HARD DISK

HARDDISK
HD

Trabalho apresentado por Idenilson Jose
Melo e Ronny Czerkus para a
Disciplina de Análise De Sistemas
INTRODUÇÃO


O disco rígido ou HD (Hard Disk), é o dispositivo de armazenamento de dados mais usado nos computadores. Nele, é possível guardar não só seus arquivos como também todos os dados do seu sistema operacional, sem o qual você não conseguiria utilizar o computador de uma forma confortavel. Neste artigo, você verá alguns detalhes do funcionamento dos HDs e conhecerá alguns de seus recursos.


Surgimento

O disco rígido não é um dispositivo novo, mas sim uma tecnologia que evoluiu com o passar do tempo. Um dos primeiros HDs que se tem notícia é o IBM 305 RAMAC. Disponibilizado no ano de 1956, era capaz de armazenar até 5 MB de dados (um avanço para a época) e possuía dimensões enormes: 14 x 8 polegadas. Seu preço também não era nada convidativo: o 305 RAMAC custava cerca de 30 mil dólares.




















Com o passar dos anos, os HDs foram aumentando sua capacidade de armazenamento, ao mesmo tempo em que se tornaram menores, mais baratos e mais confiáveis. Apenas para ilustrar o quão "gigante" eram os primeiros modelos, a foto abaixo mostra um disco rígido utilizado pelo Metrô de São Paulo em seus primeiros anos. O dispositivo está em exposição no Centro de Controle Operacional da empresa:





























Componentes de um HD

Para que você possa compreender o funcionamento básico dos discos rígidos, precisa conhecer seus principais componentes. Os tão mencionados discos, na verdade, ficam guardados dentro de uma espécie de "caixa de metal". Essas caixas são seladas para evitar a entrada de material externo, pois até uma partícula de poeira pode danificar os discos, já que estes são bastante sensíveis. Isso significa que se você abrir seu disco rígido em um ambiente despreparado e sem o uso dos equipamentos e das técnicas apropriadas, as chances de você perdê-lo são extremamente grandes.























A figura acima mostra um HD visto por baixo e por cima. Note que a parte inferior contém uma placa com chips. Trata-se daplaca lógica, um item muito importante para o funcionamento do HD.
A placa lógica contém chips responsáveis por diversas tarefas. O mais comum é conhecido como controladora, pois gerencia uma série de itens do HD, como a movimentação dos discos e das cabeças de leitura/gravação (mostradas adiante), o envio e recebimento de dados entre os discos e o computador, e até rotinas de segurança.
Outro dispositivo comum à placa lógica é um pequeno chip de memória conhecido como buffer. Cabe a ele a tarefa de armazenar pequenas quantidades de dados durante a comunicação com o computador. Como esse chip consegue lidar com os dados de maneira mais rápida que os discos rígidos, ele agiliza o processo de transferência de informações. No momento em que este artigo era escrito no InfoWester, era comum encontrar HDs que possuíam buffers de 2 MB e 8 MB.
A parte interna dos HDs (isto é, o interior da "caixinha") é mais interessante. A foto abaixo mostra um HD aberto. Note que há indicativos que descrevem os componentes mais importantes. Estes são detalhados logo abaixo da imagem:















Pratos e motor

esse é o componente que mais chama a atenção. Os pratos são os discos onde os dados são armazenados. Eles são feitos de alumínio (ou de um tipo de cristal) recoberto por um material magnético e por uma camada de material protetor. Quanto mais trabalhado for o material magnético (ou seja, quanto mais denso), maior é a capacidade de armazenamento do disco. Note que os HDs com grande capacidade contam com mais de um prato, um sobre o outro. Eles ficam posicionados sob um motor responsável por fazê-los girar. Para o mercado de PCs, é comum encontrar HDs que giram a 7.200 rpm (rotações por minuto), mas também há modelos que alcançam a taxa de 10 mil rotações, tudo depende da evolução da tecnologia. Até pouco tempo atrás, o padrão do mercado era composto por discos rígidos que giram a 5.400 rpm. Claro que, quanto mais rápido, melhor.


















