Invatare Atomica

Stocarea datelor: HDD, SSD, medii optice, carduri, memorie flash

Progres lectie:
0%
🎯

Obiectivul lectiei

Vei invata unde ajung, de fapt, lucrarile tale dupa ce apesi Salvare: pe hard disk (HDD), pe SSD, pe un disc optic, pe un card de memorie sau pe un stick. Vei sti sa compari aceste medii dupa capacitate, viteza, pret si rezistenta, sa recunosti parametrii care le fac rapide sau lente si sa alegi mediul potrivit pentru o filmare de spectacol, o inregistrare sau un portofoliu de lucrari.

Dupa aceasta lectie vei putea:

  • Sa explici de ce datele supravietuiesc opririi calculatorului numai daca ajung pe un mediu de stocare permanenta
  • Sa descrii in cuvinte proprii cum functioneaza HDD-ul, SSD-ul, discul optic, cardul de memorie si memoria flash
  • Sa compari doua medii de stocare dupa capacitate, viteza, pret si rezistenta, si sa argumentezi alegerea
  • Sa numesti parametrii care influenteaza performanta unei unitati de stocare si sa spui pe care ii simti la fisiere mari, respectiv la multe fisiere mici
  • Sa verifici pe calculator ce fel de unitate ai (SSD sau HDD) si cat spatiu liber a ramas, atat in Windows cat si in Ubuntu
  • Sa alegi mediul de stocare potrivit pentru o situatie concreta din scoala de arte si sa justifici alegerea cu un parametru masurabil

Incearca singur!

Provocare:

Alege cea mai buna lucrare pe care ai facut-o pana acum: un desen scanat, o inregistrare de la recital, filmarea unui moment coregrafic, afisul unui spectacol. Scrie mai jos toate locurile in care exista chiar acum o copie a ei: telefon, calculatorul de acasa, cardul din aparat, stick, cont online. Numara-le. Daca ai gasit un singur loc, raspunde si la intrebarea a doua: ce se intampla cu lucrarea daca maine acel singur loc se strica sau se pierde?

💡 Ai nevoie de un indiciu?

Nu te grabi sa scrii doua locuri daca de fapt e vorba de acelasi obiect. Fisierul de pe telefon si fotografia aceluiasi fisier facuta ca sa o trimiti pe WhatsApp nu sunt doua copii independente: daca telefonul se pierde, dispar amandoua.

Locuri cu adevarat diferite inseamna suporturi fizice diferite: cardul din aparat este un obiect, SSD-ul din laptop este alt obiect, discul extern din dulapul de la scoala este al treilea.

Toata lectia de azi este raspunsul la a doua intrebare: fiecare tip de suport are alt fel de a se strica, si de aceea nu le folosim pe toate la fel.

1

1. De ce avem nevoie de stocare permanenta

Intai exemplul:

Repeti la pian si inregistrezi in laptop. Dupa 40 de minute ai o varianta buna. Nu apesi Salvare, iti trebuie o pauza, si intre timp se ia curentul. Cand pornesti din nou laptopul, programul de inregistrare se deschide gol: cele 40 de minute nu mai exista nicaieri.

Alta zi, aceeasi repetitie, dar de data asta apesi Salvare si scrii recital_pian_v1.wav. Se ia curentul din nou. Repornesti si fisierul este acolo, intreg.

Diferenta dintre cele doua zile este unde traiau datele in momentul penei de curent.
Memoria de lucru (RAM) este volatila: isi pastreaza continutul doar cat timp primeste curent. Acolo stau datele cu care lucrezi acum.
Mediile de stocare (HDD, SSD, disc optic, card, stick) sunt nevolatile: pastreaza informatia si dupa ce alimentarea dispare. Acolo ajung datele cand salvezi.
Analogie din atelier:

RAM-ul este masa de lucru: acolo ai deschise culorile, schitele si pensulele, dar la sfarsitul orei masa se strange complet. Stocarea permanenta este mapa in care pui lucrarea terminata: ramane acolo si maine, si peste un an. A salva inseamna a muta lucrarea de pe masa in mapa.

