Disco duroSaltar a: navegacin, bsqueda Disco Duro

Interior de un disco duro; se aprecian dos platos con sus respectivos cabezales.

Conectado a:

controlador de disco; en los actuales ordenadores personales, suele estar conectado en la placa madre mediante uno de estos sitemas o Interfaz IDE / PATA o Interfaz SATA o Interfaz SAS o Interfaz SCSI (popular en servidores) o Interfaz FC (exclusivamente en servidores) o Interfaz USB NAS mediante redes de cable / inalmbricas Fabricantes comunes:

Western Digital Seagate Samsung Hitachi Fujitsu

En informtica, un disco duro o disco rgido (en ingls Hard Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos no voltil que emplea un sistema de grabacin magntica para almacenar datos digitales. Se compone de uno o ms platos o discos rgidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metlica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sita un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lmina de aire generada por la rotacin de los discos.

El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los aos, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opcin de almacenamiento secundario para PC desde su aparicin en los aos 60.1 Los discos duros han mantenido su posicin dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabacin, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.1 Los tamaos tambin 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 porttiles. Todos se comunican con la computadora a travs del controlador de disco, empleando una interfaz estandarizado. Los ms comunes hoy da son IDE (tambin llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en servidores y estaciones de trabajo), Serial ATA y 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 ms particiones. La operacin de formateo requiere el uso de una fraccin del espacio disponible en el disco, que depender del formato empleado. Adems, los fabricantes de discos duros, unidades de estado slido y tarjetas flash miden la capacidad de los mismos usando prefijos SI, que emplean mltiplos de potencias de 1000 segn la normativa IEC, en lugar de los prefijos binarios clsicos de la IEEE, que emplean mltiplos de potencias de 1024, y son los usados mayoritariamente por los sistemas operativos. Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como mltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan ligeros errores, por ejemplo un Disco duro de 500 GB, en algunos sistemas operativos sea representado como 465 GiB (Segn la IEC Gibibyte, o Gigabyte binario, que son 1024 Mebibytes) y en otros como 500 GB. Las unidades de estado slido tienen el mismo uso que los discos duros y emplean las mismas interfaces, pero no estn formadas por discos mecnicos, sino por memorias de circuitos integrados para almacenar la informacin. El uso de esta clase de dispositivos anteriormente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en da ya son muchsimo ms asequibles para el mercado domstico.2

Contenido

1 Historia 2 Caractersticas de un disco duro 3 Estructura fsica o 3.1 Direccionamiento o 3.2 Tipos de conexin o 3.3 Factor de Forma 4 Estructura lgica 5 Funcionamiento mecnico o 5.1 Integridad 6 Presente y futuro o 6.1 Comparativa de Unidades de estado slido y discos duros o 6.2 Unidades hbridas 7 Fabricantes 8 Vase tambin o 8.1 Fabricantes de discos duros 9 Referencias 10 Bibliografa 11 Enlaces externos

Historia

Antiguo disco duro de IBM (modelo 62PC, Piccolo), de 64,5 MB, fabricado en 1979

Al principio los discos duros eran extrables, sin embargo, hoy en da tpicamente vienen todos sellados (a excepcin de un hueco de ventilacin para filtrar e igualar la presin del aire).

El primer disco duro, aparecido en 1956, fue el Ramac I, presentado con la computadora IBM 350: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5 MB. Ms grande que una nevera actual, este disco duro trabajaba todava con vlvulas de vaco y requera una consola separada para su manejo. Su gran mrito consista en el que el tiempo requerido para el acceso era relativamente constante entre algunas posiciones de memoria, a diferencia de las cintas magnticas, donde para encontrar una informacin dada, era necesario enrollar y desenrollar los carretes hasta encontrar el dato buscado, teniendo muy diferentes tiempos de acceso para cada posicin. La tecnologa inicial aplicada a los discos duros era relativamente simple. Consista en recubrir con material magntico un disco de metal que era formateado en pistas concntricas, que luego eran divididas en sectores. El cabezal magntico codificaba informacin al magnetizar diminutas secciones del disco duro, empleando un cdigo binario de ceros y unos. Los bits o dgitos binarios as grabados pueden permanecer intactos aos. Originalmente, cada bit tena una disposicin horizontal en la superficie magntica del disco, pero luego se descubri cmo registrar la informacin de una manera ms compacta. El mrito del francs Albert Fert y al alemn Peter Grnberg (ambos premio Nobel de Fsica por sus contribuciones en el campo del almacenamiento magntico) fue el descubrimiento del fenmeno conocido como magnetorresistencia gigante, que permiti construir cabezales de lectura y grabacin ms sensibles, y compactar ms los bits en la superficie del disco duro. De estos descubrimientos, realizados en forma independiente por estos investigadores, se desprendi un crecimiento espectacular en la capacidad de almacenamiento en los discos duros, que se elev un 60% anual en la dcada de 1990. En 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 Megabytes, mientras que 10 aos despus haban superado 40 Gigabytes (40000 Megabytes). En la actualidad, ya contamos en el uso cotidiano con discos duros de ms de 3 terabytes (TB), (3000000 Megabytes) En 2005 los primeros telfonos mviles que incluan discos duros fueron presentados por Samsung y Nokia, aunque no tuvieron mucho xito ya que las memorias flash los acabaron desplazando, sobre todo por asuntos de fragilidad y superioridad.

Caractersticas de un disco duroLas caractersticas 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 bsqueda (situarse en la pista), Tiempo de lectura/escritura y la Latencia media (situarse en el sector). Tiempo medio de bsqueda: 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 ms perifrica hasta la ms central del disco.

Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva informacin: Depende de la cantidad de informacin que se quiere leer o escribir, el tamao de bloque, el nmero 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 rotacin completa del disco. Velocidad de rotacin: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotacin, menor latencia media. Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la informacin a la computadora una vez la aguja est situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.

Otras caractersticas son:

Cach de pista: Es una memoria tipo Flash dentro del disco duro. Interfaz: Medio de comunicacin 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.

Estructura fsica

Componentes de un disco duro. De izquierda a derecha, fila superior: tapa, carcasa, plato, eje; fila inferior: espuma aislante, circuito impreso de control, cabezal de lectura / escritura, actuador e imn, tornillos.

Interior de un disco duro; se aprecia la superficie de un plato y el cabezal de lectura/escritura retrado, a la izquierda.

