Septima actividad - Nuevas Tecnologías, Unidad Óptica y Disquetera

NUEVAS TECNOLOGIAS

Memoria Flash: Es una tecnología de almacenamiento que permite la lectura y escritura de múltiples espacios de memoria en la misma operación mediante impulsos eléctricos. Su velocidad de almacenamiento es mejor que la tecnología EEPROM, ya que esta solo permite actuar sobre sólo una celda de memoria en cada operación de programación.

Memoria USB: Es un dispositivo de almacenamiento de bus universal en serie que utiliza una memoria flash para guardar información. Los sistemas operativos modernos pueden leer y escribir es las memorias con sólo enchufarlas a un puerto USB, recibiendo energía de 5 voltios hasta 2.5 vatios. Se pueden encontrar memorias USB de 1 GB hasta 256 GB.

Memory Stick: Es un formato de tarjeta de memoria flash extraíble aproximadamente del grosor de un palo de goma de mascar. Su capacidad de almacenamiento era de 4 MB a 182 MB. Actualmente ya no se fabrican.

Memory Stick Micro (M2): Es una pequeña tarjeta de memoria Flash, que fue diseñada para ser colocada como memoria auxiliar en dispositivos electrónicos como cámaras fotográficas, celulares, reproductores MP4, etc. Mide de alto 15 mm, de ancho 12 mm y espesor de 1 mm.

Memoria SD: Es un tipo de tarjeta de memoria flash extraíble con seguridad digital. Se dice que es de seguridad digital porque cuenta con un código de seguridad en el Hardware para la protección de datos. Se utiliza comúnmente en cámaras fotográficas, reproductores MP4, celulares, etc. Su capacidad de almacenamiento abarca desde 8 MB hasta 8 GB.

Memoria Micro SD: Es un formato de tarjeta de memoria Flash con velocidad de lectura de hasta 10 Mbit/s. Mide 15 mm de alto, 11 mm de ancho y 1 mm de espesor. Se utiliza en celulares, cámaras digitales y otros dispositivos. Su capacidad de almacenamiento es de 128 MB hasta 8 GB.

Memory Stick Pro Duo: Es una versión posterior que permite una mayor capacidad de almacenamiento y velocidad de transferencia de archivos más altas. Mide 31 mm de alto, 20 mm de ancho y 1.6 mm de espesor. Su velocidad de transferencia es de 15.0 Mb/s.

Unidad Óptica: 

Es una unidad de disco que utiliza un láser u ondas electromagnéticas para leer y escribir datos en un disco óptico.

Componentes internos de una Unidad Óptica:

 

•  Eje de giro y motor: Es el lugar dónde el disco comienza a girar.
• Cabezal: Integra un láser encargado de la lectura del DVD y grabado de datos sobre el CD.
•  Riel: Es el encargado de mover hacia el interior de la unidad como para el exterior.
• Motor: Se encarga de mover el riel del láser.
• Panel trasero: Es el lugar dónde se encuentra el conector de alimentación y el de datos.
• Botón de expulsión: Permite la extracción del disco de manera manual.
• Charola: Es el lugar dónde se introduce el disco óptico.

Funcionamiento Interno de una Unidad Óptica:

 

El funcionamiento de una unidad óptica consiste en:

• La unidad abre y cierra su charola por medio de un botón.
• Una vez colocado el disco óptico y la charola dentro un mecanismo interno acopla el disco con el rayo láser y el motor comienza el giro.
• Esta información es enviada a la tarjeta principal y luego al sistema operativo, el cuál toma el control de la unidad para recibir los datos o para enviar los datos a escribir en el CD.
• El proceso de escritura de un disco óptico se hace mediante un rayo láser que graba en los huecos de este.
• Si el procesador no recibe información del disco o si la unidad no está grabando, el disco permanecerá girando a una velocidad constante.

Disquetera: 

Es un dispositivo o unidad de lectura y escritura para disquetes.

Componentes internos de una Disquetera:

•  Cabeza de lectura y escritura: Como su nombre, esta sirve para leer y escribir la información dentro de un disquete. Las disqueteras cuentan con dos cabezas de lectura y escritura permitiendo el aprovechamiento de ambos lados del disquete. Contiene unas bobinas electromagnéticas que permiten a través de un proceso de magnetización y de desmagnetización el grabado o lectura de la superficie del disco.
• Actuador de cabeza: Es un dispositivo mecánico que permite que las cabezas de lectura y escritura se muevan dentro y hacia afuera de la superficie del disquete.
• Motor de eje: Es el componente que hace girar al disquete. Alcanza una velocidad de rotación de 300 rev/seg.
• Tarjeta de circuito: Es el componente que permite controlar el funcionamiento mecánico y lógico de la unidad, así como también la transmisión de datos entre el disquete y la controladora mediante un cable de datos.
• Conectores: Son aquellos dispositivos que sirven para la alimentación de energía y el otro para la comunicación con la controladora.

Funcionamiento de una Disquetera:

• El funcionamiento consiste en que un motor hace rotar un disquete a una cierta velocidad, mientras que otro motor opera un mecanismo que hace que se mueva el cabezal de lectura y escritura de forma magnética en la superficie del disquete. 
• Para escribir información se envía electricidad a través de una bobina en el cabezal, esto crea un campo magnético que codifica los datos digitales. 
• Para leer los datos la magnetización es detectada y enviados al chip controlador que esta a su vez envía la información al sistema de la computadora.

Sexta actividad - Dispositivos de Almacenamiento Magnético

Disco Duro: 

Es un dispositivo de almacenamiento de datos no vólatil que utiliza un proceso de grabación mediante magnetismo para almacenar datos digitales. Su composición consiste en uno o varios platos (discos) unidos por un mismo eje que gira dentro de una caja metálica. Sobre cada plato se encuentra un cabezal de lectura/escritura.

Caracteristicas Físicas:

Plato: Es un disco en el que se almacenan los datos de forma magnética. Puede almacenar información en ambas caras.

Pista: Son delgados circulos concéntricos  que dividen al plato.

Cilindro: Conjunto de varias pistas.

Sector: Son divisiones de los platos en donde se almacena la información. 

Cabezales: Son los encargados de la lectura y escritura de la información en los discos. Consiste en una bobina de hilo que se acciona cuando detecta un campo magnético en el plato.

Eje de motor: Es la parte del disco duro donde están montados los platos y los hace girar a una velocidad de 7000 revoluciones por segundo.

Brazo actuador: Es el encargado de mover los cabezales en la superficie de los platos.

Bobina actuadora: Es un motor que mueve tanto al brazo actuador como al cabezal hacia el centro y los bordes externos de los discos.

Chasis: Es toda la estructura metálica que cubre a los componentes de un disco duro.

Caracteristicas de funcionamiento:

•  Latencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en un sector deseado
• Tiempo medio de busqueda: Es la mitad de tiempo que emplea la aguja de ir desde la pista más lejana hasta la más central.
• Tiempo medio de acceso:  Tiempo que tarda la aguja lectora en la placa base. La suma del Tiempo medio de busqueda, Tiempo medio de lectura/escritura y la Latencia media da como resultado el tiempo medio de acceso.
• Velocidad de rotación: Cantidad de revoluciones por minuto de los platos.
• Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda en leer y escribir nueva información.
• Tasa de transferencia: Velocidad que puede transferir información la aguja a la computadora una vez que esta situada en la pista y sector correcto.

Interfaces del disco duro:

IDE: Dispositivo Integrado Electrónico. Es una interfaz estándar para la conexión de los dispositivos de almacenamiento masivo de datos y las unidades ópticas con un valor máximo de 4 MB por segundo.

SCSI: Interfaz de Sistema para Pequeñas Computadoras. Es una interfaz estándar para la transmisión de datos entre distintos dispositivos del bus de la computadora. Permite que se conecten hasta siete dispositivos en un mismo controlador. Su valor máximo de transferencia es de 5 MB por segundo. Existen 3 tipos de interfaz SCSI: SCSI 1, SCSI 2, SCSI 3.

SATA: Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento. Existen tres tipos: SATA 1 con velocidad de transferencia de 150 MB/s, SATA 3 con velocidad de 300 MB/s y SATA 3 de hasta 600 MB/s. Su configuración son 3: Esclavo, Maestro y Cable Select.

Quinta activdad - Dispositivos de Almacenamiento

Dispositivos de Almacenamiento Magnético

Tambor magnético: Es un dispositivo de almacenamiento de datos. Para muchas máquinas la memoria, el tambor formó la memoria principal de la máquina, con datos y programas cargados sobre este.

Funcionamiento: Consiste en un rollo de cinta magnética en la que se graba la información secuencialmente, en posiciones contiguas y su recuperación de lectura se realiza en el mismo orden. Los tambores magnéticos son capaces de recoger datos a mayores velocidades que una cinta o una unidad de disco, pero no son capaces de almacenar más datos que estos.

Caracteristicas fisicas:

• Es un cilindro de metal hueco o sólido que gira en una velocidad constante (de 600 a 6000 revoluciones por minuto).
• Esta cubierto con un material magnético de óxido de hierro sobre el cual se almacenan los datos y programas.
• Existen dos tipos de tambores magnéticos: Los de cabezas fijas (tienen tantas cabezas como pistas) y los de cabezas móviles (una misma cabeza que se encarga de acceder a diferentes pistas).

El tipo de acceso a los datos en los tambores magnéticos es de la forma aleatoria.

Cinta Magnética: Es un dispositivo de almacenamiento de datos. Los datos que son guardados en una cinta magnética son grabados en pistas sobre una banda de plástico con un material magnetizado. El tipo de información que se pueden grabar en una cinta es variado como: video, sonido, datos, etc.

Funcionamiento: El almacenamiento de datos consiste en registrar sobre la cinta magnética impulsos magnéticos en forma de señales digitales que puede ser accesada repetidamente.

Caracteristicas físicas:

• Pueden presentarse integradas en un cartucho de plástico o de metal.
• Es una banda de plástico con un material magnetizado (generalmente óxido de hierro)
• La superficie de la cinta se divide en columnas verticales e hileras horizontales llamadas canales o pistas.

Las cintas magnéticas son dispositivos con acceso a los datos de forma secuencial.

Floppy o Disquete: Es un dispositivo de almacenamiento de datos formado por un objeto circular de material magnético, fino y flexible, encerrado en una cubierta de plástico cuadrada.

Funcionamiento: Consiste en almacenar la información en el material circular mediante la cabeza de lectura y escritura de la unidad de disco que crea un campo magnético.

Caracteristicas físicas:

• Las diferentes partes de un disquete son: muesca para protección de escritura, base central, cubierta móvil, disco magnético y el sector de disco.
• Es vulnerable a la suciedad y los campos magnéticos externos
• Existen diversos tipos de disquetes como: los de 5 1/4 pulgadas, 3 1/2 y de 8 pulgadas.

El tipo de acceso a los datos en un disquete es de forma aleatoria.

Cuarta Actividad - Resumen - Caché, Buffer y Memoria Virtual

Memoria Caché:

Es un medio de almacenamiento de alta velocidad que almacena una serie de datos que se ubican en la memoria principal y que el usuario ejecuta para reducir el tiempo de acceso. Su funcionamiento consiste cuando el procesador necesita leer o escribir en la memoria RAM primero verifica si exite una copia de datos en la caché, si es asi, el procesador lee o escribe en la memoria caché, que es mucho más rápido que de la lectura o la escritura a la memoria RAM. 

Hay 4 tipos de memorias caché para procesadores:

• Caché de primer nivel (L1): Se encuentra integrado en el núcleo del procesador, trabajando a la misma velocidad que este. La cantidad de memoria varía entre los 64 KB y 256 KB. Esta divida en dos partes: una para instrucciones y otra para datos.

• Caché de segundo nivel (L2): Integrada en el procesador pero no en su núcleo tiene las mismas ventajas que la caché L1 con la diferencia de que esta encaminada a programas que al sistema y entra en funcionamiento cuando su antecesora está saturada.

• Caché de tercer nivel (L3): Se encuentra en algunas placas bases. procesadores y tarjetas de interfaz es mas lenta que sus antecesoras (L1 y L2). Es utilizada para agilizar las instrucciones. 

• Caché de cuarto nivel (L4): Se encuentra ubicado en dispositivos de periférico y en procesadores. Sólo entra en funcionamiento como ayuda cuando las otras cachés se encuentran saturadas. 

Buffer:

Es un espacio de memoria, en el que se almacenan datos para evitar que el software o hardware se quede sin datos durante una transferencia. Los datos se almacenan dentro de un buffer mientras son transferidos desde un dispositivo de entrada a uno de salida. Tambien pueden ser utilizados en transferencias de datos entre procesos. Utilizan generalmente un método FIFO (primero en entrar, primero en salir) esto quiere decir que la salida de datos se produce en el orden en que llegaron. Se emplean en cualquier sistema digital y reproductores de sonido o video.

Memoria Virtual:

La memoria virtual es una técnica de administración que permite ejecutar procesos que no caben totalmente en memoria RAM (memoria física). Busca y verifica espacios libres en el disco duro cuando la memoria está muy saturada. Otra caracteristica fundamental es que permite la ejecución de programas o procesamiento de datos cuando estos se exceden en el espacio disponible de la memoria y asi tener ejecutados varios programas a la vez.