Memoria externa
În memoria externa se pastreaza toate programele si datele de care poate sa aiba nevoie la un moment dat sistemul de calcul. Microcalculatoarele compatibile IBM PC folosesc ca memorii externe discurile. Discurile pot fi de mai multe tipuri:
discuri fixe sau hard - discuri (hard disk - HD)discuri flexibile (floppy disk - FD)discuri compact (CD)
Aproape orice calculator personal si server din ziua de azi contine unul sau mai multe dispozitive hard-disk. Fiecare supercalculator este conectat la chiar sute de hard-diskuri. Mai nou se gasesc chiar si Video Recordere sau camere video care folosesc hard-diskul ca mediu de stocare în locul benzii magnetice. Miliardele de hard-diskuri fac un singur lucru, însa foarte bine. Ele depoziteaza informatia digitala într-o forma relativ permanenta, astfel calculatorul are capabilitatea de a detine în memorie informatia chiar si nealimentat la o sursa de curent.
Principiile hard-disk-ului
Hard-disk-urile au fost inventate în anii 1950. La început aveau ca marime pâna la 20 inch în diametru si puteau înmagazina doar câtiva megabytes. Initial au fost numite "fixed disks" sau "Winchesters" (un nume de cod folosit pentru un produs popular IBM). Mai târziu au fost numite hard-disk-uri pentru a le deosebi de "floppy disk-uri". Hard-disk-ul are o placa tare (platan) care sustine mediul magnetic, în opozitie cu un film flexibil din material plastic, folosit la benzile magnetice sau la floppy-disk-uri.
La cel mai simplu mod posibil, hard-disk-ul nu este mult diferit de o banda magnetica. Atât hard-disk-ul cât si benzile magnetice folosesc aceleasi principii de înregistrare. Ele de asemenea au în comun beneficiul major al depozitarii magnetice - mediul magnetic poate fi cu usurinta sters si apoi rescris, în plus structura fluxului magnetic pastrându-se intacta pentru mai multi ani.
Exista trei criterii ce caracterizeaza performanta unui hard-disk:
Rata de transfer- numarul de biti pe secunda pe care un hard-disk îi poate transmite Unitatii centrale de prelucrare (UCP). Ratele obisnuite de transfer sunt între 5 si 40 de megabytes/sec.Timpul de acces - timpul considerat de la cererea unui fisier de catre CPU pâna la primirea primului bit din acel fisier. Un timp de acces obisnuit este intre 10 si 20 de milisecunde.Capacitatea - numarul de biti pe care îi poate stoca un hard-disk. În momentul actual exista hard-disk-uri ce stocheaza pâna la 1 - 1.5 TB!
Disketa (floppy disk-ul)
Disketa este principalul mediu pentru schimburile de informatii si cel mai popular sistem pentru salvarile de siguranta. Cu exceptia câtorva tipuri de calculatoare portabile, toate PC - urile sunt livrate cu cel putin o unitate de discheta ca echipament standard. Desi unitatile de discheta sunt disponibile în diferite dimensiuni si capacitati (discurile masoara de la 2,5 la 8 inci în diametru si pot stoca de la 160 Kb pana la 120 de Mb), toate functioneaza dupa aceleasi principii.
Tipuri de unitati de discheta:
8 inci (au capacitate de 1 Mb - în prezent sunt disparute)5,25 inci (capacitate de 1,3 Mb)3,5 inci (capacitate de 1,44 Mb sau 2,8 Mb - sunt cele mai folosite in ziua de astazi)LS-120 (capacitate de 120 Mb - pot citi si diskette de 3,5 inci)Zip (capacitate de 100 sau 200 de Mb - folosit pe scara larga pentru transferarea fisierelor mari)HiFD (capacitate 200 Mb un sistem de dischete brevetat, care încearca sa standardizeze capacitatea de 200 Mb pe dischetele de 3,5 inci)
Formatul
Pentru dischetele de 3,5 inci sunt folosite patru formate, dintre care trei sunt acceptate de PC-uri. Unitatea de discheta si sistemul de operare se ajusteaza automat la formatul dischetelor care se doresc citite, cu conditia ca unitatea de discheta sa poata citi formatul respective.
