A mágneslemez-egységek a program- és adattárolás eszközei. Míg az operatív memória csak ideiglenesen, legfeljebb a gép kikapcsolásáig őrzi meg tartalmát, a mágneslemezeken nagy mennyiségű információ hosszabb időre - akár évekig is - tárolható. Ezért a mágneslemez-egységeket háttértáraknak is nevezzük. A mágneslemez-egység és az alapgép közötti adatáramlás kétirányú lehet (be/kivitel). A merevlemez-egység (HDD, hard disk drive) olyan elektromechanikus tárolóberendezés, amely az adatokat mágnesezhető réteggel bevont, merev lemezen tárolja, a forgó lemez felett repülő író/olvasó fej segítségével. A merevlemez-egységek tárolási kapacitása néhány megabájttól több gigabájtig terjedhet.

Az optikai tárolók alatt általában a CD- és DVD-ROM-ok különböző típusait értjük. Ezek a nagy teljesítményű, optikai vagy magneto-optikai elven működő tárolók nagy tömegű adat tárolására alkalmasak. Lehetnek egyszer írhatóak (CD-ROM, csak olvasható), így használhatók adatrögzítésre, vagy például a CD-DA (CD Digital Audio, audio-CD) hang és zene digitális formában történő lejátszására, illetve a CD-RW diszkek írhatóak és olvashatóak is. Jellemző tárolókapacitásuk 74 perc zene vagy 650 Mb adat. A technika mai állása szerint az adatátvitel sebessége az alap-adatátvitel 156 kilobájt/másodperc 1x, 2x, 4x, 8x, 12x, 20x 32x szerese is lehet. A video- és a multimédiás (valós idejű) alkalmazások egyre nagyobb adatátvitelt igényelnek, s ennek a kihívásnak próbálnak megfelelni a többszörös sebességű meghajtók.

A mágnesszalagos (streamer) egységek az adatok átmeneti vagy hosszabb idejű tárolására használatosak a számítástechnikában, segítségükkel digitális információt rögzíthetünk mágnesszalagon. A merevlemezes egységen levő fájlok, adatok, programok közvetlenül elérhetőek, használhatóak a gép számára, a szalagra mentett információk általában a továbbiakban a szalagról közvetlenül nem használhatók, csak a diszkre történő visszatöltés után. Tárolási kapacitásuk jellemzően 10 Mb-tól 10 Gb-ig terjedhet. Általában nagygépes rendszerekben (bank, informatikai cég, társadalombiztosítás, közigazgatás, stb.) napi rendszeres biztonsági mentésre használatosak.

Információtárolásra és csatolóegységekként is használhatóak továbbá az ún. PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) kártyák, melyek mérete a bankkártyákéhoz mérhető. Vagy beépített funkciókkal rendelkeznek, vagy illesztőként szolgálnak más, külső eszközök felé. Leggyakrabban hordozható számítógépekben fordulnak elő, mint szükségképpen kisméretű kiegészítő tárolóegységek, vagy például faxmodem, globális helymeghatározás, üzenetküldés céljára, ill. hálózati kártyaként használatosak.

Smart card-nak nevezzük az olcsó, információtárolásra használt, kisméretű, a PCMCIA kártyákkal gyakran összetévesztett, de azoknál jóval kisebb teljesítményű elektronikus eszközöket. Felhasználási területük: telefonkártya, benzinkút-társaságok ügyfélkártyái, személyi azonosítás, újabban diákigazolvány, stb.

Floppy (hajlékonylemez) egység
A hajlékony- vagy mágneslemezes meghajtók, népszerűbb nevükön floppy-k (FDD - Floppy Disk Drive) voltak a PC-s világ legelső, mágneses elven működő háttértárolói. Az első PC-kategóriába tartozó gépek ezt a típust használták az operációs rendszer, illetve a különböző programok, adatok tárolására, betöltésére. Napjainkban a floppy meghajtó eredeti feladatait, kedvezőbb paraméterei miatt, átvette a merevlemezes egység (HDD). A floppylemez mágnesezhető réteggel ellátott műanyag korong, amely egy filcborítású műanyag tokban foglal helyet. A tok védi a lemezt a külső behatások ellen, esetleges megbontása vagy eltávolítása után a lemez nem használható. A borításon kialakított nyílások a lemez pozícionálásához, felpörgetéséhez és az adatok írásához-olvasásához szükséges mechanikai lehetőségeket adják. Mai fő alkalmazási területei:

• operációs rendszerek és felhasználói programok eredeti, üzembe helyezhető (setup) példányának tárolása
• programok, adatok archiválása, másodpéldányok készítése
• gép-gép közti adatcsere

Floppy lemezes meghajtótípusok

A floppymeghajtók csoportosításánál a két legfontosabb szempont a fizikai felépítés (méret) és a tárolókapacitás. A méretek inch-ben (jele: ") vagy német nyelvterületen zoll-ban értendőek és az alkalmazott mágneslemez átmérőjére vonatkozik. (1 hüvelyk = 1 inch = 1 zoll = 2.54cm) Ezek alapján megkülönböztetünk 5.25" és 3.5" átmérőjű lemezt kezelő típusokat:

5.25 col-os típus - Eredetileg (IBM PC, XT) 360 kilobájt adatot tudtak tárolni egy lemezen, a később megjelent PC AT számítógépekben, nagyobb adatsűrűségű lemezt használva, ugyanez a méretű meghajtó már 1.2 megabyte kapacitású volt. Ezt a típust napjainkra teljesen felváltotta a 3.5 hüvelykes kivitel.

3.5 col-os típus - Az előző típus továbbfejlesztett változata, mely 720 kilobájtot tudott tárolni, nagyobb adatsűrűségű lemezt használva ma már 1.44 megabájt kapacitást érhetünk el. A mai PC-k szinte kizárólag az 1.44 megabájtos típust használják.

Az adatok felírása és visszaolvasása elektromágneses úton történik. Mindkét típus rendelkezik olyan fizikai, azaz szoftver úton nem feloldható írásvédelmi (write protect) lehetőséggel, amely az adatok nem kívánt felülírását vagy törlését akadályozza meg. Ilyen nem kívánt felülírás történhet gondatlan kezelésből, de okozhatja számítógépes vírus is. Ahhoz, hogy a floppy-n lévő mágneses réteg alkalmas legyen az adatok fogadására, létre kell hozni rajta a tároláshoz szükséges struktúrát. Ezt a folyamatot formázásnak (formattálásnak) nevezzük. A formázás során a lemezen létrejönnek a sávok, track-ek és szektorok. Ha a formázást végző program hibás részt talál a lemezen, úgy a hibás részre eső szektorokat kihagyja a további feldolgozásból. A hibás szektorok csökkentik a lemez felhasználható kapacitását. A sávok és track-ek száma a különböző tárolókapacitású lemezeken eltérő. Az 1.44 Mb-os floppymeghajtóban formázott lemez esetén 80 sávot és egy track-en 18 szektort találunk. Egy szektor mérete 512 byte. Szintén a formázó program feladata, a fájl-ok tárolásához szükséges, az operációs rendszer által használt lemezrészek (pl. FAT, boot szektor, stb.) kialakítása is.

Merevlemezes meghajtók

Napjaink egyik legelterjedtebb számítástechnikai tárolóeszköze a merevlemezes tároló, a hard diszk, amit egyszerűen csak diszknek nevezünk. A diszk olyan elektromechanikus tárolóberendezés, amely az adatokat mágnesezhető réteggel bevont merev lemezen tárolja, a forgó lemez felett mozgó író/olvasó fej segítségével. Az adatok rögzítése soros. Az adatlemez legkisebb fizikailag címezhető része a szektor. A merevlemez-egységek tárolási kapacitása néhány megabájttól több gigabájtig (20, 40, 100 GB) terjedhet.

A manapság használatos diszkek winchester rendszerűek. A winchester elnevezés arra utal, hogy a lemez felett mozgó fejek a diszk kikapcsolása után a lemez parkolásra kijelölt felületén landolnak, illetve bekapcsoláskor onnan emelkednek fel. A nem winchester rendszerű diszkek esetében a fejek a lemezen kívül parkolnak, illetve onnan viszi be a fejmozgató mechanika a lemez felülete fölé.

A diszkeknél a mágneses információt hordozó anyag a mágnesezhető réteggel bevont merevlemez. A lemez állandó fordulatszámmal forogva elhalad a fej előtt, mégpedig úgy, hogy fizikailag nem érintkezik vele. A lemez forgásából származó légmozgás felhajtó erőt gyakorol a fejre, a fejet pedig torziós rugó nyomja a lemez felé. A két erő kiegyenlítődése következtében a fej a lemez felületétől mért néhány tized mikrométerre repül.

