Archivio » 2003 » marzo » martedì 11 »

Scegliere il disco ideale

Scritto da Michele Braga

Nascosto all’interno del Pc o in piccole unità portatili raccoglie il nostro intero archivio dati e può migliorare sensibilmente la velocità del computer.

Si rimane sempre stupefatti di fronte alla rapidità con cui si esaurisce lo spazio di un disco rigido che si pensava essere grande a sufficienza per contenere tutti i nostri dati, presenti e futuri. L’accesso a Internet a banda larga e la diffusione di dispositivi elettronici quali macchine fotografiche e videocamere digitali, hanno portato all’esplosione dei contenuti multimediali immagazzinati nel Pc; l’archivio Mp3, così come l’album fotografico e l’archivio dei video registrati per esempio durante le vacanze, si espande giorno dopo giorno e il consumo dei Megabyte è così rapido da ribaltare qualunque previsione.

L’aggiornamento del sistema operativo e dei programmi comporta sempre un aumento considerevole dello spazio richiesto, così come l’installazione di nuovi pacchetti software che si aggiungono ai precedenti; se consideriamo anche la possibilità di installare più di un sistema operativo, ad esempio una distribuzione linux da utilizzare in alternativa a Windows, lo spazio necessario aumenta ancora. Chi, oltre a possedere un semplice archivio video o fotografico, lavora o sperimenta il montaggio video, il ritocco fotografico o l’elaborazione di tracce audio, sa che i Gigabyte non sono mai abbastanza.

		Uno spaccato del disco Scsi Ultra320 con velocità di rotazione dei piattelli pari a 15.000 giri al minuto di Seagate.

Nell’arco di un anno lo standard dei GByte disponibili su un singolo piattello è raddoppiato, passando da 20 a 40. Il mercato propone anche modelli con tecnologia da 60 GByte, mentre sono state annunciate unità la cui capacità è di 80 GByte per piattello. Gli utenti possono quindi acquistare un’unità Eide da 40 GByte a 7.200 giri al minuto con circa 100 euro, 50 in meno dello scorso anno, mentre per una da 60 GByte il prezzo medio è circa di 150 euro; per i più esigenti quasi tutti i produttori dispongono inoltre di modelli che raggiungo anche i 200 GByte. Lo standard Eide, affidabile ed economico, ha rafforzato la sua posizione anche grazie alla larga diffusione di controller Raid tanto da insidiare quello Scsi, per il quale si osserva già da tempo un progressivo innalzamento del target dell’offerta, anche in campo professionale.

Questa tecnologia, in grado di offrire la massima velocità e flessibilità d’impiego, rimane oggi, per questione di costi, appannaggio di workstation di fascia alta, di strutture server di classe enterprise o di infrastrutture di hosting impiegate dai grandi ISP (Internet Service Provider). L’introduzione dello standard Serial Ata e la certificazione per un utilizzo di tipo continuato delle prime unità Ata porteranno un nuovo assalto al protocollo Scsi.

		Western Digital propone oltre ai modelli interni DriveZilla da 200 GByte, anche unità esterne Firewire o Usb 2.0.

La scelta del disco adatto alle proprie esigenze è figlia di molte variabili che possono essere raggruppate in due grandi famiglie: tecniche, prettamente legate alla tecnologia costruttiva, e di utilizzo, intimamente legate al profilo d’impiego e ai pacchetti software che saranno installati. Prima dell’acquisto è quindi necessario valutare le proprie esigenze e stabilire quali sono i parametri che hanno un maggior peso sulla scelta.

La tecnologia: presente e futuro

Il passare degli anni e le innovazioni tecnologiche introdotte nella produzione di memorie di massa, sempre più capienti e veloci, non hanno cambiato la filosofia di base della registrazione su disco. Le informazioni sono conservate sotto forma di bit magnetici su una superficie ricoperta da un sottile strato di materiale con proprietà magnetiche. I piattelli sono realizzati in prevalenza con leghe di alluminio e magnesio o in vetro; quest’ultimo assicura una maggiore rigidezza del supporto e permette di ottenere superfici più levigate che facilitano il deposito uniforme del materiale registrabile.