Cabeça e braço

os HDs contam com um dispositivo muito pequeno chamado cabeça (ou cabeçote) de leitura e gravação. Trata-se de um item de tamanho reduzido que contém uma bobina que utiliza impulsos magnéticos para manipular as moléculas da superfície do disco, e assim gravar dados. Há uma cabeça para cada lado dos discos. Esse item é localizado na ponta de um dispositivo denominado braço, que tem a função de posicionar os cabeçotes sob a superfície dos pratos. Olhando por cima, tem-se a impressão de que a cabeça de leitura e gravação toca nos discos, mas isso não ocorre. Na verdade, a distância entre ambos é extremamente pequena. A "comunicação" ocorre pelos já citados impulsos magnéticos.




















Atuador

Também chamado de voice coil, o atuador é o responsável por mover o braço sob a superfície dos pratos, e assim permitir que as cabeças façam o seu trabalho. Para que a movimentação ocorra, o atuador contém em seu interior uma bobina que é "induzida" por imãs.
Note que o trabalho entre esses componentes precisa ser bem feito. O simples fato da cabeça de leitura e gravação encostar na superfície de um prato é suficiente para causar danos a ambos. Isso pode facilmente ocorrer em caso de quedas, por exemplo.





















Gravação e leitura de dados

A superfície de gravação dos pratos é composta de materiais sensíveis ao magnetismo (geralmente, óxido de ferro). O cabeçote de leitura e gravação manipula as moléculas desse material através de seus pólos. Para isso, a polaridade das cabeças muda numa freqüência muito alta: quando está positiva, atrai o pólo negativo das moléculas e vice-versa. De acordo com essa polaridade é que são gravados os bits (0 e 1). No processo de leitura de dados, o cabeçote simplesmente "lê" o campo magnético gerado pelas moléculas e gera uma corrente elétrica correspondente, cuja variação é analisada pela controladora do HD para determinar os bits.
Para a "ordenação" dos dados no HD, é utilizado um esquema conhecido como "geometria dos discos". Nele, o disco é "dividido" em cilindros, trilhas e setores:










As trilhas são círculos que começam no centro do disco e vão até a sua borda, como se estivesse um dentro do outro. Essas trilhas são numeradas da borda para o centro, isto é, a trilha que fica mais próxima da extremidade do disco é denominada trilha 0, a trilha que vem em seguida é chamada trilha 1, e assim por diante, até chegar à trilha mais próxima do centro. Cada trilha é dividida em trechos regulares chamados de setor. Cada setor possui uma determinada capacidade de armazenamento (geralmente, 512 bytes).


E onde entra os cilindros? Eis uma questão interessante: você já sabe que um HD pode conter vários pratos, sendo que há uma cabeça de leitura e gravação para cada lado dos discos. Imagine que é necessário ler a trilha 42 do lado superior do disco 1. O braço movimentará a cabeça até essa trilha, mas fará com que as demais se posicionem de forma igual. Isso ocorre porque o braço se movimenta de uma só vez, isto é, ele não é capaz de mover uma cabeça para uma trilha e uma segunda cabeça para outra trilha.
Isso significa que, quando a cabeça é direcionada à trilha 42 do lado superior do disco 1, todas as demais cabeças ficam posicionadas sob a mesma trilha, só que em seus respectivos discos. Quando isso ocorre, damos o nome de cilindro. Em outras palavras, cilindro é a posição das cabeças sobre as mesmas trilhas de seus respectivos discos.
Note que é necessário preparar os discos para receber dados. Isso é feito através de um processo conhecido como formatação. Há dois tipos de formatação: formatação física e formatação lógica. O primeiro tipo é justamente a "divisão" dos discos em trilhas e setores. Esse procedimento é feito na fábrica. A formatação lógica, por sua vez, consiste na aplicação de um sistema de arquivos apropriado a cada sistema operacional. Por exemplo, o Windows é capaz de trabalhar com sistemas de arquivos FAT e NTFS. O Linux pode trabalhar com vários sistemas de arquivos, entre eles, ext3 e ReiserFS.











Interface

Os HDs são conectados ao computador através de interfaces capazes de transmitir os dados entre um e outro de maneira segura e eficiente. Há várias tecnologias para isso, sendo as mais comuns os padrões IDE,SATA e, mais recentemente, SSD.
A interface IDE (Intelligent Drive Electronics ou Integrated DriveElectronics) também é conhecida como ATA (Advanced TechnologyAttachment) ou, ainda, PATA (Parallel Advanced TechnologyAttachment). Trata-se de um padrão que chegou para valer ao mercado na época da antiga linha de processadores 386.
Como a popularização desse padrão, as placas-mãe passaram a oferecer dois conectores IDE (IDE 0 ou primário e IDE 1 ou secundário), sendo que cada um é capaz de conectar até dois dispositivos. Essa conexão é feita ao HD (e a outros dispositivos compatíveis com a interface) por meio de um cabo flat (flat cable) de 40 vias (foto abaixo). Posteriormente, chegou ao mercado um cabo flat de 80 vias, cujas vias extras servem para evitar a perda de dados causada por ruídos (interferência).

