In informatica con termine memoria magnetica si indicano memorie di dati il cui principio di funzionamento, ovvero di memorizzazione delle informazioni, è basato su principi relativi al magnetismo della materia
Floppy disk
Le tipologie di floppy disk, raggruppati per dimensioni, sono tre,
quelli originali da 8 pollici (oltre 20 cm di lato), fortemente voluti e introdotti da IBM;
floppy da 5,25 pollici (oltre 13 cm di lato), detti anche «mini floppy disk» evoluzione inventata e diffusa inizialmente da Shugart e la Wang Laboratories per cui lo stesso Alan Shugart lavorava;
quelli da 3,5 pollici (approssimativamente 9 cm di lato), chiamati anche «micro floppy disk» o solo «microfloppy» o ancora con la loro sigla «MFD», come voluto dall'azienda che li ideò, la Sony.
Le tipologie comuni vengono normalmente indicate con le seguenti grafie alternative brevi:
floppy disk (formato nativo): FD, FD 8"
mini floppy disk: FD 5.25", FD 5¼, FD 5¼"
microfloppy disk: MFD, FD 3.5", FD 3½, FD 3½"
Carrateristiche:
I dati, nei floppy, erano memorizzati su un sottile disco flessibile all'interno dell'involucro, in formato binario e in maniera persistente, grazie a un processo di magnetizzazione.
Storia:
nato nel 1967, subì un continuo sviluppo fino agli anni ottanta, che portò a diventare sempre più piccolo e contemporaneamente più capiente, essendo diffusamente utilizzato come memoria di massa economica.
All'inizio degli anni novanta, l’aumento delle dimensioni del software costrinse a distribuire molti programmi su più di un floppy disk, inserendo una parte di software in ciascun disco.I produttori di computer, inizialmente riluttanti a rimuovere le unità floppy disk (tipicamente da 3½) dai loro nuovi modelli di PC per conservare la retrocompatibilità, ne rimossero gradualmente i supporti fino alla loro totale scomparsa. apple fu il primo produttore ad eliminare del tutto le unità floppy disk dai propri modelli con l'uscita dell'iMac nel 1998, mentre la Dell propose come aggiuntivi fino al 2003.
sony annunciò che da marzo 2011 avrebbe terminato la produzione di floppy disk. Verbratim anche se in un primo momento aveva dichiarato di aver intenzione di continuare la loro produzione, l'ha comunque cessata nel 2015.
Particolarita:
per alcuni decenni il floppy disk fu un dispositivo di memorizzazione esterna più usato prima della comparsa delle memorie USB.
Nastro magnetico
Il nastro magnetico è un supporto destinato alla memorizzazione di dati che consiste in una sottile striscia in materiale plastico, rivestita di un materiale magnetizzante.
La storia dei nastri utilizzati per la registrazione e la riproduzione audio è segnata da molte innovazioni tecnologiche rivoluzionarie, che hanno portato un enorme sviluppo: dalle bobine, estremamente delicate, difficili da caricare e facilmente soggette a danneggiamento, soprattutto alle estremità, si è passati alle prime cartucce e poi alle musicassete, introdotte nel mercato dalla PhiIlips nell'anno 1963
Il nastro magnetico è un supporto molto comune, in particolare per la registrazione nelle videocamere. Anche negli impieghi domestici, le cassette VHS sono ancora impiegate malgrado la diffusione del DVD.
Il nastro Digital video (DV) è diventato lo standard per le videocamere nel segmento consumer, mentre per le registrazioni professionali presso gli studi televisivi formati come DVCpro, DVCAM e betacam nelle varie versioni sono in uso da molti anni.
Caratteristiche:
sui primi nastri venivano utilizzate 7 tracce parallele di dati lungo tutta la lunghezza del nastro. Il nastro era dotato di indicatori riflettenti in corrispondenza delle 2 estremità, che segnalavano l’inizio: “beginning of tape” (BOT) e la fine: ”end of tape” (EOT) all’ unità a nastro. In seguito sono stati utilizzati molti tipi di nastro magnetico con diversi formati, ma le caratteristiche fondamentali sono peraltro piuttosto generalizzabili.
storia:
Il primo nastro magnetico di registrazione per uso audio fu introdotto nel 1985 destinato al primo registratore a bobine. Successivamente, negli anni ’50, il mylar prese il posto della celluloide riducendo lo spessore ma mantenendo le stesse proprietà meccaniche, permetteva una magnetizzazione più profonda e durata maggiore del nastro, dato che la stessa bobina poteva contenere più di una volta e mezza del nastro normale, visto il ridotto spessore dello stesso.
