Subido por ANSANCHO100

discos duros

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Unidades de
almacenamiento
externo
Conceptos básicos sobre las memorias- jerarquía
de memorias

Jerarquía de memoria es una organización
piramidal de la memoria,

El objetivo sería conseguir que una memoria
trabajase a gran velocidad al menor coste
posible.

La memoria tiene 3 características básicas:

Cantidad de memoria que son capaces de
almacenar.

Velocidad de la memoria.

Coste.

A menor tiempo de acceso mayor coste.

A mayor capacidad menor coste por bit.

A mayor capacidad menor velocidad.
+ velocidad
+ coste
- capacidad
Conceptos básicos sobre las memorias –
Tipos de acceso

Los datos se almacenan en posiciones de memoria.

El tipo de acceso puede ser

Aleatorio


Tarda lo mismo en acceder a cualquier dato almacenado en memoria
Secuencial

Para acceder a un dato tiene que pasar por los datos anteriores

El tiempo de acceso no es mismo dependiendo del dato solicitado.
4
Conceptos básicos sobre las memorias –
Duración de la información

La duración de la información viene impuesta por el medio o soporte en
que se implementa la memoria y se define como el tiempo que la
información permanece almacenada sin degradarse.

Volatil



Si la información registrada desaparece si lo hace el suministro de energía.

La información se va degradando poco a poco.

Tenemos que refrescarla para que perdure en el tiempo.
Memoria RAM
No volátil

La información de los puntos de memoria permanece inalterada de forma
permanente
5

Discos magnéticos..
Conceptos básicos sobre las memorias –
Tipos de escritura

Según si podemos reescribir la información mas de una vez,
podemos clasificar las memorias como

Solo Lectura


La información se escribe una sola vez y no puede reescribirse
Lectura escritura

La información se puede escribir todas las veces que deseemos.
6
Tipos de soportes



Dispositivos magnéticos

Aplicación de campos magnéticos a ciertos materiales, cuyas partículas
reaccionan orientándose en ciertas direcciones.

Soporta operaciones de lectura / escritura.
Dispositivos ópticos

Una luz laser lee información que se almacena en los agujeros de soporte
plástico.

Muchas veces solo soportan operaciones de lectura
Dispositivos electrónicos

Basados en tipos de memoria EEPROM, contiene una matriz de celdas con un
transistor evolucionado con dos puertas en cada intersección que almacena un
bit de información.

Soporta operaciones de lectura / escritura.

Cada vez tienen más importancia
7
Discos duros.

Unidad de almacenamiento principal de
un ordenador.

Constituyen memorias de almacenamiento
masivo.

La información que contienen debe
transferirse a memoria principal para
que se pueda tratar.

Un disco duro contiene multitud de
platos apilados que giran sobre un eje.

Están aislados completamente del
exterior.
8
Partes de un disco duro - físicas

Discos o platillos apilados

Recubiertos de un material magnéticos

La superficie se divide en pistas



Cabezas

Parte capaz de leer y escribir en los platos.

Cada disco tiene dos caras, cada una tiene un
cabezal de lectura / escritura.
Eje


A mas pistas más capacidad
Actúa de soporte sobre el están montados los
discos
Impulsor de cabeza

Mecanismo que mueve todas las cabezas
radialmente.
9
Partes de un disco duro – lógicas

Divisiones imaginarias que los sistemas
operativos hacen sobre las superficies
de los discos duros.

Pistas



Anillos concéntricos invisibles
Sectores

Partes en las que se subdivide una pista

Oscila entre 15 y 63
Cluster

La longitud de la pista tomada como unidad
de proceso en cada operación de lectura /
escritura en el disco.
10
Partes de un disco duro – lógicas

Divisiones imaginarias que los
sistemas operativos hacen sobre las
superficies de los discos duros.

Pistas

Sectores

Cilindro


Conjunto de pistas a las que el S.O puede
acceder simultáneamente.

Manejando cilindros se accede a los datos
más rápido
Cluster
11
Disco duro – Características.




Tiempo de acceso

Tiempo que tarde en acceder a los datos que necesitamos

Es la suma de varias velocidades.

Es uno de los datos más importantes
Velocidad de rotación

A más velocidad mayor transferencia

7200 rpm
Tamaño del Buffer

Memoria cache incluida en la controladora interna

Cuanto más grande mejor.
Velocidad de transferencia.

