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Speichermedien

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Alex Logar

on 26 April 2010

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Speichermedien

Alexander Logar Index 1 Datenspeicher
- Nichttechnische Speicher
- Technische Speicher

2 Mechanische Speicher
- Wachswalze
- Schellack- und Vinylplatte

3 Magnetische Speicherung
- Diskette
- Festplatte

4 Optische Speicherung
- CD
- DVD

5 Cloud Computing

6 Trends und Entwicklungen der Speichermedien Datenspeicher vs. Mechanische Speicherung Magnetische Speicherung Optische Speicherung Cloud Computing Trends und Entwicklungen Speichermedien

Alexander Logar Datenspeicher Nichttechnische Speicherung Nichttechnische Speicherung Technische Speicherung Dient zur Speicherung von Daten (=Informationen)

Weiters Bezeichnung für einen konkreten Datenträger (z.B. DVD)

Werden in zwei Kategorien eingeteilt:
- Datenträger für Unterhaltung (Musik, Film), gespeichert und abgespielt mit
Hilfe elektrontischer Geräte

- Datenträger zur Speicherung von Daten jeglicher Art, welche in Computern vorhanden sind

Datenträger müssen nicht technisch sein (Printmedium, Bild)

Mensch speichert Informationen mit Hand oder Trägermaterial


Information ohne Zwischenschaltung eines technischen Mediums lesbar


Alle festen Materialen sind theoretische Träger


Potenzielle Informationen: Zeichen, Schriften, Bilder
Beispiele für nichttechnische Speichermedien:

- Papier (Blatt, Buch) = Printmedium
- Holz
- Tafeln
- Stoffe


Nichttechnische Speicherung schließt technische Produktion nicht aus
(Printmedien)


Muss ohne technisches Zwischenmedium konsumierbar sein

Umfasst Medien, welche nicht über Hand oder Auge lesbar sind




Brauchen maschinelles oder mechanische Zwischenmedium

Mechanische Speicherung Wachswalze Wachswalze Schellack & Vinyl Schellack & Vinyl Schellack & Vinyl Schellack & Vinyl Schellack & Vinyl Schellack & Vinyl Schellack & Vinyl Magnetische Speicherung Diskette Diskette Diskette Diskette Festplatte Festplatte Festplatte Festplatte Optische Speicherung CD CD CD CD CD DVD DVD DVD DVD DVD DVD DVD DVD DVD DVD Cloud Computing Cloud Computing Cloud Computing Cloud Computing Cloud Computing Trends und Entwicklungen Trends und Entwicklungen Trends und Entwicklungen Trends und Entwicklungen Trends und Entwicklungen Trends und Entwicklungen Trends und Entwicklungen Daten werden mechanisch auf Datenträger geschrieben


Sie werden also physisch auf Speichermedium angebracht


Funktioniert durch Erhöhungen und Vertiefungen im Trägermaterial


In diesen Wellen Informationen


Mechanische Speichermedien können nur gelesen werden
Medium zur Tonaufzeichnung

Erfunden 1888 von Thomas Alva Edison

Speicherung: 2 Minuten Ton pro Seite

Einstellung der Produktion: 1929

Ersetzt durch Schellackplatte

Trotzdem: Startschuss zur Speicherung von Ton
Schall wird über Trichter auf Membran geleitet

Stift schreibt Schall auf rotierende Walze

Glasball tastet Schwingungen ab

Dadurch erzeugen die Schwingungen der Membran einen Schall
Schellack erste Schallplatte, Vinyl heute noch populär

Schellack: Erfunden 1896

Spielzeit: 4 Minuten pro Seite

Name kommt vom verwendeten Material

Erste verwendete verschleißfeste Masse

Hohe Haltbarkeit, hohe Klangqualität
Jedoch spröde und somit leicht zerbrechlich

Schellack hatte breitere Rillen --> dickere Nadeln zum Abtasten

Gekennzeichnet mit „N“ = Normalrillen
Vinylplatte hat dünnere Rillen --> dünnere Nadeln

