Memorie di massa o secondarie

1. Memorie di massa o secondarie Uso: registrazione permanente, salvataggio, backup, archiviazione (anche gran quantità di dati, basi di dati, da cui l’espressione “memorie di massa”)… non sono memorie di lavoro, come è invece la memoria centrale (o principale) Classificazione per tecnologia di realizzazione: magnetiche Dischi magnetici: dischi rigidi (hard) o flessibili (floppy); Nastri magnetici: a bobina, a cassetta (cartridge), DAT; ottiche: CD, DVD; magneto-ottiche: dischi MO (magneto-optical); flash: pendrive, memory card (es SD-Card), compact flash, … Si possono citare nastri e schede perforate, in completo disuso da parecchio tempo. Altre caratteristiche importanti: Tipo di accesso (casuale o sequenziale), velocità di accesso, capacità.

2. Costituito da piatti rigidi (alluminio), rivestiti da uno strato ferromagnetico (leghe nichel-cobalto, bario-ferrite), sovrapposti in pila (disk pack) e imperniati all’interno di un drive che li protegge. • Ogni piatto è suddiviso in tracce e settori; il cilindro è l’insieme delle tracce con uguale distanza dal centro (una per ogni piatto); cfr testo pagg 220-222. Hard disk: i piatti • i piatti hanno tracce concentriche eunpiccolo spazio inutilizzato di separazione tra un settore e l’altro (Intersector gap) • Cluster e blocchi sono unità fondamentali di memorizzazione • L’operazione che porta alla realizzazione di tracce e settori è detta inizializzazione o formattazione (format) • Parametri costruttivi: • tpi  tracks per inch, numero di tracce per pollice (radialmente); • bpi bit per inch, densità dei bit nei settori: il numero di bit per settore è costante, ma densità maggiore verso il centro. • Modalità di rotazione dei dischi: CAV (constant angular velocity)

3. Hard disk: il disk drive dispositivo elettromeccanico di lettura e scrittura (I/O) su disco, formato da perno, pettine di testine, motori di azionamento, circuiti di controllo (cfr testo pag 220). L’involucro metallico sigilla i dischi garantendo totale assenza di polvere, e protegge le testine (estremamente delicate) • Le testine, dotate di un alettone, “volano” su un cuscinetto d’aria sopra il disco (ordine decimi di m)

4. Note: In qualche caso i settori sono più numerosi sulle tracce più esterne I dati vengono scritti su entrambe le facce del disco. Le testine di lettura possono essere in numero doppio o uguale rispetto ai dischi: nel secondo caso le testine potranno muoversi verticalmente per leggere il disco sovrastante o sottostante Il numero di cilindri, testine, settori definiscono la geometria logica del disco; Nei dischi IDE/ATA la modalità CHS individua la posizione del dato specificando indirizzo di cilindro, testina, settore (pag 220 testo).

5. Hard disk: caratteristiche e parametri prestazionali } • Tempo di posizionamento (seek time): tempo necessario perché il braccio porta-testine raggiunga il cilindro interessato. E’ proporzionale al numero di tracce attraversate e al diametro del disco; • Tempo di latenza (latency time): tempo impiegato durante la rotazione del disco perché il settore giunga in corrispondenza della testina; proporzionale a velocità rotazione; • Tempo di trasmissione (trasmission time): tempo necessario perché il blocco transiti sotto la testina; dipende dal la velocità di rotazione, densità di registrazione, dimensione in byte dei blocchi; • Data transfer rate: velocità del flusso dati in lettura/scrittura in Mbit/s. Tempo di accesso (access time) Capacità (totale): attualmente 80÷500 GB (in commercio) Tipo di accesso: casuale e sequenziale Velocità: fortemente condizionata dalla natura meccanica dei movimenti. Tempi: • La velocità di rotazione dei dischi si misura in rpm (revolution per minute) • Ricerca e tecnologia mirano al progressivo miglioramento delle prestazioni in più aspetti: aumento del numero di dischi, della densità delle tracce e dei bit per traccia per aumentare la capacità, diminuzione del diametro dei dischi, perfezionamento dei supporti, miniaturizzazione delle testine, aumento velocità di rotazione, … • Controller, cenni all’indirizzamento, installazione (master, slave, CS), formattazione: testo pag 221225)