Dentro de un disco duro hay uno o varios discos (de aluminio o cristal) concntricos llamados platos (normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 7 segn el modelo), y que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que estn unidos. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) est formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados verticalmente y que tambin se desplazan de forma simultnea, en cuya punta estn las cabezas de lectura/escritura. Por norma general hay una cabeza de lectura/escritura para cada superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la rotacin de los mismos permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier posicin de la superficie de los platos.. Cada plato posee dos ojos, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara. Si se observa el esquema Cilindro-Cabeza-Sector de ms 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, aunque por cuestiones comerciales, no siempre se usan todas las caras de los discos y existen discos duros con un nmero impar de cabezas, o con cabezas deshabilitadas. Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanmetros), debido a una finsima pelcula de aire que se forma entre stas y los platos cuando stos giran (algunos discos incluyen un sistema que impide que los cabezales pasen por encima de los platos hasta que alcancen una velocidad de giro que garantice la formacin de esta pelcula). Si alguna de las cabezas llega a tocar una superficie de un plato, causara muchos daos en l, rayndolo gravemente, debido a lo rpido que giran los platos (uno de 7.200 revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un disco de 3,5 pulgadas).Direccionamiento

Cilindro, Cabeza y Sector

Pista (A), Sector (B), Sector de una pista (C), Clster (D)

Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco:

Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro. Cara: cada uno de los dos lados de un plato. Cabeza: nmero de cabezales. Pistas: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 est en el borde exterior. Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que estn alineadas verticalmente (una de cada cara). Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamao del sector no es fijo, siendo el estndar actual 512 bytes, aunque prximamente sern 4 KiB. Antiguamente el nmero de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse ms sectores que en las interiores. As, apareci la tecnologa ZBR (grabacin de bits por zonas) que aumenta el nmero de sectores en las pistas exteriores, y utiliza ms eficientemente el disco duro. As las pistas se agrupan en zonas de pistas de igual cantidad de sectores. Cuanto ms lejos del centro de cada plato se encuentra una zona, sta contiene una mayor cantidad de sectores en sus pistas. Adems mediante ZBR, cuando se leen sectores de cilindros ms externos la tasa de transferencia de bits por segundo es mayor; por tener la misma velocidad angular que cilindros internos pero mayor cantidad de sectores.3

El primer sistema de direccionamiento que se us fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Ms adelante se cre otro sistema ms sencillo: LBA (direccionamiento lgico de bloques), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un nico nmero. ste es el que actualmente se usa.

Tipos de conexin

Si hablamos de disco duro podemos citar los distintos tipos de conexin que poseen los mismos con la placa base, es decir pueden ser SATA, IDE, SCSI o SAS:

IDE: Integrated Drive Electronics ("Dispositivo electrnico integrado") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) Hasta aproximadamente el 2004, el estndar principal por su versatilidad y asequibilidad. Son planos, anchos y alargados. SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotacin. Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estndar (Standard SCSI), SCSI Rpido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rpido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisin secuencial de informacin puede alcanzar tericamente los 5 Mbps en los discos SCSI Estndares, los 10 Mbps en los discos SCSI Rpidos y los 20 Mbps en los discos SCSI Anchos-Rpidos (SCSI-2). Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 perifricos SCSI) con conexin tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrnicamente con relacin al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia. SATA (Serial ATA): El ms novedoso de los estndares de conexin, utiliza un bus serie para la transmisin de datos. Notablemente ms rpido y eficiente que IDE. Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (hoy da descatalogado), SATA 2 de hasta 300 MB/s, el ms extendido en la actualidad; y por ltimo SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se est empezando a hacer hueco en el mercado. Fsicamente es mucho ms pequeo y cmodo que los IDE, adems de permitir conexin en caliente. SAS (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexin y desconexin en caliente. Una de las principales caractersticas es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el nmero de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada dispositivo conectado, adems de terminar con la limitacin de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la tecnologa SAS ir reemplazando a su predecesora SCSI. Adems, el conector es el mismo que en la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes. Por lo tanto, las unidades SATA pueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS.

Factor de Forma

El ms temprano "factor de forma" de los discos duros, hered sus dimensiones de las disqueteras. Pueden ser montados en los mismos chasis y as los discos duros con factor de forma, pasaron a llamarse coloquialmente tipos FDD "floppy-disk drives" (en ingls). La compatibilidad del "factor de forma" continua siendo de 3 pulgadas (8,89 cm) incluso despus de haber sacado otros tipos de disquetes con unas dimensiones ms pequeas.

8 pulgadas: 241,3117,5362 mm (9,54,62414,25 pulgadas). En 1979, Shugart Associates sac 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. Haba dos versiones disponibles, la de la misma altura y la de la mitad (58,7mm). 5,25 pulgadas: 146,141,4203 mm (5,751,638 pulgadas). Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Seagate en 1980 con el mismo tamao y altura mxima de los FDD de 5 pulgadas, por ejemplo: 82,5 mm mximo. ste es dos veces tan alto como el factor de 8 pulgadas, que comnmente se usa hoy; por ejemplo: 41,4 mm (1,64 pulgadas). La mayora de los modelos de unidades pticas (DVD/CD) de 120 mm usan el tamao del factor de forma de media altura de 5, pero tambin para discos duros. El modelo Quantum Bigfoot es el ltimo que se us a finales de los 90'. 3,5 pulgadas: 101,625,4146 mm (415.75 pulgadas). Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Rodine que tienen el mismo tamao que las disqueteras de 3, 41,4 mm de altura. Hoy ha sido en gran parte remplazado por la lnea "slim" de 25,4mm (1 pulgada), o "low-profile" que es usado en la mayora de los discos duros. 2,5 pulgadas: 69,859,5-15100 mm (2,750,374-0,593,945 pulgadas). Este factor de forma se introdujo por PrairieTek en 1988 y no se corresponde con el tamao de las lectoras de disquete. Este es frecuentemente usado por los discos duros de los equipos mviles (porttiles, reproductores de msica, etc...) y en 2008 fue reemplazado por unidades de 3,5 pulgadas de la clase multiplataforma. Hoy en da la dominante de este factor de forma son las unidades para porttiles de 9,5 mm, pero las unidades de mayor capacidad tienen una altura de 12,5 mm. 1,8 pulgadas: 54871 mm. Este factor de forma se introdujo por Integral Peripherals en 1993 y se involucr con ATA7 LIF con las dimensiones indicadas y su uso se incrementa en reproductores de audio digital y su subnotebook. La variante original posee de 2GB a 5GB y cabe en una ranura de expansin de tarjeta de ordenador personal. Son usados normalmente en iPods y discos duros basados en MP3. 1 pulgadas: 42,8536,4 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: 24532 mm. Toshiba anunci este factor de forma el 8 de enero de 2004 para usarse en mviles y aplicaciones similares, incluyendo SD/MMC slot compatible con disco duro optimizado para vdeo y almacenamiento para micromviles de 4G. Toshiba actualmente vende versiones de 4GB (MK4001MTD) y 8GB (MK8003MTD) 5 y tienen el Record Guinness del disco duro ms pequeo.

Los principales fabricantes suspendieron la investigacin de nuevos productos para 1 pulgada (1,3 pulgadas) y 0,85 pulgadas en 2007, debido a la cada de precios de las

memorias flash, aunque Samsung introdujo en el 2008 con el SpidPoint A1 otra unidad de 1,3 pulgadas. El nombre de "pulgada" para los factores de forma normalmente no identifica ningn producto actual (son especificadas en milmetros para los factores de forma ms recientes), pero estos indican el tamao relativo del disco, para inters de la continuidad histrica.

Estructura lgicaDentro del disco se encuentran:

El Master Boot Record (en el sector de arranque), que contiene la tabla de particiones. Las particiones, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.

Funcionamiento mecnicoUn disco duro suele tener:

Platos en donde se graban los datos. Cabezal de lectura/escritura. Motor que hace girar los platos. Electroimn que mueve el cabezal. Circuito electrnico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria cach. Bolsita desecante (gel de slice) para evitar la humedad. Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algn filtro de aire.