Cabo flat de 40 vias. Note que ele possui dois conectores


Tecnologias ATAPI e EIDE

Na interface IDE, também é possível conectar outros dispositivos, como unidades de CD/DVD e zipdrives. Para que isso ocorra, é utilizado um padrão conhecido como ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface), que funciona como uma espécie de extensão para tornar a interface IDE compatível com os dispositivos mencionados. Vale frisar que o próprio computador, através de seu BIOS e/ou do chipset da placa-mãe, reconhece que tipo de aparelho está conectado em suas entradas IDE e utiliza a tecnologia correspondente (ATAPI para unidades de CD/DVD e outros, ATA para discos rígidos).
Como já dito, cada interface IDE de uma placa-mãe pode trabalhar com até dois dispositivos simultaneamente, totalizando quatro. Isso é possível graças a EIDE (Enhanced IDE), uma tecnologia que surgiu para aumentar a velocidade de transmissão de dados dos discos rígidos e, claro, permitir a conexão de dois dispositivos em cada IDE.

Conectores IDE em uma placa-mãe
É importante frisar que a tecnologia EIDE tem dois concorrentes de peso: os já mencionados padrões SCSI e SATA. O primeiro é bem mais eficiente, porém muito mais caro. Por esta razão, o padrão SCSI só é usado em aplicações que necessitam de alta performance (como servidores, por exemplo). A tecnologia SATA é que veio para tomar o seu lugar, mas como o padrão IDE está no mercado há muito tempo, demorará para cair completamente em desuso.



Tecnologia SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

Serial ATA x Paralell ATA

O padrão SATA é uma tecnologia para discos rígidos, unidades ópticas e outros dispositivos de armazenamento de dados que surgiu no mercado no ano 2000 para substituir a tradicional interface PATA (Paralell ATA ou somente ATA ou, ainda, IDE).
O nome de ambas as tecnologias já indica a principal diferença entre elas: o PATA faz transferência de dados de forma paralela, ou seja, transmite vários bits por vez, como se estes estivessem lado a lado. No SATA, a transmissão é em série, tal como se cada bit estivesse um atrás do outro. Por isso, você deve imaginar que o PATA é mais rápido, não? Na verdade, não é. A transmissão paralela de dados (geralmente com 16 bits por vez) causa um problema conhecido como "ruído", que nada mais é do que a perda de dados ocasionada por interferência. Para lidar com isso nos HDs PATA, os fabricantes utilizam mecanismos para diminuir o ruído. Um deles é a recomendação de uso de cabos IDE (o cabo que liga o HD à placa-mãe do computador) com 80 vias (ou seja, oitenta fios) em vez dos tradicionais cabos com 40 vias. As vias a mais atuam como uma espécie de blindagem contra ruídos.
No caso do padrão SATA o ruído praticamente não existe, mesmo porque seu cabo de conexão ao computador possui apenas 4 vias e também é blindado. Isso acaba trazendo outro ponto de vantagem ao SATA, pois como o cabo tem dimensão reduzida, o espaço interno do computador é melhor aproveitado, facilitando inclusive a circulação de ar.
O padrão Paralell ATA tem sua velocidade de transmissão de dados limitada por causa do ruído. A última especificação dessa tecnologia é o ATA 133 que permite, no máximo, uma taxa de transferência de 133 MB por segundo. O Serial ATA, por sua vez, pode utilizar velocidades maiores.
Há outra característica interessante no padrão SATA: HDs que utilizam essa interface não precisam de jumpers para identificar o disco master (primário) ou slave (secundário). Isso ocorre porque cada dispositivo usa um único canal de transmissão (o PATA permite até dois dispositivos por canal), atrelando sua capacidade total a um único HD. No entanto, para não haver incompatibilidade com dispositivos Paralell ATA, é possível instalar esses aparelhos em interfaces seriais através de placas adaptadoras. Além disso, muitos fabricantes lançaram modelos de placas-mãe com ambas as interfaces.
Outra novidade interessante do SATA é a possibilidade de uso da técnica hot-swap, que torna possível a troca de um dispositivo Serial ATA com o computador ligado. Por exemplo, é possível trocar um HD sem ser necessário desligar a máquina para isso. Este recurso é muito útil em servidores que precisam de manutenção/reparos, mas não podem parar de funcionar.
Vale frisar que atualmente é possível encontrar equipamentos do tipo port multiplier que permitem a conexão de mais de um dispositivo em uma única porta SATA, semelhante ao que acontece com os hubs USB.


















