INTRODUZIONE
Fino agli anni Ottanta del XX secolo la memorizzazione delle informazioni
mediante il principio magnetico ha costituito una delle tecniche più importanti
per realizzare la memoria secondaria. Le informazioni venivano memorizzate su
una superficie ferromagnetica e potevano essere lette o modificate mediante
un'opportuna testina di scrittura e lettura.
A partire dalla fine degli
anni Ottanta, si è diffusa anche la memoria di tipo ottico, con l'introduzione
del CD-ROM. Questo tipo di memoria offre supporti con una notevole capienza,
a un prezzo estrememamente contenuto. I primi supporti di tipo ottico erano
scrivibili una sola volta; questi sono stati a poco a poco sostituiti dai
dischi ottici riscrivibili.
I NASTRI MAGNETICI
I primi supporti magnetici apparvero nel 1935, quando la Telefunken mise in
commercio il primo modello di registratore a nastro. Limitati per costo e
dimensioni a un uso professionale, solo negli anni Sessanta, con la nascita
delle musicassette, i supporti magnetici cominciarono ad avere una vera diffusione
di massa.
Il nastro magnetico delle musicassette si compone di due elementi
distinti: un supporto di plastica e uno strato di vernice magnetica che lo ricopre.
La vernice magnetica è formata da una miscela di ossidi (ossido di ferro o biossido
di cromo) che determinano le proprietà magnetiche del nastro. Essi
sono lavorati per dare alle particelle che li compongono la forma e la
dimensione desiderate. Più le particelle sono piccole, minore sarà
il rumore di fondo introdotto dal registratore.
Gli ossidi sono trattati
meccanicamente, miscelati a un legante e a dei solventi che permettono di
stendere la vernice così preparata come una pittura su un film di plastica. Un
agente plastificante assicura infine la flessibilità del nastro nel
tempo. Con un'apposita macchina, il film di poliestere, precedentemente pulito,
è ricoperto con la vernice magnetica in condizioni rigorosamente
controllate: lo spessore del rivestimento depositato è misurato
accuratamente con la precisione di un quarto di micron. Quando la vernice non
è ancora secca, il nastro passa davanti a dei magneti che provvedono a
orientare le particelle di ossido in senso longitudinale. Questo orientamento
migliora le caratteristiche elettroacustiche del nastro.
Il film subisce
poi un riscaldamento per far evaporare i solventi, che saranno recuperati e
riciclati. Passa quindi tra due cilindri levigati e riscaldati per essere
pressato; si provoca così un aumento della densità delle particelle e un
miglioramento delle caratteristiche superficiali del nastro.
Prima di
essere avvolto su grosse bobine, il film subisce un altro trattamento che fa
scomparire ogni magnetizzazione residua. All'uscita dalla macchina, il film si
presenta in grossi rotoli di parecchie migliaia di metri di lunghezza e di
parecchi decimetri di larghezza. Non resta che tagliarlo in strisce di
differente formato secondo l'uso cui sono destinati.
La memorizzazione a
nastro permette la registrazione di dati in modo sequenziale: la modifica dei
dati può, quindi, avvenire solo aggiungendo queste modifiche alla fine, senza
poter intervenire nella parte già memorizzata. Allo stesso modo, l'accesso a
un'informazione richiede lo scorrimento del nastro fino al punto in cui questa
si trova.
I DISCHI MAGNETICI
Il supporto di memorizzazione a disco ha il vantaggio di consentire l'accesso
diretto ai dati senza la necessità di scorrerli sequenzialmente.
Il disco
magnetico è costituito da uno o più piatti di materiale metallico (alluminio o
un'altra lega trasparente ai campi magnetici), plastico, o vetroso, ricoperti
su entrambe le facce da un deposito di ossidi ferromagnetici (la stessa sostanza
che ricopre il nastro magnetico delle cassette audio). Questi piatti vengono fatti
ruotare a velocità angolare costante.
