Edublog de Grupo de Trabalho Discente da disciplina Estrutura de Dados II, do Curso de Bacharelado de Ciência da Computação, da Universidade Federal de Sergipe (UFS), em 2015/2, sobre DISPOSITIVOS AUXILIARES DE ARMAZENAMENTO DE DADOS.

sábado, 19 de março de 2016

HD Externo

Conceito
Todo computador conta com unidades de armazenamento, podendo ser internas ou externas. Os externos em sua maioria tem conexão USB(Universal Serial Bus), se utilizam de fonte de alimentação externa e são utilizados como uma opção a mais de armazenamento, uma forma de segurança, caso um HD interno venha a falhar.


Histórico dos HDs
Por incrível que pareça, no início da computação, os HD's eram muito grandes para estar dentro dos computadores e todos eles eram externos. Só depois de uma certa evolução, surgiram os HD's internos.


A IBM, em 1956, lançou o primeiro computador com sistema de armazenamento em disco, o RAMAC 305 (Método de Acesso Aleatório de Contabilidade e Controle). Possuía 15 discos de 24 polegadas cada, e armazenava 5 milhões de caracteres de 7 bits, o que proporcionava uma capacidade de aproximadamente 4,4 MB, o que pode parecer pouco hoje, mas na época era uma capacidade absurda.
Sistema de armazenamento em discos



Por volta dos anos 70, a IBM inovou mais uma vez com a invenção dos disquetes, que inicialmente usavam um disco de 8 polegadas com capacidade de 80 Kbytes e drives apenas de leitura. Após uma redução para 5,25 polegadas, passou a ser usado em computadores pessoais. Posteriormente ainda seriam diminuídos para 3,5 polegadas com capacidade de 1,44 MB.
Armazenamento em disquetes





Ainda nos anos 70, a IBM lança o modelo 3340 "Winchester", que introduziu algumas inovações importantes que estão em uso nos discos rígidos até hoje, como as cabeças de leitura e gravação leves e discos lubrificados instalados em um compartimento a vácuo.
Contava com dois conjuntos de discos de 30 megabytes e tempo de acesso de 30 milissegundos.
Disco Rígido modelo 3340



Nos anos 80, surgiram os CD's, desenvolvido em uma parceria entre a Phillips e a Sony. Além de revolucionar a indústria musical, se tornou um dos meios mais populares de armazenamento também na informática, por causa de sua durabilidade e capacidade de armazenamento de 700 MB.
Armazenamento em CD



No final dos anos 90, surgiram os primeiros cartões de memória que fizeram muito sucesso, porém uma produção desenfreada gerou uma falta de padronização nos tamanhos, o que culminou em vários modelos obsoletos rapidamente. Mesmo com esse problema, até hoje os cartões de memória facilitam muito a vida das pessoas, pois existe uma compatibilidade com vários computadores e outros dispositivos(câmeras, celulares) e a memória passou de humildes 128 MB para 512 GB.
Memória SD



Os pen drives são os dispositivos de armazenamento externo mais utilizados na atualidade. Com varias formas e tamanhos, foi desenvolvido no ano 2000, foi o responsável para a extinção definitiva do disquete, obsoleto a muitos anos. Começou com modelos de apenas 8 MB de capacidade, mas hoje chega aos 1 TB.
Pen Drive



Tecnologia empregada nos HD's
A capacidade de armazenamento de um HD é determinada pela tecnologia utilizada e pelo diâmetro dos discos.
A densidade dessa gravação de dados aumentou muito desde o início da historia dos discos rígidos, resultado da introdução de sucessivas técnicas novas de fabricação. Na mais atual (sputtering), a superfície magnética é construida depositando grãos microscópicos de forma uniforme. Por serem grãos muito pequenos, tornam a superfície mais fina e sensível, permitindo densidades de gravação mais altas.
Essa densidade de gravação é medida em gigabits por polegada quadrada. Um problema causado pelo rápido desenvolvimento tecnológico, é que as inovações começam a atingir os limites físicos da matéria.
Cada bit em um HD funciona como um imã, que tem sua orientação alterada no momento da leitura( se for para um lado = 1 e para o outro = 0). Dado um certo ponto, essa área de gravação torna-se tão pequena que pode ser alterada aleatoriamente pela energia térmica presente no ambiente, o que diminui a confiabilidade da mídia.
Hoje em dia a gravação é feita de forma perpendicular, que mesmo tendo uma dificuldade maior de conseguir uma grande densidade de gravação, permite uma margem muito maior de capacidade(10 terabytes) antes que se esgotem suas possibilidades e seja necessária uma nova tecnologia.

