ARQUITETURA DE COMPUTADORES

ARQUITETURA DE COMPUTADORES Prof. Kleber Carrhá

academico@carrha.com.br www.carrha.com.br

Capitulo 6 – Memória Externa

Arquitetura e Organização de Computadores William Stallings 8ª Ed.

Página 149

HD

DISCO RÍGIDO

WINCHESTER

O que é HD?

• O Hd é o dispositivo de armazenamento de dados mais usado nos computadores. Nele, é possível guardar não só arquivos como

também todos os dados do seu sistema

operacional.

Memória Secundária (Auxiliar)

• Como sabemos que a memória que está dentro o computador fica ativa durante os processamentos, e quando desligamos a máquina ela perde seu conteúdo, precisamos de recursos para armazenar dados e programas fora do computador: a memória auxiliar ou secundária.

• DISCOS:

• Os discos, como parte da memória auxiliar, são unidades que permitem manter as informações intactas fora da memória principal.

Surgimento

• O 1º HD:

–

Um dos primeiros HDs que se tem notícia é o IBM

(1956). Tinha capacidade de

arazenamento de até 5 MB de dados. Eram

enormes possuía dimensões 14 x 8 polegadas e eram extremamente caros (30 mil dólares).

Com o passar dos anos, os HDs foram aumentando sua capacidade de

armazenamento,se tornaram menores, mais

baratos e mais confiáveis.

Foto ao lado

mostra um

disco rígido

utilizado pelo

Metrô de São

Paulo em seus

primeiros anos.

Componentes de um HD

• Placa lógica:

–

Abriga chips

responsáveis por diversas tarefas do HD.

• Motor:

–

Responsável por fazer girar os

pratos(discos onde os dados são

armazenados)

Componentes de um HD

• Buffer:

– Armazena pequenas quantidades de dados durante a comunicação com o computador. Esse chip consegue lidar com os dados de maneira mais rápida que os discos rígidos, com isso agiliza o processo de

transferência de informações. É comum encontrar HDs que possuíam buffers de 2 MB e 8 MB.

• Controladora

– 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.

Componentes de um HD

• Pratos:

―Discos onde os dados são armazenados. São feitos de alumínio recoberto por um material magnético e por uma camada de material

protetor. Quanto mais denso for o material magnético

maior é a capacidade de armazenamento do disco.

HDs com grande capacidade contam com mais de um

prato, um sobre o outro.

Componentes de um HD

• Cabeça e braço:

–Cabeça (ou cabeçote) é um dispositivo muito pequeno de leitura e gravação.

Nela esta presente uma bobina que utiliza impulsos magnéticos para

manipular as moléculas da superfície do disco, e assim gravar dados. Há uma cabeça para cada lado dos discos. Se localizado na ponta de um dispositivo denominado braço, que tem a função de posicionar os cabeçotes sob a

superfície dos pratos. A cabeça de leitura e gravação não toca nos discos porém a distância entre ambos é

extremamente pequena.

Foto de um braço e cabeça de um HD

Componentes de um HD

• Atuador:

–

É o responsável por mover o braço sob a superfície dos pratos, e assim permitir que as cabeças façam o seu

trabalho. Para que a

movimentação ocorra, o atuador contém em seu interior uma bobina que é

"induzida" por imãs.

Foto de um Atuador desmontado

Gravação e Leitura

• A superfície de gravação dos pratos é composta de

materiais sensíveis ao magnetismo (geralmente, óxido de ferro). O cabeçote de leitura e gravação manipula as moléculas desse material através de seus pólos. Para isso, a polaridade das cabeças muda numa freqüência muito alta: quando está positiva, atrai o pólo negativo das moléculas e vice-versa. De acordo com essa

polaridade é que são gravados os bits (0 e 1). No

processo de leitura de dados, o cabeçote simplesmente

"lê" o campo magnético gerado pelas moléculas e gera uma corrente elétrica correspondente, cuja variação é analisada pela controladora do HD para determinar os bits.

Gravação e Leitura

• Para a "ordenação"

dos dados no HD, é utilizado um

esquema conhecido como "geometria

dos discos". Nele, o disco é "dividido" em cilindros, trilhas e

setores.