Toate mediile din aceasta lectie fac acelasi lucru — pastreaza date fara curent — dar prin tehnologii complet diferite: magnetic (HDD), electronic, in memorie flash (SSD, card, stick) si optic (CD, DVD, Blu-ray). Din aceste trei tehnologii vin toate diferentele de viteza, pret si fragilitate pe care le vei vedea mai jos.

Greseala frecventa: "am lucrarea in program, deci e salvata". Nu. Cat timp titlul ferestrei arata modificari nesalvate, lucrarea exista doar in RAM. Salvarea automata a unor aplicatii ajuta, dar nu e o garantie si nu inlocuieste apasarea pe Salvare.

2

2. HDD — discul magnetic care se invarte

Intai exemplul:

Discul extern de 2 TB din dulapul cabinetului de arte, pe care sunt filmarile spectacolelor din ultimii sase ani. Il pornesti si auzi un zumzet usor si mici pocnituri: sunt piese care se misca inauntru. Copiezi de pe el un fisier video mare si merge binisor; deschizi in schimb un folder cu 3000 de fotografii si listarea se face incet, poza cu poza.

HDD (Hard Disk Drive) este un mediu de stocare magnetic. Inauntru se afla unul sau mai multe platane acoperite cu un strat magnetic, care se rotesc continuu. Un brat mobil poarta capetele de citire/scriere, care magnetizeaza sau citesc zone microscopice de pe suprafata. Un bit este, in esenta, o zona magnetizata intr-un sens sau in celalalt.
Parametrii care ii dau performanta

Capacitatea — cat incape, in GB sau TB. HDD-urile uzuale de astazi merg de la 1 TB in sus si sunt cele mai ieftine pe terabyte dintre toate mediile din lectie.

Viteza de rotatie — 5400 rpm (mai lent, mai silentios, mai putin consum) sau 7200 rpm (mai rapid, folosit in desktop). Cu cat platanul se roteste mai repede, cu atat asteptarea pana ajunge sectorul dorit sub cap este mai scurta.

Timpul de acces — cateva milisecunde, pentru ca include si rotatia, si deplasarea bratului. Este parametrul care se simte cel mai tare la multe fisiere mici.

Viteza de transfer secvential — de ordinul a 100-200 MB/s la modelele moderne de 3,5 inchi, cand se citeste un fisier mare, scris compact.

Memoria cache a unitatii (cativa zeci de MB) — o zona rapida in care unitatea tine temporar datele cerute des.

Interfata — de obicei SATA in interiorul calculatorului, sau USB la un disc extern.

Avantaje HDDDezavantaje HDD
Cel mai mic pret pe terabyteCel mai lent dintre mediile interne
Capacitati mari, potrivite pentru arhive de videoPiese in miscare: o cadere il poate distruge, mai ales in functionare
Se rescrie de foarte multe ori, fara limita practica de uzura a celulelorFace zgomot, se incalzeste, consuma mai mult curent
Cand se strica, deseori da semne (zgomote, erori) inainte de a cedaTimp de acces mare: se simte la mii de fisiere mici
Unde il folosesti ca elev la arte

Ca arhiva: filmarile spectacolelor din anii trecuti, scanurile de mare rezolutie, sesiunile audio incheiate. Adica exact datele mari, la care nu ai nevoie sa ajungi in fiecare zi, dar pe care nu ai voie sa le pierzi.

3

3. SSD — memorie flash, fara nicio piesa in miscare

Intai exemplul:

Doua laptopuri identice ca procesor si RAM, unul cu HDD si unul cu SSD. Pe primul, Windows porneste in aproape un minut si programul de editare foto se deschide cat numeri pana la douazeci. Pe al doilea, aceleasi doua lucruri se intampla in cateva secunde. Nu procesorul face diferenta, ci mediul de pe care se citesc miile de fisiere mici ale sistemului si ale programului.