Integridad

Debido a la distancia extremadamente pequea entre los cabezales y la superficie del disco, cualquier contaminacin de los cabezales de lectura/escritura o las fuentes puede dar lugar a un accidente en los cabezales, un fallo del disco en el que el cabezal raya la superficie de la fuente, a menudo moliendo la fina pelcula magntica y causando la prdida de datos. Estos accidentes pueden ser causados por un fallo electrnico, un repentino corte en el suministro elctrico, golpes fsicos, el desgaste, la corrosin o debido a que los cabezales o las fuentes sean de pobre fabricacin.

Cabezal del disco duro

El eje del sistema del disco duro depende de la presin del aire dentro del recinto para sostener los cabezales y su correcta altura mientras el disco gira. Un disco duro requiere un cierto rango de presiones de aire para funcionar correctamente. La conexin al entorno exterior y la presin se produce a travs de un pequeo agujero en el recinto (cerca de 0,5 mm de dimetro) normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiracin, ver abajo). Si la presin del aire es demasiado baja, entonces no hay suficiente impulso para el cabezal, que se acerca demasiado al disco, y se da el riesgo de fallos y prdidas de datos. Son necesarios discos fabricados especialmente para operaciones de gran altitud, sobre 3.000 m. Hay que tener en cuenta que los aviones modernos tienen una cabina presurizada cuya presin interior equivale normalmente a una altitud de 2.600 m como mximo. Por lo tanto los discos duros ordinarios se pueden usar de manera segura en los vuelos. Los discos modernos incluyen sensores de temperatura y se ajustan a las condiciones del entorno. Los agujeros de ventilacin se pueden ver en todos los discos (normalmente tienen una pegatina a su lado que advierte al usuario de no cubrir el agujero. El aire dentro del disco operativo est en constante movimiento siendo barrido por la friccin del plato. Este aire pasa a travs de un filtro de recirculacin interna para quitar cualquier contaminante que se hubiera quedado de su fabricacin, alguna partcula o componente qumico que de alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier partcula generada en una operacin normal. Una humedad muy alta durante un periodo largo puede corroer los cabezales y los platos.

Cabezal de disco duro IBM sobre el plato del disco

Para los cabezales resistentes al magnetismo grandes (GMR) en particular, un incidente minoritario debido a la contaminacin (que no se disipa la superficie magntica del disco) llega a dar lugar a un sobrecalentamiento temporal en el cabezal, debido a la friccin con la superficie del disco, y puede hacer que los datos no se puedan leer durante un periodo corto de tiempo hasta que la temperatura del cabezal se estabilice (tambin conocido como aspereza trmica, un problema que en parte puede ser tratado con el filtro electrnico apropiado de la seal de lectura). Los componentes electrnicos del disco duro controlan el movimiento del accionador y la rotacin del disco, y realiza lecturas y escrituras necesitadas por el controlador de disco. El

firmware de los discos modernos es capaz de programar lecturas y escrituras de forma eficiente en la superficie de los discos y de reasignar sectores que hayan fallado.

Presente y futuroActualmente la nueva generacin de discos duros utiliza la tecnologa de grabacin perpendicular (PMR), la cual permite mayor densidad de almacenamiento. Tambin existen discos llamados "Ecolgicos" (GP - Green Power), los cuales hacen un uso ms eficiente de la energa.Comparativa de Unidades de estado slido y discos duros Artculo principal: Unidad de estado slido.

Una unidad de estado slido o SSD (acrnimo en ingls de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que puede estar construido con memoria no voltil o con memoria voltil. Las no volatiles son unidades de estado slido que como dispositivos electrnicos, estn construidos en la actualidad con chips de memoria flash. No son discos, pero juegan el mismo papel a efectos prcticos aportando ms ventajas que inconvenientes tecnolgicos. Por ello se est empezando a vislumbrar en el mercado la posibilidad de que en el futuro ese tipo de unidades de estado slido terminen sustituyendo al disco duro para implementar el manejo de memorias no volatiles en el campo de la ingeniera informtica. Esos soportes son muy rpidos ya que no tienen partes mviles y consumen menos energa. Todos esto les hace muy fiables y fsicamente duraderos. Sin embargo su costo por GB es an muy elevado respecto al mismo coste de GB en un formato de tecnologa de Disco Duro siendo un ndice muy importante cuando hablamos de las altas necesidades de almacenamiento que hoy se miden en orden de Terabytes.4 A pesar de ello la industria apuesta por este va de solucin tecnolgica para el consumo domstico5 aunque se ha de considerar que estos sistemas han de ser integrados correctamente6 tal y como se esta realizando en el campo de la alta computacin.7 Unido a la reduccin progresiva de costes quizs esa tecnologa recorra el camino de aplicarse como mtodo general de archivo de datos informticos energticamente respetuosos con el medio natural si optimiza su funcin lgica dentro de los sistemas operativos actuales.8 Los discos que no son discos: Las Unidades de estado slido han sido categorizadas repetidas veces como "discos", cuando es totalmente incorrecto denominarlas as, puesto que a diferencia de sus predecesores, sus datos no se almacenan sobre superficies cilndricas ni platos. Esta confusin conlleva habitualmente a creer que "SSD" significa Solid State Disk, en vez de Solid State DriveUnidades hbridas

Las unidades hbridas son aquellas que combinan las ventajas de las unidades mecnicas convencionales con las de las unidades de estado slido. Consisten en acoplar un conjunto

de unidades de memoria flash dentro de la unidad mecnica, utilizando el rea de estado slido para el almacenamiento dinmico de datos de uso frecuente (determinado por el software de la unidad) y el rea mecnica para el almacenamiento masivo de datos. Con esto se logra un rendimiento cercano al de unidades de estado slido a un costo sustancialmente menor. En el mercado actual (2011), Seagate ofrece su modelo "Momentus XT" con esta tecnologa.9

Fabricantes

Un Western Digital 3,5 pulgadas 250 GB SATA HDD.

Un Seagate 3,5 pulgadas 1 TB SATA HDD.

Los recursos tecnolgicos y el saber hacer requeridos para el desarrollo y la produccin de discos modernos implica que desde 2007, ms del 98% de los discos duros del mundo son fabricados por un conjunto de grandes empresas: Seagate (que ahora es propietaria de

