SISTEMI E APPLICAZIONI PER L AMMINISTRAZIONE DIGITALE

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1 Università degli Studi di Macerata Dipartimento di Giurisprudenza Scienze dell amministrazione pubblica e privata (Classe LM-63) SISTEMI E APPLICAZIONI PER L AMMINISTRAZIONE DIGITALE LE MEMORIE DI MASSA Lezione n. 3 parte seconda Mercoledì 8 ottobre 2014 A.A primo semestre biennio Luca Ricciotti PhD

2 Classificazione delle memorie (1-2) Il computer utilizza differenti tipologie di memorie che possono essere classificate in base a differenti criteri in base alla gerarchia si distinguono in memoria primaria (chiamata anche memoria centrale o principale) e costituita dalla RAM, dalla ROM e dalla memoria Cache; in memoria secondaria (chiamata anche memoria esterna o di massa) e costituita da memorie in grado di memorizzare grandi quantità di dati come i CD, i DVD, le memorie Flash, etc. in base al tipo di accesso ai dati presenti si distinguono in memorie ad accesso casuale (o diretto) quando il tempo di accesso ad un qualsiasi dato, in lettura o in scrittura, non dipende dalla posizione fisica del dato sulla memoria stessa (es. RAM, ROM, dischi fissi); in memorie ad accesso sequenziale quando il tempo di accesso al dato dipende dalla posizione in cui si trova il dato sulla memoria stessa (es. nastri magnetici) in base alla persistenza dei dati a seconda della possibilità di scrittura da parte dell utente in base alla tecnologia impiegata per registrare i dati (in bit) si distinguono in memorie temporanee (o volatili) quando al venir meno dell alimentazione elettrica perdono istantaneamente e completamente il loro contenuto (es. RAM); in memorie permanenti (o non volatile) quando in assenza di alimentazione elettrica non perdono il loro contenuto (es. dischi fissi, memorie Flash, supporti ottici) si distinguono in memorie ROM (Read Only Memory) che non possono essere scritte ma solo lette (es. CD-ROM, DVD-ROM); in memorie WORM (Write Once, Read Many) che possono essere scritte una sola volta, e lette più volte (es. CD-R, DVD±R); in memorie WMRM (Write Many, Read Many) che possono essere scritte e lette più volte (es. dischi fissi, CD-RW, DVD±RW) si distinguono in memorie cartacee il cui il supporto è la carta; in memorie magnetiche, che utilizzano le proprietà dei campi elettromagnetici; in memorie ottiche, che utilizzano un raggio laser sia in fase di lettura che di scrittura; in memorie elettroniche, basate su particolari componenti elettronici (quali, ad esempio, i transistor); in memorie olografiche, che si basano sulla tecnologia omonima

3 Classificazione delle memorie (2-2)

4 Le memorie di massa - introduzione Durante l esecuzione di un applicativo, il programma stesso e i dati elaborati risiedono nella memoria RAM. La RAM è però una memoria volatile e, al venir meno dell alimentazione elettrica, perde completamente il suo contenuto Per poter conservare programmi e dati è necessario ricorre a memorie di tipo permanente in grado di memorizzare grandi quantità di dati. Le unità di memoria di massa (semplicemente chiamate memorie di massa) costituiscono la memoria secondaria ed assolvono a questo scopo Esistono differenti tipi di memorie di massa dai Compact Disc allegati alle riviste (dove sono registrate le informazioni più disparate) alle pendrive che si utilizzano per trasferire il lavoro dal computer dell ufficio a quello di casa, ai dischi rigidi di grande capacità che servono come unità di backup per i sistemi informatici archivio per le reti. Tutte le memorie di massa hanno la capacità di immagazzinare una determinata quantità di dati per un tempo più o meno lungo, permettendone, in qualsiasi momento, la rilettura da parte del computer