Come in un vecchio giradischi, le testine, che sono sostenute vicinissime alla superficie del disco dal cuscino d’aria generato proprio dalla rotazione del piattello, si muovono lungo degli archi; questo movimento, associato alla rotazione del piattello attorno al suo asse centrale permette di raggiungere una qualunque parte della superficie. Le operazioni di scrittura e lettura sfruttano proprietà delle correnti elettriche e delle loro interazioni con i campi magnetici. L’informazione, che corrisponde ad una delle due direzioni dei dipoli magnetici, viene scritta con un campo indotto dalla testina.

Le operazioni di lettura avvengono per mezzo di una seconda testina di tipo Gmr (Giant Magnetoresistive) che si avvale dell’effetto resistivo prodotto dai campi magnetici su alcuni particolari materiali. L’azione del campo determinato dai dati presenti sul disco, modifica la resistenza della testina Gmr e permette di convertire in informazioni elettriche i bit magnetici attraverso la misurazione di una variazione di tensione della corrente che percorre la testina stessa.

Il bit occupa un’area precisa della superficie, determinando uno dei parametri caratteristici dei dischi, ovvero la densità areale misurata in Gbit per pollice quadrato. Incrementare la quantità di dati memorizzabili su un piattello significa ridurre l’area dedicata ad ogni singolo bit senza intaccare la capacità di lettura e scrittura delle testine.

In questi ultimi anni la densità di registrazione ha visto una crescita continua che oggi si attesta intorno ai 50 Gbit per pollice quadrato. La sfida tecnologica è di abbattere la barriera dei 150 Gbit per pollice quadrato, attestata come limite fisico in prossimità del quale insorge un fenomeno noto come superparamagnetico. I bit sono così piccoli che fattori di disturbo come la temperatura possono modificare in modo casuale la direzione del campo e conseguentemente corrompere in modo irrimediabile le informazioni.

Sono allo studio leghe e metodologie costruttive con lo scopo di realizzare supporti più stabili: IBM utilizza da tempo due strati registrabili sovrapposti (AFC Media) per conservare l’informazione opposta nello strato sottostante e ridurre gli effetti superparamagnetici. Parallelamente si evolvono anche le testine: Seagate ha presentato la tecnologia HAMR che si avvale di un laser termico per coadiuvare la testina durante la scrittura di supporti ad alta stabilità.

Il motore elettrico che mantiene in rotazione i piattelli è un elemento critico per il corretto funzionamento del disco in quanto eventuali vibrazioni od oscillazioni dell’asse di rotazione comportano il disallineamento della testina dal percorso di lettura o scrittura compromettendo l’integrità dei dati. Urti di una certa intensità, subiti anche ad unità spenta durante il trasporto, possono disallineare anche in modo permanente l’asse di rotazione, pregiudicando le prestazioni del disco se non la sua funzionalità. La soluzione più diffusa per i motori è, ancora oggi, il cuscinetto a sfera realizzato anche in versioni con supporti ceramici; per ridurre il rumore e aumentare l’affidabilità, i dischi più sofisticati impiegano supporti del tipo a bronzine lubrificate.

Per i dischi Eide le velocità di rotazione sono di 7.200 e 5.400 giri al minuto; le odierne unità da 5.400 offrono prestazioni concorrenziali a quelle delle unità a 7.200 giri e grazie all’ottimo rapporto prezzo-prestazioni sono ideali per la realizzazione di sistemi di storage di grandi capacità per un’ampia gamma d’impiego.

Nel mondo Scsi la velocità di rotazione dei piattelli è ormai giunta a 15.000 giri al minuto, più del doppio di quella che può offrire la più veloce unità Eide.

L’elettronica di controllo è un altro elemento chiave di questi dispositivi occupandosi non solo della gestione delle parti meccaniche in movimento per le fasi di lettura e scrittura, ma anche della diagnostica per il rilevamento di eventuali anomalie funzionali e per la complessa gestione della memoria buffer e del traffico dati. L’efficienza dell’interfaccia tra il disco e il sistema è importante per garantire un flusso dati continuo.

		Il prototipo di un disco Serial Ata a 7.200 giri al minuto di Maxtor. Le ingombranti piattine Eide sono sotituite da cavi con sezione quattro volte inferiore.