Maxtor), Western Digital (propietaria de Hitachi, a la que a su vez fue propietaria de la antigua divisin de fabricacin de discos de IBM) y Fujitsu, que sigue haciendo discos porttiles y discos de servidores, pero dej de hacer discos para ordenadores de escritorio en 2001, y el resto lo vendi a Western Digital. Toshiba es uno de los principales fabricantes de discos duros para porttiles de 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas. TrekStor es un fabricante alemn que en 2009 tuvo problemas de insolvencia, pero que actualmente sigue en activo. ExcelStor es un pequeo fabricante chino de discos duros. Decenas de ex-fabricantes de discos duros han terminado con sus empresas fusionadas o han cerrado sus divisiones de discos duros, a medida que la capacidad de los dispositivos y la demanda de los productos aument, los beneficios eran menores y el mercado sufri un significativa consolidacin a finales de los 80 y finales de los 90. La primera vctima en el mercado de los PC fue Computer Memories Inc.; despus de un incidente con 20 MB defectuosos en discos en 1985, la reputacin de CMI nunca se recuper, y salieron del mercado de los discos duros en 1987. Otro notable fracaso fue el de MiniScribe, quien quebr en 1990: despus se descubri que tena en marcha un fraude e inflaba el nmero de ventas durante varios aos. Otras muchas pequeas compaas (como Kalok, Microscience, LaPine, Areal, Priam y PrairieTek) tampoco sobrevivieron a la expulsin, y haban desaparecido para 1993; Micropolis fue capaz de aguantar hasta 1997, y JTS, un recin llegado a escena, dur slo unos aos y desapareci hacia 1999, aunque despus intent fabricar discos duros en India. Su vuelta a la fama se debi a la creacin de un nuevo formato de tamao de 3 para porttiles. Quantum e Integral tambin investigaron el formato de 3, pero finalmente se dieron por vencidos. Rodime fue tambin un importante fabricante durante la dcada de los 80, pero dej de hacer discos en la dcada de los 90 en medio de la reestructuracin y ahora se concentra en la tecnologa de la concesin de licencias; tienen varias patentes relacionadas con el formato de 3,5.

1988: Tandon vendi su divisin de fabricacin de discos duros a Western Digital, que era un renombrado diseador de controladores. 1989: Seagate compr el negocio de discos de alta calidad de Control Data, como parte del abandono de Control Data en la creacin de hardware. 1990: Maxtor compr MiniScribe que estaba en bancarrota, hacindolo el ncleo de su divisin de discos de gama baja. 1994: Quantum compr la divisin de almacenamiento de Digital Equipment otorgando al usuario una gama de discos de alta calidad llamada ProDrive, igual que la gama tape drive de Digital Linear Tape 1995: Conner Peripherals, que fue fundada por uno de los cofundadores de Seagate junto con personal de MiniScribe, anunciaron un fusin con Seagate, la cual se complet a principios de 1996. 1996: JTS se fusion con Atari, permitiendo a JTS llevar a produccin su gama de discos. Atari fue vendida a Hasbro en 1998, mientras que JTS sufri una bancarrota en 1999. 2000: Quantum vendi su divisin de discos a Maxtor para concentrarse en las unidades de cintas y los equipos de respaldo. 2003: Siguiendo la controversia en los fallos masivos en su modelo Deskstar 75GXP, pioneer IBM vendi la mayor parte de su divisin de discos a Hitachi, renombrndose como Hitachi Global Storage Technologies, Hitachi GST.

2003: Western Digital compr Read-Rite Corp., quien produca los cabezales utilizados en los discos duros, por 95,4 millones de dlares en metlico. 2005: Seagate y Maxtor anuncian un acuerdo bajo el que Seagate adquirira todo el stock de Maxtor. Esta adquisicin fue aprobada por los cuerpos regulatorios, y cerrada el 19 de mayo de 2006. 2007: Western Digital adquiere Komag U.S.A., un fabricante del material que recubre los platos de los discos duros. 2009: Toshiba adquiere la divisin de HDD de Fujitsu y TrekStor se declara en bancarrota, aunque ese mismo ao consiguen un nuevo inversor para mantener la empresa a flote. 2011: Western Digital adquiere Hitachi GST y Seagate compra la divisin de HDD de Samsung.

El Disco DuroIntroduccin El disco duro es hoy en da el principal mtodo de almacenamiento de la mayora de usuarios, elemento comn y estndar de todos los equipos informticos. La unidad de disco duro es, adems, una mquina de alta precisin y constituye el dispositivo de almacenamiento mecnico ms rpido que existe en la actualidad. Ni CD-ROMs, discos magnetopticos u pticos, sistemas de cintas de seguridad o dispositivos WORM han podido superar en uso y utilidad al Disco Duro. Los discos duros pertenecen a la llamada memoria secundaria o almacenamiento secundario y se le conoce con gran cantidad de denominaciones como: Disco Duro. Rgido (frente a los discos flexibles o por su fabricacin a base de una capa rgida de aluminio). Fijo (por su situacin en el ordenador de manera permanente). Estas denominaciones aunque son las habituales no son exactas ya que existen discos de iguales prestaciones pero son flexibles, o bien removibles o transportables, u otras marcas diferentes fabricantes de cabezas. Las capacidades de los discos duros varan desde 10 Mb. hasta varios Gb. Para conectar un disco duro a un Computador es necesario disponer de una tarjeta controladora. La velocidad de acceso depende en gran parte de la tecnologa del propio disco duro y de la tarjeta controladora asociada al discos duro. Pero hablemos un poco de la historia para poder comprender como fue el nacimiento de este medio de almacenamiento macivo y quien o quienes fueron los responsables. Resea Histrica Debido a que antiguamente todos los datos se guardaban bsicamente en rollos de cinta, tambores, tarjetas perforadas o en la memoria central de los computadores (por ejemplo, los 6000 clientes de IBM de aquella poca utilizaban 16 billones de tarjetas perforadas anualmente en ms de 100.000 mquinas de alquiler) y ante la demanda creciente de Computadores, IBM percibi la necesidad de descubrir un mtodo de almacenamiento de grandes cantidades de datos que pudieran ser accesibles en cuestin de milisegundos para un procesador. Con este objetivo la Empresa IBM, fund en la Ciudad de San Jos, California en el

Ao 1952 un laboratorio encargado investigar futuras tecnologas de almacenamiento ubicado en Notre Dame Avenue y envi a Reynold Johnson el inventor de las mquinas de corregir exmenes que utilizaban muchos profesores norteamericanos de la poca a San Jos donde junto con 50 ingenieros locales se pusieron manos a la obra. El resultado, cuatro aos despus, fue el 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) y el nacimiento de la industria DASD (Direct Access Storage Device). Prueba del valor de estos inventos es que en 1984, la American Society of Mechanical Engineers otorg al RAMAC el distintivo de "International Historic Mechanical Engineering Landmark" y en 1986 Johnson, ya retirado, recibi la National Medal of Technology de manos del presidente Reagan. La evolucin y subsiguiente desarrollo de estas investigaciones conduciran en 1973 al lanzamiento de la tecnologa de disco Winchester que marcara los estndares para la siguiente dcada. Desde entonces, la capacidad, tamao y rendimiento de las unidades de disco duro ha variado espectacularmente pero el mecanismo de funcionamiento sigue siendo esencialmente el mismo. Componentes y funcionamiento de un Disco Duro Los componentes fsicos de una unidad de disco duro son:CABEZA DE LECTURA / ESCRITURA: 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 segn el campo magntico que detecte sobre el soporte magntico, produciendo una pequea corriente que es detectada y amplificada por la electrnica de la unidad de disco.

DISCO: Convencionalmente los discos duros estn compuestos por varios platos, es decir varios discos de material magntico 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 informacin de control.

EJE: Es la parte del disco duro que acta como soporte, sobre el cual estn montados y giran los platos del disco.

IMPULSOR DE CABEZA: Es el mecanismo que mueve las cabezas de lectura /

escritura radialmente a travs de la superficie de los platos de la unidad de disco.