Aplicações

O HD externo funciona como um periférico, como se fosse um Pen Drive, só que com uma capacidade infinitamente maior. A maioria dos modelos funciona através da porta USB 2.0, basta ligar o HD externo na tomada e então conectar na porta USB. As funções variam de modelo para modelo, com a luta pelo mercado eles procuram oferecer diversas utilidades além da básica de armazenar dados dos seus usuários. Por exemplo alguns vêm com cabos que podem ser utilizados também em câmeras digitais, handhelds, smartphones, e já existem também os que fazem compartilhamento de dados em rede.

Novidades
Com o avanço da tecnologia e aumento das necessidades, se faz necessário o uso de equipamentos cada vez mais rápido e eficiente. A última novidade do mercado é o HD externo com interface USB 3.1, o mais rápido do mundo. Esse HD externo apresenta uma alta performance e sua taxa de transferência é de 940 MB/s. O HD conta com uma capacidade de armazenamento de 1TB e será vendido por US$ 1.400.
HD externo com interface USB 3.1

Capacidade de armazenamento
A capacidade de um disco rígido atualmente disponível no mercado para uso doméstico/comercial pode variar de 10 a 5000 GB, assim como aqueles disponíveis para empresas, que podem ter uma capacidade de mais de 5 TB.

Preço
O preço é um fator muito importante na hora de decidir qual produto comprar. Atualmente um HD Externo custa entre R$ 200,00 e 1.000,00. Alguns fatores poderão influenciar no preço como capacidade de armazenamento e marca do fabricante.

Velocidade de acesso e leitura dos dados
Com o avanço da tecnologia e o desenvolvimento de interfaces novas e mais rápidas, um usuário pode ter uma coleção de dispositivos de interfaces variadas, com velocidades máximas que variam amplamente. O computador moverá dados durante uma transferência o mais rápido que puder, levando em conta as habilidades de todos os dispositivos envolvidos na transferência como o disco de origem, a interface sobre a qual os dados serão movidos e o disco de destino.
Tabela com as interfaces utilizadas em HD externo e suas respectivas taxas de transferência

Tempo de vida
O tempo de vida de um HD Externo não pode ser determinado com exatidão. Um HD Externo pode durar em média de 5 à 7 anos, podendo esse valor aumentar ou diminuir de acordo com os cuidados que o usuário tem com ele, ou até mesmo dos fatores causados pelo ambiente.

Comparativo entre HD externo, SSD e Pen Drive
A tabela abaixo mostra um comparativo de preço, tempo de vida e capacidade de armazenamento do HD externo, memória SSD e Pendrive.





