lunes, 20 de octubre de 2014

TAMBOR MAGNETICO:



El tambor magnético, llamado memoria de tambor, es un dispositivo de almacenamiento de datos. Fue una de las primeras memorias de computadora. Inventada en 1932 por Gustav Tauschek, en Austria, fue extensamente usada en los años 1950 y 1960. Para varias computadoras, un tambor constituía la memoria principal de trabajo, siendo los datos y programas cargados sobre el tambor, usando medios de almacenamiento tales como cintas perforadas de papel o tarjetas perforadas.
Los tambores eran de uso tan común como memoria principal que con frecuencia se hacía referencia a las máquinas como máquinas de tambor. Posteriormente, los tambores fueron sustituidos como memoria principal por memoria de anillos de ferrita, más rápida y sin partes móviles, y que siguió siendo utilizada hasta que la memoria basada en semiconductores entró en escena.
Actualmente, en BSD Unix y sus descendientes /dev/drum es el nombre del dispositivo swap por omisión, en alusión al uso de dispositivos de memoria secundaria de tambor para almacenamiento de páginas en memoria virtual.

CARACTERISTICAS:

El tambor magnético es un cilindro de metal hueco o sólido que gira en una velocidad constante (de 600 a 6.000 revoluciones por minuto), cubierto con un material magnético de óxido de hierro sobre el cual se almacenan los datos y programas. A diferencia de los paquetes de discos, el tambor magnético físicamente no puede ser quitado. El tambor queda permanentemente montado en el dispositivo. Palancas magnéticas que son capaces de recoger datos a mayores velocidades que una cinta o una unidad de disco, pero no son capaces de almacenar más datos que aquellas.
La superficie del tambor magnético se podía magnetizar debido al material que lo rodeaba. El tambor giraba y sobre su superficie existían numerosos cabezales de lectura y escritura. Se almacenaban los datos en pistas paralelas sobre la superficie del tambor. Al girar el tambor la información almacenada pasaba por debajo de los cabezales de lectura/escritura.

DIFERENCIAS ENTRE DISCO Y TAMBOR:

Un tambor es un gran cilindro metálico cuya superficie exterior está recubierta por un material ferromagnético. Dicho en términos simples, se trata de un plato de disco duro que tiene forma de tambor en lugar de tener forma de disco delgado. A lo largo del eje del tambor se dispone una fila de cabezales de lectura-escritura de disco, una por cada pista.
Una diferencia clave entre el tambor y el disco es que en el tambor las cabezas no tienen que moverse, o buscar, para localizar la pista en la que leer o escribir. Esto tiene como consecuencia que el tiempo para leer (o escribir) un fragmento dado de información es menor de lo que sería en un disco; el controlador simplemente espera a que los datos aparezcan bajo la cabeza adecuada según el tambor rota. El rendimiento del tambor queda definido de forma casi exclusiva por la velocidad de rotación, mientras que en un disco son importantes tanto la velocidad de rotación como la velocidad de desplazamiento de los cabezales.
A pesar de lo dicho, el rendimiento era un problema por lo que, cuando se utilizaba un tambor como memoria principal de una máquina, los programadores llegaban a seleccionar la ubicación en el tambor de cada elemento del código de forma tal que se redujera el tiempo necesario para localizar la instrucción siguiente. Lo hacían estudiando cuidadosamente el tiempo necesario para que la computadora ejecutara una instrucción determinada y estuviera lista para leer la instrucción siguiente. 

Entonces, situaban la instrucción siguiente en el tambor de forma que pasara bajo los cabezales en ese preciso instante. Este método de compensación de tiempos se denomina interleaving, y todavía se utiliza hoy día en controladores de discos duros modernos.

En una unidad de disco duro moderno, hay un retraso en la lectura y escritura de datos, esta demora es incluida a la hora de posicionar la cabeza sobre la pista deseada (tiempo de búsqueda), más el tiempo que demora en que los datos que se desean giren a la posición bajo la cabeza (latencia rotacional), mientras que el rendimiento de un tambor con una cabeza por pista se determina casi en su totalidad por la latencia rotacional. Las funciones básicas de los cabezales de lectura/escritura son colocar puntos magnetizados (ceros y unos, 0 y 1 binarios) así como detectar los puntos donde se deben realizar las operaciones de lectura/escritura.