Definicin Los discos duros son dispositivos mecnico-electrnicos, es decir, guardan los datos en seales magnticas. De ah proviene la caracterstica que ms les distingue: la manipulacin de estas seales magnticas mediante electroimanes (las unidades WORM Write Once, Read Many o las unidades magnetopticas o flptical manipulan las seales magnticas mediante un lser). Las unidades de disco duro, tanto internas como externas (de hecho, la nica diferencia entre ellas es que los discos duros externos van en una carcasa con su propio ventilador y fuente de alimentacin), constan de diversos componentes que se encuentran protegidos en el interior de una caja metlica y hermtica aislada de las partculas de polvo que son, junto con los golpes y las cadas, el principal enemigo de su mecanismo.En el interior de esta caja hermtica que acoge todos los componentes hay diversos discos giratorios de aluminio rgido recubiertos por las dos caras con un material magntico. El nmero de platos y la composicin del material magntico que los recubre determinan la capacidad de almacenamiento de la unidad. Cada disco de la unidad tiene sus dos lados un recubrimiento de una fina capa de xido metlico sensible al magnetismo, usualmente cromo o nquel que permite representar los "0" y "1" de la informacin binaria.. Los datos se escriben sobre los discos magnetizando reas en su superficie. Los diversos discos giran juntos a una velocidad angular constante que puede ir desde las 3600 revoluciones por minuto a las 7.200 rpm de los discos ms modernos. Encima de los discos hay unos precisos

electroimanes, los cabezales, que se mueven adelante y atrs leyendo y escribiendo datos.

Un golpe involuntario propinado contra la unidad, una cada al suelo de la misma o una simple mota de polvo puede provocar el choque del cabezal con el plato del disco, cuya distancia de separacin es mnima (el cabezal se encuentra flotando por encima de los discos a slo unas pocas decenas de micras, es decir, a unas millonsimas de metro, un espacio por el que no pasara ni un cabello humano). En la base de la unidad se encuentra la placa lgica. Cuando el sistema operativo o el software ordenan una tarea al disco duro, la placa lgica o circuito impreso de la unidad es quien, despus de recibir la informacin a travs del controlador del disco, procesa la orden. Lo que hace la placa lgica es convertir la orden en impulsos elctricos que obligan al mecanismo de los cabezales a desplazar a estos a lo largo de la superficie de los platos. Todos los cabezales se desplazan a la vez por el mismo mecanismo mediante un resorte (Discos Duros Antiguos). Cuando la corriente aumenta, los cabezales vuelven al centro de los discos, cuando el flujo elctrico desciende, el resorte tira de los cabezales hacia atrs, hacia el borde exterior de los discos. Este mecanismo alinea con gran precisin los cabezales con las pistas que forman crculos concntricos sobre la superficie de los platos. Entonces, la placa lgica vuelve a entrar en accin indicando a los cabezales el momento justo en que pueden empezar a escribir/leer. Los cabezales graban (escriben) los datos procedentes del controlador alineando las partculas magnticas sobre la superficie de los platos y los recuperan (leen) mediante la deteccin de las polaridades de las partculas alineadas. Si la partcula tiene una carga magntica positiva significa un "1" si tiene una carga negativa representa un "0". Esta sencilla nomenclatura basta en el sistema binario para almacenar toda una novela o una base de datos. Las principales partes de un Plato o Disco son:Pistas o Tracks :Son anillos concntricos invisibles a lo largo de las cuales se graban los pulsos magnticos. En otras palabras son los renglones del disco.

Sectores :Cada pista se subdivide en sectores; por ejemplo 9 sectores por pista o 15 sectores por pista en discos flexibles DD (doble densidad) y HD (alta densidad) respectivamente.

Cilindro :Se le llama cilindro al conjunto de pistas a las que el sistema operativo puede acceder simultneamente en cada posicin de las cabezas. Si se trata de un disco flexible, cada cilindro consta de dos pistas, una por encima y otra por debajo del disco. En el caso de un disco duro que tenga dos platos, el cilindro consta de 4 pistas. Manejando cilindros se accede a los datos ms rpidamente que manejando pistas individuales, ya que el sistema operativo puede grabar o leer mayor cantidad de informacin sin tener que mover la cabeza.

Cluster :Es la longitud de la pista tomada como unidad de proceso en cada operacin de lectura o de escritura en el disco, la cual equivale a la longitud de un sector en los discos flexibles o al conjunto de 4 u 8 sectores contiguos en los discos duros.

LA FAT (File Allocation Table) La FAT o Tabla de asignacin de Archivos contiene la informacin acerca de cada sector del disco, indicndole al sistema operativo cules "Cluster" se encuentran ocupados, cules se encuentran disponibles y cules se encuentran averiados. Adems, contiene el nombre del archivo al que le pertenecen los datos almacenados. La FAT est ubicada a continuacin del registro de arranque. Otra informacin muy importante que contiene la FAT es la tabla donde se indican los sectores que conforman un archivo, pues al momento de grabar uno de stos en el disco, es poco probable que quede ubicado en sectores consecutivos.La mayora de software para formatear discos permite crear particiones, secciones de la unidad de disco que actan como volmenes separados de capacidad fija. Esta capacidad ha estado limitada durante mucho tiempo para la mayora de sistemas personales que utilizaban directorios de 16 bits, como le ocurra al DOS o a Windows 3.11. Esto significaba que el nmero mximo de

bloques por particin no poda ser ms de 65.520. Con un mximo de 64 sectores por bloque y de 512 bytes por sector, la capacidad mxima de los volmenes no superaba los 2,1Gb (algo lgico pues estos directorios fueron diseados al principio del nacimiento de la industria del ordenador personal pensando en los disquetes floppies o en discos duros muy pequeos). Para solucionar este lmite en las particiones y conseguir adems una mejor gestin del espacio de los discos duros, Microsoft ha diseado una nueva FAT, la tabla de asignacin de archivos, para Windows 95 que soporta ya 32 bits (unindose as a otros sistemas que ya lo soportaban como el Unix, el OS/2, el Sistema 7.5 o Windows NT). Con la FAT32, el nmero mximo de bloques por particin alcanza los 4.294.967.296. Con ocho sectores por bloque y 512 bytes por sector, los tamaos de las particiones aumentan hasta unos 2 terabytes. Pero esta capacidad de crear directorios de 32 bits al formatear los discos no slo redunda en un aumento de la capacidad de las particiones sino tambin en un mejor aprovechamiento de las unidades. Con las FAT de 16 bits se aprovechaba muy mal el espacio pues los ficheros, que slo pueden almacenarse en bloques enteros, desaprovechaban el resto de espacio sobrante que no ocupaban. La nueva FAT32 de Microsoft utiliza un tamao de bloque mucho ms pequeo que la anterior FAT de 16 bits, 4K frente a los 32K de la anterior.

