miniatura|300px|Comparação de várias formas de armazenamento em disco mostrando as faixas (sem escala); verde indica o início e vermelho indica o fim. Alguns gravadores de CD-R(W) e DVD-R(W)/DVD+R(W) operam nos modos ZCLV, CAA ou CAV. Em informática, o armazenamento em disco (em inglês, drive pronunciado "draɪv", abreviação de disk drive, que pode ser traduzido como "unidade de disco") é um tipo de armazenamento de dados num dispositivo periférico destinado à leitura e/ou gravação em massa.
Contexto As informações de áudio eram originalmente gravadas por métodos analógicos (ver Gravação e reprodução sonora). Da mesma forma, o primeiro disco de vídeo utilizava um método de gravação analógica. Na indústria musical, a gravação analógica foi amplamente substituída pela tecnologia óptica digital, na qual os dados são gravados em formato digital com informações ópticas.
O primeiro dispositivo comercial de armazenamento em disco digital foi o IBM 350, lançado em 1956 como parte do sistema de computação IBM 305 RAMAC. O armazenamento de acesso aleatório e baixa densidade dos discos foi desenvolvido para complementar o armazenamento de acesso sequencial e alta densidade já utilizado pelas unidades de fita magnética. A inovação vigorosa na tecnologia de armazenamento em disco, aliada à inovação menos vigorosa no armazenamento em fita, reduziu a diferença no custo de aquisição por terabyte entre o armazenamento em disco e o armazenamento em fita; no entanto, o custo total de propriedade dos dados em disco, incluindo energia e gerenciamento, permanece maior do que o da fita.
O armazenamento em disco é atualmente utilizado tanto em computadores quanto em dispositivos eletrônicos de consumo, como CDs de áudio e discos de vídeo (VCD, DVD e Blu-ray).
Os dados em discos modernos são armazenados em blocos de tamanho fixo, geralmente chamados de setores, que variam de algumas centenas a muitos milhares de bytes. A capacidade bruta de um disco rígido é simplesmente o número de superfícies do disco multiplicado pelo número de blocos por superfície e pelo número de bytes por bloco. Em alguns sistemas IBM CKD legados, os dados eram armazenados em discos magnéticos com blocos de comprimento variável, chamados registros; o comprimento do registro podia variar dentro do mesmo disco e entre discos diferentes. A capacidade diminuía à medida que o comprimento do registro diminuía devido aos espaços necessários entre os blocos.
Métodos de acesso miniatura|Três unidades de disquete: 8", 5¼" e 3½". miniatura|Uma unidade de disco (óptico), CD-ROM. Unidades de disco digitais são dispositivos de armazenamento em blocos. Cada disco é dividido em blocos lógicos (conjuntos de setores). Os blocos são endereçados por meio de seus endereços de bloco lógico (LBA). As operações de leitura e escrita no disco ocorrem com a granularidade de blocos.
Originalmente, a capacidade em disco era bastante baixa e foi melhorada de várias maneiras. Melhorias no projeto mecânico e na fabricação permitiram cabeçotes menores e mais precisos, o que significa que mais trilhas poderiam ser armazenadas em cada um dos discos. Os avanços nos métodos de compressão de dados permitiram que mais informações fossem armazenadas em cada um dos setores individuais.
A unidade armazena dados em cilindros, cabeças e setores. O setor é a menor unidade de dados armazenada em uma unidade de disco rígido, e cada arquivo tem várias dessas unidades atribuídas a ele. A menor entidade em um CD é chamada de quadro (frame); ele consiste em 33 bytes e contém seis amostras estéreo completas de 16 bits (dois bytes × dois canais × seis amostras = 24 bytes). Os nove bytes restantes consistem em oito bytes de correção de erros CIRC e um byte de subcódigo usado para controle e exibição.
As informações são enviadas do processador do computador para o BIOS, chegando a um chip que controla a transferência de dados. Em seguida, são transmitidas para a unidade de disco rígido por meio de um conector de múltiplos fios. Ao chegarem à placa de circuito da unidade, os dados são traduzidos e compactados em um formato que o dispositivo pode utilizar para armazená-los no próprio disco. Na sequência, os dados são encaminhados a um chip na placa de circuito responsável por controlar o acesso à unidade. A unidade é dividida em setores de dados armazenados em uma das faces de um dos discos internos. Um HD com dois discos internos geralmente armazena dados em todas as quatro superfícies.
O hardware da unidade indica ao braço atuador para onde ele deve se mover em direção à trilha correspondente; em seguida, as informações compactadas são enviadas à cabeça de leitura/gravação, que altera as propriedades físicas — óptica ou magneticamente, por exemplo — de cada byte na unidade, armazenando assim as informações. Um arquivo não é armazenado de forma linear; em vez disso, ele é alocado da maneira mais eficiente para permitir a recuperação mais rápida.
Velocidade de rotação e disposição das trilhas miniatura|Em vermelho: setor de um disquete de 3,5 polegadas. Mecanicamente, ocorrem dois movimentos distintos dentro da unidade de disco. Um deles é a rotação dos discos no interior do dispositivo. O outro é o movimento lateral da cabeça de leitura/gravação sobre o disco, à medida que ela se desloca entre as trilhas.
Existem dois tipos de métodos de rotação de disco:
a velocidade linear constante (usada principalmente em armazenamento óptico) varia a velocidade de rotação do disco óptico dependendo da posição da cabeça, e a velocidade angular constante (utilizada em HDDs, FDDs padrão, alguns sistemas de discos ópticos e discos de vinil) faz a mídia girar a uma velocidade constante, independentemente da posição da cabeça de leitura/gravação.
O posicionamento das trilhas também segue dois métodos diferentes em dispositivos de armazenamento em disco. Dispositivos de armazenamento voltados para dados de computador — como HDDs, FDDs e unidades Iomega Zip — utilizam trilhas concêntricas para armazenar dados. Durante uma operação de leitura ou gravação sequencial, após acessar todos os setores de uma trilha, a unidade reposiciona a(s) cabeça(s) na trilha seguinte. Isso causará um atraso momentâneo no fluxo de dados entre o dispositivo e o computador. Em contrapartida, discos ópticos de áudio e vídeo utilizam uma única trilha em espiral que começa no ponto mais interno do disco e segue continuamente até a borda externa. Ao ler ou gravar dados, não há necessidade de interromper o fluxo de informações para mudar de trilha. Isso é semelhante aos discos de vinil, exceto pelo fato de que os discos de vinil começavam na borda externa e seguiam em espiral em direção ao centro.
Interfaces A interface da unidade de disco é o mecanismo/protocolo de comunicação entre o restante do sistema e a própria unidade de disco. Dispositivos de armazenamento destinados a computadores desktop e portáteis normalmente usam interfaces ATA (PATA) e SATA. Sistemas corporativos e dispositivos de armazenamento de alta gama normalmente usam interfaces SCSI, SAS e FC, além de alguma utilização de SATA.
Ligações externas
Categoria:Dispositivos de armazenamento Categoria:Mídia de armazenamento de computador com disco rotativo