Capacitatea unei dischete este stabilita în timpul formatarii. Folosind optiunile comenzii DOS FORMAT sau optiunea FORMAT din meniul WINDOWS asociat unitatii de discheta, se poate selecta capacitatea dischetelor noi.
Pentru formatarea unei dischete sub Windows, se executa clic cu butonul din dreapta pe pictograma unitatii de discheta, apoi se selecteaza optiunea Format.
Compact discul
Compact discul constituie un alt suport de memorie externa cu caracteristici superioare fata de discurile flexibile. CD-ROM-ul (Compact Disc Read Only Memory) reprezinta suportul de memorie in plina ascensiune datorita facilitatilor deosebite pe care le prezinta, atât în ce priveste tehnologia avansata de fabricatie, cât si în ce priveste modul de organizare si de accesare a informatiilor. Stocarea si accesarea datelor de pe CD-ROM-uri, se realizeaza prin mijloace optice cu o viteza mult mai rapida, care reduc numarul de componente mecanice si maresc fiabilitatea suportului.
Istoria CD-ROM-urilor nu este prea îndepartata de zilele noastre. Preocuparile in acest domeniu se remarca îndeosebi dupa anul 1980, în urma unei întelegeri între renumitele companii Philips shi Sony. Pâna la aceasta data fiecare dintre cele doua companii realizase, dupa propriile conceptii si tehnologii, anumite variante de CD-ROM-uri însa abia în anul 1982, ca urmare a întelegerii stabilite, acestea au definitivat standardul actualelor CD-ROM-uri. Discurile CD-ROM si discurile CD-audio sunt asemanatoare (unii spun identice) dar în acelasi timp sunt si diferite unele fata de altele. Ele sunt identice ca suport, ca principiu de citire, si ca marime si format fizic, insa difere din punct de vedere al continutului informational si al unitatilor hard pentru înregistrare si redare. Un CD-audio, introdus insa intr-o unitate hard de CD-ROM, va putea fi citit si redat fara probleme.
Principalele caracteristici de performanta ale unitatilor de CD sunt:
capacitatea de stocare;timpul de acces;rata de transfer;viteza de lucru.
Capacitatea de stocare la un CD este de 650 MB, 700 MB, 780 MB sau 900 MB fiind cu mult mai superioara floppy-discului dar la concurenta cu HD.
Timpul de acces reprezinta, ca si la HD, durata de timp ce se consuma din momentul emiterii unei cereri de citire sau scriere si pana in momentul când începe efectiv operatia respectiva. Acest parametru se masoara in milisecunde si este mai mare ca la HD, fiind cuprins, in medie, intre 100 ms. si 400 ms. iar la cele mai moderne scade sub 100ms. Astfel în timp ce la hard disk-uri timpul de acces se situeaza sub 20 milisecunde, la CD-ROM-uri timpul de acces nu scade cu mult sub 100 milisecunde .Timpul mare de acces se explica, in primul rând, prin faptul ca la fiecare accesare CD-ul trebuie adus la o anumita viteza de rotire, în timp ce hard disk-ul are o viteza de rotatie constanta, iar in al doilea rând capul de citire, la unitatea CD, este ceva mai greu ca la hard disk, continând mai multe elemente (laserul, fotocelula, unitatea de focalizare), iar manevra acestuia cere mai mult timp. Din acest punct de vedere unitatile CD se afla in curs de perfectionare.
Rata de transfer se refera la cantitatea de informatie ce se transfera intr-o secunda si poate fi cuprinsa intre 150KB/s (la primele tipuri de unitati de CD-uri) si peste 3000 KB/s (la unitatile moderne). Rata de transfer depinde, in primul rând de timpul de acces si de viteza de lucru a unitatii CD.