Debido a que el tamao de un sector es muy pequeo (512 bytes), el sistema operativo (en las PC) coloca en la FAT el nmero del "Cluster" en vez del nmero del sector, y como un cluster por lo general est formado por cuatro sectores, se simplifica el manejo de la FAT. Para cada "Cluster" del disco la FAT reserva dos bytes. Algunos de los valores que tener la FAT son: FFF, para indicar el ltimo "Cluster del archivo"; FF7, para indicar que el "cluster" esta malo; 0, para indicar que el "Cluster" est disponible. Entre mayor sea el "cluster" ms se simplifica la administracin del ndice de los archivos del disco (FAT), pero tambin se desperdicia mas espacio cuando se manejan archivos pequeos. Por ejemplo, si se est grabando un archivo de 1800 bytes en un disquete de 1.2 MB, el nmero mnimo de bytes que el sistema operativo puede leer o escribir en este disco es de 512 (un sector), por lo cual, al archivo se le asignan 4 sectores desperdicindose as 264 bytes. Otro ejemplo sera el siguiente. U archivo de 3K, slo pierde 1K de espacio en disco en lugar de 29K. En la tabla se puede ver la capacidad del cluster en los diferentes tipos de discos (bajo MS-DOS).

Capacidad del disco Tamao del disco

Sectores por cluster Cap. del cluster

360K 720K 1.2M 1.44M

5 &frac 14 3 &frac 14 5&frac 14 3&frac 14

2 2 1 1 4

1024 bytes 1024 bytes 512 bytes 512 bytes 2048 bytes 4096 bytes

disco duro tpico 8

Comenzando a Dejar operativo un Disco: Conceptos

Tabla de particin : Es el ndice del disco duro y especifica la ubicacin y el tamao de cada una de las particiones del disco. El sistema operativo puede manejar varias tablas de particiones lgicas.

Particin : Esta denominacin se refiere al comando FDISK del MS-DOS que consiste en preparar el espacio de un Disco a ser usado, esto es, dividir un disco duro en una o mas unidades lgicas que se comportan cada una como si fuesen un disco real e independiente del resto, a cada unidad se le identifica con una letra. As, la unidad C es la particin primaria y D sera la particin extendida.

Formatear o dar formato al DiscoFormateo Se le llama al proceso mediante el cual un disco establece las estructuras de la organizacin en que se van a distribuir los datos en el mismo, prepararlo para admitir informacin, es decir, se prepara el disco para ser utilizado para recibir informacin. Durante el formateo se hacen las siguientes tares: se marcan las pistas y sectores al disco, se le define la zona de directorio, se crean la FAT (File Allocation Table) y el registro de arranque y, eventualmente, se le graban los archivos del sistema operativo para el arranque del sistema.

Al formatear un disco estamos en realidad escribiendo en su superficie un patrn de unos y ceros como seales magnticas. Este patrn divide al disco en pistas (los anillos concntricos) y sectores (divisiones de las pistas) que a su vez se agrupan en clusters (bloques). En el formateo estndar, los sectores estn distribuidos en conjuntos parecidos a los trozos de una tarta, es decir, el nmero de sectores por pista varia segn el radio de sta: las pistas ms cercanas a los bordes contienen ms sectores que las pistas interiores. La combinacin de dos o ms sectores en una nica pista forman un bloque cuyo tamao puede variar segn el sistema utilizado para formatear el disco y segn el tamao de ste. El bloque es la cantidad mnima de datos trasferida a un tiempo por la unidad y cuanto mayor es el disco, ms grandes es el tamao del bloque (y mayor el espacio desaprovechado en el caso de archivos pequeos, los ms comunes, pues no llenan todo el bloque). A la hora de guardar un archivo, este puede ser diseminado entre cientos de bloques independientes dispersos a lo largo de varios platos. Despus de marcar las pistas y los sectores fsicamente (el formateo fsico), el software de inicializacin realiza el formateo lgico, la creacin de varios directorios e ndices que se almacenan en la pista 0 del disco. El formateo lgico crea bsicamente cinco reas, estas estructuras ocupan espacio de disco por lo cual, un disco, aunque est vacio siempre tiene una parte ocupada cuando lo formateamos.1. Los bloques de arranque o Registro de arranque (BOOT): Este registro contiene las caractersticas relacionadas con el disco, como son: versin del sistema operativo (Identifican a la unidad como un disco PC, Macintosh, Unix, etc), utilizada para el formateo; nmero de cabezas, nmero de bytes por sector, el nmero de sectores en el disco. Son siempre los dos primeros del disco. El registro de arranque se localiza en el segundo sector de la pista cero, despus de la tabla de particin. El registro de arranque es creado en el disco durante el formateo lgico, contienen informacin usada durante la secuencia de arranque. 2. Los bloques de informacin: del volumen, que siempre siguen a los de arranque, contienen el nombre del volumen (el nombre dado al disco) y el nmero de ficheros almacenados en l. A continuacin contienen el mapa de bits del volumen que identifica los bloques usados y los no usados. 3. El directorio de ocupacin: contiene la situacin de los bloques que estn situados unos junto a otros, los bloques contiguos. 4. El directorio de ubicacin de los archivos: es el directorio que almacena las posiciones de los ficheros en los discos y el que indica al sistema operativo cmo localizar la informacin guardada o los espacios vacos que an admiten datos a almacenar. 5. El rea de datos: es la zona restante y mayor donde se guarda la informacin.

Una vez formateado el disco, es decir, creado este mapa que lo organiza y creados los ndices de los que se nutre el sistema operativo para informarse

sobre el disco, escribir o leer incluso el archivo ms sencillo es un proceso harto complicado en el que participan el software que se est utilizando, el sistema operativo, la BIOS (sistema bsico de entrada y salida de datos), los controladores del disco duro que le indican al sistema operativo cmo utilizar el hardware y el mecanismo de la propia unidad del disco.El Directorio raz o Indice bsico

A continuacin de la FAT esta localizado el directorio raz, el cual se utiliza para almacenar informaciones como nombre del archivo, localizacin, nmero de "Cluster" que ocupa, hora y fecha de creacin; toda esta informacin ocupa 32 bytes. A continuacin del directorio raz se encuentra el rea de datos, que va hasta el ltimo sector del disco, y es donde se guarda la diferente informacin de los archivos para que los cabezales puedan grabar/recuperar informacin en los diversos platos del disco duro. Para esto necesario saber dnde hay espacios vacos en los que poder escribir, y dnde estn ubicados los datos que se buscan para leerlos. Para ello es preciso realizar un paso previo a la utilizacin de cualquier unidad: establecer un ndice o directorio del contenido del disco. Este paso se realiza durante la operacin de formateo o inicializacin de la unidad. Es precisamente durante este proceso de inicializacin cuando se reserva una parte del disco para el directorio ms importante de todos, el que confecciona el sistema operativo con los nombres y ubicacin de los datos en el disco (la FAT o Tabla de Asignacin de Archivos en DOS y Windows, la Tabla Inode, "index node", en Unix o el Arbol de Catlogo en el Mac OS).

Cmo escribe y lee el disco Lo primero que hace el sistema operativo al arrancar es cargar en RAM toda esta informacin sobre la organizacin del disco. Cuando el sistema tiene toda la informacin necesaria da instrucciones para que los cabezales escriban en los bloques libres. A la hora de almacenar un archivo el sistema siempre empieza colocndolo en los primeros bloques que encuentra libres en el directorio de localizacin de archivos. Este directorio mantiene un registro encadenado de los bloques utilizados por un archivo y cada enlace de la cadena conduce al siguiente bloque que contiene el siguiente fragmento del archivo. Despus de esto, el sistema vuelve a enviar los cabezales a la tabla de localizacin, el ndice situado en la pista 0 del disco, para confeccionar una lista con todos los bloques en los que se encuentra algn fragmento del archivo guardado. El sistema siempre intenta guardar el archivo en bloques contiguos pues su lectura es ms rpida. Si la mayora de ficheros estn en bloques no contiguos se dice que el disco est fragmentado.