SSD (Solid State Drive) stocheaza datele in memorie flash — circuite integrate in care fiecare celula pastreaza o sarcina electrica si dupa oprirea curentului. "Solid state" inseamna exact asta: totul este electronic, nu se misca nimic. Nu exista platane, nu exista brat, deci nu exista timp de rotatie si nici de pozitionare.
Parametrii care ii dau performanta

Interfata — parametrul care conteaza cel mai mult si de care elevii uita cel mai des. Un SSD pe interfata SATA este limitat la aproximativ 550 MB/s, pentru ca atat permite magistrala. Un SSD NVMe, conectat pe liniile PCI Express, ajunge la mii de MB/s. Acelasi tip de memorie flash, viteze de cateva ori diferite, doar din cauza drumului pe care circula datele.

Timpul de acces — sub o milisecunda, adica de zeci de ori mai mic decat la HDD. De aici vine senzatia de calculator "instant".

Vitezele de citire si de scriere — se dau separat, iar scrierea este de regula mai lenta decat citirea.

IOPS (operatii de intrare/iesire pe secunda) — cate cereri mici poate rezolva intr-o secunda. Acesta este numarul care explica de ce sistemul de operare zboara pe SSD.

Durabilitatea — celulele flash suporta un numar limitat de cicluri de scriere. Producatorii publica valoarea TBW (terabytes written): cati terabytes poti scrie in total pe unitate in perioada de garantie. Pentru un elev care scrie cateva zeci de GB pe luna, limita este departe.

Avantaje SSDDezavantaje SSD
De departe cel mai rapid, la citire si la scriereMai scump pe terabyte decat un HDD
Rezistent la socuri si vibratii: nu are piese mobileCelulele au un numar limitat de cicluri de scriere
Silentios, consum mic, deci si autonomie mai buna pe laptopCand cedeaza, o face de multe ori brusc, fara semne dinainte
Timp de acces foarte mic, ideal pentru mii de fisiere miciNu e cea mai potrivita alegere pentru arhivare pe raft, ani intregi, nealimentat
Unde il folosesti ca elev la arte

Pentru sistemul de operare, programe si proiectele in lucru: sesiunea de montaj video la care lucrezi saptamana asta, fisierul cu straturi al afisului, proiectul audio deschis zilnic. Regula pe care o vei intalni tot timpul in laboratoare: SSD pentru sistem si pentru lucru, HDD pentru arhiva.

4

4. Medii optice — CD, DVD, Blu-ray

Intai exemplul:

In fonoteca scolii sunt rafturi de CD-uri cu inregistrari de la serbari si concursuri din anii 2000. Discurile se citesc si azi, desi nimeni nu le-a alimentat cu curent niciodata. In schimb, ca sa le asculti, ai avut nevoie de un laptop mai vechi: pe cel nou nu mai exista unitate optica.

Pe un mediu optic informatia nu e nici magnetica, nici electrica: e o succesiune de adancituri si zone plane, dispuse pe o singura spirala care porneste din centrul discului. Un fascicul laser se reflecta diferit pe ele, iar diferenta de reflexie se traduce in biti. La discurile inscriptibile, laserul modifica un strat special de colorant sau de material, in loc sa apese fizic discul.
TipCapacitate pe un stratCuloarea laserului
CDaproximativ 700 MBinfrarosu (780 nm)
DVD4,7 GB (8,5 GB pe doua straturi)rosu (650 nm)
Blu-ray25 GB (50 GB pe doua straturi)albastru-violet (405 nm)
Legatura dintre cele doua coloane nu e intamplatoare: cu cat lungimea de unda a laserului e mai mica, cu atat punctul luminos e mai fin, adancitura poate fi mai mica si pe acelasi disc de 12 cm incap mai multe date. De aceea Blu-ray-ul, cu laser albastru, tine de peste 30 de ori mai mult decat un CD.
Cele trei litere de la sfarsit

-ROM (de exemplu CD-ROM) — scris din fabrica, doar de citit. Asa vin discurile cumparate.

-R (CD-R, DVD-R) — il inscriptionezi tu, o singura data. Dupa finalizare, continutul nu mai poate fi schimbat.

-RW (CD-RW, DVD-RW) — reinscriptibil: continutul poate fi sters si scris din nou, de un numar limitat de ori.

