DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO
Dispositivos de almacenamiento2
Tipos de dispositivos de almacenamiento
Disco duro Disquetera CD-ROM DVD Dispositivos extraíbles
Dispositivos de almacenamiento3
Tipos de grabación de datos
Magnética– Disco duro– Disquetera– Dispositivos extraíbles
– Discos ZIP– Discos JAZZ– Superdisk (LS-120)
Óptica– CD-ROM– DVD
Magneto-óptica– Discos magneto-ópticos
Dispositivos de almacenamiento4
DISCO DURO (1)
Imagen cenital de un disco
Dispositivos de almacenamiento5
DISCO DURO (2)
Imagen transversal de un disco
Dispositivos de almacenamiento6
DISCO DURO (3)
Imagen transversal de un disco con las cabezas lectoras recogidas
Dispositivos de almacenamiento7
DISCO DURO (4)
Partes de un disco duro Platos Cabezas (se mueven flotando sobre el disco) =>
discos sellados al vacío Eje / Motor Impulsor Controladora
Dispositivos de almacenamiento8
DISCO DURO (5)
Parámetros físicos:– Capacidad: Tamaño del disco. Actualmente se da en Gbytes.– Tiempo de acceso: Indica la velocidad para acceder de manera
aleatoria a cualquier sector del disco.– Velocidad de Transferencia: Directamente relacionada con la
interfaz del disco. Esta velocidad es la máxima que admite la interfaz, y no quiere decir que el disco sea capaz de alcanzarla.
– En un dispositivo Ultra-2 SCSI es de 80 MBytes/seg.– En el Ultra DMA/33 (IDE) es de 33,3 MBytes/seg.
– Velocidad de Rotación: Valores típico son 5.400, 7.200 y 10.000 rpm (revoluciones por minuto)
– Caché de disco: Guarda una copia de los últimos datos a los que se ha accedido en el disco. Son normales valores entre 64 y 256 Kb, aunque existen discos con cachés de 2 y hasta 8 MB.
Dispositivos de almacenamiento9
DISCO DURO (6)
Estructura lógica de un disco:– Caras: Cada una de las dos superficies de los platos– Pistas: Circunferencias concéntricas en que está dividida
cada cara– Cilindros: Número de posiciones distintas que pueden
adoptar la cabezas. Cada cilindro engloba todas las pistas situadas a la misma distancia del centro del disco.
– Sectores: Son las zonas en que se dividen las pistas. Cada sector consta de 512 bytes.
– Unidad de asignación (“Cluster”): Es una agrupación de sectores que determinan el mínimo espacio que se asignará a cualquier dato guardado en disco.
– Por ejemplo: un cluster de 4 KB supone que tanto un fichero de 250 bytes como uno de 3 KB ocupan el mismo tamaño en disco. Interesa trabajar con un cluster de un tamaño u otro en función del tipo de información presente en el disco
Dispositivos de almacenamiento10
DISCO DURO (7)
Almacenamiento de ficheros en un disco
Dispositivos de almacenamiento11
DISCO DURO (8)
Clusters según capacidades
Volume Size FAT16 Cluster Size FAT32 Cluster Size NTFS Cluster Size
7MB – 16MB 2KB Not supported 512 bytes
17MB – 32MB 512 bytes Not supported 512 bytes
33MB – 64MB 1KB 512 bytes 512 bytes
65MB – 128MB 2KB 1KB 512 bytes
129MB – 256MB 4KB 2KB 512 bytes
257MB – 512MB 8KB 4KB 512 bytes
513MB – 1GB 16KB 4KB 1KB
1GB – 2GB 32KB 4KB 2KB
2GB – 4GB 64KB 4KB 4KB
4GB – 8GB Not supported 4KB 4KB