L'operazione di registrazione e
rilettura dei dati viene effettuata da testine, una per ogni faccia dei piatti,
le quali registrano e rileggono lungo tracce concentriche del disco. Le tracce
magnetiche sono definite dalle testine stesse, durante una fase detta di
inizializzazione o formattazione a basso livello. Le tracce sono suddivise a
loro volta in settori di uguale dimensione contenenti un codice di identificazione.
Esistono due tipi di dischi magnetici: i dischi fissi (hard-disk),
fissati stabilmente all'apparecchiatura che effettua le registrazioni e
ne legge il contenuto, e i dischi rimovibili (floppy-disk), che possono
essere asportati e quindi sostituiti.
Il disco fisso ha normalmente
una capacità molto superiore a un disco rimovibile, permettendo di fare
le operazioni di registrazione e rilettura dei dati molto più velocemente.
Il floppy-disk è un disco magnetico di piccola capacità; è portabile e
viene usato per trasferire informazioni (file) tra computer diversi o per archiviare
informazioni di piccola capacità. Il diametro dei floppy-disk è di 3,5 pollici.
Per poter essere utilizzati, i floppy-disk devono essere formattati secondo
degli standard determinati dal sistema operativo. La formattazione consiste
nella scrittura magnetica, in punti predeterminati del supporto magnetico, di
particolari segnali separatori di traccia e di settore, che consentiranno di
ripartire logicamente la superficie magnetica disponibile. La formattazione dei
floppy distrugge eventuali informazioni precedentemente registrate; quando la si
esegue si dovrebbe prima controllare il contenuto del floppy-disk, affinché non
vengano cancellate informazioni importanti.
I DISCHI MAGNETO-OTTICI
I dischi magneto-ottici (MO) sono dischi rimovibili in cui i dati sono registrati
in forma magnetica, ma l'operazione di registrazione avviene previo riscaldamento
da parte di un fascio laser. Si tratta generalmente di unità di memorizzazione
di grande capacità, ma ad accesso piuttosto lento.
Il disco magneto-ottico
ha una geometria analoga a quella dei dischi magnetici, anche se è costituito
solo da un piatto.
I DISCHI OTTICI
I dischi ottici sono costituiti da un materiale riflettente ricoperto da una sostanza
protettiva, dove l'informazione viene registrata realizzando modificazioni della
superficie riflettente e viene letta mediante un raggio laser.
I dischi ottici
sono i supporti di memoria secondaria più diffusi.
Richiedono una registrazione
sequenziale, consentendo eventualmente un'aggiunta in coda. Al contrario, la
rilettura non comporta limitazioni di accesso. Per questo sono registrati
utilizzando un'unica traccia a spirale, come si faceva con i vecchi dischi
musicali di vinile.
Ne esistono di riscrivibili (una volta scritti possono
essere riscritti nuovamente) e di non riscrivibili (una volta immagazzinati dei
dati sul disco, non se ne possono aggiungere altri).
I dischi ottici
comprendono i CD, i CD-ROM e i DVD.
I CD
Il CD (acronimo di Compact Disc) è un supporto di memorizzazione digitale costituito
da un disco di resina termoplastica trasparente, ricoperto da un sottile foglio
di materiale metallico sul quale sono memorizzate le informazioni lette per mezzo
di un laser. Ha un diametro di 12 centimetri.
L'origine del CD risale al 1979,
quando fu inventato da Sony e Philips.
I CD-ROM
Introdotto nella seconda metà degli anni Ottanta del XX secolo, il CD-ROM (acronimo
di Compact Disc - Read Only Memory) è un dispositivo di memorizzazione basato su
un principio ottico che usa come supporto un Compact Disc (identico a quello musicale).
La superficie riflettente del disco viene scritta e letta da un sottilissimo
raggio laser. Diversamente da quanto avviene nelle memorie magnetiche appena
considerate, nel CD-ROM la registrazione avviene sempre in forma digitale.
L'unico modo per scrivere un CD-ROM è disporre di un masterizzatore.
I CD-ROM
più diffusi hanno una capienza di 74 minuti/650 Mb e di 80 minuti/700 Mb, mentre
più rari sono i formati da 90 minuti e da 100 minuti/870 Mb.
