Post on 18-Jun-2020
Medios de almacenamiento y vídeo
Daniel RojasUTN
Wednesday, June 4, 14
Historia
En el principio las computadoras no retenían los programas cuando se reiniciaban.
Cada vez que se encendendía la computadora, era necesario volver a insertar el programa.
Este problema hizo que se buscaran soluciones para la reutilización de los programas.
Wednesday, June 4, 14
Historia
El primer medio de almacenamiento fue el papel.
Se utilizaba en las tarjetas perforadas.
Un fotodiodo se encargaba de determinar la presencia o ausencia de luz en la tarjeta perforada.
Las tarjetas perforadas fueron un gran avance, sin embargo tenían un alto margen de error.
Wednesday, June 4, 14
Tarjetas perforadas
Wednesday, June 4, 14
Historia
El siguiente avance importante fueron las cintas magnéticas.
Los bits se podían almacenar en un campo magnético en una pequeña cinta, una de las más grandes ventajas era que podían ser reutilizadas.
Las primeras computadoras incluyeron cassetes.
Wednesday, June 4, 14
Historia
Una de las desventajas de los cassette es que la información no se podía acceder de forma aleatoria, únicamente de forma secuencial.
Esto causaba amplios tiempos de espera cuando se deseaba leer determinado dato.
Wednesday, June 4, 14
Cassette
Wednesday, June 4, 14
Historia
El siguiente salto fue los diskettes. Un medio removible magnético muy similar a un cassette.
La diferencia era que la información se almacenaba en una superficie magnética.
Las cabezas que leían/escribían se podían mover en el disco donde los datos estaban almacenados. Esto permitía leer los datos de forma aleatoria.
Wednesday, June 4, 14
Historia
Los diskettes se volvieron populares debido a que volvieron a los programas portátiles.
Los costos de producción se redujeron y los diskettes se conviertieron en dispositivios desechables.
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Diskettes
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Discos duros
El primer disco duro fue ofrecido por IBM en 1950.
Se ofrecía como una solución para almacenar grandes colecciones de datos (5 Megabytes).
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Discos duros
Dentro de un disco duro existen discos de metal llamados platos.
La mayoría tienen 2 platos, algunos pueden tener hasta 8 platos.
Normalmente están hechos de aluminio o cerámica. Tienen un recubrimiento de un compuesto magnético.
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Discos duros
El compuesto magnético es donde se almacenan los datos.
Cada plato puede guardar datos en ambos lados.
El compuesto magnetizado en los platos el ferro magnético.
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Discos duros
Wednesday, June 4, 14
Discos duros
La unidad básica de almacenamiento de datos en un disco duro es el sector.
El plato está formado por múltiples sectores que forman la geometría del plato.
Dentro de cada sector hay regiones muy pequeñas de material magnetizado que representa bits individuales en el plato.
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Discos duros
Los platos están separados por una distancia muy pequeña.
Cada plato se conecta al eje.
El eje se conecta a un motor.
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Discos duros
Los bits se colocan en 1s y 0s en el plato mediante un cabezal. Muy similar a una aguja en un tocadiscos.
Hay un cabezal por cada cara del plato.
Cuando los platos están girando, el movimiento crea una presión de aire que levanta el cabezal del plato.
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Discos Duros
Los datos se escriben en el plato mediante la creación de un campo magnético en el cabezal de escritura.
Este campo magnético causa que el material ferromagnético en el plato se magnetice.
Durante las lecturas el cabezal se mueve cerca del material ferromagnético y el magentismo genera una corriente eléctrica.
Wednesday, June 4, 14
Discos duros
En los primeros discos duros las funciones de escritura y lectura se combinaban en el mismo cabezal.
Recientemente se han separado las funciones de lectura y escritura en cabezales diferentes.
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Discos duros
El movimiento de los cabezales se controla con un servo motor.
Un servo es un motor DC de propósito específico que ofrece un control preciso.
Los servo motores ofrecen control sobre la dirección y la velocidad.
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Discos duros
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Discos Ópticos
Discos Compactos CDs
Discos Digitales Versátiles DVDs
Memorias Flash
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CD
Es una pieza redonda de policarbonato de plástico con 1.2 milímetros de grosor y 120 milímtros de diámetro. Tiene un orificio de 15 milímetros en el centro.
Cada pista de datos tiene un tamaño cercano a los 5 micrómetros.
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CDs
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DVD
Los DVD son muy similares en tamaño a los CDs.
Sin embargo la pista de datos es de un tamaño aproximado de 0.74 micrómetros.
Por lo tanto permite almacenar hasta 7 veces más que un CD.
Además pueden almacenar información a ambos lados.
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Unidades Ópticas
Las unidades óptica enfocan un láser en el CD y reciben la reflexión.
Esto mientras el CD gira, utilizando un motor.
Un parámetro muy importante es la velocidad de lectura.
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Unidad de escritura de CD
Lo normal es que los CD comerciales se fabriquen con un proceso llamado masterizado.
Existe otro proceso donde se puede guardar información en un CD desde el hogar.
Los CD que no poseen información poseen una capa de aluminio limpia.
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Unidad de escritura de CD
Existe una capa intermedia encima del aluminio que cuando se quema se vuelve opaca.
Una unidad de escritura de CD posee un laser muy poderoso que se encarga de quemar ciertas partes y volverlas opacas.
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Unidades Flash
Las primeras unidades flash fueron inventadas cerca de 1998 por IBM.
Se esperaba reemplazar los discos floppy.
Fueron los precursores de las conocidas llaves maya.
Funcionan con transistores flotantes.
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Tarjetas de Vídeo
Las imágenes que vemos en las computadoras están compuesta por pixeles
La tarjeta de vídeo es la encargada de definir que hacer con cada pixel
Se encarga de transformar los datos binarios a imágenes
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Tarjetas de Vídeo
Las tarjetas de vídeo consisten en un circuito impreso muy similar al de una tarjeta madre
De igual forma contiene un procesador y memoria RAM
Al procesador normalmente se le conoce como GPU (Graphics Processing Unit)
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Tarjetas de Vídeo
Aunque un GPU es muy similar a un procesador, un GPU está diseñado específicamente para realizar complejas operaciones matemáticas y cálculos geométricos para renderizar gráficos
Algunos GPU tienen más transistores que el CPU promedio
Son una fuente importante de calor
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Tarjetas de Vídeo
La memoria RAM la utiliza para guardar las imágenes que ha creado
Guarda datos de cada pixel, su color y su ubicación en la pantalla
Parte de la RAM se puede utilizar como un buffer de frames
La RAM de vídeo normalmente funciona a altas velocaidades y puede leer y escribir al mismo tiempo
Wednesday, June 4, 14
Tarjetas de Vídeo
La memoria RAM conecta directamente a una DAC (Convertidor Digital a Analógico)
Se encarga de convertir la imágen en una señal que el monitor pueda utilizar
Las Tarjetas de vídeo tienen conexión directa con la Tarjeta Madre, esta se encarga de darles poder y conexión al CPU
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Tarjetas de Vídeo
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¿Cómo funciona el sistema gráfico de un juego?
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Componentes Principales
Puntos y vectores
Transformadas lineales
Espacios y agrupamiento
Líneas y Círculos
Triángulos y Cuadrados
Colores
Iluminación Dinámica
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Puntos y Vectores
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Puntos y Vectores
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Puntos y Vectores
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Transformadas lineales
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Transformadas lineales
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Transformadas lineales
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Espacios y Agrupamientos
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Líneas y Círculos
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Triángulos y Cuadrados
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Triángulos y Cuadrados
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Colores
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Iluminación Dinámica
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