Un disco fragmentado va ms lento porque los cabezales deben moverse ms veces entre bloques para poder finalizar la lectura de un slo fichero (el software de defragmentacin modifica la posicin de los datos para colocarlos en bloques contiguos). El proceso de escritura/lectura del disco depende por completo de la consulta de los directorios e ndices confeccionados sobre el disco y, por ello, es vital que estos no sufran ningn deterioro. RAPIDEZ Es la velocidad de acceso a la informacin almacenada en el disco duro. Sin embargo a la hora de medir la velocidad de un disco duro no existen referencias normalizadas pero es posible conseguir una cierta calibracin observando tres aspectos:Los tiempos de acceso y de bsqueda. : El tiempo medio de acceso o tiempo medio de bsqueda se refiere a lo mismo, al tiempo que necesita el disco para llegar a la informacin buscada. Tcnicamente el tiempo de bsqueda es el tiempo que tardan los cabezales en llegar a una pista determinada, mientras que el tiempo medio de acceso es esta cifra ms la latencia, el tiempo que tarda un sector concreto de la pista en colocarse justo bajo el cabezal (pues las posibilidades de que cuando el cabezal llegue a la pista se encuentre con el sector buscado son remotas). Las unidades actuales se encuentran entre los 8 y los 20 milisegundos de tiempo de bsqueda mientras que la cifra de latencia oscila entre 4 y 8 milisegundos.

El ndice de transferencia. : El ndice de transferencia es la cantidad de informacin que el disco puede enviar al ordenador por unidad de tiempo, una vez los cabezales estn en el sitio adecuado. Los discos actuales tienen ndices de transferencia que oscilan mucho entre si segn los modelos pero menos de 4Mb por segundo indica que no son muy nuevos.

Velocidad de giro : La velocidad de giro es la velocidad a la que giran los platos y que en las unidades ms antiguas puede ser de 3600 o 4500 revoluciones por minuto y en las ms modernas de 5400 y 7200 rpm. Aunque los fabricante estn constantemente mejorando estos y los dems ratios y ya existen discos a 10.000 rpm como el ltimo de Seagate.

Capacidades de los Discos Duros

Si bien el funcionamiento electromagntico esencial de los discos duros sigue siendo bsicamente el mismo que el de la unidad incluida en el IBM XT, el primer ordenador en incorporar uno, la capacidad, velocidad y rendimiento de los dispositivos ha avanzado a un ritmo acelerado. En los Principios de los 80, una capacidad de 10Mb se consideraba ms que suficiente, el disco duro tena un grosor de 76 a 101 mm y llenaba toda una carcasa de 5,25 pulgadas, los platos tenan un dimetro de 5,25 pulgadas (13,3 cm) y el mecanismo una altura de 3,2 pulgadas (8,1cm), medidas que afectaban directamente al tamao de los ordenadores de la poca. Por otro lado, los tiempos de acceso rondaban los 87 milisegundos y se consideraban vertiginosos en comparacin con los de las disqueteras. A mediados de la dcada de los 80, a medida que los fabricantes conseguan reducir el nmero de platos necesario para almacenar una cantidad de informacin determinada, empezaron a aparecer discos de 5,25 pulgadas a media altura (1,6" o 4 cm). A principios de los 90, los discos duros de 500Mb, con menor tamao que las unidades de disquetes de 3,5 pulgadas y con velocidades de acceso de 14 milisegundos eran los dispositivos ms comunes. La progresiva reduccin del tamao de las unidades es recproco en el aumento de su rendimiento y capacidad y una considerable disminucin de los precios. Actualmente, los discos duros son casi todos de 3,5 pulgadas (8,9 cm) o de 2,5 pulgadas (6,35 cm) de dimetro de plato (los de 3,5" son ms comunes en los ordenadores de sobremesa mientras que los de 2,5" se utilizan en los porttiles). La mayora de discos de 3,5" son de media altura pero hay algunos que son de slo una pulgada (2,5 cm), tambin llamados de perfil bajo. En cuanto a la fabricacin de los discos duros tenemos a Empresas tales como Seagate, Quantum, Maxtor, Conner Peripherals, Micropolis, Fujitsu, DEC,etc. En el mundo del PC hay dos grandes estndares, IDE y SCSI, aunque el primero est mucho ms extendido que el segundo, la tecnologa SCSI est presente en otras muchas plataformas, como los Mac , sistemas Unix, AS/400, etc... Los dos estndares han ido sufriendo a lo largo del tiempo distintas implementaciones para intentar seguir el ritmo marcado por otros componentes cada vez ms rpidos, como los procesadores.

Parmetros a tener en cuenta:

Capacidad: Aconsejable que sea a partir de 2,1 Gbytes en adelante.

Tiempo de acceso: Importante. Este parmetro nos indica la capacidad para acceder de manera aleatoria a cualquier sector del disco.

Velocidad de Transferencia: Directamente relacionada con el interface. En un dispositivo Ultra-2 SCSI es de 80 MBytes/seg. mientras que en el Ultra DMA/33 (IDE) es de 33,3 MBytes/seg. en el modo DMA-2. Esta velocidad es la mxima que admite el interface, y no quiere decir que el disco sea capaz de alcanzarla.

Velocidad de Rotacin: Tal vez el ms importante. Suele oscilar entre las 4.500 y las 7.200 rpm (revoluciones por minuto).

Cach de disco: La memoria cach implementada en el disco es importante, pero ms que la cantidad es importante la manera en que sta se organiza. Por ello este dato normalmente no nos da por si solo demasiadas pistas. Son normales valores entre 64 y 256 Kb.

IDE: Cronolgicamente, y empezando por el primero no encontramos con los primeros discos IDE con su limitacin a 528 Mb. y pudiendo solo conectar hasta 2 de ellos. Despus vinieron los discos EIDE (FastATA), desarrollados por la compaa Western Digital compatibles con los primeros, pero con algunas mejoras, basadas en la especificacin ATA-2, que ya soporta unidades de CD-ROM (ATAPI) y de cinta. Otra mejora importante es el soporte de 2 canales para conectar hasta 4 unidades. Adems se definen varios modos de transferencia de datos, que llegan hasta

