1.1.5 PERIFERICOS.
Los periféricos de almacenamiento, llamados también periféricos de memoria auxiliar, son unos dispositivos en los que se almacenan, temporal o permanente, los datos que va a manejar la CPU durante el proceso en curso, y que no es posible mantener en la memoria principal. Suponen un apoyo fundamental a la computadora para realizar su trabajo habitual. Los periféricos de almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al modo de acceso a los datos que contienen:
• Acceso secuencial.
• Acceso aleatorio.
— Acceso secuencial.
En el acceso secuencial, el elemento de lectura del dispositivo debe pasar por el espacio ocupado por la totalidad de los datos almacenados previamente al espacio ocupado físicamente por los datos almacenados que componen el conjunto de información a la que se desea acceder.
— Acceso aleatorio.
En el modo de acceso aleatorio, el elemento de lectura accede directamente a la dirección donde se encuentra almacenada físicamente la información que se desea localizar sin tener que pasar previamente por la almacenada entre el principio de la superficie de grabación y el punto donde se almacena la información buscada. Es evidente la reducción de tiempo que presenta el acceso aleatorio frente al secuencial, pero la utilización de la tecnología de acceso secuencial se debió a que la implementación de las cintas magnéticas fue muy anterior a la puesta en marcha operativa del primer periférico de acceso aleatorio. En la actualidad, las cintas magnéticas tradicionales se están relegando poco a poco a simples soportes de almacenamiento de datos históricos del sistema informático o de procesos periódicos de copias de seguridad.
2. Medios magnéticos
Disco rígido Existen dos tipos principales de discos duros:
• Fijos.
• Removibles.
1. Discos fijos.
Los discos fijos se fabrican dentro de una carcasa sellada de la que no se pueden extraer. El montaje de los componentes internos del disco se realiza en la fábrica con unas condiciones muy estrictas de limpieza y aislamiento para evitar la entrada de polvo que pudieran deteriorarlo. Por ello nunca debe abrirse la carcasa de protección de un disco duro excepto por personal técnico en las condiciones adecuadas. Los discos duros fijos más comunes utilizan tecnología Winchester.
2. Discos removibles.
Los discos removibles están montados en un contenedor, también sellado, que les permite entrar y salir de unos habitáculos especiales. Estos habitáculos están situados en la carcasa de la computadora o bien conectados a ésta por medio de un cable interfaz.
Material soporte: Están fabricados con una aleación de aluminio con un recubrimiento magnético, se están investigando materiales sintéticos compuestos para reducir el rozamiento para que haya un tiempo de acceso mas reducido
Motor de accionamiento de eje: Se encarga de imprimir la velocidad necesaria al eje con los discos, que suele ser de un 3.600 r.p.m. El motor esta alimentado por corriente directa gracias a un pequeño generador que lleva incorporado. Permitiendo, de este modo determinar la precisión de velocidad de rotación.
Cabezal de lectura-escritura: Esta compuesta de varios cabezales unidos entre sí, tanto física como eléctrica y electrónicamente. Esta unidad es mucho más frágil que la de las disqueteras, ya que las cabezas vuelan sobre la superficie del disco, es decir, se encuentra a una distancia de varias micras del disco sin llegar a tocarlo. El campo magnético que se crea entre las superficies metálicas del disco y los cabezales es lo suficientemente amplio como para poder leer o escribir sobre ellos, pero a unas velocidades mucho mayores que en los discos flexibles, ya que prácticamente no existe rozamiento alguno.
Motor de impulsos: Es un motor eléctrico de gran precisión. Su misión es mover la cabeza de lectura-escritura a través de la superficie de los discos metálicos en sentido radial para situarse en el sector y cilindro adecuado. Todo el conjunto de cabezales y discos viene envuelto en una caja sellada herméticamente, para impedir que las partículas de polvo y suciedad existentes en el ambiente se depositen sobre la cabeza de lectura-escritura, causando luego la aparición de errores tanto en la obtención de datos como en su grabación, llegando incluso a perderse toda la información contenida en él.
