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Suportes da informação

 

Aqui apresento alguns dos suportes de informação usados do longo do tempo desde os cartões perfurador até aos bem actuais discos rígidos.

Favos de Abelha

IBM 3850 - vista parcial da unidade de células

No desenvolvimento dos computadores utilizaram-se vários suportes da Informação que foram sendo substituídos pela fita magnética ou pelo disco magnético.
Aqueles suportes foram concebidos para alguns modelos de computador e, na época, a sua utilização foi bem sucedida:

  • o filme magnético
  • o cartão magnético
  • uma tira de fita magnética colada numa ficha de cartolina

Deve notar-se que este último tipo de solução "renasceu" nos populares cartões Multibanco e cartões de Crédito, "impregnando" uma tira de fita magnética no cartão de plástico.

Control Data - vista parcial da unidade de células

Cartão de crédito para fotocópias - Verso
A necessidade de armazenar grandes quantitativos de Informação conduziu a ibm e a Control Data a construírem, nos finais dos anos 1970's, dispositivos magnéticos especiais denominados memórias de células ou "favos de abelha".
Estes dispositivos eram construídos tendo por base uma matriz de alvéolos. Em cada alvéolo era armazenado um cartucho contendo um filme magnético que dispunha, aproximadamente, de uma capacidade de 100 MB - 100.000.000 caracter -.
Cada alvéolo era referenciado por um par de coordenadas (x,y). O conteúdo de cada cartucho era indexado por aquele par de coordenadas.
Quando era lançada uma pesquisa, um dispositivo mecânico percorria a linha de alvéolos até localizar a coluna respectiva. Em seguida retirava o cartucho e transportava-o até uma estação de leitura onde era introduzido.
Terminada a operação de leitura, o mesmo dispositivo mecânico realizava a operaçao em sentido inverso e guardava o cartucho no respectivo alvéolo.
O advento de suportes não magnéticos rapidamente suplantou a utilização das memórias de células ou "favos de abelha".

Cartão de crédito para fotocópias - Frente

 

Fita perfurada

A fita de papel perfurada era utilizada - 1910 ... 1915 - em aparelhos telegráficos e em teletipos como suporte para recepção e envio da informação.
Inicialmente - 1948 ... 1949 - os teletipos foram acoplados aos computadores servindo como unidades de entrada de dados e saída de resultados. Em alguns casos eram utilizados como impressora do sistema.
Os dados e programas eram perfurados na fita de papel, que se desenrolava de uma bobina, utilizando um teletipo. Ao contrário dos cartões perfurados este suporte era contínuo e a sua capacidade era apenas limitada pelo comprimento da fita.
No entanto era um suporte frágil e pouco manuseável.
As operações de inserção e anulação de dados dependiam da habilidade do operador do teletipo. Não era praticamente possível realizar operações de ordenação de registos e de verificação de dados.
Reconstituir uma fita rasgada por acidente era quase impossível, mas para colar dois pedaços de fita podia usar-se um disposito manual, semelhante aos utilizados na montagem dos filmes cinematográficos, e um pedaço de fita auto-colante especial perfurada com o máximo de furos utilizado.

Fita Perfurada

Teletipo com leitor e perfurador de fita.
Fita autocolante

As primeiras fitas perfuradas utilizadas nos computadores derivavam directamente das usadas no telégrafo suportando o código Baudot de 5 canais. Este código apenas permitia a codificação de 32 estados, o que era suficiente para codificar as letras do alfabeto anglo saxónico. A codificação dos algarismos era conseguida pela interposição de um caracter especial - shift (passagem a maiúsculas) - que indicava o início de uma zona numérica. A passagem a minusculas indicava o fim da zona numérica.
Rapidamente se passaram a utilizar fitas de papel com uma polegada de largura onde era possível usar o código ASCII de 7 bit e, mais tarde, o código ASCII de 8 bit com um canal de arrasto entre as perfurações.
A fita perfurada foi utilizada em computadores como suporte de informação até ao final dos anos 1970's, tendo os originais teletipos sido substituídos por leitores e perfuradores de fita que permitiam atingir velocidades muito elevadas. Enquanto um teletipo atingia velocidades de leitura da ordem dos 15 c/s (caracter por segundo), existiram nos anos 1970's leitores de fita perfurada que atingiam velocidade de leitura da ordem dos 2.000 c/s (caracter por segundo).

Fita de papel de código Ascii de 7 bits
Fita de papel de código Ascii de 8 bits

 

Cartão perfurado

Utilizando o princípio descoberto por Jacquard para comando automático de teares, Hermann Hollerith - funcionário do United States Census Bureau - inventou, em 1880, uma máquina para realizar as operações de recenseamento da população. A máquina "lia" cartões "de papel" perfurados em código BCD (Binary Coded Decimal) e efectuava contagens da informação referente à perfuração respectiva. O sistema foi patenteado em 1884.

