Dispositivos de almacenamiento secundario by faviola contreras

Dispositivos de almacenamiento secundarios

Un dispositivo de almacenamiento es todo aparato que se utilice para grabar los datos de la computadora ya sea de forma permanente o temporal. El dispositivo de almacenamiento primario es aquel que su contenido es temporal. En cambio los dispositivos de almacenamiento secundario que son en los que nos enfocaremos son aquellos que su contenido es permanente. Al igual que todo en esta vida, los dispositivos también evolucionaron, primero fueron tarjetas perforadas, salieron entre los años de 1960 y 1970, no solo se utilizaron en la informática si no también en los telares. Después salieron o se crearon las cintas magnéticas que es una banda plástica con un material magnetizado en el cual se graban datos, audio, etc. Luego llegaron los discos magnéticos, el disco como todos sabemos es un objeto redondo que gira sobre su eje y al igual que las cintas magnéticas almacenan información. Existen discos removibles y no removibles pero eso se los explicaran más a fondo un poco mas adelante. Siguieron los CD o disco compacto que a diferencia de los anteriores ya es un dispositivo de almacenamiento óptico, es decir que utilizan rayos laser tanto para leer la información contenida como para grabarle algo al mismo. Y por último o los mas actualizados o modernos hasta el momento son los dispositivos de almacenamiento masivo como las memorias USB que son hoy en día en el sistema de almacenamiento y transporte personal de datos mas utilizado.

TARJETA PERFORADA Las tarjetas perforadas son el primer dispositivo de almacenamiento tienen forma de cartulinas gruesas con unas cuantas perforaciones, estas se conectaban a la computadora para leer su contenido y esta lo hacía de forma secuencial y ya que se le había hecho las perforaciones, ya no se le podía modificar su contenido ,Una sola perforación en una columna correspondía a un número, mientras que dos perforaciones en diferentes posiciones de una misma columna correspondían a una letra. Cada columna tenía diez posiciones numeradas del “0” al “9” y dos más sin numerar situadas hacia el borde

superior de la tarjeta. Una perforación, por ejemplo, en la posición “1” de cualquier columna correspondía igualmente con el número “1”, mientras si se añadía otra perforación en la parte más alta sin numerar de la misma columna, correspondía entonces a la letra “A”, solamente se podía poner ochenta letras, números o signos por cada línea impresa de lectura, correspondientes a las 80 columnas de la tarjeta perforada.

CINTA MAGNETICA Una cinta magnética es un medio de almacenamiento de información que se graba mediante pista en una banda de plástico con un material magnetizado, la manera en que funciona es linealmente esto significaba ocupar completamente la anchura de la cinta y escribiendo o leyendo todas las pistas a la vez, solo graba una pista a la vez,después de realizar una pasada completa, la cabeza se desplaza ligeramente y hace otra pasada en la dirección contraria. Este procedimiento es repetido hasta que todas las pistas han sido leídas o escritas, existe un método llamado “helical” en el cual, solo necesita una pasada para leer o grabar en la cinta. Discos magnéticos

Algunos discos son permanentes, en el sentido de que no se pueden desconectar de los circuitos que los rodean y que sirven para comunicarse con la computadora para leer y escribir la información en el disco, y son los que han terminado llamándose discos duros .Otros discos se pueden remover del dispositivo que lee y escribe información. Estos discos son una capa delgada y flexible y se les conoce como disquetes.

Discos duros

Dentro de un disco duro hay varios platos (entre 2 y 4), que son discos (de aluminio o cristal) concéntricos y que giran todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) es un conjunto de brazos alineados verticalmente que se mueven hacia dentro o fuera según convenga, todos a la vez. En la punta de dichos brazos están las cabezas de lectura/escritura, que gracias al movimiento del cabezal pueden leer tanto zonas interiores como exteriores del disco. Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara (no es una cabeza por plato, sino una por cara). Si se mira el esquema Cilindro-Cabeza-

Sector, a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos.

