Tema  2     HARDWARE  III   TICs  –  1º  Bachillerato    

Arquitectura  de  ordenadores   Sistemas  de  almacenamiento   •  Medios  de  almacenamiento:  Componentes  9sicos  o  materiales  en   que  se  almacenan  datos.   •  Disposi0vos  o  unidades  de  almacenamiento:  Componentes  9sicos   que  escriben  y  leen  datos  de  los  medios  de  almacenamiento.  

Arquitectura  de  ordenadores   Sistemas  de  almacenamiento   •  Medios  de  almacenamiento:  Componentes  9sicos  o  materiales  en   que  se  almacenan  datos.   •  Disposi0vos  o  unidades  de  almacenamiento:  Componentes  9sicos   que  escriben  y  leen  datos  de  los  medios  de  almacenamiento.  

Sistemas  de  almacenamiento   Tecnologías:  

En  función  de  la  tecnología  uDlizada  para   grabar  la  información:  

Magné0cos:  se  polariza  un  material  magnéDco.    

•  La  superficie  está  recubierta  de  un  material  magnéDco  (generalmente   óxido  de  hierro)  que  reacciona  a  un  campo  magnéDco.   •  Para  la  grabación,  el  cabezal  de  lectura  y  grabación  genera  un  campo   magnéDco  que  magneDza  las  parOculas  magnéDcas,  representando   así  dígitos  binarios  (bits)  de  acuerdo  a  la  polaridad  uDlizada.     •  Para  la  lectura,  el  cabezal  de  lectura  y  grabación  genera  un  campo   magnéDco,  que  cuando  entra  en  contacto  con  las  parOculas   magnéDcas  del  medio  verifica  si  esta  atrae  o  repele  al  campo   magnéDco,  sabiendo  así  si  a  qué  dígito  binario  corresponde.     •  Ej:  Disquete,  Disco  Duro,  Cinta  magnéDca  …  

Sistemas  de  almacenamiento   Tecnologías:  

En  función  de  la  tecnología  uDlizada  para   grabar  la  información:  

Óp0cos:  se  realizan  pequeñas  hendiduras  en  el  disco   mediante  un  láser.  

•  Para  la  grabación,  la  unidad  enfoca  un  rayo  láser  sobre  la  superficie   del  disco  y  realiza  en  él  hendiduras  microscópicas  representando   dígitos  binarios.     •  Para  la  lectura,  un  haz  de  rayo  láser  es  disparado  hacia  el  disco  y  si  en   este  espacio  se  encuentra  una  hendidura,  será  tomado  como  0,  en   caso  contario  como  un  1.     •  Ej:  CD-­‐ROM,  DVD…  

Sistemas  de  almacenamiento   Tecnologías:  

En  función  de  la  tecnología  uDlizada  para   grabar  la  información:  

Magné0co  –  Óp0cos:  combinan  ambas  tecnologías.  

•  Para  la  grabación,  una  porción  de  la  superficie  del  disco  es  calentada   con  un  láser  mientras  la  zona  se  encuentra  bajo  la  influencia  de  un   campo  magnéDco.  Cuando  ese  punto  alcanza  una  temperatura  críDca   se  modifica  su  estado  de  cristalización  y  la  estructura  del  material  se   torna  temporalmente  "grabable”.   •  Para  la  lectura,  el  láser  disminuye  su  potencia  y  se  posiciona  sobre  el   disco  que,  según  el  estado  magnéDco  de  cada  punto  de  la  superficie,   refleja  la  luz  de  forma  diferente,  representando  así  diferentes  dígitos   binarios.   •  Ej:  Minidisc…  

Sistemas  de  almacenamiento   Tecnologías:  

Memorias  flash:  

En  función  de  la  tecnología  uDlizada  para   grabar  la  información:  

•  Es  una  memoria  derivada  de  las  EEPROM  (Electrically  Erasable   Programmable  Read-­‐Only  Memory  à  memoria  ROM  que  puede  ser   programada,  borrada  y  reprogramada  eléctricamente)  que  permite  la   lectura  y  escritura  de  múlDples  posiciones  de  memoria  en  la  misma   operación.   •  Están  formadas  por  celdas  microscópicas  que  acumulan  electrones   con  diferentes  voltajes,  creando  así  un  mapa  de  diferentes  cargas   eléctricas  que  permite  guardar  la  información  deseada.     •  Sólo  permiten  un  número  limitado  de  escrituras  y  borrados.   •  Ej:  Memoria  flash  (pendrive),  Memory  SDck,  MicroSD…  

Sistemas  de  almacenamiento   Ejercicio  1:   •  Busca  8  ejemplos  de  los  disDntos  sistemas  de  almacenamiento   disponibles  y  clasi9calos  en  función  de  la  tecnología  que  uDlicen   para  grabar  la  información.     •  Añade  información  sobre  su  capacidad  aproximada  para  cada  uno   de  ellos.   Ej:  Disco  duro  à  DisposiDvo  magnéDco  à  puede  almacenar  hasta   varios  TB  

