El disco duro.

                                 

 

 

¿Qué es el disco duro?    

En informática, un disco duro o disco rígido  es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.
El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los años, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opción de almacenamiento secundario para PC desde su aparición en los años 1960. Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.
Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente: 3,5  los modelos para PC y servidores, 2,5  los modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del controlador de disco, empleando una interfaz estandarizado. Los más comunes hasta los años 2000 han sido IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en servidores y estaciones de trabajo). Desde el 2000 en adelante ha ido masificándose el uso de los Serial ATA. Existe además FC (empleado exclusivamente en servidores).

Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo requiere el uso de una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del formato empleado. Además, los fabricantes de discos duros, unidades de estado sólido y tarjetas flash miden la capacidad de los mismos usando prefijos SI, que emplean múltiplos de potencias de 1000 según la normativa IEC y IEEE, en lugar de los prefijos binarios, que emplean múltiplos de potencias de 1024, y son los usados por sistemas operativos de Microsoft. Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan confusiones, por ejemplo un disco duro de 500 GB, en algunos sistemas operativos sea representado como 465 GiB (es decir gibibytes; 1 GiB = 1024 MiB) y en otros como 500 GB.

Las unidades de estado sólido tienen el mismo uso que los discos duros y emplean las mismas interfaces, pero no están formadas por discos mecánicos, sino por memorias de circuitos integrados para almacenar la información. El uso de esta clase de dispositivos anteriormente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en día ya son muchísimo más asequibles para el mercado doméstico.

Cómo Funciona Un Disco Duro

Dentro de un disco duro hay varios platos (entre 2 y 4), que son discos (de aluminio o cristal) concéntricos y que giran todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) es un conjunto de brazos alineados verticalmente que se mueven hacia dentro o fuera según convenga, todos a la vez. En la punta de dichos brazos están las cabezas de lectura/escritura, que gracias al movimiento del cabezal pueden leer tanto zonas interiores como exteriores del disco.
Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara (no es una cabeza por plato, sino una por cara). Si se mira el esquema Cilindro-Cabeza-Sector (más abajo), a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos. Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros). Si alguna llega a tocarlo, causaría muchos daños en el disco, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.200 revoluciones por minuto se mueve a 120 km/h en el borde). Y esta es la explicación de cómo funciona un disco duro.

Características del disco duro

Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son:

• Tiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del Tiempo medio de búsqueda (situarse en la pista), Tiempo de lectura/escritura y la Latencia media (situarse en el sector).
• Tiempo medio de búsqueda: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista más periférica hasta la más central del disco.
• Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información: Depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores por pista.
• Latencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.
• Velocidad de rotación: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media.
• Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez que la aguja está situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.

Otras características son:

• Caché de pista: Es una memoria tipo Flash dentro del disco duro.
• Interfaz: Medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, Serial Attached SCSI
• Landz: Zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se apaga la computadora

 

Factor de Forma

El más temprano "factor de forma" de los discos duros, heredó sus dimensiones de las disqueteras. Pueden ser montados en los mismos chasis y así los discos duros con factor de forma, pasaron a llamarse coloquial mente tipos FDD "floppy-disk drives" (en inglés).

La compatibilidad del "factor de forma" continua siendo de 3½ pulgadas (8,89 cm) incluso después de haber sacado otros tipos de disquetes con unas dimensiones más pequeñas.

• 8 pulgadas: 241,3×117,5×362 mm (9,5×4,624×14,25 pulgadas).
  En 1979, Shugart Associates sacó el primer factor de forma compatible con los disco duros, SA1000, teniendo las mismas dimensiones y siendo compatible con la interfaz de 8 pulgadas de las disqueteras. Había dos versiones disponibles, la de la misma altura y la de la mitad (58,7 mm).
• 5,25 pulgadas: 146,1×41,4×203 mm (5,75×1,63×8 pulgadas). Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Seagate en 1980 con el mismo tamaño y altura máxima de los FDD de 5¼ pulgadas, por ejemplo: 82,5 mm máximo.
  Éste es dos veces tan alto como el factor de 8 pulgadas, que comúnmente se usa hoy; por ejemplo: 41,4 mm (1,64 pulgadas). La mayoría de los modelos de unidades ópticas (DVD/CD) de 120 mm usan el tamaño del factor de forma de media altura de 5¼, pero también para discos duros. El modelo Quantum Bigfoot es el último que se usó a finales de los 90'.

