Dispozitive de stocare

Componentele calculatorului au suferit o multime de imbunatatiri de-a lungul ultimilor ani, vitezele lor de lucru si capacitatile de stocare ajungand astazi la cifre astronomice. In continuare, iata cateva din caracteristicile tehnice ale celor mai importante componente din calculator.
Memoria. Cea mai importanta caracteristica a sa este capacitatea de stocare. In sistemele actuale aceasta variaza intre 16MB si 2GB. Memoria se prezinta in module de 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB.

Tipuri de memorie:
· RAM, este memoria folosita de catre procesor pentru prelucrarea datelor. RAM inseamna „random access memory” sau memorie cu acces aleator. Acest tip de acces la date presupune posibilitatea de a gasi in memorie orice informatie intr-un timp foarte scurt, apropiat de 0 si este opus accesului secvential care presupune parcurgerea unui sir de informatii neutile pentru a gasi informatia cautata (cazul benzii magnetice prezente in casetele audio sau video)
· ROM, este o memorie folosita, in general, pentru a pastra informatii necesare functionarii componentelor hardware. ROM inseamna „read only memory” (memorie ce poate fi doar citita) si presupune posibilitatea citirii permanente a informatiilor stocate in memorie si imposibilitatea scrierii de informatii in afara catorva cazuri speciale (fabricatie, actualizari periodice, etc.)

Tipuri de memorie RAM:
· Memoria SRAM (Static Ram) – este o memorie ce pastreaza datele pana la innoirea lor sau pana la oprirea alimentarii cu energie electrica. Sunt memorii rapide, scumpe, folosite in special pentru tampoanele de memorie (cache) necesare functionarii dispozitivelor hardware (procesor, harddisk, cd-rom, etc)
· Memoria DRAM este tipul de memorie folosit efectiv in activitatea de calcul, asa cum a fost prezentata ea in schema de mai sus. DRAM inseamna Dynamic RAM si presupune pastrarea datelor in memorie prin reimprospatarea lor periodica (perioade de ordinul ms-ns).
Tehnologii DRAM:
· FPM DRAM – este tipul de memorie folosit in calculatoarele din generatii mai vechi (386, 486). Timpul lor de improspatare este de cca 70ms
· EDO (Extended data out) DRAM – memorii folosite in primele sisteme Pentium, cu timp de improspatare mai bun (cca. 60ns)
· SDRAM (Syncronous DRAM) – memorii rapide folosite in sistemele Pentium – Pentium III. Timpul lor de improspatare este de 8-12ms
· DDR (double data rate) SDRAM – memorii SDRAM cu cantitate dubla de date transferate in unitatea de timp. Sunt memoriile favorite ale sistemelor de tip Pentium4 si Athlon.

Tipuri de module:
· SIMM – single inline memory module, modul de memorie cu 72 contacte, folosite pentru memoriile FPM si EDO
· DIMM – double inline memory module, modul de memorie cu 168 de pini, folosite pentru memoriile SDRAM si DDR

Dispozitivele de stocare permanenta:

· Harddisk - ul are capacitati de stocare ce variaza, in sistemele actuale, de la 1GB la 120GB. O alta caracteristica importanta a sa este viteza medie de transfer a datelor, ce poate varia intre 5 si 100 MB/s. Aceasta viteza este sensibil influentata de viteza de rotatie a discului ce poate fi de 3800, 5400, 7200 si 10000 RPM.
O alta caracteristica importanta a harddisk-ului este capacitate ade a schimba date cu memorie fara interventia procesorului. Acesta caracteristica se numeste „acces direct la memorie” (DMA). In cazul dispozitivelor de stocare permanenta, vitezele de transfer sunt foarte mari si de aceea, aceasta caracteristica a primit numele de „ultra DMA” sau UDMA.
UDMA are viteze de tranfer de 33 MB/s (UDMA2), 66MB/s (UDMA66) 100MB/s (UDMA100) si 133MB/s (UDMA133)

· Discheta, destinata in special transportului informatiei de mici dimensiuni intre calculatoare, are o capacitate de stocare de max. 1,44 MB, iar viteza de transfer a datelor este de ordinul zecilor de KB/s.