Az adatok szervezésének legalapvetőbb egysége a sáv (track). Miközben a fej fixen áll egy teljes lemezfordulaton át, az előtte (felette és alatta) elhaladó lemezfelületen egy körgyűrűt ír le. Ez a körgyűrű a sáv, amely egy bit szélességű, s amelyen az adatok a fej fix állása mellet végig elérhetőek. A lemezfelület fel van osztva sávokra. A fej egy karon keresztül összeköttetésben áll a fejpozicionáló egységgel, mely nagy sebességgel képes a fejet a lemez felett, a különböző sávok között mozgatni.

Mivel egy lemeznek két felülete van, a diszkek kettőnél kevesebb fejjel nem készülnek, a nagyobb kapacitású diszkek több lemezt, s így több fejet használnak. Ezek a fejek egy közös karmozgató egységre vannak rögzítve, így együtt mozognak. Ebből következően, ha az egyik fejet pozícionáljuk valamelyik sávra, valamennyi fej a saját lemezfelületének megfelelő azonos sávra kerül. Ezeket az összetartozó sávokat, melyek hengerpalástot alkotnak, cilindernek nevezzük. A fejmozgató egység legkisebb elmozdulása egy sávnyi, de azt is mondhatjuk, hogy egy cilindernyi. A diszken tárolt adatok cilinderekbe vannak szervezve. Pozícionálás nélkül lehet elérni a cilinder valamennyi adatát, csupán fejváltásra van szükség.

A sávok további részekre, szektorokra vannak osztva. A szektor tartalmazza az adatmezőt, mely általában 512 bájt hosszúságú.

Optikai tárolók

Az optikai adattároló rendszerek fejlesztésének kezdete a hatvanas évek közepére nyúlik vissza. Az alapcél: képek nagy adatsűrűségű eszközön történő rögzítése, amelyről később optikai úton azok leolvashatóak. Természetesen a célok között az is szerepelt, hogy az információsűrűség legalább akkora legyen, mint az akkor ismert legnagyobb mágneses adattároló sűrűsége. Az alapkutatásokat - mint az ipar számos más területén - itt is katonai alkalmazások érdekében kezdték, s ebben olyan multinacionális cégek vettek részt (egymástól függetlenül végezve a kitűzött feladatokat), mint a francia Thomson, a DVA, az amerikai ODC, a holland Philips, a japán Sony, stb. Az első jelentős eredmények közel egy évtizedes kutatómunkát igényeltek. A cégek számos szabadalommal védték a dollármilliárdokba kerülő részeredményeiket.

A '80-as évek elején felmerült az, hogy létrehoznak egy olyan eszközt és adathordozó médiumot, amely a korábbi, mágneses elven működő adathordozók hibáit, korszerűtlenségét - a szalag nyúlása, és ebből adódó futás-egyenetlenség; a hőre és mágnesességre való nagyfokú érzékenység; kevéssé biztos adattárolási biztonság, mely idővel egyenesen arányosan romlik; nagy térfogat; kis kapacitás és viszonylagosan lassú adatelérési sebesség - kívánta véglegesen kiküszöbölni.

Az optikati adatattárolók - az adatok felírása, leolvasása és a gyártástechnológia szempontjából - három jól elkülöníthető típusra oszthatók:

Csak olvasható optikai tárolók a ROM (Read Only Memory) típusú CD-k. Ezek a legelterjedtebb típusok és ezekre gondolunk először, amikor a CD szót meghalljuk. Ide sorolható a háttértárolóként használt CD-ROM, a digitális hang rögzítésére használt CD-DA (Digital Audio). (továbbá: CD-A, CD+G, CD-ROM, CD-I, CD-I Ready, CD-I, Karaoke CD, V-CD, CD-V, prerecorded (vagy premastered) MD, stb.)

Az egyre bővülő alkalmazási területek arra kényszerítették a fejlesztőket, hogy új megoldásokat keressenek az egyre nagyobb CD tárolókapacitás elérésére. A kutatásokat több irányba indították. A média szempontjából az egyik út az információt hordozó egységek, a pitek méreteinek és a track-ek osztásának csökkentése, mindemellett kidolgozták az egyoldalú-kétrétegű és az oldalanként egyrétegű, de két oldalról is olvasható CD-k - az SDCD és a hdCD rendszerét. Ma már nyugodtan nevezhetjük e CD-ket a mai CD-k új generációjának, hiszen számos olyan jellemzővel rendelkeznek - ezek közé tartozik a rétegstruktúra is - amely jelentősen eltér a ma használatos CD-kétől. A szabványosítás folyamatban van, zavart csupán az okoz, hogy egymástól független, de bizonyos mértékig ellenérdekelt csoportok jutottak el hasonló eredményekhez, s a kompatibilitás biztosítása miatt közösen kell, hogy a legfontosabb paramétereket rögzítsék.