Avantaje medii opticeDezavantaje medii optice
Pret foarte mic pe discCapacitate mica fata de orice alt mediu actual
Un disc -R nu mai poate fi modificat sau sters din gresealaViteze mici de citire si mai ales de scriere
Nu au nevoie de curent ca sa pastreze dateleSe zgarie, se indoaie, iar stratul se poate degrada in timp
Obiect fizic, usor de predat, semnat si etichetatMajoritatea laptopurilor noi nu mai au unitate optica
Unde il folosesti ca elev la arte

Cand trebuie sa predai ceva fizic si neschimbabil: dosarul unui concurs care cere materialul pe disc, o inregistrare care insoteste o cerere oficiala, o copie pusa in arhiva scolii. Nu il folosi pentru fisierele la care lucrezi zilnic.

5

5. Carduri de memorie si memorie flash portabila

Intai exemplul:

Filmezi spectacolul de sfarsit de an. Dupa sapte minute, camera se opreste singura si afiseaza o eroare. Cardul avea capacitate berechet, dar era unul vechi, lent: nu reusea sa scrie continuu fluxul de date pe care il producea camera. Cu un card marcat pentru viteza sustinuta, aceeasi camera filmeaza pana se umple.

Cardurile de memorie si stick-urile USB folosesc aceeasi memorie flash ca un SSD. Diferenta e ambalajul si drumul pe care circula datele: cardul intra intr-un cititor, stickul intr-un port USB, iar SSD-ul sta pe o interfata rapida in interiorul calculatorului. De aceea sunt inrudite ca tehnologie, dar foarte diferite ca viteza.
Cardurile SD: familii si viteze

Familii dupa capacitate: SD (pana la 2 GB), SDHC (de la 4 la 32 GB), SDXC (peste 32 GB, pana la 2 TB). Un aparat vechi poate sa nu recunoasca un card dintr-o familie mai noua.

Formate fizice: SD (cel mare, cat o cutie de chibrituri turtita) si microSD (cat o unghie), care intra intr-un card SD printr-un adaptor.

Marcaje de viteza — toate exprima viteza minima de scriere, cea care conteaza la filmare: Class 10 = cel putin 10 MB/s; U1 = cel putin 10 MB/s, U3 = cel putin 30 MB/s; V10 / V30 / V60 / V90 = cel putin 10 / 30 / 60 / 90 MB/s sustinut.

Comutatorul de blocare de pe latura cardului SD mare: impins in jos, cardul devine doar-citire si aparatele refuza sa scrie pe el. Util cand duci cardul cu filmarea la montaj.

Memoria flash portabila: stickul USB

Este cel mai comod mediu de transport: se conecteaza in orice port, e recunoscut fara instalare si merge pe orice sistem de operare. In schimb vitezele reale variaza enorm de la un model la altul, si aproape intotdeauna scrierea e mult mai lenta decat citirea.

Scoaterea in siguranta conteaza: sistemul de operare poate avea inca date nescrise, tinute temporar in memorie. In Windows: pictograma Eliminarea in siguranta a hardware-ului din bara de sistem, apoi numele dispozitivului. In Ubuntu: butonul de scoatere de langa numele unitatii, in fereastra de fisiere. Abia cand apare confirmarea, scoti stickul din port.

Avantaje carduri si stick-uriDezavantaje carduri si stick-uri
Foarte portabile, usoare, fara alimentare proprieSe pierd si se rup foarte usor, tocmai fiindca sunt mici
Recunoscute imediat, fara programe suplimentareViteze mult mai mici decat un SSD intern
Singura solutie pentru aparate foto, camere si reportofoaneContactele si carcasa se uzeaza la introduceri repetate
Pret mic la capacitati moderateExista pe piata carduri contrafacute, cu capacitate reala mai mica

Greseala frecventa: a folosi cardul din aparat pe post de arhiva. Cardul este locul unde se nasc datele, nu locul unde stau. Regula de atelier: dupa fiecare filmare sau sesiune foto, materialul se copiaza pe calculator si abia apoi se formateaza cardul.