5 Le memorie cartacee La prima memoria destinata alla memorizzazione digitale era basata su un supporto cartaceo si trattava delle schede perforate (punch card) e dei nastri perforati (punch tape) utilizzati negli anni e caduti in disuso già da diversi decenni Le prime memorie cartacee erano formate da cartoncini o nastri di carta sui quali i bit 0 ed 1 venivano rappresentati dalla presenza o dall assenza di fori. Erano estremamente scomode da usare, lente ed ingombranti. Sparirono del tutto con l avvento dei primi floppy disk e ormai sono considerati oggetti da museo dell informatica

6 Le memorie magnetiche (1-5) Nelle memorie magnetiche la memorizzazione dei dati avviene tramite la magnetizzazione delle particelle presenti sulla superficie. La superficie di queste memorie è ricoperta infatti da un materiale ferromagnetico composto da piccolissime particelle che possono essere polarizzate (orientata in un verso o nel verso opposto) tramite un apposita testina di lettura/scrittura. Se la particella è polarizzata in un verso, corrisponde al bit 1 Se la particella è polarizzata nel verso opposto corrisponde al bit 0 N S N N N S S N S N S S S N N S Sono memorie di tipo WMRM e i dati possono essere scritti, cancellati e riscritti per un numero indefinito di volte senza che il supporto ne subisca un degrado apprezzabile. Sono sensibili ai campi elettromagnetici e questo le rende altamente vulnerabili (un forte campo magnetico è sufficiente a cancellarne l intero contenuto in pochi istanti)

7 Le memorie magnetiche (2-5) Il disco rigido (hard disk) E la principale memoria di massa del computer e viene utilizzato per memorizzare il sistema operativo, i programmi di utilità, i dati dell utente e quant altro sia necessario per il funzionamento quotidiano di un computer. Generalmente non é visibile dall esterno né estraibile e, per tale motivo, viene anche denominato disco fisso (fixed disk) Esistono, in verità, anche modelli estraibili e/o esterni (i cosiddetti dischi rigidi portatili ) da collegare al computer tramite la porta USB. I primi modelli avevano una capacità di memorizzazione di pochi MB, attualmente hanno capacità dell ordine delle centinaia di GB o del TB. È una memoria permanente ad accesso casuale E composto da un motore sul cui albero sono innestati una pila di dischi di vetro, alluminio o altro materiale di sufficiente robustezza denominati piatti, ricoperti di microscopiche particelle ferromagnetiche (ovvero, in grado di magnetizzarsi). I piatti ruotano velocemente a 5400, 7200 rpm (rounds per minute, ovvero giri al minuto). Le informazioni vengono lette e scritte da una serie di testine di lettura/scrittura (due per ogni piatto) che si trovano alle estremità di bracci posti in movimento da un attuatore elettromeccanico. Vi sono poi diversi circuiti di controllo che forniscono l interfaccia verso il computer (ad esempio, ATA o EIDE, SCSI, SAS o la più recente SATA) I dati (sequenze di bit 0 ed 1 ) sono memorizzati ed organizzati in questo modo: Durante la fase di scrittura la testina di lettura/scrittura (che agisce come un piccolo elettromagnete) genera un campo elettromagnetico in prossimità di queste particelle polarizzandole in un verso o nel verso opposto Se una particella è orientata nella direzione Nord- Sud corrisponde al bit 1, se è orientata nella direzione opposta corrisponde al bit 0. Durante la fase di lettura ciascuna particella ferromagnetica produce un micro campo elettromagnetico che induce nella testina di lettura/scrittura una corrente il cui verso dipende dalla polarizzazione della particella Rilevando il verso della corrente è possibile discriminare tra i bit 0 ed 1