CINTA MAGNÉTICA


La cinta magnética es un tipo de medio o soporte de almacenamiento de datos que se graba en pistas sobre una banda plástica con un material magnetizado, generalmente óxido de hierro o algún cromato. El tipo de información que se puede almacenar en las cintas magnéticas es variado, como vídeo, audio y datos.
Hay diferentes tipos de cintas, tanto en sus medidas físicas como en su constitución química, así como diferentes formatos de grabación, especializados en el tipo de información que se quiere grabar.
Los dispositivos informáticos de almacenamiento masivo de datos de cinta magnética son utilizados principalmente pararespaldo de archivos, y para el proceso de información de tipo secuencial, como en la elaboración de nóminas de las grandes organizaciones públicas y privadas. Al almacén donde se guardan estos dispositivos se lo denomina cintoteca.

Su uso también se ha extendido para el almacenamiento analógico de música (como el casete de audio) y para vídeo, como las cintas de VHS (véase cinta de video).
La cinta magnética de audio dependiendo del equipo que la reproduce/graba recibe distintos nombres:

Se llama cinta de bobina abierta si es de magnetófono.
Casete cuando es de formato compacto utilizada en pletina o walkman, aunque existen una amplia gama de casetes destinados a audio, video y archivo de información.
Cartucho cuando es utilizada en cartucheras.
Hoy en día se siguen usando cintas en casetes para resguardo de información, aunque no se trate de un medio masivo, Sony recientemente ha creado una tecnología en la cual se puede almacenar 2,5 TB de información en cinta magnética.

Los principios de la grabación magnética fueron obra del inglés Oberlin Smith en 1878.2 El primer dispositivo de grabación magnética, el Telegráfono (Telegraphone),3 fue realizado y patentado por el inventor danés Valdemar Poulsen en 1898.4 Poulsen hizo una grabación magnética de su voz a lo largo de un alambre de piano, con la finalidad de dejar un mensaje grabado en la central telefónica cuando no se encontraban los usuarios en casa, para la compañía en la que trabajaba como técnico.

Invento de Valdemar Poulsen de 1898. Grabadora magnética de cable (Telegraphone).

Poulsen, después de haber patentado la aplicación en 1898 en Dinamarca, mejoró su invento; este se parecía al primer fonógrafo de Thomas Edison. A partir de su descubrimiento se dedicó a desarrollar y a registrar por medio de patentes el principio de la grabación magnética en diferentes países de Europa y en Estados Unidos. Presentó su invención en 38 naciones.

Poulsen continuó desarrollando el equipo después de haber colaborado para Mix & Genest, y Siemens & Halske (antecesor de la compañía Siemens), y creó su propia compañía, “Dansk Telegrafonfabrik”, en donde produjo un telegráfono simple con discos que grababan hasta 2 minutos y uno más complejo de cinta de alambre que grababa hasta 30 minutos.

Más adelante se hicieron diferentes modelos de grabadoras magnéticas con el mismo principio de grabación. En Alemania se creó el Magnetófono; esta máquina utilizaba acero sólido en forma de cinta o alambre como medio de reproducción.

Grabadora telefónica con unidad reemplazable de cinta de alambre (parte superior).

Hubo muchas adaptaciones y diferentes tipos de grabadoras magnéticas de voz, las cuales fueron comercializadas con diferentes usos en oficinas, la radio, la milicia y la telefonía. Cuando se estaban acabando los derechos de patente de Poulsen, Curt Stille —que era el responsable de las investigaciones para mejorar el telegráfono— produjo el ecófono en 1930 y lo dio a conocer en el mercado en 1933 como “Dailygraph”. Stille implementó en la grabadora de mensajes un sistema de carretes con la cinta-cable magnética, los cuales empotró en una repisa especial para reemplazar este componente al dar mantenimiento a la máquina. Esta unidad puede ser considerada el antecedente del formato casete, que permitió manipular fácilmente la cinta de alambre y reemplazar de forma práctica el material grabado.

Magnetófono de cinta de alambre (Wire Magnetophone).