Velocidade do padrão SATA

A primeira versão do SATA trabalha com taxa máxima de transferência de dados de 150 MB por segundo (MB/s). Essa versão recebeu os seguintes nomes: SATA 150, SATA 1.0, SATA 1,5 Gbps (1,5 gigabits por segundo) ou, simplesmente, SATA I.
Não demorou muito para surgir uma versão denominada SATA II (ou SATA 3 Gbps - na verdade, SATA 2,4 Gbps -, ou SATA 2.0, ou SATA 300) cuja principal característica é a velocidade de transmissão de dados a 300 MB/s, o dobro do SATA I. Alguns discos rígidos que utilizam essa especificação contam com um jumper que limita a velocidade do dispositivo para 150 MB/s, uma medida aplicada para fazer com que esses HDs funcionem em placas-mãe que suportam apenas o SATA I.
É necessário fazer uma observação quanto ao aspecto de velocidade: na prática, dificilmente os valores mencionados (150 MB e 300 MB) são alcançados. Essas taxas indicam a capacidade máxima de transmissão de dados entre o HD e sua controladora (presente na placa-mãe), mas dificilmente são usadas em sua totalidade, já que isso depende de uma combinação de fatores, como conteúdo da memória, processamento, tecnologias aplicadas no disco rígido, etc.
Há outra ressalva importante a ser feita: a entidade que controla o padrão SATA (formada por um grupo de fabricantes e empresas relacionadas) chama-se, atualmente, SATA-IO (SATA International Organization). O problema é que o nome anterior dessa organização era SATA-II, o que gerava certa confusão com a segunda versão da tecnologia. Aproveitando essa situação, muitos fabricantes inseriram selos da SATA II em seus HDs SATA 1.0 para confundir os usuários, fazendo-os pensar que tais discos eram, na verdade, da segunda geração de HDs SATA. Por isso é necessário olhar com cuidado as especificações técnicas do disco rígido no momento da compra, para não levar "gato por lebre". Felizmente, poucos modelos de HDs se encaixam nessa situação.
Em 2009, foi lançado o conjunto final de especificações da terceira versão da tecnologia Serial ATA, chamada de SATA-III (ou SATA 6 Gbps; ou SATA 3.0). Esse padrão permite, teoricamente, taxas de transferências de até 768 MB por segundo. O SATA-III também utiliza uma versão melhorada da tecnologia NCQ (abordada no próximo tópico), possui melhor gerenciamento de energia e é compatível com conectores de 1,8 polegadas específicos para dispositivos de porte pequeno. O padrão SATA-III se mostra especialmente interessante a unidades SSD, que por utilizarem memória do tipo Flash podem alcançar taxas de transferências elevadas.





















Conectores e cabos
Os conectores e cabos utilizados na tecnologia SATA oferecem duas grandes vantagens ao usuário: ocupam menos espaço dentro do computador; e possuem encaixe mais fácil e mais seguro (é praticamente impossível conectar um cabo SATA de maneira invertida). O mesmo vale para o conector de alimentação elétrica do HD (ou de outro dispositivo compatível). A imagem abaixo mostra um cabo SATA convencional:




A figura a seguir, por sua vez, mostra o conector de alimentação:










A foto a seguir mostra ambos os cabos exibidos acima conectados em um HD:














Por fim, a imagem abaixo mostra conectores SATA existentes em uma placa-mãe:












Tecnologias DMA e UDMA
Antigamente, somente o processador tinha acesso direto aos dados da memória RAM. Com isso, se qualquer outro componente do computador precisasse de algo na memória, teria que fazer esse acesso por intermédio do processador. Com os HDs não era diferente e, como conseqüência, havia um certo "desperdício" dos recursos de processamento. A solução não demorou muito a aparecer. Foi criada uma tecnologia chamada DMA (Direct Memory Access). Como o próprio nome diz, essa tecnologia tornou possível o acesso direto à memória pelo HD ou pelos dispositivos que usam a interface IDE, sem necessidade do "auxílio" do processador.
Quando o DMA não está em uso, normalmente é usado um esquema de transferência de dados conhecido como modo PIO (Programmed I/O), onde, grossamente falando, o processador executa a transferência de dados entre o HD e a memória RAM. Cada modo PIO existente trabalha com uma taxa distinta de transferência de dados, conforme mostra a seguinte tabela:
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 20 MB/s