Gravação e Leitura

• As Trilhas:

–

São círculos que começam no centro do disco e vão até a sua borda, como se estivesse um dentro do outro. Essas trilhas são numeradas da borda

para o centro, isto é, a trilha que fica mais próxima

da extremidade do disco é denominada trilha 0, a

trilha que vem em seguida é chamada trilha 1, e

assim por diante, até chegar à trilha mais próxima

do centro.

Gravação e Leitura

• Os Setores:

– Cada trilha é dividida em trechos regulares chamados de setor. Cada setor possui uma determinada capacidade de

armazenamento (geralmente, 512 bytes).

Gravação e Leitura

Imagem ilustrativa mostrando os setores e as trilhas de um dos Pratos de um Hd

Interface IDE e SATA

• IDE (Intergrated Drive Electronics), onde devem ser encaixados os cabos que ligam HDs e unidades de CD/DVD à placa- mãe se necessário.

• Existe também, um tipo de HD que não segue o padrão IDE, mas sim, o SATA (Serial ATA).

HISTÓRIA

• O primeiro disco rígido (o IBM 350) foi construído em 1956, e era formado por um conjunto de nada menos que 50 discos de 24 polegadas de diâmetro, com uma capacidade total de 4.36 MB (5 milhões de caracteres, com 7 bits cada um), algo espantoso para a época.

Comparado com os discos atuais, este pioneiro custava uma verdadeira fortuna: 35 mil dólares.

• O gabinete tinha 1.70m de altura e quase o mesmo de comprimento e pesava quase uma tonelada. Na época ele era chamado de "unidade de disco" (termo ainda usado hoje em dia por alguns) e podia ser acoplado a diversos computadores produzidos pela IBM. O termo

"disco rígido" só surgiu duas décadas depois, junto com os modelos mais compactos.

HISTÓRIA

IBM 350

HISTÓRIA

• Hoje em dia os HDs já ultrapassaram a marca de 1 TB.

• São brutalmente mais rápidos que os

modelos antigos e também mais

baratos. Mesmo com o barateamento

da memória Flash, os HDs ainda

continuam imbatíveis na hora de

armazenar grandes quantidades de

dados.

COMPONENTES DE UM HD

• Ficam guardados dentro de uma espécie de

"caixa de metal".

• Essas caixas são seladas e não têm nem ar internamente, pois não podem conter qualquer tipo de material que possa danificar os discos, já que estes são bastante sensíveis.

• Se o disco rígido for aberto em um ambiente

despreparado e sem o uso dos equipamentos e

das técnicas apropriadas, as chances de perdê-

lo são extremamente grandes.

COMPONENTES DE UM HD

Placa Lógica:

• É uma placa com chips que fica na parte

inferior, responsáveis por diversas tarefas. O

mais comum é conhecido como controladora,

pois gerencia uma série de itens do HD, como

a movimentação dos discos e das cabeças de

leitura/gravação (mostradas adiante), o envio

e recebimento de dados entre os discos e o

computador, e até rotinas de segurança.

COMPONENTES DE UM HD

COMPONENTES DE UM HD

Buffer:

• É um pequeno chip de memória.

• 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.

COMPONENTES DE UM HD

PARTE INTERNA DO HD

COMPONENTES DE UM HD

Pratos e motor:

• Os pratos são os discos onde os dados são armazenados.

• São feitos de alumínio (ou de um tipo de cristal) recoberto por um material magnético e por uma camada de material protetor.

• Quanto mais trabalhado for o material magnético (ou seja, quanto mais denso), maior é a capacidade de armazenamento do disco.

• Os HDs com grande capacidade contam com

mais de um prato, um sobre o outro. Eles ficam

posicionados sob um motor responsável por

fazê-los girar.

COMPONENTES DE UM HD

• É comum encontrar HDs que giram a 7.200 rpm (rotações por minuto), mas também há modelos que alcançam a taxa de 10 mil rotações, tudo depende da evolução da tecnologia. Até pouco tempo atrás, o padrão do mercado era composto por discos rígidos que giram a 5.400 rpm.

HD sem a placa lógica.

COMPONENTES DE UM HD

Cabeça e braço:

• Cabeça: Para ler e gravar dados no disco. São presas a um braço móvel, que permite seu acesso a todo o disco.

Contém uma bobina que utiliza impulsos magnéticos para manipular as moléculas da superfície do disco, e assim gravar dados.