Referencias




1. Taxa de transferência; Seagate. Disponível em:
2. Disco Rígido; Wikipédia: a enciclopédia livre. Disponível em: 
3. Cuidados com o backup em hd externo; Gilberto Sudre. Disponível em:
4. Ssd; Kingston. Disponível em:
<http://www.kingston.com/br/ssd>. Acesso em: 18 mar 2016.
5. Tempo vida util possui pendrive; Tecmundo. Disponivel em:
<http://www.tecmundo.com.br/tutorial/63164-tempo-vida-util-possui-pendrive.htm>. Acesso em: 16 mar 2016.
6. Dicas para computador. A história e o futuro do disco rígido - HD (hard disk). Disponível em:
7. Bitocitos.  IBM 305 - RAMAC com HD de 1 tonelada. Disponível em http://bitocitos.blogspot.com.br/2007/09/ibm-305-ramac-com-hd-de-1-tonelada.html>.
8. Uol. História dos drives de disquetes. Disponível em:
9. DQSOFT. Histórias dos tempos do disquetes. Disponível em:
10. PC WORLD.A estonteante evolução dos discos rígidos. Disponível em :
11. No Mínimo.HD|Disco rígido. Disponível em:
12. TechTudo. Do disquete ao pendrive: veja a evolução do armazenamento móvel. Disponível em:
13. Web Artigos. A História da Mídia CD. Disponível em:
14. História de Tudo. História do pen drive. Disponível em:
http://www.historiadetudo.com/pendrive>.
15. O que é HD externo e pra que serve, Tecmundo. Disponível em:
16. HD de 5 MB sendo carregado por uma empilhadeira, Tecmundo. Disponível em:
http://www.tecmundo.com.br/hd-externo/94344-veja-hd-5-mb-sendo-carregado-um-aviao-empilhadeira.htm>. Acesso em 18 mar 2016

39 comentários:

  1. Nas novidades só queria acrescentar sobre Seagate Seven, com apenas 7 milímetros de espessura o HD externo mais fino do mundo é uma outra novidade dos HDs no mercado.

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    1. Obrigado por complementar o nosso blog Elenias. Quando pesquisamos encontramos algo sobre essa novidade dos HDs, porém optamos pela novidade descrita no blog.

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  2. Uma desvantagem em relação as conexões com o hd externo e o pc, é a incompatibilidade. Pois, supondo que um PC só tenha usb 2.0 não poderemos aproveitar as conexões mais rápidas que essa no HD.

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    1. Realmente Alana, essa é uma das desvantagens do HD. Nesse caso seria melhor comprar um HD com uma interface igual a do PC, pra não acabar gastando mais com algo que proporcionaria melhoria no quesito velocidade.

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  3. Pra mim, a principal desvantagem é a fragilidade do dispositivo. Já presenciei alguns casos de perda de HD por impactos durante o uso. Talvez por parecer ser um dispositivo robusto, as pessoas acham que ele tem uma boa resistência e acabam não tomando os devidos cuidados.

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    1. Ótima visão Italo, não tinha parado pra olhar por esse lado. Realmente o HD aparenta ser algo bem resistente por sua aparência, mas desconhecia essa fragilidade interna.
      Obrigado!

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  4. Apesar da dificuldade de se mensurar o tempo de vida de um dispositivo, normalmente a comunidade sugere que o tempo de vida dos SSDs é maior que dos HDs, principalmente por conta da tecnologia usada em casa um e pela resistência maior existente nos SSDs.

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    1. O tempo de vida desses dispositivos é muito relativo, principalmente quando depende de outros fatores externos a ele.

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  5. Acredito metodologia utilizada para mensurar o "tempo de vida" dos dispositivos não é adequada. Se considerarmos que o tempo de vida de um dispositivo é "por quanto tempo, um dispositivo guarda as informações colocadas nele sem perdê-las" (como acredito ter sido a utilizada), a metodologia fica menos adequada ainda. É de conhecimento geral que as próprias empresas utilizam a metodologia de "ciclos de escrita", que seria a quantidade de vezes que cada unidade de armazenamento do dispositivo (no caso do HD, cada partícula magnética, no caso de memórias tipo flash, cada circuito NAND) suporta mudanças nos seus valores de armazenamento. Atualmente, SSD's conseguem alcançar a marca de "peta" ciclos (ou dez elevado a quinze ciclos). Já os HD's baseados em partículas magnéticas "apenas" alguns milhoes de vezes (dez elevado a nove ciclos). Além disso, alguns fatos como a necessidade da desfragmentação no HD (memórias tipo flash não precisam ser desfragmentadas) desgastam mais ainda os hds.

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    1. Sim, esses valores são apenas valores aproximados, até porque não há como mensurar o "tempo de vida" de nenhum dispositivo, seja qual for, porque há vários fatores envolvidos para que um dispositivo tenha um tempo de vida maior.