6

6. Parametrii performantei si cum ii verifici pe calculator

Intai exemplul:

Doua operatii, pe acelasi calculator. Copiezi un singur fisier video de 8 GB: dureaza cateva zeci de secunde si bara de progres urca uniform. Copiezi apoi un folder cu 3000 de fotografii, tot 8 GB in total: dureaza de cateva ori mai mult si bara sare in salturi. Aceeasi cantitate de date, alt timp — pentru ca cei doi parametri care conteaza nu sunt aceiasi.

Parametrii care influenteaza performanta unei unitati de stocare:
ParametruCe masoaraCand il simti
Capacitate (GB, TB)Cat incape in totalCand nu mai poti salva nimic
Transfer secvential (MB/s)Cat de repede curg datele scrise compactUn fisier mare: video, WAV, scan de mare rezolutie
Timp de acces (ms, microsecunde)Cat asteapta unitatea pana gaseste ce i-ai cerutMii de fisiere mici, pornirea sistemului
IOPSCate cereri mici rezolva intr-o secundaCand ruleaza mai multe programe deodata
Interfata (SATA, NVMe, USB 2.0/3.x)Latimea drumului pe care circula dateleUn SSD rapid legat prost ramane lent
Memorie cacheZona rapida de tampon a unitatiiLa scrieri repetate pe aceleasi zone
Durabilitate (TBW, rezistenta la socuri)Cat rezista in timp si la lovituriPeste ani, sau cand scapi discul pe jos
Regula pe care merita sa o retii: viteza reala a unei copieri este data de veriga cea mai lenta din lant. Un SSD NVMe pus intr-o carcasa externa ieftina, legata pe un port USB 2.0, se comporta ca un stick vechi. Interfata este parametrul pe care il uita toata lumea.
Si un principiu de arhivare, valabil pentru orice mediu: o singura copie nu este o arhiva. Orice mediu se poate strica, iar cele mai multe o fac fara sa anunte. Lucrarile la care tii au nevoie de cel putin doua copii, pe suporturi fizice diferite.
In Windows: ce unitati am si ce fel sunt

Spatiul liber: deschide Explorer de fisiere (Windows + E), apoi Acest PC. Sub fiecare unitate scrie cat spatiu liber a ramas din total. Clic dreapta pe unitate, apoi Proprietati, iti arata acelasi lucru mai detaliat.

SSD sau HDD: scrie in Start Defragmentare si optimizare unitati si deschide unealta (fereastra se numeste Optimizare unitati). In coloana Tip media vei citi "Unitate cu stare solida" pentru SSD sau "Unitate hard disk" pentru HDD.

Cat de ocupat e discul acum: Ctrl + Shift + Esc deschide Managerul de activitati; fila Performanta, sectiunea Disc, arata in timp real vitezele de citire si de scriere.

In Ubuntu: acelasi lucru, alte unelte

Spatiul liber: deschide aplicatia Discuri (Disks) din lista de aplicatii si selecteaza unitatea; sau, in Terminal, comanda df -h listeaza partitiile cu spatiul folosit si cel liber.

SSD sau HDD: aplicatia Discuri arata modelul si dimensiunea fiecarei unitati. In Terminal, comanda lsblk -d -o NAME,ROTA,SIZE,MODEL afiseaza o coloana ROTA: valoarea 1 inseamna unitate rotativa (HDD), valoarea 0 inseamna nerotativa (SSD). Atentie: pentru discurile legate prin USB, aceasta valoare poate fi raportata gresit, asa ca verifica si modelul.

Diferenta principala fata de Windows: in Ubuntu aceleasi informatii se pot obtine si grafic, si din linia de comanda, in timp ce in Windows drumul obisnuit este cel grafic.

