Dispositivos de Armazenamento Introdução
Dispositivo de armazenamento é um dispositivo capaz de armazenar informações (dados) para posterior consulta ou uso. Essa gravação de dados pode ser feita praticamente usando qualquer forma de energia, desde força manual humana como na escrita, passando por vibrações acústicas em gravações fonográficas até modulação de energia eletromagnética em fitas magnéticas e discos ópticos.
Um dispositivo de armazenamento pode guardar informação, processar informação ou ambos. Um dispositivo que somente guarda informação é chamado mídia de armazenamento. Dispositivos que processam informações (equipamento de armazenamento de dados) podem tanto acessar uma mídia de gravação portátil ou podem ter um componente permanente que armazena e recupera dados.
Armazenamento eletrônico de dados é o armazenamento que requer energia elétrica para armazenar e recuperar dados.
A maioria das mídias de armazenamento são considerados de armazenamento permanente (não volátil), ou seja, os dados permanecem armazenados quando a energia elétrica é removida do dispositivo.
A durabilidade de métodos como impressão em papel é ainda superior a muitas mídias eletrônicas. As limitações relacionadas à durabilidade podem ser superadas ao se utilizar o método de duplicação dos dados eletrônicos, comumente chamados de cópia de segurança ou back-up.
Tipos de dispositivos de armazenamento:
Por meios magnéticos. Exemplos: Disco Rígido, disquete. Por meios ópticos. Exemplos: CD, DVD.
Por meios eletrônicos (SSDs) - chip - Exemplos: cartão de memória, pen drive. Lembrando: Memória RAM é um dispositivo de armazenamento temporário de informações.
1. Dispositivos de armazenamento por meio magnético
São mais antigos e mais utilizados atualmente, permitem armazenar grande quantidade de dados em um pequeno espaço físico. São mais antigos, porém foram se aperfeiçoando no decorrer do tempo.
Como exemplo de dispositivos de armazenamento por meio magnético, podemos citar os Discos Rígidos (HDs).
Os dispositivos de armazenamento magnéticos que possuem mídias removíveis (disquetes) normalmente não possuem capacidade e confiabilidade equivalente aos dispositivos fixos, pois sua mídia é frágil e possui capacidade de armazenamento muito pequena se comparada a outros tipos de dispositivos de armazenamento magnéticos.
1.1.Cabo Flat
Também chamados de “flat cable”. A tradução do termo para o português é “cabo liso”.
Cabo flat é um componente que faz a interação entre o seu HD e a placa-mãe, ou então a interação entre dois HD'S, ou entre HD e CD/DVD. Ele serve para transferência dos dados.
O cabo Flat possui três conectores com espaços padronizados. São fabricados de forma a ter fios finos, unidos, e ficando paralelo uns aos outros. Estes fios são denominados de “vias”. Nestas “vias” é que trafegam os dados. São normalmente utilizados para conectar os leitores/gravadores de CD/DVD e HD na placa-mãe do microcomputador.
1.2.Disquete
O drive de disquete (FDD - floppy disk drive) era o principal meio de transferir dados para um computador até o drive de CD-ROM se tornar popular. Os drives de disquete são um componente-chave da maioria dos computadores há mais de 20 anos. Atualmente quase não são mais utilizados, uma vez que os dispositivos de memória flash, como o pendrive e cartão de memória estão sendo cada vez mais utilizados.
1.3.Discos Rígidos (HD)
O disco rígido, também chamado “HD”, “hard disk” ou “Winchester” (nome pouco usado atualmente), é o principal meio de armazenamento de dados no computador. Os dados são armazenados no disco rígido para que possam ser utilizados posteriormente. Ao desligarmos o computador, as informações que estão armazenadas no disco rígido não são perdidas. Elas continuam lá e poderão ser manipuladas na próxima vez que ligarmos o computador.
Quando um arquivo ou programa é aberto o processador os identifica no disco, armazena na memória RAM e a partir daí, os dados são lidos para serem processados. Um arquivo ao ser salvo, seus dados são gravados na memória RAM para o disco, podendo ser acessados em outros momentos. Ao desligar o computador sem salvar as informações tudo o que está armazenado na memória RAM é apagado.
