Suporturi tehnice pentru stocarea informatiei

Colegiul Economic Virgil Madgearu Ploiesti

Evolutia sistemelor de calculSistemele de calcul au evoluat si evolueaza odata cu dezvoltarea tehnologiei de realizare a circuitelor electronice. Totusi performantele unui sistem de calcul pot fi mbunatatite, fara schimbarea tehnologiei, doar prin modificarea arhitecturii sistemului.Arhitectura defineste modul de organizare, de interconectare a unitatilor (blocurilor) constitutive ale sistemului, precum si unitatile nsasi. Ea reprezinta un concept diferit de cel al schemei bloc; schema bloc reprezinta un mod particular de realizare hardware, n timp ce arhitectura defineste doar din punct de vedere functional unitatilse componente ale sistemului.Un sistem de calcul (SC) este un sistem fizic care prelucreaza automat informatia codificata sub forma de valori discrete, conform unui program ce indica o succesiune determinata de operatii aritmetice si logice.Un sistem de calcul este un ansamblu alcatuit din doua componente principale:- componenta hardware (echipamentele fizice componente);- componenta software (programele si structurile de date).Un sistem de calcul modern este cu adevarat un ansamblu de procesoare, memorii, unitati functionale, retele de interconectare, dispozitive periferice, canale de interconectare precum si compilatoare, sisteme de operare, limbaje de programare, programe utilitare si de aplicatie.1.2. Structura von Neumann a sistemelor de calcul secventialeStructura de baza a calculatorului secvential, cu program memorat, stabilita de John von Neumann n 1945, este reprezentata n figura 2.1 si cuprinde cinci unitati functionale:- unitatea de intrare ( UI );- unitatea de memorare ( M );- unitatea de iesire ( UE );- unitatea aritmetico-logica ( UAL );- unitatea de comanda ( UC ).Modelului lui John von Neumann de constructie a calculatoarelor s-a impus de la nceputurile masinilor de calcul electronic si este pna n prezent singurul model functional. Acest model defineste calculatorul ca pe un ansamblu format din doua componente centrale: unitatea de comanda si memoria interna.Unitatea de memorie reprezinta unitatea functionala a unui calculator n care se stocheaza informatia (date si programe). Memoria unui calculator este formata din:- memoria interna (principala) pastreaza programele si datele ce se utilizeaza la un moment dat si este realizata cu circuite electronice de memorie;- memoria externa (secundara) pastreaza toate celelalte programe si date ce trebuie sa se afle la dispozitia sistemului de calcul, iar implementarea memoriei externe se face prin echipamente fizice (periferice) de memorie, cum ar fi de exemplu banda magnetica, discuri magnetice de diferite tipuri, unitati de caseta magnetica.Figura 2.1. Structura von NeumannUnitatea de comanda (UC) este cea responsabila cu administrarea si prelucrarea informatiilor n timp ce memoria interna serveste la depozitarea acestora.Unitatea aritmetico-logica (UAL) realizeaza prelucrarea informatiei preluate din memorie, iar rezultatele se depun din nou n memorie sau sunt furnizate n exterior. UAL realizeaza doua categorii de operatii:- aritmetice (adunare, scadere, nmultire, mpartire);- logice ( SI logic, SAU logic, SAU-EXCLUSIV, NEGATIE ).

Clasificarea informatiei

Dup forma pe care o au, informatiile pot fi:

analogice, reprezentate prin mrimi fizice, sunete sau imagini n forma fizic specific dispozitivelor tehnice care le prelucreaz (dispozitive de nregistrare-redare), fr a se utiliza codificri numerice.Exemple: mesaje nregistrate pe benzi / casete magnetice audio cu ajutorul echipamentelor electronice analogice uzuale (magnetofon, casetofon), imagini filmate si redate cu dispozitive analogice de tip camere de luat vederi, respectiv video-recordere. digitale, reprezentate folosind codificri numerice ale unui fenomen real sau unei forme analogice. Pe suport, informatia va aprea ca o succesiune de valori binare (0,1) corespunztoare acelor coduriExemple: informatia introdus de la tastatura unui calculator n memoria intern a acestuia, informatii nregistrate digital pe suporturi magnetice specifice calculatoarelor, informatiile aflate n memoria intern a calculatorului si prelucrate de procesor.

Suporturi tehnice pentru stocarea informatiei

Informatiile se pot nregistra pe suporturi:

magnetice, cum ar fi: banda si caseta magnetic, discul magnetic, discheta (disc flexibil), cartela magnetic;

cu lectur optic, de tipul discurilor optice compacte, cunoscute sub numele de CD-uri. Acestea pot nmagazina o cantitate mare de informatie n form digital, care este citit pe principii optice. nregistrarea si citirea optic se face de ctre periferice specializate. DVD-ROM-ul este tot un suport optic, dar cu o capacitate mai mare dect CD-ul;

opacerealizate din hrtie si folosite n imprimante, plottere, scannere, dispozitive de fotocopiere;

transparente, cum ar fi pelicula de film, microfilm, folii transparente etc. utilizate direct sau ca surs de informatii pentru prelucrri ulterioare.

