Informatica gestionale

MEMORIE ELETTRONICHE NON VOLATILI

Le memorie elettroniche non volatili, come le chiavette USB, le SD card e gli SSD, sono

dispositivi che immagazzinano dati in modo persistente, ma a differenza degli hard disk, non

contengono parti meccaniche mobili.

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Questi dispositivi utilizzano la tecnologia flash, in cui i dati vengono memorizzati e cancellati

mediante la scrittura e la cancellazione di strati di ossido in modo elettronico, senza la necessità di

movimento meccanico. Questi dispositivi sono più veloci, più resistenti ai danni meccanici e

consumano meno energia rispetto agli hard disk tradizionali. La non volatilità significa che i dati

vengono conservati anche senza alimentazione.

MEMORIE DI MASSA: CARATTERISTICHE PRINCIPALI

Le memorie di massa sono dispositivi di archiviazione che permettono di conservare grandi

quantità di dati, anche quando il computer è spento. Ogni dispositivo di memoria di massa ha

caratteristiche specifiche, che influenzano le sue prestazioni e la sua capacità di archiviazione.

Tra le caratteristiche più rilevanti ci sono il tempo di accesso e la capacità di archiviazione.

 TEMPO DI ACCESSO

Il tempo di accesso si riferisce al tempo necessario per accedere ai dati memorizzati e dipende dalla

velocità con cui il dispositivo è in grado di recuperare le informazioni richieste. Ecco una

panoramica dei tempi di accesso di alcuni dispositivi di memoria:

 Disco fisso (HDD): Il tempo di accesso tipico per un hard disk è circa 10 millisecondi

(ms). Questo tempo è relativamente basso, ma poiché l’HDD è basato su componenti

meccanici, il tempo di accesso può variare a seconda del tipo di operazione e della

posizione fisica dei dati sui dischi.

 CD-ROM: Il tempo di accesso per un CD-ROM è molto più elevato, circa 100

millisecondi (ms). Questo è dovuto alla natura del disco ottico e al processo di lettura

laser che può essere più lento rispetto ai dischi magnetici tradizionali.

 DVD: Il tempo di accesso per un DVD è di circa 100 millisecondi (ms), simile a quello

del CD-ROM, ma generalmente può variare a seconda della qualità del lettore e della

velocità di rotazione del disco.

18  CAPACITÀ DI ARCHIVIAZIONE

La capacità di archiviazione è un parametro fondamentale che definisce quanto spazio un

dispositivo di memoria può offrire per conservare i dati. Ecco le capacità tipiche di alcuni

dispositivi di memoria di massa:

 Disco fisso (HDD): Gli hard disk moderni hanno capacità superiori a 500 GB, e molti

modelli possono arrivare a 1 TB (terabyte) o anche di più. Gli HDD sono ideali per

l’archiviazione di grandi quantità di dati, come video, immagini e file di grandi

dimensioni, ma sono più lenti rispetto alle soluzioni a stato solido (SSD).

 CD-ROM: Un CD-ROM ha una capacità di archiviazione di oltre 650 MB. Sebbene

siano ormai obsoleti per l’archiviazione di dati di grandi dimensioni, i CD-ROM sono

ancora utilizzati per la distribuzione di software e per archiviare dati di piccole

dimensioni, come documenti o musica.

 DVD: Un DVD può contenere circa 1,4 GB di dati, che è quasi il doppio rispetto alla

capacità di un CD-ROM. I DVD sono stati più popolari rispetto ai CD-ROM per

l’archiviazione e la distribuzione di film, software e altri contenuti multimediali.

Dispositivo Tempo di Accesso Capacità

Disco Fisso (HDD) ~10 ms > 500 GB

CD-ROM ~100 ms > 650 MB

DVD ~100 ms > 1,4 GB

MEMORIE DI MASSA UTILIZZATE OGGI: CLOUD STORAGE

Nel contesto tecnologico odierno, le memorie di massa stanno evolvendo per rispondere alle

crescenti esigenze di archiviazione e accesso ai dati. Con l’avanzare della digitalizzazione e

l’aumento della velocità di connessione, nuovi modelli di archiviazione sono emersi, come il cloud

storage.

Il cloud storage è un modello di conservazione dei dati che permette di archiviare informazioni su

server remoti accessibili tramite Internet.

In altre parole, invece di salvare i dati su dispositivi fisici locali (come hard disk o dischi ottici), i

dati vengono memorizzati su server virtuali ospitati in strutture di terze parti o su server

dedicati. Questi server possono trovarsi in luoghi diversi, ma sono tutti connessi attraverso una rete.

Caratteristiche principali del Cloud Storage

1) Archiviazione Remota: I dati non sono più limitati a dispositivi fisici. Utilizzando il cloud

storage,

2) Accesso Universale: I dati memorizzati nel cloud possono essere facilmente recuperati e

gestiti da qualsiasi dispositivo compatibile (computer, smartphone, tablet) tramite Internet.

Non è necessario essere fisicamente vicino al dispositivo che ha memorizzato i dati.

3) Flessibilità e Scalabilità: Gli utenti possono aumentare o diminuire lo spazio di

archiviazione in base alle proprie necessità, pagando solo per lo spazio utilizzato. Questo

rende il cloud storage una soluzione molto flessibile per le aziende e per gli utenti privati.

19 4) Backup e Sicurezza: I servizi di cloud storage spesso includono funzionalità di backup

automatico e misure di sicurezza avanzate, come la crittografia, per garantire che i dati siano

al sicuro da perdite o accessi non autorizzati.