Distintos tipos de conexión 

IDE: Integrated Device Electronics ("Dispositivo con electrónica integrada") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros

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SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación. A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia.

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SATA (Serial ATA): El más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE

RAID Sistema de almacenamiento que usa múltiples discos duros. Dependiendo de su configuración (a la que suele llamarse «nivel»), los beneficios de un RAID respecto a un único disco son uno o varios. Dependiendo de su configuración (a la que suele llamarse «nivel»), los beneficios de un RAID respecto a un único disco son uno o varios.

Algunos Niveles Los datos se envĂan y se almacenan en los distintos discos

Este nivel produce un "espejo" (mirror) de los datos, los mismos datos son almacenados en 2 discos

Diferencias entre el HD DVD, el HD-VMD, el Blu-Ray y el DVD Blu-ray

HD DVD

DVD

23,3/25/27 GB (capa simple) 46,6/50/54 GB (capa doble)

15 GB (capa simple) 30 GB (capa doble)

4,7 GB (capa simple) 8,5GB (capa doble)

Longitud de onda del rayo láser

405 nm

650 nm

Tasa de transferencia datos

36,0 / 54,0 Mbps

36,55 Mbps

11,1 / 10,1 Mbps

7.8 mbps

Resistencia a rayas y suciedad

Sí

Azul

Violeta

Rojo

infrarojo

1080p

480p/576p

Capacidad

Color de laser Resolución máxima de vídeo soportada

700mb

Los CD-ROMs se elaboran utilizando un láser de alto poder para formar agujeros en un disco maestro, luego se hace un molde que se usa para imprimir copias en discos plásticos. Luego se aplica en la superficie una delgada capa de aluminio, seguida de otra de plástico transparente para protección.

Los CD-ROMs se leen mediante un detector que mide la energía reflejada de la superficie al apuntar a esta un láser de bajo poder. Los agujeros, que se denominan huecos (pits), y las áreas sin laserizar entre estos, que se denominan zonas planas (lands), producen una diferente reflectividad del haz de láser, lo que hace posible distinguir entre ambos y recibir dos estados posibles: 0 y 1. Pero no se indica un 0 o un 1 con un land o un pit, sino que un pit indica el cambio de estado, osea de 0 a 1 o de a 1 a 0, y segun la cantidad de lands que haya, el estado se mantiene estable, osea mientras no se cambie de estado se mantiene una zona de lands(Ver figura 1). De esta manera, se trata de realizar la minima cantidad de huecos(pits) posibles en el disco, y así poder escribir más rápidamente. Para esto la grabadora crea unos pits y unos lands cambiando la reflectividad de la superficie del CD. Los pits son zonas donde el láser quema la superficie con mayor potencia, creando ahí una zona de baja reflectividad. Los lands, son justamente lo contrario, son zonas que mantienen su alta reflectividad inicial, justamente porque la potencia del láser se reduce. Según el lector detecte una secuencia de pits o lands, tendremos unos datos u otros. Para formar un pit es necesario quemar la superficie a unos 250º C. En ese momento, el policarbonato que tiene la superficie se expande hasta cubrir el espacio que quede libre,

