Arquitectura de Computadoras II

Expositores:Chacón Aguirre Paulina Yanneth

Digheros de la Cruz Manuel AlbertoZepeda Cruz Enrique

INSTITUTO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIAPAS

Catedrático: L. I. Enrique Farrera Aguilar

Julio de 2009

6to Cuatrimestre

DispositivosDe

Almacenamiento

Almacenamiento magnético.

Almacenamiento óptico.

Almacenamiento magneto-óptico (híbrido, Disco magneto-opticos)

Almacenamiento electrónico ó de estado sólido (Memoria Flash)

Tipos de Almacenamie

nto

Almacenamiento Magnético

Disco magnéticoCinta magnética

DisqueteDisco Duro

Almacenamiento Magnético

Almacenamiento Magnético

Almacenamiento Magnético

Almacenamiento Óptico

Las memorias  en  disco  óptico almacenan  información  usando  agujeros minúsculos  grabados  con  un  láser  en  la  superficie  de  un  disco  circular.  La información se lee iluminando la superficie con un diodo láser y observando la reflexión. Los discos ópticos son no volátil y de acceso secuencial. 

ALMACENAMIENTO OPTICO

dispositivo OPTICO

Todos usan el mismo medio (material)

Usan técnicas similares para leer y escribir los datos

Las técnicas de almacenamiento óptico usan la precisión exacta que sólo se obtiene con rayos láser.

La unidad enfoca un rayo láser sobre la superficie de un disco giratorio.

Algunos puntos del disco reflejan la luz en un sensor (plano = se interpreta como un 1) y otros dispersan la luz

(orificio = se interpreta como un 0).

dispositivos OPTICOS

•CD, CD-ROM, DVD:  Memorias  de  simplemente  solo  lectura,  usada  para distribución  masiva  de  información  digital  (música,  vídeo,  programas informáticos).

•CD-R, DVD-R, DVD+R:  Memorias  de  escritura  única  usada  como  memoria terciaria y fuera de línea.

•CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM:  Memoria  de  escritura  lenta  y  lectura rápida usada como memoria terciaria y fuera de línea.

•Blu-ray:  Formato  de  disco  óptico  pensado  para  almacenar  vídeo  de  alta calidad  y  datos.  Para  su  desarrollo  se  creó  la  BDA,  en  la  que  se  encuentran, entre otros, Sony o Phillips.

•HD DVD

¿Cómo se organizan los datos en un disco?

La técnica de escritura perfora el disco, disponiendo los datos en sectores, a lo largo de una espiral contínua. 

                                                                                                                 

CD-ROM

Sólo lectura (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir). El disco y la unidad están separados. Portable y liviano. Almacenan aproximadamente 650 MB. Alta precisión.

WORM (CD-R)

Escribir una vez, leer muchas (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir). El disco y la unidad están separados. Portable y liviano. Almacenan aproximadamente 650 MB. Alta precisión.

DVD (Digital Video Disc)

 Sólo lectura (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado,   por lo que no se puede reescribir). El disco y la unidad están separados. Portable y liviano. Almacenan entre 4,7 y 17 GB. (133 minutos de alta resolución   de video). Alta precisión.

Unidades regrabables de cambio de fase

 Pueden escribirse más de una vez (El rayo láser altera la estructura molecular del disco). No pueden ser leídos por una unidad de CD-ROM convencional.

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• Tipos de dispositivos ópticos:CD-R: Disco compacto de 650MB de capacidad. Puede

ser leído pero el contenido no se puede modificar una vez grabado.

CD-RW: Es igual que el CD-R pero es regrabable, es decir, se puede modificar su contenido.

DVD-ROM: Son discos compactos gran capacidad. (4’7GB. 7 veces más que un CD-R o CD-RW).

Tipos de dispositivos: Ópticos

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DVD-RAM: Es un disco con una capacidad de 2’6 GB en una cara y 5’2 GB en un disco de doble cara. Puede leer CD-R o CD-RW pero no es capaz de escribir sobre estos.

Pc-Cards: Tienen el tamaño de una tarjeta de crédito. (Debido a su pequeño tamaño,

son usadas para el almacenamiento de datos, aplicaciones, tarjetas de Memoria, cámaras electrónicas y Teléfonos celulares).

Flash Cards: Tarjetas de memoria no volátil. Los datos en ellas almacenadas pueden ser leídos, modificados o borrados. (Son utilizadas en cámaras digitales, móviles y dispositivos digitales de música entre otros)

Tipos de dispositivos: Ópticos

CD

DVD

Almacenamiento Electrónico

ó deEstado Sólido

Memoria semiconductor

Usa circuitos integrados basados en semiconductores para almacenar información

Funcionamiento

Tiene un conjunto de columnas y filas con una celda que tiene dos transistores en cada intersección. Ambos transistores están separados por una fina capa conductora. Uno de los transistores se conoce como puerta flotante, y el otro como puerta de control. La única conexión de la puerta flotante con la fila de un extremo es por medio de la puerta de control. Mientras las dos puertas no estén unidas, el valor es 1. Para cambiar el valor a 0, se necesita realizar un proceso llamado tunelización o tunneling.

Estas memorias están basadas en el transistor FAMOS (Puerta flotante Avalancha-Inyección de semiconductor de óxido metálico) que es, esencialmente, un transistor NMOS con un conductor (basado en un óxido metálico) adicional entre la puerta de control y los terminales fuente/drenador contenidos en otra puerta o bien que rodea a la puerta flotante y es quien contiene los electrones que almacenan la información.

¿Qué es la memoria flash NAND?

Flash NAND es un tipo de memoria no volátil que se accede como un dispositivo de almacenamiento masivo (por ejemplo, una unidad de disco duro). Una forma de lectura programable y borrable electrónicamente memoria (EEPROM), NAND flash está programado, borrado y reprogramado en grandes bloques. Se llama NAND porque en el circuito de nivel, es similar a la función lógica NAND. Otro tipo de flash NOR Flash

¿Cuál es la estructura de una celda NAND?

Un flash de celda se compone de dos transistores puertas separadas por una delgada capa dieléctrica de óxido. Una puerta que se llama la puerta flotante y el otro el control de puerta. Rodea un aislante dieléctrico de la compuerta flotante. Cuando no hay exceso de electrones en la puerta flotante, la célula se encuentra en el borrado ("1") y el estado tiene un umbral relativamente bajo ("encender") de tensión. En el programado ("0") del Estado, un exceso de electrones en la puerta flotante aumenta el umbral de la célula de voltaje.

¿Qué es la memoria flash NOR?

En las memorias flash de tipo NOR, cuando los electrones se encuentran en puerta flotante, modifican (prácticamente anulan) el campo eléctrico que generaría la puerta de control en caso de estar activo. De esta forma, dependiendo de si la celda está a 1 ó a 0, el campo eléctrico de la celda existe o no. Entonces, cuando se lee la celda poniendo un determinado voltaje en puerta de contrl, la corriente eléctrica fluye o no en función del voltaje almacenado en la celda.

NOR

NAD

La presencia/ausencia de corriente se detecta e interpreta como un 1 ó un 0, reproduciendo así el dato almacenado. En los dispositivos de celda multi-nivel, se detecta la intensidad de la corriente para controlar el número de electrones almacenados en puerta flotante e interpretarlos adecuadamente.

Dióxido de Silicon Pistas de

metal

Sustrado de Silicon