Arquitetura, Organização e Hardware de

Prof. Benito Piropo Da-Rin
Arquitetura, Organização e Hardware de Computadores - Prof. B. Piropo
 Discos
magnéticos:
Flexíveis (em desuso) e Rígidos
 Discos
óticos:
CD (Compact Disk): CD ROM; CD -/+ R; CD -/+ RW
DVD(Digital Versatile Disk): DVD ROM; DVD -/+ R;
DVD -/+ RW
 Discos
de Estado Sólido (SSD; Solid State
Disk)
 Fitas Magnéticas
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 Superfície
rígida revestida de material
magnetizável;
 Substrato dos discos rígidos:
Os primeiros: alumínio
Atualmente: vidro:
Superfície mais uniforme;
Menos defeitos na superfície;
Mais rígidos;
Mais resistentes a choques.
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“Cabeça” de leitura/gravação constituída por bobina
(eletroímã) situada na extremidade de braço móvel;
 Durante leitura ou escrita: cabeça imóvel, disco gira;
 Escrita:

Corrente no eletroímã gera pulsos magnéticos;
Pulsos magnetizam pontos na superfície do disco.

Leitura:
Campos magnéticos se movendo próximo a um eletroímã
geram pulsos de corrente elétrica;
Pulsos são “lidos” e convertidos em bits.
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
Dados armazenados em trilhas (circunferências
concêntricas);
Velocidade angular constante;
Nos discos antigos: mesmo número de bits por trilha
(densidade de dados variável);
Trilhas divididas em setores (arcos de circunferência);
 Setores armazenam mesmo número de bytes (512);
 Menor unidade possível de leitura (unidade de
transferência de dados): bloco, formado por um setor
ou conjunto de mesmo número de setores (“cluster”);

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Pontos das trilhas internas movem-se mais lentamente em
relação às cabeças que pontos das trilhas externas, por
isso as trilhas internas gravam bits mais próximos que as
externas (trilha zero: mais confiável);
Resultado:
Setores com o formato de fatias de pizza;
Desperdício de espaço.
 Pode-se usar setores de mesmo comprimento (linear),
com a mesma densidade de dados.
Resultado:
Aumenta-se muito a capacidade;
Os setores são “mapeados” em conjuntos de
setores/trilhas virtuais (circuitos de controle mais
complexos) – IDE (Integrated Drive Electronics);

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 Cada
disco tem duas faces (nos IDE: uma
delas é dedicada apenas à localização das
trilhas/setores);
 Cada face é lida/escrita por uma cabeça;
 As cabeças movimentam-se em conjunto e
quando uma delas para sobre uma trilha,
todas as demais param sobre as trilhas
correspondentes.
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 Tempo
de busca: tempo para que as
cabeças de gravação se movam até a trilha
(“cilindro”);
 Latência: tempo para que o primeiro setor
do cluster se mova até abaixo da cabeça;
 Tempo de acesso: busca + latência.
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 Concebido
para gravação de áudio digital;
 Capacidade: 650 MB;
 Material: placa metálica refletora
(alumínio) revestida de policarbonato;
 Dados armazenados na forma de
pequenas deformações;
 Leitura: reflexão de raio LASER (Light
Amplification by Stimulated Emission of
Radiation).
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 Velocidade
(linear) constante: 1,2 m/s (1x)
 Comprimento da trilha: 5.270 m.
 Portanto: tempo = 4.391 seg = 73,2 min
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 CD-R
/ CD+R:
WORM = Write Once, Read Many;
Compatíveis com drives de CD ROM;
 CD-RW
/ CD+RW:
Grava / Remove / Grava;
Compatíveis (quase sempre) com drives de CD-ROM;
 Tecnologia:
mudança de fase.
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 Concebidos
para vídeo digital...
Nome original: Digital Video Disk.
 Logo
se percebeu que poderia armazenar
também dados, em maior quantidade que
os CDs (4,7 GB)...
Digital Versatile Disk.
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


Multi-camadas (até duas faces, duas camadas por face);
Como ler duas camadas? -> Focalizando laser.
4,7 GB Camada da base / 3,8 GB camada intermediária.
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




Similar ao DVD, porém usa LASER azul (comprimento de
onda: 450-475 nm contra 620-750 do LASER vermelho);
Com isto aproxima as linhas da espiral, aumentando a
capacidade do disco (“cabe” filme de TV de alta definição);
25 GB Camada simples / 50 GB camada dupla (a tecnologia
pode alcançar capacidades de até 200 GB);
Padronizado pela Blu-ray Disc Association ;
Concorrente: HD DVD (15/30 GB camada simples/dupla);
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 Acesso
seqüencial;
 Lentas;
 Extremamente
baratas;
 Grande capacidade;
 Utilização típica: cópias de segurança.
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 Única
memória de semicondutores usada
comumente como memória secundária;
 Neste caso: emulam discos flexíveis de
alta capacidade (leitura em bloco,
simulando clusters formados por setores
de 512 bits).
 Tornaram os discos flexíveis obsoletos.
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
Tipos:
Todo feito de memória de semicondutores (“flash”):
Baixo custo, pequena durabilidade, fraco desempenho; vida útil
curta (número de escritas limitado); é como um “pen drive”.
Híbrido, memória DDR + disco magnético:
Caro, desempenho excelente; usa bateria para manter os dados
na memória DDR volátil; para evitar falhas, usa discos
magnéticos para manter cópias frequentes dos arquivos;
Híbrido, memória DDR + “flash” (“cached flash”):
Preço razoável, bom desempenho; a memória DDR funciona
como “cache” (de mesma capacidade) da memória “flash”; ao
desligar, todo o conteúdo da DDR é copiado no “flash”, ao ligar é
copiado de volta na DDR, evitando o problema da limitação do
número de escritas na memória “flash”.
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 “Disco”
SSD híbrido “cached flash”
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