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  6. Algo interessante de se falar é como funciona a gravação de dados no cd, que tem a ver com a reflexão da luz para fazer a leitura e gravação.

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    1. Não sei se entendi seu comentário, mas sobre a leitura e escrita em discos rígidos posso acrescentar isso:

      "A gravação e a leitura dos dados são feitas através de minúsculos eletroímãs presentes nas cabeças de leitura do disco rígido. Compostos de uma bobina de fios que envolvem um núcleo de ferro, esses ímãs são extremamente precisos, o que permite a gravação de trilhas medindo centésimos de milímetros."

      fonte:http://www.tecmundo.com.br/aumentar-desempenho/3469-como-funciona-um-disco-rigido-.htm

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  7. Acho interessante falar sobre os componentes internos dos HDs e suas funcionalidades. Por exemplo: Pratos(onde os dados são armazenados), Cabeça (item de tamanho bastante reduzido que contém uma bobina que utiliza impulsos magnéticos para manipular as moléculas da superfície do disco e assim gravar dados),eixo(responsável por fazer os pratos girarem). Também acrescentaria a geometria dos discos - método para a ordenação dos dados no HD.

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    1. É verdade, até chegamos a comentar sobre os componentes, porém, não com tantos detalhes como você comentou. É uma ótima ideia para uma futura implementação. Obrigado pela visita.

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  8. Levando-se em conta que o HD, na atualidade, vem perdendo popularidade e seu tradicional espaço hegemônico como ferramenta mais utilizada para armazenamento de dados pessoais, qual relação há entre ascensão do mercado de dispositivos móveis e a queda da popularidade de produtos que tradicionalmente utilizam HD, porquê o HD foi descartado como viável para esses novos dispositivos (tablet, celular, etc)?

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    1. Realmente essa tecnologia vem perdendo espaço, principalmente, por causa dos SD's/SSD's. A velocidade de escrita e leitura destes dispositivos é bem maior que os HD's, e, também, o espaço físico ocupado pelos HD's é bem maior(inclusive em relação aos SD's). Essas características que descarta o uso de HD's nestes dispositivos citados.

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  9. Acho que poderiam ter abordado um pouco sobre segurança no tópico Aplicações, já que alguns HDs disponibilizam criptografia baseada em software ou baseada em hardware.

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    1. De fato, poderíamos, mas se tornaria uma leitura cansativa para o usuário, então decidimos deixar algumas coisas de fora, onde o usuário se assim necessitar de mais informações, pode acessar os links na biografia e obter mais informações.

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  10. A taxa de transferência mínima é obtida quando o disco está lendo dados armazenados em suas trilhas mais internas. Como a diferença entre as taxas de transferência máxima e mínima é grande isto explica porque é tão importante desfragmentar o disco de vez em quando para assegurar que a maioria dos dados esteja gravada nas trilhas externas.

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    1. Verdade, é recomendado que o usuário sempre desfragmente seu disco rígido após várias modificações (inserção, remoção) nos arquivos, de 1~2 vezes por mês.

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  11. Em conformidade com o que artur falou, alem de comparar a quantidade de ciclos de escrita, poderiam explicar como ocorre e como é a estrutura por dentro da gravação e leitura dos dados. Mas por fim, o blog está otimo,são só coisas a mais que poderiam ser comentadas.

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    1. Realmente faltou explicarmos sobre isso, uma pequena falha nossa, mas muito obrigado por salientar a nós sobre isso, acrescentaremos em uma futura oportunidade.

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  12. Achei muito interessante a forma física de como os Hd's armazenam os dados do usuário, só me pergunto ' e quando atingirmos o limite dessa tecnologia o que é que vira depois'?
    Disco Magnético, Disco Sólido, ????

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    1. Só o tempo nos dirá, no momento há vários tipos de tecnologias sendo aperfeiçoadas, mas quem sabe um dia possa vir a existir discos de armazenamento quânticos?