Az egyszer írható és többször olvasható tárolók a CD-WO-k (Compact Disc - Write Once). Ezt a típust csak CD-R-ként (Compact Disc Recordable), írható CD-ként emlegetjük.

Újraírható, törölhető, olvasható optikai tárolók a CD-RW (650, 700 MB tárkapacitással) és a CD-MO (Compact Disc - Magneto-Optical, jellemzően 650 MB tárkapacitással) típusúak.

A napi gyakorlatban elterjedt és használt CD típusok (CD-ROM, CD-R, CD-DA) jellemző tárolókapacitása: 74 perc (650 MB), illetve 80 perc (700 MB).

A '80-as évek közepétől az optikai adattárolók (CD) tömeges elterjedésének tapasztalatai, fejlődésének mindent felülmúló sebessége és térhódítása reális alapokra tette egy jóval nagyobb kapacitású médium megszületésének lehetőségét. 1992-ben létrejött a DVD Konzorcium, mely magába foglalja a világ összes vezető elektronikai nagyhatalmát, akiknek célja létrehozni egy olyan új optikai tárolási szabványt, melynek fizikai méretei megegyeznének a CD-vel, csak a kapacitása lenne nagyságrenddel több. A DVD nem rövidítés, hanem egy fantázianév, mégis két jelentést is tulajdonítanak neki. Kezdetben Digital Video Disc-nek nevezték, később a Digital Versatile Disc (sokoldalú digitális lemez) használata terjedt el. A DVD-lemez fejlesztése még most is folyik, a család elemeinek szabványosítása jelenleg is tart. A DVD rendszer felülről kompatíbilis a létező CD-lemezekkel.

Egy DVD lemez külsőre nagyon hasonlít a CD-lemezhez, azonban a nagyobb adatsűrűségnek köszönhetően tárolási kapacitása - az oldalak és tárolási rétegek számától függően - 7-25-szöröse a CD-knél megszokott értékeknek. A DVD lemez kapacitásának ilyen mértékű növelése a hagyományos CD több műszaki jellemzőjének megváltoztatásával érhető el.
Az alapvető fizikai különbség a lemezek között, hogy a DVD-lemez mindig két, 0,6 mm vastagságú lemezből, összeragasztással készül, és akár mindkét oldalán tárolhat adatokat.
A technológiai fejlődésnek köszönhetően a lemez egy-egy oldalán két felvételi réteg alakítható ki. Az oldalak és rétegek számának kombinálásából jött létre a DVD négy alaptípusa.

A legegyszerűbb DVD-lemez, a DVD5 egyoldalas, egyrétegű lemez, a kapacitása 4,7 GB.
A kétrétegű egyoldalas lemez, a DVD9 kapacitása 8,54 GB. A két réteg távolsága 20-70 µm, és tiszta gyanta választja el egymástól.

A DVD9 lemez előállíthatásakor a két réteget egy-egy 0,6 mm vastag lemez felületén alakítják ki, majd a lemezeket átlátszó ragasztóval összeragasztják. A második rétegben lyukak helyett kiemelkedéseket gyártanak, hogy ragasztás után lyukaknak látsszanak. Az alsó rétegre 0,05 µm vastag, féligáteresztő tükörréteg kerül, hogy a lézersugár a felső adathordozó rétegre is tudjon fókuszálni. A belső réteg olvasásakor egy kicsit látszik a külső réteg is. A féligáteresztő tükör általában alumíniumból készül, és egyenletes felvitele a kétrétegű lemezek gyártásának kritikus pontja.

A kétrétegű lemezek érdekes tulajdonsága, hogy míg az első réteg beolvasása a forgástengelytől kezdődik, és az olvasófej kifelé halad, a második réteg mindkét irányban olvasható, azaz a második réteg kívülről befelé is tartalmazhat adatot. Ez olyan alkalmazásoknál előnyös, melyek a lemezre folyamatosan felvett anyagot (mozifilm) tartalmaznak, és külső réteg végén azonnal folytatni kell a belső réteg olvasását. Az átváltás leegyszerűsödik, mivel az olvasó fej helyzete és a lemez forgási sebessége nem változik, csak az olvasófej fókuszát kell a belső rétegre átállítani.