8 Le memorie magnetiche (3-5) Il disco rigido ( segue) Le testine di lettura/scrittura sono piccolissime e non hanno alcun contatto fisico con la superficie del disco poiché planano sul cuscino d aria formato dalla rapida rotazione dei piatti grazie al loro profilo aerodinamico. Quando l hard disk è spento le testine vengono parcheggiate in una zona adibita a tale scopo, la landing zone, in modo da evitare ogni possibile contatto tra le testine e la superficie dei dischi dovute a cause accidentali (urti, cadute, etc.) Dal punto di vista dell organizzazione logica dei dati, i piatti dei dischi fissi e dei floppy disk sono organizzati in tracce e settori. La superficie di ciascun piatto è suddivisa in corone circolari ciascuna delle quali è denominata traccia. Si è soliti individuare ciascuna traccia con un numero a partire dalla traccia zero sita sul bordo esterno del piatto. L insieme delle tracce dei vari piatti che si trovano alla stessa distanza dall asse di rotazione (e quindi con lo stesso numero) viene detta cilindro. La superficie di ciascun piatto è poi suddivisa in settori circolari denominati settori e l intersezione tra un settore ed una traccia è denominata blocco Ad ogni piatto sono associate due testine di lettura/scrittura, una sopra ed una sotto. In questo modo ogni blocco può essere individuato in modo univoco tramite un sistema a tre coordinate: il cilindro, la testina ed il settore (metodo CHS, Cylinder, Head, Sector) Tracce e settori sono definiti durante la fase di formattazione del disco fisso, una procedura che cancella tutti i dati eventualmente presenti sul disco, controlla eventuali difetti e prepara il supporto per la registrazione di nuovi dati, organizzando opportunamente lo spazio disponibile

9 Le memorie magnetiche (4-5) I dischi flessibili rimovibili (floppy disk o dischetti) Sono i comuni dischetti utilizzati fino a pochi anni fa per trasferire dati da un computer ad un altro. Sono economici e facili da trasportare MA la capacità di memorizzazione è limitata. Sono costituiti da un sottile disco di plastica ricoperto, da entrambi i lati, da una sostanza magnetizzabile formata da particelle di un ossido metallico. Il disco è contenuto in un supporto anch esso di plastica, molto leggero e flessibile. Il loro nome deriva dal fatto che i primi dischetti erano effettivamente flessibili ; nel tempo hanno conservato questa denominazione nonostante gli ultimi modelli fossero composti da un contenitore rigido e non più flessibile Per leggere/scrivere un floppy disk è necessario disporre dell apposito drive. La lettura e scrittura dei floppy disk avviene in maniera analoga a quella dei dischi fissi: le particelle presenti sulla superficie del disco sono polarizzate da una testina di lettura/scrittura. Durante la scrittura l impulso elettrico che viene inviato alla testina crea un campo magnetico che altera la polarizzazione delle particelle di ossido ottenendo la registrazione dei dati. Durante la lettura è la testina che viene influenzata dal campo magnetico esistente nelle particelle, trasformando i dati in impulsi elettrici Le particelle dei dischetti sono stabili: una volta polarizzate non sono soggette ad una smagnetizzazione spontanea. I dati possono quindi essere letti molte volte senza nessuna influenza sulla loro consistenza. Viceversa, la stessa particella può essere polarizzata più volte dalla testina, per immagazzinare dati diversi Nel 1971 furono introdotti i floppy disk da 8 pollici Nel 1976 furono introdotti i floppy disk da 5 pollici e ¼ Nel 1981 furono introdotti i floppy disk da 3 pollici e ½ I floppy disk da 3 pollici e ½ avevano 4 formati: SD (Single Density), con capacità di 360 kb DD (Double Density, doppia densità), con capacità di 720 kb HD (High Density, alta densità), con capacità di 1,44 MB ED (Extended Density, densità estesa) con capacità di 2,88 MB Differenti dimensioni: a) floppy disk da 8 pollici b) floppy disk da 5 pollici e ¼ c) floppy disk da 3 pollici e ½ Altre tipologie di dischi flessibili: i dischi Zip, simili ai floppy disk ma con capacità dai 100 ai 700 MB i dischi LS-120, con capacità di memorizzazione fino a 120 MB i dischi Syquest con capacità variabile tra 230 MB ed 1,5 GB