siendo suficientes entre 4 y 11 mW para quemar esta superficie, claro que el área quemada en cada pit es pequeñísima. Esto es posible ya que es una superficie algo "especial". Está formada en esencia por plata, teluro, indio y antimonio. Inicialmente (el disco está sin nada, completamente vacío de datos...) esta superficie tiene una estructura policristalina o de alta reflectividad. Si el software le "dice" a la grabadora que debe simular un pit, entonces lo que hará será aumentar con el láser la temperatura de la superficie hasta los 600 o 700 °C, con lo que la superficie pasa a tener ahora una estructura no cristalina o de baja reflectividad. Cuando debe aparecer un land, entonces se baja la potencia del láser para dejar intacta la estructura policristalina. Para borrar el disco se quema la superficie a unos 200 °C durante un tiempo prolongado (de 20 a 40 minutos) haciendo retornar todo este "mejunge" a su estado cristalino inicial. En teoría deberíamos poder borrar la superficie unas 1000 veces, más o menos, aunque con el uso lo más probable es que se estropee el CD y tengas que tirarlo antes de poder usarlo tantas veces. Memoria flash Es una tecnología de almacenamiento —derivada de la memoria EEPROM— que permite la lecto-escritura de múltiples posiciones de memoria en la misma operación. Gracias a ello, la tecnología flash, siempre mediante impulsos eléctricos, permite velocidades de funcionamiento muy superiores frente a la tecnología EEPROM primigenia, que sólo permitía actuar sobre una única celda de memoria en cada operación de programación. Se trata de la tecnología empleada en los dispositivos pendrive. Teóricamente pueden retener los datos durante unos 20 años y escribirse hasta un millón de veces. Las unidades flash son inmunes a rayaduras y al polvo que afecta a las formas previas de almacenamiento portátiles como discos compactos y disquetes. Su diseño de estado sólido duradero significa que en muchos casos puede sobrevivir a abusos ocasionales (golpes, caídas, pisadas, pasadas por la lavadora o salpicaduras de líquidos). Esto lo hace ideal para el transporte de datos personales o archivos de trabajo a los que se quiere acceder en múltiples lugares. La casi omnipresencia de soporte USB en computadoras modernas significa que un dispositivo funcionará en casi todas partes. Sin embargo, Microsoft Windows 98 no soporta dispositivos USB de almacenamiento masivo genéricos, se debe instalar un driver separado para cada fabricante o en su defecto conseguir genéricos. Para Microsoft Windows 95 dichos drivers son casi inexistentes.

Componentes Componentes primarios

Las partes típicas de una memoria USB son las siguientes: 

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Un conector USB macho tipo A (1): Provee la interfaz física con la computadora. Controlador USB de almacenamiento masivo (2): Implementa el controlador USB y Componentes internos de un llavero USB típico provee la interfaz homogénea y lineal 1 Conector USB para dispositivos USB seriales orientados a 2 Dispositivo de control de almacenamiento masivo USB bloques, mientras oculta la complejidad de la orientación a 3 Puntos de Prueba bloques, eliminación de bloques y balance 4 Circuito de Memoria flash de desgaste. Este controlador posee un 5 Oscilador de cristal pequeño microprocesadorRISC y un pequeño número 6 LED de circuitos de memoria RAM y ROM. 7 Interruptor de seguridad contra escrituras Circuito de memoria Flash NAND (4): Almacena los datos. 8 Espacio disponible para un segundo circuito de memoria flash Oscilador de cristal (5): Produce la señal de reloj principal del dispositivo a 12 MHz y controla la salida de datos a través de un bucle de fase cerrado (phase-lockedloop)

Componentes adicionales

Un dispositivo típico puede incluir también:    

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Puentes y Puntos de prueba (3): Utilizados en pruebas durante la fabricación de la unidad o para la carga de código dentro del procesador. LEDs (6): Indican la transferencia de datos entre el dispositivo y la computadora. Interruptor para protección de escritura (7): Utilizado para proteger los datos de operaciones de escritura o borrado. Espacio Libre (8): Se dispone de un espacio para incluir un segundo circuito de memoria. Esto le permite a los fabricantes utilizar el mismo circuito impreso para dispositivos de distintos tamaños y responder así a las necesidades del mercado. Tapa del conector USB: Reduce el riesgo de daños y mejora la apariencia del dispositivo. Algunas unidades no presentan una tapa pero disponen de una conexión USB retráctil. Otros dispositivos poseen una tapa giratoria que no se separa nunca del dispositivo y evita el riesgo de perderla. Ayuda para el transporte: En muchos casos, la tapa contiene una abertura adecuada para una cadena o collar, sin embargo este diseño aumenta el riesgo de perder el dispositivo. Por esta razón muchos otros tiene dicha abertura en el cuerpo del dispositivo y no en la tapa, la desventaja de este diseño está en que la cadena o collar queda unida al dispositivo mientras está conectado. Muchos diseños traen la abertura en ambos lugares.