Sono chiamate MEMORIE DI MASSA perché posso memorizzare una "massa", ossia una quantità elevata, di dati.
Le memorie di massa o ausiliarie non fanno parte dell'elaboratore e sono considerate periferiche, perché vengono collegate e utilizzate dall'elaboratore tramite i sistemi di I/O.
Queste memorie sono in grado di conservare le informazioni e i dati in modo permanente, ed è in queste memorie che i dati elaborati vengono salvati e vengono poi reperiti successivamente per nuove elaborazioni.
Esse sono molto meno costose della MC (Memoria Centrale), sono facilmente trasportabili, ma sono più lente.
Le memorie di massa sono: hd, floppy disk, CD ROM, DVD ROM, nastri magnetici ecc.
Anche se ogni memoria di massa viene considerata come un unico dispositivo, bisogna però distinguere tra il mezzo di supporto delle informazioni, e lo strumento di lettura e scrittura delle stesse (driver).
SCHEDE PERFORATE
Queste schede sono state il primo tipo di supporto di memorizzazione delle informazioni in modo permanente che sia mai esistito.
Erano delle schede cartacee che venivano perforate tramite un macchinario.
MEMORIE AD ACCESSO DIRETTO O SEQUENZIALE
In base al tipo di accesso ai dati in esso contenute, le memorie di massa si suddividono in:
- MEMORIE AD ACCESSO DIRETTO, ossia quelle memorie in cui si può accedere direttamente ad un dato, conoscendone ovviamente la sua locazione nella memoria (cosa che avviene in modo automatico);
- MEMORIE AD ACCESSO SEQUENZIALE, sono quelle memorie nelle quali per reperire un dato posto in una data locazione, bisogna far scorrere tutti i dati precedenti.
MEMORIE MAGNETICHE e MEMORIE OTTICHE
In base al tipo di supporto di memorizzazione, tali memorie si dividono in:
- MEMORIE MAGNETICHE, sono dispositivi costituiti da un supporto piano ricoperto di materiale ferromagnetico, che viene magnetizzato per memorizzare le informazioni.
La registrazione avviene mediante una testina che si occupa della scrittura e della lettura dei dati, detta testina di lettura/scrittura (ma possono anche essere separate).
Tutte le memorie di massa magnetiche hanno in comune:
- velocità di movimento (in inc/s);
- densità di memorizzazione (in bit/inc);
- velocità di trasferimento (in bit/s).
- MEMORIE OTTICHE, sfruttano la tecnologia ottica che utilizza le proprietà della luce del laser di riflettersi in modo differente attraverso i materiali per poter individuare sempre i due stati (0 o 1).
Il CD è formato da plastica policarbonata ed è largo circa 12 cm e alto circa 1,2 millimetri.
Su di esso è incisa una lunga traccia a spirale che parte dal centro e arriva fino all'esterno.
MEMORIE MAGNETICHE SEQUENZIALI
Nastro magnetico
Si tratta di un nastro magnetizzabile in cui vengono memorizzate sequenze di byte.
La modalità di memorizzazione dei dati avviene memorizzando blocchi di 8 bit verticali, costituenti un byte ciascuno. Questi byte vengono raggruppati in record divisi tra loro da parti di nastro vuote, dette gap.
La lettura e scrittura dei dati avviene tramite una testina posta vicino al nastro. In fase di scrittura magnetizza la porzione di nastro che scorre al di sotto, mentre in fase di lettura decifra la magnetizzazione avvenuta in precedenza. Si possono trovare anche due testine, una di scrittura e una di lettura.
La macchina in cui viene utilizzato il nastro magnetico è costituita da parti meccaniche ed elettroniche. E' composta dalla testina, due bobine che contengono il nastro (una di partenza carica del nastro e l'altra che raccoglie il nastro letto o scritto). Inoltre ci sono delle pulegge che tengono in tensione il nastro.
La capacità di memorizzazione dipende dalla lunghezza del nastro e dalla sua densità di memorizzazione.
