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Memória Secundária Discos Rígidos e SSD

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Page 1: Memória Secundária

Memória SecundáriaDiscos Rígidos e SSD

Page 2: Memória Secundária

Memória SecundáriaTambém conhecida como memória de

massa.É usada para gravar grande quantidade

de dados que não são perdidos com o desligamento do computador.

Normalmente não é acessada diretamente pela ULA, mas sim por meio dos dispositivos de entrada e saída.

Cada dispositivo encontra-se com um buffer de escrita e leitura para melhoramento de desempenho.

Page 3: Memória Secundária

Disco RígidoÉ uma memória não-volátil.Considerado o principal meio de

armazenamento de dados em massa. Nos sistemas operacionais modernos

ele é também utilizado para expandir a memória RAM, através da gestão de memória virtual.

Tipos de discos rígidos diferentes: IDE/ATA, Serial ATA, SCSI, Fibre channel, SAS, SSD.

Page 5: Memória Secundária

Disco RígidoComo os dados são gravados?Formatação do disco.Sistemas de Arquivos.

◦ Sistema MS Windows: FAT, FAT32, NTFS.◦ Sistema Linux: ext2, ext3, ext4, swap …◦ Sistema Apple: HPFS, NTFS.

Setor de Boot.Capacidade do disco.

◦ Padrão da indústria (1GB = 1000 * 1000 * 1000 bytes)

◦ Padrão do Sistema Operacional (1GB = 1024 * 1024 * 1024 bytes).

Page 6: Memória Secundária

Disco Rígido – IDE/ATAExpressão inglesa Advanced Technology

Attachment.Padrão para interligar dispositivos de

armazenamento (HDD, CD-R/RW, DVDs) A evolução do padrão fez com que se

reunissem em si várias tecnologias antecessoras, como:◦ (E)IDE - (Extended) Integrated Drive Electronics◦ ATAPI - Advanced Technology Attachment Packet

Interface◦ UDMA - Ultra DMA

Enfrentou barreiras como limite da quantidade de dados que podia transferir.

Page 7: Memória Secundária

Disco Rígido IDE/ATAStandard Outros Nomes

Novas Funcionalidades

Outras Funcionalidades

Referência ANSI

ATA-1 ATA, IDE

PIO 0,1,2: 3.3, 5.2, 8.3Single-word DMA 0,1,2: 2.1, 4.2, 8.3Multi-word DMA 0: 4.2

até 528 MBX3.221-1994(obsoleto desde 1999)

ATA-2EIDE, Fast ATA, Fast IDE, Ultra ATA

PIO 3,4: 11.1, 16.6Multi-word DMA 1,2: 13.3, 16,6

LBA (até 8.4 GB)X3.279-1996(obsoleto desde 2001)

ATA-3 EIDE "S.M.A.R.T., Security

X3.298-1997(obsoleto desde 2002)

ATA-4ATAPI-4, ATA/ATAPI-4

Ultra-DMA/33:UDMA 0,1,2: 16.7, 25.0, 33.3

comandos ATAPI NCITS 317-1998

ATA-5 ATA/ATAPI-5Ultra-DMA/66:UDMA 3,4: 44.4, 66.7

detecta cabos de 80 fios

NCITS 340-2000

ATA-6 ATA/ATAPI-6Ultra-DMA/100:UDMA 5: 100

Automatic Acoustic Management

NCITS 347-2001

ATA-7 ATA/ATAPI-7Ultra-DMA/133:UDMA 6: 133

-- NCITS 361-2002

Page 9: Memória Secundária

Disco Rígido - SATASerial ATA, SATA ou S-ATA

(acrônimo para Serial Advanced Technology Attachment).

Tecnologia de transferência de dados entre um computador e dispositivos de armazenamento em massa (HDD, Unidades Ópticas)

Os discos rígidos SATA transferem os dados em série.

Page 10: Memória Secundária

Disco Rígido - SATAPrincipais vantagens em relação

ao antecessor:◦maior rapidez em transferir os

dados;◦possibilidade de remover ou

acrescentar dispositivos enquanto em operação (hot swapping) ;

◦utilização de cabos mais finos que permitem o resfriamento de ar de forma mais eficiente.

Page 13: Memória Secundária

Disco Rígido - SATAOutras características:

◦ Capacidade de reconhecer os dispositivos de imediato após serem conectados.

◦ Ligação de dispositivos exteriores.◦ A atual especificação SATA pode apoiar as taxas

de transferência de dados tão elevadas quanto 3,0 Gbit / s por aparelho.

◦ Existe um conector especial (eSATA) especificado para dispositivos externos

◦ Os drives SATA podem ser conectados em SAS (Serial Attached SCSI) e comunicar-se ao mesmo cabo físico em discos nativos do SAS, mas os controladores SATA não podem manipular discos do SAS.

