Theorie:
Speichermedien werden dazu benötigt, Daten längerfristig bei ausgeschaltetem Computer zu speichern oder aber auch um Daten zu sichern.
Magnetische Speicher
Bei Magnetspeichern werden speziell beschichtete, runde Platten aus Metall oder Kunststoff als Datenträger eingesetzt. Diese Platten drehen sich mit hoher Geschwindigkeit, Schreibleseköpfe tasten die Oberfläche der Platten ab und lesen die Informationen aus bzw. beschreiben die Platte.
Festplatte
Die Funktionsweise der Festplatte wird unter den Kapitel „Internen oder externen Peripheriegeräten" erläutert.
Optische Speicher
Gleich wie bei der magnetischen Speicherung sind die Speichermedien in Sektoren und Spuren unterteilt. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass die Spuren nicht magnetisiert, sondern mit einem Laser in die oberste Schicht eingebrannt werden. Ein vom Laser erzeugtes Loch steht für 1. Die Spur besteht aus unzähligen solcher Löcher.
CD
CD steht für \(C\)ompact \(D\)isc und wird seit Anfang der 1980er zur Speicherung von Daten eingesetzt. Sie kann mit einem CD-Laufwerk gelesen werden und besitzt eine Speicherkapazität von bis zu 800 Megabyte.
Zu Beginn wurde die CD nur beschrieben ausgeliefert als CD-ROM (\(C\)ompact \(D\)isc \(R\)ead-\(O\)nly \(M\)emory) und hauptsächlich als Audio-CD verwendet. Mit der Zeit kamen CD-R (\(C\)ompact \(D\)isc \(R\)ecordable) auf dem Markt, die es auch Privatpersonen ermöglichten, mit einem CD-Brenner eine CD zu beschreiben. So konnten Daten, Videos, Musik und Fotos auf einer CD gespeichert werden. Später kam noch die CD-RW (\(C\)ompact\(D\)isc \(R\)e\(W\)ritable) hinzu. Diese ermöglicht es eine CD mehrmals zu beschreiben.
Heute wird die CD wegen ihrer geringen Speicherkapazität nur noch selten verwendet.
Zusammengefasst die Typen einer CD:
CD-ROM - die CD-ROM kann nur gelesen werden.
CD-R - die Spur wird fix in das Medium eingebrannt. Eine CD-R ist also nur einmal beschreibbar.
CD-RW - die Spur nicht fix in das Medium eingebrannt, sondern nur die Oberflächenstruktur verändert. Diese Veränderung ist reversibel, die CD kann also mehrmals beschrieben werden.
Zusammengefasst die Typen einer CD:
CD-ROM - die CD-ROM kann nur gelesen werden.
CD-R - die Spur wird fix in das Medium eingebrannt. Eine CD-R ist also nur einmal beschreibbar.
CD-RW - die Spur nicht fix in das Medium eingebrannt, sondern nur die Oberflächenstruktur verändert. Diese Veränderung ist reversibel, die CD kann also mehrmals beschrieben werden.
DVD
DVD steht für \(D\)igital \(V\)ersatile \(D\)isc (engl. für digitale vielseitige Scheibe) und verfügt eine deutlich höhere Speicherkapazität als eine CD. Sie besitzt eine Speicherkapazität bis zu 17 Gigabyte. Wie bei der CD unterscheidet man zwischen DVDs die beschrieben werden können und DVDs die nur lesbar sind.
Durch das Fokussieren des Lasers wird es möglich mehrere Spuren untereinander (schichtenweise) auf die Scheibe zu brennen. Dadurch wird unter anderem eine höhere Speicherkapazitat erreicht.
DVDs die nur lesbar sind:
- DVD-Video - speziell für Videos
- DVD-Audio - spezielle für Audios
- DVD-ROM - spezielle für Daten
DVDs die beschrieben werden können:
- DVD-RAM - kann mehrmals beschrieben werden. Zeichnet sich vor allem durch seine gute Wiederbeschreibbarkeit aus.
- DVD−R, DVD+R - kann nur einmal beschrieben werden. Das „-" und „+" ist wegen unterschiedlichen Hersteller entstanden. Heute können die meisten DVD-Laufwerke oder Brenner beide Formate lesen und beschreiben. Trotzdem ist darauf zu achten, dass das Laufwerk „-" oder „+" kompatibel ist.
- DVD−RW, DVD+RW - kann mehrmals beschrieben werden.
- DVD−R DL,DVD+R DL - DL steht für Double Layer, das heißt zwei Datenschichten auf einer Seite. Kann nur einmal beschrieben werden. Somit kann eine höhere Speicherkapazität erreicht werden.
