Dispositivos De Armazenamento

Tipos de armazenamento de dados

INTRODUÇÃO

Existem muitos tipos de armazenamentos, a memória de um computador é organizada como uma hierarquia, na qual o método mais rápido de armazenar registradores é caro e não muito denso, e que os métodos mais lentos de armazenar informação (dvds, disco) etc. são baratos e muito densos.

Registradores e memórias de acesso randômico exigem voltagem constante para reter os valores, enquanto que meios de armazenamento como cd´s e discos magnéticos retêm informação indefinidamente após a energia ser removida, o qual é conhecido como persistência indefinida. Este tipo de armazenamento é chamado de não-volátil. Existem muitos tipos de armazenamento não-volátil, e somente alguns dos métodos mais comuns serão mostrados neste trabalho.

HARD DISK

É um dispositivo para armazenar dados que tem grande densidade e um tempo de acesso rápido.

O Hard Disk ou conhecido também como Winchester é formado por uma pilha de discos fixadas a um eixo como mostra a figura abaixo.

Cada disco ou prato tem duas superfícies feitas de alumínio ou vidro. Embora os discos de vidros com dilatação menor sobre o disco de alumínio. Nos HD´s dos desktops atuais é comum se encontrar os discos de alumínio.

Esses pratos são cobertos com um material magnético tal como óxido de ferro ou seja, magnético. Mas no entanto vamos entender o funcionamento dos discos rígidos melhor.

Além dos discos presos ao eixo, há também as cabeças que são ligadas a um braço ou também chamado de pente. Esse se move para dentro e para fora do disco varias vezes.

Uma única cabeça é usada a cada superfície, a superfície superior do primeiro prato de

cima para baixo e a superfície inferior do prato de baixo quase nunca são usadas por causa da sua fácil contaminação.

Para se ter uma idéia sobre o risco de perda de uma superfície preste atenção nestes números:

• A distância entre a cabeça e disco é de cinco nano metros.

• Partículas de fumaça cinza de cigarro tem dez nano metros

Partículas no ar contido dentro da unidade de disco que forem maiores de 5 nano metros podem ficar entre a cabeça e o prato, resultando em uma queda da cabeça.

No hard disk os pratos rodam a uma rotação de 3600 a 10000 RPM.

As cabeças lêm ou escrevem magnetizando o material magnético. Uma fato interessante é que só uma cabeça lê ou armazena a cada instante, mas porém dados são armazenados em série (paralelos).

Um problema desse tipo de trabalho em paralelo é que as cabeças podem se desalinhar e sucessivamente corromper dados.

Codificação de Dados

Tipicamente são usada dois tipos: Manchester e a Modulação Por Freqüência Modulada. (MFM) ou NFZ (Não retorne a zero).

Elas tem a função de detectar precisamente as transições entre as áreas magnéticas ao ler bem um disco (seqüência de uns e zeros).

Observe a figura:

Observando a figura “b” você vê a cabeça retornando a zero e a figura “a” não retorna.

Uma superfície de disco contém varias trilhas concêntricas e setores típicos de 512 bytes. Uma trilha em várias superfícies forma um cilindro. Um grupo de trilhas que tem o mesmo número de setores forma uma zona.

Capacidade X Velocidade

Discos com única zona podem ser calculados com seguinte fórmula:

C=N*S*T*P

Onde:

N =>Número de Bytes por setor

S =>Setores por trilha

T =>Trilhas por superfície

P =>Pratos vezes duas superfícies

C => Capacidade total.

A velocidade é controlada por três fatores :

• Tempo de busca;

• Latência rotacional;

• Tempo de transferência.

O tempo de busca ou seek time é o tempo para mover a cabeça para a trilha desejada. A latência rotacional ou rotational latency é o tempo para o setor desejado aparecer sob a cabeça e o tempo para transferir o setor do prato do disco quando ele já está posicionado sob a cabeça.

O seek e o tempo mais significativo para o cálculo. Geralmente é considerado para ele viajar até o meio do disco. Em discos modernos o tempo médio é de 10ms.

A latência rotacional e na ordem de 4 a 8 ms. O tempo de transferência do setor é somente o tempo para uma revolução completa dividida pelo número de setores na trilha.

Um parâmetro importante relacionado ao tempo de transferência do setor é a taxa de rajada (bust rate), a taxa na qual os dados saem ou entram no disco, uma vez que a operação de leitura/escrita tenha começado. A taxa de rajada é igual á velocidade do disco em revoluções por segundo vezes a capacidade por trilha.

FLOPPY DISK

Um disquete (ou floppy disk) contém um prato flexível de plástico coberto com material magnético como óxido de ferro. Muito embora somente um lado seja usado em uma superfície de um disquete, em muitos sistemas ambos os lados do disco são cobertos com mesmo material para prevenir que o disco se empene.

O tempo de acesso é normalmente maior do que um disco rígido, porque um disco flexível não pode rodar tão rápido quanto um disco rígido. A velocidade rotacional de um mecanismo de disco flexível típico é somente 300 RPM e pode variar à medida que a cabeça se move de trilha para trilha para otimizar as taxas de transferências de dados. Velocidade tão lentas significam, que os tempos de acesso de disquetes sejam de 250 – 300ms, aproximadamente dez vezes mais lentos que os discos rígidos. As capacidades variam, mas normalmente ficam próximas de 1.44MB.

Disquetes são baratos porque podem ser removidos do mecanismo de leitura e por causa do seu tamanho pequeno. A cabeça entra em contato físico com o disquete, mas isto não

resulta em queda de cabeça. Resulta, isto sim, no desgaste da cabeça do disquete.