7

7. Recapitulare — tot ce ai invatat astazi

Inainte de exercitii, reciteste tabelul de mai jos: el rezuma toata lectia intr-un singur loc.
MediuTehnologiePunctul fortePunctul slabIl folosesti pentru
HDDmagnetica, platane rotativecel mai ieftin pe terabytelent, fragil la socuriarhiva de spectacole si scanuri
SSDflash, fara piese mobilecel mai rapidmai scump, cicluri de scriere limitatesistem, programe, proiecte in lucru
Disc opticoptica, laserdisc -R imposibil de modificatcapacitate mica, se zgariecopie fizica predata unui juriu
Card de memorieflashintra in aparate foto si camerese pierde usor, viteza variabilacaptura la fata locului
Stick USBflashmerge in orice port, oriundenesigur ca depozit unictransportul unui fisier
Cele patru idei de retinut

1. RAM-ul este volatil, mediile de stocare nu sunt: pana nu salvezi, lucrarea nu exista in afara curentului electric.

2. Diferenta de viteza dintre HDD si SSD vine din mecanica: unul cauta datele miscand piese, celalalt le gaseste electronic.

3. Parametrii nu conteaza toti la fel: la fisiere mari conteaza transferul secvential, la fisiere multe si mici conteaza timpul de acces si IOPS, iar interfata poate anula orice avantaj.

4. O singura copie nu e o arhiva. Doua copii, pe suporturi fizice diferite, sunt minimul pentru o lucrare la care tii.

Exercitii practice

Exercitiul 1 (Nivel minim) — Fiecare mediu la locul lui

Ai de completat un tabel cu trei coloane: mediu, tehnologia pe care se bazeaza (magnetica, flash sau optica) si un avantaj principal. Completeaza-l pentru: HDD extern de 2 TB, SSD NVMe intern, DVD-R, card microSD V30, stick USB 3.0. Apoi raspunde in doua randuri: care dintre cele cinci nu l-ai alege niciodata ca unic loc in care tii lucrarile tale, si de ce?

Vezi rezolvarea

Tabelul completat, dupa atomii 2-5:

  1. HDD extern 2 TB — tehnologie magnetica (platane rotative) — avantaj: cel mai mic pret pe terabyte, deci capacitate mare pentru arhiva de filmari.
  2. SSD NVMe intern — tehnologie flash — avantaj: cel mai rapid, cu timp de acces sub o milisecunda; ideal pentru sistem si pentru proiectele in lucru.
  3. DVD-R — tehnologie optica (laser rosu, 4,7 GB pe un strat) — avantaj: dupa finalizare nu mai poate fi modificat sau sters, deci e potrivit pentru o copie predata oficial.
  4. Card microSD V30 — tehnologie flash — avantaj: intra direct in aparatul foto sau in camera si garanteaza minimum 30 MB/s scriere sustinuta, cat sa nu se intrerupa filmarea.
  5. Stick USB 3.0 — tehnologie flash — avantaj: se conecteaza la orice calculator, fara instalari, deci e cel mai comod pentru transport.

Raspunsul la a doua intrebare: cardul microSD si stickul USB. Ambele sunt mici, se pierd si se rup foarte usor, iar cardul are in plus rolul de loc unde datele doar se nasc, nu unde stau. Pe langa asta, principiul din atomul 6 spune ca oricare dintre cele cinci este o alegere proasta daca este unicul loc: o singura copie nu este o arhiva.

Exercitiul 2 (Nivel standard) — Cat spatiu iti trebuie la spectacolul de sfarsit de an

Filmezi spectacolul clasei: 90 de minute de video la un debit de aproximativ 15 Mbit/s, plus 40 de fotografii de cate aproximativ 25 MB fiecare. Calculeaza cati GB ocupa totalul (foloseste 1 GB = 1000 MB si 1 byte = 8 biti). Apoi raspunde motivat: (a) ce capacitate minima trebuie sa aiba cardul din camera, (b) marcajul V30 este obligatoriu pentru acest debit, (c) unde muti materialul dupa spectacol si de ce acolo.

Vezi rezolvarea

Calculul:

  1. 90 de minute = 5400 de secunde. La 15 Mbit/s rezulta 15 × 5400 = 81 000 Mbit.
  2. Impartim la 8 ca sa trecem din biti in bytes: 81 000 : 8 = 10 125 MB, adica aproximativ 10,1 GB de video.
  3. Fotografiile: 40 × 25 MB = 1000 MB = 1 GB.
  4. Total: aproximativ 11,1 GB.