VANTAGGI DEL CLOUD STORAGE

1) Accessibilità: I dati sono disponibili ovunque ci sia una connessione a Internet. Non è più

necessario

2) Risparmio di Spazio: Utilizzando il cloud, gli utenti possono liberare spazio sui propri

dispositivi

3) Collaborazione e Condivisione: Le piattaforme di cloud storage, come Google Drive,

OneDrive e Dropbox, permettono di condividere file facilmente con altri utenti,

semplificando la collaborazione

4) Reduzione del rischio di perdita dei dati: Poiché i dati sono memorizzati su server remoti

e frequentemente sottoposti a backup, il rischio di perdita di dati diminuisce notevolmente

rispetto alla conservazione su dispositivi locali.

Esempi di Cloud Storage

 Google Drive: Offerto da Google, permette di archiviare documenti, foto, video e altro, con

la possibilità di accedere ai dati tramite un account Google. Fornisce anche un sistema di

collaborazione in tempo reale su documenti.

 Dropbox: Un altro popolare servizio di cloud storage che consente di archiviare e

condividere file. Offre anche funzionalità di sincronizzazione tra dispositivi.

 OneDrive: Il servizio di archiviazione cloud di Microsoft integrato con i prodotti Microsoft

365,

 iCloud: Servizio di archiviazione cloud di Apple, che permette di sincronizzare dati tra i

dispositivi Apple, come iPhone, iPad e Mac.

MEMORIE: MEMORIA CENTRALE (MEMORIA PRIMARIA)

La memoria centrale, o memoria primaria, è una componente fondamentale di un sistema

 Dimensioni limitate, in quanto non può contenere quantità enormi di dati come le memorie

di massa

 Accesso molto rapido, che la rende ideale per l’elaborazione veloce dei dati necessari al

processore.

 Realizzata con tecnologia a semiconduttore, che consente di avere tempi di accesso molto

rapidi rispetto ad altri tipi di memorie come quelle meccaniche (ad esempio gli hard disk).

La memoria centrale è composta principalmente da RAM (Random Access Memory) e ROM

(Read Only Memory).

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RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)

La RAM è una memoria volat ile, cioè perde il suo contenuto ogni volta che il computer viene

spento. La RAM viene utilizzata per memorizzare i dati e i programmi temporanei mentre il

computer è acceso.

È una memoria che permette di accedere direttamente a qualsiasi cella di memoria in qualsiasi

momento (questo è il motivo per cui è chiamata “random access”).

Ogni cella di memoria in RAM è identificata da un indirizzo univoco, che rappresenta la sua

posizione relativa nella memoria. Ad esempio, il Registro Indirizzi (RI) della CPU contiene

l’indirizzo della cella di memoria a cui si vuole accedere.

ROM (READ ONLY MEMORY)

La ROM è una memoria persistente, che non perde il suo contenuto quando il computer si spegne.

Tuttavia, il suo contenuto è fisso e immutabile. Viene utilizzata principalmente per memorizzare

programmi di sistema, come il BIOS (Basic Input/Output System), che sono necessari per avviare

il computer.

È importante notare che, a differenza della RAM, la ROM è non volatile e serve come supporto per

l’avvio iniziale del sistema operativo, ma non viene usata per memorizzare dati temporanei o

programmi in esecuzione.

INDIRIZZAMENTO IN MEMORIA

L’indirizzamento è il processo con cui l’elaboratore seleziona una particolare cella di memoria.

Ogni cella di memoria ha un indirizzo, che è la sua posizione relativa rispetto all’inizio della

memoria (indirizzo 0).

L’indirizzo di ciascuna cella di memoria è memorizzato nel Registro Indirizzi (RI) della CPU.

 Se il Registro Indirizzi (RI) ha una lunghezza di N bit, è possibile indirizzare 2^N celle di

memoria.

 Ad esempio, con N=10, si possono indirizzare 1024 celle (ovvero 2^10).

 Oggi, i registri di indirizzi sono comunemente lunghi 32 bit o 64 bit, permettendo di

indirizzare fino a 4 GB (2^32 byte) o addirittura 16 EB (2^64 byte) di memoria, a seconda

della configurazione.

Operazioni di Lettura e Scrittura

1) Operazione di Lettura (Read):

 Il contenuto della cella di memoria, identificata dall’indirizzo presente nel Registro

Indirizzi (RI), viene copiato nel Registro Dati della CPU.

2) Operazione di Scrittura (Write):

21  Il contenuto del Registro Dati della CPU viene copiato nella cella di memoria

indicata dal Registro Indirizzi (RI).

PROBLEMI LEGATI ALLA VELOCITÀ DELLA RAM

Sebbene la RAM sia molto veloce rispetto ad altri dispositivi di memorizzazione, non è abbastanza

rapida da “star dietro” ai moderni processori. Questo significa che il processore potrebbe perdere

tempo aspettando che i dati vengano letti dalla RAM.

SOLUZIONE: MEMORIA CACHE

Per risolvere questo problema, si introduce una memoria velocissima tra il processore e la RAM,

detta memoria cache. La memoria cache memorizza i dati utilizzati più frequentemente,

riducendo così il tempo di attesa del processore.

Funzionamento:

a) Quando il processore carica un dato dalla memoria centrale per la prima volta, quel dato

viene copiato

b) Nelle successive letture, il dato può essere recuperato dalla cache (molto più veloce)

invece che dalla RAM (più lenta).

PRINCIPIO DI LOCALITÀ DI DATI E ISTRUZIONI

La memoria cache sfrutta il principio di località, che afferma che i dati e le istruzioni utilizzati più

di frequente si trovano vicino nella memoria l’uno rispetto all’altro. Pertanto, i dati richies