Page 14: Memória Secundária

Disco Rígido - SASSerial Attached SCSI ou SCSI anexado

serial.Foi espelhado no sistema SATA.Trata-se de um barramento serial que

tende a ser utilizado em servidores, por ser mais confiável, rápido e versátil que o SCSI.

As primeiras versões do SAS possuíam taxas de transferência de até 300 MB/s e atualmente as taxas atingem 1200 MB/s.

Page 15: Memória Secundária

Disco Rígido - SASO grande diferencial é a possibilidade de

ligar os HDs com extensores a uma única porta SAS.

A configuração típica é de um enorme rack com os discos SAS.

O rack permite que os discos sejam gerenciados de maneira mais eficiente e até mesmo trocados sem a parada do servidor (hotswap).

Controladoras SAS são geralmente instaladas no barramento PCI Express do servidor.

Page 16: Memória Secundária

Disco Rígido - SAS

Page 17: Memória Secundária

Disco Rígido - SAS

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Disco Rígido - SAS

Page 19: Memória Secundária

Disco Rígido - SCSISCSI (pronuncia-se "scãzi"), sigla de Small

Computer System Interface.Permite ao usuário conectar uma larga gama de

periféricos, tais como discos rígidos, unidades CD-ROM, impressoras e scanners.

Alguns padrões: SCSI-1, Fast SCSI, Ultra SCSI, Ultra2 Wide SCSI, Ultra-320 SCSI, Ultra3.

O máximo de conexões permitidas no padrão SCSI são de 15 dispositivos que são identificados por um código binário, chamado ID SCSI.

Só é permitido a transmissão entre dois dispositivos ao mesmo tempo.

Hot-Swap, RAID.

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Disco Rígido - SCSI

Page 22: Memória Secundária

Disco Rígido - SCSI

Page 23: Memória Secundária

Disco Rígido - SCSI

Page 24: Memória Secundária

Disco Rígido – Fiber ChannelÉ o irmão mais novo dos discos

SCSI e concorrente do SAS.Apareceram para simplificar as

ligações e diminuir as perdas de sinal, aumentando assim as distâncias máximas permitidas.

Mais tarde tentou ligar discos SCSI, aumentar a velocidade e o número de dispositivos permitidos.

Page 26: Memória Secundária

Disco Rígido – Fiber ChannelAs grandes vantagens desta

tecnologia são:◦Hot-pluggability;◦Standard ANSI para interfaces série;◦Velocidade (até 4 Gbit/seg,

expansível até 10 Gbit/s).◦Loop redundância.◦Cablagem mais longa .

Page 27: Memória Secundária

Disco Rígido – Fiber ChannelCaracterísticas:

◦RPM : de 10.000 até 15.000◦Cache de 8/16 MB◦Average Seek Time: 4.7 ms (Ultra

Fast)◦4 Gigabit/seg interface.◦Capacidades: 450GB / 300GB /

146GB / 73GB / 36 GB.◦Utiliza discos rígidos do padrão SCSI.

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Disco Rígido – Fiber Channel

Page 29: Memória Secundária

Disco Rígido – Fiber Channel

Page 30: Memória Secundária

Disco Rígido – Fiber Channel

Page 31: Memória Secundária

Disco Rígido – SSDSSD, sigla do inglês solid-state drive.É um tipo de dispositivo sem partes móveis

para armazenamento não volátil de dados digitais.

São construídos em torno de um circuito integrado semicondutor, diferentemente, portanto, dos sistemas magnéticos (como os HDs e fitas LTO) ou óticos (discos como CDs e DVDs).

Alguns dos dispositivos mais importantes usam memória RAM, e há ainda os que usam memória flash.

Page 32: Memória Secundária

Disco Rígido – SSD

Page 33: Memória Secundária

Disco Rígido – SSDVantagens:

◦ Tempo de acesso reduzido◦ Eliminação de partes móveis eletro-mecânicas, ◦ Por não possuírem partes móveis e são muito mais

resistentes que os HDs comuns, contra choques mecânicos.

◦ Menor peso em relação aos discos rígidos, mesmo os mais portáteis;

◦ Consumo reduzido de energia;◦ Possibilidade de trabalhar em temperaturas

maiores que os HDs comuns - cerca de 70° C;◦ Dispositivos apresentam taxas de dados de

250MB/s na gravação e até 700MB/s nas operações de leitura.

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Disco Rígido – SSD

Page 35: Memória Secundária

Disco Rígido – SSDDesvantagens:

◦Alto custo para o usuário final;◦Capacidade muito inferior aos discos

rígidos;◦A leitura e escrita de grandes blocos de

dados tendem a ser mais lentas em um SSD.

Integração com sistemas operacionais modernos (Ex: ReadyBoost)

Capacidades de até 64GB.

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Disco Rígido – SSD

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Disco Rígido – SSD