4_-_Memoria_Secundaria

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� Também chamado de memória externa.
� A memória principal sempre será pequena para o 
que deve armazenar.
� Discos magnéticos ainda continuam sendo os 
componentes mais importantes de memória 
externa.
◦ Fixos ou rígidos
◦ Usados desde computadores pessoais à mainframes
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� Um ou mais pratos de alumínio, com 
revestimento magnetizável.
◦ Inicialmente tinham 50cm de diâmetro
◦ Agora tem normalmente de 3 a 12 cm
◦ Discos de notebook tem 3 menos de 3cm de diâmetro
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� Vídeo Inside of Hard Drive – YouTube
◦ https://www.youtube.com/watch?v=9eMWG3fwiEU
� Hard Disk Drive Hard Disk Drive Hard Disk Drive Hard Disk Drive ---- 3D Visualization 3D Visualization 3D Visualization 3D Visualization 
◦ https://www.youtube.com/watch?v=Bh80aaygIXg
� Magnetism Data Storage – YouTube
◦ https://www.youtube.com/watch?v=f3BNHhfTsvk
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� A cabeça de leitura flutua acima da superficie
� Escrita
◦ Quando uma corrente positiva ou negativa passa pelo 
cabeçote, ele magnetiza a superfície logo abaixo dele , 
alinhando as partículas para a esquerda ou direita, 
dependendo da polaridade da corrente.
� Leitura
◦ Quando o cabeçote passa por uma área magnetizada, uma 
corrente positiva ou negativa é induzida nele, 
possibilitando a leitura.
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� Trilha
◦ Sequência circular de bits escritos quando o disco faz uma 
rotação completa
◦ Discos atuais tem 5.000 a 10.000 trilhas por centímetro
� Setor
◦ Cada trilha é dividida por setores de tamanho fixo
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Porção de uma trilha de disco. São ilustrados dois setores.
Preambulo: sincronização dos cabeçotes antes da leitura/escrita
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� Tempo de Busca (seek)
◦ Deslocamento do braço até a posição radial correta
� Entre 5 e 10 ms
� Consecutivas abaixo de 1ms
� Latência (atraso) Rotacional
◦ Tempo até que o setor desejado gire sobre o cabeçote
� Média de 3 a 6 ms
◦ Depende da Velocidade de Rotação do Disco (eixo)
� 5.400 rpm
� 7.200 rpm
� 10.800 rpm
� Taxa de transferência depende dos 2
◦ 10 Mb/s a 3 Gb/s
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� Integrated Drive Electronics (IDE) Eletrônica de drives 
integrados
� Possui o controlador da HD integrado nela.
� É uma das mais antigas interfaces para discos rígidos, 
marcando uma nova era na história do computador. 
� Foi a primeira interface para fazer discos rígidos acessíveis 
para todos. 
� IDE foi introduzido em 1986 computadores Compaq.
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� As primeiras placas tinham apenas uma porta IDE 
e uma FDD (do drive de disquete) 
� mais tarde passaram a ter ao menos duas 
(primária e secundária). 
◦ Cada uma delas permite a instalação de dois drives, ou seja 
que podemos instalar até quatro Discos Rígidos ou 
CD/DVD-ROMs na mesma placa. 
◦ Para diferenciar os drives instalados na mesma porta, existe 
um “jumper” para configurá-los como master (mestre) ou 
slave.
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� Serial Advanced Technology Attachment
◦ Sucessor do IDE. 
� Transferem os dados em série e não em paralelo 
como o ATA.
� Utiliza dois canais separados
◦ um para enviar e outro para receber dados,
◦ isto reduz (ou quase elimina) os problemas de 
sincronização e interferência, 
◦ permite que frequências mais altas sejam usadas nas 
transferências.
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� Os cabos possuem apenas sete fios, 
◦ sendo um par para transmissão 
◦ outro par para recepção de dados 
◦ três fios terra. 
◦ Por eles serem mais finos, permitem inclusive uma melhor 
ventilação no gabinete. 
◦ Um cabo SATA pode ter até um metro de comprimento e 
cada porta SATA suporta um único dispositivo (diferente do 
padrão master/slave do IDE).
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� Cilindros, trilhas e setores são organizados da 
mesma forma que as IDE´s
� Taxas de transferência muito maiores
� Usados normalmente em servidores
� SCSI não é apenas para disco rígido, existem CD-
Roms, scanners, unidades de fita e outros 
periféricos SCSI
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� SCSI continua a ser um padrão nos 
computadores, mas é ainda vale a pena? 