• Os HDs atuais possuem de 1 a 4 discos. Como são utilizadas ambas as faces de cada disco, temos um total de 2 a 8 faces e o mesmo número de cabeças de leitura.

• Olhando por cima, tem-se a impressão de que a cabeça de leitura e gravação toca nos discos, mas isso não ocorre. Na verdade, a distância entre ambos é extremamente pequena. A "comunicação" ocorre pelos já citados impulsos magnéticos;

COMPONENTES DE UM HD

COMPONENTES DE UM HD

Atuador:

• Também chamado de voice coil.

• É o responsável por mover o braço sob a superfície dos pratos, e assim permitir que as cabeças façam o seu trabalho. Para que a movimentação ocorra, o atuador contém em seu interior uma bobina que é

"induzida" por imãs.

• O trabalho entre esses componentes precisa ser bem feito. O simples fato da cabeça de leitura e gravação encostar na superfície de um prato é suficiente para causar danos a ambos. Isso pode facilmente ocorrer em caso de quedas, por exemplo.

Gravação e Leitura de Dados

• A superfície de gravação dos pratos é composta de materiais sensíveis ao magnetismo (geralmente, óxido de ferro).

• O cabeçote de leitura e gravação manipula as moléculas desse material através de seus pólos.

Para isso, a polaridade das cabeças muda numa

freqüência muito alta: quando está positiva,

atrai o pólo negativo das moléculas e vice-

versa. De acordo com essa polaridade é que

são gravados os bits (0 e 1).

Gravação e Leitura de Dados

• No processo de leitura de dados, o cabeçote simplesmente "lê" o campo magnético gerado pelas moléculas e gera uma corrente elétrica correspondente, cuja variação é analisada pela controladora do HD para determinar os bits.

• Para a "ordenação" dos dados no HD, é utilizado

um esquema conhecido como "geometria dos

discos". Nele, o disco é "dividido" em cilindros,

trilhas e setores:

Gravação e Leitura de Dados

Gravação e Leitura de Dados

• Trilhas: são círculos que começam no centro do disco e vão até a sua borda, como se estivesse um dentro do outro. As trilhas são numeradas de dentro para fora. A trilha que fica mais próxima ao centro é denominada trilha 0, a trilha que vem em seguida é chamada trilha 1 e assim por diante.

• Cada trilha é dividida em trechos regulares

chamados de setor. Cada setor possui uma

determinada capacidade de armazenamento

(geralmente, 512 bytes).

Gravação e Leitura de Dados

• E os cilindros? O cilindro é a posição das cabeças sobre as mesmas trilhas de seus respectivos discos.

• EXEMPLO: Imagine que é necessário ler a trilha 42 do lado superior do disco 1. O braço movimentará a cabeça até essa trilha, mas fará com que as demais se posicionem de forma igual. Isso ocorre porque o braço se movimenta de uma só vez, isto é, ele não é capaz de mover uma cabeça para uma trilha e uma segunda cabeça para outra trilha. Isso significa que, quando a cabeça é direcionada à trilha 42 do lado superior do disco 1, todas as demais cabeças ficam posicionadas sob a mesma trilha, só que em seus respectivos discos.

Quando isso ocorre, damos o nome de cilindro. O cilindro é a posição das cabeças sobre as mesmas trilhas de seus respectivos discos.

Gravação e Leitura de Dados

• Depois é necessário preparar os discos para receber dados. Isso é feito através de um processo conhecido como formatação. Há dois tipos de formatação:

• Formatação física: é a "divisão" dos discos em trilhas e setores. Esse procedimento é feito na fábrica.

• Formatação lógica: consiste na aplicação de um sistema de arquivos apropriado a cada sistema operacional. Por exemplo, o Windows é capaz de trabalhar com sistemas de arquivos FAT e NTFS. O Linux pode trabalhar com vários sistemas de arquivos, entre eles, ext3 e ReiserFS.

Interfaces

• Os HDs são conectados ao computador

através de interfaces capazes de transmitir os

dados entre um e outro de maneira segura e

eficiente. Há várias tecnologias para isso,

sendo as mais comuns os padrões IDE, SCSI,

SATA e mais recentemente, SSD.

Interfaces

IDE

• Intelligent Drive Electronics ou Integrated Drive Electronics) também é conhecida como ATA (Advanced Technology Attachment) ou, ainda, PATA (Parallel Advanced Technology Attachment).