Questi nastri magnetici in bobine sono quelli utilizzati dai computer MAINFRAME. Questi computer vengono utilizzati principalmente da grandi aziende e organizzazioni governative per analisi di grandi quantità di dati. Questa tipologia di macchine è infatti utilizzata nell'analisi dei dati demografici dei censimenti, delle transazioni finanziarie, nei sistemi di stampa delle banconote e molto altro ancora.
Il nastro magnetico veniva usato per fare il BACKUP (salvataggio dei dati su una memoria di massa) da HD.
Il RESTORE (recupero dei dati salvati) è l'operazione inversa del backup, e in questo caso si prendevano i dati dal nastro per ricopiarli su HD.
Nastro in cassetta
Si tratta di dispositivi formati da una custodia contenente le due bobine e il nastro magnetico. Contengono una quantità limitata di dati (circa un centinaio di MB) ma sono facilmente trasportabili e i lettori sono molto semplici.
MEMORIE MAGNETICHE AD ACCESSO DIRETTO
I Dischi Magnetici
Sono costituiti da un supporto costituito da un piatto, le cui due facce sono ricoperte da una sostanza magnetizzabile.
La faccia superiore è detta faccia alta, quella inferiore si chiama faccia bassa.
L'unità di memorizzazione è composta da un dispositivo (drive) dotato di testine, all'interno del quale il disco ruota velocemente attorno ad un asse.
Le facce del disco sono suddivise in piccolissimi anelli concentrici, chiamati tracce, ognuna di esse è divisa in settori di lunghezza fissa. I settori sono divisi tra loro da gap (vuoti).
I cluster sono raggruppamenti di settori.
I settori diventano più piccoli procedendo verso il centro del disco. Tuttavia, dato che ogni settore contiene la stessa quantità di informazioni, procedendo verso il centro del disco i dati vengono sempre più compressi.
Il disco viene letto tramite una testina mobile che si sposta da una traccia all'altra ad una distanza di circa 1 micron dalla superficie del disco, mentre il disco ruota ad una velocità costante. La velocità di accesso ad un dato dipende dal punto in cui si trova la testina rispetto al blocco da leggere.
I dischi per essere utilizzati devono essere formattati, ossia divisi in tracce e settori. Tramite questa operazione viene assegnato un indirizzo alle varie parti del disco, per permettere le operazioni di lettura e scrittura.
I dischi si classificano in:
- fissi (hard disk);
- rimovibili (floppy disk, flash disk ecc.).
Hard Disk
E' costituito da una pila di dischi di alluminio (da 2 a più dischi) (disk-pack), uno sopra l'altro ad un'opportuna distanza, che ruotano attorno allo stesso asse verticale con velocità uniforme, rinchiusi in un contenitore ermetico contenente un braccio a forma di pettine alle cui estremità si trovano le testine di lettura/scrittura.
L'insieme di tutte le tracce ad una certa distanza dall'asse viene detto
cilindro e le testine si muovo insieme in modo che siano sempre posizionate sullo stesso cilindro.
Ogni braccio meccanico mobile contiene una testina per ogni faccia del disco (hard disk a testine mobili).
I dati vengono memorizzati indicando:
traccia 1 lato A (faccia alta)
traccia 1 lato B (faccia bassa)
(lato A e B del primo disco)
L'insieme delle tracce 1 forma il cilindro 1.
I file memorizzati possono essere spezzati, ossia non consecutivi su uno stesso lato (piatto) ma su più lati o piatti.
Il tempo necessario per accedere ad un settore viene chiamato tempo di accesso e si misura in ms (millisecondi).
L'hard disk fisso è una periferica chiusa nel computer.
La sua capacità va dai GB ai TB.
Floppy Disk
Sono chiamati anche dischi flessibili, che possiedono due facce e le informazioni sono organizzate su 40 o 80 tracce per faccia, suddivise in 9 settori.
Sono contenuti in una scatola quadrata di plastica con un buco al centro per permettere alla testina di leggere e scrivere.
Il disco interno fatto di una sostanza detta mila, ricoperta di ossido di ferro.