10 Le memorie magnetiche (5-5) I nastri magnetici (o cartucce nastro) Sono memorie ad accesso sequenziale usate soprattutto dagli amministratori di grandi sistemi informatici per creare periodicamente copie di backup dei dati importanti, in modo da avere una copia di riserva da cui recuperarli in caso di guasto. I nastri magnetici sono costituiti da cartucce in plastica (data cartridge) che contengono molte decine di metri di nastro di materiale plastico rivestito di un materiale magnetizzabile Analogamente a quanto avviene nelle altre memorie magnetiche (dischi fissi e floppy disk), le particelle ferromagnetiche presenti sulla superficie del nastro possono essere polarizzate in un verso o nel verso opposto per memorizzare i bit 0 ed 1. Le cartucce vengono inserite in un apposito drive, chiamato tape streamer che è in grado di registrare sul nastro alcune centinaia di GB. Le operazioni di lettura/scrittura dei nastri sono però piuttosto lente (possono richiedere anche alcune ore): per tale motivo l operazione di backup viene di solito effettuata durante la notte I nastri magnetici sono disponibili in diversi formati : DAT (Digital Audio Tape), DLT (Digital Linear Tape), LTO (Linear Tape Open), AIT (Advanced Intelligent Tape), etc. Tutte le differenti tipologie utilizzano lo stesso tipo di tecnologia a) un nastro magnetico a 6250 bpi (obsoleto) b) un nastro LTO c) un nastro DLT

11 Le memorie ottiche (1-7) Le memorie ottiche utilizzano un raggio laser sia durante la fase di scrittura dei dati sia durante la fase di lettura dei dati Appartengono a questa categoria i seguenti supporti: il Compact Disc (CD) il Digital Versatile Disc (DVD) il Blu- ray Disc (BD) l High Definition Digital Versatile Disc (HD-DVD) (già obsoleto nonostante si tratti di un supporto recente) Le memorie ottiche non sono sensibili ai campi magnetici MA hanno altri problemi che le rendono piuttosto delicate: 1)sono sensibili ai raggi ultravioletti (è bene non lasciarle al sole) 2)sono sensibili alle deformazioni causate dal calore (se deformati non risultano più leggibili dai rispettivi drive) 3)sono estremamente sensibili ai graffi, alle ditate, alla polvere e risentono anche dell eccessiva umidità che potrebbe ossidare lo strato riflettente che ne permette la lettura

12 Le memorie ottiche (2-7) Il Compact Disc (CD) E stato il primo supporto di memorizzazione digitale ad utilizzare la tecnologia ottica Ha un diametro di 12 cm ed uno spessore di 1,2 cm. La capacità dei primi CD era di 650 MiB (che nei CD audio corrisponde a 74 minuti di registrazione), ma oggi esistono quasi esclusivamente i modelli più capienti da 700 MiB (corrispondenti a circa 80 minuti di registrazione audio) Esistono in commercio anche i mini CD, supporti di diametro ridotto (8 cm) e capacità di 180 MiB (corrispondenti a circa 21 minuti di audio). Sono perfettamente compatibili con i normali lettori CD, eccetto quelli in cui il CD va inserito attraverso una fessura Quando si parla di Compact Disc (e più in generale di supporti ottici) bisogna sempre distinguere tre tipologie differenti: i CD stampati che non possono essere registrati dall utente ma solo letti un numero illimitato di volte i CD scrivibili (i CD-R, Compact Disc Recordable) che possono essere registrati una sola volta e successivamente letti un numero illimitato di volte i CD riscrivibili (i CD-RW, Compact Disc Re- Writable) che possono essere sia registrati che letti diverse volte

13 Le memorie ottiche (3-7) I Compact Disc stampati Appartengono alla categoria delle memorie ROM e quindi i dati presenti possono essere solamente letti (es. CD Audio, CD allegati alle riviste, etc.) Non vengono prodotti tramite masterizzazione MA con un processo meccanico di stampaggio (lungo e costoso che prevede la messa a punto di un prototipo del CD da stampare, verificandolo puntigliosamente in maniera da escludere qualsiasi errore e/o difetto di dati). Dal prototipo viene prodotto un master (denominato glass master dato che spesso è realizzato in cristallo) che rappresenta il negativo del CD da stampare e a partire dal quale si realizzano, per stampaggio, le copie necessarie del CD. La verifica del master deve essere accuratissima, in quanto un errore presente su di esso porta allo scarto di tutti i CD stampati con tale master. Il processo di stampaggio è molto costoso e normalmente risulta conveniente rispetto alla masterizzazione solo per un numero di copie superiore a 1000 I CD stampati sono composti da 4 diversi strati: l etichetta (dove è indicato il contenuto); uno strato di policarbonato trasparente; uno strato riflettente, solitamente in alluminio; un ulteriore strato di policarbonato trasparente Il processo di stampaggio produce sulla superficie di lettura una sequenza di pit e land, ciascuno dei quali corrisponde ad un bit 0 oppure 1. Durante la fase di lettura il lettore di CD-ROM dirige un fascio di luce laser sulla superficie di lettura. Quando il fascio incontra un land, subisce una riflessione completa, mentre quando incontra un pit subisce una riflessione parziale. Rilevando la differenza di intensità tra il fascio laser riflesso che incontra un pit e quello che incontra un land è possibile distinguire i bit 0 dai bit 1