· CD-ROM
Compact discul constitue un alt suport de memorie externa cu caracteristici superioare fata de discurile flexibile . CD-ROM-ul (Copmact Disc Read Only Memory) reprezinta suportul de memorie in plina ascensiune datorita facilitatilor deosebite pe care le prezinta, atat in ce priveste tehnologia avansat de fabricatie,cat si in ce priveste modul de organizare si de accesare a informatiilor .Stocarea si accesarea datelor de pe CD-ROM-uri, se realizeaza prin mijloace optice cu o viteza mult mai rapida, care reduc numarul de componetnte mecanice si maresc fiabilitatea suportului.
Istoria CD-ROM-urilor nu este prea indepartata de zilele noastre. Preocuparile in acest domeniu se remarca indeseobi dupa anul 1980.
Discurile CD-ROM si discurile CD-audio sunt asemanatoare (unii spun identice) dar in acelasi timp sunt si diferite unele fata de altele.Ele sunt identice ca suport,ca principiu de citire,si ca marime si format fizic,insa difere din punct de vedere al continutului informational si al unitatilor hard pentru inregistrare si redare.Un CD-audio, introdus insa intr-o unitate hard de CD-ROM,va putea fi citit si redat fara probleme.
Principalele caracteristici de performamta ale unitatilor de CD sunt :
- capacitatea de sctocare ;
- timpul de acces ;
- rata de transfer ;
- viteza de lucru.
Capacitatea de stocare la un CD este de 650 MB,fiind cu mult mai superioara floppy-discului dar la concurenta cu HD.
Timpul de acces reprezinta ,ca si la HD,durata de timp ce se consuma din momentul emiterii unei cereri de citire sau scriere si pana in momentul cand incepe efectiv operatia respectiva.. Acest parametru se masoara in milisecunde si este mai mare ca la HD, fiind cuprins ,in medie, intre 100 ms. si 400 ms. iar la cele mai moderne scade sub 100ms.Astfel in timp ce la hard disk-uri timpul de acces se situeaza sub 20 milisecunde , la CD-ROM-uri timpul de acces nu scade cu mult sub 100 milisecunde .Timpul mare de acces se explica, in primul rand, prin faptul ca la fiecare accesare CD-ul trebuie adus la o anumita viteza de rotire, in timp ce hard disk-ul are o viteza de rotatie constanta, iar in al doilea rand capul de citire, la unitatea CD, este ceva mai greu ca la hard disk, continand mai multe elemente (laserul,fotocelula, unitatea de focalizare s.a.), iar manevra acestuia cere mai mult timp. Din acest punct de vedere unitatile CD se afla in curs de perfectionare.
Rata de transfer se refera la cantitatea de informatie ce se transfera intr-o secunda si poate fi cuprinsa intre 150KB/s (la primele tipuri de unitatide CD-uri) si peste 3000 KB/s (la unitatile moderne). Rata de transfer depinde, in primul rand de timpul de acces si de viteza de lucru a unitatii CD.
Viteza de lucru reprezinta un parametru care influienteaza direct rata de transfer si timpul de acces si se stabileste in raport cu primul tip de unitate CD numit single-spid, care lucra cu un transfer de 150KB/secunda si fata de care s-au dezvoltat apoi viteze de 2xSpeed, de 4xSpeed, de8xSpeed s.a.m.d. ajungandu-se in prezent pana la 24x, pentru care ar corespunde, cel putin teoretic, unei rate de transfer de 300KB/s.

· DVD-ROM-ul a aparut ca un urmas al CD-ROM-ului, avand capacitati de stocare de ordinul GB. Aceste capacitati erau necesare pentru a putea inregistra filme intregi pe un DVD, la maximum de calitate a imaginii si sunetului.
Un disc DVD arata ca un CD obisnuit, dar punctele purtatoare de informatie binara (0 si 1) sunt mult mai mici si mai apropiate unele de altele. Asa ca in loc de 650 MB de informatie care pot fi stocati pe un CD, un DVD poate stoca acum pana la 4,7 GB.
Spre deosebire de CD,un DVD poate avea doua fete pe care sa se inregistreze informatie, asa ca intorcandu-l se mai pot citi inca 4,7 GB de informatie. Iar pe viitor discul va avea mai multe straturi in interior astfel ca va putea stoca peste 15 GB – suficient pentru cel mai mare program imaginabil.
Primele discuri DVD-ROM sunt instructive-deconectante si discuri cu jocuri. Acestea folosesc capacitatea suplimentara pentru a adauga mai multe segmente de informatie video si audio si pentru a face ca toate fragmentele multimedia sa arate si sa sune mai bine decat CD-ROM-urile standard.

