Memoria de estado sólido

¿Qué son?
Son dispositivos de almacenamiento secundario que utilizan como soporte componentes electrónicos de estado sólido, al no disponer de cabezales ni partes móviles, presentan varias ventajas:
-Menor tiempo de acceso.
-Mayor velocidad de lectura y escritura.
-La resistencia a golpes y maltratos es mayor, al no tener partes móviles.
-Pesa menos.
La desventaja de los SSD, sería el elevado precio en relación con los discos duros, aunque en los últimos días vemos un claro acercamiento.

Formatos:

Compact Flash (CF)	Es el primer formato que se desarrolló de uso para ordenador.
Smart Media Card (SMC)	Se ha quedado obsoleta y salió como competencia de la CF.
Memory Stick (MS)	Es de Sony, cámaras fotográficos, reproductores multimedia,etc.
Secure Digital (SD)	Es la tarjeta de Panasonic y el uso es para móviles.
Secure Digital High Capacity (SDHC)	Tarjetas SD desarrolladas por Matsushita, para vídeo de alta calidad
Multimedia Card (MMC)	El uso es igual que las SD.
xD-Picture Card (xD)	Tarjeta de Olympus y Fujifilm.

Las versiones de tamaño más reducido llamadas, mini y micro se pueden utilizar por medio de unos adaptadores diseñadas para ser usadas como SD.

Lector de tarjetas:

Precio: 11.25€
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Pendrives:
Depende del tamaño del pendrive y de la velocidad de transferencia.
-Pendrive 3.0:

Precio:10.23€
Tamaño: 32GB
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-Pendrive 3.1:


Precio:17.27€
Tamaño: 64GB
Velocidad:110MB/s de lectura, 15MB/s de escritura.
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Pendrive 2.0:

Precio: 7.54€
Capacidad: 32GB
Velocidad: 28MB/s
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Componentes internos de un pendrive.

Dispositivos ópticos

¿Qué son?
Los discos ópticos son unidades de almacenamiento secundario consistentes en un disco en el que se graba la información realizando unos pequeños hoyos en su superficie con un láser.

Tipos de discos ópticos:

La mayoría utilizan un soporte circular con las mismas dimensiones.

¿Cómo funcionan?

Su funcionamiento se basa en el uso del  láser: la capa reflectante contiene pequeños hoyos y llanos. Cuando el láser atraviesa el sustrato de policarbonato, la luz se refleja en la superficie reflectante si coincide con un llano, pero no se refleja al coincidir con un hoyo. De esta forma, se codifica la información en binario. Para leerla información, se utiliza un laser emitido por un diodo y se detecta su reflejo con un fotodetector.

Tipos básicos de soportes:
-Los grabados en fábrica:a partir de una copia maestra.(CD-ROM y DVD-ROM)
-Los grabables una sola vez: en un grabador doméstico.(CD-R, CD+R, DVD-R y DVD+R)
-Los grabables varias veces: en un grabador doméstico.(CD-RW, CD+RW, DVD-RW y DVD+R)

Compact Disc:
Los discos compactos fueron el primer tipo de disco óptico que se implantó de forma masiva. Estos discos almacenan la información  en una sola pista espiral que va desde el centro hasta el exterior.
Fueron introducidos en el mercado como alternativa a los discos de vinilos y los casetes.
Unos años después de su lanzamiento, los CD empezaron a utilizarse también como soporte de datos en informática. En 1984, Sony y Philips, lanzaron el CD-ROM, que almacena datos grabados de fábrica y que no se pueden borrar. Más tarde en 1988 apareció el CD-R, que se puede grabar una sola vez. En 1996 aparece el CD-RW, que es un CD que se puede grabar y borrar varias veces en el propio ordenador.

Estructura física de un disco duro

¿Qué es?

Es una unidad de almacenamiento de memoria de tipo magnético que va incluida en el interior del ordenador, aunque también existe la posibilidad que el equipo cuente con discos adicionales externos.

¿Cuál es su estructura física?

El disco duro está compuesto por una serie de elementos contenidos en una carcasa metálica herméticamente cerrada que los aísla del exterior.

Elementos del disco:

-Platos:

Es un disco rígido elaborado de vidrio, aluminio o cerámica, y que tiene las superficies de sus dos caras recubierta por una capa muy fina de una aleación metálica magnetizable, que se puede polarizar formando campos magnéticos.