14 Le memorie ottiche (4-7) I Compact Disc Recordable scrivibili (CD-R) Appartengono alla categoria delle memorie WORM e quindi possono essere scritti una sola volta (mediante un dispositivo denominato masterizzatore) e letti innumerevoli volte. La masterizzazione può avvenire una sola volta, anche se oggi è possibile realizzare CD-R multisessione che possono essere scritti in più sessioni (le parti precedentemente scritte, non possono, tuttavia, essere modificate). I CD-R hanno le stesse dimensioni fisiche dei CD stampati ma sono costituiti da un numero differente di strati I CD-R sono composti da almeno quattro strati: un etichetta (opz.) sulla superficie superiore; uno strato protettivo o superficie stampabile o entrambe (opz.); uno strato protettivo in resina acrilica (lacca protettiva) spesso 100 µm (0.1 mm) e trattato con raggi ultravioletti per fornirgli maggiore resistenza; uno strato di materiale riflettente, realizzato mediante una pellicola in oro, argento o altro; uno strato scrivibile realizzato mediante una pellicola di materiale polimero organico colorato, spesso tra i 50 e i 100 nm, detto dye, sul quale vengono memorizzati i dati; uno strato di plastica trasparente (policarbonato) che contiene il groove, il solco a spirale preinciso che ha il compito di guidare il laser prima e durante la masterizzazione Durante la masterizzazione, un fascio di luce laser viene diretto sulla superficie scrivibile del supporto. Il fascio laser produce delle bruciature nello strato di polimero organico (dye) in maniera tale che alla fine del processo sono presenti delle zone bruciate (dette mark) e delle zone non bruciate (dette land), corrispondenti ai bit 0 ed 1. Durante la fase di lettura del CD-R, un fascio di luce laser viene diretto verso la superficie di lettura e, quando incontra una zona non bruciata (land) viene completamente riflesso, mentre quando incontra una zona bruciata (mark) viene riflesso solo parzialmente. Anche in questo caso, dalla differenza di quantità di luce riflessa (riflettanza) è possibile distinguere tra bit 0 e bit 1

15 Le memorie ottiche (5-7) Sono Compact Disc che possono essere riscritti più volte (solitamente, in base a quanto dichiarato dai produttori, fino ad un massimo di mille volte). Sono stati introdotti nel 1997 ed hanno una struttura molto simile a quella dei CD-R, con l unica sostanziale differenza che lo strato di materiale organico è sostituito da uno strato di materiale inorganico policristallino che può passare dallo stato cristallino, altamente riflettente, a quello amorfo, poco riflettente I Compact Disc Rewritable riscrivibili (CD-RW) Durante la masterizzazione un fascio di luce laser viene diretto sulla superficie scrivibile del supporto. Il fascio laser trasforma delle minuscole zone nello strato di materiale inorganico da cristalline in amorfe, in maniera tale che alla fine del processo sono presenti delle zone amorfe e zone cristalline, corrispondenti ai bit 0 ed 1. Durante la fase di lettura del CD-RW, un fascio di luce laser viene diretto verso la superficie di lettura del supporto: quando incontra una zona cristallina il fascio viene completamente riflesso mentre quando incontra una zona amorfa il fascio viene parzialmente riflesso. Anche in questo caso, dalla differenza di quantità di luce riflessa (riflettanza) è possibile discriminare tra bit 0 e bit 1 Durante la fase di cancellazione del supporto, un raggio laser è in grado di riportare lo strato di materiale inorganico nelle sue condizioni originarie scaldandolo ad una temperatura meno elevata ma per un intervallo di tempo maggiore Nei supporti ottici (stampati, scrivibili e rescrivibili), al contrario dei floppy disk e degli hard disk, i dati non sono organizzati in tracce, settori e blocchi MA sono organizzati secondo un percorso a spirale che inizia nella zona interna del disco e termina nella zona esterna. L unità minima di registrazione è la traccia (track), e per ogni sessione di registrazione si possono registrare una o più tracce, fino a raggiungere il numero massimo di 99. Ovviamente, basta impegnare una traccia anche solo per pochi dati, perché quella traccia non sia più disponibile nella sessione successiva.

