MONTAJE1 Unidad 8 DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO.

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1 MONTAJE1 Unidad 8 DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

2 MONTAJE2 ÍNDICE Dispositivos magnéticos. –Disquetes –Discos duros Dispositivos ópticos. –CD's –DVD's Dispositivos magneto-ópticos. Otros tipos de dispositivos.

3 MONTAJE3 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Disqueteras –Dos tamaños: 5¼” (disquetes grandes, flexibles) 3½” (disquetes pequeños, rígidos) –Dos tipos: DD (doble densidad) HD (alta densidad) –Estructura lógica interna: Caras = lados físicos del disco Sectores = porciones angulares (entre radios) Pistas = división en anillos concéntricos al eje pista sector

4 MONTAJE4 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Disqueteras –Capacidad = Sectores/Pista * Nº pistas * Nº caras * Tamaño sector –Superficie física del disco  óxido de hierro (material magnético) –Cabezal de lectura/escritura  pequeño electroimán (gran precisión) Faja de datos  transmisión en paralelo (señales eléctricas) Sectores del disco  transmisión en serie (polarización magnética)

5 MONTAJE5 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Disqueteras –Proceso de lectura/escritura 1.Anclaje y sujeción del disco dentro de la unidad 2.Puesta en marcha: Motor de giro del disco. Motor de movimiento del cabezal de lectura/escritura. 3.Para escribir: Corriente eléctrica  cabezal  polaridad magnética 4.Para leer: Polaridad magnética  cabezal  corriente eléctrica 5.Vuelta al estado de reposo del disco

6 MONTAJE6 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Disqueteras –Características de una disquetera (FDD) Sensibilidad –Ancho de pista capaz de leer el cabezal (  densidad) Velocidad de rotación –300 rpm, excepto en 5¼” HD (360 rpm) Centrado –Posición física del disco respecto al eje de giro (anclajes) Tangencia –Colocación cabezal lectura/escritura (¡pistas circulares!) Histéresis –Tolerancia de posicionamiento del cabezal sobre la pista –Depende de qué pista se viene (sensibilidad)

7 MONTAJE7 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Codificación de la información –Idea clave: Polaridad magnética positiva  “0” Polaridad magnética negativa  “1” –Ejemplo.- + - 011001010

8 MONTAJE8 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Codificación de la información –Sistemas más avanzados Mayor densidad de grabación (datos / pista) –Modulación en Frecuencia (FM) Dato “1”  dos cambios polaridad (comienzo, medio) Dato “0”  un cambio polaridad (comienzo) + - 01100101 0

9 MONTAJE9 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Codificación de la información –Modulación en Frecuencia Modificada (MFM) Dato “1”  un cambio polaridad (medio) Dato “0” –Anterior=“0”  un cambio polaridad (comienzo) –Anterior=“1”  ningún cambio polaridad + - 01100101 0

10 MONTAJE10 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Igual mecanismo que los disquetes –Mucha mayor capacidad de almacenamiento –Velocidad de rotación 15 ó 20 veces mayor Entre 3600 y 15000 rpm (típicamente, 5400 ó 7200) –El cabezal de lectura/escritura “flota” ¡No toca la superficie del disco! En los disquetes, sí. –Los discos duros no están “al vacío” Hace falta el “colchón de aire” Pero no puede haber partículas (“salas blancas”)

11 MONTAJE11 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Realmente son varios discos, no uno solo. –Cada disco, 3½” de tamaño: En discos antiguos, 5¼” (“big foot”) En portátiles, 2” y 2 ½” –La capacidad no va asociada al tamaño Mayor densidad de grabación de datos Miniaturización de cabezales de lectura/escritura –Material de soporte magnético Óxido de hierro, Cobalto Base de aluminio, cerámica o vidrio Superficie pulida, antiadherente, recubrimiento adicional

12 MONTAJE12 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Organización interna: Plato = cada uno de los discos –Cara 0  parte superior del primer plato –Cara 1  parte inferior del primer plato –Cara 2  parte superior del segundo plato –Cara 3  parte inferior del segundo plato –…–… Clúster = unidad mínima de información –Conjunto de varios sectores –Un fichero (como mínimo)  un clúster –Un clúster no puede pertenecer a más de un fichero

13 MONTAJE13 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Organización interna: Pista = división concéntrica al eje de giro –Pista nº 0  la más externa –Las pistas internas, “más pequeñas” (¿menos sectores?) Cilindro = conjunto misma pista, diferentes platos Sector = porción angular en que se divide un plato –Primer sector  Sector nº 1 (no hay sector 0) –Los sectores de la pista nº 0 son “más grandes” »Sin embargo, todas las pistas  igual nº sectores »Tamaño sector  densidad y técnica codificación »Típicamente, 1 sector = 512 bytes

14 MONTAJE14 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Organización interna: Cabeza = cabezal de lectura/escritura –Normalmente, uno por cada cara de cada plato –Si son más, mayor velocidad del disco Cilindro nº 1 Plato nº 1 Plato nº 2 Plato nº 3 Plato nº 4 Cara 0 Cara 1 Cara 2 Cara 3 Cara 4 Cara 5

15 MONTAJE15 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Otras características: Tiempo de posicionamiento –Tiempo de espera hasta poner el cabezal sobre la pista –1/3 del tiempo que lleva recorrer todas las pistas (9-12 msg) Tiempo de latencia –Una vez posicionado el cabezal sobre la pista –Tiempo de espera hasta que “pase” el sector deseado –Ejemplo.- Velocidad de rotación = 3600 rpm –t ciclo = 60 / 3600 = 16,6 msg (regla de tres) –t latencia = t ciclo / 2 = 8, 3 msg

