2.4 Informatica1 Uni Fe L.P
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1Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Informatica 1
ing. Luigi Puzone
Hardware e Software
2Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Leggi di Moore e di Joy…
•Legge di Moore: Il numero di transistor che riusciamo a integrare su un circuito cresce in modo tale da raddoppiare ogni 18 mesi
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3Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…Leggi di Moore e di Joy
• In generale la crescita del jnumerio di transistor integrabili questo comporta un incremento della velocità ed efficienza dei processori e delle macchine.
• legge di Joy: numero di istruzioni eseguibili su un elaboratore cresce secondo la seguente formula:
MIPS=2(anno-1984)
4Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Computer - Hardware - SoftwareProcessore
Memoria RAM
Hard disk
CD-ROM, DVD-ROM
Sistema operativo
Floppy disk
Tastiera
Mouse
Scheda video
Scheda Audio
Modem
Monitor
Grandezze
Porte
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5Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
CabinetDesktop
Minitower
Tower
6Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Computer…
Un sistema elettronico programmabile, capace di eseguire un insieme di istruzioni registrate in precedenza (programma), per la soluzione di problemi mediante l’elaborazione automatica di informazioni.
Unità di sistema
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7Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Unità di sistema
La componente base del PC è l’unità di sistema: si tratta di un unico blocco che contiene più elementi: il microprocessore, la memoria centrale, le unità disco, la scheda madre nonché i connettori (porte) per collegare l’unità di sistema ad altri dispositivi esterni, come unità di Input/Output
8Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…Computer
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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9Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dispositivi di input/output…
Senza di essi la CPU non potrebbe comunicare con l’esterno
– Dati e programmi possono così essere inseriti in memoria attraverso i dispositivi di input
– I risultati possono fluire dalla memoria verso i dispositivi di output
10Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…Dispositivi di input/output
Si dicono dispositivi o unità di Input quei dispositivi che rendono possibile l’inserimento di dati dall’esterno nel computer i dati che saranno elaborati dalla CPU.
Tastiera, Mouse, Touchpad, Trackball, Joystick, Microfono, Scanner, Videocamera digitale, Macchina fotografica digitale, Tavoletta grafica, Penna ottica (per i codici a barre), Modem…
Per dispositivo di output si intende uno strumento che comunica all'esterno il risultato della elaborazione dei dati da parte della CPU.
Monitor, Stampante, Altoparlanti, Modem…
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11Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
Dispositivi di input/output
12Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Porte di collegamento
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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13Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Scheda madre…
La scheda madre (o piastra madre o mother board) è il componente di base dell’unità centrale. Tutti i componenti del computer (la CPU, la RAM, la ROM e le interfacce) sono alloggiati sulla scheda madre o sono ad essa collegati.
Caratteristiche:ChipsetNumero di slot Velocità del bus
14Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…Scheda madre
La Scheda Madre ha degli slot di
espansione ossia degli alloggiamenti per
l’installazione di ulteriori schede
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15Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Bus di comunicazioneBus di sistema e Bus Locali…
Bus di Sistema:Gruppo di collegamenti che connettono la CPU agli altri dispositivi del computer
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
16Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Bus di comunicazioneBus di sistema e Bus Locali…
Bus Locale:Alcune periferiche (es. Scheda Video) tolte dal bus di sistema per evitarne il sovraccarico
Es: ISA (Industry Standard Architecture), MicroChannel, EISA (Extended IndustryStandard Architecture), PCI (Peripheral ComponentInterconnect), AGP (Accelerated Graphics Port)
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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17Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Processore…(CPU- Central Processing Unit)
L’unità di elaborazione centrale detta CPU (Central Processing Unit) è il “cervello” dell’elaboratore elettronico.
È il dispositivo hardware che effettua tutte le operazioni logiche e aritmetiche necessarie all’elaborazione al trattamento e al trasferimento dei dati. La CPU esegue le istruzioni di un programma mediante lo svolgimento di operazioni elementari sui dati a velocitàelevatissima.
La velocità di un processore si misura in Hertz.
Processori più diffusi:Pentium, Celeron della Intel
Sempron, Athlon della AMD
18Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…Processore…
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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19Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…Processore…Componenti…
Unità di controllo (CU Control Unit)
– controlla e coordina l’attività della CPU– controlla il trasferimento delle istruzioni dalla memoria centrale
ai registri della CPU– Interpreta le istruzioni– attiva i segnali per gli organi preposti all’esecuzione– coordina lo svolgimento delle operazioni;
Unità aritmetico-logica (ALU Arithmetic-Logic Unit)
– esegue le operazioni aritmetiche e logiche
20Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…Processore……Componenti
Clock
– un generatore di impulsi sincronizzare le operazioni
nell’elaboratore;
Memoria Cache
– la CPU elabora solo poche istruzioni per volta e quindi, per aumentarne le prestazioni, viene fornita di un piccola quantità di memoria che ricorda gli ultimi calcoli fatti per poterli ripetere, se necessario, senza sprechi di tempo.