16 Le memorie ottiche (6-7) Il Digital Versatile Disc (DVD) E una memoria di tipo ottico disponibile in tre tipologie: DVD stampati; DVD scrivibili (DVD-R e DVD+R), supporti scrivibili una sola volta; DVD riscrivibili (DVD-RW e DVD+RW), supporti riscrivibili più volte. Esteriormente il DVD è simile al CD, ma ha una capacità di memorizzazione ben più elevata: a parità di dimensioni fisiche può contenere da un minimo di 4,7 GB ad un massimo di 17 GB di informazioni, cioè da 7 a 24 volte la capacità di un normale CD. Questa maggiore capacità di memorizzazione è ottenuta grazie a diverse accorgimenti tecnologici: 1)il laser ha una lunghezza d onda di 650 nm e ciò permette la lettura di pit e land (o, analogamente, delle zone bruciate e non bruciate nel caso dei DVD scrivibili o delle zone cristalline ed amorfe nel caso dei DVD riscrivibili) di dimensioni ridotte rispetto a quelli presenti su un Compact Disc; 2)la distanza tra le tracce (track pitch) della spirale è ridotta di oltre il 50%; 3)i DVD introducono la possibilità di scrivere i dati su più livelli (layer) di profondità e su entrambe le facce del supporto. Per motivi riconducibili a questioni commerciali, i DVD esistono in due diversi formati fisici, denominati - (DVD-R e DVD-RW) e + (DVD+R e DVD+RW) differenti principalmente per la diversa organizzazione dei dati. Il primo formato è stato sviluppato da Pioneer ed è gestito dal DVD Forum Il secondo è stato sviluppato da Sony e Philips ed è gestito dalla DVD Alliance Praticamente la differenza è irrilevante dal momento che tutti i lettori ed i masterizzatori gestiscono entrambi i formati DVD single-side, single-layer (SS, SL), denominato DVD-5, con una capacità di memorizzazione di 4,7 GB (4,38 GiB) DVD single-side, double-layer (SS, DL), denominato DVD-9, con una capacità di circa 8,5 GB (7,95 GiB) DVD double-side, single-layer (DS, SL), denominato DVD-10, con una capacità di circa 9 GB (8,75 GiB) DVD double-side, mixed-layer (DS, ML), denominato DVD- 14, con capacità di circa 13,2 GB (12,33 GiB) DVD double-side, double-layer (DS, DL), denominato DVD- 18, con una capacità di circa 17 GB (15,90 GiB)

17 Le memorie ottiche (7-7) Il Blu-Ray Disc (BD) E un supporto ottico introdotto dalla Sony agli inizi del 2002 per contenere grandi quantità di dati come quelle richieste dalla televisione ad alta definizione. Grazie all utilizzo di un laser a luce blu, alla ulteriore diminuzione della dimensione dei pit e dei land e della distanza tra le tracce il BD riesce a contenere fino a 25 GB di dati per ciascun layer, quasi sei volte di più rispetto a un DVD single layer, single side (4,7 GB) Allo stato attuale sono presenti in commercio due tipologie: Blu-ray Disc single layer (con una capacità di memorizzazione di 25 GB) Blu-ray Disc dual layer (con una capacità di memorizzazione di 50 GB). In futuro è prevista la realizzazione di un supporto Blu-ray Disc ad otto strati che potrà raggiungere l incredibile capacità di 200 GB. Anche se questa capacità può apparire enorme, un Blu-ray Disc da 50 GB può contenere a malapena 2 ore di filmato ad alta definizione anche utilizzando il sofisticato codec MPEG-4 al posto del tradizionale MPEG-2