El  disco  duro   Estructura  9sica:   Eje  

Cabezas  de  Lectura/ Escritura   Actuador  

Discos  o  platos    

Bus   Alimentación  

El  disco  duro   Estructura  9sica:   Físicamente  está  formado  por:   •  Una  serie  de  discos  o  platos,  ubicados  unos  encima  de  otros,  que   giran  simultáneamente  a  gran  velocidad.   •  El  eje,  sobre  el  que  están  montados  y  giran  dichos  platos.   •  El  cabezal  (disposiDvo  de  lectura  y  escritura),  formado  por  un   conjunto  de  brazos  paralelos  a  los  platos,  alineados  verDcalmente   y  que  también  se  desplazan  de  forma  simultánea.     •  Las  cabezas  de  lectura/escritura  situadas  en  la  punta  de  cada   brazo  del  cabezal.  Hay  un  brazo  para  cada  plato,  y  normalmente   una  cabeza  de  lectura/escritura  para  cada  superficie  del  plato.   •  El  actuador  es  el  motor  que  mueve  el  cabezal.  

El  disco  duro   Estructura  lógica:   Sector  

Actuador  

Brazos  

Cabezas   R/W  

Pista  

Platos  

Cilindro  

El  disco  duro   Estructura  lógica:   Lógicamente,  la  estructura  es  la  siguiente:   •  La  información  se  almacena  en  las  dos  caras  de  cada  plato.     •  Cada  plato  se  organiza  en  circunferencias  concéntricas   denominadas  pistas.   •  Cada  pista  está  dividida  en  sectores.  El  tamaño  estándar  de  un   sector  es  de  512  bytes.     •  Todas  las  pistas  alineadas  verDcalmente  en  los  disDntos  platos  se   denominan  cilindros.   •  La  unidad  de  almacenamiento  mínima  es  un  conjunto  de  sectores   conDguos,  denominado  clúster.  Un  archivo  de  datos  puede  estar   formado  por  uno  o  más  clústeres  dependiendo  de  la  longitud  de   éste.  Si  un  clúster  no  queda  lleno,  no  se  podrá́  aprovechar  para   almacenar  parte  de  otro  archivo.  

Práctica  4:  El  disco  duro   Ejercicio  2:   Un  disco  duro  Dene  las  siguientes  caracterísDcas:   •  20.000  cilindros.   •  100  platos.   •  70  sectores/pista.   •  512  bytes  por  sector     a.  ¿Cuántos  cabezales  de  lectura/escritura  Dene?   b.  ¿Cuántas  pistas  Dene?   c.  ¿Cuántos  sectores  Dene  en  total?   d.  ¿Cuántos  bytes  puede  almacenar?  ¿y  KB  ?  ¿y  MB?  ¿y  GB?   e.  Si  se  ha  formateado  con  un  tamaño  de  clúster  de  1024  bytes,   cuantos  sectores  se  leen  o  escriben  cada  vez?   f.  Un  archivo  de  10300  bytes,  ¿cuántos  sectores  ocupará  en  el   disco  duro?  ¿Cuántos  clústers?  

Práctica  4:  El  disco  duro   Ejercicio  3:   •  ¿Cuál  es  la  capacidad  del  disco  duro  con  las  siguientes   capacidades  Bísicas?   •  16  cabezas   •  63  sectores/pista   •  6253  cilindros.   •  1  sector  =  512  Bytes  

El  disco  duro   CaracterísDcas:   •  Capacidad:  es  la  canDdad  de  información  que  puede  almacenar.   Se  mide  en  bytes  (o  múlDplos).   •  Velocidad  de  rotación:  es  la  velocidad  a  la  que  giran  los  platos.   •  Tiempo  de  latencia:  es  el  Dempo  que  tarda  en  situarse  el  cabezal   sobre  el  sector  en  el  que  se  va  a  leer  o  escribir.   •  Velocidad  de  transferencia:  es  la  velocidad  a  la  que  se  pueden   transferir  los  datos  entre  el  disco  y  el  ordenador.   •  Memoria  Caché:  es  una  memoria  intermedia  entre  el  disco  duro  y   el  ordenador  que  permite  almacenar  los  datos  temporalmente   para  conseguir  mayores  velocidades  del  sistema.  

Práctica  4:  El  disco  duro   Ejercicio  4:   •  Ve  a  Inicio  à  Todos  los  programas  à  Accesorios  à   Herramientas  del  sistema  àInformación  del  sistema  à   Componentes  à  Almacenamiento  à  Discos.     •  Rellena  la  siguiente  tabla  con  las  características  del  disco  duro  de   tu  ordenador:   Modelo   Capacidad   Bytes/Sector   Sectores/Pista   Pistas/Cilindro   Nº  total  de  cilindros   Nº  total  de  sectores   Nº  total  de  pistas