Laboratório de Hardware

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1 Laboratório de Hardware Prof. Marcel Santos Silva O primeiro disco rígido: - IBM 350 (1956) - Com 50 discos (24 ) - Capacidade 4.36 MB 2 - Os dados são gravados em discos magnéticos, chamados de platters. - A primeira é chamada de substrato, e nada mais é do que um disco metálico. - O disco precisa ser completamente plano. - A segunda camada consiste na colocação da superfície magnética nos dois lados do disco. 3 1

2 - Para ler e gravar dados no disco, são usadas cabeças de leitura eletromagnéticas (heads) que são presas a um braço móvel (arm). - O mecanismo que movimenta o braço de leitura é chamado de actuator. - O eletroímã na base do braço permite que a placa controladora o movimente variando rapidamente a potência e a polaridade do ímã. 4 Componentes do HD: 5 Ao ler um arquivo, a controladora posiciona a cabeça de leitura sobre a trilha onde está o primeiro setor referente a ele e espera que o disco gire até o setor correto. 6 2

3 - Este tempo inicial, necessário para iniciar a leitura, é chamado de tempo de acesso, e mesmo os HDs atuais de RPM fica em torno de 12 milésimos de segundo, o que é uma eternidade em se tratando de tempo computacional. - Os HDs mais antigos utilizavam motores de rotações por minuto, enquanto que atualmente são utilizados motores de 5.400, 7.200, ou RPM. - O HD é relativamente rápido ao ler setores sequenciais, mas ao ler vários pequenos arquivos espalhados pelo HD, o desempenho pode cair assustadoramente. 7 - Enquanto o HD está desligado ou dados não estão sendo lidos, as cabeças de leitura ficam em uma posição de descanso. - Ao ser cortada a energia acidentalmente, os discos param de girar e é desfeito o colchão de ar, fazendo com que as cabeças de leitura possam vir a tocar os discos magnéticos, podendo ocasionar setores defeituosos. - Nos HDs modernos, foi criado o auto-parking para contornar esse problema. 8 - O HD utiliza memória SDRAM (também volátil) para acelerar as operações de gravação de todos os arquivos (sobretudo os pequenos). Estes são salvos inicialmente nos caches e depois transferidos para os discos magnéticos em momentos de ociosidade. - A placa controladora faz a interface com a placamãe, controla a rotação do motor e o movimento das cabeças de leitura, identifica erros (badblocks), atualiza e usa sempre que possível os dados armazenados no cache de disco. 9 3

4 Placa controladora 10 - O dispositivo de gravação é similar a um eletroímã, onde é usada eletricidade para criar o campo magnético usado para realizar a gravação. - O dispositivo de leitura, por sua vez, faz o processo oposto, quando ele passa sobre os bits gravados, capta o campo magnético emitido por eles. 11 Existem vários tipos de discos rígidos diferentes: IDE/ATA, Serial ATA, SCSI, Fibre channel, SAS, SSD. IDE/ATA (Advanced Technology Attachment), é um padrão para interligar dispositivos de armazenamento, como discos rígidos e drives de CD-ROMs, no interior de computadores pessoais. 12 4

5 IDE/ATA ATA/33 ATA/66 ATA/100 ATA/133 33MB/s 66MB/s 100MB/s 133MB/s 13 IDE/ATA Jumpers Tratam da ordem de leitura do HD no cabo PATA ou Flat Cable (40 ou 80 vias) 14 IDE/ATA Tamanhos 15 5

6 SATA SATA (Serial Advanced Technology Attachment), os cabos Serial ATA são formados por dois pares de fios (um par para transmissão e outro par para recepção). SATA/ MB/s SATA/ MB/s 16 SSD Solid State Disks (discos de estado sólido) Um SSD é um "HD" que utiliza chips de memória Flash no lugar de discos magnéticos. Possui um menor consumo energético e uma melhor taxa de leitura de dados. 17 SCSI Versão Velocidade SCSI-1 5 MB/s SCSI-2(Fast SCSI) 10 MB/s Wide Fast SCSI 20 MB/s SCSI-3 (Ultra SCSI) 20 MB/s Wide Ultra SCSI 40 MB/s Ultra2 SCSI 40 MB/s Wide Ultra2 SCSI 80 MB/s Ultra160 SCSI 160 MB/s Ultra320 SCSI 320 MB/s Ultra640 SCSI 640 MB/s 18 6

7 SAS Serial Attached SCSI - SCSI com Conexão Serial - O padrão SAS é hot swap. - Velocidade inicial 3 Gbps, 6 Gbps 19 Cap Limit Essa opção era utilizada, pois algumas BIOS bugadas da Award (fabricadas entre ) não reconheciam HDs maiores que 32 GB. 20 Drives de Disquete Tipo de disco Ano Capacidade kb kb kb 8 dual-sided MB 5¼ kb 5¼ DD kb 5¼ QD MB kb 3½" kb 3½ HD MB 3½ ED MB 21 7

8 Zip Drive Disco Removível Discos de 100MB e 250MB foram muitos utilizados. - Com capacidade equivalente a mais de 70 disquetes, possuía leitura muito superior. 22 Externo Antigamente, um HD ficava em uma gaveta interna, que era instalada numa baia de CD-ROM e permitia remover o HD depois de desligar o micro. Em seguida vieram as gavetas USB, onde o HD externo é visto pelo sistema da mesma forma que um pendrive. - Existem gavetas para HDs 3.5, 2.5 e Externo O esata (external SATA) é um padrão de conector SATA externo, que mantém a mesma velocidade de transmissão. Alcança taxas melhores que USB 2.0, mas pode cair em desuso com USB

9 Externo Pendrive - Surgiram a partir do desenvolvimento da memória Flash. Pendrives atuais chegam a capacidades de armazenamento superiores a 64 GB. 25 Referências MORIMOTO, C. E.. Hardware, O Guia Definitivo. 3ª ed. Porto Alegre: Sul Editores,