Os HDs apresentam basicamente dois tipos de componentes: Placa Lógica:
A placa lógica contém chips responsáveis por diversas tarefas. É conhecido como controladora, pois gerencia uma série de itens do HD, como a movimentação dos discos e das cabeças de leitura/gravação, o envio e recebimento de dados entre os discos e o computador, e até rotinas de segurança.
conhecido como buffer. Cabe a ele a tarefa de armazenar pequenas quantidades de dados durante a comunicação com o computador. Como esse chip consegue lidar com os dados de maneira mais rápida que os discos rígidos, ele agiliza o processo de transferência de informações.
Parte Física:
A parte interna dos HDs (isto é, o interior da "caixinha").
Pratos e motor: Os pratos são os discos onde os dados são armazenados. Cabeça e braço: Trata-se de um item de tamanho reduzido que contém uma bobina que utiliza impulsos magnéticos para manipular as moléculas da superfície do disco, e assim gravar dados.
Atuador: Também chamado de voice coil, o atuador é o responsável por mover o braço sob a superfície dos pratos, e assim permitir que as cabeças façam o seu trabalho.
2. Dispositivos de armazenamento por meio óptico
São mais utilizados para o armazenamento de informações multimídia, sendo amplamente aplicados no armazenamento de filmes, música, etc. Apesar disso também são muito utilizados para o armazenamento de informações e programas, sendo especialmente utilizados para a instalação de programas no computador. Exemplos de dispositivos de armazenamento por meio óptico são os ROMs, CD-RWs, DVD-ROMs, DVD-RWs etc.
A leitura das informações em uma mídia óptica se dá por meio de um feixe laser de alta precisão, que é projetado na superfície da mídia.
Drive CD/DVD 2.1.Mídias
Nada mais são que discos construídos por varias camadas que possibilitam a leitura, gravação e regravação de bits em sua superfície. Existem vários tipos de mídias sendo as principais o CD e o DVD.
2.1.1. CD-ROM
Compact Disk – Read Only Memory (Disco Compacto – Memória Somente de Leitura). Permite apenas a leitura dos dados nele contido. Sua principal vantagem é o baixo preço desta mídia. Um CD-ROM possui uma capacidade máxima de armazenamento de 700 MB.
As mídias de CD-ROM podem ser de dois tipos:
CD-R – Compact Disk - Recordable (Disco Compacto Gravável): É um modelo de disco que só pode ser gravado uma única vez, não aceita regravações.
CD-RW – Compact Disc – Read and Write (Disco Compacto – Leitura e Escrita): Este disco possibilita gravar e regravar dados.
2.1.2. DVD
Digital Video Disc (Disco Digital de Vídeo) ou Digital Versatile Disco (Disco Versátil Digital). Semelhante ao CD, porém possui capacidade de armazenamento de dados muito maior. Devido a sua capacidade de armazenamento é muito utilizado para armazenar filmes.
A capacidade de armazenamento de um DVD depende do seu formato. Um DVD comum (de face única) suporta até 4,7 GB de armazenamento, já dos DVD de dupla face armazenam até 9,4 GB.
As mídias de DVD podem ser de dois tipos:
DVD – R - Digital Video Disc – Recordable (Disco Digital de Vídeo - Gravável): Esse disco só pode ser gravado uma única vez.
DVD – RW - Digital Video Disc – Read and Write (Disco Digital de Vídeo - Leitura e Escrita): Esse disco permite que os dados sejam apagados e regravados.
A unidade de DVD é bastante semelhante à de um CD. Normalmente, as que gravam DVD também gravam CD. O espaçamento menor entre as trilhas do DVD é que permite que sejam gravados uma maior quantidade de dados.
2.1.3. Blu-ray
Em português blu-ray significa Raio Azul é uma mídia semelhante a um CD ou DVD. Blu-ray obteve o seu nome a partir da cor azul do raio laser ("blue ray" em inglês significa "raio azul"). A letra "e" da palavra original "blue" foi eliminada porque em alguns países não se pode registrar uma palavra comum em forma de um nome comercial.
Com o surgimento dos equipamentos com capacidade para execução de vídeos e filmes em alta definição, era necessário desenvolver uma mídia de grande capacidade, para possibilitar assim, o armazenamento de imagens em alta definição, que ocupam muito mais espaço. Com a Sony à frente do projeto, foi criado então o Blu-ray, que possui esse nome justamente porque a cor do laser que faz sua leitura e gravação é azul. A capacidade do Blu-ray é de incríveis 25 GB nas mídias com uma só camada. Nos discos com duas camadas, o tamanho dobra, chegando aos 50 GB.