STOCAREA MAGNETICCea mai mare parte din mediile de stocare n sistemele de calcul personale functioneaza pe principii magnetice. Dispozitivele pur optice, precum CD-ROM-urile, sunt utilizate frecvent ca o forma secundara de stocare, dar PC-ul n configuratie medie se bazeaza de regula pe un suport magnetic pentru stocarea principala pe disc. Datorita caracteristicilor de nalta performanta si densitate ale stocarii magnetice, unitatile de disc si suporturile optice nu vor nlocui, probabil, niciodata stocarea magnetica n sistemele PC.Capetele de citire / scriere ntr-un dispozitiv de stocare magnetica sunt piese n forma de U din material conductor, cu capetele lui U situate chiar deasupra suprafetei suportului de stocare propriu-zis. Capul n forma de U este acoperit cu bobine din srma conductoare prin care poate trece un curent electric. Cnd logica de functionare a unitatii comanda un curent prin aceste bobine, se genereaza un cmp magnetic n capul unitatii. Inversarea polaritatii curentului electric face sa se schimbe si polaritatea cmpului magnetic generat. n esenta, capetele sunt electromagneti carora li se poate comuta foarte repede polaritatea tensiunii electrice.

Suporturi magnetice de stocare a informatieiPentru memorarea unor volume mai mari de date, care sa poata fi regasite rapid, se folosescechipamente perifericecare utilizeaza in esenta, suporturi magnetice. Pentru aceste suporturi tehnologia utilizata are la baza principiul magnetic, acelasi intalnit la casetele video si audio. Inregistrarea magnetica digitala se poate obtine cu ajutorul unui material sensibil magnetic, de obicei o pelicula de oxid de fier. Din punct de vedere al accesibilitatii, suporturile magnetice se impart in doua categorii: suporturi magnetice adresabile (discuri magnetice), suporturi magnetice neadresabile (benzi magnetice).Discuri magnetice si unitati de discuri magneticeIn configuratiile actuale ale calculatoarelor, discul magnetic este suportul cel mai utilizat. Il intalnim atat ca extensie a memoriei principale, cat si ca memorie auxiliara. De asemenea, este principalul support resident al sistemelor de operare MS-DOS, WINDOWS, etc. Discurile flexibilereprezinta suportul clasic de stocare la microcalculatoare. Se intalnesc variante diferite care pot fi clasificate dupa diametrul discului. Discul flexibil a fost realizat in 1967 in laboratoarele IBM din San Jose de un colectiv condos de Allan Shugart. Primele dischete functionau aproape ca un CD-ROM, un disc numai cu acces pentru citire, folosit pentru distribuirea informatiilor. Ele erau folosite pentru stocarea programelor de diagnosticare a sistemelor de calcul, in locul benzilor magnetice sau a cipurilor de memorie. O discheta poate fi utilizata numai daca a fost formatata in prealabil, fiind impartita in piste si sectoare. Actualmente dischetele comercializate sunt gata formatate.Discurile fixe.Unitatile de discuri dure Winchester (discuri fixe sau hard-discuri) se bazeaza pe reunirea intr-un singur ansamblu a capetelor de citire/scriere si a discurilor, acestea fiind incasetate pentru a asigura o mai buna protectie la factorii perturbatori. Unitatile de disc dur au fost introduce in 1974 de IBM si au devenit cunoscute sub denumirea de discuri Winchester. Parametrii principali care definesc unitatile de discuri dure sunt: capacitatea de memorare, exprimata in MB sau GB, timpul mediu de acces, rata de transfer, viteza de rotatie.Discurile amovibilesunt discuri ce pot fi separate de echipamentul de citire/scriere si transportate de la un calculator la altul. Se intrebuinteaza sub forma unor pachete sau cartuse de discuri magnetice. Pachetele de discuri amovibile ai fost utilizate pe scara larga la minicalculatoare si calculatoare de capacitate medie/mare in anii 1970-1980.Microcalculatoarele au utilizat mai intai discurile flexibile, dupa care s-au generalizat discurile fixe de tip Winchester. De aceea se apreciaza ca la ora actuala unitatile de discuri amovibile sunt mai putin utilizate decat discurile fixe Winchester. Totusi, in ultima vreme tot mai multe companii si-au intors privirile spre echipamente amovibile de stocare. Principalii producatori de dispozitive de stocare amovibile sunt