Circuito impreso controlador: Situado en la parte inferior del conjunto de disco duro. Contiene los dispositivos electrónicos que controlan: la velocidad de giro, la posición de la cabeza de lectura-escritura y la activación de obtención o grabación de datos. Este circuito consta, en un principio, de tres conectores: Dos planos de pistas doradas y uno blanco con cuatro patillas AMP hembra. Los primeros se utilizan para comunicarse el disco duro con su tarjeta controladora que esta unida a la CPU, mediante otro conector plano. El otro conector es el que alimenta a la unidad de disco y la une con la fuente de alimentación del ordenador. Este consta de cuatro patillas, en las que destaca la masa y los voltajes de +5 y +12 voltios. Circuito impreso controlador Todos estos componentes van protegidos por una carcasa de aleación que mantiene a todos estos alineados con toda precisión, esta carcasa es la que dota al disco duro de su peso y robustez.
3. Características
La diferencia mas clara entre un disquete y un disco duro es la gran capacidad de almacenamiento de este ultimo. Esto hace que haya que tratar de forma diferente a los discos duros de los flexibles. Los discos duros presentan un problema especial que, por otra parte, tiene solución. Al estar en el interior de la computadora no podemos combinarlo con otro de formato diferente o preparado para otro sistema operativo (normalmente se usa DOS pero hay otros SO como UNIX, OS-2 etc…). Este problema deja de tener importancia cuando se usan discos removibles, ya que su utilización es similar a la de los discos flexibles. Con los disquetes y con los removibles no hay problema de reconocimiento por parte de nuestro sistema operativo, porque si no lo reconoce por estar inicializado (formateado) con un sistema podemos introducir otro, pero el disco rígido si trabaja con un sistema operativo, en un principio, ya no puede utilizar otro. Por eso los fabricantes de hardware permiten organizar el disco rígido para que acepte varios sistemas operativos por medio de lo que se denomina partición del disco duro (dividirlo en áreas). Él formateo físico implica la creación de sectores, sus marcas de dirección (utilizadas para identificar los sectores después del formateo) y la porción de datos del sector. Él formateo lógico del disco rígido es la conversión de un disco al modelo que define el sistema operativo.
Curiosidades:
Con respecto a la lectura existe un factor bastante usado que es el “Interleaving” y consiste en lo siguiente: La cabeza lee un sector determinado, pasa los datos a un controlador y vuelve a leer otro sector que supongamos pertenece al mismo fichero. Si el tiempo entre lectura y escritura es mayor que el tiempo que tarda en girar el disco, se pueden perder datos. Para evitar esto el sistema “Interleaving” consiste en alternar los sectores que antes eran consecutivos dando tiempo al disco para procesar toda la información leída. Otro método “Él caché de disco” que consiste en almacenar los sectores mas leídos en una memoria RAM dispuesta para este fin.
4. Medios Ópticos
Los discos ópticos presentan una capa interna protegida, donde se guardan los bits mediante distintas tecnologías, siendo que en todas ellas dichos bits se leen merced a un rayo láser incidente. Este, al ser reflejado, permite detectar variaciones microscópicas de propiedades óptico-reflectivas ocurridas como consecuencia de la grabación realizada en la escritura. Un sistema óptico con lentes encamina el haz luminoso, y lo enfoca como un punto en la capa del disco que almacena los datos. Las tecnologías de grabación (escritura) a desarrollar son: • por moldeado durante la fabricación, mediante un molde de níquel (CD-ROM y DVD ROM),
• por la acción de un haz láser (CD-R y CD-RW, también llamado CD-E),
• por la acción de un haz láser en conjunción con un campo magnético (discos magneto-ópticos - MO).