18 Le memorie magneto-ottiche I dischi magneto-ottici MO combinano i punti di forza della tecnologia magnetica (riscrivibilità quasi illimitata e ottime prestazioni) con quelli della tecnologia ottica (affidabilità e basso costo). Utilizzano una tecnica particolare per registrare i dati: sono dischi di tipo magnetico, rivestiti quindi di particelle polarizzabili, MA la scrittura dei dati può avvenire solo dopo che la superficie ha subito un forte riscaldamento mediante un fascio laser. A temperatura ambiente i dischi magneto-ottici non sono quindi modificabili e questo li mette al riparo dalle cancellazioni accidentali dovute ai campi magnetici Sono disponibili in numerosi modelli, con capacità che arrivano fino ad alcuni GB, e richiedono la disponibilità di un apposito drive per essere letti e scritti. Furono messi in commercio nella seconda metà degli anni 80, prima della enorme diffusione dei Compact Disc, ma non hanno mai preso piede, sia per il costo eccessivo, sia per la contemporanea affermazione degli hard disk e dei CD. Rimangono in uso solo in alcuni sistemi dove è richiesto il frequente salvataggio di una grande quantità di dati in condizioni di sicurezza (ad esempio, nelle banche)

19 Le memorie elettroniche La tecnologia elettronica viene utilizzata per realizzare memorie di massa oggi molto diffuse, come le ormai universali pendrive, le memory card utilizzate nelle macchine fotografiche digitali e nei telefoni cellulari, e i nuovi dischi allo stato solido (SSD, Solid State Disk) che stanno via via sostituendo i dischi fissi nei computer soprattutto di tipo portatile. Si basano su un tipo di memoria elettronica denominata memoria Flash (formata da un numero elevatissimo di celle di memoria elementari, ciascuna delle quali si basa su un componente fondamentale denominato transistor Mosfet). Una pendrive da 1 GB contiene ben 8 miliardi di queste celle elementari di memoria Ciascuno di questi transistor è in grado di memorizzare un bit 0 oppure 1. La scrittura del valore 0 nella memoria Flash viene definita programmazione e corrisponde ad un un transistor Mosfet caricato negativamente. La scrittura del valore 1 viene definita cancellazione e corrisponde ad un un transistor Mosfet caricato positivamente Capacità di ritenzione dati (periodo il cui il contenuto della memoria si mantiene inalterato) A 25 C si attesta intorno ai 10 anni (se la temperatura aumenta il periodo diminuisce) Programmazione e cancellazione dei dati limitata (i transistor Mosfet perdono gradualmente la capacità di essere programmati e cancellati ) In realtà le memorie flash sono state progettate per sostenere da a cicli di scrittura/canc./riscrittura

20 Le memorie olografiche La tecnologia olografica viene utilizzata per realizzare l Holographic Versatile Disc (HVD) considerato il possibile successore del DVD e dei supporti Blu-ray Disc. L HVD ha la stessa dimensione di un CD o DVD (pur essendo leggermente più spesso) MA utilizza una tecnica di memorizzazione olografica differente rispetto ai precedenti supporti Durante la fase di scrittura vengono utilizzati in congiunzione due laser, uno verde ed uno rosso, per creare delle figure di interferenza memorizzate dal supporto. Durante la fase di lettura è sufficiente utilizzare il solo laser rosso. Le capacità di memorizzazione appaiono promettenti: attualmente sono disponibili HDV intorno al TB ma le previsioni per tagli superiori sono promettenti

21 Quadro riepilogativo delle memorie classificate in base alla tecnologia utilizzata

22 LE MEMORIE DI MASSA Lezione n. 3 parte seconda Mercoledì 8 ottobre 2014 luca.ricciotti@unimc.it A.A primo semestre biennio Luca Ricciotti PhD