A differenza degli hard disk, i floppy disk sono molto economici, hanno un singolo piatto e sono mobili, ma con una scarsa capacità di memorizzazione.
Nel corso del tempo sono esistiti diversi tipi di floppy disk, che tuttora stanno comunque cadendo in disuso.
I primi sono stati quelli da 8 inc (oltre 20 cm di lato), che potevano contenere fino a 128 kB ed erano piuttosto ingombranti. In seguito sono apparsi quelli da 5 inc, con una capacità quattro volte superiore e una dimensione inferiore (oltre 13 cm di lato). Entrambi erano inseriti in una custodia di plastica nera molto sottile e flessibile con un foro rotondo al centro. A lato in alto era posta una fessura che, se chiusa con un'apposita linguetta adesiva, non permetteva la scrittura ma solo la lettura.
In seguito, visto la facilità di danneggiamento dei primi floppy, è uscita la versione da 3,5 inc in una custodia di plastica rigida colorata, più spessa della precedente. In prossimità dell'estremità inferiore sono provvisti di uno o due fori. Nel caso del doppio foro, quello di sinistra è utilizzato per la protezione contro la scrittura ed è dotato di un meccanismo che permette di chiuderlo. Il disco può essere scritto solo con il foro chiuso. Il foro di destra è presente solo sui dischi ad alta densità (1.44 MB) e serve a distinguerli da quelli a doppia densità.
Questi dischi sono stati prodotti in due formati:
- DD - double density, doppia densità, capacità formattata 720 kB (non hanno il foro sul lato destro)
- HD - high density, alta densità, capacità formattata 1.44 MB.
USB Flash Disk
Sono le memorie di massa più utilizzate per trasportare i dati, che hanno soppiantato completamente i floppy disk. Sono chiamate anche pen drive, ma anche erroneamente chiavette USB (nome che corrisponde al connettore USB).
Sono piccoli e pratici dispositivi sui quali i sistemi operativi più recenti possono leggere e scrivere senza dover installare i driver.
Si sono evoluti fino a raggiungere capacità superiori ai 30 GB.
MEMORIE OTTICHE
Esistono diversi supporti ottici:
CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory)
Sono dischi ottici a sola lettura e non riscrivibili. Possono memorizzare fino a 2 GB. Per questo vengono utilizzati per contenere intere enciclopedie, film, disegni, prodotti multimediali, sotto forma di immagini, testi, suoni, animazioni.
CD-R (R = riscrivibile)
E' un supporto ottico che può essere riscritto solamente una volta tramite un masterizzatore.
CD-RW (RW = riscrivibile più volte)
E' un supporto ottico che può essere, al contrario del CD-R, riscritto più volte.
CD-WORM (Write Only Read Many)
Su questi dischi è possibile scrivere, ma solamente nelle parti vuote, servendosi di un masterizzatore. E' possibile quindi solamente memorizzare e non modificare o cancellare le informazioni inserite. Per tale motivo vengono utilizzati solamente per archiviare e catalogare informazioni non soggette a modifiche.
CD-WMRA (Write Many Read Always)
Sono dischi ottici utilizzati come un normale disco magnetico, su cui è possibile scrivere e in seguito cancellare le informazioni presenti. A causa tuttavia di qualche difetto, essendo facilmente deteriorabili nel tempo e un po' lenti, non sono molto diffusi.
DVD (Digital Versatile Disc)
Sono utilizzate per applicazioni multimediali, quali la visione di immagini fisse, animate, film ecc. Hanno una capacità che varia da 4,7 a 17 GB circa ed hanno ormai soppiantato completamente le videocassette. Per leggere tali supporti è necessario un lettore apposito: un lettore DVD legge anche i CD.
BD (Blu-ray Disc)
Supporto ottico creato per sostituire il DVD per la televisione ad alta definizione.
Grazie all'utilizzo per la lettura e la scrittura di un laser a luce blu, di lunghezza d'onda più corta rispetto al CD ed al DVD, il Blu-ray riesce a contenere fino a 200 GB di dati.
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