Cantidad de datos que puede leer / escribir
12
Disco duro – Características.
• Tamaño físico
• 3,5 ‘’ para sobremesa
• 2,5 y 1,8 para portátiles
• Capacidad
• En GB
• Interfaz.
•
•
•
•
IDE
SCSI
SATA
SAS
13
Dispositivos de estado solido

No son discos si no dispositivos.

Muchos adoptan el formato de un disco por cuestiones de compatibilidad


Realmente no lo necesitan

Utilizan un tipo de memoria EEPROM para almacenar datos.
Al no tener partes móviles pretende eliminar

Tiempos de búsqueda

Latencias

Retrasos electromecánicos

Posibles fallos.

Pesa mucho menos

Inmune a vibraciones.

Ocupa menos
Ideal para dispositivos portátiles.
14
SSD – Diseño y Funcionamiento

SSD Construidos a partir de
memoria volátil SDRAM
 Utilizados
para
acelerar
aplicaciones que serian frenadas
por la latencia de un disco duro
mecánico
 Tienen una batería integrada.
 Sistemas
de respaldo de disco para
asegurar la persistencia de datos.
 Si
la corriente falla la batería da el
tiempo suficiente para copiar los
datos al disco duro.
15
SSD – Diseño y Funcionamiento

SSD basados en memoria flash no
volátil
 Pueden
replicar los tamaños del disco
duro
 Asegura
 Muy
la permanencia de los datos.
rápidos, al no tener partes móviles.
 Más
 No
lentos que los SSD SDRAM
es igual de rápido que una memoria RAM
 Mejora
mucho el rendimiento sobre una
unidad de disco duro convencional.
16
SSD
Ventajas
Inconvenientes

Arranque más rápido

Precios por GB mucho mas altos

Mayor rapidez de lectura

Menor capacidad

Baja latencia de lectura y
escritura.

Menor tiempo de vida útil.

Menor recuperación después de un
fallo mecánico.

Vulnerabilidad contra algunos tipos
de efectos

Lanzamiento y arranque de
aplicaciones más rápido.

Menor consumo de energía.

Sin ruido

Perdida de energía abrupta

Seguridad.

Campos magnéticos

Rendimiento determinístico

Cargas estáticas.


No produce fragmentación
Menor peso
SATA SSD

Interfaz SATA

Supone un cuello de botella para las
unidades SSD modernas.

Pierde protagonismo respecto a sus
sucesores más rápidos.

Necesitan cable de alimentación
mSATA SSD

Conector mSATA


Interfaz SATA
Cambia el formato de la conexión

El resto es igual que con la interfaz SATA

No necesitan cable de alimentación.

Ahorra espacio.
m2 SSD

Un factor de forma

Internamente puede usar
 Interfaz
SATA
 Interfaz
PCIe NVMe

No necesita alimentación

Ahorra espacio
m2 SSD
M.2 2242.
22 milímetros de ancho
42 milímetros de longitud
NVMe SSD

(Non Volatile Memory) express


Especificación para el acceso a unidades SSD.
Un estado intermedio entre los chips NAND y los DRAM
de las memorias RAM.

Son unos chips o memorias muy rápidas pero que no se borran
cuando no tienen tensión

Suelen utilizar los conectores m.2

No necesita alimentación
Pci Express Ssd

Utilizan la interfaz PCIe para conectarse con
la placa

Suelen ir a la interfaz PCIe x1 o x4

No necesita alimentación
Memorias Intel Optane.
 La tecnología de las memorias es distinta a la de las NVMe
 Bastante más rápidas.

Primera versión

Versión 900 P

Capacidad reducida

Se pueden usar como unidades de
almacenamiento al uso.

Más capacidad


16 GB

32 GB
Se usan para acelerar el funcionamiento
de los HHD.

HHD + Intel optane rendimiento igual al de un
SSD

Utilizan PCIe x2

El chipset y el micro tienen que ser
compatibles con esta tecnología.

Muchas veces no nos merece la pena apostar
por un Intel optane en vez de un SSD
convencional


Más de 125 GB

Se pueden usar como almacenamiento
primario
Más precio.


480 GB  700 €
Utilizan PCIe x4
SSD
INTERFAZ
TECNOLOGÍA
SATA
SSD
PCIe
SATA
FACTOR DE FORMA
MODO DE CONEXION
mSATA
m.2
SATA
m.2
NVMe
PCIe
Disquetes.
26
Dispositivos Ópticos

Discos hechos de plástico cuya parte
inferior es una capa de material tipo
metalico.


