Download pdf - Lez. 6 – Memorie Secondarie · Prof. Raffaele Farina – Gruppo 1 Prof. Pasquale De Michele – Gruppo 2 Lez.6 – Memorie Secondarie Le memorie secondarie o di massa sono utilizzate

Lez.6– MemorieSecondarie

1Prof. Pasquale De Michele (Gruppo 2) e Raffaele Farina (Gruppo 1)

Prof.RaffaeleFarina– Gruppo1Prof.PasqualeDeMichele– Gruppo2 Lez.6– MemorieSecondarie

Dott. Pasquale De MicheleDott. Raffaele FarinaDipartimento di Matematica e ApplicazioniUniversità di Napoli “Federico II”Compl. Univ. Monte S.AngeloVia Cintia, I-80126, [email protected]@unina.it

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Le memorie secondarie o di massa sono utilizzate permemorizzare grandi volumi di dati in modo permanente.

La caratteristica principale di tali memorie è la nonvolatilità.Consentono la memorizzazione di dati e programmiche non sono istantaneamente utilizzati ma chepossono essere reperiti nel momento in cui la CPU nefa richiesta.

Tali memorie comprendono due elementi distinti:• Il supporto di memorizzazione, ovvero il componentefisico su cui vengono memorizzati i dati; dischetto, CD-ROM.• Il drive, ovvero il relativo dispositivo di funzionamentoe di memorizzazione: Unità floppy disk, masterizzatore,…

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I dispositivi di memorizzazione hanno la funzione dileggere e scrivere i dati sul supporto:

• La scrittura consiste nel copiare i dati dallamemoria centrale dell’elaboratore al supporto

di memorizzazione;

• la lettura consiste nel copiare i dati dalsupporto di memorizzazione alla memoriacentrale. La parte dell’unità che svolge questedue funzioni è detta testina di lettura/scrittura.

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Le memorie secondarie si differenziano per:

• La tecnologia con cui i dati vengono registratisul supporto; tecnologia magnetica, ottica omagneto-ottica.• La modalità di accesso ai dati; random osequenziale• La capacità di memorizzazione;• La velocità di accesso ai dati (ms)

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Un disco magnetico si compone di uno o più piatti dialluminio rivestiti di un sottile strato di materiale ferro-magnetico.L ’ informazione viene registrata magnetizzando lasuperficie del disco.Ogni bit occupa una piccola area sulla superficie.Il disco per funzionare deve essere affiancato da undispositivo chiamato controller, in genere presentesotto forma di scheda, che si occupa di posizionare latestina sul disco e prelevare le informazioni richieste.Il disco deve essere formattato prima di essere usato.La formattazione consiste nella suddivisione dellasuperficie del disco in tracce e settori.

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La superficie del disco è organizzata in cerchiconcentrici detti tracce.Tipicamente da 500 a 2500 tracce su una superficie.L’informazione sul disco è memorizzata occupandoposizioni successive lungo le tracce.Ogni traccia è suddivisa in settori (solitamente 64). Ilsettore è l’unità minima di lettura e scrittura.Contiene un blocco di dati (512 bye).I dati scritti lungo le tracce corrispondono ad uno statodi polarizzazione (positiva o negativa) del materialemagnetico che costituisce il disco.

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La lettura e scrittura delle informazioni in un settoreavviene attraverso un braccio mobile che regge unatestina di lettura/scrittura.

L’accesso è diretto al settore e sequenziale ai datiregistrati sulla traccia.

Il tempo di accesso dipende dalle caratteristichemeccaniche del drive:

• La velocità di rotazione, cioè il numero di giricompiuti al minuto.

• Tempo di posizionamento, cioè il tempoimpiegato per localizzare la traccia su cui sonomemorizzati i dati.

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Floppy disk (un po’ di storia)

Dischi magnetici di capacità ridotta, utili per spostareagilmente ridotte quantità di dati da un computeral’altro.Dischi semirigidi a rotazione lenta.

Il nome deriva dai primi modelli di dischetti, realmenteflessibili.Il formato dei floppy è passato da 5 pollici e un quartoa 3 pollici e mezzo (capacità: 1.44 Mb).

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Dischi rigidi o hard disk

Dischi magnetici a rotazione veloce.

Il disco rigido (hard disk) è costituito da una serie didischi impilati che ruotano a velocità molto elevate(da 7200 a 100000 giri al minuto).Negli hard disk le testine sono sospese appenasopra le superfici su un cuscini d’aria, nei floppy letestine toccano la superficie.Le caratteristiche che li contraddistingono sono laaffidabilità, la velocità di accesso ai dati e la elevatacapacità di memorizzazione (capacità > 800 GB).

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I due standard più diffusi per gli Hard Disk sono ilprotocollo SATA e quello SCSI (più costoso e dalleprestazione elevate).Tipiche capacità vanno da 320 GB a 2 TB.


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Nel corso degli anni sono state sviluppate 3 versionidel Serial ATA (SATA).