Unitati DVD-ROM
Pentru a rula un DVD, este nevoie de o unitate DVD-ROM – arata la fel ca unitatea de CD-ROM, dar are doua lasere: unul pentru citirea CD-urilor clasice, iar celalalt pentru discuri DVD.Dupa ce am instalat o unitate DVD-ROM in PC, el va putea sa citeasca orice tip de CD – fie el vechi sau mai nou.

Filme pe discuri
Capacitatea uriasa a discului DVD este ideala pentru a stoca poze si sunet de inalta calitate – de fapt, Hollywood-ul a avut inca de la inceput un rol important in lansarea DVD-ului. Aceasta deoarece filmele incep sa fie lansate atat pe casete video, cat si pe DVD. Pentru a rula aceste Video-DVD-uri pe PC este nevoie de o placa decodoare Video-DVD, care functioneaza paralel cu placa video a PC-ului. Pe masura ce apar PC-uri tot mai puternice, nu o sa mai fie nevoie de o placa video suplimentara, deoarece intreaga activitate de derulare video va fi realizata in interiorul procesorului central ultrarapid al PC-ului.

Inregistrarea unui DVD
Ca si la CD-ROM-uri, exista DVD-ROM-uri pe care se poate scrie informatie, dar si DVD-ROM-uri pe care se poate inscriptiona informatie si se poate sterge si apoi rescrie o alta informatie. Se pot folosi acestea pentru a degrava hard discul de un numar uriaa de fisiere sau pentru a stoca temporar imagini video si muzica.

Memoria Flash
Memoria flash este o forma de memorie non-volatila pentru calculator care poate sa fie stearsa electric si reprogramata. Este o tehnologie care este in primul rand folosita in cardurile de memorie.
Memoria flash (ambele tipuri NOR si NAND) a fost inventată de Dr. Fujio Masuoka, in 1984.
Memoria flash este non-volatilă ceea ce inseamna ca nu are nevoie de energie pentru a mentine informatia stocata in cip. In plus memoria flash ofera un timp de acces pentru citirea datelor foarte rapid si o mai buna rezistenta la socurile cinetice decat hard disk-urile. Aceste trasaturi explica popularitatea memoriei flash pentru aplicatii ca de exemplu stocarea pe dispozitive baterie-putere. O alta ispita a memoriei flash este faptul ca este aproape indistructibila de un mediu fizic obisnuit fiind in stare sa reziste la presiuni intense si la apa fiarta.


Clasificarea memoriilor de tip Flash
Memoria flash este folosita de mai multi ani ca mediu de stocare principal sau auxiliar pentru calculatoarele notebook. Totusi, aparitia unor dispozitive precum aparatele foto digitale si dispozitivile de redare MP3 au transformat aceasta tehnologie dintr-un produs de nisa intr-un accesoriu necesar.
Printre cele mai importante tipuri de memorie flash se numara:
Compact Flash
Memoria CompactFlash a fost dezvoltata de SanDisk Corporation in 1994. Dimensiunea originala a acestui dispozitiv a fost Type I (3.3 mm grosime), dar exista si o versiune mai noua, Type II (5 mm grosime), pentru dispozitivele de capacitate mai mare. Ambele tipuri de cartele CompactFlash au latimea de 1.433 inci si lungimea de 1.685 inci si exista adaptoare care permit introducerea acestor memorii in sloturile PC Card ale calculatoarelor notebook.

Smart Media
SmartMedia(numita initial SSFDC, prescurtare de la Solid State Floppy Disk Card – cartela de discheta semiconductoare) este cea mai simpla dintre dispozitivele de memorie flash. Cartelele SmartMedia contin numai memorie flash, fara nici un circuit de control.
Multi Media Card
MultiMediaCard (MMC) este cel mai nou si mai mic dispozitiv de stocare cu memorie flash conceput pentru aparatele foto digitale si o mare varietate de alte dispozitive, inclusiv telefoane inteligente, playere MP3 si camere video digitale. Memoria MMC a fost dezvoltata in comun de SanDisk si Infineon Technologies AG (anterior Siemens AG) in noiembrie 1997.