◦ Muitos centros de dados começaram a oferecer servidores 
com discos rígidos SATA no lugar do SCSI, 
◦ SATA já é mais acessível
◦ Em 2008, passou a ser muito mais rápido. 
◦ A capacidade de SCSI também é menor, e os cabos são 
maiores.
◦ SCSI está começando a se tornar uma coisa do passado
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� Unidade de Estado Sólido
◦ Mesma tecnologia dos Pen-Drives
� Não necessitam de agulhas ou discos magnéticos
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� Vídeo
◦ SSD v. HDD - YouTube#!
◦ http://www.youtube.com/watch?v=Pf_QS3mZsyU&feature=
player_embedded#!
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� Desempenho dos discos não vem acompanhando 
o desempenho das CPU´s.
� Muitas vezes, é usado um processador paralelo 
para acelerar o desempenho da CPU
� Em 1988 Patterson publicou um artigo com 6 
organizações específicas de disco que poderiam 
ser usadas para:
◦ Melhorar desempenho
◦ Aumentar confiabilidade
◦ Ambos
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� Patterson definiu RAID como:
◦ Redundant array of inexpressive disks
◦ Arranjo redundante de discos baratos
� A industria redefiniu como
◦ Redundant array of independent disks
◦ Arranjo redundante de discos independentes
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� Instalar caixa cheia de discos próxima ao 
computador (servidor)
� Substituir a placa do controlador de disco por um 
controlador RAID
� Copiar dados para o RAID
� Continuar a execução normal
� Para o sistema operacional, nada mudava.
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� Disco é dividido em tiras
◦ A sequência das tiras é feita em discos separados
◦ Taxa de transferência é multiplicada pela quantidade de 
discos
� Exemplo:
◦ Software emite comando de leitura de um bloco de 4 tiras 
consecutivas
◦ Controlador RAID divide o comando em quatro comandos 
separados
◦ Os discos vão funcionar em paralelo
� Não existe redundância e são menos confiáveis 
do que apenas um disco.
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� RAID verdadeiro◦ Duplica todos os discos
◦ 4 discos primários e 4 de backup
◦ Cada escrita é feita 2 vezes
� Desempenho não é melhor do que em um único drive
◦ A leitura pode ser feita de qualquer uma das cópias
� Desempenho até 2x melhor do que em um único drive
◦ Se um drive falhar, é só tirá-lo e colocar um outro disco
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� Existem vários outros níveis
� Objetivos sempre semelhantes
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� Inventado pela IBM para gravar informações de 
manutenção de mainframes
� Adotado como solução para distribuir software
� Características gerais iguais aos dos discos 
magnéticos
◦ Porém, os cabeçotes dos discos flexíveis encostam os 
discos, causando desgaste
� Foram usados por 20 anos.
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Estrutura de gravação de um Disco Compacto ou CD-ROM.
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Seção transversal de um disco CD-R e laser (não está em 
escala). Um CD-ROM tem uma estrutura semelhante, exceto por 
não ter a camada de corante e por ter uma camada de alumínio 
com depressões ao invés da camada refletiva.
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� Em vez dos corantes de cianina, o CD-RW usa 
uma liga de prata para a camada de gravação
◦ Esta liga tem dois estados, cristalino ou amorfo, com 
diferentes refletividades
� Laser é usado em três potências diferentes:
◦ Alta Potência
� Funde a liga fazendo-a passar para o estado amorfo (depressão)
◦ Média Potência
� Funde a liga fazendo-a passar para o estado cristalino (plano)
◦ Baixa Potência
� Leitura
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� Digital Versatile Disk
� Mesma idéia e funcionamento geral do CD
◦ Depressões menores
◦ Espiral mais apertada
◦ Laser vermelho
� Aumento de 7 vezes a capacidade
◦ 4.7 Gb
◦ 1,4 Mb/s
� Quatro Formatos:
◦ Uma Face, uma camada (4,7 GB)
◦ Uma Face, duas camadas (8,5 GB)
◦ Duas Faces, uma camada (9,4 GB)
◦ Duas Faces, duas camadas (17 GB)
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� Raio Azul
� O lazer azul tem comprimento de onda menor 
que o vermelho
◦ Foco mais preciso
◦ Depressões e planos menores
� Tamanho
◦ Uma face: 25GB
◦ Dupla Face: 50Gb
� Taxa de Dados:
◦ 4,5 MB/S
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