Dispositivi di memorizzazione

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1 Dispositivi di memorizzazione

2 Le memorie di massa come dicevamo sono destinate a conservare grandi quantità di dati necessari al computer anche quando questo è spento. Principalmente parliamo di hard disk Un hard disk è costituito da una serie di dischi su cui è depositato del materiale magnetico. Su questo materiale una testina che crea un campo magnetico registra i bit 0 ed 1

3 Per aumentare la capacità del hard disk vi sono molti dischi montati in colonna

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6 Per permettere il recupero dei dati, queste superfici magnetiche debbono avere un organizzazione che permetta di avere dei punti di riferimento fatta di tracce, settori e cluster (gruppi di settori)

7 STRUTTURA DELLA SUPERFICIE DI UN PIATTO: A) TRACCIA B) SETTORE C) SETTORE DI UNA TRACCIA D) CLUSTER, INSIEME DI SETTORI CONTIGUI

8 Deve poi esistere una sorta di rubrica sul disco che dica quali file ci sono e in quale zona del hard disk si trovano Essa si chiama FAT File Allocation Table

9 Senza un organizzazione delle superfici l hard disk sarebbe come un deserto senza punti di riferimento che indichino la posizione

10 La preparazione di questa organizzazione è dunque indispensabile per poter memorizzare dati sul disco L operazione di preparazione prende il nome di formattazione Per la natura di questa operazione, se vi sono dati precedentemente registrati sul disco, con la formattazione si ha la loro perdita.

11 deframmentazione i file sugli hard disk spesso sono suddivisi in pezzi che sono memorizzati in vari punti dell hard disk per sfruttare tutti gli spazi vuoti presenti in esso Un hard disk utilizzato da molto tempo, in cui si sono scritti, cancellati, spostati file molte volte comincia ad essere inefficiente perché un file può essere suddiviso in frammenti anche molto distanti fra loro e aumenta il tempo necessario per recuperarli tutti

12 deframmentazione La deframmentazione è un'operazione informatica di ottimizzazione dell'archiviazione dei dati nella memoria di massa di un computer che consiste nel ridurre la frammentazione dei file presenti sulla memoria stessa ristrutturandone l'allocazione facendo in modo che ciascun file risulti memorizzato in una zona contigua dal punto di vista fisico; questo diminuisce drasticamente i tempi di accesso ai file.

13 deframmentazione

14 Unità principale Le varie unità di memorizzazione di massa sono individuate da lettere dell alfabeto. L hard disk che contiene il sistema operativo della macchina viene indicato in genere con la lettera C

15 VI SONO ANCHE HARD DISK ESTERNI COLLEGABILI AL COMPUTER MEDIANTE PORTE USB, CHE NON NECESSITANO DI ESSERE INSERITI DUNQUE NEL CASE DEL COMPUTER

16 Altre memorie di massa che possono essere utilizzate dal computer sono i dischi ottici: CD e DVD

17 COSA SIGNIFICA CD Cd sta per compact disk (disco compatto) e fu sviluppato originariamente soltanto per memorizzare musica Successivamente fu utilizzato per memorizzare dati prendendo il nome di CD-ROM ( compact disk read only memory = disco compatto memoria a sola lettura) cioè disco che si può solo leggere e che non si può scrivere Un normale cd può arrivare a immagazzinare 80 minuti di musica o 700 MB di dati

18 I CD SCRIVIBILI CD-R è la sigla che contraddistingue i compact disc masterizzabili (dall'inglese Compact Disc- Recordable). I CD-R appartengono alla famiglia di supporti di tipo WORM (Write Once Read Many), cioè di quelli che possono essere scritti (masterizzati) una sola volta in maniera permanente ed essere letti molte volte. Possono avere capacità variabile da 650 MB a 700 MB (il corrispondente di circa 80 minuti di musica). Esistono anche CD-R di capacità da 800 e 900 MiB, ma sono poco diffusi.

19 I VIDEO CD Il Digital Video Compact Disc, comunemente abbreviato in Video CD, in sigla VCD, è uno standard di videoregistrazione su compact disc. In ambito commerciale, come formato per la vendita di film o altro tipo di materiale filmato, ha avuto in passato solo una timida diffusione, non arrivando mai a rappresentare un vero e proprio concorrente per lo standard VHS. Agli inizi del primo decennio del XXI secolo è stato soppiantato completamente dal DVD-Video, sopravvivendo in ambito amatoriale come formato di memorizzazione in bassa qualità alternativo all'applicazione concorrente.