(a) Capacitatea cardului: un card de 16 GB ar acoperi la limita, dar fara nicio marja pentru o repetitie in plus sau o reluare; alegerea rezonabila este 32 GB (familia SDHC) sau mai mult. Regula practica: cel putin dublul a ceea ce ai calculat.

(b) V30 nu este obligatoriu la acest debit. 15 Mbit/s inseamna 15 : 8 = aproximativ 1,9 MB/s, iar V30 garanteaza 30 MB/s, mult peste nevoie. Un card Class 10 / U1 / V10 (minimum 10 MB/s) face fata cu marja mare. V30 devine necesar la filmarile cu debit mare, de exemplu 4K. Marcajul de viteza se alege dupa debitul camerei, nu dupa reflex.

(c) Unde muti materialul: imediat dupa spectacol, pe SSD-ul calculatorului de montaj, pentru ca acolo urmeaza sa lucrezi si viteza mare de citire conteaza. Cand montajul e gata, arhiva finala merge pe HDD-ul extern, care e cel mai ieftin pe terabyte pentru cei ~11 GB plus proiectul. Si, conform principiului din atomul 6, pastrezi doua copii pe suporturi fizice diferite. Cardul se formateaza abia dupa ce ai verificat ca fisierele copiate se deschid.

Exercitiul 3 (Nivel performanta) — Planul de stocare al laboratorului de arte

Laboratorul primeste o statie noua pentru montaj video si foto. Tu decizi planul de stocare si il justifici. Raspunde la toate cele cinci puncte: (a) pe ce mediu pui sistemul de operare si programele, (b) pe ce mediu tii proiectele aflate in lucru, (c) unde arhivezi spectacolele din anii trecuti, (d) pe ce duci materialul de la camera la calculator, (e) ce copie fizica dai juriului unui concurs, daca ti se cere un material care nu mai poate fi modificat. Pentru fiecare punct numeste parametrul din lectie care motiveaza alegerea. La final, spune ce doua verificari faci pe calculatorul din laborator ca sa afli ce ai deja — o data in Windows, o data in Ubuntu.

Vezi rezolvarea

Planul, punct cu punct, cu parametrul care il justifica:

  1. (a) Sistem de operare si programe: SSD, de preferat NVMe. Parametrii: timpul de acces (sub o milisecunda) si IOPS. Pornirea sistemului si deschiderea programelor inseamna mii de fisiere mici, exact cazul in care HDD-ul pierde cel mai mult.
  2. (b) Proiecte in lucru: tot pe SSD, intr-o partitie sau un folder separat. Parametrul: viteza de transfer, la citire si la scriere. Montajul video citeste continuu fisiere mari si scrie fisiere temporare; pe HDD, previzualizarea se face cu intreruperi.
  3. (c) Arhiva anilor trecuti: HDD extern (sau intern) de capacitate mare. Parametrii: capacitatea si pretul pe terabyte. Datele sunt mari si rar accesate, deci viteza conteaza putin; in schimb HDD-ul se rescrie fara limita practica de uzura a celulelor, spre deosebire de flash.
  4. (d) De la camera la calculator: card de memorie, cu marcajul de viteza cerut de debitul camerei (V30 sau mai mult la debite mari). Parametrul: viteza minima de scriere sustinuta — daca scade sub debitul camerei, inregistrarea se opreste. Cardul este loc de captura, nu de depozitare: se goleste dupa fiecare eveniment.
  5. (e) Copia pentru juriu: DVD-R sau Blu-ray -R, inscriptionat o data si finalizat. Parametrul care conteaza aici nu e viteza, ci caracterul nemodificabil al unui mediu -R: dupa finalizare, nimeni nu mai poate schimba continutul. Alegi DVD-R daca materialul intra in 4,7 GB si Blu-ray -R daca ai nevoie de 25 GB.

Peste tot: arhiva din punctul (c) exista in cel putin doua copii, pe suporturi fizice diferite — o singura copie nu e o arhiva.

