História

• Em setembro de 1956, a IBM lançou o 305 RAMAC, o primeiro computador com Hard Disk (HD). Ele era formado por 50 discos magnéticos contendo 50000 setores, sendo que cada um suportava 100 caracteres (bytes), totalizando uma capacidade de 5 megabytes. Quando foi lançado nos Estados Unidos, cada equipamento Ramac custava US$ 50 mil.

305 RAMAC

Pesava quase uma tonelada!

305 RAMAC

Composto por 50 discos de 29 polegas (74 cm)

O RAMAC no Brasil

No Brasil, o Ramac 305 foi apresentado ao mercado em fevereiro de 1961, durante a Exposição de Processamento Eletrônico de Dados, organizada pela própria IBM em São Paulo.

Primeiras empresas a adquirir:Volkswagen, que o instalou em sua fábrica de São Bernardo do Campo (São Paulo). General Electric do Brasil, que o destinou aos serviços de sua unidade do Rio de Janeiro. O equipamento da General Electric foi o primeiro computador instalado no Rio para fins comerciais.

HistóriaEm 1973 foi lançado o do modelo IBM 3340. O HD tinha a capacidade de 30 MB e tempo de acesso de 30 milissegundos. Esta característica (‘‘30/30’’) deu ao equipamento o apelido da espingarda Winchester 30/30, que tinha calibre 30 e cano duplo. Com o tempo, o termo "Winchester" passou a ser usado para designar os HDs em geral.

IBM 3340 - ‘‘winchester’’

Estrutura de um

Disco Magnético

EstruturaExterna

EstruturaPlaca Controladora

Carcaça em liga fundidaMotor e eixoCabo em tira para o motorChip controladorChip de buffer (SDRAM)Chip de firmwareConector de energiaJumpers setConector de dados

EstruturaInterna

Conjunto de pratosEixo do motorCabo em tira para a placa controladoraAtuadorBraço do atuadorDeslisador e cabeça de leitura/escritaEstabilizadores aerodinâmicosPacote de sílica

EstruturaInterna

Estrutura - Prato

Estrutura - PratoComposição (camadas)

Estrutura - Cabeça

Move-se sobre o pratoAparatos aerodinâmicosEvoluíram bastante com o tempo

~ 0.3 mm

Estrutura - Prato e Cabeças

ArmazenamentoEndereçando um bloco

SetorCabeçaCilindroTamanho:

C x H x S x bloco

24bits:C 10b (1024)H 8b (256)S 6b (63)

Máx 8.4GB> 8.4GB: LBA (Logical Block Addressing

Como FuncionaLeitura e Escrita

Como FuncionaLeitura e Escrita - Visão Geral

Informa setor e a trilha onde o dado será lido/escrito.Posiciona a cabeça de leitura na trilha onde se encontra o dado.Aguarda a rotação do disco até que o setor desejado passe sob a cabeça de leitura.Lê/escreve o dado.

Como FuncionaLeitura e Escrita - Movimentação do braço atuadorPara a movimentação do braço atuador e lógicamente a da cabeça de leitura é utilizado um sistema chamado voice coil, que utiliza-se de um eletroímã na base do braço atuador, que permite que a placa controladora o movimente variando rapidamente a potência e a polaridade do ímã.

Como FuncionaLeitura e Escrita - Posicionamento da cabeça de leitura

Para o posicionamento da área exata de onde a cabeça deve realizar a operação de leitura/escrita são gravados no disco sinais de feedback utilizados para orientar e evitar o desalinhamento da cabeça de leitura.Estes sinais(eletromagnéticos) são gerandos durante a formatação "física".

Como FuncionaLeitura e Escrita - Leitura e Escrita

Atualmente existem dois tipo de gravaçao/leitura:LongitudinalPerpendicula

Como FuncionaLeitura e Escrita - Leitura e Escrita

Parâmetros de DesempenhoTempo de Busca (seek time)

– tempo de posicionar o cabeçote na trilha desejada

Ts = m * n + s

onde: Ts = Tempo estimado de buscam = constante que dependo do discon = número de trilhas percorridass = tempo de partida

Parâmetros de Desempenho

Atraso Rotacional (Latência)

– tempo decorrido até que o início dosetor desejado esteja sob o cabeçote

Rotação 1 Revolução Ar médio3600 rpm 16,7 ms 8,3 ms7200 rpm 8,3 ms 4,1 ms 300 rpm 200 ms 100 ms

Tempo de Acesso= Ts + Ar

Parâmetro de Desempenho

Tempo de transferência

– depende da velocidade de rotação

T= b / r.N

onde: T = tempo de transferênciab = número de bytes transferidosN = número de bytes na trilhar = velocidade de rotação

Evolução

Disquete Tamanho: de disquetes de 8” , em 1971, foram reduzindo de tamanho chegando aos de 3,5” em 1984.