Hard Disk
È il principale rappresentante della categoria dei dispositivi di memorizzazione di massa magnetici. Dal punto di vista strettamente funzionale l'hard disk è un dispositivo di memoria di grossa capacità, necessario per memorizzare il sistema operativo, i programmi di utilità, i dati dell'utente e quant'altro sia necessario per il funzionamento di ogni giorno di un computer. Gli hard disk sfruttano le proprietà magnetiche di alcuni materiali per memorizzare i dati.
Storia
Il prossimo 13 settembre 2021 l’hard disk compirà 65 anni. Quando IBM distribuì il suo primo hard disk nel 1956 in pochi avrebbero immaginato l’impatto che questo dispositivo avrebbe avuto sulla vita di tutti i giorni. Il RAMAC (anche conosciuto come “Random Access Method of Accounting and Control”) aveva la dimensione di due frigoriferi e pesava una tonnellata. L’apparecchio richiedeva un compressore d’aria separato per proteggere le testine, aveva i piatti con le dimensione di una pizza ed era capace di immagazzinare la mostruosa (per il tempo) capacità di 5 megabyte. In figura un hard disk IBM da 200 MB inizio anni '80.
Struttura
L'hard disk è composto essenzialmente da un motore sul cui albero sono innestati una pila di dischi di vetro rivestiti di materiale magnetico e un'attuatore elettromeccanico che pilota una batteria di bracci che a loro volta portano le testine di lettura-scrittura.
I piatti sono fatti di vetro o alluminio e rivestiti di speciali leghe ferromagnetiche, materiali in grado di magnetizzarsi come il ferro, il nickel, il cobalto. I dati vengono memorizzati sulla superficie magnetica dei piatti sotto forma di microscopici campi magnetici. Gli 0 e 1 vengono codificati in base alla diversa polarizzazione dei micro-campi magnetici e rilevati tramite una sensibilissima testina.
Le testine
Gli hard disk più recenti sfruttano invece speciali resistori che modificano la proprie resistenza elettrica in base alla polarità del campo magnetico sfruttando un effetto quantistico detto resistività magnetica gigante (spin-valve).
Questa nuova tecnologia consente di ridurre notevolmente la potenza dei campi magnetici sui piatti, aumentando quindi la densità dei dati e di conseguenza la capacità dei dischi.
Le testine non hanno nessun contatto fisico con i piatti durante il normale funzionamento, ma planano sul cuscino d'aria formato dalla rapida rotazione dei piatti grazie al loro profilo aerodinamico.
Il tempo necessario per spostare le testine al cilindro corretto si chiama tempo di accesso e nei modelli attuali ha un valore che in media oscilla dai 10ms dei modelli economici fino ai 3-4ms dei modelli ad alte prestazioni usati nei server.
Logica di lettura e struttura
Logicamente un hard disk si suddivide in cilindri, testine e settori (sistema CHS, dall'inglese Cylinder Head Sector).
Dalla figura potete capire come la localizzazione dei dati si risolva sostanzialmente tramite un sistema a 3 coordinate. Ogni blocco di dati viene indirizzato in modo univoco tramite le sue coordinate CHS. Una volta letto e recuperato il blocco di dati, il sistema operativo provvederà ad estrarre le informazioni cercate.
Nei modelli con le migliori performances la velocità di rotazione dei piatti può raggiungere i 15.000 giri al minuto, quindi per effettuare un giro completo bastano appena 4 millesimi di secondo!
In informatica con termine memoria ottica si indicano memorie di dati il cui principio di funzionamento, ovvero di memorizzazione delle informazioni, è basato su principi ottici
CD e DVD
Il compact disc (tradotto significa "disco compatto", abbreviato CD) è un tipo di disco ottico utilizzato in vari ambiti per la memorizzazione di informazioni in formato digitale. Il 17 agosto 1982 il primo CD per utilizzo commerciale venne prodotto in una fabbrica della Philips ad Hannover in Germania.
Il compact disc è composto da un disco di policarbonato trasparente, generalmente di 12 cm di diametro, al cui centro si trova un foro di 1,5 centimetri di diametro dedicato all'albero di fissaggio del lettore CD, la restante area del disco è accoppiata nella parte superiore ad un sottile foglio di materiale metallico sul quale, nella parte inferiore vengono memorizzate le informazioni come successioni di "buchi" e "terre" (in inglese "pits" e "lands") successivamente lette per mezzo di un laser.