Os discos Blu-Ray vem em diferentes formatos:
BD-ROM – Blu Disc – Read Only Memory (Disco Azul – Memória Somente de Leitura): Um disco que é só de leitura;
BD-R Blu Disc – Recordable (Disco Azul – Gravável): Disco gravável; BD-RE Blu Disc – Rewritable (Disco Azul – Regravável): Disco regravável.
3. Dispositivos de armazenamento por meio eletrônico
Este tipo de dispositivos de armazenamento é o mais recente e é o que mais oferece perspectivas para a evolução do desempenho na tarefa de armazenamento de informação. Esta tecnologia também é conhecida como memórias de estado sólido ou SSDs (solid state drive – Dispositivo Estado Solido) por não possuírem partes móveis, apenas circuitos eletrônicos que não precisam se movimentar para ler ou gravar informações.
Os dispositivos de armazenamento por meio eletrônico podem ser encontrados com as mais diversas aplicações, desde Pen Drives, até cartões de memória para câmeras digitais, e, mesmo os discos rígidos possuem certa
quantidade desse tipo de memória funcionando como buffer (região de memória temporária utilizada para escrita e leitura de dados).
A gravação das informações em um dispositivo de armazenamento por meio eletrônico se dá através dos materiais utilizados na fabricação dos chips que armazenam as informações.
Os dispositivos de armazenamento por meio eletrônico tem a vantagem de possuir um tempo de acesso muito menor que os dispositivos por meio magnético, por não conterem partes móveis. O principal ponto negativo desta tecnologia é o seu custo ainda muito alto, portanto dispositivos de armazenamento por meio eletrônico ainda são encontrados com pequenas capacidades de armazenamento e custo muito elevado se comparados aos dispositivos magnéticos.
3.1.Memória Flash
A memória Flash refere-se a um tipo particular de EEPROM (siga em inglês para "Memória Somente de Leitura Programável Apagável Eletricamente"). É nada mais que um chip de memória de computador que mantém informações armazenadas sem a necessidade de uma fonte de energia.
Ela é frequentemente usada em eletrônicos portáteis, tais como dispositivos de música digital (MP3), smartphones e câmeras digitais, bem como nos dispositivos de armazenamentos removíveis (os populares pendrives). Essa tecnologia também é usada para fazer o boot de computadores, além de compor cartões de memória, modens e placas de vídeo.
A memória Flash consome pouca energia, ocupa pouquíssimo espaço físico (daí ser ideal aos dispositivos portáteis) e costuma ser resistente, ou seja, bastante durável. O grande problema da memória Flash é o seu preço elevado. Felizmente, a popularização desta tecnologia está fazendo com que os seus custos diminuam com o passar do tempo.
A memória Flash é usada como um disco rígido para armazenar dados em um computador. Ela tem muitas vantagens sobre o disco rígido tradicional: a primeira é que ela é uma memória não volátil e de estado sólido, o que significa que não há partes móveis para serem danificadas.
Outra vantagem é que essa tecnologia é silenciosa, muito mais que um disco rígido tradicional. Além disso, é altamente portátil e com um tempo de acesso muito mais rápido. O disco rígido também tem suas vantagens sobre a memória Flash: o preço e a capacidade. Os discos rígidos têm capacidades muito maiores por um preço mais barato por megabyte de memória. Mas isso é uma questão de tempo.
Existem vários tipos de cartões de memória dentre os quais podem se destacar: CompactFlash (CF), SmartMedia (SM), Cartões xD, MultiMedia Card (MMC), Memory Stick (MS), Secure Digital (SD), MiniSD e MicroSD, SDXC, SDXC e Cartão Eye-Fi Wireless.
3.1.1. CompactFlash (CF)
O cartão de memória CompactFlash (CF) foi desenvolvido pela empresa SanDisk em meados de 1994 e acabou sendo o primeiro tipo a se popularizar. Trata-se de um cartão com as seguintes dimensões: 43 mm x 3 mm x 5 mm no tipo I e 43 mm x 3 mm x 3,3 mm no tipo II.
Os cartões CompactFlash são utilizados até hoje, principalmente em câmeras digitais profissionais e filmadoras digitais. Embora raros, é possível encontrar cartões do tipo com até 128 GB de capacidade.
Ele é utilizado principalmente em câmeras fotográficas digitais de diversas marcas e modelos e pode ser encontrado em diversas velocidades diferentes.
