El Disco Duro - Un disco duro (en inglés hard disk, abreviado con frecuencia HD o HDD) es el dispositivo de almacenamiento digital más común en un PC u ordenador. Está formado por varios discos apilados, normalmente de aluminio o vidrio, recubiertos de un material ferromagnético. Un cabezal de lectura y escritura permite grabar la información, modificando las propiedades magnéticas del material de la superficie, y leerla posteriormente. Esta operación se puede hacer un gran número de veces.
- La mayor parte de los discos duros son fijos, es decir, están alojados en el ordenador de forma permanente. Existen también discos duros removibles, que se utilizan generalmente para hacer copias de seguridad o para transportar grandes cantidades de información.
Con la evolución de los sistemas operativos (y una creciente demanda de memoria RAM), el disco rígido comenzó a tener otra función fundamental: proveer de espacio auxiliar para la RAM. Esta operación, como comentamos anteriormente, se llama swap y consiste en mover datos que se encuentran en la RAM hacia el disco rígido para poder cargar nuevos datos en ella.
También este proceso se conoce como “memoria virtual”, ya que si bien para el sistema operativo es memoria RAM (auque mucho mas lenta), físicamente en realidad se está usando espacio del disco rígido.
En las primeras épocas de las PCs el disco rígido era un componente muy caro y solo algunos usuarios necesitaban contar con ellos. El paso del tiempo logró que este elemento del hard bajara su precio, y la demanda de espacio y memoria por parte e los sistemas operativos y de los programas lo convirtió en un elemento fundamental, al punto de que es inconcebible que una PC actual no disponga de uno.
Componentes de un Disco Duro
Carcasa: El disco duro está formado por una carcasa herméticamente cerrada que protege las partes móviles del disco. Por la cara opuesta se encuentra la placa electrónica. En el interior también se suele montar un mecanismo antivibración. En la carcasa llevan una etiqueta con las características del disco y la configuración del los jumpers. Este Componente protege la mecánica del disco de agentes externos como polvo, humedad, temperatura, etc.
Cabezal lectora/escritura: Es uno de los componentes más sensibles del disco y una de sus piezas móviles.
Está compuesto por varios elementos:
- Voice Coil : Bobinas (1)
- Preamplificador (2)
- Flextor head assernbly (3)
- Cabezales (4)
- E-Block (5)
El cabezal de lectura/escritura: Funciona variando su posición sobre la superficie del plato para poder leer/escribir la información que necesita. El proceso es el siguiente; una Bobina de cobre, que está cubierta por un imán (voice coil), desplaza el E Block en una dirección u otra en función de la corriente que le aplique. En el extremo del Flextor, que está sujeto al E-block, hay unos elementos de material semiconductor (Cabezales) que son los dispositivos sensibles a los campos magnéticos de los platos donde reside la información. Para aumentar la seíial eléctrica obtenida por los cabezales se dispone de un Preamplificador alojado sobre el E-Block.
Platos (6): Son soportes metálicos con forma circular y plana, compuestos por tres capas:
- Un soporte generalmente de aluminio o cristal.
- Una superficie donde se almacena la información de forma electro-magnética (the thin film) (7).
- Una última y fina capa oleosa para proteger la capa electro-magnética. Se pueden utilizar ambas caras de los platos para almacenar información.
Ejes (8): Los ejes son las piezas sobre las que giran algunos elementos móviles del disco duro. Un eje permite el giro de los platos y el otro el movimiento del cabezal de lectura/escritura.
Chasis (9): Es la estructura rígida donde se asientan las distintas piezas del disco duro, pero no interviene en ningún momento en el almacenamiento de la información.
Electrónica (10): Conjunto de circuitos integrados montados sobre una placa de circuito impreso o PCB que tienen como misión comunicarse con el sistema informático y controlar todos los elementos del disco que intervienen en la lectura y escritura de información.
Motor del disco duro (11): Conjunto de elementos cuya finalidad es producir un movimiento de giro a los platos a una velocidad constante.