Kennzeichnung: „M“ = Mikrorillen

Probleme bei kombinierter Verwendung

Schellacknadeln zu dick

Würden Rillen zerstören --> unbrauchbare Platte

Kombinierte Plattenspieler mit 2 Nadeln erhältlich
1. Vinylplatte: 1930 von RCA Victor


Gründe zur Neuproduktion:

- Schellack sehr teures Naturprodukt
- Interesse an preiswerten synthetischen Kunststoffen
- Bruchfestes Material gesucht


Popularität durch Haltbarkeit


Kleinere Rillen = höhere Tonqualität & längere Spieldauer
Formatkrieg bricht aus

Verschiedene Größen, Umdrehungen pro Minute & Laufzeiten

Durchbruch erst in den 50er-Jahren

1983: Beginn der Audio-CD, Schallplatte wird unpopulär

Heutzutage noch Verbreitung unter Nostalgikern und DJs

15 Millionen Schallplatten pro Jahr in Europa
Populäre Formate:


Single: ~18 cm Durchmesser, 4-5 Min Spieldauer/Seite


10“-Single: ~25 cm Durchmesser, 3 Min Spieldauer/Seite (Schellack)


Maxi-Single: ~30cm Durchmesser, 16 Min Spieldauer/Seite (Schellack = 5 Min)
Extended Play (EP)
Zwischenformat aus Single und Longplay
~17/~30 cm Durchmesser
8/15 Min Spieldauer/Seite


Langspielplatte (LP)
Schlechte Tonqualität, konnte sich nie durchsetzen
~30 cm Durchmesser
25 Min Spieldauer/Seite
Magnetisches Speichermaterial wird verlangt


Dieses kann auf Bändern, Karten, Papier oder Platten angebracht sein


Magnetische Speicher werden über Lese-Schreib-Kopf gelesen und
beschrieben
Besteht aus einer flexiblen Kunststoffscheibe

„Floppy Disc“ = „wabbelige Scheibe“

Kunststoffscheibe von Gehäuse umhüllt
Format einer Diskette wird in Zoll angegeben

Populärste Art: 3,5 Zoll Diskette, Kapazität bis zu 8 MB

Haltbarkeit: bis zu 5 Jahre, bei korrekter Haltung

Erfunden 1969 von IBM, 8 Zoll

Passendes Laufwerk konnte Disketten nur lesen

IBM-Kunden sollten Software schneller und günstiger bekommen
Kapazität: 80 Kilobyte

1972: erste beschreibbare Diskette

Lochkarten wurden abgelöst

Wurde zum Standard-Speichermedium

Kapazität 1981: 1,3 MB

Formatkrieg der Diskettenhersteller, verschiedene Größen und Kapazitäten
Disketten heutzutage nicht mehr in Verwendung

CD (650 MB) wurde zum neuen Standard

War überlegen, obwohl Disketten mehr Speicher liefern konnten (bis zu 200 MB)

Ab Ende der 90er keine Diskettenlaufwerke mehr in PCs

Extern, mit USB-Anschluss

Heute: noch bei Nostalgikern und Usern alter PCs
„Hard Disc“ = Anspielung zu „Floppy Disc“, starres Material

Binäre Daten werden auf magnetische Scheibe geschrieben

Gelesen durch Abtastung der Magnetisierung der Oberfläche
Festplatten sind relativ ausfallssicher

Beschädigung meist durch thermische Verhältnisse oder Anwendungsfehler

Erfunden 1956 durch IBM

Erste Festplatte: 24 Zoll, 500 kg, 5 Megabyte Speicher

Um 10.000 DM pro Monat an Unternehmen vermietet

Speicherkapazität 1973: 30 MB
1980: 5,25 Zoll Festplatten, nur 6 Megabyte Speicher

Erfolgreich, weil kleiner und billiger (1.000 USD)

Mehr Speicherkapazität wurde verlangt

Betriebssysteme und Anwendungen immer größer

Vervielfachung der Kapazitäten ab 1990

1991: erste 2,5 Zoll Festplatte mit 100 MB Speicher
1995: erstmals Speicher in Gigabyte-Höhe


2000: 3,5 Zoll Festplatte mit 4-16 GB


Aktuelle Kapazitäten:

- 2,5 Zoll (Notebooks): 1 Terabyte
- 3,5 Zoll (Desktop PCs): 2 Terabyte


Verzehnfachung der Kapazitäten alle 5 Jahre
Daten werden über Laserstrahl gelesen und geschrieben


Speicherform ist ausschließlich digital


Medien müssen sehr biegsam sein


Voraussetzung für CD: lichtbeugend
Compact Disc wurde Anfang der 80er-Jahre populär

Entwickelt von Philips

Audio-CD löste Schallplatte ab

Spätere Erweiterung auf CD-ROM, zur Speicherung von Daten
1977: Philips sucht neue Aufzeichnungsart von Videosignalen

Erste Laserdisc wurde produziert

Konnte aber nur 30 Minuten Videomaterial speichern

Jedoch 13 Stunden und 20 Minuten an Audiodaten

Durchmesser, erster Prototyp: 30 cm

Weiterarbeit in Kooperation mit Sony
Verkleinerung des Durchmessers (12 cm)

Zu viel Kapazitäten könnten Musikindustrie schaden

Format sollte weiters nicht viel größer als Audiokassette sein

Audio-CD: 74 Minuten Speicher

1981: Präsentation auf Funkausstellung in Berlin

1988: 100 Millionen CDs verkauft, erste Brenner am Markt
Audio-CD wird auf Datenspeicher (CD-ROM) ausgeweitet


Speicher: 650 MB = 74 Minuten


Lebensdauer: 10-50 Jahre


CD-ROM-Laufwerke ab Anfang der 90er in PCs


Betriebssysteme, Anwendungen, Computerspiele, Multimediaanwendungen
werden auf CD-ROM geliefert
Video-CD = Vorgänger der DVD (1993)

Videodaten wurden mit speziellen Geräten abgespielt

Länge: 74 Minuten, Audiospur war auf Standard begrenzt

Technisch eingeschränkt: 352x288 Pixel, nur Stereo, keine Interaktivität
(Tonspuren)

Qualität sogar VHS-Kassetten unterlegen

Zu wenig Speicher, nur bei Privatfilmern populär (Reproduktion)

Von der DVD abgelöst
Digitales Speichermedium

Ähnlich der CD, jedoch mehr Speicherkapazität (4,7 GB)

„Digital Versatile Disc“, oft mit DVD-Video gleichgesetzt
Videos sollten gleich komfortabel wie CDs bedient werden können


Höhere Speicherkapazitäten notwendig


1995: Einigung auf DVD-Standard


DVD nur als Speichermedium für Videodaten gedacht


Anwendungsmöglichkeiten der DVD aber schnell erkannt
1996: erste DVD-Player und Video-DVDs


Entwicklung des Regionalcodes


Um Markt unter Kontrolle zu halten


1999: erste DVD-Brenner


Heutzutage in jedem PC Laufwerk und Brenner
DVD-R/RW seit 2003 standardisiert


Weitere Form: DVD+R/RW


Problem: Haltbarkeit, Fehler oft nach wenigen Monaten


Drei Verwendungszwecke mit eigenem Format:


DVD-Video, DVD-Audio, DVD-ROM
Gleiche Dimensionen wie CD


Unterschied liegt in den Pits


Unebenheiten, Daten werden daraus gebrannt bzw. gelesen


Kleinere Pits = mehr Pits = größere Datenmengen
DVD-Video


Zur Wiedergabe bewegter Bilder mit Ton


DVD-Video-Abspielgeräte


Einführung 1996


2001: Erstmals mehr verkaufte DVDs als VHS
Bessere Ton und Bildqualität

Mehr Speicher (längere Filme, Special Features)

Kein Spulen mehr

Interaktivität wird möglich

Mehrere Tonspuren

720x576 Pixel, 16:9, Dolby Digital
DVD-Audio

Nachfolger der Audio-CD

Wiedergabe von Musik im Raumklang 5.1

Mehr Speicherkapazität als Audio-CD

Konnte sich nie durchsetzen, wenig verbreitet

1.000 DVD-Audio Neuerscheinungen pro Jahr
DVD-Rom


Zum Abruf von Computerdaten


Nachfolger der CD-ROM


Hohe Kapazität (4,7 GB)