Um padrão que chegou no mercado na época da antiga linha de processadores 386.

• Com a popularização desse padrão, as placas-

mãe passaram a oferecer dois conectores IDE

(primário e secundário), sendo que cada um é

capaz de conectar até dois dispositivos.

Interfaces

• As primeiras placas IDE traziam apenas uma ou duas portas IDE e eram instaladas num slot ISA de 16 bits.

• Depois os fabricantes integraram também outros conectores, dando origem às placas "super-ide", que eram usadas na grande maioria dos micros 386 e 486.

• As placas mais comuns incluíam uma porta IDE, uma porta FDD, duas portas seriais, uma paralela, além do e o conector do joystick.

• Estas placas eram configuradas através de um conjunto de jumpers, já que na época ainda não existia plug- and-play

Interfaces

Interfaces

• Depois de um tempo os fabricantes passaram a integrar os controladores diretamente no chipset da placa mãe, dando origem às placas com conectores integrados.

• Inicialmente, as interfaces IDE suportavam apenas a conexão de HDs. Devido a isso, os primeiros drives de CD utilizavam interfaces proprietárias, incorporadas à placa de som, ou mesmo controladoras SCSI.

• Para solucionar o problema, foi desenvolvido o protocolo ATAPI (AT Attachment Packet Interface) e graças a podemos instalar CD ou DVD na interface IDE.

Interfaces

IDE

• Essa conexão é feita ao HD (e a outros dispositivos compatíveis com a interface) por meio de um cabo flat (flat cable) de 40 vias. Posteriormente, chegou ao mercado um cabo flat de 80 vias, cujas vias extras servem para evitar a perda de dados causada por ruídos (interferência).

Cabo flat de 40 vias. Note que ele possui dois conectores Conectores IDE em uma placa-mãe

Interfaces

PADRÕES IDE:

• ATA: Conhecido como IDE, suporta um ou dois drives, interface 16 bits e PIO modos 0, 1 e 2;

– Modo PIO0: 3,3 MB/s, PIO1: 5,2 MB/s, PIO2: 8,3 MB/s, PIO3: 11,1 MB/s, PIO4: 16,6 MB/s.

• ATA-2: Suporta modos PIO mais rápidos (3 e 4) e multipalavra modo DMA (modo 1 e 2). Também suporta logical block addressing (LBA) e transferências de bloco. É conhecido como ATA rápido ou EIDE (Enhanced IDE);

• ATA-3: Pequena revisão do ATA-2;

• Ultra-ATA: Também chamado de Ultra DMA, ATA 33, e DMA- 33, suporta multipalavra DMA e até modo 3 rodando a até 33MBps;

Interfaces

PADRÕES IDE:

• ATA/66:

– Proposta pela Quantum, e suportada pela Intel.

– Dobra a velocidade do ATA para até 66MBps.

– A partir deste padrão, os cabos IDE ATA de 40 fios podem não suportar a alta velocidade, resultando em perda de performance, por isso, cabos IDE ATA de 80 vias foram criados, para poderem transmitir e acompanhar os HDs com os padrões acima do ATA 66.

– O cabo de 80 vias tem 40 vias a mais que o antigo cabo de 40 vias. Estas 40 vias a mais são vias terras, que ficam entre as 40 vias de sinais para separá-los, prevenindo corrupção de dados e interferências;

Interfaces

Abaixo, um cabo de 40 vias (em contraste com o acima de 80 vias).

Interfaces

• ATA/100: Versão atualizada do ATA/66 incrementou a performance do ATA/66 para 100MBps, claro, também chamado de modo UDMA 100;

• ATA/133: Última versão, mais atual.

suportam (respectivamente), os modos

UDMA 66, UDMA 100 e UDMA 133, além

de manterem compatibilidade com os

padrões anteriores

Interfaces

OUTROS TERMOS:

• UDMA (Ultra DMA) : Protocolo desenvolvido pela Quantum e Intel que suporta transferência de dados em modo BURST (tecnologia onde os dados são transmitidos mais rápido que o padrão normal) de 33,3MBps (atualmente, aceita até 133MBps no padrão ATA 133). Este protocolo se faz necessário para extrair as vantagens da alta velocidade dos discos ULTRA ATA.