Struttura di un disco CD-ROM
I DVD
Il DVD (acronimo di Digital Versatile Disc - originariamente Digital Video Disc) è
l'erede del CD-ROM. Nato nel 1995, sta progressivamente rimpiazzando i vari
strumenti fino ad ora utilizzati per la memorizzazione di dati.
È un
dispositivo di memorizzazione ottica che utilizza supporti fisicamente simili ai
CD-ROM, ma che possono contenere una mole di dati decisamente maggiore. Può avere
uno o due strati sovrapposti di informazioni e una o due facce di lettura.
La
capienza del DVD in termini di dati dipende dal numero di strati e dal numero
di facce utili. Combinando tutte queste possibilità si ottengono quattro
configurazioni possibili: DVD a singola faccia e singolo strato, la cui capienza
è di 4,7 Gb (è il più diffuso in Italia); DVD a singola faccia e a doppio strato,
la cui capienza è di 8,5 Gb; DVD a due facce e singolo strato, la cui capienza è
di 10 Gb (il disco non riporta alcuna serigrafia, se non sulla sottile corona
centrale, poiché entrambi i lati sono occupati da dati); DVD a doppia faccia e
doppio strato, la cui capienza è di 17 Gb (permette di memorizzare circa 9 ore
di video, ma non ha ancora trovato una sostanziale diffusione).
La grande
famiglia dei DVD si divide in quattro categorie principali: DVD Video, DVD Audio,
DVD-ROM, DVD Riscrivibili.
Caratteristiche comuni a tutti i formati elencati sono
la dimensione (il diametro è sempre di 12 centimetri), la possibilità di effettuare
le operazioni di avanzamento e di "riavvolgimento" puntando direttamente al
punto desiderato (come in un qualsiasi CD Audio), la resistenza al caldo e
la non sensibilità ai campi magnetici.
I DVD VIDEO
I DVD Video, utilizzati per la distribuzione dei film, stanno sostituendo la
classica cassetta VHS.
Per leggere un DVD Video è necessario disporre di un
lettore (player) collegato, tramite una presa scart, alla televisione o al
personal computer.
Il DVD Video contiene, all'interno del film,
dei menù che offrono la possibilità di selezionare svariate funzioni quali la
lingua dell'audio e la sua qualità, la visualizzazione o meno di sottotitoli
in lingue diverse, l'accesso diretto a una certa sequenza del film o a
contenuti extra, quali potrebbero essere informazioni addizionali sugli interpreti,
riprese fuori dal set, interviste.
Il DVD Video contiene oltre due ore di video
digitale ad alta qualità.
I DVD AUDIO
I DVD Audio, immessi sul mercato nel 1999, sono destinati a sostituire il CD audio
grazie a una maggiore fedeltà.
Furono lanciati dalle case discografiche,
che erano alla ricerca di uno strumento per evitare la duplicazione non autorizzata
dei supporti distribuiti. Le capacità audio di un DVD Video garantiscono, infatti,
un ascolto qualitativamente superiore a quello ottenibile con un normale CD. Il
sistema di protezione inserito nei DVD Audio, chiamato "digital watermark",
consiste nell'inserimento di un disturbo non percepibile dall'orecchio umano,
ma che consente al player di capire se il disco è copiato.
I DVD-ROM
I DVD-ROM (ROM è acronimo di Read Only Memory) sono il formato DVD concepito
per i computer. Il principale vantaggio dei DVD-ROM è la notevole capienza, che
permette loro di essere un ottimo supporto per la distribuzione di software:
già nella sua versione più semplice un disco di questo tipo può contenere fino
a 4,7 Gb (4.700 Mb) di informazioni contro i 650 Mb di un CD-ROM.
I DVD RISCRIVIBILI
I DVD Riscrivibili permettono di archiviare su supporto ottico, per mezzo di
appositi masterizzatori, enormi quantità di dati. Esistono quattro versioni
registrabili del DVD: il DVD-R, che può essere scritto una sola volta
sequenzialmente, come i CD-ROM; il DVD-Ram, il DVD-Rw e il DVD+Rw, che possono
essere riscritti migliaia di volte.