Memorie di massa. Dischi magnetici

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1 Memorie di massa Dischi magnetici Sono costituiti da piatti rigidi (hard disk) o flessibili (Floppy disk) con ciascuna superficie ricoperta da materiale magnetizzabile Sono posti in rotazione a velocità angolare costante Una testina comandata da un motore passo-passo si muove in senso radiale al disco 2 1

2 Dischi magnetici L informazione binaria è organizzata in tracce concentriche suddivise in settori con un numero di bit fisso Es. 512 Possiamo avere più dischi rigidi solidali a formare una pila. Le tracce concentriche dei vari dischi formano il così detto cilindro 3 Dischi magnetici L informazione registrata sul disco è identificabile attraverso le coordinate: Numero di cilindro Numero della traccia in tale cilindro Numero del settore in tale traccia L operazione di organizzare le tracce e i settori nei quali inserire i dati viene detta formattazione ed è tipica dei vari sistemi operativi 4 2

3 Prestazioni dischi magnetici Tempo di posizionamento - seek time Tempo necessario perché il braccio porta-testine raggiunga il cilindro su cui si trova l informazione. Dipende dal numero di tracce attraversate, dal diametro del disco e dalla velocità del braccio porta-testine Tempo di latenza - latency time tempo impiegato perché, nella rotazione del disco, il settore cercato giunga in corrispondenza della testina di lettura. E inversamente proporzionale alla velocità di rotazione 5 Prestazioni dischi magnetici Tempo d accesso - access time la somma del tempo di posizionamento e di latenza Data transfer rate la velocità del flusso di dati in lettura e scrittura tra il disco e la memoria centrale Tra i dischi magnetici i dischi rigidi fissi, i removibile e i flessibili 6 3

4 Disco rigido fisso Detto anche hard disk è sempre presente internamente o esternamente in tutti gli elaboratori I piatti sono racchiusi in contenitori sigillati e in assenza totale di pulviscolo (sono assemblati in camere bianche) Le testine di lettura/scrittura sono dotate di un alettone che le fa volare alla distanza di poche micron dalla superficie del disco, senza venire a contatto con essa, tenute sospese da cuscinetti d aria 7 Disco rigido fisso: guasti Atterraggio delle testine Le testine diminuiscono l altezza di volo andando a rigare la superficie del piatto, ad esempio per un difetto al dispositivo di controllo o per un urto durante il funzionamento Solitamente provoca la rotture delle testine e l illeggibilità delle tracce su cui è avvenuto l atterraggio 8 4

5 Caratteristiche HD Velocità dei piatti, oggi siamo mediamente intorno a valori di 7200 rpm (revolutions per minute giri al minuto) punte da a rpm Le capacità di memorizzazione comuni sono tra i 80 e 300 Gb per unità costruttiva 9 Disco rigido fisso Tempi di latenza bassi compresi tra i 4,1ms ed i 2,1 ms per i migliori (14000 rpm) Miglioramento delle prestazioni Aumento della densità di informazione intesa come bit per pollice bpi ( bit per inch) Diminuzione della distanza di volo che oggi è di 0,1 o 0,2 micron ( il capello ha un diametro di circa 100 micron) 10 5

6 Disco flessibile o floppy disk È costituito da uno strato di mylar ricoperto di materiale ferromagnetico e racchiuso in un involucro di plastica, provvisto di una feritoia attraverso la quale le testine, solidali alla interfaccia-motore, leggono/scrivono Oggi ne esiste un sol tipo ed è quello con diametro di 3,5 e con una capacità max di 2,88 Mb Hanno tempi di accesso molto bassi nell ordine dei 500 ms e questo è dovuto principalmente alla bassa velocità di rotazione di 300 rpm 11 Disco flessibile o anche zip Nuovi supporti removibili ad alta capacità Supporti più costosi e con tecnologie diverse tipo la magnetottica, permettono di usare supporti di 3,5 (solo poco più grandi) con capacità di memoria pari a 100, 250 Mb 12 6

7 CD-ROM Compact Disk Read Only Memory o dischi ottici a sola lettura È formato da due strati di policarbonato che racchiudono un foglio centrale in alluminio riflettente. Questi dischi sono pre-registrati all atto del loro stampaggio e sono quindi read-only 13 CD-ROM L informazione è determinata dalla presenza o meno di una rientranza (pit). Se c è la luce del raggio laser viene dispersa altrimenti viene riflessa Per lo stampaggio si prevede un master con delle sporgenze in corrispondenza dei pit. Il policarbonato viene fuso su questo master, vi viene poi applicato un foglio di allumio riflettente ed un altro strato di pellicola trasparente 14 7

8 CD-R Compact Disk Recordable, dischi ottici registrabili Sono simili ai CD-ROM, sono registrabili una sola volta in quanto al posto dell alluminio è posta una foglia d oro ricoperta di una pittura traslucida. Il pit è creato con una bruciatura della pittura da parte di un raggio laser più potente 15 CD-R I dispositivi per la scrittura sono detti masterizzatori ed hanno un costo contenuto ma i supporti sono più costosi di quelli per lo stampaggio Sono convenienti per prototipi di CD- ROM, per copie singole o di piccola serie 16 8

9 CD-RW Compact Disk ReWritable, dischi ottici riscrivibili Sono cancellabili e riscrivibili, si possono usare come un comune hard disk ma con velocità di accesso molto ridotta Usano la tecnologia Phase change dove uno strato del sandwich è formato da tellurio o selenio. Il pit è generato utilizzando un raggio laser più potente di quello per la lettura, che trasforma il punto rispettivamente in una zona cristallina o amorfa con due intensità di riflessione diverse 17 DVD Digital Video Disk Hanno lo stesso diametro di un CD-ROM, ma sono tecnologicamente più moderni Sono disponibili in tre versioni DVD-ROM a sola lettura DVD-R registrabili una volta DVD-RAM riscrivibili 18 9

10 DVD Come nei CD la codifica del dato avviene per alternanza dei pit e land ma con densità maggiore dovuta alla minore grandezza del pit, alla minore spaziatura tra i giri della spirale di memorizzazione e dalla possibilità ultima di operare su due strati per faccia (uno è semitrasparente e posto su quello trasparente) 19 DVD Le diverse capacità di memorizzazione sono: Singola faccia singolo strato 4,7 Gb singola faccia doppio strato 8,5 Gb Doppia faccia singolo strato 9,4 Gb Doppia faccia doppio strato 17 Gb 20 10