Blu-ray
Ist der Nachfolger der DVD und wird BD abgekürzt. Der Name Blu ray bedeutet blauer Strahl, die bezieht sich auf den violetten Lichtstrahl des Lasers. Eine Blue-ray Disc besitzt eine Speicherkapazität von bis zu 50 Gigabyte und ermöglicht Filme und Musik in deutlich besseren Auflösung abzuspielen. Dank moderner Fernseher ist die Blue-ray Disc zurzeit sehr beliebt. Sie ermöglicht es unter anderem 3D Filme auf einer Disc zu speichern.
Durch eine geringere Wellenlänge des Lasers (tief-violett) wird eine höhere Datendichte auf der Scheibe erzeugt.
Blu-ray Disc gibt es in drei Varianten:
- BD-ROM - kann nur gelesen werden.
- BD-R - kann beschrieben werden.
- BD-RE - kann mehrmals beschrieben werden.
Flash-Speicher
Ein Flash-Speicher besteht aus einer Vielzahl kleiner, einzelner, elektronischer Speicherelemente, welche jeweils 1 Bit in Form von elektrischer Ladung aufnehmen können.
Um eine permanente, stromunabhängige Speicherung zu erreichen, sind die einzelnen Speicherelemente durch eine nicht leitende Oxidschicht isoliert. Beim Beschreiben der Speicherzelle wird der sogenannte Tunneleffekt (aus der Quantenmechanik) genutzt, um Ladungen durch die nicht leitende Oxidschicht zu transportieren. Da die Oxidschicht bei diesem Vorgang leicht beschädigt wird, sind nur eine gewisse Anzahl von Schreib- bzw. Löschzyklen durchführbar, bevor die Oxidschicht soweit zerstört ist, dass keine permanente Speicherung mehr möglich ist. Man sollte sich bewusst sein, dass dadurch jeder Flash-Speicher nur eine begrenzte Haltbarkeit hat, und wichtige Daten regelmäßig gesichert werden sollten.
USB-Speichersticks
USB-Speicherstick wird umgangssprachlich auch USB-Stick genannt. Er besteht aus einem Flash-Speicher und aus einem fix verbauten USB-Stecker, über welchen er mit dem PC verbunden werden kann. USB-Stick gibt es mit drei unterschiedlichen Bus (ein System zu Datenübertragung), wobei diese sich nur in der Geschwindigkeit unterscheiden und Abwärtskompatibel sind.
Diese sind USB-2.0-Bus sowie der USB-3.0-Bus ( USB1.1 wird so gut wie nicht mehr verwendet). USB-2.0 überträgt mit einer max. Geschwindigkeit von 60 MByte/s und USB-3.0 mit 625 MByte/s. USB 3.0 kann optisch von den anderen unterschieden werden, der Stecker ist blau.
Diese sind USB-2.0-Bus sowie der USB-3.0-Bus ( USB1.1 wird so gut wie nicht mehr verwendet). USB-2.0 überträgt mit einer max. Geschwindigkeit von 60 MByte/s und USB-3.0 mit 625 MByte/s. USB 3.0 kann optisch von den anderen unterschieden werden, der Stecker ist blau.
USB 3.0:
Speicherkarten
Vor allem für mobile Geräte wie Handys, PDAs, Kameras, MP3-Player, etc. werden eine ganze Reihe von Speicherkarten eingesetzt. Sie basieren mit wenigen Ausnahmen auf der Flash-Speichertechnik.
Einige Speicherkarten:
- CompactFlash Typ I
- CompactFlash Typ II
- MMC
- SD
- miniSD
- Memory Stick Pro
Quellen:
https://pixabay.com/en/isolated-floppy-file-save-white-316393/, 27.07.2016
By KMJ at the German language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1380710, 27.07.2016
https://pixabay.com/en/hard-disk-storage-computer-159264/, 27.07.2016
https://pixabay.com/de/cd-dvd-datentr%C3%A4ger-diskette-437725/, 27.07.2016
https://de.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc#/media/File:CD_logo.png, 28.07.2016
https://de.wikipedia.org/wiki/DVD#/media/File:DVD_logo.svg, 28.07.2016
https://de.wikipedia.org/wiki/Blu-ray_Disc#/media/File:Blu-Ray-Logo.svg, 28.07.2016
https://pixabay.com/de/flash-speicher-pendrive-1306886/, 28.07.2016
https://pixabay.com/de/speicherkarte-speicher-medien-1267620/, 27.06.2016
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Usb-stecker-3.0.jpg#/media/File:Usb-stecker-3.0.jpg, 27.07.2016
https://pixabay.com/de/digitale-speichermedien-lagerung-usb-1444798/, 28.07.2016