6. Hard disk removibili (removable hard disk) • Oggi trovano largo uso dischi rigidi removibili del tutto analoghi a quelli fissi • Citiamo Zip (100 MB) e Jaz (1GB) della Jomega (formati proprietari, non standard), che hanno avuto commercio per breve tempo alcuni anni fa, a livello di Pc, e le unità disco intercambiabili (i cosiddetti “padelloni”) , a livello di mainframe. Floppy disk • Costituiti da un unico disco in mylar rivestito di materiale magnetico e protetto da un involucro di plastica • Stesse caratteristiche strutturali degli hard disk per il supporto; • Tempi di accesso lunghissimi (500 ms); rotazione: 300 rpm (oltre un certo limite provoca surriscaldamenti) • Ne sono esistiti delle dimensioni 5¼, 3 ½ ” (più diffuso); quest’ultimo ha visto diversi formati (densità doppia, alta, estesa), ma il formato più utilizzato è quello della capacità di 1,44 MB • (si tratta della capacità commerciale, corrispondente ad una capacità reale di 1,38 MB) • Progressivamente in disuso per ovii motivi,… Nastri magnetici • Impiegati per memorizzare quantità di dati che richiedono accesso occasionale (backup) • Accesso sequenziale (molto lento), ma alta densità e bassissimo costo • Memorizzazione scritta su piste (orizzontali o diagonali). (approfondire pagg 254256)

7. Dischi ottici • Costituiti da un piatto rigido su cui viene proiettato un raggio laser e sfruttano il fenomeno della riflessione: sulla superficie del piatto i bit sono scritti in modo che il raggio venga riflesso con angolazioni diverse per i valori 0 e 1 sia differente • Informazione memorizzata su un’unica traccia a spirale, lungo la quale la densità di scrittura lineare è costante (indipendentemente dalla vicinanza al centro); in questo modo la superficie è sfruttata al massimo; • Rotazione del disco a velocità lineare costante (CLV, Constant Linear Velocity) per tenere costante la velocità di lettura dei bit; quando le testine sono vicine al centro la rotazione è più rapida. • possibilità di accesso sequenziale e non; accesso non sequenziale più lento rispetto ai sistemi con CAV e tracce concentriche, dove ho più riferimenti. • Tecnologia della metà anni 80 in evoluzione: densità di memorizzazione molto superiore a quella magnetica • maggior sicurezza: testine lontane dal disco (1 mm), campi magnetici e ossidazioni non sono altrettanto pericolosi; maggior durata.

8. Dischi ottici • CD (Compact Disk): realizzati in policarbonato, diam 120 mm. L’informazione è determinata dalla presenza o meno di una minuscola rientranza (pit) tra due aree piatte (land) : il primo disperde il raggio, il secondo lo riflette. • CD-ROM: preregistrati all’atto dello stampaggio, • CD-R (recordable) sono registrabili una volta • CD-RW (re-writable) sono riscrivibili (scrivibili più volte) • DVD (Digital Video Disk o Digital Versatile Disk): stesso diametro dei CD e stesse specifiche (-ROM, -R, -RW), ma tecnologia più recente, che permette densità di memorizzazione molto più alta (è inferiore la lunghezza di pit e land e la spaziatura fra i giri di spirale) • Nei DVD a doppio strato (dual layer), un secondo strato semi-riflettente è posto sopra lo strato completamente riflettente: il laser è in grado di leggere entrambi.

9. MEMORIE STATICHE • Le memorie di massa statiche dette comunemente “pen drive” sono banchi di memoria di tecnologia “Flash” (un particolare componente elettronico che combina la possibilità di scrittura della RAM con la permanenza dei dati allo spegnimento della ROM).Questi blocchi di memoria, acceduti attraverso il bus USB sono visti come normali dischi e costituiscono una valida sostituzione del floppy disk.Infatti combinano la rimovibilità con ottime prestazioni sia di affidabilità che di velocità e capacità.I principali parametri delle memorie statiche sono:Capacità: La capacità non sono molto grandi a causa del costo elevato delle memorie flash Valori tipici vanno 128 MB ad 1 GB. Velocità di trasferimento: è condizionata sia dalla velocità in scrittura della “Flash” che dalla velocità del bus USB che non dipende solo dal dispositivo ma anche del controller. • Comunque il valore massimo del bus USB è di 400 MB/S.