-Cabezales:

Los cabezales constituyen la pieza que sirve para la lectura y escritura de los datos. Están compuestos por una bobina de hilo que detecta o produce un campo magnético. Van colocados en el brazo del actuador, que contiene como mínimo un cabezal por cada cara de cada plato.

-Eje:

El eje es la parte del disco que une todos los platos al motor y que hace que todos giren conjuntamente a la misma velocidad.

-Motores:

Los discos duros cuentan con dos motores: uno que hace girar todos los platos, y otro para desplazar los cabezales desde el centro hasta el extremo externo, y viceversa.

Localización de datos en el disco:

-Caras:
Cada plato consta de dos caras:superior e inferior. Para localizar un dato en un disco compuesto por varios platos en los que escribe por ambas caras, es necesario saber en qué cara está. Como hay un cabezal por cada cara, a veces se utiliza el término cabezal para referirse a la cara.

-Pistas:
Son círculos concéntricos que van desde la parte más interna del disco a la parte más externa.

-Cilindros:
Es el conjunto de pistas de cada cara que ocupan la misma posición en todos los platos.Un disco tiene el mismo número de cilindros y pistas.

-Sectores:
Son secciones en las cuales los disco almacenan la información, estos son la cantidad más pequeña que los cabezales pueden escribir de una vez.Su tamaño es de 512 bytes.

Sistemas de direccionamiento:
Tradicionalmente, los protocolos de almacenamiento utilizaban el sistema CHS. Tanto los cilindros como los sectores están identificados por una serie de número que tienen asignados (comenzando por el 1, el 0 se reserva para datos identificativos). Las caras también se identifican por un número, comenzando por la 0, que es la que está en la parte superior. Conociendo esos tres valores, es posible localizar un dato en el disco. Por tanto según este sistema, el primer sector de un disco será el correspondiente al cilindro 0, cabeza 0, sector 1.
En la actualidad, hay disco que se pueden configurar para actuar en modo LBA, en el cual todos los sectores del disco son numerados de forma correlativa.

Funcionamiento del disco:
Cuando un programa manda una orden de lectura o escritura en el disco duro, se obtiene la dirección física en que está almacenado el dato. Para acceder al mismo, el actuador desplaza los cabezales hasta situarlos encima del cilindro correspondiente y, cuando el sector donde está la información pasa por debajo del cabezal:
-Si es una operación de lectura, se detectará la carga magnética de la celda de memoria, que indicará si en esa posición está almacenado un 1 o un 0.
-Si  es una operación de escritura, se hace pasar un pulso de corriente eléctrica por el cabezal, que genera un campo magnético en el sector que está en esa posición, haciendo que su valor sea 0 ó 1.

Cintas magnéticas

En un centro se quiere grabar la zona de huerto, ya que esta última semana están robando los frutos. Entonces hemos decidido comprar una videocámara de 640*480p a 25 fs, para grabar el huerto durante un mes,este vídeo va a ocupar 7,2 TB/MES.
Como el sistema de almacenamiento más barato son las cintas magnéticas, hemos decidido comprar esta cinta magnética, y un streamer.
Cintas magnéticas:
Opción más cara:
Tipo: LTO 7
-Capacidad: 15TB
-Precio: 74.85 €

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Opción más barata:
Otra opción de cintas , es el LTO 5, son más antiguas pero más económicas
-Capacidad: 15TB
-Precio: 157,29€

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Streamer:
Opción más cara:
-Tipo: LTO7
-Precio: 3.000€

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Opción más barata:
Otra opción de streamer , es el LTO 5, son más antiguos pero más económicos
-Tipo: LTO 5
-Precio: 945,00€

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Discos duros: una maravilla de la tecnología

Disco duro SSD

¿Qué es una SSD?

Es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos que utiliza memoria no volátil, como la memoria flash, para almacenar datos, en lugar de los platos o discos magnéticos de las unidades de discos duros convencionales.

Al no tener piezas móviles, una unidad de estado sólido reduce drásticamente el tiempo de búsqueda, latencia y otros, diferenciándose así de los discos duros magnéticos.

Vida útil:

Es muy difícil calcular su MTTF, ya que no depende del tiempo, sino principalmente del uso intensivo de escritura y lectura que se le dé al disco.

