16. La memoria secondaria dei computer

Attualmente la memorizzazione delle informazioni mediante il principio magnetico costituisce una delle tecniche più importanti per realizzare la memoria secondaria. Le informazioni vengono memorizzate su una superficie ferromagnetica e possono essere lette o modificate mediante un'opportuna testina di scrittura e lettura.

A partire dalla fine degli anni '80, si è diffusa anche la memoria di tipo ottico, con l'introduzione del CD-ROM. Questo tipo di memoria offre supporti con una notevole capienza, ad un prezzo estrememamente contenuto. I primi supporti di tipo ottico erano scrivibili una sola volta, mentre oggi si stanno diffondendo anche i dischi ottici riscrivibili.

Fig. 112. Testina di lettura e scrittura di un disco rigido vicino a due testine per unità a nastro magnetico. Le informazioni vengono lette e registrate da una o più testine leggerissime e velocissime che sfiorano la superficie del disco a distanza di 0,5 micron. Il movimento in rotazione del disco e al tempo stesso lo scorrimento radiale della testina permette di accedere in modo rapido a qualunque informazione presente sul disco. Attualmente la memorizzazione delle informazioni mediante il principio magnetico costituisce una delle tecniche più importanti per la memoria secondaria. Le informazioni vengono memorizzate su microscopiche areole di una superficie ferromagnetica e possono essere lette o modificate mediante un'opportuna testina di scrittura e lettura. Una testina di questo tipo assomiglia, almeno in linea di principio, ad un’elettrocalamita miniaturizzata che agisce sulle singole areole magnetizzandole in uno dei due versi possibili.

Fig. 113. Nastri magnetici a bobina, utilizzati fino alla prima metà degli anni '80 per conservare informazioni. Le unità a nastro costituiscono uno dei primi sistemi di memorizzazione utilizzate nei calcolatori elettronici e il principio di funzionamento per scrivere o leggere è molto simile a quello dei registratori magnetici utilizzati in ambito musicale sebbene, in quest'ultimo caso, si adotti una rappresentazione di tipo analogico e non digitale. A differenza dei dispositivi a disco, i nastri magnetici permettono di memorizzare e accedere alle informazioni solo in modo sequenziale: per raggiungere l'informazione richiesta è necessario scorrere il nastro fino alla posizione in cui essa è registrata.

Fig. 114. Unità di scrittura e lettura per nastri magnetici a bobina.

Fig. 115. Nastri a cassetta, subentrati ai nastri a pizza. Sono simili alle cassette magnetiche musicali. Fino a poco tempo fa il nastro magnetico era il mezzo più comune per trasportare grandi quantità di informazioni da un calcolatore all'altro.

Fig. 116. Un vecchio disco rigido di un sistema IBM 36 da 200 Mbyte da 14". La memoria a disco magnetico fu progettata da J. Forrester e sperimentata con successo al MIT nel 1953, sebbene già alla fine degli anni '40 l'inglese Booth avesse svolto diversi esperimenti in tale direzione.

Fig. 117. Disco rigido aperto. Il principio della registrazione magnetica è del tutto simile a quello dei nastri. In questo caso la superficie magnetizzabile, costituita sempre da materiale ferromagnetico, è applicata su entrambe le facce del disco metallico che funge da supporto.

Fig. 118. Disco rigido estraibile (prima metà degli anni '80). In realtà è costituito da una pila di dischi magnetici.

Fig. 119. Vari tipi di floppy-disk di divere dimensioni e capacità: da 8 pollici (capacità 180 Kbyte) a 3.5 pollici (capacità 100 Mbyte). I floppy disk, diversamente dai dischi rigidi, possono essere facilmente estratti dall’unità di lettura e scrittura e permettono quindi di trasportare comodamente informazioni da un calcolatore all’altro.

Fig. 120. Unità di lettura e scrittura per floppy disk da 5".25. Il principio di memorizzazione dati del floppy disk è analogo a quello dei dischi rigidi. In questo caso, il supporto per la superficie magnetizzabile è costituito da un disco di plastica flessibile.

Fig. 121. CD-ROM e unità di lettura. Introdotto nella seconda metà degli anni '80, il CD-ROM costituisce un dispositivo di memorizzazione basato su un principio ottico ed è diventato una delle unità di memoria di massa più importanti per la distribuzione del software. In questo caso, la superficie riflettente del disco viene scritta e letta da un sottilissimo raggio laser. Il principio di funzionamento di questo dispositivo è lo stesso di quello impiegato nei lettori CD musicali. Diversamente da quanto avviene nelle memorie magnetiche appena considerate, nei CD la registrazione avviene sempre in forma digitale.

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