Viteza de lucru reprezinta un parametru care influenteaza direct rata de transfer si timpul de acces si se stabileste in raport cu primul tip de unitate CD numit single-spid, care lucra cu un transfer de 150KB/secunda si fata de care s-au dezvoltat apoi viteze de 2x Speed, de 4x Speed, de8x Speed etc. ajungându-se in prezent pâna la 52x, pentru care ar corespunde, cel putin teoretic, unei rate de transfer de 300KB/s.
În memoria externa se pastreaza toate programele si datele de care poate sa aiba nevoie la un moment dat sistemul de calcul. Microcalculatoarele compatibile IBM PC folosesc ca memorii externe discurile. Discurile pot fi de mai multe tipuri:
discuri fixe sau hard - discuri (hard disk - HD)discuri flexibile (floppy disk - FD)discuri compact (CD)
Aproape orice calculator personal si server din ziua de azi contine unul sau mai multe dispozitive hard-disk. Fiecare supercalculator este conectat la chiar sute de hard-diskuri. Mai nou se gasesc chiar si Video Recordere sau camere video care folosesc hard-diskul ca mediu de stocare în locul benzii magnetice. Miliardele de hard-diskuri fac un singur lucru, însa foarte bine. Ele depoziteaza informatia digitala într-o forma relativ permanenta, astfel calculatorul are capabilitatea de a detine în memorie informatia chiar si nealimentat la o sursa de curent.
Principiile hard-disk-ului
Hard-disk-urile au fost inventate în anii 1950. La început aveau ca marime pâna la 20 inch în diametru si puteau înmagazina doar câtiva megabytes. Initial au fost numite "fixed disks" sau "Winchesters" (un nume de cod folosit pentru un produs popular IBM). Mai târziu au fost numite hard-disk-uri pentru a le deosebi de "floppy disk-uri". Hard-disk-ul are o placa tare (platan) care sustine mediul magnetic, în opozitie cu un film flexibil din material plastic, folosit la benzile magnetice sau la floppy-disk-uri.
La cel mai simplu mod posibil, hard-disk-ul nu este mult diferit de o banda magnetica. Atât hard-disk-ul cât si benzile magnetice folosesc aceleasi principii de înregistrare. Ele de asemenea au în comun beneficiul major al depozitarii magnetice - mediul magnetic poate fi cu usurinta sters si apoi rescris, în plus structura fluxului magnetic pastrându-se intacta pentru mai multi ani.
Exista trei criterii ce caracterizeaza performanta unui hard-disk:
Rata de transfer- numarul de biti pe secunda pe care un hard-disk îi poate transmite Unitatii centrale de prelucrare (UCP). Ratele obisnuite de transfer sunt între 5 si 40 de megabytes/sec.Timpul de acces - timpul considerat de la cererea unui fisier de catre CPU pâna la primirea primului bit din acel fisier. Un timp de acces obisnuit este intre 10 si 20 de milisecunde.Capacitatea - numarul de biti pe care îi poate stoca un hard-disk. În momentul actual exista hard-disk-uri ce stocheaza pâna la 1 - 1.5 TB!
Disketa (floppy disk-ul)
Disketa este principalul mediu pentru schimburile de informatii si cel mai popular sistem pentru salvarile de siguranta. Cu exceptia câtorva tipuri de calculatoare portabile, toate PC - urile sunt livrate cu cel putin o unitate de discheta ca echipament standard. Desi unitatile de discheta sunt disponibile în diferite dimensiuni si capacitati (discurile masoara de la 2,5 la 8 inci în diametru si pot stoca de la 160 Kb pana la 120 de Mb), toate functioneaza dupa aceleasi principii.
