Dove tutto è iniziato
L’esigenza di memorizzare dati digitali è stata avvertita per la prima volta con l’invenzione dei computer. Inizialmente, la quantità di informazioni era ridotta e tutto era memorizzato su carta. I testi dei programmi sono stati inseriti nei primi computer dagli operatori in modalità manuale.
La fase successiva dello sviluppo dei media fu la scheda perforata, un piccolo pezzo di cartone con dei fori. L’assenza di un foro rappresentava un “1” e la sua presenza uno “0”. Solo codice binario, hardcore!
Le unità a nastro magnetico hanno rappresentato un ulteriore sviluppo tecnologico. A differenza delle carte perforate, non sono state abbandonate: alcune istituzioni finanziarie le utilizzano ancora oggi. Ciò è dovuto in gran parte al costo elevato e alla difficoltà di sostituirli con altri tipi di unità a nastro.
Il primo disco rigido è apparso nel 1956. Era grande come un grande armadio e pesava quasi una tonnellata.
La tecnologia era in continua evoluzione e già nel 1983 è stato introdotto il noto formato HDD da 3,5″, oggi di uso comune. Anche il design delle unità disco non è cambiato radicalmente da allora. L’unica cosa che è aumentata è la densità dei dati.
Come funziona l’HDD
Tutti i dispositivi di archiviazione possono essere suddivisi in unità disco rigido (HDD) e unità a stato solido (SSD).
La struttura delle unità disco è molto simile a quella dei lettori di dischi in vinile, dove il “disco” compie 5.000 giri al minuto o più.
Più dischi ci sono, maggiore è la capacità di memorizzazione del dispositivo. Gli HDD sono realizzati con materiali compositi, plastiche speciali e vetro. I dischi magnetici stessi sono rivestiti di uno speciale materiale ferromagnetico. È questo strato sottile che memorizzerà le informazioni.
L’intera area è suddivisa in cerchi, o piste.
Questi sono a loro volta suddivisi in segmenti, dividendo così l’area dell’intero disco in settori. Se si selezionano tutte le tracce dello stesso raggio su tutti i piatti, si ottiene un cilindro.
Quindi, per accedere a una singola posizione di memoria, è necessario conoscere:
- Il numero del cilindro.
- Leggere il numero di testa.
- il numero del settore.
Lo svantaggio principale dei dischi rigidi è l’elevato numero di parti mobili. Con il tempo, questo porta a un guasto del dispositivo, quindi anche l’unità disco più affidabile ha una durata limitata. I limiti fisici delle prestazioni delle unità disco includono:
- limitazione della velocità di rotazione dell’azionamento stesso;
- Limitazioni della velocità di rotazione della testina di lettura;
- Inerzia fisica della testina di lettura-scrittura;
- densità di registrazione delle informazioni per unità di superficie del piatto del disco.
Con le unità a stato solido, nate molto più tardi rispetto alle unità HDD (nella seconda metà degli anni ’90), le cose sono molto più semplici. Non esiste un wafer, ma vengono utilizzati banchi di dati: una serie di chip MLC/SLC sono montati su un circuito stampato e ogni chip rappresenta un banco di dati convenzionale. I dati sul chip sono memorizzati per pagina, il che ricorda in qualche modo la struttura della RAM.
Per accedere a una singola quantità di dati, avremo bisogno di:
- Il numero del banco di memoria.
- Il numero della pagina di memoria.
- indirizzo della riga.
Le limitazioni fisiche delle unità SSD comprendono la velocità di trasferimento dei dati all’interno della scheda e la velocità delle unità flash.
In generale, le unità SSD sono molto più veloci delle unità HDD, ma il prezzo per gigabyte è più alto.