• 3,5 pulgadas: 101,6×25,4×146 mm (4×1×5.75 pulgadas).
  Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Rodine que tienen el mismo tamaño que las disqueteras de 3½, 41,4 mm de altura. Hoy ha sido en gran parte remplazado por la línea "slim" de 25,4 mm (1 pulgada), o "low-profile" que es usado en la mayoría de los discos duros.

• 2,5 pulgadas: 69,85×9,5-15×100 mm (2,75×0,374-0,59×3,945 pulgadas).
  Este factor de forma se introdujo por PrairieTek en 1988 y no se corresponde con el tamaño de las lectoras de disquete. Este es frecuentemente usado por los discos duros de los equipos móviles (portátiles, reproductores de música, etc...) y en 2008 fue reemplazado por unidades de 3,5 pulgadas de la clase multiplataforma. Hoy en día la dominante de este factor de forma son las unidades para portátiles de 9,5 mm, pero las unidades de mayor capacidad tienen una altura de 12,5 mm.

• 1,8 pulgadas: 54×8×71 mm.
  Este factor de forma se introdujo por Integral Peripherals en 1993 y se involucró con ATA-7 LIF con las dimensiones indicadas y su uso se incrementa en reproductores de audio digital y su subnotebook. La variante original posee de 2 GB a 5 GB y cabe en una ranura de expansión de tarjeta de ordenador personal. Son usados normalmente en iPods y discos duros basados en MP3.

• 1 pulgadas: 42,8×5×36,4 mm.
  Este factor de forma se introdujo en 1999 por IBM y Microdrive, apto para los slots tipo 2 de compact flash, Samsung llama al mismo factor como 1,3 pulgadas.

• 0,85 pulgadas: 24×5×32 mm.
  Toshiba anunció este factor de forma el 8 de enero de 2004 para usarse en móviles y aplicaciones similares, incluyendo SD/MMCslot compatible con disco duro optimizado para vídeo y almacenamiento para micromóviles de 4G. Toshiba actualmente vende versiones de 4 GB (MK4001MTD) y 8 GB (MK8003MTD)  y tienen el récord Guinness del disco duro más pequeño.

Ramses Alfonso Tapia Perez

Reflexión:

Mi reflexión es que aprendí unas partes esenciales del disco duro como su funcionamiento para que sirve y algunas características yo no sabia lo que era eso ni para que funcionaba pero es este trabajo descubrí mas afondo sobre el disco duro

¿Para qué sirve un disco duro?

La función del disco duro es almacenar datos como son; el sistema de operación, tus documentos, tus fotos, tu música, tus videos, y programas.

La capacidad de un Disco Duro se mide en Bytes. Si tu disco ha llegado a su capacidad necesitas limpiarlo. Actualmente hay discos duros que su capacidad es medida en Terra Bytes (TB). Esta es demasiada capacidad, mucho más de lo que un usuario común necesita. Los discos duros comunes entre los comerciantes son medidos en Giga Bytes (GB). La capacidad más común es de 500 GB en adelante.

Componentes del disco duro

• Actuador. 
• Frente. 
• Tablero de circuito.
• Brazo. 
• Cabezal.
• Disco.
• Eje
  
  
  

• ACTUADOR

Es la parte de la unidad de disco que escribe y lee los datos del disco. Su  funcionamiento consiste en una bobina de hilo que se  acciona  según  el  campo  magnético  que  detecte  sobre  el soporte magnético,  produciendo  una  pequeña  corriente  que  es detectada y amplificada por la electrónica de la unidad de disco. Es la parte de la unidad de disco que escribe y lee los datos del disco. Su  funcionamiento consiste en una bobina de hilo que se  acciona  según  el  campo  magnético  que  detecte  sobre  el soporte magnético,  produciendo  una  pequeña  corriente  que  es detectada y amplificada por la electrónica de la unidad de disco.

• TABLERO DEL CIRCUITO:

Este tablero de circuito se llama tablero de la lógica del disco duro. Un tablero de la lógica utiliza sus componentes importantes de siguiente para proporcionar una variedad de funciones y de características a un disco duro:

• Controlar el trazado de circuito
• Circuitos del sentido, de la amplificación y de la conversión
• Hardware del interfaz
• Soportes lógico inalterable
• Control múltiple del comando y el Reordering

• BRAZO

 El disco duro tiene un brazo que mantiene las cabeceras de lectura-escritura. Este brazo puede mover las cabeceras por las diferentes pistas. Un disco duro normal es de más o menos 13 centímetros de diámetro, y el brazo puede moverse nos 5 centímetros por la superficie del disco.