É importante frisar que os HDs IDE mais recentes trabalham com um padrão conhecido como Ultra-DMA (UDMA). Essa tecnologia permite a transferência de dados em uma taxa de, pelo menos, 33,3 MB/s (megabytes por segundo). O padrão UDMA não funciona se somente for suportada pelo HD. É necessário que a placa-mãe também a suporte (através de seu chipset), caso contrário, o HD trabalhará com uma taxa de transferência mais baixa. Veja o porquê: existe 4 tipos básicos de Ultra-DMA: UDMA 33, UDMA 66, UDMA 100 e UDMA 133. Os números nestas siglas representam a quantidade de megabytes transferível por segundo. Assim, o UDMA 33 transmite ao computador dados em até 33 MB/s. O UDMA 66 faz o mesmo em até 66 MB/s, e assim por diante. Agora, para exemplificar, imagine que você instalou um HD UDMA 133 em seu computador. No entanto, a placa-mãe só suporta UDMA de 100 MB/s. Isso não significa que seu HD vai ficar inoperante. O que vai acontecer é que seu computador somente trabalhará com o HD na taxa de transferência de até 100 MB/s e não na taxa de 133 MB/s.

















Capacidade Real De Armazenamento

Os fabricantes de discos rígidos aumentam a capacidade de armazenamento de seus produtos constantemente. Todavia, não é raro uma pessoa comprar um HD e constatar que o dispositivo tem alguns gigabytes a menos do que anunciado. Será que o vendedor lhe enganou? Será que a formatação foi feita de maneira errada? Será que o HD está com algum problema? Na verdade, não.
O que acontece é que os HDs consideram 1 gigabyte com sendo igual a 1000 megabytes, assim como consideram 1 megabyte com sendo igual a 1000 kilobytes, e assim por diante. Os sistemas operacionais, por sua vez, consideram 1 gigabyte como sendo igual a 1024 megabytes, e assim se segue. Por conta dessa diferença, um HD de 80 GB, por exemplo, vai ter, na verdade, 74,53 GB de capacidade ao sistema operacional. Um HD de 200 GB vai ter, por sua vez, 186,26 GB.
Portanto, ao notar essa diferença, não se preocupe, seu disco rígido não está com problemas. Tudo não passa de diferenças entre as empresas envolvidas sobre qual medida utilizar.

O padrão Serial ATA começou a ser desenvolvido oficialmente no ano de 1997 e surgiu a partir de uma iniciativa da Intel junto a 70 empresas, aproximadamente. A ideia foi formada pela previsão de que tecnologias futuras de armazenamento de dados exigiriam taxas de transferência até então não suportadas. A tecnologia SATA surgiu como solução para essa questão sem, no entanto, reverter isso em custo de produção maior, um dos fatores que foram determinantes para a sua ampla aceitação no mercado.






Tecnologia SCSI

Conheça neste artigo os conceitos e a história da tão sofisticada tecnologia SCSI, um padrão cuja essencia serve à aplicações de transferência de dados entre componentes de um computador. O SCSI é uma tecnologia consolidada há alguns anos e é um tipo que de tão eficiente, demorará muito para sair definitivamente do mercado. Vejas nas próximas linhas, o motivo de tanto desempenho e claro, o motivo de seu custo alto. SCSI é sigla para Small Computer System Interface. Trata-se de uma tecnologia criada para acelerar a taxa de transferência de dados entre dispositivos de um computador, desde que tais periféricos sejam compatíveis com a tecnologia. O padrão SCSI é muito utilizado para conexões de HD (disco rígido), scanners, impressoras, CD-ROM ou qualquer outro dispositivo que necessite de alta transferência de dados.
As vantagens do SCSI não se resumem apenas à questão da velocidade, mas também da compatibilidade e estabilidade. Sendo o processador o dispositivo mais rápido do computador, o uso do padrão SCSI permite que essa velocidade seja aproveitada e assim, aumentá-se de forma considerável o desempenho do computador. Isso deixa claro que o SCSI é aplicado principalmente em servidores e em aplicações de missão crítica. Em gráficas, o uso de scanners poderosos poderia ser inviável se o computador não conseguisse processar as imagens rapidamente, devido a baixa taxa de transferência. O padrão SCSI consegue resolver essa questão.
Se seu computador não possui interface SCSI, ainda assim é possível fazer uso desta tecnologia. Basta instalar um adaptador (ou controlador) SCSI. Alguns, permitem de 7 a 15 conexões de dispositivos SCSI.
Adaptador SCSI





