אגירה ומכשירים היקפיים
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| magnetic hard disk/mæɡˈnetɪk hɑːd dɪsk/ | דיסק קשיח מגנטי |
| tracks/træks/ | מסילות |
| sectors/ˈsektəz/ | מגזרים |
| solid-state drive/ˈsɒlɪd steɪt draɪv/ | כונן מצב מוצק |
| floating-gate transistor/ˈfləʊtɪŋ ɡeɪt trænˈzɪstə/ | טרנזיסטור גריל מרחף |
| optical disc/ˈɒptɪkl dɪsk/ | דיסק אופטי |
| laser printer/ˈleɪzə ˈprɪntə/ | מדפסת לייזר |
| drum/drʌm/ | תוף |
| toner/ˈtəʊnə/ | טונר |
| fuser/ˈfjuːsə/ | מכשיר חימום (פיזר) |
| 3D printer/ˌθriː ˈdiː ˈprɪntə/ | מדפסת 3D |
| filament/ˈfɪləmənt/ | חוט הדפסה |
| microphone/ˈmaɪkrəfəʊn/ | מיקרופון |
| diaphragm/ˈdaɪəfræm/ | ממברנה |
| ADC/ˌeɪ diː ˈsiː/ | ממיר אנלוג-דיגיטלי |
| touchscreen/ˈtʌtʃskriːn/ | מסך מגע |
| capacitive/kəˈpæsɪtɪv/ | קיבולתי |
| resistive/rɪˈzɪstɪv/ | התנגדותי |
| virtual reality headset/ˈvɜːtʃuːəl rɪˈælɪti ˈhedset/ | משקפת מציאות וירטואלית |
חמישה מגה-בייטים ששקלו טון
- בשנת 1956, חברת IBM שילחה את קלטת הדיסק הקשיח הראשונה. היא אחסה 5 מגה-בייטים על חמישים דיסקים מסתובבים, כאשר כל אחד מהם היה בקוטר של 24 אינצ'ים, והמכשיר כולו שקל כמעט טון.
- כיום, קלטת בגודל 2.5 אינץ' מכילה מיליון פעמים יותר, תוך שימוש באותו עיקרון בדיוק: יצירת אזורי מגנטיות זעירים על גבי דיסק מסתובב וקריאתם חזרה.
- המבחן דורש ממך לתאר כיצד פועל כל מכשיר ראשי, צעד אחר צעד, בסדר שרשומת הנקודות מפרטת.
- שיעור זה לוקח אותם אחד אחרי השני: שלושת סוגי האחסון, ולאחר מכן ההתקנים החיצוניים.
קלטת דיסק קשיחה מגנטית
- קלטת דיסק קשיחה מגנטית (HDD) מאחסנת נתונים כאזורי מגנטיות על גבי צלחות מסתובבות מצופות בחומר מגנטי.
- כל משטח מחולק למסלולים קונצנטריים, וכל מסלול מחולק לסקטורים. ראש קריאה/כתיבה על זרוע מערבל נע בצדדים על פני הצלחת למסלול הנכון וממתין שהסקטור יעבור מתחתיו.
- זולה בהשוואה לגיגה-בייט וגדולה, אך החלקים הנעים גורמים לה להיות איטית יותר, רועשת יותר ורגישה יותר לנזק במידה ומוכה.
זרוע המערבל מנעה את ראש הקריאה/כתיבה על פני הצלחת המסתובבת
צלחת אחוסנת נתונים במסלולים קונצנטריים, כאשר כל מסלול מחולק לסקטורים
סדרו את שלבי קריאת סקטור מהדיסק הקשיח.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
סיבוב, חיפוש המסלול, המתנה לסקטור, קריאת המגנטיות: שתי ההמתנות הן הסיבה לכך שהדיסק הקשיח איטי יותר מאשר SSD.
זיכרון מצב מוצק (פלאש)
- כונן מצב מוצק (SSD) מאחסנת נתונים כמטען חשמלי הכלוא בטרנזיסטורי שערים מרחפים בתוך שבבי פלאש NAND. אין חלקים נעים.