Heute Standardmedium
Blue-Ray-Disc

High-Definition-Nachfolger der DVD, abwärtskompatibel
Bessere Bildqualität, höhere Speicherkapazität (bis zu 27 GB)

Als Video- und Datenmedium gedacht

Konkurrenzkampf: 2008 gegen HD-DVD durchgesetzt

Abspielgeräte von allen Herstellern angeboten (PS3)

Blue-Ray-Aufnahmegeräte demnächst im Handel
Prozess, Speicher, Anwendungen oder Leistungen in einem Netzwerk zu
Verfügung zu stellen

Angepasst an Bedarf

Kommerzielle Absichten:

Man würde nur so viel bezahlen, wie man in Anspruch nimmt, Abrechnung nutzungsabhängig

Vollautomatische Bereitstellung der Dienste, kein menschliches Eingreifen
notwendig
Ziel: Kapazitäten dynamisch und ohne Verzögerung bereitzustellen


Ressourcen sollen unendlich sein


Beispiele der Leistungen:

- Rechenkapazität
- Speicherplatz (BSP: Webspace)
- Software-Lösungen (Google Docs)
Alle für Nutzung eines PCs benötigten Ressourcen werden übers Internet bereitgestellt


Anwender muss nichts mehr betreiben oder warten


Dienste werden gemietet


Anwendungen und Daten sind nicht mehr lokal gespeichert


Sie „schweben“ im Netzwerk
Durch Nutzungsgebühr volle Schreib- und Leserechte für Anwender auf
gemietete Dienste


Aber auch „Private Clouds“


Inhalte nur für ausgewählte Nutzer zugänglich


Heutzutage noch sehr unrealistisch, bis auf Ausnahmen


Wird noch Jahre bis zur Durchsetzung brauchen
Vorteile:

- Hohe Kostenersparnis
- Man muss sich keine Hard- und Software mehr kaufen
- Man muss nur bezahlen, was man in Anspruch nimmt

Probleme:

- Datensicherheit
- Sicherheit des Zugriffs

Private Daten können leicht in falsche Hände geraten

Google wird dafür bereits kritisiert
3 entscheidende Entwicklungen

Setzen sich jedoch schon seit Beginn der Speichermedien fort

Speichermedien werden:

kleiner,

günstiger

und bieten immer mehr Kapazität
Speichermedien werden immer kleiner


Speicherkarten: Durchmesser wenige Millimeter


USB-Sticks: als Schlüsselanhänger oder in Brieftaschen


Festplatten auf stabil-kleinem Niveau


Zu Beginn der PCs Festplatten extrem groß
Brauchten viel Platz für u. A. Festplatte


1. Festplatte: „IBM 350“, 5 MB, 24 Zoll, 500 kg


Heutzutage 2,5 und 3,5 Zoll Festplatten


Speicher 1-2 Terabyte
Speicherkapazitäten werden immer größer

2 Terabyte Speicher in PCs möglich

USB-Sticks: bis zu 32 GB

Speicherkarten: bis zu 64 GB

Vergleich: Jahr 2000, 4-16 GB in Desktop-PCs

Heute: das 256-fache

Notwendig, weltweite Summe gespeicherter Daten: 300 Billionen Gigabyte
Speichermedien werden immer günstiger


Externe Festplatten, Speicher 1 TB: ab 79 Euro


USB-Stick, Speicher 4 GB: ab 8 Euro


Rasante Steigerung


In einem Jahr diese Kapazitäten ein Schnäppchen
Digitalisierung = Speicherung der Daten im Binärcode


Analoge Speicherung nur noch sehr selten


Gründe für die Digitalisierung:


Möglichkeit der Nutzung innerhalb von elektronischen
Datenverarbeitungssystemen


Schnellere Datenverarbeitung
Bessere Suchmöglichkeiten innerhalb des Mediums

Weniger Platzbedarf

Mehr Speicherkapazität

Bessere Qualität bei mehrmaligem Überschreiben

Leichtere Kopiervorgänge

Möglichkeit der Langzeitarchivierung
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