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Il materiale originale in questa pagina è © Luciano Russo: la Redazione ringrazia l'autore per averne autorizzato la riproduzione, la rielaborazione, l'adattamento e la pubblicazione nel portale

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il computer e la rete informatica – Approfondimento

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  In questa pagina 

I dischi magnetici

La strutturazione del disco magnetico

Le caratteristiche del disco magnetico

L'evoluzione ed il futuro del disco magnetico

 

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I dischi ottici

 

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I dischi magnetici

 

 

 

 

 

 

 

In una memoria magnetica c'è un nastro, in materiale plastico, o, per lo più, un disco, con supporto in materiale plastico o metallico, ricoperti da uno strato sottilissimo di materiale magnetizzabile, che vengono fatti rispettivamente scorrere o ruotare sul proprio asse sotto una testina elettromagnetica (se disco anche più di una, azionate da motorini elettrici e posizionabili con grande precisione):

 

- nel caso di "scrittura" di dati (tutti 0 e 1) la testina, opportunamente alimentata con corrente elettrica,

allinea le cariche magnetiche del supporto;

 

- nel caso di "lettura" di dati nella testina non alimentata sono le cariche magnetiche del supporto ad

indurvi corrente elettrica, secondo il proprio allineamento.

 

Hanno memoria magnetica tutti i nastri, i cosiddetti Floppy Disk o "dischi flessibili" e gli Hard Disk o "dischi rigidi".

 

 

 

 

 

 

 

La strutturazione del disco magnetico

 

 

 

 

 

 

 

Affinché una testina elettromagnetica possa scrivere dati e successivamente ritrovare l'"indirizzo", cioè la posizione dei dati scritti e salvati, l'intera superficie di un disco a memoria magnetica viene strutturata in aree "virtuali":

 

- la prima suddivisione fondamentale del disco è quella in corone circolari concentriche, ciascuna delle

quali viene chiamata "traccia", e la testina elettromagnetica può spostarsi avanti e dietro, verso il centro o verso la periferia del disco, da una traccia all'altra;


- la
seconda suddivisione fondamentale del disco è quella in spicchi, ciascuno dei quali chiamato "settore",

e quindi i settori passano velocemente sotto la testina elettromagnetica alternandosi al ruotare del disco;


- ora che la testina può spostarsi secondo un
sistema di coordinate, ciascun settore di ciascuna traccia

diventa un'area di intersezione, la quale può essere ulteriormente suddivisa in blocchi di dati a due diversi livelli;


- la
prima suddivisione secondaria è il "grappolo" o "gruppo" di blocchi di dati, in inglese cluster, tutti

contigui nella stessa traccia  e settore;


- la
seconda suddivisione secondaria è il singolo "blocco" di dati all'interno del cluster, ciascuno dei quali

contiene un "numero" di dati  insieme a "segnali" di riferimento e di sincronismo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Le caratteristiche del disco magnetico

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Un disco rigido sigillato permette margini di tolleranza minimi rispetto, ad esempio, ad un disco flessibile, di conseguenza un disco rigido può contenere, a parità di superficie, estremamente molti più dati e può accederli e trasmetterli in modo incredibilmente molto più veloce:

 

- un tipico disco rigido in un PC da tavolo, desktop HDD o Hard Disk Drive, ha oggi una capacità di

immagazzinaggio dati di 120-300 Gb o Gigabyte, lavora ad una velocità di 7.200 giri al minuto o RPM, Revolutions Per Minute, e trasmette in media  1 Gbit o Gigabit al secondo (1 byte = 8 bit);

 

- la massima capacità per un HDD è oggi 2 Tb (1 Tb = 1.000 Gb = 1.000.000 Mb = 1.000.000.000 Kb =

= 1.000.000.000.000 b ovvero un "terabyte" è uguale a mille gigabyte o  un milione di megabyte o un miliardo di kilobyte o mille miliardi di byte!);

 

- il più veloce degli HDD industriali ruota dai 10.000 a 15.000 giri al minuto, può accededere a 1,6 Gbit di

dati sequenziali al secondo e trasmetterli a 125 Mbyte al secondo;

 

- un tipico disco rigido in un PC portatile, laptop HDD o

Hard Disk Drive, è più piccolo, generalmente più lento e ha minore capacità - la sua velocità media di rotazione è 5.400 giri al minuto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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L'evoluzione ed il futuro del disco magnetico

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'aumento esponenziale della capacità di immagazzinaggio dati e la diminuzione della velocità di accesso sono una priorità per i dischi rigidi al fine di rimanere competitivi: l'unico modo per abbreviare ulteriormente il tempo di accesso è aumentare la velocità di rotazione del disco e l'unico modo di aumentarne la capacità di immagazzinaggio è quello di aumentarne la densità per unità di superficie - si pensa di poter a breve aumentare la densità del 40% e il primo HDD di 3.5" (pollici) di diametro, con 5 piatti da 200 Gb ciascuno, può già immagazzinare 1 Tb di dati.

 

 

 

A sinistra la testina elettromagnetica di un disco rigido fortemente ingrandita e, a destra, una microtecnologia ormai ai limiti dell'immaginabile:  il lato frontale della testina di un disco rigido, le cui dimensioni reali sono 0,3 x 1 mm (tutto il volume della testina è 1 x 1,25 x 0,3 mm, cioè di cosiddette "nanodimensioni"), con la microscopica bobina in rame litografato del trasduttore di "scrittura" al centro ed ai lati alcuni dei collegamenti elettrici saldati a microinterfacce la cui superficie è una sottilissima sfoglia di oro puro.

 

Questa la tendenza di sviluppo:

 

- i primi dischi rigidi ereditano le dimensioni dei dischi flessibili;

- nel 1979 esce un disco da 8" o 241.3 mm di diametro, nel 1980 diventa 5¼" o 146,1 mm, nel 1984

scende a 3½" o 101.6 mm, nel 1988 ancora a 2½" o 69.85 mm, nel 1993 a 1.8" o 54 mm, nel 1999 a 1.3" o 42.8 mm e nel 2004 a 0.85" o 24 mm... (nel 2007 l'ulteriore sviluppo di questi due ultimi viene annullato perché la soluzione non è più economicamente competitiva);

 

- nel 1998 un disco rigido da 5.25" può contenere 47 Gb;

 

- nel 2007 uno da 3.5" può contenere 1 Tb ovvero 1.000 Gb ed uno da 1.8" 160 Gb;

 

- nel 2008 uno da 2.5" può contenere 0,5 Tb ovvero 500 Gb ed uno da 1.3" 40 Gb;

 

- i primi PC possono trasferire circa 40 Kb al secondo, mentre oggi si va da un minimo di oltre 40 Mb ad un

massimo di oltre 110 Mb al secondo.

 

In conclusione, in 25 anni il diametro dei dischi rigidi è ridotto ad 1/10, da 240 a 24 mm, in soli 10 anni la capacità di un disco da 5.25" è stata condensata in uno da 1.3", il trasferimento dati è 3.000 volte più veloce che agli inizi!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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