- לכן, הגישה לנתונים מהירה יותר, המכשיר שקט, צורך פחות חשמל ועמיד בפני נפילות. הוא יקר יותר בהשוואה לגיגה-בייט, וכל תא יכול להיכתב מחדש רק מספר מוגבל של פעמים.
- אותו זיכרון פלאש נמצא גם בדיסקיות USB ובכרטיסי זיכרון.
פנים הכונן: שורות של שבבי פלאש ובקר, אין כלום שנע
מה הבדל בין SSD לבין דיסק קשיח מגנטי?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
SSD מאחסן מטען בטרנזיסטורי פלאש — אין חלקים נעים, מהיר ועמיד יותר, אך יקר יותר לגיגה-בייט והתאים משתמשים.
קורא וכותרת דיסק אופטי
- דיסק אופטי (CD, DVD, Blu-ray) מאחסנת נתונים לאורך מסלול ספירלי ארוך כחריצים (pits) ואזורים חלקים (lands). לייזר זור על המסלול וחיישן מודד כמה אור נחזר: שינוי ברקת החזרה נקרא כביט.
- הכותרת משתמשת בלייזר חזק יותר כדי לשנות את הפני השטח, על ידי בעירה של שכבת צבע או שינוי בשכבת שינוי מצב, כך שדוגמת הרקת החזרה נוצרת.
- Blu-ray משתמש בלייזר בעל אורך גל קצר יותר מאשר DVD, ולכן החריצים שלו קטנים יותר והוא מכיל יותר נתונים.
לייזר קורא את החריצים והשטחים השטוחים של המסלול הספירלי
כיצד דיסק אופטי (CD/DVD) מאחסן וקורא נתונים?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לייזר קורא את דוגמת החריצים; הכתיבה משתמשת בלייזר חזק יותר כדי לשנות את ההחזרה.
התאם כל סוג אחסון משני לכיצד הוא מאחסן נתונים.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
שלוש טכנולוגיות האחסון — מגנטית, מצב מוצק ואופטית — נבדלות בפיזיקה שהן משתמשות כדי לאחסן ביט.
דוגמה מודגמת: בחירת התקן אחסון
- תמיד תן גם את ההתקן וגם את הסיבה המתאימה לתרחיש.
- מחשב נייד של סטודנט: SSD, כי אין בו חלקים נעים, ולכן הוא עמיד לנשיאה, מתחיל מהר וצורך מעט אנרגיה מסוללה.
- ארכיון תמונות ווידאו של משפחה: דיסק קשיח מגנטי, כי זהו הפיתרון הזול ביותר לגיגהבאט עבור טרה-בייטים רבים שנפתחים רק לעיתים נדירות.
- סרט שנמכר בחנויות: דיסק אופטי, כי דיסקים זולים להדפסה בכמות גדולה והלקוח אינו יכול למחוק אותם.
התאם כל תרחיש למכשיר האחסון הטוב ביותר.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
המכשיר הוא רק מחצית מהתשובה; הסיבה המתאימה לתרחיש היא המחצית השנייה.
מדפסת לייזר
- מדפסת לייזר פועלת בשלבים שמצוינים במפת הענה. נתוני הדף עוברים לבופר (זיכרון מטמון) של המדפסת. ה-דרום מקבל מטען אלקטרוסטטי אחיד.
- לייזר, המשתקף ממראת סיבוב, סורק את התמונה על פני הדרום ומסיר את המטען בכל נקודה שהוא פוגע בה, כך שהמטען הנותר תואם בדיוק לדף.
- טונר, אבקה טעונה, נמשך רק אל החלקים הטעונים בדרום. לנייר נותנים מטען מנוגד והטונר עובר אליו.
- ה-פיוזר, זוג גלילים מחוממים, ממיס את הטונר לתוך הנייר. הדרום משחרר מטען ומנוקה עבור הדף הבא.