Las variantes de materiales en el medio de grabación dependían mucho del equipo en que se reproducía; uno de los que desarrollaron y patentaron la cinta magnética sobre base de papel para sustituir las cintas de acero fue el inventor alemán-austriacoFritz Pfleumer, quien empleó papel muy delgado con una capa de óxido de hierro pegado con laca. Registró esta adaptación en la patente alemana DRP 500,900 en 1928. Pfleumer posteriormente trabajó y compartió los derechos de autor con la compañía AEG(German General Electric), empresa que continuó desarrollando el magnetófono de cinta magnética y se dedicó a incorporar la mejora de la cinta a base de papel al equipo. Eduard Shüller, que colaboraba para el equipo de ingenieros de AEG, ideó en 1934 un importante cambio: la cabeza de anillo que funcionaba en el equipo para grabar, reproducir y borrar, pero el mecanismo mejorado requería una cinta magnética con diferentes características que la cinta a base de papel.

AEG requirió materiales como el hierro carbónico de la BASF (acrónimo de Badische Anilin und Soda Fabrik, en español: Fábrica Badense de bicarbonato de sodio y anilina), división en Ludwigshafen del gigante mezcladora química I.G. Farbenindustrie., Pfleumer registró una cinta cuyo material avanzado contenía óxido de hierro (magnetita), celulosa y acetato en 1934. Las cintas con base de plástico fueron presentadas comercialmente en 1935 por la BASF en la IFA o Internationale Funkausstellung Berlin (feria de muestras internacional de la radiodifusión de Berlín), y la primera grabación pública fue hecha con la grabadora de cinta de celulosa y acetato de la AEG en 1936 con la Orquesta Filarmónica de Londres, conducida por el Sr. Tomas Beecham en el salón de la compañía BASF en Ludwingsahven(grabación que sería famosa en el material de propaganda de la guerra).

El PVC (Cloruro de Polivinilo) fue utilizado en la cinta magnética como alternativa de producción por sugerencia de Heinrich Jacque (de la BASF) en 1940, debido a la destrucción accidental (causada por un tanque de guerra) de la única planta que manufacturaba la cinta. La otra opción de producción fue desarrollada por personal de la compañía AGFA en Wolfen, que se especializaba en material de películas; allí se produjeron suficientes cintas para cubrir la demanda alemana en 1944.

En Japón, en el año 1929, Masaru Ibuka y el equipo de ingenieros TTK (Compañía de Ingeniería en Telecomunicaciones TTK, por sus siglas en japonés) antecedente de la empresa SONY, en el afán de desarrollar una grabadora de cinta basándose en la grabadora estadounidense, adquirieron con ayuda de Akio Morita patentes de componentes de la grabadora magnética para comenzar su investigación. Como no podían fabricar cintas con plástico, por problemas de disponibilidad de ese material en Japón, las elaboraron al principio con celofán, papel arroz y, por último, papel prensado recubierto de polvo magnético. Para compensar el menor control del papel, el equipo de ingenieros debió trabajar en la mejora de la calidad de los circuitos en las cabezas de grabado, en los sistemas de alimentación y en los amplificadores de la grabadora. En 1950 la primera grabadora de cinta de manufactura local fue comercializada en Japón; la máquina pesaba más de 100 libras (45,4kg). El nombre comercial de la cinta de papel fue conocido como “Cinta-Soni KA”.

En Estados Unidos de América a partir de 1943, con las investigaciones de la Oficina Federal de Investigación Científica y Desarrollo (OSRD), entidad cuya subdivisión proporcionó información para la grabación magnética y formó parte del inicio de la compañía Brush, los ingenieros se percataron de que el uso de la cabeza de anillo del magnetófono dependía mucho del medio magnético en donde se reproducía. Uno de los colaboradores de Brush que había trabajado para AEG, el Sr. Semi Begun, fue el responsable de mejorar la tecnología de la cinta estando atento al trabajo de Fritz Pfleumer. Begun solicitó la ayuda del Instituto Memorial Battelle para conocer la resistencia de algunos materiales de forma científica y química para poder crear una cubierta de partículas magnéticas.