Tipuri de unitati de discheta:
8 inci (au capacitate de 1 Mb - în prezent sunt disparute)5,25 inci (capacitate de 1,3 Mb)3,5 inci (capacitate de 1,44 Mb sau 2,8 Mb - sunt cele mai folosite in ziua de astazi)LS-120 (capacitate de 120 Mb - pot citi si diskette de 3,5 inci)Zip (capacitate de 100 sau 200 de Mb - folosit pe scara larga pentru transferarea fisierelor mari)HiFD (capacitate 200 Mb un sistem de dischete brevetat, care încearca sa standardizeze capacitatea de 200 Mb pe dischetele de 3,5 inci)
Formatul
Pentru dischetele de 3,5 inci sunt folosite patru formate, dintre care trei sunt acceptate de PC-uri. Unitatea de discheta si sistemul de operare se ajusteaza automat la formatul dischetelor care se doresc citite, cu conditia ca unitatea de discheta sa poata citi formatul respective.
Capacitatea unei dischete este stabilita în timpul formatarii. Folosind optiunile comenzii DOS FORMAT sau optiunea FORMAT din meniul WINDOWS asociat unitatii de discheta, se poate selecta capacitatea dischetelor noi.
Pentru formatarea unei dischete sub Windows, se executa clic cu butonul din dreapta pe pictograma unitatii de discheta, apoi se selecteaza optiunea Format.
Compact discul
Compact discul constituie un alt suport de memorie externa cu caracteristici superioare fata de discurile flexibile. CD-ROM-ul (Compact Disc Read Only Memory) reprezinta suportul de memorie in plina ascensiune datorita facilitatilor deosebite pe care le prezinta, atât în ce priveste tehnologia avansata de fabricatie, cât si în ce priveste modul de organizare si de accesare a informatiilor. Stocarea si accesarea datelor de pe CD-ROM-uri, se realizeaza prin mijloace optice cu o viteza mult mai rapida, care reduc numarul de componente mecanice si maresc fiabilitatea suportului.
Istoria CD-ROM-urilor nu este prea îndepartata de zilele noastre. Preocuparile in acest domeniu se remarca îndeosebi dupa anul 1980, în urma unei întelegeri între renumitele companii Philips shi Sony. Pâna la aceasta data fiecare dintre cele doua companii realizase, dupa propriile conceptii si tehnologii, anumite variante de CD-ROM-uri însa abia în anul 1982, ca urmare a întelegerii stabilite, acestea au definitivat standardul actualelor CD-ROM-uri. Discurile CD-ROM si discurile CD-audio sunt asemanatoare (unii spun identice) dar în acelasi timp sunt si diferite unele fata de altele. Ele sunt identice ca suport, ca principiu de citire, si ca marime si format fizic, insa difere din punct de vedere al continutului informational si al unitatilor hard pentru înregistrare si redare. Un CD-audio, introdus insa intr-o unitate hard de CD-ROM, va putea fi citit si redat fara probleme.
Principalele caracteristici de performanta ale unitatilor de CD sunt:
capacitatea de stocare;timpul de acces;rata de transfer;viteza de lucru.
Capacitatea de stocare la un CD este de 650 MB, 700 MB, 780 MB sau 900 MB fiind cu mult mai superioara floppy-discului dar la concurenta cu HD.
Timpul de acces reprezinta, ca si la HD, durata de timp ce se consuma din momentul emiterii unei cereri de citire sau scriere si pana in momentul când începe efectiv operatia respectiva. Acest parametru se masoara in milisecunde si este mai mare ca la HD, fiind cuprins, in medie, intre 100 ms. si 400 ms. iar la cele mai moderne scade sub 100ms. Astfel în timp ce la hard disk-uri timpul de acces se situeaza sub 20 milisecunde, la CD-ROM-uri timpul de acces nu scade cu mult sub 100 milisecunde .Timpul mare de acces se explica, in primul rând, prin faptul ca la fiecare accesare CD-ul trebuie adus la o anumita viteza de rotire, în timp ce hard disk-ul are o viteza de rotatie constanta, iar in al doilea rând capul de citire, la unitatea CD, este ceva mai greu ca la hard disk, continând mai multe elemente (laserul, fotocelula, unitatea de focalizare), iar manevra acestuia cere mai mult timp. Din acest punct de vedere unitatile CD se afla in curs de perfectionare.
