Medios de almacenamiento y vídeo

Transcripción

1 Medios de almacenamiento y vídeo Daniel Rojas UTN

2 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.

3 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.

4 Tarjetas perforadas

5 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.

6 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.

7 Cassette

8 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.

9 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.

10 Diskettes

11 Discos duros El primer disco duro fue ofrecido por IBM en Se ofrecía como una solución para almacenar grandes colecciones de datos (5 Megabytes).

12 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.

13 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.

14 Discos duros

15 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.

16 Discos duros Los platos están separados por una distancia muy pequeña. Cada plato se conecta al eje. El eje se conecta a un motor.

17 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.

18 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.

19 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.

20 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.

21 Discos duros

22 Discos Ópticos Discos Compactos CDs Discos Digitales Versátiles DVDs Memorias Flash

23 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.

24 CDs

25 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.

26 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.

27 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.

28 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.

29 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.

30 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

31 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)

32 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

33 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

34 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

35 Tarjetas de Vídeo

36 Cómo funciona el sistema gráfico de un juego?

37 Componentes Principales Puntos y vectores Transformadas lineales Espacios y agrupamiento Líneas y Círculos Triángulos y Cuadrados Colores Iluminación Dinámica

38 Puntos y Vectores

39 Puntos y Vectores

40 Puntos y Vectores

41 Transformadas lineales

42 Transformadas lineales

43 Transformadas lineales

44 Espacios y Agrupamientos

45 Líneas y Círculos

46 Triángulos y Cuadrados

47 Triángulos y Cuadrados

48 Colores

49 Iluminación Dinámica