20 Un CD è in pratica un semplice pezzo di plastica policarbonata largo come detto circa 12 cm ed alto circa 1.2 millimetri. Durante la creazione di un CD, la plastica viene deformata con piccolissimi buchi (bumps) lungo una singola traccia a spirale che parte dal centro per arrivare all'esterno del disco. In pratica creando dei bumps sulla spirale non si fa altro che scrivere i singoli bits di ogni byte, 0 (superfice piatta) e 1 (bump).

21 Una volta che il pezzo di policarbonato è stato inciso con milioni di bumps, uno strato di alluminio riflettente viene stampato per coprirli e proteggerli.

22 Come detto il disco ha una singola traccia a spirale che parte dal centro e finisce all'estremità del disco.

23 la dimensione della spirale è larga circa 0.5 micron (1 micron = 1 milionesimo di metro ) i piccoli buchi o bumps incisi nella traccia hanno delle dimensioni incredibili, basti pensare infatti che hanno una larghezza di 0.5 micron, una lunghezza di 0.83 micron ed un altezza di 125 nanometri (1 nanometro = 1 miliardesimo di metro).

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25 Un CD drive è composto di 3 componenti fondamentali: Un motore che ha il compito di far girare il disco ad una velocità costante. Un laser ed una lente per leggere i bumps durante la rotazione. Un meccanismo che permetta al laser di muoversi seguendo la spirale sul disco.

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27 Il lavoro fondamentale del lettore CD resta comunque quello di puntare il laser lungo tutta la traccia a spirale. Il raggio laser passando attraverso lo strato di policarbonato, riflette lo strato di alluminio e colpisce un componente ottico che essendo sensibile ai cambiamenti di luce riesce a determinare la presenza di bumps e di zone piane che evidentemente hanno un intensità riflessa differente. Riconoscendo le sequenze di bumps è possibile ricostruire il singolo byte che era stato digitalizzato sul disco.

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29 Il cd RISCRIVIBILE non ha bumps ma uno strato finissimo di metallo posto su uno strato tinto fotosensibile. Quando il CD non è scritto, la tinta è riflettente. Quando invece viene riscaldata con una luce di una particolare intensità e fequenza, diventa opaca e non riflette più.

30 DVD Il DVD, acronimo di Digital Versatile Disk (in italiano Disco Versatile Digitale, originariamente Digital Video Disc, Disco Video Digitale) è un supporto di memorizzazione di tipo ottico. Abbiamo il DVD-Video, destinato a contenere film, in sostituzione della videocassetta; il DVD-Audio, pensato per sostituire il CD Audio grazie a una maggiore fedeltà e capacità; il DVD-ROM, destinato a sostituire il CD-ROM. orto di memorizzazione di tipo ottico.

31 DVD-RW Il DVD-RW (Digital Versatile Disc - ReWritable, dalla lingua inglese, letteralmente "disco versatile digitale riscrivibile") è un DVD riscrivibile con capacità di 4,70 GB e differisce dai DVD-R per quanto riguarda il procedimento di registrazione: Dischi DVD-RW La registrazione viene effettuata ad una data temperatura e la cancellazione ad una superiore, per permettere allo strato scrivibile di ritornare uniforme e pronto ad una nuova scrittura. Ogni DVD-RW è riscrivibile all'incirca 1000 volte, come un CD-RW, e il suo utilizzo è prevalentemente per uso domestico

32 ALTRE MEMORIE DI MASSA La PENDRIVE o CHIAVETTA USB

33 E' UN DISPOSITIVO D ARCHIVIAZIONE DATI PORTATILE CHE SI PUÒ COLLEGARE AD OGNI PORTA USB DEL COMPUTER. E molto più comoda di un CD o DVD in quanto occupa meno spazio ed è più compatta ed è più veloce e ha molta più memoria di un FLOPPY DISK ormai in disuso. Come memoria supportata va dai 512 mb e arrivano fino ad un massimo di 64 GB per il momento, ma quest ultima è difficile da trovare in commercio per i costi elevati.

34 INFORMAZIONI GENERALI Nella chiave USB i dati sono memorizzati in una memoria flash contenuta al suo interno. La capacità è limitata unicamente dalla densità delle memorie flash impiegate, con il costo per megabyte che aumenta rapidamente per alte capacità. A febbraio 2010 la chiave di maggior capacità disponibile sul mercato era il modello DataTraveler 310 da 256 Gb prodotto dalla Kingston Technology.

