8%B2%E0%B8%A2%E0%B8%99%E0%B8%AD%E0%B8%81

3. http://tungmay1995.blogspot.com/p/blog-page_81.html