• PATA: Parallel ATA pois usa uma sinalização (troca de dados) paralela. Diferente da SATA (Serial ATA), que usa sinalização serial.

• Enhanced IDE: EIDE, uma tecnologia que surgiu para aumentar a velocidade de transmissão de dados dos discos rígidos e, claro, permitir a conexão de dois dispositivos em cada IDE.

Interfaces

SATA • A partir de um certo ponto, ficou claro que o padrão IDE/ATA estava chegando a seu limite e que mudanças mais profundas só poderiam ser feitas com a introdução de um novo padrão.

Surgiu então o SATA (Serial ATA).

• É um barramento serial, onde é transmitido um único bit por vez em cada sentido. Isso elimina os problemas de sincronização e interferência encontrados nas interfaces paralelas, permitindo que sejam usadas freqüências mais altas.

• o cabo SATA é bastante fino, contendo apenas 7

pinos, onde 4 são usados para transmissão de

dados e 3 são terras, que ajudam a minimizar as

interferências.

Interfaces

Abaixo os conectores de energia na direita (15 pinos) e dados na esquerda (7 pinos) de um HD SATA.

Interfaces

SATA • Os cabos podem ter até um metro de comprimento e cada porta SATA suporta um único dispositivo, ao contrário do padrão master/slave do IDE/ATA. Por causa disso, é comum que as placas mãe ofereçam 4 portas SATA (ou mais).

• Existem três padrões de controladoras SATA:

– SATA 150 (também chamado de SATA 1.5 Gbit/s ou SATA 1500).

– SATA 300 (SATA 3.0 Gbit/s ou SATA 3000) .

– SATA 600 (ou SATA 6.0 Gbit/s), que ainda está em desenvolvimento.

Interfaces

• Como o SATA utiliza dois canais separados, um para enviar e outro para receber dados, temos 150 ou 300 MB/s em cada sentido, e não 133 MB/s compartilhados, como no caso das interfaces ATA/133.

• Os nomes SATA 300 e SATA 3000 indicam, respectivamente, a taxa de transferência, em MB/s e a taxa "bruta", em megabits.

• Para o caso dos micros antigos, uma opção é instalar uma controladora SATA. As mais baratas, com duas portas e em versão PCI. Note que o uso do barramento PCI limita a velocidade da controladora a 133 MB/s (um pouco menos na prática, já que o barramento PCI é compartilhado com outros dispositivos), mas isso não chega a ser um problema ao utilizar apenas um ou dois HDs.

Interfaces

• Existem ainda conversores (chamados de bridges), que permitem ligar um HD IDE diretamente a uma porta SATA, mas eles são mais difíceis de encontrar e geralmente mais caros que uma controladora SATA PCI .

Controladora Sata PCI Conversor para porta SATA

Interfaces

SCSI

• As controladoras SCSI (pronuncia-se "iscâzi") são as tradicionais concorrentes das interfaces IDE.

Evolução do padrão SCSI

Interfaces

SCSI• No SCSI os dispositivos recebem números de identificação (IDs) que são números de 0 a 7 (nas controladoras de 8 bits) e de 0 a 15 nas de 16 bits. Um dos IDs disponíveis é destinado à própria controladora, deixando 7 ou 15 endereços disponíveis para os dispositivos.

• O ID de cada dispositivo é configurado através de uma chave ou jumper, ou (nos mais atuais), via software.

• A maioria dos cabos SCSI possuem apenas 3 ou 4 conectores, mas existem cabos com até 16 conectores, usados quando é realmente necessário instalar um grande número de dispositivos:

Interfaces

• De uma forma geral, o padrão IDE tornou-se o padrão nos desktops e também nos servidores e estações de trabalho de baixo custo, enquanto o SCSI tornou-se o padrão dominante nos

servidores e workstations de alto desempenho.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Dentro do disco rígido, os dados são gravados em discos magnéticos, chamados de platters. O nome "disco rígido" vem justamente do fato de os discos internos serem extremamente rígidos.

Para ler e gravar dados no disco, são usadas cabeças de leitura eletromagnéticas (heads) que são presas a um braço móvel (arm), o que permite seu acesso a todo o disco. O braço de leitura é uma peça triangular, também feita de ligas de alumínio, para que seja ao mesmo tempo leve e resistente. O mecanismo que movimenta o braço de leitura é chamado de atuator.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Braço de leitura de um HD, depois de removido. Veja que mesmo sem o disco magnético entre elas, as duas cabeças de leitura pressionam-se mutuamente.