Gerard Foley trabajó en los experimentos en el Memorial Batelle, se dedicó a hallar materiales magnéticos similares a la cinta de acero, sus primeros intentos no fueron efectivos hasta que descubrió a mediados de 1945 que algunos pigmentos de pintura que eran hechos con partículas magnetizadas artificiales eran mejores que las partículas de origen natural. Logró implementarlos en las primeras pruebas de material de grabación y obtuvo mejores resultados que la cinta-alambre y la aceptación de la compañía para usar sus resultados en la producción de cinta estadounidense.
Brush se dedicó a la manufactura de grabadoras de audio pero no se especializó en la producción en grandes cantidades de material para producir cinta, así que buscó la ayuda de Eastman Kodak, Meade Paper, Minnesota Mining and Manufacturing (3M) y Shellmar (fabricante de envolturas para pan).

Shellmar, a finales de la segunda guerra mundial -en 1945-, produjo las primeras cintas para la grabadora Soundmirror BK 401 y la grabadora Mail-A-Voice de disco; 3M después se interesó en la producción de la misma tecnología en cinta y estableció un laboratorio de desarrollo. El físico Wetzel, quien trabajó para esta última compañía, previó el desarrollo de un mercado potencial en el extranjero y apoyó la fabricación de cintas de buena calidad a nivel internacional.

Grabadora magnética estadounidense modelo Wilcox-Gay de riel o bobina. Grababa audio en las primeras cintas magnéticas de celulosa y acetato producidas en EU. Equipo producido entre 1940 y 1950.

Mientras, los servicios de inteligencia estadounidenses desarrollaban las primeras cintas magnéticas en colaboración con la industria privada. Se exportaron a Alemania al final de la segunda guerra mundial, por intervención del comandante supremo de las tropas de los Aliados en el Frente Occidentalde Estados Unidos Eisenhower, quien dio órdenes de producir cintas en Norteamérica y destruir los reproductores y las cintas alemanas a causa de un bochornoso espectáculo público, provocado por un error cometido por miembros del Cuerpo de Señales (Signal Corp).

Al querer aprovechar el descubrimiento del magnetófono alemán, decidieron transmitir por radio un discurso grabado de Eisenhower; la transmisión creó confusión en los radioescuchas, ya que se percibía de fondo la voz sobrepuesta de Adolfo Hitler, y sus palabras se notaban más en los silencios del discurso. Los ingenieros del Cuerpo de Señales de Estados Unidos habían grabado el mensaje del militar incorrectamente en una cinta pregrabada por el Ministerio de Propaganda Alemana, debido a la poca cantidad de cintas encontradas y al desconocimiento del correcto uso del equipo incautado.




DISCO MAGNETICO


Un disco magnético (flexible o duro) sirve como soporte de almacenamiento para archivos de información. Almacena los bytes de estos archivos en uno o varios sectores de pistas circulares.

Pistas circulares Las pistas circulares son anillos concéntricos separados lo menos posible entre sí, existentes en sus dos caras recubiertas de una fina capa superficial de material magnetizable. Este es del tipo usado en las cintas de audio, siendo que las partícula ferromagnética que lo componen conservan su magnetismo aunque desaparezca el campo que las magnetizó.
El cuerpo del disco así recubierto en sus dos caras, está constituido: en los disquetes por mylard (flexible), y en los discos rígidos por aluminio o cristal cerámico.
Estructura física del disco La estructura física de un disco, con sus pistas, un detective y sectores se hallan invisibles en el disco. Estas pistas, invisibles, se crean durante el formateo.
El formateo consiste en grabar (escribir) magnéticamente los sucesivos sectores que componen cada una de las pistas de un disco o disquete, quedando así ellas magnetizadas. Luego del formateo, en cada sector quedan grabados los campos que lo constituyen, entre los cuales se halla el que permite identificar un sector mediante una serie de números, y el campo de 512 bytes reservado para datos a grabar o regrabar, lo cual tiene lugar cada vez que se ordena escribir dicho sector.
La grabación se logra como en un grabador de audio por la acción de un campo magnético de polaridad reversible (N-S ó S-N), que imanta la pista al actuar dicho campo sobre ella, al salir a través de un corte ("entrehierro") realizado en un diminuto núcleo ferromagnético (núcleo hoy suplantado por una película delgada inductiva).
El ancho de este núcleo determina del ancho de la pista (0,1 mm o menos).