Durante le fasi di lettura, le informazioni vengono trasferite dal supporto magnetico alla piccola memoria buffer del disco; da qui i dati vengono trasferiti al sistema attraverso l’interfaccia Ata, Scsi, Usb2.0 o Firewire. Da più di 10 anni lo standard per le unità desktop interne è l’Ata di tipo parallelo che consente di popolare un canale con un massimo di due unità; la fine del 2002 e l’inizio del 2003 saranno caratterizzati dalla progressiva apparizione di piattaforme e dispositivi Serial Ata che comunicheranno con il sistema attraverso canali riservati gestiti ciascuno da un host.

I dischi non subiranno modifiche sostanziali se non riguardanti l’elettronica dell’interfaccia e i componenti meccanici di collegamento. L’ultimo stadio di sviluppo dell’interfaccia parallela rimarrà l’Ata-133, capace di trasferire un massimo di 133 MByte al secondo, mentre con le nuove unità si migrerà verso il Serial Ata che, nella sua prima versione, consente di trasferire fino a 150 MByte al secondo.

Il futuro sviluppo prevede l’innalzamento della capacità di trasferimento prima a 300 e poi a 600 MByte al secondo. Backup: tutti ne parlano, pochi lo fanno

Centinaia di MByte persi, ma soprattutto enormi quantità di informazioni, raccolte magari nell’arco di anni, che in meno di un attimo diventano irrecuperabili. Un guasto meccanico o elettrico può mettere al tappeto un disco o l’intero sistema; questa visione pessimistica non rispecchia la reale facilità con cui una moderna memoria di massa ci può abbandonare senza preavviso, ma dovrebbe mettere in guardia chi per lavoro o diletto possiede archivi di informazioni che non possono essere ricostruite.

La soluzione esiste già da tempo sotto diverse forme ed è universalmente conosciuta con il nome backup. La diffusione di controller Raid Ultra Ata sulle schede madri permette di implementare configurazioni di mirroring (Raid 1) che mantengono una copia dell’intero disco su un’unità gemella.

Le unità disco esterne rappresentano una soluzione alternativa valida, efficace e flessibile; in caso di blocco del sistema basta infatti collegare l’unità ad un sistema funzionante per avere immediato accesso alle informazioni.

Sul mercato sono reperibili pacchetti software che, una volta configurati, effettuano in modo automatico la sincronizzazione delle cartelle scelte.

Maxtor ha annunciato da poco un’unità esterna di Personal Storage corredata delle funzione One Touch: basta premere un tasto e il software di backup fornito con l’unità esegue la copia di sicurezza dei dati.

Unità interne ed esterne a confronto

Abbracciano due filosofie di utilizzo diametralmente opposte, anche se in alcuni casi vi sono dei punti di contatto: le unità interne sono generalmente più veloci, ma vincolate al sistema in cui sono installate; quelle esterne offrono portabilità e flessibilità di impiego precluse ai dischi interni. Basta collegare la periferica al Pc e il disco è pronto per l’uso in pochi secondi, senza le macchinose operazioni di montaggio all’interno del telaio.

In commercio sono disponibili sia unità pronte all’uso, come quelle realizzate da società quali Iomega e Maxtor, sia telai di fattura più o meno curata per trasformare un disco interno in una periferica esterna.

Le interfacce di comunicazione più diffuse sono quelle Firewire IEEE1394a e Usb 2.0. La prima è maggiormente comune in ambiente professionale, anche se si registra una crescente diffusione sui sistemi desktop, mentre la seconda è presente su tutti i nuovi prodotti e garantisce la retrocompatibilità con l’Usb 1.1. Il vantaggio delle unità esterne è di poterle collegare in modo rapido a sistemi differenti; è quindi possibile disporre in qualunque momento di grandi capacità di memorizzazione e di dati altrimenti residenti su un unico sistema.

In conclusione consigliamo di pensare a lungo termine acquistando un disco di grandi capacità e di mettersi al riparo dalla perdita di dati adottando una politica di backup cadenzato, magari optando per un’unità esterna che può essere facilmente spostata da un sistema all’altro.