Los discos ópticos tienen las siguientes características, confrontadas con los discos magnéticos: Los discos ópticos, además de ser medios removibles con capacidad para almacenar masivamente datos en pequeños espacios -por lo menos diez veces más que un disco rígido de igual tamaño- son portables y seguros en la conservación de los datos (que también permanecen si se corta la energía eléctrica). El hecho de ser portables deviene del hecho de que son removibles de la unidad. Asimismo, tienen bajo costo por byte almacenado. Los CD-ROM se copian (producen) masivamente. La mayor capacidad de los discos ópticos frente a los magnéticos se debe al carácter puntual del haz láser incidente, y a la precisión del enfoque óptico del láser. Ello permite que en una pista los bits estén más juntos (mayor densidad lineal), y que las pistas estén más próximas (más t.p.i). Los CD son más seguros en la conservación de los datos, dado que la capa que los almacena es inmune a los campos magnéticos caseros, y está protegida de la corrosión ambiental, manoseo, etc., por constituir un “sándwich” entre dos capas transparentes de policarbonato. Por otra parte, la cabeza móvil -que porta la fuente láser y la óptica asociada- por estar separada a 1 mm. de la superficie del disco, nunca puede tocarla. Por ello no produce en ella desgaste por rozamiento, ni existe riesgo de “aterrizaje”, como en el disco rígido con cabezas flotantes. Tampoco el haz láser que incide sobre la información puede afectarla, dada su baja potencia.
5. Unidad cd-grabable
Una unidad de cd-grabable (CD-R) permite almacenar la información en un disco. Este tipo de unidad es útil para respaldar un disco duro o distribuir información. Puede grabar información en cada disco solo una vez. Un disco CD-Grabable puede almacenar hasta 650 MB de datos. Una Unidad de CD-Regrabable (CD-RW) a menudo es similar a una CD-Grabable, pero le permite cambiar los datos que registra en un disco. Un disco Cd Regrabable almacena la misma cantidad de datos que un disco CD-Grabable. Velocidad La velocidad de una unidad de CD-ROM determina qué tan rápido gira un disco. Con altas velocidades la información se puede transferir de un disco a la computadora más rápidamente, lo que da como resultado un mejor desempeño. La velocidad a la cual la información se transfiere de un disco a la computadora, es llamada ritmo de transferencia de datos, y es medida en Kilobytes por segundo (K Bps?). La velocidad de la unidad de CD-ROM es muy importante, cuando se visualiza videos e información que se encuentran en juegos y enciclopedias. Las velocidades bajas darán como resultado un sonido de fondo entrecortado. La mayoría de las nuevas unidades de CD-ROM tienen una velocidad de al menos 50X. Una unidad de DVD-ROM es un dispositivo que lee la información almacenada en discos DVD-ROM o CD-ROM. DVD-ROM quiere decir disco versátil digital- de memoria de solo lectura, lo que significa que no puede cambiar la información almacenada. El disco es similar en tamaño y forma a un CD pero puede almacenar más información Un solo disco DVD puede almacenar al menos 4.7 GB, lo que equivale a más de siete discos CD-ROM. Pueden tener un solo lado o doble lado. Cada uno puede almacenar una o dos capas de datos. Hoy en día es muy usado en reemplazo de los videos casette usados para almacenar películas.
Velocidad
La velocidad de la unidad de DVD-ROM determina cuan rápido se puede transferir datos desde un disco a la computadora. Las más nuevas pueden alcanzar velocidades equivalentes a una unidad de CD-ROM 36X.
6. Cintas para “Backup”
Este tipo de sistemas se impuso debido a una gran cantidad de discos duros no removibles. El soporte físico empleado es parecido a un casete, pero en dimensiones mayores. Las unidades de lectura-escritura son del tamaño de una disquetera. Dentro de un cartucho de cinta hay una tira delgada plástica con superficie magnética, similar a la encontrada en cintas para audio y cámaras de video. Cuando inserta el cartucho en la unidad, este se mueve a través de cabezas de lectura/escritura, las cuales leen y registran datos Compresión Algunas unidades de cintas pueden comprimir o aglomerar datos, de manera que un cartucho almacene mayor cantidad. Dependiendo del tipo de datos almacenados, la compresión puede casi duplicar la cantidad de datos que el cartucho puede retener.
Tiempo de acceso
La velocidad a la cual una unidad de cinta recupera los datos almacenados en un cartucho es llamada tiempo de acceso. Cuanto más bajo sea, más rápida será la unidad. Un tiempo de acceso lento puede ser suficiente si tan solo necesita almacenar datos ocasionalmente, pero si lo hace en forma regular, es importante un tiempo de acceso rápido.