Memory Stick
Aceste dispozitive au un comutator unic de protectie la stergere, care impiedica stergerea accidentala a fotografiilor. Sony a acordat licenta tehnologiei Memory Stick si altor companii, cum ar fi Leaxer Media.

Ata Pc Card (PCMCIA)
Spre deosebire de modulele RAM obisnuite, memoria Pc Card se comporta ca o unitate de disc, folosind standardul PCMCIA ATA(at Attachament). Cartelele PC Card pot avea trei grosimi, dar toate au lungimea de 3,3 inci si latimea de 2,13 inci.

Caracteristici generale
Timp de acces 45 – 150 ns
Numarul de stergeri si reprogramari este de 10 4 – 10 5
Durata de mentinere a informatiei memorate este de minim 10 ani
Sunt cele mai ieftine memorii nonvolatile
Se pot rescrie in timpul functionarii.


Unitate flash prin USB
Unitatile flash USB sunt de tip NAND- dispozitive de stocare a datelor in memorie flash cu interfata USB (universal serial bus) integrata. Ele sunt de obicei mici, cu greutate specifica mica, pot fi sterse si rescrise. Capacitatea este limitata numai de densitatile curente ale memoriilor flash, desi costul pe megabyte ar putea sa creasca rapid la capacitai mari datorita componentelor scumpe.
Unitatile flash USB ofera potentiale avantaje peste alte dispozitive de stocare, in special peste floppy disk. Ele sunt mai compacte, in general mai rapide, retin mai multe informatii, si sunt mai de incredere decat dischetele floppy. Aceste tipuri de unitati folosesc standardul de capacitate a memoriei USB, suportat nativ de sistemele de operare moderne cum sunt LINUX, MAC OS X, UNIX si WINDOWS.
O unitate flash se compune dintr-o placuta mica de circuit imprimata, ambalata in plastic sau metal dupa caz, facand ca unitatea sa fie destul de viguroasa ca sa poata fi dusa de colo-colo, intr-un buzunar, ca o cheie. Doar conectorul USB iasa inafara din aceasta protectie si este de obicei acoperit de un capac demontabil. Majoritatea unitatilor flash folosesc tipul de conectare USB permitandu-le sa fie conectate direct la un port pe un calculator personal.
Pentru a accesa informatiile stocate intr-o unitate flash, aceasta trebuie sa fie conectata la un calculator, sau prin conectarea intr-o sectie gazda USB construita in calculator, sau intr-un hub USB. Unitatile flash sunt active numai cand sunt introduse intr-o conexiune USB si isi ia toata energia electrica necesara de la rezerva furnizata de acea conexiune. Oricum unele unitati flash , mai ales cele de viteza mare, care utilizeaza USB-ul 2.0 standard, ar putea necesita mai multa putere decat cantitatea limita furnizata de un bus-powered USB hub, ca si cele construite in unele tastaturi sau monitoare. Aceste unitati nu vor lucra numai daca sunt conectate direct la o gazda conducatoare sau la un hub self-powered.
Trek a fost prima companie care a vandut unitatea USB flash (ThumbDrive) in timpuriul an 2000.

Componente
Un capat al dispozitivului este un conector prevazut cu un singur conector de tip tata Type-a USB. Inauntrul cutiei de plastic este o mica placuta de circuit imprimata. Montata pe aceasta placuta sunt niste simple scheme electrice de circuit si un mic numar de circuite integrate montate pe suprafata. De obicei una dintre aceste circuite integrate furnizeaza o interfata la portul USB, alta conduce la memoria inclusa pe placa, si alta este memoria flash.
Partile componente ale unei unitati flash tipice:
Conectorul USB
Controllerul USB de stocare în masă
Pini de test
Cipul de memorie flash
Crystal Oscilator(cuart)
LED
Comutator Write-protect („scriere-protectie”)
Spaţiu pentru cel de-al doilea cip de memorie flash



Bibliografie:

http://en.wikipedia.org/wiki/USB_flash_drive
http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_card
http://en.wikipedia.org/wiki/Flash_memory
http://en.wikipedia.org/wiki/Compact_Flash
http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROM
http://www.pcguide.com/