Bus (12): Es el conector por el cual se realiza la transferencia de datos entre el disco duro y el PC.
Alimentación (13): Es el conector por donde se une el cable de alimentación, que suministra al dispositivo la electricidad que necesita para funcionar.
Funcionamiento
Veamos cómo trabaja este dispositivo. El proceso es muy sencillo. Al encender el equipo, la corriente de 12 voltios que le suministra la fuente de alimentación del Pc hace girar el motor de giro del plato magnético y posiciona las cabezas justo al principio de este. Cuando la PC necesita leer o escribir un dato, envía una seílal a la controladora (circuiteria) del disco, que le comunica al circuito lógico lo que necesita para que lo ubique. Al localizarlo el mismo circuito lógico hace mover los cabezales hasta la ubicación exacta dentro de los platos para que, una vez posicionados, éstos lean o escriban según correspondan. Los datos leídos hacen todo el camino inverso hasta llegar a donde fueron solicitados (generalmente, a la memoria RAM o al mismo microprocesador).
El funcionamiento teórico, como se puede ver, es sencillo; se trata de mover las cabezas de un sitio a otro con el fin de leer o grabar información. Esta operación es mucho más compleja puesto que en realidad entra en juego el Procesador, la Controladora De Discos, la Bios, el Sistema Operativo, La Memoria RAM y el propio Disco pero al fin y al cabo se reduce a la lectura o grabación de Información.
TIPOS DE INTERFACES
IDE (Integrated Drive Electronics) / EIDE (Enhaced Integrated Drive Electronics): Es el nombre que reciben todos los disco duros que cumplen las especificaciones ATA. Se caracterizan por incluir la mayor parte de las funciones de control en el dispositivo y no en una controladora externa. Normalmente los PCs tienen dos canales IDE, con hasta dos discos en cada uno. Usan cables de cuarenta hilos, y alcanzan hasta 33 MBps.
Si su computador es nuevo, la motherboard le permite colocar hasta cuatro unidades de disco duro. El primer disco duro se conoce como primario master, el segundo como primario esclavo, el tercero como secundario master y el cuarto como secundario esclavo. El primario master será siempre el de arranque del computador (C:\>). La diferencia entre master y esclavo se hace mediante un pequeio puente metálico (jumper) que se coloca en unos conectores de dos patitas que tiene cada disco duro. En la cara superior del disco aparece una tabla con el dibujo de cómo hacer el puente de master, esclavo o master con esclavo presente.
ATA 66, 100, 133: Sucesivas evoluciones de la interfaz IDE para cumplir las nuevas normas ATA le han permitido alcanzar velocidades de 66, 100 y hasta 133 MBps. Para soportar este flujo de datos necesitan utilizar un cable de ochenta hilos, si se emplea otro el rendimiento será como máximo de 33 MBps. Son los discos duros más utilizados en la actualidad.
SCSI: Aunque al principio competían a nivel usuario con los discos IDE, hoy día sólo se los puede encontrar en algunos servidores. Para usarlos es necesario instalar una tarjeta controladora. Permite conectar hasta quince periféricos en cadena. La última versión del estándar, Ultra4 SCSI, alcanza picos de transferencia de datos de 320 MBps.
Serie ATA: Es la interfaz que se espera sustituya a corto plazo a los discos IDE. Entre sus ventajas están una mayor tasa de transferencia de datos (150 frente a 133 MBps) y un cable más largo (hasta un metro de longitud en vez de 40 cm) y delgado (sólo siete hilos en lugar de ochenta) que proporciona mayor flexibilidad en la instalación física de los discos y mejor ventilación de aire en el interior de la caja.
Evaluar un Disco Rígido
Al momento de evaluar un disco rígido debemos tener en cuenta las siguientes características:
- Capacidad de almacenamiento
- Velocidad de Rotación
- Tiempo de Acceso
- Memoria interna
- Interfaz
- Confiabilidad
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