Se graba la información mediante laser.
Laser

Si la superficie no ha sido quemada la luz
se refleja y el sensor lo capta (1 lógico)

Si la luz incide en una perforación (0
lógico)
27
Características de las unidades ópticas



Tiempos de acceso

Tiempo que tarda una unidad en acceder a la información.

Entre 100 - 250 ms
Tamaño del Buffer

Memoria intermedia propia del dispositivo

Permite enviar datos en paquetes más grandes , logrando tasas de transferencia más elevadas.

Pueden llegar hasta los 6 MB
Compatibilidad


Formatos de discos con los que son compatibles.
Inserción

Bandeja

Caddy

Coge menos polvo

Pueden instalase en formato vertical
28
Características - Interfaces


Interfaces propias

Utilizado por los primeros CD-ROM del mercado

Obsoletas
IDE

Estándar durante muchos años

SCSI

SATA

Utilizado hoy en día
29
Características - Capacidades
Muchas veces la capacidad depende el tamaño.
30
Características – Velocidad de lectura

Velocidad a la que circulan los datos a través del bus de la interfaz

CD



Hasta 52X

La x es la velocidad base a la que se reproducen los CD de audio

X= 150 Kb/s
DVD

Hasta 24x

X es la velocidad de reproducción normal de un CD de video

X= 1385 Kb/s
Blu Ray

Hasta 12X

X= 36Mb/s
31
Características – Velocidad de grabación

Velocidad a la que circulan los datos para su grabación a través del bus de la
interfaz.

CD ROM


Hasta 48 X para la grabación

Hasta 24 x para la regrabación
DVD ROM

Hasta 24 x para la grabación

16 x para la regrabación


Depende del formato +R o –R
Blu Ray

Hasta 12 X para la grabación

Depende del formato.
32
Dispositivos ópticos – Tamaño del laser
• Dependiendo del tamaño del laser y la separación entre pistas
podremos almacenar mas o menos datos en nuestro dispositivo.
• CD
• Tamaños del laser 0,83 micras
• Separación entre pistas 1,6 micras
• DVD
• Tamaños del laser 0,4 micras
• Separación entre pistas 0,74micras
• Blu Ray
• Tamaños del laser 0,1 micras
• Separación entre pistas 0,32 micras
• El diseño estructural del blu ray cambia para poder leer con estas
tecncologias.
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Tipos y unidades de DVD

+R  Más apropiado para video

Incorpora Lossless Linking que permite parar la grabación sin que se produzcan
errores.

Graba en formato CLV (Velocidad lineal constante)


Graba en formato CAB


Búsquedas más rápidas
Optimizado para grabar datos.
-R  Más apropiado para datos.

A la hora de grabar un DVD –R es necesario un proceso de inicialización y otro de
finalización para cerrar la sesión.

Graba en formato CLV (Velocidad lineal constante)


Búsquedas más rápidas
No puede grabar discos +R
34
Blu Ray

El disco Blu Ray tiene cambios estructurales

Mientras la capa de substrato en el DVD tiene 0,6 mms



Atravesar esta capa puede difractar los haces de luz.
Blu Ray es de 0,1 mm

Evita el problema al ser menos recorrido

Permite que se puedan leer los datos.
Resistencia a rayas y suciedad

Al principio eran más propensos

Se le aplica un substrato protector


Durabis
Protección extra contra las rayas
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Pendrive

Memorias Flash USB

Formados por uno o varios chips de memoria flash

Tienen un conector USB

El coste ha ido disminuyendo y les ha hecho muy asequibles

Pueden tener múltiples formatos.

Las velocidades de transferencia dependen de la interfaz del
puerto USB

1.0  1,5 MB/s

2.0  60MB/s

3.0  300MB/s
36
Tarjetas de memoria.

Tarjetas construidas con tecnología flash.

Dos tecnologías


NOR

Tecnología Flash de alta velocidad

Permite recuperar datos pequeños (1 byte)

Acceso aleatorio – no secuencial.
NAND

Modo de acceso secuencial


Funcionan con pequeños bloques llamados paginas


Alta velocidad
Tamaño mínimo de recuperación.
Necesitaremos un lector de tarjetas compatible en el ordenador.
37
Descargar