Como surgiu o SCSI






O padrão SCSI surgiu da necessidade de se criar algum meio que permitisse uma taxa transferência de dados alta para discos rígidos. Em 1979, a empresa Shugart Associates Systems Interface criou uma tecnologia para discos que permitisse justamente isso. Um ano depois, essa tecnologia recebeu o nome de SCSI-1. Em 1981, essa tecnologia ganhou especificações da ANSI (American National Standards Institute) e passou a ser reconhecida pelo mercado. Com isso, no ano de 1983, começaram a surgir os primeiros discos rígidos que usavam o padrão SCSI. Prevendo o sucesso que essa interface poderia ter, pesquisadores começaram a trabalhar em protocolos de comunicação que tirassem melhor proveito do SCSI.
Mas é no ano de 1986 que o SCSI "pega" de vez. Curiosamente, a Shugart já trabalhava no SCSI-2, que entre outras coisas, permitia o uso de drives de CD-ROM, um verdadeiro avanço naquela época. O SCSI-2 chegou efetivamente ao mercado em 1988 e permaneceu por um bom tempo como o tipo mais consumido, mesmo quando foi lançado o SCSI-3, em 1993. O padrão SCSI-2, além de ter acumulado as especificações do SCSI-1, ainda ganhou um novo recurso, chamado de Fast SCSI. Trata-se de um barramento adicional de 10 MHz (o SCSI-1 usava 5 MHz). Outro recurso, foi a implantação do Wide SCSI, que permitia uso de cabos de 16 ou 32 bits, ao invés dos 8 bits oferecidos pelo SCSI-1. Foi nesse período que scanners e outros periféricos começaram a usar o SCSI.
Em 1995, o SCSI-3 passou a ser reconhecido, mas logo ganhou uma variação, que ficou conhecida como Ultra-SCSI, que funcionava à velocidade de 20 MHz. Um ano depois, o SCSI-3 passou a ter especificações P1394, da IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), ficou compatível com protocolos de fibra óptica e ganhou suporte a comandos e algoritmos de drives de CD-R.
No ano de 1997, o SCSI-3 ganhou algumas especificações, sendo a mais importante delas o funcionamento em 40 MHz, passando a se chamar Ultra-2 SCSI. Em 1999, essa velocidade aumenta para 80 MHz e então, surgiu o Ultra-3 SCSI.


























Funcionamento do SCSI
Para funcionar no computador, o SCSI precisa de um dispositivo conhecido como "host adapter". Esse aparelho é quem realiza a conexão com o computador e pode utilizar dois modos de transmissão: normal e diferenciado. O primeiro utiliza apenas um condutor para transmitir o sinal, enquanto o segundo utiliza dois. No modo diferenciado, um condutor transmite o sinal original e o outro transmite o sinal inverso. Isso evita erros causados por interferência.
É possível conectar até 15 periféricos numa única implementação SCSI. Cada um recebe um bit que o identifica (ID SCSI). No entanto, a comunicação somente é possível entre dois dispositivos ao mesmo tempo. Isso porque é necessário que um dispositivo inicie a comunicação (iniciador ou emissor) e outro a receba (destinatário).
Determinados dispositivos só podem assumir uma tarefa ou outra (iniciador ou destinatário). Outros, podem assumir os dois. O dispositivo iniciador recebe esse nome pois é ele quem solicita o estabelecimento da comunicação com um dispositivo (por exemplo, entre o computador e uma impressora). O iniciador pode controlar o barramento, quanto a velocidade e modo de transmissão. Já o destinatário pode pedir certas informações ao iniciador, tais como status, dados ou comandos. Ainda é possível ao destinatário escolher outro iniciador.
É importante ressaltar que no barramento SCSI existem transmissões assíncronas e síncronas. O primeiro permite ao iniciador enviar um comando e aguardar uma resposta em todas as operações. O segundo funciona de maneira semelhante, mas é capaz de enviar vários comandos antes mesmo de receber a resposta do anterior. E estes comandos podem ser iguais. Por isso, o modo síncrono é comumente usado quando a distância entre os dispositivos é grande. Este modo surgiu no SCSI-2.





