Armazenamento em disco Disquetes

1. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco Disquetes Os primeiros drives de disquete utilizavam um disco de 8 polegadas e tinham uma capacidade de 80Kb , sua evolução levou ao disco de 5,25 polegadas, que foi utilizado no primeiro computador pessoal IBM, em agosto de 1981. O disco de 5,25 polegadas tinha capacidade para armazenar 360 kilobytes.

2. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco Disquetes Por volta da metade dos anos 80, os projetos aprimorados das cabeças de leitura/gravação, bem como os aprimoramentos na mídia de gravação magnética, abriram caminho para um drive de disquete de 3,5 polegadas menos flexível, com capacidade de 1,44 MB

3. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco Zip Drive Introduzido em 1994, o Zip Drive possuía o tamanho de um disquete de 3,5 polegadas, embora fosse mais robusto, e originalmente, tinha capacidade de armazenar 100 Mb. Nas versões posteriores, chegou ao limite máximo 750 Mb.

4. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco CD (CompactDisc) O CD surgiu no início dos anos 80 e, devido a sua qualidade de som, em pouco tempo conquistou o espaço antes ocupado pelo disco de vinil. O sucesso arrebatador que fez acabou por popularizar, consequentemente, o gravador de CD. Desde então, mais do que ouvir músicas, tornou-se possível gravá-las, no CD-R, ou ainda apagá-las e regravá-las novamente, no CD-RW.

5. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco CD Como todo tipo de dado pode ser armazenado nele, não tardou para que fosse um sucesso também na área de informática, já que com 12 cm de diâmetro possuía capacidade de armazenamento de até 700 Mb, o equivalente a 486 disquetes. Percebido isso, o disco compacto ganhou uma outra função: dispositivo de backup.

6. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco Funcionamento do CD O CD é constituído por um substrato plástico (policarbonato) e uma fina película metálica refletora. A camada refletora está coberta por uma laca anti UV acrílica que cria um filme protetor para os dados. Por último, uma camada suplementar pode ser acrescentada para obter uma face superior impressa.

7. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco Funcionamento do CD A cabeça de leitura é composta de um laser que emite um feixe luminoso e uma célula fotoelétrica encarregada captar o feixe refletivo. Uma lente situada perto do CD focaliza o feixe laser sobre os sulcos. Um prisma permite a luz refletida atingir a célula fotoelétrica.

8. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco DVD (Digital VersatileDisc) O DVD foi criado alguns anos depois do CD, em 1997, porém, apenas no ano 2000 passou a ser comercializado em terras brasileiras. Com capacidade de 4,7 Gb de espaço, mal chegou e já conseguiu abocanhar 80% do mercado nacional de vídeos.

9. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco Bluray O Blu-ray, que obteve o seu nome a partir da cor azul de seu raio laser, é um formato de disco óptico da nova geração de 12 cm de diâmetro (como o CD e o DVD) para vídeos de alta definição e armazenamento de dados de alta densidade. Sua capacidade varia de 25 (camada simples) a 50 (camada dupla) Gb.

10. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) O primeiro disco rígido foi construído pela IBM em 1957, e foi lançado em 14 de Setembro de 1956. Era formado por 50 discos magnéticos contendo 50000 setores, totalizando uma capacidade de 5 megabytes, incrível para a época. Este primeiro disco rígido foi chamado de 305 RAMAC (Random Access Methodof AccountingandControl) e tinha dimensões de 152,4(comprimento) x172,72(largura) x 73,66(altura) centímetros.

11. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Em 1973, novamente a IBM, começou as vendas do modelo Winchester 3340, uma unidade de disco rígido lacrada, o antecessor de todos os atuais discos rígidos que conhecemos atualmente.

12. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Ainda no início da década de 1980, os discos rígidos eram muito caros e modelos de 10 megabytes custavam quase 2.000 dólares americanos, enquanto hoje compramos modelos de 1.5 terabyte por pouco mais de 100 dólares.

13. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Dentro do disco rígido, os dados são gravados em discos magnéticos, chamados de platters. O nome "disco rígido" vem justamente do fato de os discos internos serem extremamente rígidos. Os platters são compostos de duas camadas. A primeira é chamada de substrato, e nada mais é do que um disco metálico, feito de ligas de alumínio.

14. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Para ler e gravar dados no disco, são usadas cabeças de leitura eletromagnéticas (heads) que são presas a um braço móvel (arm), o que permite seu acesso a todo o disco. O braço de leitura é uma peça triangular, também feita de ligas de alumínio, para que seja ao mesmo tempo leve e resistente. O mecanismo que movimenta o braço de leitura é chamado de atuador.

15. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Ao ler um arquivo, a controladora posiciona a cabeça de leitura sobre a trilha onde está o primeiro setor referente a ele e espera que o disco gire até o setor correto. Este tempo inicial, necessário para iniciar a leitura, é chamado de tempo de acesso, e mesmo os HDs atuais de 7.200 RPM fica em torno de 12 milésimos de segundo, o que é uma eternidade em se tratando de tempo computacional.

16. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Outro dado interessante é a maneira como as cabeças de leitura leem os dados, sem tocar na camada magnética. Se você tiver a oportunidade de ver um disco rígido aberto, verá que, com os discos parados, as cabeças de leitura são pressionadas levemente em direção ao disco, tocando-o com uma certa pressão.

17. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Apesar disso, quando os discos giram à alta rotação, forma-se uma espécie de colchão de ar, que repele a cabeça de leitura, fazendo com que ela fique sempre a alguns nanômetros de distância dos discos. É o mesmo princípio utilizado na asa de um avião; a principal diferença neste caso é que a cabeça de leitura é fixa, enquanto os discos é que se movem, mas, de qualquer forma, o efeito é o mesmo.

18. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) A distância é tão curta que mesmo ao vivo você tem a impressão de que a cabeça está raspando no disco, embora na realidade não esteja. Como a cabeça de leitura se movimenta rapidamente durante a operação do disco, é muito difícil tirar fotos.

19. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Embora usar mais discos permita construir HDs de maior capacidade, não é comum que os fabricantes utilizem mais de 4, pois a partir daí torna-se muito difícil (e caro) produzir componentes com a precisão necessária para manter todos os discos alinhados.

20. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Enquanto o HD está desligado, as cabeças de leitura ficam em uma posição de descanso. Elas só saem dessa posição quando os discos já estão girando à velocidade máxima. Para prevenir acidentes, as cabeças de leitura voltam à posição de descanso sempre que não estão sendo lidos dados, apesar dos discos continuarem girando.

21. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) A capacidade de um HD é determinada por basicamente dois fatores: a tecnologia utilizada, que determina sua densidade e o diâmetro dos discos, que determina a área útil de gravação. Este esquema mostra como funciona o processo de escrita e gravação em um HD:

22. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Estima-se que, utilizando gravação longitudinal, seria possível atingir densidades de no máximo 200 gigabits por polegada, enquanto que utilizando gravação perpendicular seja possível atingir até 10 vezes mais. Isso significa que os fabricantes ainda terão margem para produzir HDs de até 10 terabytes antes de esgotar as possibilidades oferecidas pela nova tecnologia.

23. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Para organizar o processo de gravação e leitura dos dados, a superfície dos discos é dividida em trilhas e setores. As trilhas são círculos concêntricos, que começam no final do disco e vão se tornando menores conforme se aproximam do centro. É diferente de um CD-ROM ou DVD, onde temos uma espiral contínua.

24. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Cada trilha recebe um número de endereçamento, que permite sua localização. A trilha mais interna recebe o número 0 e as seguintes recebem os números 1, 2, 3, e assim por diante. Para facilitar ainda mais o acesso aos dados, as trilhas se dividem em setores, que são pequenos trechos, onde são armazenados os dados.

25. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Já que todas as cabeças de leitura sempre estarão na mesma trilha de seus respectivos discos, deixamos de chamá-las de trilhas e passamos a usar o termo "cilindro". Um cilindro nada mais é do que o conjunto de trilhas com o mesmo número nos vários discos. Por exemplo, o cilindro 1 é formado pela trilha 1 de cada face de disco, o cilindro 2 é formado pela trilha 2 de cada face, e assim por diante.

26. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) Encontramos no micro duas interfaces IDE, chamadas de IDE primária e IDE secundária. Cada interface permite a conexão de dois dispositivos, que devem ser configurados como Master (mestre) e Slave (escravo). O mestre da IDE primária é chamado de Primary Master, ou mestre primário, enquanto o Slave da IDE secundária é chamado de SecondarySlave, ou escravo secundário. Esta configuração é necessária para que o BIOS possa acessar os dispositivos, além de também determinar a letra dos drives.

27. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) A configuração em Master ou Slave é feita através de jumpers localizados no disco rígido ou CD-ROM. A posição dos jumpers para o Status desejado é mostrada no manual do disco. Caso você não tenha o manual, não se preocupe, quase sempre você encontrará uma tabela resumida impressa na parte superior do disco:

28. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) O conceito básico por trás da IDE é que o disco rígido e o controlador deveriam ser um só. O controlador é uma pequena placa de circuito com chips que fornecem orientação de exatamente como o disco rígido armazena e acessa os dados. A maioria dos controladores possui também um pouco de memória, que age como buffer para melhorar a performance do disco rígido.

29. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) O SCSI é baseado em uma antiga interface de barramento proprietária chamada Shugart Associates System Interface (SASI. Em 1986, o Instituto Americano de Padrões Nacionais (ANSI - American National Standards Institute) aprovou o SCSI, uma versão modificada da SASI. O SCSI usa uma controladora para enviar e receber dados e energia de dispositivos SCSI, como HDs e impressoras.

30. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco HD (hard disk) O SATA ou Serial ATA, do inglês Serial Advanced Technology Attachment, foi o sucessor do IDE. Os Discos Rígidos que utilizam o padrão SATA transferem os dados em série e não em paralelo como o ATA. Como ele utiliza dois canais separados, um para enviar e outro para receber dados, isto reduz (ou quase elimina) os problemas de sincronização e interferência, permitindo que frequências mais altas sejam usadas nas transferências.

31. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Armazenamento em disco SSD (Solid-State Drive) O SSD é uma nova tecnologia de armazenamento considerada a evolução do disco rígido. Ele não possui partes móveis e é construído em torno de um circuito integrado semicondutor, o qual é responsável pelo armazenamento, diferentemente dos sistemas magnéticos (como os HDs).

32. INTRODUÇÃO AO PROCESSAMENTO DE DADOS Exercícios: Disserte sobre o disquete. Descreva o processo de leitura/gravação do CD. O que diferencia as mídias de CD e DVD? Cite os principais componentes mecânicos de um HD. Como são organizados os dados em um HD? Qual a finalidade dos jumpers encontrados em HDs? O que diferencia as interfaces IDE, SCSI e SATA? Disserte sobre as unidades de SSD.