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Memória externa - Coggle Diagram
Memória externa
RAID
Arrays de discos
Operam independentemente e em paralelo
Sete níveis
Não é uma hierarquia
Vistos como uma única unidade lógica pelo S/O
Dados distribuídos
Pode usar capacidade redundante
Pode usar capacidade redundante
Facilita recuperação de dados
RAID 0
Não redundante
Dados espalhados
Maior velocidade
Múltiplas solicitações de dados
Discos buscam em paralelo
RAID 1
Discos espelhados
Dados espalhados
2 cópias de cada stripe em discos separados
Recuperação
Troca entre disco com defeito e
espelho
Sem tempo de paralisação
Caro
RAID 2
Discos sincronizados
Stripes muito pequenos
Correção de erro
Muita redundância
Alta confiabilidade
Caro
RAID 3
Somente um disco redundante
Não importa o tamanho do array
Acesso paralelo
Dados distribuidos em pequenos strips
Taxas de transferência muito altas
Dados podem ser reconstruídos
Dados sobreviventes
Informação de paridade
RAID 4
Cada disco opera independentemente
Bom para taxa de solicitação de E/S alta
Grandes stripes
Paridade bit a bit
Calculada por stripes em cada disco
Paridade armazenada no disco de paridade
RAID 5
Paridade espalhada por todos os discos
Alocação round-robin para stripe de paridade
A distribuição dos strips de paridade evita gargalo do RAID 4
RAID 6
Armazenado em blocos separados
Dois cálculos de paridade
Requisito do usuário de N discos precisa de N+2
Alta disponibilidade de dados
Três discos precisam falhar para haver perda de dados
Disco magnético
Prato circular construido de material não magnético
Substrato
Coberto com material magnetizável
Recentemente, foram introduzidos substratos de vidro
Benefícios
Maior uniformidade da superfície
Aumenta confiabilidade
Erros reduzidos de leitura/gravação
Melhor rigidez
Redução nos defeitos da superfície
Maior resistência a choques e dados
Leitura e gravação
Gravação e leitura por bobina condutora
Cabeça
Leitura
Sistemas modernos
Cabeça de leitura separada
Perto da cabeça de gravação
Sensor magnetorresistivo (MR) parcialmente blindado
Resistência elétrica
Depende da direção do campo magnético
1 more item...
Gravação
Corrente pela bobina produz campo magnético
Pulsos enviados à cabeça
Padrão magnético gravado na superfície
Organização e formatação de dados
Anéis ou trilhas concêntricas
Lacunas entre as trilhas
Redução da lacuna para aumentar
a capacidade
Mesmo número de bits por trilha
Trilhas divididas em setores
Pode haver mais de um setor por
bloco
Uma cabeça por lado
Cabeças são unidas e alinhadas
Trilhas alinhadas em cada placa
formam cilindros
Dados são espalhados pelo cilindro
Reduz movimento da cabeça
Aumenta velocidade
Velocidade do disco
Bits nas extremidades giram mais rápidos
É aumentado o espaçamento entre trilhas
Velocidade angular constante
Setores em forma de fatia de torta
Trilhas concêntricas
Trilhas e setores individuais endereçáveis
Perda de espaço nas trilhas externas
Menor densidade de dados
Múltiplas zonas
Aumenta a capacidade
Número fixo de bits por trilha
Características físicas
Cabeça fixa
Uma cabeça por trilha
Cabeça móvel
Cabeça se posiciona por qualquer trilha
Disco não removível
Disco removível
Dupla face
Cobertura magnetizável aplicada nos dois lados
Única face
Múltiplas placas
Pratos empilhados verticalmente
Mecanismo da cabeça
Winchester
Cabeça é uma folha aerodinâmica
Se apoia levemente na superfície da placa
Quando em movimento, a pressão do ar faz a folha subir acima da superfície
Desempenho
Tempo de busca
Movendo cabeça para trilha correta
Atraso rotacional
Esperando dados passarem sob a cabeça
Tempo de acesso
Tempo de busca mais o atraso rotacional
Taxa de transferência
Tempo de transferência de dados
Fita magnética
Acesso serial
Série de trilhas
Lenta
Barata
Backup e arquivamento
Gravação em serpentina
Unidades de fita Linear Tape Open
Alternativa de fonte aberto para os diversos
sistemas de fita patenteados
Memória flash
Armazena dados por longos
períodos
Não precisa de alimentação elétrica
Tipos
NOR
Antigo
Fora de uso
NAND
Barato
Rápido
MLC (Mult-Level Cell)
Cada célula armazena dois ou mais bits
SLC (Single-Level Cell)
Único bit por célula
SSDs de alto desempenho
Mais duráveis
Funcionamento
Transistor
Pequena tensão aplicada ao gate
Controla um grande fluxo de corrente
Source e drain
Célula de memória
Floating gate
Isolado por uma fina camada de óxido
Alta tensão é aplicada
Força os elétrons a se moverem para o FG
Célula armazena o binário 0
Aplicando-se uma tensão inversa no gate
1 more item...
Cartões
SSDs
Oferecem múltiplos canais de acesso
Vantagens em relação aos HD’s
Alto desempenho em operações de E/S
Durabilidade
Baixo consumo elétrico
Frios e silenciosos
Longevidade
Desvantagens em relação aos HD’s
Maior custo por MB
Baixa capacidade de armazenamento
Desempenho tende a diminuir á medida que é usado
Células flash se tornam inutilizáveis depois de
um determinado número de escritas
Memória óptica
CD-ROM
Pode gerar mais de 70 minutos de áudio
Policarbonato com cobertura altamente
reflexiva
Dados armazenados como sulcos
Lidos pela reflexão do laser
Densidade de empacotamento constante
Velocidade linear constante
Organização dos dados
Sync
Identifica inicio de um bloco
Cabeçalho
Contem o endereço do bloco e o byte de modo
Dados
Auxiliar
Dados adicionais do usuário no modo 2
Vantagens
Replicação em massa
É removivel
Desvantagens
Somente de leitura
Lento
Caro para pequenas quantidades
CD gravável
Grava uma vez e lê muitas
Registro permanente de grandes volumes de dados do usuário
CD regravável
Vantagem sobre disco magnético
Confiabilidade mais alta e vida mais longa
Mudança de fase
Diferentes estados de fase
Material tem duas refletividades diferentes
DVD
Imensa capacidade de armazenamento
Bits ficam mais pertos
Segunda camada de sulcos e pistas
Multicamadas
Imensa qualidade de imagem
Jogos se tornaram mais realistas
Discos ópticos de alta definição
Projetados para vídeos de alta definição
Capacidade muito mais alta que DVD
Laser com comprimento de onda mais curto
Faixa do azul violeta
Sulcos menores
HD DVD
15 GB de único lado, única camada
Blu-ray DVD
Camada de dados mais próxima do laser
Foco mais estreito
Menos distorção
Sulcos menores
25 GB em única camada
BD-ROM
Somente leitura
BD-R
Gravável uma vez
BD-RE
Regravável