Adaptadores Wide SCSI e Narrow SCSI
Tipo de SCSI Wide SCSI (em MB/s) Narrow SCSI (em MB/s)
SCSI-1 10 5
SCSI-2 20 10
Ultra-SCSI 40 20
Ultra-2 SCSI 80 40
Ultra-3 SCSI 160 80
É possível encontrar adaptadores Wide SCSI e Narrow SCSI. Ambos permitem uma velocidade maior no barramento (de 5 a 10 MHz). No entanto, o Wide SCSI usa um cabo adicional de 16 ou 32 bits de largura para enviar dados, o que permite o dobro ou quádruplo da velocidade, respectivamente. Já o Narrow SCSI usa somente 8 bits de largura. A tabela abaixo mostra o comparativo entre esses adaptadores:

























Cabos e conectores
Os cabos de dispositivos SCSI são cruciais para uma implementação nessa tecnologia. É recomendável que seu tamanho não ultrapasse 15 cm. Do contrário, a transmissão de dados pode ser severamente prejudicada. Existem vários tipos de cabos para interfaces SCSI, sendo os mais comuns o ALT-1 e o ALT-2.
De igual forma, existem vários tipos de conectores. Em todos eles, no entanto, é necessário a existência de terminadores, que são circuitos que garantem o envio e o recebido dos sinais de dados. Existem, pelo menos, 7 tipos de terminadores, a serem vistos abaixo:

Active: terminador que usa reguladores de tensão para reduzir os efeitos provocados por flutuações elétricas, resultando em maior estabilidade na comunicação SCSI e menor taxa de dados perdidos;

Active-negation: terminador que evita tensões muito altas nos terminadores ativos, permitindo comutação dos dados;

Force Perfect Termination (FPT): utiliza a comutação de um díodo para compensar as diferenças entre as impedâncias dos cabos SCSI e dos dispositivos;

High Voltage Differential (HVD): um dos terminadores mais usados e que possui especicações básicas. Opera a 5 V DC;

Low Voltage Differential (LVD): muito conhecido, esse tipo de terminador passou a ser usado no SCSI-3. Permite menor consumo de energia (se comparado ao HVD) e permite velocidades maiores. Opera em 3.3 V DC;

LVD/SE (LVD Single-Ended): LVD considerado universal, ou seja, multi-compatível. Isso significa que este terminador pode assumir mais de uma voltagem de operação. É um dos tipos mais comuns atualmente;
Passive: trata-se de um terminador com especificações básicas. É mais barato, porém, mais propenso a perda de dados, devendo ser usado em aplicações simples.

O padrão SCSI é uma tecnologia usada em aplicações de alto desempenho. Mas sua sofisticação faz desta tecnologia requerer custos altos. Por esta razão, se você não precisa de velocidade extremas de transferência de dados entre periféricos em seu computador, não há razão para utilizar o SCSI.
O SCSI é um padrão consolidado há alguns anos e até hoje recebe inovações. Já é possível encontrar destes dispositivos que ultrapassam a taxa de 200 MB/s. Para ter tanta confiabilidade e desempenho, o SCSI teve que seguir várias normas. A implementação destas normas é uma das razões de seu alto preço. No entanto, se sua aplicação exige alta velocidade, certamente você chegará à conclusão de que a adoção de dispositivos que usam a interface SCSI não lhe saiu tão caro assim.
HD SCSI
















SSD - Solid State Disks

além da popularização dos pendrives e cartões, a queda no preço da memória Flash possibilitou o surgimento dos primeiros SSDs ou "Solid State Disks" (discos de estado sólido) de grande capacidade. Um SSD é um "HD" que utiliza chips de memória Flash no lugar de discos magnéticos. Eles são projetados para substituírem diretamente o HD, sendo conectados a uma porta SATA ou IDE.

Embora as taxas de transferência (na maioria dos modelos) seja comparável à de um HD modesto, os SSDs oferecem tempos de acesso extremamente baixos, o que melhora o desempenho consideravelmente em uma grande gama de aplicativos e reduz bastante o tempo de boot. Os SSDs oferecem também a vantagem de consumirem muito menos eletricidade, serem mais resistentes mecanicamente (por não possuírem partes móveis), além de serem completamente silenciosos.