Apesar disso, quando os discos giram à alta rotação, forma-se uma espécie de colchão de ar, que repele a cabeça de leitura, fazendo com que ela fique sempre a alguns nanômetros de distância dos discos.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Esta foto mostra a cabeça de leitura "flutuando" sobre o disco em movimento. A distância é tão curta que mesmo ao vivo você tem a impressão de que a cabeça está raspando no disco, embora na realidade não esteja.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Aqui temos o mesmo HD da foto anterior completamente desmontado, mostrando o interior do motor de rotação.

Os discos magnéticos são montados diretamente sobre o eixo do motor de rotação, sem o uso de correias ou qualquer coisa do gênero. É justamente este design simples que permite que os discos girem a uma velocidade tão grande.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Todo HD é montado e selado em um ambiente livre de partículas, as famosas salas limpas. Apesar disso, eles não são hermeticamente fechados. Em qualquer HD, você encontra um pequeno orifício para entrada de ar (geralmente escondido embaixo da placa lógica ou diretamente sob a tampa superior), que permite que pequenos volumes de ar entrem e saiam, mantendo a pressão interna do HD sempre igual à do ambiente.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Esse orifício é sempre protegido por um filtro, que impede a entrada de partículas de poeira.

Devido a isso, a pressão do ar tem uma certa influência sobre a operação do HD. Os HDs são normalmente projetados para funcionar a altitudes de até 3.000 metros acima do nível do mar. Em altitudes muito elevadas, a pressão do ar é menor, comprometendo a criação do colchão de ar. Para casos extremos (uso militar, por exemplo), existem HDs pressurizados, que podem trabalhar a qualquer altitude.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

A placa lógica, ou placa controladora, é a parte "pensante" do HD. Com exceção dela, o HD é um dispositivo relativamente simples, composto por uma série de dispositivos mecânicos. É a controladora que faz a interface com a placa-mãe, controla a rotação do motor e o movimento das cabeças de leitura, de forma que elas leiam os setores corretos.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Remover a placa é simples, basta usar uma chave torx para remover os parafusos e desencaixar a placa com cuidado. Na maioria dos HDs atuais, a placa é apenas encaixada sobre os contatos, mas em outros ela é ligada através de um cabo flat, que precisa ser desconectado com cuidado.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Os primeiros controladores de disco eram identificados por seus métodos de armazenamento e codificação de dados. Eram implementados tipicamente através de uma placa controladora separada.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Em 1985 a Quantum lançou um produto bastante peculiar, o "Plus HardCard", que era um HD RLL de 20 MB onde tanto o HD quanto a controladora eram integrados a uma única placa ISA, e o "HD" era instalado diretamente no slot, sem ocupar uma das baias do gabinete. Como você pode imaginar, estes HDs eram um tanto quanto problemáticos, pois a placa era presa por um único parafuso, o que causava problemas de vibração excessiva e barulho. Mesmo assim, o Plus HardCard foi um produto relativamente popular na época

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Em 1990 o padrão foi ratificado pelo ANSI, dando origem ao padrão ATA. Como o nome "IDE"

já estava mais difundido, muita gente continuou usando o termo "IDE", e outros passaram a usar "IDE/ATA" ou simplesmente "ATA", fazendo com que os dois termos acabassem virando sinônimos.

As primeiras placas IDE traziam apenas uma ou duas portas IDE e eram instaladas em um slot ISA de 16 bits. Mas, logo os fabricantes passaram a integrar também outros conectores, dando origem às placas "super-ide", que eram usadas na grande maioria dos micros 386 e 486. As placas mais comuns incluíam uma porta IDE, uma porta FDD (para o drive de disquete), duas portas seriais e uma paralela, além do conector do joystick

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Existem casos de placas-mãe com 4 portas IDE (permitindo usar até 8 drives) e também controladoras IDE PCI, que incluem duas portas adicionais, que podem ser usadas em casos onde você precise usar mais do que 4 drives IDE no mesmo micro.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

A partir de um certo ponto, ficou claro que o padrão IDE/ATA estava chegando ao seu limite e que mudanças mais profundas só poderiam ser feitas com a introdução de um novo padrão. Surgiu então o SATA (Serial ATA).