Versione Nome PrestazioniTeoriche PrestazioniEffettive

SATA1.0 SeriaATA-150 1,5Gbps (192MB/s) 1,2Gbps (150MB/s)

SATA2.0 SeriaATA-300 3Gbps (384MB/s) 2,4Gbps (300MB/s)

SATA 3.0 SeriaATA-600 6Gbps (768MB/s) 4,8Gbps (600MB/s)

Problema:•Gli Hard-Disk non riescono a sfruttare tali velocità,per latenze dovute alla propria struttura fisica:movimento dischi e testina.Soluzione:•Drive (o Dischi) allo Stato Solido (SSD), che hannouna struttura “simile alla RAM”.


Dischi su porta USB

Dischi esterni collegati attraverso il bus USB(Universal Serial Bus).

• Hard Disk USB (0.5 – 2 TB)

Vantaggi: elevata capacità, trasferimento veloce,basso costo e minimo ingombro.

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Disco ottico o Compact diskDisco di policarbonato (una particolare resina), rivestitodi un materiale molto riflettente, solitamente alluminio.Le informazioni digitali (sia dati che audio) sonoregistrate per mezzo di una serie di microscopici fori fattisulla superficie riflettente con un raggio laser ad altapotenza.

Tipi di dischi otticiCD-ROM (Compact Disk Read Only Memory): memoriea sola lettura.Capacità media pari a 700 MBCD-WORM (CD Write Once Read Many): CD-ROMregistrabili una sola volta.Le modifiche fisiche che avvengono sulla superficiedurante la fase di scrittura sono irreversibiliCD-RW (CD ReWritable): CD-ROM riscrivibili più volte

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DVD o Digital Versatile Disk

Supporto di memorizzazione ottica introdotto comeevoluzione dei CD-ROMDimensioni di un CD, ma capacità maggiore (9.4 - 17GB)

Il DVD viene letto da un raggio laser di lunghezzad’onda più breve, più luminoso e meglio focalizzatorispetto al CD, consentendo una lettura più precisa,tracce più piccole e quindi una densità di tracciamaggiore.

Oggi Blu-Ray:•Capacità: 23,3, 25 e 27 GB


Memory Stick USB

In questi dispositivi non c’è alcuna parte meccanicain movimento, e la memorizzazione è simile a quellache avviene normalmente nella RAM, con ladifferenza che è possibile memorizzare i dati in modopermanente.

Capacità tipiche vanno da 4 GB ai 256 GB.

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Solid State Drive (SSD)

Dispositivo di memoria di massa che utilizza memoriaa stato solido (in particolare memoria flash), ovverobasata su semiconduttore, per l'archiviazione deidati, anziché supporti di tipo magnetico come nelcaso dell'hard disk classico (stesso principio dellememorie stick e flash).

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Hard Disk SSD


Solid State Drive (SSD)

Vantaggi rispetto agli Hard Disk (per l’assenza di partimeccaniche):•Rumorosità assente.•Minori possibilità di rottura e minori consumi.•Tempi di accesso ridotti.•Più resistenti agli urti.Svantaggi (in fase di risoluzione):•Prezzo maggiore•Minore durata

Capacità (2014):•Fino a 1 TB.

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In base alle tecnologia utilizzata per memorizzare un bitsi hanno tre categorie di memorie in un elaboratore:

Memorie a semiconduttoreUtilizzano come elementi costruttivi i transistor.

Memorie magneticheUtilizzano come supporto fisico uno strato dimateriale ferromagnetico.

Memorie otticheUtilizzano come supporto fisico uno strato dimateriale sensibile al raggio laser.


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In base alla modalità di accesso si hanno tre categoriedi memorie:

Memorie ad accesso sequenziale- Le informazioni possono essere ritrovate solonello stesso ordine in cui sono statememorizzate (es. dischi, nastri).- Il tempo d’accesso dipende dalla posizioneoccupata dall’informazione stessa.

Memorie ad accesso casuale o diretto- Il tempo d ’ accesso è indipendente dallaposizione occupata dall ’ informazione stessa(es. RAM, ROM).

Memorie ad accesso semicasuale- Si seleziona in modo diretto l’area in cui ècontenuta l ’ informazione e poi si effettuaall’interno dell’area stessa la ricerca in modocasuale (es. CD-Rom).


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In base alla volatilità si hanno due categorie dimemorie:

Memorie volatili- conservano le informazioni per un

tempo limitato ovvero finchè il computerè acceso.

- Es. Ram, Registri.Memorie permanenti o non volatili

- Conservano le informazioni anche dopolo spegnimento del computer.

- Es. Hard Disk, floppy disk, CD, ROM.


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In base al tipo di operazioni consentite si hanno duecategorie di memorie:

Memorie a sola lettura (ROM – Read-OnlyMemory)

- Vengono scritte una volta (o in sede difabbricazione o dall’utente stesso) edurante l’uso corrente è consentita solol’operazione di lettura.

- La scrittura richiede attrezzaturespeciali.

Memorie a lettura/scrittura- Le informazioni memorizzate possono

essere modificate(riscritte) oltre chelette.

- La scrittura non richiede attrezzaturespeciali.