La velocidad a la que se puede mover este brazo es increíble. Es bastante ligero siendo al mismo tiempo potente y preciso. El brazo se puede deslizar por la superficie del disco cientos de veces por segundo si lo necesita.

• LOS CABEZALES (Heads)

Es la parte de la unidad de disco que escribe y lee los datos del disco. Su  funcionamiento consiste en una bobina de hilo que se  acciona  según  el  campo  magnético  que  detecte  sobre  el soporte magnético,  produciendo  una  pequeña  corriente  que  es detectada y amplificada por la electrónica de la unidad de disco. 
 

• LOS DISCOS (Platters)

Es el componente principal de un disco duro. Están elaborados de compuestos de vidrio, cerámica o aluminio finalmente pulidos y revestidos por ambos lados con una capa muy delgada de una aleación metálica. Los discos están unidos a un eje y un motor que los hace guiar a una velocidad constante entre las 3600 y 7200 RPM. Convencionalmente los discos duros están compuestos por varios platos, es decir varios discos de material magnético montados sobre un eje central. Estos discos normalmente tienen dos caras que pueden usarse para el almacenamiento de datos, si bien suele reservarse una para almacenar información de control.

•  EL EJE:

Es la parte del disco duro que actúa como soporte, sobre el cual están montados y giran los platos del disco.

Ortíz Yépez Ricardo

Reflexión:

Se dice que el disco duro es un medio de almacenamiento de información no removible y de muy alta capacidad, aunque también trabaja mediante principios magnéticos. Y sus partes son: Actuador, Frente, Tablero de circuito, Brazo, Cabezal, Disco, Eje; cada uno con una tarea específica pero comunicándose entre ellos. 

 
Conectores de el disco duro

IDE

Los discos IDE son los más habituales; ofrecen un rendimiento razonablemente elevado a un precio económico y son más o menos fáciles de instalar. Sin embargo, se ven limitados a un número máximo de 4 dispositivos (y esto con las controladoras EIDE, las IDE originales sólo pueden manejar 2).

Su conexión se realiza mediante un cable plano con conectores con 40 pines colocados en dos  hileras.
Para identificar correctamente un disco IDE basta con observar la presencia de este conector, aunque para estar seguros al 100% deberemos buscar unos microinterruptores (“jumpers”) que, en número de 2 a 4, permiten elegir el orden de los dispositivos (es decir, si se comportan como “Maestro” o como “Esclavo”).

SCSI

Esta tecnología es mucho menos utilizada, pero no por ser mala, sino por ser relativamente cara. Estos discos suelen ser más rápidos a la hora de transmitir datos, a la vez que usan menos al procesador para hacerlo, lo que se traduce en un aumento de prestaciones . Es típica y casi exclusiva de ordenadores caros, servidores de red y muchos Apple Macintosh.

Los conectores SCSI son múltiples, como lo son las variantes de la norma: SCSI-1, SCSI-2, Wide SCSI, Ultra SCSI… Pueden ser planos de 50 contactos en 2 hileras, o de 68 contactos, o no planos con conector de 36 contactos, con mini-conector de 50 contactos…

Una pista para identificarlos puede ser que, en una cadena de dispositivos SCSI (hasta 7 ó 15 dispositivos que van intercalados a lo largo de un cable o cables, como las bombillas de un árbol de Navidad ), cada aparato tiene un número que lo identifica, que en general se puede seleccionar. Para ello habrá una hilera de jumpers, o bien una rueda giratoria, que es lo que deberemos buscar.

SATA

Su uso principal es para discos duros, con una función similar a la de un cable IDE pero mucho más veloz.

El cable es fino y aerodinámico, lo que permite facilita el flujo de
aire dentro de la caja, reduciendo el calentamiento del equipo.
Otra de las mejoras de este tipo de cableado es que permite hasta 1 metro de longitud (medio metro en ATA).

Tampoco es necesaria la configuración de “Master/Slave” tradicional

Luis Fernando Perez Perez

Reflexión:

El conector mas practico de  instalar es el ID además de que ofrecen mayor rendimiento. También se necesitan jumpers para saber que dispositivo trabaja como esclavo o maestro. Otro tipo de conector es el sata en este no es necesario realizar la configuración esclavo maestro, cuenta con cables de mayor velocidad.Los conectores tipo SCSI no son muy utilizados debido a que tienen un precio muy elevado, la mayoría de estos conectores son utilizados por la compañía apple macintosh.

Sáez Barranco Elizabeth D.

Ortíz Yépez Ricardo