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21Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…Processore…
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
La CPU scambia informazioni con la memoria di sistema (memoria centrale), tramite appositi circuiti (BUS) in cui i dati sono trasmessi sotto forma di segnali elettrici per cui attraverso due segnali “1” (passaggio di corrente) e “0”(mancato passaggio) è possibile rappresentare i valori numerici e tutti i caratteri alfanumerici, con opportuni sistemi di codifica
22Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
MemorieCaratteristiche
• Tempo di conservazione delle informazioni– Volatili– Permanenti
• Composizione fisica– Elettronica– Magnetica– Ottica
• Accesso alle informazioni– Sequenziale– Casuale
• Tipo di registrazione– Riscrivibili– A sola lettura
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23Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
MemorieGerarchie
CPUCache L1Cache L2
RAM
Memorie di Massa
Distanza da C
PU
Costo
Capacità
Distanza dalla CPU Costo della memoria Capacità di memoria…
24Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
MemorieMemoria Centrale e Memoria di Massa
La CPU controlla il flusso dei dati e svolge i calcoli. I dati possono provenire dall’esterno, tramite i dispositivi di input, ed essere comunicati all’esterno, mediante i dispositivi di output ma non possono essere inviati direttamente alla CPU.Il calcolatore è dotato di supporti di memoriz-zazione che consentono la conservazione dei dati, sia durante il processo di elaborazione (memoria centrale RAM) che nel tempo (memorie di massa, dischi).
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25Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria CentraleMemoria RAM…
Il microprocessore dell’elaboratore non riceve i dati da elaborare direttamente dalla tastiera, né tantomeno invia direttamente l’elaborazione di tali dati sullo schermo o sulla stampante. Esiste una zona di immagazzinamento temporaneo, la memoria RAM, che serve come luogo di passaggio obbligatorio per accedere al microprocessore.
26Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria Centrale…Memoria RAM…
La MEMORIA RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) è un dispositivo in grado di immagazzinare temporaneamen-te dati espressi in forma binaria (0,1).
È composta da un insieme di circuiti detti registri che possono essere immaginati come piccole celle destinate a contenere i bit (binary digit, cifra binaria).
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27Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria CentraleGrandezze
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
28Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria Centrale…Memoria RAM: tipi di memoria RAM…
DRAM (Dynamic Ram): le celle mantengono i dati per breve tempo e sono aggiornate centinaia di volte al secondo.Tipi
– FPM-Ram (Fast Page Mode)– EDO-RAM (Extended Data Output)– SDRAM (Syncronous Ram)– DDR DRAM (Double Data Rate)– RDRAM (Rambus DRAM)
SRAM (Static Ram): le celle mantengono i dati per lungo tempo e sono aggiornate a richiesta.
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29Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria Centrale…Memoria RAM: tipi di memoria RAM…
SIMM (Single In-Line Memory Module)
DIMM (Dual In-Line Memory Module)
SODIMM (DIMM nei portatili memoria)
30Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria Centrale…Memoria RAM e Memoria ROM…
La ROM (READ ONLY MEMORY), invece, può essere solo letta e non modificata, e contiene routine fondamentali per il funzionamento dei componenti hardware del PC. Le istruzioni contenute nella ROM dei PC formano il BIOS - Basic Input/Output System che governa ogni operazione di scambio tra l’unità centrale e le periferiche.
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31Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria Centrale…Memoria RAM e Memoria ROM…
La memoria RAM: viene utilizzata per eseguire i programmi applicativi, poiché l'utente "scrive" (cioè carica) il programma che desidera utilizzare in memoria tutte le volte che si rende necessario.
La memoria ROM: è utilizzata per memorizzare le routine di base a livello di hardware, per esempio il programma di inizializzazione che fa partire il computer e gestisce il controllo della memoria e dei dispositivi presenti: quando si accende un computer, questo programma è il primo che si avvia e cerca subito un sistema operativo nel disco fisso, cedendogli il controllo appena lo trova(BIOS [Basic-Input-Output System] – POST [Power-On-Self-Test]).
32Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria Centrale…Memoria RAM e Memoria ROM…
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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33Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria CentraleCACHE MEMORY…
La RAM opera a velocità inferiori rispetto alla CPU e al suo ciclo macchina e ne rallenterebbe le operazioni. La CACHE MEMORY è una memoria ad alta velocità in cui il sistema conserva durante le elaborazioni le informazioni che verranno utilizzate con maggiore probabilità.
34Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria Centrale…CACHE MEMORY
La Cache memory di livello 1
– detta anche interna, primaria o L1
– fa parte fisicamente del processore
– circa 256 KByte.
La Cache memory di livello 2
– detta anche esterna, secondaria o L2
– non fa parte del processore
– chip installati immediatamente a ridosso del processore
– circa 2MByte.
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35Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria CentraleBUFFER
BUFFER, alcuni programmi utilizzano una parte della memoria RAM dell’elaboratore come “memoria di transito” in modo tale da velocizzare le operazioni del processore.
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
36Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria CentraleMEMORIA VIRTUALE
La memoria RAM è più costosa delle memorie di massa.
Per Memoria Virtuale di intende la memorizzazione dei dati e delle istruzioni che sono in memoria RAM ma non sono al momento utilizzati.
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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37Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memoria RAM
La memoria RAM (Random Access Memory - Memoria ad accesso casuale) è costituita da circuiti (chip) collocati sulla scheda madre e consente al processoredi lavorare. È detta anche memoria di lavoro o temporanea: spento il computer i dati che essa contiene vengono cancellati. Quanto maggiore è la RAM, tanto più velocemente può lavorare il computer.
Caratteristiche:
Capacità: misurata in byte.
Velocità di accesso: misurata in nanosecondi.
Tecnologia: SIMM, DIMM, SDRAM
38Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Interazione CPU - Memoria…il ciclo della macchina…
4 Fasi
Caricamento
Decodifica
Esecuzione
Memorizzazione
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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39Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
MemorieGerarchie
CPUCache L1Cache L2
RAM
Memorie di Massa
Distanza da C
PU
Costo
Capacità
Distanza dalla CPU Costo della memoria Capacità di memoria…
40Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memorie di massa (dischi)Differenze fra floppy e disco fisso: Il floppy disk è removibile si può introdurre ed estrarre dall'unità centrale secondo l'uso, ha generalmente una capacità massima di 3 Megabyte, hanno tempi di accesso di circa 85msil disco fisso, invece, è, normalmente, inamovibile dal suo alloggiamento nell'unità centrale del PC, ha una capacità di diversi Gigabyte, sono più veloci del floppy (accesso circa 10ms), il disco fisso è in movimento fin dal momento dell'accensione del computer e raggiunge velocità di rotazione dai 4200 ai 7200 giri minuto.
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41Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dischi magnetici, modalità di memorizzazione e densità
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
http://a2.swlibero.org/a2139.htm#almlindex6332
42Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dischi, Memorizzazione sequenziale, ad accesso casuale, tracce e settori…
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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43Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dischi, …Memorizzazione sequenziale, ad accesso casuale, tracce e settori
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
44Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memorie di massa: Hard disk
Unità di archiviazione a supporto magnetico destinata alla registrazione permanente dei dati viene comandato attraverso un controller.
Caratteristiche principali:
Capacità di archiviazione: Esempio 160GB
Velocità di accesso ai dati: Esempio 10ms
Velocità di rotazione: 5400 RPM (Round Per Minutes = Giri al minuto)
Tipo di collegamento: IDE, EIDE, ATA, SCSI …
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45Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Hard diskCaratteristiche costruttive
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
46Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Hard diskController
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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47Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Hard diskCaratteristiche costruttive
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
48Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Hard diskTecnologia Raid
La tecnologia RAID (Redundant Array of Indipendent Disk) risponde alle seguenti esigenze:– Ridurre i costi di memorizzazione;
•Dischi con maggiore capacità hanno costi maggiori;– Aumentare la possibilità di recupero dei dati in caso di guasti;
•Mirroring dei dati (copia su altro disco), Data Striping (i dati vengono distribuiti su “n” dischi in modo ridondante. Se uno dei dischi si rompe posso ricostruire tutti i dati presenti nell’array con i dischi rimanenti
– Ridurre i tempi di accesso;• L’accesso ai dati su più dischi riduce i tempi di accesso;
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49Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Unità a Floppy disk (dischetti)
Unità di archiviazione a supporto magnetico rimovibile che può contenere 1.44 Mb di dati.Altri tipi di floppy o dispositivi magnetici rimovibili non standard:
720 KB, 2.88MB, 120MB LS (Laser servo), Iomega Zip (100MB,250MB), Iomega Jaz (1GB, 2GB)………
50Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Floppy disk Caratteristiche costruttive
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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51Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dischi ottici, CD ROM e DVD ROM
I CD-ROM sono dischi a lettura ottica. Vari tipi di dischi ottici: CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory); i CD-ROM scrivibili (CD-R);i CD-ROM riscrivibili (CD-RW); DVD ROM (Digital Versatile Disc)DVD scrivibili (DVD±R);DVD riscrivibili (DVD±RW);DVD-RAM.
52Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dischi ottici, CD ROM e DVD ROM
Ne CD o DVD ROM la scrittura avviene una sola volta, mentre sono possibili “infinite” letture;La scrittura può essere effettuata con un masterizzatore. Un CD-ROM può memorizzare 650 megabyte su un solo strato e una sola faccia. Un DVD ROM può memorizzare 4,7GB su un solo strato e una sola faccia e fino a 17GB su doppio strato doppia faccia. La traccia scorre a spirale ed è divisa in settori che hanno tutti le stesse dimensioni fisiche, a differenza di quanto accade nei normali dischi magnetici. In questo modo, grazie al fatto che la velocità con cui gira il disco varia in continuazione, accelerando nello spostamento verso il centro (si parla allora di velocitàlineare costante [CLV Constant Linear Velocity]), la quantità di informazioni registrabili è decisamente maggiore,potendo sfruttare tutta la superficie.
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53Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dischi ottici, CD ROM e DVD ROM
I CD-ROM scrivibili si basano sullo stesso principio; la testina di scrittura del laser segue un solco a spirale stretta, dotato di uno strato colorato in modo da assorbire la luce, inviata a sua volta con un impulso laser ad alta potenza e ad una specifica frequenza. Le modifiche apportate al colorante sono permanenti e questi dischi di norma sono scrivibili una sola voltaI CD-ROM riscrivibili possono essere riscritti più volte.
54Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dischi ottici, CD ROM e DVD ROMDensità di memorizzazione
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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55Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dischi ottici, CD ROM e DVD ROMmodalità di lettura
Tecnologie dell'informazione e della comunicazione - Stacey S. Sawyer, Brian K. Williams
56Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
CD ROM e DVD ROM scrivibili e riscrivibili
I CD e i DVD sono realizzati con uno strato di policarbonato trasparente dietro al quale èpresente un polimero e infine un sottile strato di materiale dorato o argentato.Polimero organico per gli scrivibili una sola voltaPolimero inorganico (lega argento-indio..) per i riscrivibili
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57Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
DVD±R, DVD±RW, DVD-RAM…
Nasce negli anni ’90 il DVD forum, l'istituzione che si è incaricata di redigere le specifiche del supporto, era formato da Philips, Sony, Matsushita, Hitachi, Warner, Toshiba, JVC, Thomson e Pioneer.
Il materiale utilizzato per i DVD+R e DVD-R èidentico.
Formalizzato nel corso del 1999, il formato DVD-R è lo standard ufficiale per i DVD Registrabili.
58Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…DVD±R, DVD±RW, DVD-RAM…
Negli anni necessari alla forma-lizzazione dello standard DVD-R, sono stati commercializzati altri 2 formati per la registrazione in formato DVD: – DVD+R (e DVD+RW) dal consorzio Sony-Philips (supporta il formato Mount Rainer che permette di utilizzare il DVD+RW come un’unitàa floppy;
– DVD-RAM (che prevede la presenza di un contenitore in materiale plastico), supportato da Panasonic (Matsushita) e JVC
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59Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…DVD±R, DVD±RW, DVD-RAM
DVD-5: 4.7 GB Lato unico e singolo strato
DVD-9: 8.5 GB Lato unico e doppio strato
DVD-10: 9.4 GB Due lati e singolo strato
DVD-18: 17 GB Due lati e doppio strato
60Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memorie OtticheConfronto…
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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61Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Lettore di CD-ROM e DVD-ROM
Caratteristiche: Velocità di lettura (es. 2X, 4X,… 48X)
CD-ROM
Compact Disc - Read Only Memory: unità di archiviazio ne a supporto ottico rimuovibile che può contenere fino a 700 Mbdi dati.
DVD-ROM Digital Versatile Disc - Read Only Memory: unità di archiviazione a supporto ottico rimuovibile in grad o di contenere fino a 17 Gb di dati.
62Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Lettori di CD…Velocità di lettura
Velocità di lettura… Transfer rate1X 150KB/s2X 300KB/s10X 1,5MB/s12X 1,8MB/s16X 2,4MB/s24X 3,6MB/s36X 5,4MB/s50X 7,5MB/s
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63Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
…Lettori di DVDVelocità di lettura
Velocità di lettura… Transfer rate
1X 1,35MB/s
2X 2,7MB/s
8X 10,8MB/s
64Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Masterizzatore di CD-ROM e DVD-ROM
Caratteristiche: Velocità di lettura e scrittura (es. 2X, 8X…)
CD masterizzabili (single layer)
Tipi: CD-R Scrivibili una sola volta
CD-RW Riscrivibili fino a 1000 volte
DVD masterizzabili (single o double layer)
Tipi: DVD+R / DVD-RDVD+RW / DVD-RW
DVD “Double layer” ±R/RW
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65Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Dischi Magneto Ottici• Un fascio Laser ad alta potenza riscalda la superficie
“allentando” i cristalli metallici contenuti nel materiale• La testina magnetica orienta i cristalli del materiale
allineandoli in una direzione per rappresentare il bit 0 o in quella opposta per rappresentare il bit 1
• Una volta raffreddata i cristalli si mantengono nella posizione in cui li ha orientati la testina magnetica
• In lettura i cristalli consentono o meno alla luce del laser di passare attraverso di essi.
• La luce laser riflessa dallo strato posteriore in alluminio èraccolta dal fotodiodo di lettura
66Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memorie FlashUna memoria flash è una memoria di tipo elettronico. La tecnologia di realizzazione è denominata EEPROM. La EEPROM (ElectricallyErasable and Programmable ROM). È una memoria ROM cancellabile e riscrivibile, mediante opportune tensioni e correnti elettriche applicate ai transistor che la compongono.
I dati immagazzinati si mantenengono anche in assenza di alimentazione.
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Backup dei dati
• Backup significa fare una copia dei propri dati per ovviare a eventuali malfunzio-namenti hardware o software.
• Il backup deve essere fatto con regolarità
• La copia di backup deve essere custodita in modo sicuro (armadi ignifughi, archi-viazione off-site…)
• Nastri… formati: QIC, Travan, DAT, DLT
68Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Backup dei dati
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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Memorie di massaRicapitolando…
I dischi permettono di immagazzinare dati rendendoli disponibili su richiesta dell'utente o del sistema operativo. tre tipi di dischi: dischi fissi, floppy disk e dischi ottici (CD-Rom e Dvd).I dischi fissi (hard disk) e i floppy disk sono dispositivi magnetici cui è possibile accedere tramite un'apposita testina di lettura/scrittura.Il floppy disk è una lamina magnetica inserita in un involucro di plastica. La superficie del floppy è divisa in tracce, paragonabili a cerchi concentrici, che a loro volta si dividono in settori; un disco fisso è costituito da un insieme di dischi magnetici impilati uno sull'altro e racchiusi in un contenitore metallico.
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Memorie di massaRicapitolando…
Il CD o il DVD è una memoria ottica costituita da un disco di plastica con un polimero dietro al quale èposta una lamina di alluminio che viene letto mediante un raggio laser.I dischi magneto-ottici in scrittura usano contemporaneamente una testina laser e una testina magnetica mentre in lettura si comportano come nromali memorie ottiche. Le Memorie Flash sono memorie EEPROM cancellabili e riscrivibili mediante l’applicazione di una tensione e/o di una corrente elettrica.I Nastri magnetici permettono il salvataggio di grosse moli di dati a costi molto bassi ma hanno lo svantaggio di essere ad accesso sequenziale e non casuale.
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71Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memorie di massa Confronto…
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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Memorie di massa …Confronto…
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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73Luigi Puzone © Informatica 1 – Università di Ferrara – A.A. 2008-2009 2.4 Hardware,CPU, Memorie
Memorie di massa … Confronto
(Informatica di base 3ed. – Curtin D.P. et al – McGrawHill)
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Bibliografia
Riferimenti bibliografici:
Dennis P. Curtin, Kim Foley, Kunal Sen, Cathleen Morin – Informatica di Base (terza edizione) - McGraw-Hill 2005
Ugo Biader Ceipidor, C. M. Medaglia, F. Peruzzi, H. Sedehi – Informatica di Base, introduzione per le scienze sociali – Carocci 2004
Sawyer S. C., Williams B. K. – Tecnologie dell’informazione e della
Comunicazione – McGraw-Hill 2002
Giacomo Cioffi, Vincenzo Falzone (a cura di) – Manuale di Informatica (quarta edizione) – Calderini 2002
Bruno Fadini, Carlo Savy – Programmazione dei calcolatori elettronici –Liguori 1984
Gian Luca Rossetti – Elementi di Informatica - McGraw-Hill 2004