Capacidade: de 80KB em 1971 , chegou ao limite de 2,88MB em 1991

EvoluçãoHard Disk

Tamanho: Quando Surgiu, em 1956, apresentava um diametro de 29” e era composto de 50 discos. Atualmente, temos discos com 3,5 polegadas, para desktops e servidores, 2,5 polegadas para notebooks, 1 e 0,85 polegada para dispositivos móveis.

Capacidade: O primeiro HD tinha capacidade de 5MB. O primeiro HD para computadores pessoais, lançado no início da década de 80 tinha capacidade de 1 MB . Atualmente temos HD's com capacidade superior a 1TB. Esse aumento de capacidade se deve principalmente ao aumento da densidade de gravação dos discos.

Tempo de acesso: Os primeiros HD's para computadores pessoais apresentavam um tempo de busca de em média 87 ms, isto no início dos anos 80. No ano 2000, este tempo era de aproximadamente 8 ms.

Evolução

Comparação entre HD's entre 1980 e 2000

Evolução

Disco de estado Sólido (SSD - Solid State Disk)

Disco de estado sólido é um tipo de dispositivo sem partes móveis para armazenamento não volátil de dados digitais. Tipicamente, é construído em torno de um circuito integrado, o qual é responsável pelo armazenamento.

Evolução

Disco de estado Sólido (SSD - Solid State Disk) - Vantagens

1. tempo de acesso reduzido, uma vez que o acesso à memória RAM é muito menor do que o tempo de acesso a meios magnéticos

2. eliminação de partes móveis eletro-mecânicas, o que reduz vibrações e os torna completamente silenciosos.

3. por não possuírem partes móveis são muito mais resistentes que os HDs comuns, contra choques mecânicos, o que é extremamente importante quando se fala em computadores portáteis.

4. menor peso em relação aos discos rígidos, mesmo os mais portáteis.5. consumo reduzido de energia.6. possibilidade de trabalhar em temperaturas maiores que os HDs comuns -

cerca de 70ºC.7. banda muito superior aos demais dispositivos, com dispositivos

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

Evolução Disco de estado Sólido (SSD - Solid State Disk) - desvantagens

1. Alto custo para o usuário final.2. Capacidade muito inferior aos discos rígidos.3. A leitura e escrita de grandes blocos de dados tendem a

ser mais lentas em um SSD.

Possíveis Defeitose

Algumas Soluções

Defeito Mecânico

Defeito no motor que gira o disco, na placa lógica do disco ou no cabeçote de leitura (travamento do cabeçote).

Solução Trocar do disco por outro.

Defeito FísicoDefeito na área de gravação do disco (Bad Block – Bloco defeituosos).

Soluções: Utilizar uma ferramenta de verificação e correção (marcação) de Bad Block (Scandisk, NDD e etc). Formatar a partição utilizando o FORMAT do DOS. O comando FORMAT marca os Bad Blocks para que não sejam gravados dados nos mesmos. Utilizar um formatador físico de disco (HD, EZDRIVE, DM, etc).

Obs.: O constante aparecimento de Bad Block no disco é um sintoma de que o HD está com sua vida útil findando. É razoável providenciar a troca do mesmo.

Bad Block

Bad block ou setor defeituoso é o nome dado a uma área danificada do disco rígido. Esse é um problema físico, isto é, a mídia magnética do disco rígido está com problemas. Quando usamos um utilitário de disco como o Scandisk e o Norton Disk Doctor esses setores com defeito são marcados com um "B". Atualmente os programas de formatação física não formatam fisicamente o disco. Caso isso fosse possível, o disco rígido seria danificado. Isso ocorre porque entre as trilhas de um disco rígido há um sinal chamado servo que serve de orientação para a cabeça do disco rígido. Se a gente realmente formatasse um disco rígido em baixo nível, esses servos seriam apagados e a cabeça do disco rígido não teria mais como mover-se.

Os programas formatadores de baixo nível são utilitários para detectar os setores defeituosos e para apagar o disco (para sua segurança, por exemplo, após terminar um projeto confidencial), não efetuando - apesar do nome - a formatação em baixo nível. Esses programas possuem uma função interessante, que é atualizar o mapa de setores defeituosos do disco. Quando você usa essa opção, o programa varre o disco procurando por setores defeituosos e atualiza o mapa do disco.

Quando você faz uma formatação em alto nível (através do comando Format), esse comando "pula" os setores constantes nessa tabela de setores defeituosos. Dessa forma, não haverá nenhum setor marcado com "B" ("Bad Block") na FAT, embora os setores defeituosos continuem existindo no disco. Os setores defeituosos não são "removidos", mas apenas marcados nessa tabela de setores defeituosos, fazendo com que o sistema os ignore (ou seja, os setores são "escondidos"). Se, após esse procedimento, novos setores defeituosos começarem a surgir, você deverá descartar o disco, pois a superfície magnética está se deteriorando por algum motivo.