Gli studi preliminari misero in luce che lo sviluppo del CD avrebbe consentito la creazione un disco con una capacità oltre 600 MB di dati e probabilmente oltre un'ora di musica in formato digitale. Di fatto la progettazione del CD nella sua configurazione definitiva risale al 1979, e si deve alla Philips con l'azienda giapponese Sony, la quale già dal 1975 stava sperimentando in modo indipendente la tecnologia per un disco ottico digitale.
CD-R dischi scrivibili una sola volta
CD-RW dischi cancellabili totalmente e riscrivibili
CD-ROM disco si sola lettura dei dati (installazione SW e SO)
Il DVD, sigla di Digital Versatile Disc (in italiano "disco versatile digitale"), è un supporto di memoria di tipo disco ottico.
Prima dell'avvento del DVD (intorno al 1995), ci fu il Video CD (VCD), che nel 1993 fu il primo sistema per la distribuzione digitale dei film. Il DVD è il prodotto della cooperazione di alcune fra le maggiori aziende nel campo della ricerca tra cui Philips, Sony, Toshiba ecc. L'intento era quello di creare un formato di immagazzinamento di grandi quantità di video digitali che fosse accettato senza riserve da tutti i maggiori produttori.
Il DVD Forum individua 3 principali campi d'applicazione per il DVD:
DVD-Video, destinato a contenere film;
DVD-Audio, pensato per sostituire il CD audio
DVD-ROM, destinato a sostituire il CD-ROM.
Cosa hanno in comune?
I CD e i DVD sono un semplice pezzo di plastica policarbonata larghi circa 12 cm ed alti 1.2 millimetri. Su di essi c'è una lunghissima traccia a forma di spirale che parte dal centro del disco per finire all'estremità dello stesso. Su questa traccia vengono codificate le informazioni sotto forma di bits (l'unità minima di informazione) mediante dei piccoli solchi (bumps) e delle zone piatte (non incise). Una volta che la traccia è stata incisa con i bumps, uno strato argentato riflettente gli viene incollato sopra in modo da proteggerla. Questa operazione avviene nei DVD a singolo strato ed è identico a quello che succede nella scrittura dei CD.
Nei DVD ad ogni modo è possibile avere per ogni lato due strati, in modo da contenere un maggior numero di informazioni. Una caratteristica che li diversifica in maniera netta è però la capacità di contenere dati. Un DVD può contenere infatti fino a 20 volte i dati presenti in un semplice CD.
In informatica con termine memoria elettronica si indicano memorie di dati il cui principio di funzionamento, ovvero di memorizzazione delle informazioni, è basato su principi elettronici
La flash memory, la memory card, la pen drive sono tutti supporti removibili assimilabili a un hard disk, ma hanno una dimensione molto più piccola e sono costruiti con diversi materiali.
Pen drive USB (Universal Serial Bus)
Introdotte da parecchi anni, le specifiche USB (Universal Serial Bus) descrivono un’infrastruttura semplice ed economica che permette di collegare numerose periferiche a un personal computer. Al giorno d’oggi USB è divenuto lo standard di riferimento per la connessione di I/O: si calcola infatti che sono presenti oltre 500 milioni di periferiche dotate di porte USB. Lo standard USB ha trovato largo impiego anche in applicazioni diverse da quelle “classiche” del mondo PC, essendo utilizzato per il collegamento di I/O in un numero sempre maggiore di dispositivi portatili e palmari. Da non dimenticare, inoltre, il fatto che parecchi dispositivi, tradizionalmente impiegati come periferiche, ora richiedono il collegamento diretto con altri dispositivi.
Cavi e connettori
Le specifiche USB 2.0 definiscono tre tipi di coppie di connettori (spina e presa): standard-A; standard-B e mini-B. Quest’ultimo è stato espressamente concepito per periferiche di ridotte dimensioni, come ad esempio i telefonini. Poiché il lavoro di stesura delle specifiche OTG è stato avviato prima del completamento di quelle relative al connettore mini-B, è stato aggiunto il pin ID alla spina, che è stato quindi lasciato scollegato nella presa mini-B.
Le specifiche USB 2.0 definiscono invece due tipi di cavi: da standard A a standard B e da standard A a mini-B. Nelle specifiche OTG sono previsti due altri tipi di cavi: da mini-A a standard B e da mini-A a mini-B. Il ritardo da un’estremità all’altra di quest’ultimo cavo è stato ridotto per consentire l’impiego di adattatori all’estremità A del cavo.
Gli adattatori sono necessari per consentire il collegamento tra diverse combinazioni di dispositivi. Per esempio il collegamento tra un dispositivo USB con un cavo e una spina standard-A a un dispositivo OTG a doppia funzionalità richiede un adattatore da presa A a spina mini-A.
Nel momento in cui si collegano due dispositivi a doppia funzionalità non sussistono problemi di sorta.
primo logo USB
Rappresentazione schematica dei connettori USB
Type-A (sinistra) e Type-B (destra)
Hub USB
Connettori mini-A (bianco) e mini-B (nero).
Adattatore USB (da micro a tipo-C)
Memory card (scheda di memoria)
Una scheda di memoria (in inglese memory card) è un dispositivo elettronico di ridotte dimensioni usato per memorizzare dati in forma digitale.
Le schede di memoria sono comunemente usate in dispositivi elettronici portatili come fotocamere e telecamere digitali, smartphone, computer portatili e tablet, lettori multimediali e altri dispositivi.
Le schede di memoria vengono usate generalmente per memorizzare file di documenti, musica, immagini, filmati o altro su periferiche portatili. I dati memorizzati vengono mantenuti in memoria anche in assenza di alimentazione elettrica, a tale scopo si utilizza al suo interno una memoria flash (memoria non volatile).
In ambito informatico le schede di memoria possono considerarsi un'evoluzione dei classici floppy disk utilizzati in passato per conservare dati o trasferirli da un computer all'altro. Rispetto ai floppy le schede di memoria hanno però molti vantaggi: sono meno sensibili ai campi magnetici, decisamente più robuste, rispetto ai floppy disk dispongono di un'enorme capacità di memoria (per esempio anche la più piccola tra le schede di memoria può contenere l'equivalente in dati di migliaia di dischetti), inoltre l'utilizzo delle schede di memoria riduce considerevolmente il costo per megabyte rispetto ai vecchi dispositivi di memoria rimovibili per computer.
Le schede di memoria possono essere utilizzate per vari scopi su diverse apparecchiature. Per esempio in una fotocamera o in una videocamera viene usata per salvare le foto e i video, su un tablet o un computer portatile la si può usare per archiviare e copiare documenti tra vari dispositivi, in alcune console portatili per videogiochi è possibile usare una scheda di memoria per conservare e riutilizzare i salvataggi delle partite.
Solitamente è possibile caricare e scaricare dati su questi supporti di memorizzazione collegando l'apparecchio in cui sono utilizzate (ad esempio la fotocamera) ad un computer, oppure usando appositi lettori di schede. Molti computer portatili ed alcuni computer fissi moderni sono dotati di lettori multiformato integrato, altrimenti è possibile acquistare dei lettori esterni con interfaccia USB.
SD Secure Digital:
Questa tecnologia nasce nel 1999 e viene sviluppata in un progetto congiunto da Panasonic Corporation, Toshiba e SanDisk. Fondamentalmente concentra le migliori caratteristiche di tutti gli altri supporti. Le schede hanno una velocità di trasferimento molto elevata e un consumo energetico ridotto. Sono di dimensioni molto contenute (32 × 24 mm per 2,1 mm di spessore), hanno un collegamento a contatti metallici (9 linee) e pesano circa 2 grammi. Offrono capacità di memorizzazione elevate (nel 2016 sono disponibili tagli da 512 GB) e funzionalità di cifratura del contenuto, con una velocità di trasferimento che può raggiungere oltre i 22,5 Mb/s. Presentano anche un selettore per renderle a sola lettura (read-only) al fine di evitare la cancellazione accidentale dei dati. Nel 2003 è stata introdotta sul mercato una scheda con un fattore di forma ridotto chiamato MiniSD, messa a punto per venire incontro alle esigenze del mercato della telefonia cellulare. Queste schede hanno dimensioni pari a 21,5 x 20 mm per uno spessore di 1,4 mm ed un peso di 1 grammo. Permettono di raggiungere ottimi livelli di risparmio energetico arrivando a consumare appena 150 µA in sleep mode, 40 mA in lettura e 50 mA in scrittura. Raggiungono velocità di trasferimento intorno ai 10 Mb/s.
Micro SD:
La MicroSD (contrazione di Micro Secure Digital, in precedenza TransFlash o T-Flash) è una scheda di memoria dalle dimensioni estremamente ridotte, ancora più contenute delle MiniSD Card.
Sono state realizzate pensando soprattutto ad espandere la memoria dei telefonini di nuova generazione con funzioni multimediali e forti esigenze di leggerezza e bassi consumi. Possono essere comunque ritrovate nella maggior parte dei dispositivi elettronici più disparati.