3.1.2. SmartMedia (SM)
O cartão de memória SmartMedia (cujo nome original é Solid State Floppy Disk Card - SSFDC) muito parecido com os já defasados disquetes de 3,5 polegadas. Lançado pela Toshiba em meados de 1995, esse tipo de cartão tem tamanho de 45 mm x 37 mm x 0,76 mm e sua fabricação é mais simples quando comparada com tecnologias concorrentes.
Este padrão, que já não é mais utilizado, alcançou seu ápice no início dos anos 2000. Foram substituídos pelos cartões xD.
3.1.3. Cartões xD
Desenvolvido pela Toshiba, o xD passou a ser produzido pela Fujifilm e pela Olympus a partir de 2002. Ele veio para substituir o SM, pois é menor e possuem uma capacidade várias vezes maior. Sua versão original possui seis variações de capacidade: 32 MB, 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB e 1 GB. A capacidade das outras duas versões, Tipo H e Tipo M, podem chegar a 8 GB.
3.1.4. MultiMedia Card (MMC)
Lançado originalmente em 1997 é usado por diversas empresas da área da tecnologia, como HP, Samsumg e Nokia. Ele é fabricado pela SanDisk e pela Siemens e outros três modelos além do MMC original: o RS-MMC, MMC+ e o MMCmicro. Este tipo de cartão, usado inicialmente para celulares e pagers. Suas dimensões são as seguintes: 24 mm (L) x 1,4 mm (A) x 32 (C). Sua capacidade de armazenamento chega a 4 GB (versão MMC.
3.1.5. Memory Stick (MS)
Estes modelos de cartão foram criados e são utilizados em produtos da Sony. Alguns modelos da Konica Minolta e da Samsung também suportam este equipamento.
Sua fabricação fica por conta da própria Sony e também da SanDisk. Ao todo, são cinco modelos MS existentes no mercado: Standart, Pro, Duo, Pro Duo e Micro.
Na imagem ao lado é mostrado respectivamente três tipos de Cartões Memory Stick: Cartão Memory Stick, Cartão Memory Stick Pro Duo e Cartão Memory Stick Micro. O tamanho é um dos diferenciais dentre as versões: as versões Standart e Pro possuem as mesmas dimensões – 21,4 mm (L) x 2,8 mm (A) x 50 mm. As versões Duo são menores em relação às anteriores, porém iguais entre si: 20 mm (L) x 1,6 mm (A) x 31 (C). A versão Micro possui 25% do tamanho da Duo, é suportada por telefones celulares e pode ser usada como MS Duo em outros dispositivos através de um adaptador. Assim como as versões Duo, que com adaptador podem ser “transformadas” em Standart e Pro.
3.1.6. Secure Digital (SD)
O nome completo é Secure Digital Card, mas pode chamar de cartão SD. É uma das memórias mais populares do mercado. Tem um rígido sistema de controle de direitos autorais e permite que seja travado, o que impede apagamento do conteúdo. Por estes dois motivos casados, ganhou o nome "Secure" (seguro).
Um dos motivos de ser o mais popular - ao lado do Memory Stick da Sony - é a adoção em massa por parte das indústrias de tecnologia. Canon, Kodak e Nikon, empresas que desenvolvem máquinas fotográficas, são adeptas do formato. Os cartões SD também podem ser usados em computadores portáteis, palmtops e outros equipamentos.
3.1.7. Cartões Mini SD e Micro SD
Podem ser considerados o irmão mais novo dos cartões SD, o formato MiniSD foi criado em 2003 e chegou ao mercado para concorrer com o Memory Stick Duo. Semelhante ao cartão da Sony, o MiniSD dá aos usuários mais portabilidade.
Usado em celulares, o MiniSD tem capacidades que variam entre 16MB e 2GB e mede 20 mm x 21,5 mm x 1,4 mm. Do tamanho de uma moeda de R$ 0,10, o microSD foi criado para ser usado em celulares, mas rapidamente ganhou outros aparelhos como adeptos, entre eles o GPS e quaisquer outros dispositivos que se conectem via porta USB nos computadores.
Os MicroSD tem capacidades de armazenamento que variam entre 128MB e 8GB e conta com dimensões diminutas, 11 mm x 12 mm x 1 mm. Da mesma forma que o MiniSD, o cartão não oferece proteção antigravação ou proteção nos terminais.
3.1.8. Cartões SDHC
Trata-se de uma categoria de cartão com as mesmas medidas do tipo SD. O seu diferencial é justamente a capacidade: dispositivos SDHC são facilmente encontrados com capacidades entre 4 GB e 32 GB.