Cada cartão era dividido em zonas respeitantes ao sexo, idade, morada, data de nascimento, raça e nacionalidade.

Cartão de papel para recolha de dados no Censo de 1890 - USA

As suas dimensões eram 3" 1/4 X 7" 3/8 com 0,007 polegadas de espessura - 83 mm X 187 mm e 0,2 mm de espessura -.
Aquele facto associado à liderança da ibm no mercado de computadores conduziu à utilização, quase exclusiva, do cartão perfurado de 80 colunas como suporte de informação. Esta "quase exclusividade" só terminou quando na década de 1970/1980 o preço do papel subiu em flecha.
Ainda na época do "papel barato" a ibm introduziu no mercado cartões não perfurados "mark sensing" e no final daquela época um cartão perfurado de 96 colunas.
Nos anos 1950's, a UNIVAC lançou a idéia de registar num cartão, com as dimensões de um cartão Hollerith,com 90 colunas de dados utilizando o código BCD de 6 bit.

Memória de tambor

Tambor Magnético

As memórias dos primeiros computadores - 1939 ... 1948 - eram construídas com o recurso a válvulas electrónicas, lâmpadas de mercúrio e tubos de raios catódicos. Aqueles dispositivos só mantinham o seu estado quando excitados pela corrente eléctrica. Assim, essas memórias eram voláteis, isto é, quando não eram excitadas pela corrente eléctrica perdiam o seu conteúdo. Nos primeiros computadores, nomeadamente no Manchester MARK I, eram usados dispositivos electromagnéticos para efectuar o backup do conteúdo da memória.
A gravação de som e voz em suporte electromagnético em fio de aço, em fita e em disco metálicos era conhecida desde 1898.
O tambor magnético é constituído por um cilindro de revolução metálico que roda em torno de um eixo vertical. O movimento é assegurado por um motor eléctrico visível no topo da fotografia.

Esquema do Tambor Magnético

Um conjunto de cabeças fixas assegura a gravação e a leitura da informação no formato word, isto é, no formato utilizado na memória do computador.

A endereçagem é realizada por duas coordenadas:

  • Posição vertical da pista;
  • Posição angular.

A posição angular da word em cada pista é determinada por uma medida do intervalo de tempo comandada por uma pista de sincronização - deve notar-se a semelhança com o processo de endereçagem usado actualmente nos CD-ROM.

Memória de Ferrites
Os tambores magnéticos foram utilizados em todos os computadores construídos até meados dos anos 1960's, nomeadamente no ibm 650.
No início dos anos 1960's passaram a utilizar-se, na construção dos computadores, memórias não voláteis . Estas memórias eram construídas com ferrites.
No início dos anos 1970's a concepção de computadores integra a tecnologia de circuito monolítico na construção das memórias. A utilização desta tecnologia provoca o "regresso" às memórias voláteis, passando o disco magnético a desempenhar a função de backup do conteúdo da memória.

Disquetes 

Diskette 8" - 80K a 568KB

A diskette visível na fotografia foi apresentada pela ibm no ano de 1971 em conjunto com o computador ibm 370. Era utilizada para carregar na memória - load - o Sistema Operativo.
Tinha uma diâmetro de 8" (20,3 cm), comportava-se como um disco de um só prato e tinha uma capacidade total equivalente a uma caixa de cartões perfurados - cerca de 80KB (80.000 caracter) -.
Os aperfeiçoamentos desenvolvidos para o disco magnético provocaram um fenómeno de miniaturização idêntico ao observado no disco.

Evolução das Disquetes

 

Discos ópticos

Embora o disco óptico mais popular seja o que tem um diâmetro de 5"1/4 com uma capacidade de armazenagem de cerca de 800 MB - 800.000.000 caracter -, existem discos com diâmetro menor e maior com capacidades respectivamente menores e maiores.

Vários discos, com a mesma dimensão, podem ser armazenados num dispositivo denominado "juke box" constituindo uma memória de massa de grande capacidade.

O disco óptico é vulgarmente denominado CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory).

Também lhe é atribuída a característica de suporte WORM (Write Once Read Many).

De facto o registo da informação, codificada em binário, é efectuado com o recurso a um grupo óptico lazer que abre rasgos na superfície do disco.

Disco Óptico
Esquema de um Disco Óptico
Não é possível anular um rasgo aberto e voltar e abrir outro no mesmo local.

Recentemente surgiram no mercado CD-ROM ditos regraváveis ou CD-RW. Esta operação de "regravação" é conseguida não utilizando, à partida, a capacidade de armazenagem total do disco. Existe assim uma zona do disco disponível para "nova gravação".

Esta técnica é semelhante à utilizada nos primeiros discos magnéticos que compreendiam sempre uma zona livre, as denominadas, à época, "pistas de overflow".

 

 

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História Informatica

As linhas gerais da historia da codificaçao da informação

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