Comparativa entre SSD y HDD:

Ventajas	SSD	HDD
Capacidad	256 GB - 4TB	1TB - 10TB
Coste	Normalmente son más caros	Suelen ser más económicos.
Consumo	Menor consumo	Mayor consumo
Vibraciones	No vibra, porque no tiene partes móviles.	Al tener discos girando, provocan pequeñas vibraciones.
Ruido	Más silencioso, porque no tiene partes móviles.	Más ruidoso por tener partes móviles.
Durabilidad	Sus celdas pueden reescribirse un número limitado de veces.	Con partes mecánicas que pueden dañarse con movimientos
Fragmentación	No tiene	Puede darse
Tiempo de arranque de SO	7 segundos	16 segundos
Transferencia de datos	Entre 200 y 550 MB/s	Entre 50 y 150 MB/s
Afectado por el magnetismo	No	El magnetismo puede causar daños a los datos

Imágenes de SSD y HDD:

Interfaces de disco duro

¿Qué es una interfaz de disco duro?
Es el punto de conexión del dispositivo con el punto de conexión de la placa base, este debe conectar con el bus de comunicaciones por el que circula la información entre los distintos elementos de un ordenador.

Tipos de interfaz:
- Interfaz serie: transmite los datos bit a bit.
- Interfaz paralelo: transmite los datos de palabra en palabra, el tamaño de la palabra lo marca el procesador (antiguos:8,16,32/actuales:64)

IDE:
Identifica un tipo de interfaz comúnmente conocido como ATA o PATA (paralelo ATA), este tipo de interfaz está pasando a un segundo plano, después de ser la más usada. IDE es una interfaz que utiliza un cable plano de 80 hilos, con un conector de 40 pines. También se caracteriza porque en cada conector IDE, podemos poner 2 dispositivos.


-Negro: Slave
-Azul: Principal
-Blanco: Master

Conectores en un disco PATA:

SATA:
Este tipo de interfaz es un Serial ATA, comenzaron en el año 2000 con una velocidad de 150mb/segundo, y han llegado con el SATA 3 a 600mb/segundo, aunque no existe ninguna interfaz universal. El SATA consta de 7 pines.

SCSI:
Interfaz utilizada en el ámbito más profesional.

 

Otras interfaces:
-PCIE 4.0:
Las tecnologías evolucionas, y se mejoran , el conector SATA solucionó muchos problemas en su momento, y nos trajo alegrías , como para poder prescindir de los voluminosos IDE, que tan desordenado aspecto daban dentro de las cajas.Sin embargo, este conector, ya se queda corto y están emergiendo nuevas interfaces, como la PCIE 4.0 para disco duros, esta interfaz en 3 veces más rápida que la SATA, en el año 2019 empezaremos a ver placa con el conector PCIE 4.0, para los disco duros SSD NVMe, ademas de ser más rápidos, son más pequeños y más fáciles de instalar, pudiendo ponerlos en una placa base con un tornillo, ademas nos quitamos del medio de un plumazo, tanto el cable SATA, como el cable de alimentación, soportando velocidades de 25 GB por segundo.

-Interfaces de discos duros externos:
-Disco externo M.2:
Obtenemos un rendimiento superior mediante el uso de una unidad de disco SSD M.2, en lugar de una unidad convencional de disco, y aproveche al máximo el potencial de un sistema informático USB 3.0.

-Disco externo tradicional:
Es una carcasa  adaptada para discos duros SATA de 2,5 pulgadas los cuales se conectan al ordenador por medio de un cable USB 3.0, normalmente , este es el tipo de carcasas que se utilizan día a día, ya que son muy enconómicas.

-Disco duro multimedia:
Podemos conectarle un disco SATA,y este  usarlo como un reproductor multimedia conectado a un monitor.

Almacenamiento secundario

El término memoria hace referencia a cualquier dispositivo en el que se almacene la información en formato digital. Las memorias pueden ser: principal, que es volátil y tiene una capacidad de almacenamiento no muy elevada o por el contrario puede ser permanente y de gran capacidad, como las memorias secundarias.

Las memorias secundarias tienen formato digital, más capacidad, son más baratos (precio por bit), pero a cambio también son bastante más lentos .

Otra característica importante es que se instalan en el exterior del procesador y de la placa, la memoria secundaria es un periférico que se conecta a la placa, a través de la interfaz y el conector de entrada/salida correspondiente.

A continuación os voy a mostrar 6  dispositivos de almacenamiento secundarios:

Magnéticos:

- Discos duros:

Ópticos:

-CD:

-DVD:

-Blu-ray:

Memorias de estado sólido:

-Pendrive:

-Discos duros SSD: