Manutenção e
Suporte de Hardware I
Unidades de armazenamento não voláteis
Prof. César Augusto
[email protected]
http://cesarfreitas.wordpress.com
Manutenção e
Suporte de Hardware I
Disco Rígido:
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É o dispositivo do computador onde são
armazenadas as informações de maneira não
volátil
Ou seja, as informações não são perdidas quando o
computador é desligado
É considerado o principal meio de armazenamento
em massa hoje em dia
É um sistema lacrado e não devemos abri-lo
(impurezas podem danificá-lo)
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Disco Rígido:
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Conhecido como Hard Disk ou HD
Um dos componentes que mais evoluiu
na história da computação
Primeiro disco rígido foi fabricado pela
IBM em 1956 (IBM 350)
Era formado por 50 discos de 24
polegadas de diâmetro
Seu gabinete tinha 1,70m de altura!
Possuía a capacidade total de 4,36MB
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Disco Rígido:
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Geometria do disco:
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Disco (ou prato): É o local onde os dados e arquivos são
armazenados (Arquivos pessoais, Sistema Operacional,
Aplicativos)
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Superfície metálica extremamente limpa e polida
•
São feitos geralmente de alumínio recoberto por material
magnético
•
Contam com mais de um prato (normalmente 3 ou 4),
um sobre o outro
•
Giram a velocidades extremamente altas (hoje em dia a
velocidade é de 7200 RPM – Rotações por Minuto)
•
Quanto maior for a rotação, maior será a velocidade de
leitura/escrita
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Disco Rígido:
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Geometria do disco:
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Eixo: Local onde os discos são
posicionados fazendo-os girar
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Disco Rígido:
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Geometria do disco:
Cabeça de leitura e gravação: item que contém
uma bobina que utiliza impulsos magnéticos para
manipular as moléculas da superfície do disco.
Há uma cabeça para cada lado do disco
A cabeça de L/G não encosta na superfície do
disco.
Ela fica apoiada em um dispositivo denominado
braço, que tem a função de posicioná-la acima da
superfície do disco
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Disco Rígido:
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Geometria do disco:
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Atuador: parte mecânica
responsável pelo
posicionamento das cabeças
de leitura e gravação
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Disco Rígido:
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Geometria do disco:
Quando há alimentação, o disco funciona
imediatamente, girando constantemente
Caso o conjunto de pratos fosse acionado
somente quando o disco fosse acessado, a
obtenção dos dados seria mais demorada
Caso ocorra interrupção no fornecimento de
energia, as cabeças são estacionadas
automaticamente em uma região do disco
que não possui dados
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Disco Rígido:
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Geometria do disco:
Externamente existe uma placa de circuito
integrado denominada placa lógica
Na placa lógica, entre outros itens existe um
chip conhecido como Controlador
O controlador gerencia a movimentação dos
discos e das cabeças de leitura/gravação;
envio e recebimento de dados entre o disco e
o computador e rotinas de segurança;
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Disco Rígido:
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Geometria do disco:
Além do controlador, na placa-lógica existe um chip
chamado buffer (ou cache);
Sua função é armazenar pequenas quantidade de
dados durante a comunicação com o computador;
Esse chip possui tempo de acesso menor que os discos
Atualmente, em média, o buffer presentes nos discos
rígidos varia entre 16 e 64MB
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Disco Rígido:
Tamanhos Físicos:
• Tamanhos mais comuns:
• 3,5”: Utilizado em Desktops e Servidores
• 2,5”: Utilizado em Notebooks
• A medida é referente ao diâmetro do
disco
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Disco Rígido:
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Interfaces:
Para ocorrer a transferência de dados ente HD e
computador, ambos são conectados através de
interfaces.
Há várias tecnologias, sendo as mais comuns: IDE
(PATA), SCSCI e SATA
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Disco Rígido:
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IDE (Intelligent Drive Eletronics) – Também
conhecida como PATA (Parallel Advanced
Technology)
Padrão desenvolvido pela Quantu e Western
Digital que surgiu por volta de 1986
Utiliza cabos conhecidos como Flat, com 40
e 80 vias (fios)
Normalmente, existiam 2 interfaces IDE na
placa-mãe (Existiam até com 4 portas IDE)
IDE 0 (Primária) e IDE 1 (Secundária)
Cada interface suporta 2 dispositivos
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Disco Rígido:
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Como é possível conectar dois
dispositivos no mesmo cabo, é preciso
informar à interface controladora qual
será o dispositivo principal
Uma pequena peça metálica chamada
jumper é posicionada na parte traseira
do HD
Um dos dispositivos do cabo é
configurado como Master (Principal) e
outro como Slave (Secundário)
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Disco Rígido:
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•
DMA (Direct Access Memory)
Antigamente, somente o processador tinha
acesso aos dados da memória
Caso algum outro componente (Discos,
Periféricos, placas de vídeo, etc) necessitasse
acessar os dados, precisaria aguardar o
processador concluir sua tarefa
Com isso o desempenho do sistema era bastante
prejudicado
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Disco Rígido:
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DMA (Direct Access Memory)
•
Permite que dispositivos de
hardware acessem a memória
para escrita/leitura
independentemente da CPU.
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Disco Rígido:
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•
•
Antes do DMA, era utilizado um protocolo
de transferência de dados entre o HD e a
memória RAM chamado de modo PIO
(Programed I/O)
A transferência de dados entre o HD e a
memória RAM é executada por
intermédio do processador.
Existem 6 modos PIO, cada um com sua
taxa máxima de transferência:
Modo PIO
Taxa de
transferência
Modo 0
3,3 MB/s
Modo 1
5,2 MB/s
Modo 2
8,3 MB/s
Modo 3
11,1 MB/s
Modo 4
16,7 MB/s
Modo 5
20 MB/s
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Disco Rígido:
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Padrão Serial Ata (SATA)
•
É o padrão atual de conectividade de discos
•
O nome já sugere o tipo de transferência de forma serial, ou seja, um bit
após o outro
•
Alcança maiores taxas de transmissão em comparação ao PATA (IDE)
•
Dispensa de jumpers
•
Cabos de conexão e alimentação mais finos, facilitando a circulação de ar
dentro do gabinete
•
Utiliza a técnica do Hot Swap, ou seja, é possível substituir o disco com o
computador ligado.
•
Este recurso é muito útil em Servidores, que precisam de
manutenção/reparo mas não podem parar de funcionar por muito tempo
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Disco Rígido:
Padrão Serial Ata (SATA)
• O padrão SATA não permite
conectar dois dispositivos ao
mesmo cabo.
• Porém, por ser menor, é comum
encontrar placas mães com 4, 6 e
até 8 conectores desse tipo
•
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Disco Rígido:
•
Padrão Serial Ata (SATA)
•
Caso seja preciso instalar mais
dispositivos SATA no
computador, pode-se utilizar um
multiplicador de portas
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Disco Rígido:
Padrão Serial Ata (SATA)
• Existem 3 versões do conector
SATA: SATA I, II e III
• A interface SATA pode alcançar
taxas máximas de transferências
teóricas de acordo com seu tipo:
•
Interface
Taxa máxima
SATA I
150MB/s
SATA II
300MB/s
SATA III
600MB/s
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Disco Rígido:
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Padrão Serial Ata (SATA)
Conectores e cabos
apresentam duas vantagens
em relação ao IDE (PATA):
Tamanho reduzido e
facilidade de instalação
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Disco Rígido:
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Padrão Serial Ata (SATA)
eSATA: tipo de porta que permite a
conexão de dispositivos externos a uma
interface SATA do computador.
É utilizado em HDs externos, por exemplo.
Não fornece alimentação elétrica, sendo
necessária a utilização de uma fonte
externa.
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Disco Rígido:
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Aspectos de desempenho:
Seek Time: tempo que a cabeça de
leitura e gravação leva para se
deslocar até o local onde se deseja
acessar
Quanto menor o tempo, melhor o
desempenho do disco.
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Disco Rígido:
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•
Aspectos do desempenho:
Seek Time: (Tempo de Busca) tempo que
a cabeça de leitura e gravação leva
para se deslocar até o local onde se
deseja acessar a informação.
Quanto menor o tempo, melhor o
desempenho do disco.
É dada em ms (milissegundos)
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Disco Rígido:
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•
Aspectos do desempenho:
Latency Time: (Tempo de Lateência) é a
medida que indica o tempo necessário para
que a cabeça de leitura e gravação se
posicione no setor do disco que deve ser lido
ou mesmo gravado
Sofre influência do tempo de rotação do
disco (RPM)
Também é dado em ms (milissegundos)
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Disco Rígido:
•
Aspectos do desempenho:
•
Taxa de transferência:
•
Como sugere, informa a taxa de
transferência de dados do HD.
•
Pode ser dividida em 3 variações:
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Disco Rígido:
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Aspectos do desempenho:
Taxa de Transferência Interna: taxa que a cabeça de leitura e
gravação consegue gravar dados no disco;
- Taxa de Transferência Externa: taxa máxima que o HD atinge para
transferir os dados para fora e vice-versa, normalmente se limitando à
velocidade da interface;
- Taxa de Transferência Externa Sustentada: a mais importante das
três, a taxa sustentada estabelece uma espécie de média entre as
taxas interna e externa, indicando qual a taxa máxima durante um
determinado intervalo de tempo.
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Disco Rígido:
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Aspectos do desempenho:
Access Time : (Tempo de acesso) corresponde a um
cálculo que combina os parâmetros de Latency Time e
Seek Time. Em termos práticos, o Time Access indica o
tempo necessário para se obter uma informação do HD.
Novamente, quanto menor este tempo, melhor
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Disco Rígido:
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Tempo médio entre falhas (MTBF):
Esta medida dá uma noção da quantidade de horas ininterruptas que o HD
pode apresentar sem falhas.
Não é precisa
É determinado pelo fabricante:
Exemplo 400.000 horas, 300.000 Horas...
Não significa que funcionará exatamente por esse período.
Quanto maior, melhor!
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Disco Rígido:
SMART (Self Monitoring, Analysis, and Report Technology)
Tecnologia que monitora continuamente os discos.
A ideia é a de identificar quando falhas estão prestes a acontecer e
emitir alertas.
Assim, o usuário pode tomar alguma medida como trocar a unidade
ou fazer cópia de segurança (Backup)
O alerta pode ser um aviso exibido assim que o computador é
ligado.
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