A kétoldalas, oldalanként egy rétegű DVD lemez, a DVD10 kapacitása 9,4 GB. A gyártása annyiban tér el a DVD5-lemezétől, hogy mindkét 0,6 mm vastagságú lemezben kialakítanak lyukakat összeragasztás előtt. A második oldal olvasásához a lemezt meg kell fordítani a lejátszóban. Mivel ez pl. videó lejátszása közben zavaró lehet, ma már inkább a DVD9 lemezeket használják a hasonló nagyságrendű tárolókapacitást igénylő alkalmazásokban.

A kétoldalas, oldalanként két rétegű DVD lemez, a DVD18 kapacitása 17,08 GB. A működés elve hasonló a DVD9 lemezekéhez, azonban itt a lemez mindkét oldalán kialakítják a két-két adathordozó réteget. A bonyolultabb gyártási eljárás miatt ez a típus viszonylag ritka, helyette szívesebben használnak két, DVD9 típusú lemezt, pl. az egyiken a teljes film, a másikon pedig a DVD extrák tárolására.

A tervek szerint a DVD az elkövetkező másfél-két évtizedben majd lényegesen visszaszorítja a mágneses adattárolók helyét és szerepét a világban. A DVD-videók forgalmazása mellett, azzal párhuzamosan elindult az adattároló DVD-ROM-ok értékesítése is (pl. Microsoft operációs rendszerek, Encarta enciklopédia, Linux telepítőlemez, stb.). Természetesen ha DVD-ROM meghajtóval rendelkezik a számítógépünk, a videolejátszás természetes igény: a Microsoft operációs rendszerek a Windows 98 verziótól támogatják DVD filmek lejátszását. Európában 1998 márciusában jelent meg a DVD asztali és a PC-be építhető változata.

Mágnesszalagos egység (streamer)

A mágnesszalagos (streamer) egységek az adatok átmeneti vagy hosszabb idejű tárolására használatosak a számítástechnikában, segítségükkel digitális információt rögzíthetünk mágnesszalagon. A merevlemezes egységen levő fájlok, adatok, programok közvetlenül elérhetőek, használhatóak a gép számára, a szalagra mentett információk általában a továbbiakban a szalagról közvetlenül nem használhatók, csak a diszkre történő visszatöltés után. Tárolási kapacitásuk jellemzően 10 Mb-tól 10 Gb-ig terjedhet. Általában nagygépes rendszerekben (bank, informatikai cég, stb.) napi rendszeres biztonsági mentésre használatosak.

A hagyományos streamer egységek felépítése a kazettás magnetofonhoz hasonló, többségükben digitális adatrögzítésre kifejlesztett, kiváló mechanikai és mágneses tulajdonságokkal rendelkező kazettát használnak. A kazettában a két szalagtekercsen kívül található egy meghajtó görgő, amelynek rugalmas gumibevonatú felülete a szalagmeghajtó motor tengelyén levő hasonló görgővel érintkezik, és ez által viszi át a motor tengelyének mozgását a kazettába. A meghajtó görgő tengelyén, a két szalagtekercs külső felületén és a kisegítő görgőkön rugalmas gumigyűrű van kifeszítve, a mágnesszalaggal viszonylag nagy felületen érintkezve ez teszi lehetővé a szalag gyors előre vagy hátra mozgatását annak túlzott mechanikai igénybevétele nélkül.

A mágnesszalagon az adatok rögzítése sorosan történik, blokkokba szervezve. A blokkok hossza eltérő lehet típustól vagy kezelőprogramtól függően. A hagyományos streamer-egységek régebbi változatai általában gyártó cégenként eltérő illesztőkártyával kapcsolódnak a számítógéphez és típusonként különböző programokkal működtethetők, a szalagra írt adatformátum egyedi, más típusú streamerrel vagy kezelőprogrammal általában nem olvasható. Ebben a kategóriában nagy csoportot alkotnak a floppycsatolóra illeszthető streamerek, illetve a nagyobb teljesítményű (5-10 Gb kapacitású) SCSI csatolóval működtetett egységek.