מדפסת לייזר: מטען, לייזר, טונר, העברה, פיוז
כיצד מדפסת לייזר מדפיסה דף
עבור על חמישת השלבים בסדר שבו מופיעים במפת ההציונים — טעינה, לייזר, דיו, העברה, הידוק.
סדרו את שלבי ההדפסה בלייזר בסדר הנכון.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
מטען, לייזר, טונר, העברה, חיבור. תוכנית ההציונים מפרטת את השלבים בסדר זה, ולכן גם עליכם לעשות כן.
3 מדפסת תלת-ממד
- מדפסת 3D 3D בונה חפץ מוצק שכבה אחר שכבה מתוך מודל דיגיטלי.
- המודל מעוצב בתוכנת CAD או סרוק; תוכנת פרוסה (slicing) חותכת אותו לשכבות אופקיות דקות ומייצרת את ההוראות לכל שכבה.
- מדפסת FDM ממיסה חוט פלסטיק ומניחה אותו דרך פיית הזרקה נעה; מדפסת שרף מצמחת שרף נוזלי באמצעות אור UV; מדפסת אבקה מאחדת אבקה בלייזר. כל שכבה נאחדת בשכבה שמטה.
- שימושים: דגמי ראשוניים, חלקי רפואה מותאמים אישית כמו פרוטוזות, חלקי חילוף העשויים לפי הזמנה.
מדפסת FDM 3D ממיסה חוט ובונה את החפץ שכבה אחר שכבה
מדפסת 3D בונה חפץ שכבה ____ אחת בכל פעם, כאשר כל שכבה מתחברת לתחתונה.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
תוכנת החיתוך (slicing software) חותכת את הדגם לשכבות אופקיות דקות; המדפסת מדגישה, מצמדת או מחברת שכבה אחת בכל פעם.
מיקרופון ורמקולים
- במיקרופון, גלי קול גורמים לדיאפרגמה להרתע. הדיאפרגמה מזיזה סליל בתוך שדה מגנטי (או משנה את המרווח של קבל), מה שמייצר אות חשמלי משתנה.
- האות הוא אנלוגי, ולכן ADC (ממיר אנלוגי-דיגיטלי) דוגם אותו וממירו לסדרה בינארית לפני האחסון.
- רמקול מבצע את התהליך הפוך: DAC מייצר זרם משתנה, הזרם בסליל גורם לו להזיז בתוך שדה מגנטי, והקונוס המצומד דוחס את האוויר ליצירת קול.
*בתוך מיקרופון: קול מרתיע את הדיאפרגמה והסליל ליצירת זרם
*רמקול הוא מיקרופון הפוך: זרם מזיז את הסליל, הקונוס מזיז את האוויר
האם האות האנלוגי של המיקרופון חייב לעבור דרך איזה רכיב כדי להיערך דיגיטלית?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ה-ADC ממיר את האות האנלוגי הרציף לדגימות דיגיטליות שניתן לאחסן במחשב.
סדרו את שלבי הקלטת הסאונד בצורה דיגיטלית בסדר הנכון.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
המיקרופון הוא תורם (קול → מתח); לאחר מכן הממיר ADC ממיר את האות האנלוגי לדגימות דיגיטליות לאחסון.
מסך מגע
- מסך מגע הוא גם מכשיר קלט וגם מכשיר תצוגה.
- קיבולתי: הזכוכית כוללת שכבה האוצרת מטען. נגיעה באצבע משנה את המטען בנקודה זו, וחיישנים בפינות מחשבים את הקואורדינטות. מדויק, בהיר, תומך במגע רב-נגיעה, אך דורש נגיעה מוליכה.
- התנגדותי: שתי שכבות גמישות המופרדות על ידי מרווח קטן. לחיצה עליהן מאחדת מעגל חשמלי בנקודת המגע והמתח מספק את הקואורדינטות. עובד עם עט מגע או יד בכפפה, אך כהה יותר ואינו תומך במגע רב-נגיעה.