Assim como o PCI Express, o SATA é um barramento serial, onde é transmitido um único bit por vez em cada sentido. Isso elimina os problemas de sincronização e interferência encontrados nas interfaces paralelas, permitindo que sejam usadas freqüências mais altas.

Graças a isso, o cabo SATA é bastante fino, contendo apenas 7 pinos, onde 4 são usados para transmissão de dados (já que você precisa de 2 fios para fechar cada um dos dois circuitos) e 3 são neutros, que ajudam a minimizar as interferências.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

As controladoras SCSI (pronuncia-se "iscâzi") são as tradicionais concorrentes das interfaces IDE. O primeiro padrão SCSI (SCSI 1) foi ratificado em 1986, na mesma época em que os primeiros HDs IDE chegaram ao mercado, e consistia em controladoras de 8 bits, que operavam a 5 MHz, oferecendo um barramento de dados de até 5 MB/s

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Com a introdução do Serial ATA, o barramento SCSI perdeu grande parte de seus atrativos, já que o SATA oferece uma grande parte das vantagens que antes eram atribuídas ao SCSI e, ao mesmo tempo, oferece um sistema de cabeamento mais simples.

Assim como o SCSI conviveu com o padrão IDE por mais de duas décadas, o SAS está destinado a concorrer com o SATA, com cada um entrincheirado em seu respectivo nicho:

o SATA nos micros domésticos e servidores de baixo custo e o SAS em servidores maiores e estações de trabalho.

PARTIÇÕES

O que seria uma partição?

Bom de maneira objetiva, podemos definir uma partição como porções lógicas ou físicas de um disco rígido, ou seja, divisões em um disco rígido. Nestas partições são armazenadas as informações que desejamos. Este particionamento é necessário para acomodar e organizar os nossos dados.

O particionamento de um disco rígido totalmente dependente de sua arquitetura de hardware. Na arquitetura “X86″, são possíveis os seguintes tipos de partições:

Partições Primárias ( de 1 à 4 ): São as únicas partições que permitem iniciar um Sistema Operacional, pois é nelas que se aloja o “MBR”. Pelo menos uma deve ser criada e marcada como ativa para que possa carregar um S.O.

Partições Estendidas: São criadas através da conversão de uma partição primária em estendida e utilizadas quando o número de 4 partições não é o suficiente para o nosso propósito. Esse tipo de partição só recebe partições lógicas, ele não pode conter nenhum sistema de arquivos e um disco pode ter somente uma partição estendida.

Partições Lógicas: Devem ser criadas dentro de uma partição estendida e usadas para subdividir o disco rígido em mais do que quatro partições. Podemos ter no máximo 15 partições com sistemas de arquivos em único disco, sendo três primárias e doze lógicas.

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

Como de praxe, as interfaces IDE/ATA passaram por um longo caminho evolutivo.

As interfaces antigas, usadas em micros 386/486 e nos primeiros micros Pentium, suportam (de acordo com seu nível de atualização), cinco modos de operação, que vão do PIO mode 0, ao PIO mode 4:

Modo de Operação Taxa de transferência

PIO mode 0 3.3 MB/s

PIO mode 1 5.2 MB/s

PIO mode 2 8.3 MB/s

PIO mode 3 11.1 MB/s

PIO mode 4 16.6 MB/s

COMO FUNCIONA O DISCO RÍGIDO

A solução veio com o padrão ATA-4, ratificado em 1998. Ele nada mais é do que o padrão Ultra ATA/33 (o nome mais popularmente usado) que é usado em placas para micros Pentium II e K6-2 fabricadas até 2000. Nele, a taxa de transferência máxima é de 33 MB/s e é suportado o modo UDMA 33, que permite transferências diretas para a memória também a 33 MB/s. É graças a ele que você pode assistir a filmes em alta resolução e DVDs no seu PC sem falha

Modo de Operação Taxa de transferência ATA-4 (Ultra ATA/33, UDMA 33) 33 MB/s

ATA-5 (Ultra ATA/66, UDMA 66) 66 MB/s ATA-6 (Ultra ATA/100, UDMA 100) 100 MB/s ATA-7 (Ultra ATA/133, UDMA 133) 133 MB/s