8GB – 16GB Not supported 8KB 4KB
16GB – 32GB Not supported 16KB 4KB
32GB – 2TB Not supported Not supported 4KB
Dispositivos de almacenamiento12
DISCO DURO (9)
Sectores de un disco
Dispositivos de almacenamiento13
DISCO DURO (10)
Pistas y sectores de un disco duro
Dispositivos de almacenamiento14
DISCO DURO (11)
Diferencia entre pista y cilindro
Dispositivos de almacenamiento15
DISCO DURO (12)
Evolución de la capacidad de los discos duros
Modelo Año Capacidad- ST-3195A: 1994 171 MB- ST-3600A: 1996 528 MB- ST-36422A: 1998 6,4 GB- ST-340810A: 2000 40 GB- ST-380021A: 2001 80 GB
Dispositivos de almacenamiento16
DISCO DURO (13)
Antigüedad: 1994 1996 1998 2000 2001
Capacidad: 171 MB 528 MB 6 GB 40 GB 60 GB
Platos: 2 4 2 1 2
Densidad de grabación: 38.400 bpi ? 210 KBpi 562 KBpi >560 KBpi
Velocidad de giro: 3.800 rpm4535 rpm 5400 rpm 5400 rpm 7200 rpm
Tiempo medio de acceso: 16 ms 10,5 ms 9,5 ms 8,9 ms 9,5 ms
Velocidad transferencia: 2 MB/s 3,5 MB/s 33MB/s 100 MB/s 100 MB/s
Dispositivos de almacenamiento17
DISCO DURO (14)
Interfaces de conexión ST506:
Primer interfaz. Velocidad inferior a 1 MB/s Usaba 3 cables: power, control y data
ESDI: Velocidad hasta 2.5 MB/s IDE (Integrated Drive Electronics):
Dos cables: power y data (40 hilos) Velocidad hasta 4 MB/s Tamaño máximo de disco: 528 MB
Dispositivos de almacenamiento18
Interfaces de conexión E-IDE (Extended-IDE):
Tamaño máximo de disco: 8.4 GB Velocidad hasta 10 MB/s Norma ATAPI: Permite conectar CD-ROM y cintas
E-IDE con nuevas normas: Modos PIO
Modos DMA
DISCO DURO (15)
Modo PIO: PIO-0 PIO-1 PIO-2 PIO-3 PIO-4Velocidad máx (MB/s): 3,3 5,2 8,3 11,1 16,6
Modo DMA: UDMA 33 UDMA 66 UDMA 100Velocidad máx (MB/s): 33 66 100
Dispositivos de almacenamiento19
DISCO DURO (16)
Evolución del interfaz E-IDE (ATA)
Specification ATA ATA-2 ATA-3 ATA-4 ATA-5 ATA-6
Max Transfer Modes PIO 1PIO 4DMA 2
PIO 4DMA 2
PIO 4DMA 2
UDMA 2
PIO 4DMA 2
UDMA 4
PIO 4DMA 2
UDMA 5
Max Transfer Rate 4 MBps 16 MBps 16 MBps 33 MBps 66 MBps 100 MBps
Max Connections 2 2 2 2 per cable 2 per cable 2 per cable
Cable Required 40-pin 40-pin 40-pin 40-pin 40-pin, 80-conductor 40-pin, 80-conductor
CRC No No No Yes Yes Yes
Introduced 1981 1994 1996 1997 1999 2000
Dispositivos de almacenamiento20
DISCO DURO (17)
Interfaces de conexión– SCSI (Small Computer
System Interface): Fast SCSI:
– Permiten conectar hasta 7 dispositivos
– Cables de datos con 50 hilos Wide SCSI:
– Permiten conectar hasta 15 dispositivos
– Cables de datos con 68 hilos
Dispositivos de almacenamiento21
DISCO DURO (18)
VersionMax. Bus
Speed (MBps)Bus Width
(Bits)
Max. Bus Length (Metres)Max. Device
SupportSingle-ended LVD HVD
SCSI-1 5 8 (Narrow) 6 - 25 8
Fast SCSI 10 8 3 - 25 8
Fast Wide SCSI 20 16 (Wide) 3 - 25 16
Ultra SCSI 20 8 1.5 - 25 8
Ultra SCSI 20 8 3 - - 4
Wide Ultra SCSI 40 16 - - 25 16
Wide Ultra SCSI 40 16 1.5 - - 8
Wide Ultra SCSI 40 16 3 - - 4
Ultra2 SCSI 40 8Not defined for
speeds beyond Ultra12 25 8
Wide Ultra2 SCSI 80 16 - 12 25 16
Ultra3 SCSI or Ultra160 SCSI 160 16 - 12Not defined for
speeds beyond Ultra216
Ultra320 SCSI 320 16 - 12 - 16
Evolución del interfaz SCSI
Dispositivos de almacenamiento22
DISCO DURO (19)
Interfaces de conexión– Serial ATA (S-ATA):
Reducción de los valores de los voltajes (500 mV pico a pico) frente a los 5v del ATA paralelo
Ampliación de la longitud máxima del cable: 1 m
Conector más pequeño Mejora la circulación de aire en
el PC Mejora en la robustez de los
datos: Uso de códigos de detección y corrección de errores más eficientes
Dispositivos de almacenamiento23
DISCO DURO (20)
Barreras en la capacidad de los discos 528 MB: la BIOS reconocía discos de cómo máximo
1024 cilindros, 255 cabezas y 63 sectores. Se solucionó temporalmente por medio del LBA (interfaz E-IDE)
8.4 GB: máximo valor direccionable desde la BIOS (24 bits de direccionamiento)
137 GB: capacidad máxima del interfaz ATA (28 bits de direccionamiento)
9.4 TB: Direccionamiento de 64 bits.
Dispositivos de almacenamiento24
DISCO DURO (21)
Capacidad de un disco
C = (nº caras) x (nº pistas/cara) x (nº sectores/pista) x (nº bytes/sector)
Ej: disco 3½: 2 caras, 80 pistas, 18 sectores, 512 B
Dispositivos de almacenamiento25
DISQUETERA (1)
Grabación magnética (los discos llevan una capa de material ferromagnético)
Tamaños (en pulgadas): 8 5¼ 3½ (1.44 MB)
Velocidad de giro: 360 r.p.m. Trabaja con elementos extraíbles
Dispositivos de almacenamiento26
DISQUETERA (2)
Partes de una disquetera: Cabezas de Lectura/Escritura:
– Localizadas a ambos lados del disquete.– No están enfrente una de otra para evitar interacciones.– Trabajan en contacto permanente con el disco
Motor: Hace girar al disco a 360 revoluciones por minuto (r.p.m.).
Motor de las cabezas: Permite que las cabezas salten de unas pistas a otras
Entorno mecánico: Un sistema que permite elevar la ventana protectora de la disquetera, así como la extracción del disco.
Circuitería
Dispositivos de almacenamiento27
DISQUETERA (3)
Pistas y sectores de un disquete
Dispositivos de almacenamiento28
CD-ROM (1)
1981: Nace el Compact Disc Audio (inventado por Sony y Philips)
1984: Nace el CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory)
Inicialmente tiene una capacidad de 650 MB: Puede almacenar hasta 74 minutos de música, con lo que la capacidad total de datos del CD es:
– 44,100 muestras/canal/segundo x 2 bytes/muestra x 2 canales x 74 minutes x 60 segundos/minuto = 783,216,000 bytes
Dispositivos de almacenamiento29
CD-ROM (2)
Los CDs están descritos según estándares La información de un estándar se escribe en
páginas de un libro con unas pastas de un determinado color.
Un estándar determinado se conoce por el color de las pastas
Todas las unidades de CD-ROM son compatibles con los libros Amarillo y Rojo
Dispositivos de almacenamiento30
CD-ROM (3)
Estándares de CD-ROM– Red Book– Yellow Book– CD-ROM XA– Green Book– Orange Book– White Book– Blue Book– Purple Book– CD-I Bridge– Photo CD
Dispositivos de almacenamiento31
CD-ROM (4)
Sistemas de archivos– ISO 9660 nivel 1:
Define nombre según la norma 8+3 del MS-DOS (8 caracteres para el nombre, un punto y 3 para la extensión, todos ellos en mayúsculas).