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  13. Entendo que HDs externos, nada mais são que HDs em cases (geralmente) plug and play e, dentre todos os tipos de armazenamentos externos, o mais viável em relação custo/benefício. Muito boa a matéria, parabéns!

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    1. Obrigado, Eduardo.
      Realmente é muito parecido com o HD interno, inclusive vende adaptadores para "transformar" o HD interno em externo.

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  14. Gostaria de salientar que alguns HDs externos oferecem opções de criptografias baseadas em software ou hardware. Se a integridade dos dados contidos no HD é de extrema importância(o que é muito normal), recomenda-se investir em um dispositivo que possua criptografia baseada em hardware, pois a tecnologia baseada em software utiliza os recursos do computador ao qual está conectado para codificar os dados. Logo, a segurança do dispositivo dependerá do nível de segurança oferecido pelo pc ao qual está conectado.

    Diferente da opção de criptografia baseada em software, a tecnologia baseada em hardware possui em sua arquitetura um chip dedicado à codificação das informações.

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    1. Quando se fala em segurança de dados e informação todo cuidado é pouco. Acredito que poucos usuários utilizam essas opções, inclusive até por falta de informação. Obrigado Gabriel por complementar o nosso Blog, foi uma informação de grande complemento.

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  15. Pra mim o ideal seria um dispositivo portátil que possibilitasse entrada de adaptadores,para ser acessível em computadores,notebooks,tablets,celular,entre outros,com capacidade ilimitada,ou seja,o usuário compraria o tamanho desejado dependendo das suas necessidades,se para um usuário doméstico 1 tb seria o bastante, para profissionais da área de computação ou players de games,seria necessários talves 500 tb?
    Então,a necessidade iria variar de usuário para usuário,e o armazenamento seria estendido sem limites num mesmo dispositivo,onde o mesmo pudesse ser acessado em via web pela nuvem.

    Uma das minhas idéias para o futuro sobre dispositivos de armazenamento.

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    1. Há muitas tecnologias sendo desenvolvidas e aperfeiçoadas no momento, quem sabe a sua não seja uma delas?

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    2. Olha Rafael Barbosa quem sabe não possa implementar essa proposta e por em prática no futuro né?

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  16. Legal, só discordo quanto a vida útil dos dispositivos. Tenho Hds com 10 anos de uso, e já perdi 2 SSDs com 2 anos de uso mais ou menos.

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    1. O tempo de vida dos dispositivos são bem relativos, uma vez que eles dependem de outros fatores externos como manuseio, limpeza, exposição, temperatura, etc.

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  17. Existem uma variedade modelos de d externo existente. Venha ressaltar aqui mais especificamente uma questão. Existem modelos onde a fonte de energia é a própria conexão USB e outros onde se há uma conexão a parte para energia. Quais as vantagens e/ou desvantagens de se escolher um ou outro modelo?

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    1. Os HD's que dispõe de fonte de alimentação são maiores que os porta USB e apresentam uma velocidade maior, porém os que não dispõe de fonte de alimentação são mais fáceis de serem transportados. Tudo vai depender da necessidade e disponibilidade do usuário, no final das contas, quando levar em consideração memoria, processador, os dois irão apresentarão a mesma performance, o que pode variar é apenas a quantidade de energia consumida por cada um.

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  18. Algo interessante a ser levado bastante em consideração sobre esses novos dispositivos de armazenamentos de dados é que com o passar dos anos, sempre estamos a querer armazenar mais informações, e parece que essa necessidade cresce constantemente. Na época do CD, nos anos 80, 700 MB era algo de tamanho grande na época, além de ser portátil. Era uma grande capacidade de armazenação que as pessoas começaram a adquirir, e naquele momento, supria a necessidade delas. Hoje, esse CD já chega a ser substituído por hd's externos e até 2 teras. A evolução dessa curva de capacidade de armazenamento, inclusive portátil, cresceu muito, que é preciso agora ter um direcionamento de como maximizar o desenvolvimento dessas grandes capacidades de armazenamento de dados para evolui-la no futuro.

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