Em compensação, eles possuem uma desvantagem fatal, que é a questão do custo. Em maio de 2007, um SSD de 32 GB da Ridata (um dos modelos mais acessíveis) custava US$ 475, isso se comprado em quantidade, diretamente do fabricante. Naturalmente, os preços devem cair com a passagem do tempo, mas isso será um processo gradual, acompanhando a queda no custo por megabyte da memória Flash.

Devido à grande diferença de preço, os SSDs ficarão de início restritos aos notebooks ultraportáteis, onde suas vantagens são melhor aproveitadas. Conforme o custo da memória Flash for caindo, é possível que eles passem a concorrer com os discos magnéticos em outras áreas, mas isso ainda demorará algum tempo.



HDs Externos

É possível encontrar vários tipos de HDs no mercado, desde os conhecidos discos rígidos para uso doméstico (ou seja, para PCs), passando por dispositivos mais sofisticados voltados ao mercado profissional (ou seja, para servidores), chegando aos cada vez mais populares HDs externos.
O que é um HD externo? Simplesmente um HD que você levar para cima e para baixo, e conecta ao computador apenas quando precisa. Para isso, pode-se usar, por exemplo, portas USB, FireWire e até SATA externo, tudo depende do modelo que você escolher.
O HD externo é útil para quando se tem grandes quantidades de dados para transportar ou para fazer backup (cópia de segurança de seus arquivos). Do contrário, é preferível utilizar pendrives, DVDs regraváveis ou outro dispositivo de armazenamento com melhor relação custo-benefício. Isso porque os HDs externos são mais caros e costumam ser pesados (exceto os modelos de tamanho reduzido). Além disso, devem ser transportados com cuidado, para evitar danos.
A imagem ao lado mostra um HD externo da empresa Iomega, uma das mais conhecidas fabricantes desse ramo.











TRILHA ZERO
O QUE É - A trilha zero é o primeiro setor do disco rígido, onde estão armazenados o MBR (Master Boot Record - Setor Mestre de Boot) e a tabela de partição. Quando ligamos o micro, o BIOS executa suas rotinas de teste (POST, Power On Self Test) e inicia o carregamento do sistema operacional, que está no disco. Para iniciar o sistema, seja Windows, Linux, etc., é necssário acessar o primeiro setor do disco rígido, a trilha zero, carregando na memória e executando os comandos contidos no MBR. Se esse setor estiver danificado fisicamente, o sistema operacional não pode ser carregado, desta forma, inutilizando o disco.

ATENÇÃO - as mensagens "setor não encontrado" ou "trilha zero defeituosa" podem não indicar um disco inutilizado, mas que pode ter ocorrido algum erro antes da formatação. Neste caso, verifique os parâmetros do disco rígido no setup do bios, o número de cilindros, cabeças e de setores e se o LBA está habilitado para este disco. Quando esses parâmetros não estão corretos, estes erros ocorrem durante a utilização do FORMAT.

RECUPERANDO - Em geral não é possível recuperar trilha zero defeituosa, pois a criação de FAT fica inviável, além do setor de boot que não irá funcionar. Alguns fabricantes de discos rígidos disponibilizam para download, programas que remagnetizam as trilhas ou fazem um mapeamento de setores defeituosos, atualizando o mapa atual, transferindo o acesso para outros setores, ainda operantes.








Conclusão






O HD tem passado por vários upgrades, desde a época do RAMAC, hoje em dia o conceito de um bom HD é que quanto menor melhor. Cada vez com mais espaço, se compararmos um HD SCSI de 5 anos atrás com um SSD, a diferença de tamanho, tanto físico como lógico, é estrondosa. E cada vez mais visando a qualidade a segurança e a velocidade de seus dados.
Assim o HD vai evoluindo de válvulas, para discos magneticos, e agora para e somente chips. E complicado acreditar que um HD como o Ramac com o porte cem mil vezes maior que um SSD, pode conter trezentas mil vezes menos dados.
















RERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


Videos

http://olhardigital.uol.com.br/central_de_videos/video_wide.php?id_conteudo=10771&/OS+SSDS+ESTAO+CHEGANDO...

http://www.youtube.com/watch?v=k32scUh8lWc&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=dC5TvZaBLRg&feature=related

Leitura Para entendimento

http://www.cpddigital.com.br/?p=80
www.infowester.com/hds1.php
www.infowester.com/hds2.php
www.infowester.com/serialata.php
www.guiadohardware.net/termos/ssd
www.baixaki.com.br/tecnologia/tags/ssd