Caracteres permitidos: A-Z, 0-9, ".", y "_". Se requiere que los ficheros ocupen espacios contiguos El máximo número de directorios anidados es 8
– ISO 9660 nivel 2: Permite más flexibilidad en los nombres de archivo, pero no se puede usar en algunos sistemas, entre ellos el MS-DOS.
– ISO-9660 nivel 3: Permite ficheros no contiguos.
Dispositivos de almacenamiento32
CD-ROM (5)
Interior de un reproductor de CD
Dispositivos de almacenamiento33
CD-ROM (6)
Sección transversal de un CD-ROM
Dispositivos de almacenamiento34
CD-ROM (7)
Anchura y separación entre los datos
Dispositivos de almacenamiento35
CD-ROM (8)
Espiral de datos de un CD-ROM
Dispositivos de almacenamiento36
CD-ROM (9)
Operación de un CD-ROM
Dispositivos de almacenamiento37
CD-ROM (10)
Velocidad de Transferencia– Los primeros lectores de CD-ROM tenían una velocidad de
transferencia de 150 KB/s (la habitual para los CDs de audio).– Después aparecieron los CD-ROMs a 2X, 4X, 8X .... hasta los 52X
actuales.– El multiplicador indica el número de veces en que el lector supera
a la velocidad de giro de las unidades originales 1X.– En teoría, el mismo aumentodebería acompañar a la velocidad de
transferencia, pero esto sólo ocurre en elextremo del disco y no en todas las ocasiones.
– La siguiente tabla muestra las velocidades teóricas de transferencia que se deberían alcanzar con cada multiplicador:
Velocidad: 1X 2X 4X ... 16X 24X 32X ... 52XKB/s: 150 300 600 2400 3600 4800 7800
Dispositivos de almacenamiento38
CD-ROM (11)
Interfaces de conexión ATAPI (modificación del IDE que permitió conectar CD-
ROMs al interfaz IDE) SCSI
Capacidades de los CDs: 540 MB (en desuso) 650 MB (74 min) 700 MB (80 min) 800 MB (90 min) 875 MB (100 min)
Dispositivos de almacenamiento39
CD-ROM (12)
Tipos de CDs más usados:
CD-ROM CD-R CD-RW Mini media (300 MB) Digital audio media
(permite grabar música en CD-R desde una cadena Hi-Fi)
Double density media: Capacidad 1.3 GB
CD-R
CD-RW
Mini media
Dispositivos de almacenamiento40
CD-ROM (13)
Velocidad de giro del disco variable según la posición de la cabeza
Dispositivos de almacenamiento41
DVD (1)
Es la evolución del CD-ROM Posee unas prestaciones mucho mayores que las de
su antecesor. Ante la necesidad de más capacidad, se creó este
nuevo formato. Capacidad: Entre 4.7 GB y 17 GB de datos, (más
que suficiente para almacenar películas). Velocidades de transferencia desde 600KB/s. Las unidades DVD permiten leer los CD-ROM
estándar, CD-R, CD-RW, CD-I y vídeo CD.
Dispositivos de almacenamiento42
DVD (2)
Formatos: DVD Video: Sólo almacena películas en formato digital. DVD-ROM: disco DVD de datos y de solo lectura. DVD-Audio: similar al CD de audio, pero de mucha más capacidad. DVD-RAM: regrabable múltiples veces (como los CD-RW). Requiere
un grabador de DVD que soporte este formato. Sólo puede ser leído de nuevo por el grabador que grabó el disco.
DVD-R: disco grabable una sola vez (como los CD-R), a partir de entonces se comporta como un DVD-ROM.
DVD-RW: igual que el DVD-RAM, pero con un formato diferente (no compatible con el anterior).
DVD+R: Igual al DVD-R pero con diferente formato (son incompatibles).
DVD+RW: Igual al DVD-RW pero con diferente formato (son incompatibles).