Rata de transfer se refera la cantitatea de informatie ce se transfera intr-o secunda si poate fi cuprinsa intre 150KB/s (la primele tipuri de unitati de CD-uri) si peste 3000 KB/s (la unitatile moderne). Rata de transfer depinde, in primul rând de timpul de acces si de viteza de lucru a unitatii CD.
Viteza de lucru reprezinta un parametru care influenteaza direct rata de transfer si timpul de acces si se stabileste in raport cu primul tip de unitate CD numit single-spid, care lucra cu un transfer de 150KB/secunda si fata de care s-au dezvoltat apoi viteze de 2x Speed, de 4x Speed, de8x Speed etc. ajungându-se in prezent pâna la 52x, pentru care ar corespunde, cel putin teoretic, unei rate de transfer de 300KB/s.
Principiul de funcţionare :
A memoriilor examinate constă în :
Înregistrarea informaţiei pe un strat magnetic, aflat în mişcare. Stratul magnetic este depus pe un suport neutru, acesta fiind , de regulă , o bandă de material plastic sau un disc de aluminiu. În calitate de strat magnetic se foloseşte mai fregvent oxidul de fier sau pelicule metalice subţiri de cobalt - nichel cu depunere in vid.
Capul magnetic şi funcția sa
Capul magnetic are o importanţă majoră în ceea ce priveşte memoriile externe. Înregistrarea sau citirea informaţiei se efectuează cu ajutorul unui cap magnetic.
Caracteristicile capului magnetic :
- Miez
- Tole , adică foiţe de permalloy foarte subţiri cam de 0,05 mm
- O înfăşurare
Stratul magnetic neînregistrat :
Într-un strat magnetic neînregistrat , cîmpurile magnetice ale particulelor de oxid de fier sunt orientate haotic, anulînduse reciproc. Pentru a înregistra cifra binară 0 sau 1, prin înfăşurarea capului magnetic se trece impulsul respectiv de curent. Impulsul care traversează înfăşurarea creează întrefier un cîmp magnetic intens care magnetizează stratul aflat în momentul actual sub cap . Direcţia de magnetizare, deci informația binară înscrisă, depinde de direcția curentului în înfăşurarea capului magnetic.
Un exemplu de înregistrate a informaţiei binare 101101 pe un strat magnetic aflat în mişcare:
Numărul de elemente de memorie binară pe unitatea de lungime a suportului se numeşte densitate de înregistrare a informaţiei.
În cazul înregistrărilor magnetice densitatea este dată de mărimea 1/b.
În timpul operaţiilor de citire cîmpul magnetic al particulelor de oxid de fier , trecînd prin dreptul interfierelor, introduce în înfăşurerea capului magnetic un semnal de ordinul 10 la minus 3 volţi.
În matea lor majoritate memoriile externe pe bandă magnetică reprezintă echipqmente periferice autonome care transferă informaţia spre/de la memoria internă după receptarea comenzilor corespunzătoare de la procesorul calculatorului.
Timpul necesar pentru selectarea unei informaţii din multitudinea datelor memorate pe un suport se numeşte timp de acces. Acest timp de acces al unităţii de bandă magnetică depinde de viteza benzii şi de locul amplasării informaţiei de citit: la începutul , la sfârşitul sau la mijlocul benzii. În cazul informaţiilor înregistrate la sfârşitul benzii, timpul de acces este de ordinul minutelor.
Capacitatea de memorare a unei benzi magnetice depinde de densitatea înregistrării , numărul de piste, lungimea benzii şi are valori de ordinul 10 la a 8 octeţi.
Unitatea de discuri magnetice reprezintă la etapa actuală cea mai răspîndită memorie externă a calculatoarelor numerice.