*מסכי מגע קיבולתי מגיבים למטען של קצה האצבע
מסך מגע קבילי תומך במגע רב ומגיב לאצבע מוליכה, בעוד שמסך מגע התנגדותי זקוק ללחץ פיזי.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מסכי קביליים חושים אצבע המשנה שדה מטען (מגע רב, מדויק); מסכי התנגדותיים עובדים על ידי לחיצה של שתי שכבות יחד.
משקפת מציאות וירטואלית
- משקפת מציאות וירטואלית מציגה לכל עין תמונה מעט שונה בתצוגה עצמאית (או חצי ממסך אחד), כך שהמוח תופש עומק.
- גירוסקופ ואקסלרומטר מזהים כיצד הראש מסתובב ומטלה; התמונות מצוירות מחדש מספר פעמים בשנייה כדי להתאים, כך שהסצנה נראית יציבה בעוד המשתמש מסתכל סביבו.
- אוזניות מספקות קול השתנה בהתאם למיקום הראש, ומצלמות חיצוניות או חיישני אינפרא-אדום עשויים לעקוב אחר מיקום העמידה של המשתמש.
משקפת VR: שתי תמונות, חיישני תנועה וסאונד המעקב אחר הראש
איזה מאללו הם תכונות של אוזניות מציאות וירטואלית? בחרו את כולן החלות.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
שתי תמונות נותנות עומק, חיישני התנועה שומרים על הסצנה יציבה בזמן סיבוב הראש, והאודיו עוקב אחרי. חורים ופסים שייכים לדיסקים אופטיים.
דוגמה מפורטת: "הגדר את הפעולה העיקרית"
- משימה: תאר כיצד דיסק קשיח מגנטי מאחסן וקורא נתונים. [4]
- צלחות מצופות בחומר מגנטי מסתובבות במהירות גבוהה. השטח מחולק לערוצים (tracks) ומגזרים (sectors). ראש קריאה/כתיבה על זרוע אקטואטור נע לערוץ הנכון. הנתונים מאוחסנים כאזורים ממוגנטים המייצגים 1s ו-0s, והראש מזהה את המגנטיות כאשר המגזר עובר מתחתיו.
- ארבע שלבים נפרדים, בסדר, כל אחד מהם מציין חלק. כך מקבלים את הארבע נקודות.
סימונים נופלים מהיד
- "SSD הוא מהיר יותר" אינה פעולה. יש לומר מה מאחסן את הנתונים (מטען בטרנזיסטורים) ולמה זה מהיר (אין חלקים נעים).
- טו너 נדבק לחלקי הטעינה של התוף, וה-fuser (מתכנן) ממיס אותו. פסוק אחת מהם או החום מאבד את הרצף.
- למיקרופון נדרש ADC לפני שהסאונד יכול להיות מאוחסן; לרמקול נדרש DAC. שם את הממיר.
- קיבוליתית (capacitive) ונגדית (resistive) אינם שני שמות לאותו דבר. קיבוליתית מזהה שינוי במטען; נגדית מזהה שתי שכבות הדוקות זו לזו.
הבנתך מושלמת
- HDD: אזורים ממוגנטים על צלחות מסתובבות, ערוצים ומגזרים, ראש נע; SSD: מטען בטרנזיסטורי פלאש, אין חלקים נעים; אופטי: לייזר קורא חורים וערמות (pits and lands)
- מדפסת לייזר: להטעין את התוף → לייזר משרטט את הדף → טוเนอร์ נדבק לטעינה → מעביר לנייר → fuser ממס אותו
- מדפסת 3D בונה שכבה אחר שכבה מתוך מודל מחולק; מיקרופון דיאפרגמה + סליל + ADC; רמקול הוא ההפך
- מסך מגע: קיבוליתית (טעינה, מגע רב-נגיעה) או נגדית (שכבות הדוקות); משקפת VR: שתי תמונות, חיישני תנועה, סאונד המעקב אחר הראש