Dispositivos de almacenamiento43
DVD (3)
Comparación de parámetros CD - DVDParameter DVD-R CD-R
Media Type Write-once Write-once
Wavelength (Recording) 635 - 645 nm 775 - 795 nm
Wavelength (Reading) 635 - 650 nm 770 - 830 nm
Recording Power 6-12 mw 4 - 8 mw
Numerical Aperture (Recording) 0.60 0.50
Numerical Aperture (Reading) 0.60 0.45
Reflectivity R14H> 0.6 RTOP> 0.65
Dispositivos de almacenamiento44
DVD (4)
Comparación entre la separación de los datos
CD-ROM DVD
Dispositivos de almacenamiento45
DVD (5)
Sustratos de los DVD de simple y doble capa
Dispositivos de almacenamiento46
DVD (6)
Sustratos de los DVD de simple y doble capa, según sean de una cara o de dos
Dispositivos de almacenamiento47
DVD (7)
Clasificación según la capacidad: DVD-5: una sola cara y una sola capa. Capacidad de
4’7GB. DVD-9: una sola cara con doble capa. Capacidad de
8’5GB. DVD-10: doble cara, pero una sola capa. Cpacidad de
9’4GB. DVD-18: doble cara y doble capa. Capacidad de 17GB.
Dispositivos de almacenamiento48
DVD (8)
Codificación por regionesRegion 1 USA, Canada, U.S. Territories
Region 2 Japan, Europe, South Africa, and Middle East (including Egypt)
Region 3 Southeast Asia and East Asia (including Hong Kong)
Region 4 Australia, New Zealand, Pacific Islands, Central America, Mexico, South America and the Caribbean
Region 5 Eastern Europe (former Soviet Union), Indian subcontinent, Africa, North Korea and Mongolia
Region 6 China
Region 7 Reserved
Region 8 Special international venues (airplanes, cruise ships, etc.)
Dispositivos de almacenamiento49
DVD (9)
Dispositivos de almacenamiento50
DISPOSITIVOS EXTRAÍBLES
También llamados removibles. Graban la información en soportes (discos o
cartuchos) que se pueden extraer. No tienen el auge de los CDs ni han creado
un estándar como las disqueteras, por lo que se tratan aparte.
Los hay de tipo magnético y magneto-óptico
Dispositivos de almacenamiento51
Dispositivos magnéticos extraíbles
Tienen una capa de material magnético encima de un sustrato normalmente plástico
Son memorias de tipo no volátil Tienen almacenamiento tanto de tipo
secuencial como de acceso directo
Dispositivos de almacenamiento52
Dispositivos extraíblesTipos (1)
Cintas magnéticas QIC, Travan, DAT (Digital Audio Tape) Usan casi todas el interfaz SCSI Gran capacidad de almacenamiento a mejor precio que los discos
duros Son bastante lentas, principalmente por tener un acceso de tipo
secuencial Discos ZIP
Capacidades de 100 y 250 MB Baja velocidad de transferencia (1 MB/s) Inicialmente destinadas a sustituir las disqueteras. Su fallo fue la
incompatibilidad con los distintos formatos de disquetes Las hubo de interfaz IDE y SCSI Casi ya no se utilizan
Dispositivos de almacenamiento53
Dispositivos extraíblesTipos (2)
Superdisk o LS-120 Fabricado por Panasonic e Imation Se creó para sustituir las disqueteras, ya que la unidad era capaz
de leer discos de 3½. Los discos eran casi idénticos a los disquetes Contaban con un interfaz IDE No se extendieron debido al auge de las grabadoras de CDs Es el más lento que los de los dispositivos magnéticos removibles
Discos JAZZ Capacidades de 1 y 2 GB Buena velocidad de transferencia (comparable a la de los discos
duros) Interfaz SCSI Su inconveniente es su elevado precio
Dispositivos de almacenamiento54
Dispositivos extraíblesTipos (3)
Discos magneto-ópticos– Aparecieron en el mercado en 1996– La escritura es de tipo
termomagnético: un láser modifica la temperatura de una superficie magnética transparente. Con ello se varía el índice de reflexión de la zona
– Son de elevado precio– Tienen una gran seguridad– Alta capacidad de almacenamiento
Dispositivos de almacenamiento55
NUEVAS TENDENCIAS
Tecnología Optical Super Density (OSD): Capacidades de 40 GB
Tecnología de discos fluorescentes: Capacidades de 130 GB