firmele Iomega si Syquest.Benzi magnetice si unitati de banda magnetice. Benzile magnetice, sub firma de role sau casete, reprezinta unele din cele mai ieftine suporturi pentru memorarea unor volume mari de date. Principalele dezavantaje ale benzii magnetice sunt neadresabilitatea si viteza scazuta de lucru. Ca support de arhivare se folosesc actualmente atat discurile flexibile, cat si discurile optice (CD-ROM).Stocarea datelor pe banda magnetica este una dintre primele metode folosite in lumea calculatoarelor. Desi ea pare oarecum un suport perimat, tehnologiile ce folosesc banda magnetica se dezvolta continuu, datorita avantajelor oferite de catre aceasta: cel mai ieftin support de citire/scriere (cost pe MB); dimensiuni mici; capacitate de memorare mari; metodologia si software-ul de backup pe casete magnetice sunt evaluate si robuste; gradul de standardizare a formatelor este ridicat.Unitati de disc CD-ROM.Discurile CD-ROM reprezinta un mediu de stocare asemanator dischetelor, dar cu o capacitate de memorare mult mai mare: 650MB, adica echivalentul a 450 de dischete de 1,44MB. Spre deosebire de sectoarele discurilor magnetice care sunt dispuse in piste concentrice, sectoarele de pe CD-ROM sunt dispuse continuu sub forma de spirala. CD-ROM-ul reprezinta un mediu sigur de pastrare a informatiilor, deoarece acestea pot fi doar citite. Parametrii care exprima performantele unitatilor CD-ROM sunt: capacitatea de stocare, timpul de acces, rata de transfer. Capacitatea de stocare este de aproximativ 650MB, ceea ce inseamna echivalentul de 500.000 pagini text sau de 70 de min. de muzica. Una din cele mai frecvente utilizari ale CD-ROM-urilor este distribuirea de documentatii, de manuale sau alte texte de dimensiuni foarte mari.Unitati de discuri optice reinscriptibile.Discurile WORM nu pot fi inregistrate decat o singura data, astfel ca nu pot fi utilizate in aplicatiile care vehiculeaza volume mari de date sau al caror continut este foarte dinamic. Tehnologia discurilor optice a gasit o solutie prin utilizarea CD-urilor reinscriptibile( CD-RW), care pot fi scrise, citite sau sterse si rescrise asemanator discurilor magnetice.Sistemele DVD. Ca urmare a cresterii complexitatii documentelor si aplicatiilor, capacitatea de 650MB a unui CD-ROM s-a dovedit adesea insuficienta. Este vorba in principal de documente multimedia, in care animatiile tridimensionale si secventele video consuma mult spatiu pe disc. De aici necesitatea unui nou format bazat pe tehnologia video digitala: DVD (Digital Versatile Disk). Tranzitia semnalului video din domeniul analogic spre cel digital este determinat de faptul ca stocarea si distribuirea semnalului digital se realizeaza cu costuri mult mai mici decat a semnalului analogic, pe medii accesibile aleator, cum sunt discurile magnetice sau optice. Odata stocat pe aceste suporturi, semnalul video se transforma intr-o informatie interactiva ce poate fi utilizata in diverse jocuri, aplicatii cu scop educational, etc. Unul din primele produse bazate pe tehnologia video-digitala sunt discurile video-digitale. Aceste discuri sunt de dimensiunile CD-urilor audio si pot stoca de 26 de ori ma multe date decat un CD-ROM. Inalta capacitate a DVD-urilor s-a obtinut prin crearea unor cavitati mai mici, indesarea spiralei, precum si inregistrarea datelor pe patru straturi cate doua pe fiecare fata a discului.

Avantaje si dezavantaje:

AvantajeDezavantaje

Utilizarea calculatoarelor si retelelor de calculatoare pentru memorarea, procesarea si transmiterea informatiei digitale are ca efecte evidente cresterea vitezei de transfer si a capacittii de memorareMemorie disponibila redusa

Regsirea rapid a informatieiNecesitatea protejarii suportului intr-un ambalaj care sa nu permita deteriorarea

Durata de stocare relativ indelungata

Costul de prelucrare relativ redus

BIBLIOGRAFIE

http://euro.ubbcluj.ro/~alina/cursuri/birotica-teorie/3-1.htm http://www.scritub.com/stiinta/informatica/STOCAREA-MAGNETICA32192.php http://benchea.wordpress.com/2008/05/07/dispozitive-de-stocare/ http://ro.wikipedia.org/wiki/Informa%C8%9Bie http://euro.ubbcluj.ro/~alina/cursuri/birotica-teorie/3-1.htm

3Banica AlexandraIonita MonicaMarculescu Razvan