los 16,6 Mb./seg. como el PIO-4, o mejor an el DMA-2, que soporta la misma tasa pero sin intervencin de la CPU. La ltima especificacin, desarrollada por Quantum es la Ultra DMA/33 (UltraATA), que permite transferencias DMA a 33 Mb./seg. SCSI: En el caso de los discos SCSI, tenemos el primero, llamado SCSI-1, con un ancho de bus de 8 bits, aunque ya en esta primera especificacin se incluian caractersticas muy destacadas, como la posibilidad de conectar hasta 7 dispositivos de todo tipo, discos, cinas, escners, CD-ROM, etc... Despus viene el SCSI-2, que ya dispone de un ancho de bus de 16 bits. El siguiente paso es el Fast-SCSI, considerado el doble de rpido. Despus viene el Wide SCSI, ya con un ancho de bus de hasta 32 bits, as como un mayor rendimiento. Instalacin de varios dispositivos: En el caso de querer instalar ms de un dispositivo IDE, hay que tener en cuenta algunos detalles muy importantes. En las controladoras EIDE, disponemos de dos canales IDE independientes, con lo que podemos llegar a instalar hasta cuatro dispositivos, dos por canal. El primer dispositivo de cada canal se conoce como "master" (maestro) y el segundo como "slave" (esclavo). En un canal cualquiera, slo un dispositivo puede hacerse con el control del bus, es decir, no pueden utilizar el bus concurrentemente, con lo que si ponemos dos discos en el mismo canal, estos se "pelearan" por l, y el rendimiento de ambos bajar notablemente. En el caso de tener slo dos dispositivos, se debern poner a ambos como "maestros", uno en cada canal, es decir, conectaremos un cable a cada disco, y cada cable ir a un conector en la placa base. Es aconsejable que es disco ms rpido sea colocado en el primer canal (Primario), pues aparte de ser el disco que arranca el sistema operativo, es donde, normalmente, est ubicado el archivo de intercambio de la memoria virtual, con lo que el rendimiento general del equipo aumentar. Si tenemos dos discos y un CD-ROM, el CD-ROM se colocar como "esclavo" del segundo canal (secundario). Esto es as porque normalmente el segundo disco tendr menos actividad que el primero (recordemos que Windows y otros sistemas operativos hacen un uso intensivo del archivo de intercambio).

Para poder configurar el disco como maestro o como esclavo necesitaremos saber la posicin exacta de unos puentes o "jumpers" que normalmente todos los discos poseen. Por desgracia, cada fabricante utiliza su propio criterio. En la mayora de los casos, disponemos de 3 puentes, serigrafiados como SP, DS y CS, y en este caso, quitaremos todos los puentes para modo esclavo, y colocaremos uno slo en "DS" para maestro. En otro caso, deberemos consultar el manual si disponemos de l, o fijarnos en la serigrafa, o en todo caso, acudir a la pgina web del fabricante. En el caso de disponer de una controladora y dispositivos SCSI, ninguna de estas precauciones es necesaria. Pues SCSI soporta hasta 6 dispositivos concurrentemente (o 14 en los modelos ms modernos).

MTBF O NDICE DE FALLOS La fiabilidad de los discos duros, es decir, la propensin a que sus mecanismos fallen de algn u otro modo, se mide segn la durabilidad de estos. Los fabricantes, a su vez, miden la durabilidad de los discos en trminos de tiempo transcurrido entre fallos, el MTBF (Mean Time Between Failures) o "tiempo medio entre fallos" que es el nmero de horas que un disco duro puede estar funcionando antes de que falle alguna pieza. El MTBF estndar en la actualidad est entre las 200.000 y las 800.000 horas aunque ya hay dispositivos que alcanzan el milln de horas. Obviamente, los laboratorios extraen estas cifras extrapolando la cantidad de fallos que se produce en los discos durante un tiempo concreto. Una duracin de 200.000 a 800.000 horas significa de 23 a 91 aos por lo que no hay modo alguno de probarla sino es extrapolando. Sin embargo, el MTBF tiene slo una fiabilidad relativa pues depende de las pruebas que realice cada fabricante que pueden ser muy diversas.

ESTACIONAMIENTO AUTOMTICO La fragilidad de la superficie de los platos del interior de un disco duro ante la posibilidad de que el cabezal colisione con ellos ha obligado a tomar medidas de precaucin para prevenir daos. La principal, adems del hermetismo de las carcasas para evitar la entrada de polvo, ha sido el estacionamiento de los cabezales. Aparcar o estacionar el cabezal supone retirarlo de encima del disco cuando la unidad va a ser movida o trasladada. Anteriormente, era habitual que los usuarios de PC tuvieran que utilizar un comando especial (SHIP en el DOS, PARKHEAD en el IBM-DOS) para estacionar el cabezal pues si se produciera algn impacto en el disco o un movimiento muy brusco podra provocar el choque del cabezal con la superficie del disco. Si en el momento del impacto los cabezales no

estuvieran aparcados y por ejemplo se encontrarn reposando sobre la pista 0, donde se encuentra el directorio o FAT de localizacin de los archivos, podramos perder la informacin bsica para acceder a los datos. Actualmente, todas las unidades fabricadas desde los ltimos aos incluyen el estacionamiento automtico del cabezal (autopark).

Serial ATA.El nuevo estndar, que se denomina "serial ATA" es totalmente compatible a nivel software con la actual generacin, a la que ahora se la denomina (para diferenciarla) "parallel ATA" por lo que no tenemos que preocuparnos de si el Sistema Operativo la soportar. Para l es totalmente transparente. Como su nombre nos viene a indicar la interfaz Serial ATA (o SATA) utiliza un esquema de comunicacin serie al estilo de USB o Firewire, los buses ms utilizados en la interconexin de dispositivos perifricos externos. Sin embargo, a diferencia de estos, Serial ATA esta previsto que se utilice nicamente con dispositivos internos y su uso ser prcticamente el mismo que el que le damos a la actual interfaz, es decir, principalmente la interconexin de discos duros y unidades pticas tales como unidades de CD y DVD y las distintas grabadoras para estos soportes, as como otros tipos de unidades de almacenamiento. La actual especificacin ofrece un ancho de banda de 1,2 Gbps lo que supone unos 150 MB/seg (recordemos que un byte son 8 bits) lo que comparado con la actual especificacin ATA-133 (a 133 MB/seg) representa una importante mejora. Adems, la especificacin SATA-1500 a 1,5 Gbps (unos 187,5 MB/seg) est ya plenamente definida y no tardaremos mucho en ver sus primeros frutos. El grupo que se encarga de su desarrollo prev que esta tecnologa llegue hasta los 6 Gbps all por el ao 2007. Pero Serial ATA no slo supone un aumento en la velocidad de transmisin ya que ste viene implcito en cada nueva especificacin, sino que aporta muchas otras mejoras como el hecho de acabar de un vez con las anchas "fajas" que actualmente pueblan el interior de nuestras cajas (o gabinetes) y que interfieren de forma considerable en el flujo interno del aire y por tanto impiden una correcta refrigeracin de nuestro sistema. Serial ATA utiliza un cable muy delgado de slo 8 conductores y el conector es mucho ms pequeo e incluso el de la alimentacin es distinto y proporciona 3,3 voltios, un voltaje que hasta ahora slo se utilizaba en la placa base. Otra ventaja es el aumento en la longitud mxima del cable

utilizado que podr llegar hasta el metro, ms del doble que con ATA paralelo. Para que la transicin entre ambas tecnologas sea lo ms cmoda posible, la mayora de fabricantes optan por incluir ambos tipos de conectores, pero en todo caso existen adaptadores que permiten conectar un dispositivo paralelo a una interfaz srie o a la inversa. A pesar de que an son pocos los dispositivos que aprovechan esta nueva tecnologa ya se encuentran en el mercado discos duros y se estn desarrollando muchas otras unidades tanto ATA como ATAPI.