16 MONTAJE16 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Otras características: Valor MTBF (“Medium Time Between Failures”) –Fiabilidad del disco (tiempo medio entre fallos) –A mayor MTBF, mayor calidad (mínimo, 15000 horas) Valor TPI (“Tracks Per Inch”) –Relación tamaño disco / nº pistas –Diferente a densidad de información (bits / pulgada) Valor G –Resistencia a golpes (nº veces que soporta su propio peso) Tecnología SMART –Previsión de errores y fallos mecánicos (pérdida datos)

17 MONTAJE17 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Capacidad de almacenamiento: Nº Sectores * Tamaño sector * Nº cilindros * Nº cabezas –Consideraciones: Pistas de reserva para sustituir las defectuosas Pistas de arranque para “aparcar” los cabezales 1 MB  1000000 bytes –Denominaciones en la BIOS: CHS (“Cylinder, Head, Sector”)  ¡hasta 500 MB! LBA (“Logical Block Addressing”) Large o ECHS (“Extended CHS”) TAMAÑOS MAYORES

18 MONTAJE18 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Opciones de configuración en la BIOS

19 MONTAJE19 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros –Controladoras de disco estándares: Bus IDE (norma ATA) –Modo maestro / esclavo (“Master / Slave”) –Modo “Cable Select” –Norma ATAPI (“ATA Packet Interface”)  CD-ROM Norma SCSI (“Small Computer Systems Interface”) –Bus más avanzado que el IDE –Mayor velocidad, mayor nº dispositivos, más caro Norma Serial ATA (SATA) –Mejoras en la transferencia de datos (150-600 MB/s) –Cableado aerodinámico, menos pines, mayor longitud

20 MONTAJE20 DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS Discos duros – conectores

21 MONTAJE21 DISPOSITIVOS ÓPTICOS Características generales –Sustitución de la tecnología electromagnética Impulsos eléctricos  impulsos luminosos Diodo láser de infrarrojos, lentes, espejos,… Almacenamiento información más estable –No hay contacto físico  los discos duran más –Acceso directo a los datos: Supera a sistemas de alta capacidad secuenciales –Mayor densidad almacenamiento información: Aprox. 100 veces más que en discos magnéticos –Coste reducido

22 MONTAJE22 DISPOSITIVOS ÓPTICOS Características generales –Dimensiones físicas: Substrato circular de policarbonato 120 mm.  exterior, 15 mm.  interior 1,2 mm. grosor, 14 grs. peso –Organización lógica: Un única pista en espiral, de dentro a fuera. Grabación datos  densidad lineal constante –Siempre el mismo número de bits por unidad de longitud –Mejor aprovechamiento del disco que en HDD Velocidad de rotación disco variable

23 MONTAJE23 DISPOSITIVOS ÓPTICOS CD (Compact Disc) –Al principio, soporte almacenamiento musical. –Posteriormente: Datos informáticos Imágenes Vídeos –Tipo permanencia datos: CD-ROM  sólo lectura CD-WORM  una escritura, múltiples lecturas (CD-R) CD-WMRA  múltiples escrituras (CD RW)

24 MONTAJE24 DISPOSITIVOS ÓPTICOS CD (Compact Disc) –Capacidades soportadas: 63 minutos  540 MB 74 minutos  650 MB 80 minutos  700 MB Más capacidad…  “Overburning” –Tipos de unidades: Lectoras  CD-ROM Grabadoras (CD-R)  CD-WORM Regrabadoras (CD-RW)  CD-WMRA

25 MONTAJE25 DISPOSITIVOS ÓPTICOS CD (Compact Disc) –Velocidad de las unidades: x = tasa máxima de lectura (1x = 150 KB/sg) x x = tasas máximas de lectura y escritura –Mecanismo de grabación: Dos tipos de áreas en la superficie del disco –Zonas erosionadas por el láser (“pits”)  Dato “0” –Zonas no erosionadas por el láser (“lands”)  Dato “1” Diodo láser diferente al de las unidades lectoras Diferente forma de “tapar” zonas erosionadas –Unidades CD-R / Unidades CD-RW

26 MONTAJE26 DISPOSITIVOS ÓPTICOS DVD (Digital Versatile/Video Disk) –Soporte similar al CD  mayor capacidad Menor distancia entre “pits”  mayor densidad Menor distancia entre pistas (¡el doble!) Mayor precisión lectura/escritura  diodo láser –Capacidad inicial = 4,7 GB Mejoras de aprovechamiento del sustrato –Doble capa: »Dos niveles de profundidad, el 1º semitransparente »Diferente potencia diodo láser –Doble cara

27 MONTAJE27 DISPOSITIVOS ÓPTICOS DVD (Digital Versatile/Video Disk) –Tipos de DVD y su capacidad –Estándares y variantes: DVD-RAM / DVD-ROM DVD+R / DVD-R

28 MONTAJE28 DISPOSITIVOS MAGNETO-ÓPTICOS Características generales: –Sistema mixto Grabación magnética (previa preparación láser) Lectura óptica –En muchos casos, compatibilidad FDD Mayor densidad almacenamiento –Ejemplos.- Floptical (formato 3½”, hasta 21 MB) MiniDisc (> 1GB) …

29 MONTAJE29 OTROS DISPOSITIVOS PENDRIVES: –No son discos, sino módulos de memoria. –Actualmente, hasta 16 GB. –Conexión USB. –Se montan como discos duros extraíbles. Discos ZIP: –Tecnología magneto-óptica. –Copias de seguridad (100-750 MB). Unidades JAZ: –Discos duros removibles (1-2 GB).