Cele doua verificari pe calculatorul din laborator:

  1. In Windows: scrii in Start Defragmentare si optimizare unitati si citesti coloana Tip media — iti spune pentru fiecare unitate daca e "Unitate cu stare solida" (SSD) sau "Unitate hard disk" (HDD). Spatiul liber il vezi in Explorer, la Acest PC.
  2. In Ubuntu: deschizi aplicatia Discuri, sau rulezi in Terminal lsblk -d -o NAME,ROTA,SIZE,MODEL si citesti coloana ROTA (1 = rotativ, deci HDD; 0 = SSD), plus df -h pentru spatiul liber. Pentru unitatile legate prin USB verifici si modelul, fiindca valoarea ROTA poate fi raportata gresit.

Ce nu se poate decide din lectie: capacitatile exacte in TB si bugetul. Lectia da criteriile de alegere si parametrii, nu preturi — acelea se citesc din oferta curenta a magazinelor, in momentul achizitiei.

Ce ai invatat astazi

  • RAM-ul e volatil, mediile de stocare sunt nevolatile: lucrarea exista abia dupa ce o salvezi
  • HDD = magnetic, cu platane care se rotesc (5400 sau 7200 rpm) si brat mobil — ieftin pe terabyte, dar lent si fragil la socuri
  • SSD = memorie flash, fara piese in miscare — cel mai rapid, cu timp de acces sub o milisecunda; interfata (SATA in jur de 550 MB/s fata de NVMe, mii de MB/s) ii schimba complet viteza
  • Medii optice = citite cu laser: CD aproximativ 700 MB, DVD 4,7 GB, Blu-ray 25 GB pe un strat; un disc -R nu mai poate fi modificat dupa finalizare
  • Cardurile si stick-urile folosesc aceeasi memorie flash; marcajele Class 10, U1/U3 si V10-V90 garanteaza viteza minima de scriere, cea care conteaza la filmare
  • Parametrii performantei: capacitate, transfer secvential, timp de acces, IOPS, interfata, cache, durabilitate (TBW) — la fisiere mari conteaza transferul, la fisiere multe si mici conteaza timpul de acces
  • Verifici ce ai: in Windows prin Optimizare unitati (coloana Tip media), in Ubuntu prin aplicatia Discuri sau lsblk -d -o NAME,ROTA,SIZE,MODEL
  • Regula de atelier: SSD pentru sistem si lucru, HDD pentru arhiva, card doar pentru captura — si niciodata o singura copie

Vrei mai mult?

Fa masuratoarea pe calculatorul tau. Copiaza intai un singur fisier mare (un video sau o arhiva de cel putin 1 GB) de pe stick pe calculator si cronometreaza. Apoi copiaza un folder cu aceeasi dimensiune totala, dar format din sute de fisiere mici (fotografii, fisiere text). Imparte dimensiunea la timp si vei obtine doua viteze foarte diferite, in MB/s — chiar de pe acelasi stick, prin acelasi port. Ai masurat cu mana ta diferenta dintre transfer secvential si timp de acces.

Intreaba-te: daca un minut de audio necomprimat la calitate CD (44,1 kHz, 16 biti, stereo) ocupa aproximativ 10,6 MB, cate minute de asemenea inregistrari incap ca fisiere pe un CD de date de 700 MB? Iti va iesi in jur de 66 de minute. De ce, atunci, un CD audio comercial tine 74 sau 80 de minute? Indiciu: un CD audio nu pastreaza fisiere, ci sunetul intr-un format propriu, in care fiecare sector poarta mai multi octeti utili.

In lumea reala: in studiourile si teatrele care lucreaza serios, planul de stocare e scris pe hartie inainte de primul spectacol filmat: pe ce card se inregistreaza, pe ce disc se descarca in aceeasi seara, unde ajunge a doua copie si cine verifica ca fisierele chiar se deschid. Materialele nu se pierd pentru ca cineva a filmat prost, ci pentru ca a existat o singura copie, pe un singur obiect, si acel obiect s-a stricat.

Urmatoarea lectie

Continua cu Placa de baza, magistralele, BIOS/UEFI si interfetele — vei vedea unde se conecteaza, de fapt, toate mediile de stocare de azi: pe ce magistrale circula datele lor, ce rol are chipsetul si de ce interfata aleasa poate anula viteza unei unitati bune.

Continua →