Breve storia dell'archiviazione virtuale

Breve storia dell'archiviazione virtuale

Con l'avvento dei primi computer, oltre ad un processore che elaborasse i dati, si sentiva il bisogno di un contenitore che fosse in grado di conservare tutti i dati raccolti e tutti quelli elaborati. Senza questo tipo di architettura, il processore, per quanto potente, sarebbe risultato inutile perché non avrebbe avuto nessun dato da elaborare.

1956 - Nei laboratori della International Business Machines Corporation, meglio nota come IBM, nasceva il primo hard disk che, in realtà, prende il nome di fixed disk. Esso era alto un metro e mezzo e largo altrettanto ed era in grado di mantenere 5 milioni di caratteri. Ossia la bellezza di cinque megabyte, l'equivalente del peso di una canzone in formato mp3. Il fixed disk era composto da 50 dischi dal diametro di 60 centimetri ed erano letti e scritti da una sola testina. Questo penalizzava molto lo strumento in velocità, perché una sola testina richiedeva moltissimo tempo per trovare l'informazione corretta su 50 dischi disponibili.

1961 - Ogni disco di archiviazione ottiene una propria testina mobile di lettura: questo consente un enorme passo avanti nella velocità di ricerca di dati. Inoltre, nello stesso anno, le unità passano da 50 a 25 dischi e arrivano ad una capacità di 25 megabyte.

1973 - Arriva il modello Winchester. Esso è ritenuto il vero antenato dei moderni hard disk e si differenzia dagli altri perché diviene una unità autonoma chiusa di discrete dimensioni. Esso ha due dischi da 30 megabyte l'uno.

1980 - La Seagate Technology produce i primi hard disk a dimensioni attuali, cioè circa 13 centimetri, sacrificando però la quantità di dati disponibili, che tornava ad essere di 5 megabyte. Tuttavia, questa nuova struttura, oltre ad essere molto più piccola, aveva il pregio di non richiede un' alimentazione elettrica a parte ed esclusiva, permettendo così un consistente risparmio elettrico.

Anni '90 - Nel corso di questi anni si punta moltissimo ad incrementare la quantità di dati immagazzinabili, perché le dimensioni fisiche raggiunte erano più che sufficienti. Si passò dai dischi da un gigabyte alla vendita di dischi da 100 gigabyte alla fine del decennio.

Oggi - È continuata la corsa all'aumento dello spazio disponibile su hard disk. Siamo arrivati al traguardo del terabyte, cioè dei 1000 gigabyte. Gli hard disk da un terabyte sono ormai normalmente in commercio da qualche anno e la loro vendita è stata supportata dall'avvento di Microsoft Windows Vista, a causa delle enormi risorse che richiede l'ultimo sistema operativo di Bill Gates. Anche le dimensioni fisiche dell'hard disk si sono ridotte ulteriormente: siamo nell'era delle nanotecnologie, dove ormai tutti i componenti di un computer riescono ad essere miniaturizzati ed inseriti in cellulari, palmari, chiavette usb e persino lettori mp3.

● Come funziona un hard disk

La struttura di un hard disk

Un hard disk si compone di diverse parti, che collaborano insieme per permettere l'archiviazione e la ripresa dei dati.

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Piatto: un hard disk è formato da una sovrapposizione di piatti ricoperti di materiale ferromagnetico. I piatti sono il luogo fisico dove vengono stoccati i dati da memorizzare ed hanno una dimensione che varia dai sei agli otto centimetri di diametro.

Traccia (A): il piatto è diviso in anelli concentrici numerati dall'esterno verso l'interno. Questa suddivisione, come le altre presenti, ha lo scopo di rendere reperibile l'informazione ricercata con coordinate precise.

Settore (B): ogni piatto è diviso anche in settori circolari che facilitano il ritrovamento di dati e assestano vicino le informazioni collegate fra loro.

Settore di una traccia (C): è l'area di stoccaggio definita da una particolare traccia e da un particolare settore.

Cluster (D): insieme di due settori di traccia.

Ogni settore di traccia è in grado di memorizzare 512 byte di dati, cioè un testo composto da 512 caratteri.

Meccanismo di memorizzazione e ricerca dei dati archiviati

Le piccole aree che compongono l'hard disk non sono altro che domini di Weiss. Essi si presentano nei materiali ferromagnetici che ricoprono la superficie del piatto; questi materiali hanno la caratteristica di avere al proprio interno delle aree dove gli atomi si orientano spontaneamente, formando zone in cui i cristalli magnetici si trovano orientati in direzioni differenti. Quando il materiale ferromagnetico viene percorso da corrente elettrica, i domini di Weiss spostano la loro direzione seguendo il campo magnetico prodotto dalla corrente, modificando quindi la precedente configurazione. La proprietà interessante di questi domini è che, una volta tolta la corrente, essi rimangono in quello stato di magnetizzazione, diventando quindi magneti permanenti. In Informatica, questo significa che, anche a computer spento, gli hard disk continuano a "ricordarsi" i propri dati.

I dati archiviati non sono altro che un insieme di bit. I bit sono la base dell'informazione e sono composti dai due segnali logici I e O, ossia acceso e spento, On e Off, Sì e No. Questi due valori, che formano il codice binario, sono identificati dallo stato della materia. Quando l'area si trova magnetizzata vuol dire I mentre, trovandosi in un altro stato di magnetizzazione, vuol dire O. Mettendo insieme queste diversi dati si ottiene l'informazione che il processore potrà elaborare.

Per scrivere su un hard disk, la testina si comporta come una microcalamita. Essa, sfiorando la piastra ad una distanza di circa 0,5 μm, è in grado di magnetizzare o smagnetizzare il settore considerato, scrivendo così le informazioni. Lo stesso discorso vale per la lettura di una informazione: la tesina funge da sensore per verificare quali aree siano magnetizzate e quali no.

Per sapere dove risiede un particolare dato, l'hard disk compila ogni volta una sorta di mappa, chiamata File Allocation Table (FAT), dove vengono scritte le coordinate di ogni singolo file. Il sistema operativo del computer quando necessita di un file non deve far altro che scorrere la FAT finché non trova il file interessato e leggerne la sua posizione sull'hard disk, per poi dare il comando alla testina di muoversi per andare a vagliare proprio quel settore.

La madeleine

Bevo una seconda sorsata nella quale non trovo nulla più che nella prima, una terza che mi dà un po' meno della seconda. È tempo che mi fermi, la virtù del filtro sembrava diminuire. È chiaro che la verità che cerco non è lì dentro, ma in me. La bevanda l'ha risvegliata, ma non la conosce, e non può che ripetere indefinitamente, ma con sempre minor forza, la stessa testimonianza che io non riesco a interpretare e che vorrei almeno poterle chiedere di nuovo ritrovandola subito intatta, a mia disposizione, per un chiarimento decisivo. Poso la tazza e mi volgo verso il mio spirito. Trovare la verità è compito suo. Ma in che modo? Grave incertezza, ogni volta che lo spirito si sente inferiore a se stesso; quando il cercatore fa tutt'uno con il paese ignoto dove la ricerca deve aver luogo e dove tutto il suo bagaglio non gli servirà a nulla. Cercare? Di più: creare. Eccolo faccia a faccia con qualcosa che non esiste ancora e che lui solo può realizzare e far entrare, poi, nel raggio della sua luce.