3.1.9. Cartões SDXC
A especificação Secure Digital Extended Capacity (SDXC) é a mais recente, tendo sido anunciada no início de 2009. Novamente, o foco aqui é o expressivo aumento da capacidade de armazenamento de dados: cartões SDXC podem suportar entre 32 GB e 2 TB (terabytes). Naturalmente, esse tipo de cartão tem preço elevado.
Assim como no padrão SDHC, pode haver incompatibilidade de cartões SDXC com dispositivos leitores mais antigos. Também é possível a existência de versões miniSDXC e microSDXC.
3.1.10. Cartão Eye-Fi Wireless
É, sem dúvida, o tipo de SD mais inusitado que existe. Trata-se de um cartão que permite a transferência de dados para um computador ou um dispositivo móvel por meio de uma rede Wi-Fi. Assim, o usuário pode, por exemplo, tirar uma foto em sua câmera digital e, imediatamente, se conectar via rede sem fio ao seu notebook para transferir a imagem. Cartões Eye-Fi são produzidos por uma empresa que leva este mesmo nome. A companhia oferece várias versões. A linha Geo, por exemplo, pode utilizar um serviço de geotagging para adicionar, automaticamente, informações geográficas às fotos. Outro exemplo é a linha Mobile, que permite a transferência de arquivo do cartão diretamente para aparelhos com iOS (iPhone, iPad e iPod touch) ou Android.
3.1.11. Pendrive
É um dispositivo portátil de armazenamento com memória flash, acessível através da porta USB. Sua capacidade varia de modelo para modelo, mas os pendrives mais atuais já passam dos gigabytes de memória. Por ser pequeno e ter uma grande capacidade, ele já marcou a morte
dos velhos e saudosos disquetes de 3,5 polegadas. Os CDs até tentaram substituir os discos flexíveis, mas sua portabilidade e praticidade não são maiores que a dos pendrives. É uma mídia de rápida gravação e leitura dos dados, o que os tornou populares muito rapidamente.
O termo “pendrive”, apesar de ser em inglês, não é utilizado nessa língua. Os países falantes da língua inglesa utilizam o termo “USB Flash Drive” ou outro nome similar. Pendrive pode ter sido o nome escolhido por alguns países pelo fato dos primeiros dispositivos portáteis com memória flash terem sido criados com aparência que lembrava uma caneta (“pen” em inglês).
A partir do Windows XP e nas versões mais atuais do Linux e MacOS, eles são automaticamente reconhecidos. Nos sistemas operacionais mais antigos como Windows 98 é preciso instalar um pacote com softwares específicos para o dispositivo usado.
3.1.12. Discos de Estado Sólido (SSD)
O SSD (solid-state drive) é uma nova tecnologia de armazenamento considerada a evolução do disco rígido (HD). Não possui partes móveis e é construído em torno de um circuito integrado semicondutor, o qual é responsável pelo armazenamento, diferentemente dos sistemas magnéticos (como os HDs).
A eliminação das partes mecânicas reduz as vibrações e tornam os SSDs completamente silenciosos.
Outra vantagem é o tempo de acesso reduzido à memória flash presente nos SSDs em relação aos meios magnéticos e ópticos. O SSD também é mais resistente que os HDs comuns devido à ausência de partes mecânicas – um fator muito importante quando se trata de computadores portáteis.
O SSD ainda tem o peso menor em relação aos discos rígidos.
A principal desvantagem do SSD é que eles ainda custam muito caro, com valores muito superiores que o dos HDs. A capacidade de armazenamento também é uma desvantagem, pois é menor em relação aos discos rígidos. De qualquer forma, eles são vistos como a tecnologia do futuro, pois esses dois fatores negativos podem ser suprimidos com o tempo.
Obviamente, é apenas uma questão de tempo para que as empresas que estão investindo na tecnologia consigam baratear seus custos e reduzir os preços. Diversas companhias como IBM, Toshiba e OCZ trabalham para aprimorar a produção dos SSDs, e fica cada vez mais evidente que os HDs comuns estão com seus dias contados.
4. Finalizando
As mídias de armazenamento têm evoluído bastante nos últimos anos. A tendência é que esta evolução continue produzindo assim dispositivos com maiores capacidade de armazenamento, maior velocidade de acesso e transferência de dados a um preço reduzido.