35 STRUTTURA INTERNA 1) connettore USB 2) chip di gestione del protocollo USB 3) pin per test industriali 4) memoria flash 5) quarzo dell'oscillatore 6) LED di funzionamento 7) interruttore per il blocco della scrittura 8) spazio per una seconda memoria flash

36 PRO E CONTRO Nello scaricamento e caricamento di dati la chiavetta USB è il supporto con il minore ingombro (sta in tasca) più veloce: supera in velocità di lettura e scrittura i CD-ROM e DVD-ROM, ma è più lento delle componenti interne del computer (memoria cache, RAM e Hard Disk). Altro vantaggio è la sua versatilità, infatti nessun sistema operativo moderno richiede l'installazione di driver per riconoscere le chiavi USB. Un aspetto negativo è il fatto che dopo un lungo periodo di utilizzo, la memoria presente nella chiavetta potrebbe perdere dati. Questo dipende dalla specifica memoria e dal suo grado di data retention. In questo caso basta formattare la chiavetta per riavere l'affidabilità originaria.

37 LA MEMORIA FLASH

38 La memoria flash è una memoria a stato solido cioè una memoria costituita da dispositivi elettronici miniaturizzati : non perde i dati se non è alimentata

39 La memoria flash, trattandosi di memoria a stato solido, non presenta alcuna parte mobile quindi è piuttosto resistente alle sollecitazioni e agli urti, inoltre è estremamente leggera e di dimensioni ridotte. La memoria flash è particolarmente indicata per la trasportabilità, proprio in virtù del fatto che non richiede alimentazione elettrica per mantenere i dati e che occupa poco spazio. È infatti molto usata nelle fotocamere digitali, nei lettori di musica portatili, nei cellulari, nei pendrive (chiavette), nei palmari, nei moderni computer portatili e in molti altri dispositivi che richiedono un'elevata portabilità e una buona capacità di memoria per il salvataggio dei dati.

40 SCHEDA DI MEMORIA ESTRAIBILE Una scheda di memoria (in inglese memory card [1] ), è un dispositivo elettronico portatile di ridotte dimensioni in grado di immagazzinare dati in forma digitale e di mantenerli in memoria anche in assenza di alimentazione elettrica. A tale scopo utilizza una memoria flash (memoria non volatile) contenuta al suo interno.

41 I DISCHI A STATO SOLIDO Un'unità a stato solido o drive a stato solido, in sigla SSD (dal corrispondente termine inglese solid-state drive), talvolta impropriamente chiamata disco a stato solido, è una tipologia di dispositivo di memoria di massa che utilizza memoria a stato solido (in particolare memoria flash) per l'archiviazione dei dati.

42 UN DISCO A STATO SOLIDO CONFRONTATO CON UN HARD DISK

43 ALTRE INFORMAZIONI Il termine "disco a stato solido" è improprio perché all'interno dell'ssd non c'è nessun disco, né di tipo magnetico né di altro tipo. L'utilizzo della parola "disco" deriva dal fatto che questa tipologia di dispositivo di memoria di massa svolge la medesima funzione del più datato disco rigido e viene quindi utilizzato in sostituzione di esso.

44 La totale assenza di parti meccaniche in movimento porta diversi vantaggi, di cui i principali sono: rumorosità assente; minore possibilità di rottura; minori consumi durante le operazioni di lettura e scrittura; tempo di accesso ridotto: si lavora nell'ordine dei decimi di millisecondo; il tempo di accesso dei dischi magnetici è circa 50 volte maggiore, attestandosi invece sui 5 millisecondi; maggiore resistenza agli urti; minore produzione di calore;

45 A fronte di una maggiore resistenza agli urti e a un minor consumo, le unità a stato solido hanno due svantaggi principali: Entrambi i problemi sembrano però destinati a risolversi in futuro. Le nuove tecnologie stanno portando memorie flash in grado di garantire durata pari o superiore a quella di un disco rigido tradizionale e attualmente i produttori dichiarano 140 anni di vita con 50 GB di riscritture al giorno su un'unità da 250 GB. Il costo di questa tecnologia inoltre sta lentamente scendendo, facendo facilmente presagire una futura sostituzione dei dischi tradizionali con unità a stato solido.

46 UNITÀ DI RETE Un computer collegato ad una rete di computer, se possiede le necessarie autorizzazioni fornite dall amministratore della rete può utilizzare hard disk e altre memorie di massa collegate ad altri computer

47 UNITÀ DI MEMORIZZAZIONE ONLINE Gli spazi online di memorizzazione stanno prendendo sempre più piede, in quanto consentono in modo semplice e immediato di gestire quantità elevate di file e documenti, indipendentemente dalla postazione di lavoro occupata. Sono spazi di hard disk appartenenti a computer detti server a cui ci si può connettere mediante Internet e che si possono sfruttare come se fossero hard disk disponibili sul nostro computer. Possono essere gratuiti o a pagamento