Istoria apariţiei
Primul computer care a folosit o bandă magnetică pe post de sistem de stocare a fost UNIVAC, în anul 1951. Era digitala îşi are începuutul în anul 1962, când semnalul analogic al telefonului a fost încriptat cu o valoare digitală de catre Bell Labs , utilizînd sistemul PCM (plus code modelation). In 1953 MIT instalează prima memorie magnetică de tip core în computerulWhirlwind pentru ca 3 ani mai târziu , în 1956, IBM să vîndă primul disc de memorie de tip secundar (hard disk), denumit RAMAC , acronim pentru Random Acces Method of Accounting and Control. Putea stoca 5 milioane de caractere pe 8 biţi şi avea 50 de discuri cu diametrul cu 24 inch. O întreagă unitate RAMAC cântărea peste o tonă. Hard disk-urile şi-au mărit treptat capacitatea,în 1980 ajungându-se la primul desk capabil să stocheze 2 Gb de memorie, IBM 3380, având o rată de transfer de 3Mb pe secundă şi care cîntărea 250 kg. Tendonţa a fost de micşorare a dimensiunilor şi de creştere a capacităţii de stocare şi a vitezei de transfer, în 2009 Western Digital anunţând comercializarea primului hard - disk de 2 Terabiţi.
Alături de hard-diskuri, un alt mediu de stocare s-a dezvoltat pentru a stoca sistemele de operare şi programele,este vorba de discul magnetic flexibil, floppy-disk , format dintr-un mediu magnetic subţire şi flexibil protejat de o carcasă rectangulară de plastic. Aceasta a fost inventat de către echipa lui David Noble de la IBM, fiind comercializat pentru prima data in anul 1971, avînd un diametru de 8 inch şi stocând 79.7 Kb. In 1976, Shugart Associates introduce primul FDD de 5.25 inch stocînd 89,6 Kb , pentru caa formatul să fie standardizat în 1987 cu o capacitate de 1,44 Mb.
Chestionar
Curiozităţi despre memoriile externe pe benzi şi discuri magnetice
1. Dischete (FD – floppy-disc) – suporturi de memorie magnetică. Au forma
pătratică cu latura de 3,5", carcasă din plastic, pot stoca 1,44Mb (capacitate mică), viteza de acces la informaţii este mică dar sunt portabile şi ieftine.
Pentru a putea utiliza o dischetă aceasta trebuie formatată. Operaţia de formatare
stabileşte modul de memorare a informaţiilor pe dischetă.
Citirea şi scrierea informaţiilor de pe dischete se realizează cu ajutorul unităţilor de
floppy-disc.
2. Hard-disk (HDD – disc dur) – este un dispozitiv magnetic de stocare, este
principala formă de stocare externă a informaţiilor, are o capacitate mare de stocare (de
ordinul zecilor de Gb), viteza de acces la informaţii este mare (10-15 milisecunde), viteza
de rotaţie este mare (până la 10000 rotaţii pe minut), sunt costisitoare, sunt puţin portabile.
Există şi HDD-uri portabile incluse într-o carcasă de plastic dar necesită o unitate
specială
3. Discurile optice – sunt:
- CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) – capacitate de stocare 630Mb -
1Gb;
- CD-RW (CD ReWritable) – CD reinscriptibil);
- DVD (Digital Versatile Disk) - capacitate de stocare mai mare decât a CD-urilor
4,7-17,08 Gb, viteza de acces la informaţii este mai mare decât viteza la CD.
Fiecare dintre aceste dispozitive necesită unităţi speciale pentru citire respectiv
scriere.
4. Discurile magnetico-optice – combină tehnologia discurilor magnetice cu cea
CD-ROM. Pot fi citite şi scrise, sunt portabile, au capacitate mare de stocare (200Mb),
viteza de acces la informaţii este mare.
5. Banda magnetică – este similară benzilor muzicale de casetofon. Sunt utilizate
pentru stocarea pe termen lung a informaţiilor (arhive, copii etc.).
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu