Discos Duros

Unidad de disco duro

Unidad de disco rígido

Partes de la unidad de disco duro.

Conectado a:

controlador de disco (en las actualesPC, suele estar

conectado en la placa madre y es de vital

importancia)mediante uno de estos sistemas

Interfaz IDE o PATA

Interfaz SATA

Interfaz SAS

Interfaz SCSI (popular en servidores)

Interfaz FC (exclusivo en servidores)

Interfaz USB

NAS mediante redes de cable  /inalámbricas

Fuente de alimentación medianteMolex

Fabricantes comunes:

Fujitsu

Hitachi

Samsung

Seagate

Western Digital

En informática, la unidad de disco duro o unidad de disco rígido (en inglés: Hard Disk Drive, HDD) es el dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación

magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o másplatos 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. Es memoria no volátil.

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 1960.1 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.1

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 delcontrolador 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 será representado como 465 GiB (es decir gibibytes; 1 GiB = 1024 MiB) y en otros como 500 GB.

HistoriaAl principio los discos duros eran extraíbles, sin embargo, hoy en día típicamente vienen todos

sellados (a excepción de un hueco de ventilación para filtrar e igualar la presión 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. Más grande que una nevera actual, este

disco duro trabajaba todavía con válvulas de vacío y requería una consola separada para su

manejo.

Su gran mérito consistía en el que el tiempo requerido para el acceso era relativamente constante

entre algunas posiciones de memoria, a diferencia de las cintas magnéticas, donde para

encontrar una información dada, era necesario enrollar y desenrollar los carretes hasta encontrar

el dato buscado, teniendo muy diferentes tiempos de acceso para cada posición.

La tecnología inicial aplicada a los discos duros era relativamente simple. Consistía en recubrir

con material magnético un disco de metal que era formateado en pistas concéntricas, que luego

eran divididas en sectores. El cabezal magnético codificaba información al magnetizar diminutas

secciones del disco duro, empleando un código binario de «ceros» y «unos». Los bits o dígitos

binarios así grabados pueden permanecer intactos durante años. Originalmente, cada bit tenía

una disposición horizontal en la superficie magnética del disco, pero luego se descubrió cómo

registrar la información de una manera más compacta.

El mérito del francés Albert Fert y al alemán Peter Grünberg (ambos premio Nobel de Física por

sus contribuciones en el campo del almacenamiento magnético) fue el descubrimiento del

fenómeno conocido como magnetorresistencia gigante, que permitió construir cabezales de

lectura y grabación más sensibles, y compactar más los bits en la superficie del disco duro. De

estos descubrimientos, realizados en forma independiente por estos investigadores, se

desprendió un crecimiento espectacular en la capacidad de almacenamiento en los discos duros,

que se elevó un 60 % anual en la década de 1990.

En 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 MB, mientras que 10 años después

habían superado 40 GB (40 000 MB). En la actualidad, ya contamos en el uso cotidiano con

discos duros de más de 5 TB, esto es, 5000 GB (5 000 000 MB).

En 2001 fue lanzado el iPod, que empleaba un disco duro que ofrecía una capacidad alta para la

época. Junto a la simplicidad, calidad y elegancia del dispositivo, este fue un factor clave para su

éxito.

En 2005 los primeros teléfonos móviles que incluían discos duros fueron presentados por

Samsung y Nokia, aunque no tuvieron mucho éxito ya que las memorias flash los acabaron

desplazando, debido al aumento de capacidad, mayor resistencia y menor consumo de energía

Antiguo disco duro de IBM (modelo 62PC, «Piccolo»), de 64,5 MB,

fabricado en 1979.

Estructura LógicaDentro del disco se encuentran:

El registro de arranque principal (Master Boot Record, MBR), en el bloque o sector de

arranque, que contiene la tabla de particiones.

Las particiones de disco, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.

Estructura FísicaDentro de la unidad de disco duro hay uno o varios discos (de aluminio o cristal) concéntricos

llamados platos (normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 o 7 según el modelo), y

que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos. El cabezal (dispositivo de

lectura y escritura) está formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados

verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya punta están 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 rotación de los mismos permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier

posición 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, 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 número impar de cabezas, o con cabezas deshabilitadas. Las cabezas de

lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3nanómetros), debido a

una finísima película de aire que se forma entre éstas y los platos cuando éstos 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 formación de esta película). Si alguna de las

cabezas llega a tocar una superficie de un plato, causaría muchos daños en él, rayándolo

gravemente, debido a lo rápido 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)

Componentes de una unidad de 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 imán, tornillos.

DireccionamientoHay varios conceptos para referirse a zonas del disco:

Plato: cada uno de los discos que hay dentro de la unidad de disco duro.

Cara: cada uno de los dos lados de un plato.

Cabezal: número de cabeza o cabezal por cada cara.

Pista: una circunferencia dentro de una cara; la pista cero (0) está en el borde exterior.

Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas

verticalmente (una de cada cara).

Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el

estándar actual 512 bytes, aunque laIDEMA ha creado un comité que impulsa llevarlo a 4 KiB.

Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio

significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en

las interiores. Así, apareció la tecnología grabación de bits por zonas (Zone Bit

Recording, ZBR) que aumenta el número de sectores en las pistas exteriores, y utiliza más

eficientemente el disco duro. Así las pistas se agrupan en zonas de pistas de igual cantidad

de sectores. Cuanto más lejos del centro de cada plato se encuentra una zona, ésta contiene

una mayor cantidad de sectores en sus pistas. Además mediante ZBR, cuando se leen

sectores de cilindros más 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.2

Sector geométrico: son los sectores contiguos pero de pistas diferentes.

Clúster: es un conjunto de sectores.

El primer sistema de direccionamiento que se usó fue el cilindro-cabeza-sector (Cylinder-Head-

Sector, CHS), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más

adelante se creó otro sistema más sencillo: direccionamiento de bloques lógicos (Logical block

addressing, LBA), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un

único número. Éste es el que actualmente se usa.

Factor de formaEl 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 coloquialmente 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/MMC slot 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) 5 y tienen el récord Guinness del disco duro más

pequeño.

Los principales fabricantes suspendieron la investigación de nuevos productos para 1 pulgada

(1,3 pulgadas) y 0,85 pulgadas en 2007, debido a la caída de precios de lasmemorias 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 ningún producto

actual (son especificadas en milímetros para los factores de forma más recientes), pero estos

indican el tamaño relativo del disco, para interés de la continuidad histórica

.

CaracterísticasLas 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: Es la velocidad a la que gira el disco duro, más exactamente, la

velocidad a la que giran el/los platos del disco, que es donde se almacenan magnéticamente

los datos. La regla es: a mayor velocidad de rotación, más alta será la transferencia de datos,

pero también mayor será el ruido y mayor será el calor generado por el disco duro. Se mide

en número revoluciones por minuto ( RPM). No debe comprarse un disco duro IDE de menos

de 5400RPM (ya hay discos IDE de 7200RPM), a menos que te lo den a un muy buen precio,

ni un disco SCSI de menos de 7200RPM (los hay de 10.000RPM). Una velocidad de

5400RPM permitirá una transferencia entre 10MB y 16MB por segundo con los datos que

están en la parte exterior del cilindro o plato, algo menos en el interior.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

servelocidad 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.

Conexionado

Tipo de conexión de datosLas unidades de discos duros pueden tener distintos tipos de conexión o interfaces de datos con

la placa base. Cada unidad de disco rígido puede tener una de las siguientes opciones:

IDE

SATA

SCSI

SAS

Cuando se conecta indirectamente con la placa base (por ejemplo: a través del puerto USB) se

denomina disco duro portátil o externo.

IDE, ATA o PATA.

La interfaz ATA (Advanced Technology Attachment) o PATA (Parallel ATA), originalmente

conocido como IDE (Integrated Device Electronics oIntegrated Drive Electronics), controla los

dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced

Technology Attachment Packet Interface) o unidades de discos ópticos como lectoras o

grabadoras de CD o DVD.

Hasta el 2004, aproximadamente, fue el estándar principal por su versatilidad y asequibilidad.

Son planos, anchos y alargados.

SataSerial ATA o SATA es el más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para

la transmisión de datos.

Notablemente más rápido y eficiente que IDE.

Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE, además de permitir conexión en

caliente (hot plug).

Existen tres versiones:

1. SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (descatalogado),

2. SATA 2 de hasta 300 MB/s, el más extendido en la actualidad;

3. SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer hueco en el mercado.

SCS

Las interfaces Small Computer System Interface (SCSI) son interfaces preparadas para discos

duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación.

Se presentan bajo tres especificaciones:

1. SCSI Estándar (Standard SCSI),

2. SCSI Rápido (Fast SCSI) y

3. SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI).

Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisión

secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbit/s en los discos SCSI

Estándares, los 10 Mbit/s en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbit/s en los discos SCSI Anchos-

Rápidos (SCSI-2).

Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con

conexión tipo margarita (daisy chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar

asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de

transferencia.

SASSerial Attached SCSI (SAS) es la 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 conexión y desconexión en caliente. Una de las principales

características es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de

dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada

dispositivo conectado, además de terminar con la limitación de 16 dispositivos existente en SCSI,

es por ello que se vaticina que la tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI.

Además, 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.

Funcionamiento mecánicoUn disco duro suele tener:

Platos, en donde se graban los datos.

Cabezal de lectura/escritura.

Motor , que hace girar los platos.

Electroimán , que mueve el cabezal.

Circuito electrónico  de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché.

Bolsita desecante (gel de sílice), para evitar la humedad.

Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire.

IntegridadDebido a la distancia extremadamente pequeña entre los cabezales y la superficie del disco,

cualquier contaminación 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 película magnética y causando la pérdida de datos. Estos accidentes

pueden ser causados por un fallo electrónico, un repentino corte en el suministro eléctrico, golpes

físicos, el desgaste, la corrosión o debido a que los cabezales o las fuentes sean de pobre

fabricación.

El eje del sistema del disco duro depende de la presión 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 conexión al entorno exterior y la presión se

produce a través de un pequeño agujero en el recinto (cerca de 0,5 mm de diámetro)

normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiración, ver abajo). Si la presión 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 pérdidas 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 presión interior equivale normalmente a

una altitud de 2.600 m como máximo. 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 ventilación 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 está en constante movimiento siendo barrido por

la fricción del plato. Este aire pasa a través de un filtro de recirculación interna para quitar

cualquier contaminante que se hubiera quedado de su fabricación, alguna partícula o componente

químico que de alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier partícula generada en una

operación normal. Una humedad muy alta durante un periodo largo puede corroer los cabezales y

los platos.

Para los cabezales resistentes al magnetismo grandes (GMR) en particular, un incidente

minoritario debido a la contaminación (que no se disipa la superficie magnética del disco) llega a

dar lugar a un sobrecalentamiento temporal en el cabezal, debido a la fricción 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 (también conocido como “aspereza térmica”, un

problema que en parte puede ser tratado con el filtro electrónico apropiado de la señal de lectura).

Los componentes electrónicos del disco duro controlan el movimiento del accionador y la rotación

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.

Mantenimiento y cuidadoLos discos duros también necesitan cuidado, siga las siguientes instrucciones para evitar la

perdida de datos y evitar que el disco duro quede inservible:

1. No quitar la etiqueta ligeramente plateada que se encuentra a los lados y/o algunas veces

en la parte frontal, esto puede causar que entre polvo y raye el disco, asimismo el polvo

que pueda contener electricidad puede mover los datos y causar daños.

2. No tapar los agujeros pequeños, ya que son un filtro de aire y puede causar

sobrecalentamiento.

3. Realizar periódicamente copias de seguridad en discos DVD, Blu-ray o en un disco duro

externo de la información importante, eventos como apagones o ataques de virus pueden

dañar el disco duro o la información, si ocurre un apagón desconectar el ordenador. Si se

usa un servicio de alojamiento de archivos, no debe ser la única opción ni se debe guardar

ahí información delicada o crítica, pues el servicio puede fallar, ser clausurado o atacado.

4. Se recomienda crear al menos dos particiones: Una para el sistema operativo y los

programas y otra para los datos del usuario. De esta forma se pueden facilitar la copia de

seguridad y la restauración, al posibilitar retroceder o reinstalar completamente el sistema

operativo sin perder los datos personales en el proceso.

5. Optimizar (desfragmentar) el disco duro regularmente usando la herramienta incluida en el

sistema operativo o un programa de otro fabricante para reducir el desgaste, facilitar la

recuperación en caso de un problema, y mantener una buena velocidad de respuesta. Se

recomienda una frecuencia de cuatro a seis meses dependiendo del uso.

6. Descargar y usar un programa que lea los datos de los sensores del disco duro

(S.M.A.R.T.), para vigilar la condición del disco duro. Si indica que está en peligro, copiar

la información importante y reemplazar el disco duro lo más pronto posible para evitar la

pérdida de información.

7. Evitar que el disco sufra golpes físicos, especialmente durante su funcionamiento. Los

circuitos, cabezales y discos pueden dañarse.

8. Si el disco duro presenta problemas de confiabilidad, un funcionamiento anormalmente

lento o aparecen sin razón aparente archivos dañados o ilegibles, analizarlo con un

comprobador de disco. También se recomienda realizar una comprobación de rutina cada

cierta cantidad de meses para detectar errores menores y corregirlos antes de que se

agraven..

Presente y Futuro

Actualmente la nueva generación de discos duros utiliza la tecnología de grabación

perpendicular (PMR), la cual permite mayor densidad de almacenamiento. También existen

discos llamados "Ecológicos" (GP – Green Power), los cuales hacen un uso más eficiente de la

energía.

Comparativa de unidades de estado sólido y discos durosLas 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 decircuitos

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.3

Una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés de solid-state drive) es un dispositivo de

almacenamiento de datos que puede estar construido con memoria no volátilo con memoria

volátil. Las no volátiles son unidades de estado sólido que como dispositivos electrónicos, están

construidos en la actualidad con chips de memoria flash. No son discos, pero juegan el mismo

papel a efectos prácticos aportando más ventajas que inconvenientes tecnológicos. Por ello se

está empezando a vislumbrar en el mercado la posibilidad de que en el futuro ese tipo

de unidades de estado sólido terminen sustituyendo al disco duro para implementar el manejo

de memorias no volátiles en el campo de la ingeniería informática.

Esos soportes son muy rápidos ya que no tienen partes móviles y consumen menos energía.

Todos esto les hace muy fiables y físicamente duraderos. Sin embargo su costo por GB es aún

muy elevado respecto al mismo coste de GB en un formato de tecnología de Disco Duro siendo

un índice 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 vía de solución tecnológica para el consumo

doméstico5 aunque se ha de considerar que estos sistemas han de ser integrados

correctamente6 tal y como se está realizando en el campo de la alta computación.7 Unido a la

reducción progresiva de costes quizás esa tecnología recorra el camino de aplicarse como

método general de archivo de datos informáticos energéticamente respetuosos con el medio

natural si optimiza su función lógica dentro de los sistemas operativos actuales.8

Los discos que no son discosLas unidades de estado sólido han sido categorizadas repetidas veces como "discos", cuando es

totalmente incorrecto denominarlas así, puesto que a diferencia de sus predecesores, sus datos

no se almacenan sobre superficies cilíndricas ni platos. Esta confusión conlleva habitualmente a

creer que SSD significa Solid State Disk, en vez deSolid State Drive.

Unidades HibridasLas unidades híbridas son aquellas que combinan las ventajas de las unidades mecánicas

convencionales con las de las unidades de estado sólido. Consisten en acoplar un conjunto de

unidades de memoria flash dentro de la unidad mecánica, utilizando el área de estado sólido para

el almacenamiento dinámico de datos de uso frecuente (determinado por el software de la unidad)

y el área mecánica para el almacenamiento masivo de datos. Con esto se logra un rendimiento

cercano al de unidades de estado sólido a un costo sustancialmente menor. En el mercado actual

(2012), Seagate ofrece su modelo "Momentus XT" con esta tecnología.9

FabricantesLos recursos tecnológicos y el saber hacer requeridos para el desarrollo y la producción de discos

modernos implica que desde 2007, más del 98 % de los discos duros del mundo son fabricados

por un conjunto de grandes empresas: Seagate (que ahora es propietaria

deMaxtor y Quantum), Western Digital (propietaria de Hitachi, a la que a su vez fue propietaria de

la antigua división de fabricación de discos de IBM) y Fujitsu, que sigue haciendo discos

portátiles y discos de servidores, pero dejó de hacer discos para ordenadores de escritorio

en 2001, y el resto lo vendió a Western Digital. Toshiba es uno de los principales fabricantes de

discos duros para portátiles de 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas. TrekStor es un fabricante alemán

que en 2009 tuvo problemas de insolvencia, pero que actualmente sigue en activo. ExcelStor es

un pequeño 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 aumentó, los beneficios eran menores y el mercado sufrió un

significativa consolidación a finales de los 80 y finales de los 90. La primera víctima en el mercado

de los PC fue Computer Memories Inc.; después de un incidente con 20 MB defectuosos en

discos en 1985, la reputación de CMI nunca se recuperó, y salieron del mercado de los discos

duros en 1987. Otro notable fracaso fue el de MiniScribe, quien quebró en 1990: después se

descubrió que tenía en marcha un fraude e inflaba el número de ventas durante varios años.

Otras muchas pequeñas compañías (como Kalok, Microscience, LaPine, Areal, Priam y

PrairieTek) tampoco sobrevivieron a la expulsión, y habían desaparecido

para 1993; Micropolis fue capaz de aguantar hasta 1997, y JTS, un recién llegado a escena, duró

sólo unos años y desapareció hacia 1999, aunque después intentó fabricar discos duros en India.

Su vuelta a la fama se debió a la creación de un nuevo formato de tamaño de 3”

para portátiles. Quantum e Integral también investigaron el formato de 3”, pero finalmente se

dieron por vencidos. Rodime fue también un importante fabricante durante la década de los 80,

pero dejó de hacer discos en la década de los 90 en medio de la reestructuración y ahora se

concentra en la tecnología de la concesión de licencias; tienen varias patentes relacionadas con

el formato de 3,5“.

1988: Tandon vendió su división de fabricación de discos duros a Western Digital, que era un

renombrado diseñador de controladores.

1989: Seagate compró el negocio de discos de alta calidad de Control Data, como parte del

abandono de Control Data en la creación de hardware.

1990: Maxtor compró MiniScribe que estaba en bancarrota, haciéndolo el núcleo de su

división de discos de gama baja.

1994: Quantum compró la división 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 fusión con Seagate, la cual se completó a principios

de 1996.

1996: JTS se fusionó con Atari, permitiendo a JTS llevar a producción su gama de

discos. Atari fue vendida a Hasbro en 1998, mientras que JTS sufrió una bancarrota en1999.

2000: Quantum vendió su división 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 vendió la mayor parte de su división de discos a Hitachi, renombrándose como

Hitachi Global Storage Technologies, Hitachi GST.

2003: Western Digital compró Read-Rite Corp., quien producía los cabezales utilizados en los

discos duros, por 95,4 millones de dólares en metálico.

2005: Seagate y Maxtor anuncian un acuerdo bajo el que Seagate adquiriría todo el stock de

Maxtor. Esta adquisición 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 división de HDD de Fujitsu y TrekStor se declara en bancarrota,

aunque ese mismo año consiguen un nuevo inversor para mantener la empresa a flote.

2011: Western Digital adquiere Hitachi GST y Seagate compra la división de HDD

de Samsung.

2014: Seagate anuncia el primer disco duro de 8 TB en el mercado de consumo general, con

formato de 3,5 pulgadas y conectividad tipo SATA III a 6Gbps, compatible concomputadoras

de escritorio.10

TiposEn el mercado actualmente hay cuatro tipos de discos duros: SSD, SATA, SAS y SCSI y, dependiendo del entorno de trabajo te convienen más unos discos que otros. Es decir, que no sólo son las características del disco y su precio, sino también cómo lo usarás.Realmente consigues el mejor precio de un disco duro dándole el uso adecuado. Y, para darle el uso adecuado a cualquier tipo de disco duro conviene pensar de antemano cuál va a ser el entorno de trabajo así como las necesidades de almacenamiento que vas a tener.

En casa y oficina.

Servidores.

Muchos archivos, películas, imágenes, música, documentos y datos de muchísimos proyectos.

Entornos de alto rendimiento y mucha velocidad.Ya verás cómo según estos entornos de trabajo finalmente decides la compra de un tipo u otro de disco.

Empezamos con las características de los discos ssd.

Discos duros SDDLos discos duros ssd los hemos empezado a ver en el mercado de gran consumo en los últimos años. Cada día es más normal comprar un ordenador con un disco duro ssd para realizar la instalación del sistema operativo (Windows, Linux, MAC OS) y aplicaciones de alto rendimiento para pasar a utilizar los discos duros tradicionales a almacenar datos.Las características de un disco SDD son muy parecidas a un pendrive. No tienen partes mecánicas. En lugar de contener en su interior un plato y un cabezal, igual que si fuera un tocadiscos, la estructura de los discos ssd es una placa de circuitos con chips de memoria y componentes fijos.En la imagen puedes ver cómo es un disco ssd por dentro y por fuera.

Como ves a perdido todas sus partes mecánicas y ahora están compuestos por chips y los típicos conectores para que puedas conectarlo al ordenador.

Las ventajas que tienen los discos ssd es que son mucho más rápidos que los discos sata ya que su tiempo de acceso y latencia son menores. Al no disponer de partes mecánicas no hay piezas que buscan la información con el consiguiente ahorro de tiempo.Otra ventaja de los discos ssd es su mayor tolerancia a los fallos con el paso del tiempo. Siempre que existe un movimiento entre piezas hay rozamiento y este, tarde o temprano producirá una avería. Todo es cuestión de tiempo. Los discos sólidos al ser fabricados sin piezas mecánicas evitan este problema.También una gran ventaja es que aun siendo tipos de discos duros distintos a los sata mantienen la misma conexión o interfaz, con lo cual no tienes que nada más que comprar un disco duro externo y conectarlo, eso si no te atreves a comprar un disco duro interno y montarlo tú mismo.Los inconvenientes de los discos ssd es su elevado precio. No puedo mencionar otro. En la actualidad es tan grande la diferencia de precios que por la compra de un disco SSD te llevas un SATA III con unas 10 veces más capacidad de almacenamiento.

Discos duros SATA III

Estos tipos de discos duros son los que seguramente tienes instalados en tu ordenador. Los discos duros SATA III son discos mecánicos que a diferencia de los discos SDD tienen plato y cabezal, similar a un tocadiscos.Las ventajas de los discos duros sata III es su bajo precio comparado con un disco ssd. Como he mencionado antes, por el mismo precio de un disco duro compras aproximadamente diez veces más de capacidad.Los inconvenientes de un disco duro sata III es su menor velocidad si hacemos una comparativa sata III vs SSD entre distintos modelos. Observa esta comparativa de discos duros y esta otraTambién decir que si mueves mucho la información con el paso del tiempo serán más proclives a fallar. Si estás interesado en evitar pérdida de datos ante fallos puedes hacer una instalación de discos en RAID o backups periódicos.

Y bueno, si has comprado recientemente algún disco duro externo seguro que es SATA, aunque lo conectes como un dispositivo usb, ya que un disco duro externo no es más que un disco interno con carcasa. Te recomiendo leer la verdad sobre comprar discos duros externos baratos en donde explico cómo es un disco externo. Además, en ese post puedes ver una comparativa entre los distintos tipos de discos duros sata III, II y I ya que es bastante interesante.Mencionar también que a pesar de existir SATA II y I lo normal es que vayan desapareciendo poco a poco de las tiendas.

Discos duros SAS o SCSIEstos tipos de discos duros son los más usados en entornos profesionales y normalmente vas a encontrar discos duros sas en sistemas de almacenamiento tipo IBM System Storage, Disk Storage Systems de HP, etc.Como digo, suelen estar instalados en el rack del servidor y rara vez encontrarás sólo un disco sas. Su utilidad es usar varios discos a la vez para funcionar como espejo en sistemas RAID y clústeres. Generalmente se montan varios discos sas en el rack del servidor y se utilizan como almacenamiento de todos los datos de la empresa.

Una peculiaridad interesante de los sistemas de almacenamiento con discos sas es que se usan para poder reemplazar en caliente los discos duros que fallan. Es decir, si un disco se estropea no hace falta apagar el ordenador, se quita e introduce otro para no provocar paradas en el servidor.Los discos duros SAS son la versión moderna de los discos SCSI y como te puedes imaginar son muchísimo más rápidos llegando a tasas de transferencia de datos de 6 Gbits/s.Su uso profesional es debido a tres puntos básicos:

Mayor fiabilidad.

Mayor duración si tienes en cuenta el tiempo de escritura y lectura real durante el ciclo de vida.

Mayor tasa de transferencia de datos.Si tienes que elegir una ventaja de los discos duros sas es su mayor fiabilidad ante fallos.El inconveniente de los discos sas es su elevado coste. El precio de un disco sas puede multiplicar por cuatro el de un Sata III.

Y para concluir resumiría los tipos de discos duros según tus necesidades.

SSD si buscas velocidad en entornos domésticos y profesionales con pocos datos.

SATA III bajo precio y gran capacidad para almacenar datos.

SAS para uso profesional en servidores. Fiabilidad y robustez. Alto precio.

Placas base

Placa base

Placa madre

Placa principal

Formato MicroATX de placa madre para PC de escritorio (sin

componentes conectados).

Conectado a:

Microprocesador mediante Zócalo de CPU

Memoria de acceso

aleatorio medianteranura de RAM

Periféricos mediante uno de estos sistemas

ISA: ISA8 (XT), ISA16 (AT)

MCA (Micro Channel Architecture)

EISA

VESA (Video Electronics Standards

Association)

PCI

AMR; ACR; CNR

AGP

PCI-Express

Formatos:

XT

AT, Baby-AT, ATX, microATX, FlexATX, MiniATX

ITX, Mini-ITX, Nano-ITX, Pico-ITX

BTX, Micro BTX, Pico BTX, Regular BTX

DTX, Mini DTX, Full DTX

Fabricantes comunes:

ASUS

Biostar

Gigabyte Technology

Intel Corporation

Micro-Star International

La placa base, también conocida como placa madre o placa

principal (motherboard o mainboard en inglés), es una tarjeta decircuito impreso a la que se

conectan los componentes que constituyen la computadora.

Es una parte fundamental para armar cualquier computadora personal de escritorio o portátil.

Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado

auxiliar (chipset), que sirve como centro de conexión entre elmicroprocesador (CPU), la memoria

de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.

Va instalada dentro de una carcasa o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un

panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar

componentes internos.

La placa madre, además incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las

funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado,

reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.

Componentes de placa base

Una placa base típica admite los siguientes componentes:

Conectores de alimentación de energía eléctrica.

Zócalo de CPU (monoprocesador) o zócalos de CPU (multiprocesador).

Ranuras de RAM.

Chipset .

Conectores de alimentacion

Conectores de la fuente de alimentación de tipo ATX2 para PC:

(1) mini molex para FDD.

(2) Molex universal: para dispositivosIDE, HDD y unidad de disco óptico.

(3) para dispositivos SATA.

(4) para tarjetas gráficas de 8 pines, separable para 6 pines.

(5) para tarjeta gráfica de 6 pines.

(6) para placa base de 8 pines.

(7) para CPU P4, combinado para el conector de la placa base de 8 pines a 12V.

(8) ATX2 de 24 pines.

Por uno o varios de estos conectores de alimentación, una alimentación eléctrica proporciona a la

placa base los diferentes voltajes e intensidades necesarios para su funcionamiento.

Zócalo de CPUEl zócalo (socket) de CPU es un receptáculo que encastra el microprocesador y lo conecta con el

resto de componentes a través del bus frontal de la placa base.

Si la placa madre dispone de un único zócalo para microprocesador, se denomina

monoprocesador. En cambio, si dispone de dos o más zócalos, se denomina placa

multiprocesador.

Ranuras de RamLas placas bases constan de ranuras (slots) de memoria de acceso aleatorio, su número es de 2

a 6 ranuras en una misma placa base común.

En ellas se insertan dichas memorias del tipo conveniente dependiendo de la velocidad,

capacidad y fabricante requeridos según la compatibilidad de cada placa base y la CPU.

ChipsetEl chipset es una serie o conjunto de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias de

datos entre los diferentes componentes de la computadora (procesador, memoria, tarjeta

gráfica, unidad de almacenamiento secundario, etcétera).

El chipset, generalmente se divide en dos secciones:

1. puente norte  (northbridge): gestiona la interconexión entre el microprocesador, la memoria

RAM y la unidad de procesamiento gráfico;

2. puente sur  (southbridge): gestiona la interconexión entre los periféricos y los dispositivos

de almacenamiento, como los discos duros o las unidades de disco óptico.

Las nuevas líneas de procesadores de escritorio tienden a integrar el propio controlador de

memoria dentro del procesador, además de que estas tardan en degradarse aproximadamente de

100 a 200 años.

Otros componentes importantes

El reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los

periféricos internos.

La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la

configuración del equipo, fecha y hora), mientras el equipo no está alimentado por

electricidad.

La pila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito

constantemente y que este último no se apague perdiendo la serie de configuraciones

guardadas, como la fecha, hora, secuencia de arranque...

El BIOS: un programa registrado en una memoria no volátil (antiguamente en memorias ROM,

pero desde hace tiempo se emplean memorias flash). Este programa es específico de la placa

base y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el microprocesador y algunos periféricos.

Recupera, y después ejecuta, las instrucciones delregistro de arranque principal (Master Boot

Record, MBR), o registradas en un disco duro o un dispositivo de estado sólido, cuando

arranca el sistema operativo.

Actualmente, las computadoras modernas sustituyen el MBR por la tabla de particiones

GUID (GPT) y el BIOS por Extensible Firmware Interface (EFI).

El bus frontal o bus delantero (front-side bus o FSB): también llamado “bus interno”, conecta

el microprocesador al chipset. Está cayendo en desuso frente aHyperTransport y Quickpath.

El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal.

El bus de expansión (también llamado bus E/S): une el microprocesador a los conectores de

entrada/salida y a las ranuras de expansión.

Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC 99; estos

conectores incluyen:

Los puertos serie, para conectar dispositivos antiguos.

Los puertos paralelos, para la conexión de impresoras antiguas.

Los puertos PS/2 para conectar teclado y ratón; estas interfaces tienden a ser sustituidas

por USB.

Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo, para conectar diferentes

periféricos, como por ejemplo: mouse, teclado, memoria USB, teléfonos inteligentes,

impresoras.

Los conectores RJ-45, para conectarse a una red informática.

Los conectores VGA, DVI, HDMI o DisplayPort para la conexión del monitor de

computadora o proyector de vídeo.

Los conectores IDE o Serial ATA, para conectar dispositivos de almacenamiento, tales

como discos duros (HDD), dispositivos de estado sólido (SDD) y unidades de disco óptico.

Los conectores jacks de audio, para conectar dispositivos de audio, por

ejemplo: altavoces y auriculares (código de color: verde), y micrófonos (código de color:

rosado).

Las ranuras de expansión: se trata de receptáculos (slots) que pueden acoger placas

o tarjetas de expansión (estas tarjetas se utilizan para agregar características o aumentar el

rendimiento de la computadora; por ejemplo, una tarjeta gráfica se puede añadir para mejorar

el rendimiento 3D). Estos puertos pueden ser puertos:

ISA  (Industry Standard Architecture) interfaz antigua,

PCI  (Peripheral Component Interconnect),

AGP  (Accelerated Graphics Port) y,

PCIe o PCI-Express, son los más recientes.

Con la evolución de las computadoras, más y más características se han integrado en la placa

base, tales como circuitos electrónicos para la gestión del vídeo, de sonido o de redes,

evitando así la adición de tarjetas de expansión:

interfaz gráfica integrada o unidad de procesamiento gráfico (GPU, Graphics

Processing Unit, o IGP, Integrated Graphic Processor);

interfaz integrada de audio o sonido;

interfaz integrada Ethernet o puertos de red integrados ((10/100 Mbit/s)/(1 Gbit/s)).

En la placa también existen distintos conjuntos de pines, llamados jumpers o puentes, que

sirven para configurar otros dispositivos:

JMDM1: Sirve para conectar un módem por el cual se puede encender el sistema cuando

este recibe una señal.

JIR2: Este conector permite conectar módulos de infrarrojos IrDA, teniendo que configurar

la BIOS.

JBAT1: Se utiliza para poder borrar todas las configuraciones que como usuario podemos

modificar y restablecer las configuraciones que vienen de fábrica.

JP20: Permite conectar audio en el panel frontal.

JFP1 Y JFP2: Se utiliza para la conexión de los interruptores del panel frontal y los ledes.

JUSB1 Y JUSB3: Es para conectar puertos USB del panel frontal.

Tipos de busLos buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energía entre dos

puntos de la computadora.

Los buses generales son cinco.

Bus de datosLos buses de datos son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e

internos del microprocesador.

Bus de dirección El bus de dirección es la línea de comunicación por donde viaja la información específica sobre la

localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia.

Bus de controlEl bus de control es la línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información

con un módulo de la unidad central y los periféricos.

Bus de expansión Los buses de expansión son el conjunto de líneas de comunicación encargado de llevar el bus de

datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a

la placa principal.

Bus del sistemaTodos los componentes de la placa madre se vinculan a través del bus del sistema, mediante

distintos tipos de datos del microprocesador y de la memoria principal, que también involucra a la

memoria caché de nivel 2. La velocidad de transferencia del bus de sistema está determinada por

la frecuencia del bus y el ancho del mínimo.

Formatos de placa madreLas tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas que las contienen, de

manera que desde los primeros computadores personales se han establecido características

mecánicas, llamadas factor de forma. Definen la distribución de diversos componentes y las

dimensiones físicas, como por ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de

sujeción y las características de los conectores.

Con los años, varias normas se fueron imponiendo.

XT1983: XT (sigla en inglés de eXtended Technology, «tecnología extendida») es el formato de la

placa base de la computadoraIBM PC XT (modelo 5160), lanzado en 1983. En este factor de

forma se definió un tamaño exactamente igual al de una hoja de papel tamaño carta y un único

conector externo para el teclado.

AT1984: AT (Advanced Technology, «tecnología avanzada») es uno de los formatos más grandes

de toda la historia de la PC (305 × 279–330 mm), definió un conector de potencia formado por

dos partes. Fue usado de manera extensa de 1985 a 1995.

AT: 305 × 305 mm (IBM)

Baby-AT : 216 × 330 mm

ATX1995: ATX (Advanced Technology eXtended, «tecnología avanzada extendida») fue creado por

un grupo liderado por Intel, en 1995 introdujo las conexiones exteriores en la forma de un panel

E/S y definió un conector de 20 pines para la energía. Se usa en la actualidad en la forma de

algunas variantes, que incluyen conectores de energía extra o reducciones en el tamaño.

ATX: 305 × 244 mm (Intel)

microATX : 244 × 244 mm

FlexATX: 229 × 191 mm

MiniATX: 284 × 208 mm

ITX2001: ITX (Integrated Technology eXtended), con rasgos procedentes de las especificaciones

microATX y FlexATX de Intel, el diseño de VIA se centra en la integración en placa base del

mayor número posible de componentes, además de la inclusión del hardware gráfico en el propio

chipset del equipo, siendo innecesaria la instalación de una tarjeta gráfica en la ranura AGP.

ITX : 215 × 195 mm (VIA)

Mini-ITX : 170 × 170 mm

Nano-ITX : 120 × 120 mm

Pico-ITX : 100 × 72 mm

BTX2004: BTX fue retirada en muy poco tiempo por la falta de aceptación, resultó prácticamente

incompatible con ATX, salvo en la fuente de alimentación. Fue creada para intentar solventar los

problemas de ruido y refrigeración, como evolución de la ATX.

BTX: 325 × 267 mm (Intel)

Micro BTX: 264 × 267 mm

Pico BTX: 203 × 267 mm

Regular BTX: 325 × 267 mm

DTX2007: DTX eran destinadas a las PC de pequeño formato. Hacen uso de un conector de energía

de 24 pines y de un conector adicional de 2x2.

DTX: 248 × 203 mm (AMD)

Mini DTX: 170 × 203 mm

Full DTX: 243 × 203 mm

Formatos propietariosDurante la existencia de la PC, muchas marcas han intentado mantener un esquema cerrado de

hardware, denominado formato propietario, fabricando tarjetas madre incompatibles físicamente

con los factores de forma con dimensiones, distribución de elementos o conectores que son

atípicos. Entre las marcas más persistentes está Dell, que rara vez fabrica equipos diseñados con

factores de forma de la industria.

Fabricantes de placa baseVarios fabricantes se reparten el mercado de placas base, tales

como: Advantech, Albatron, Aopen, ASUS, AsRock, Biostar, Chaintech, Dell, DFI, ECS

EliteGroup, FIC, Foxconn,Gigabyte Technology, iBase, iEi, Intel, MSI, Pc Chips, Sapphire

Technology, Super Micro, Tyan, VIA, XFX, Zotac.

Algunos diseñan y fabrican uno o más componentes de la placa base, mientras que otros

ensamblan los componentes que terceros han diseñado y fabricado.

Tipos de placa baseLa mayoría de las placas de PC fabricadas después de 2001 se pueden clasificar en dos grupos:

Las placas base para microprocesadores AMD:

Slot A: Duron, Athlon

Socket A: Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron

Socket 754: Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion

Socket 939: Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2, Sempron, Opteron

Socket 940: Opteron y Athlon 64 FX

Socket AM2: Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom

Socket F: Opteron

Socket AM2 +: Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom

Socket AM3: Phenom II X2/X3/X4/x6, Athlon II X2/X3/X4, Sempron 100 Series

Socket AM3+: Sempron, Athlon II X2/X3/X4, Phenom II X2/X3/X4/X6, FX X4/X6/X8

Socket FM1: A4X2, A6X3/X4, A8X4, Athlon II

Socket FM2: APU A4, APU A6, APU A8, APU A10, Athlon II X2/X4

Las placas base para microprocesadores Intel:

Socket 7: Pentium I, Pentium MMX

Slot 1: Pentium II, Pentium III, Celeron

Socket 370: Pentium III, Celeron

Socket 423: Pentium 4

Socket 478: Pentium 4, Celeron

Socket 775: Pentium 4, Celeron, Pentium D (doble núcleo), Core 2 Dúo, Core 2 Quad,

Core 2 Extreme, Xeon

Socket 603: Xeon

Socket 604: Xeon

Socket 771: Xeon

LGA 1366: Intel Core i7 (Nehalem), Xeon (Nehalem)

LGA 1156: Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 (Nehalem)

LGA 2011: Intel Core i7, Xeon (Sandy Bridge)

LGA 1155: Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel Core i3 (Ivy Bridge)

LGA 1150: Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel Core i3 (Haswell)

Placa multiprocesadorEste tipo de placa base puede acoger a varios procesadores (generalmente de 2, 4, 8 o más).

Estas placas base multiprocesador tienen varios zócalos, lo que les permite conectar varios

microprocesadores físicamente distintos (a diferencia de los de procesador de doble núcleo).

Cuando hay dos procesadores en una placa base, hay dos formas de manejarlos:

El modo asimétrico, donde a cada procesador se le asigna una tarea diferente. Este método

no acelera el tratamiento, pero puede asignar una tarea a una unidad central de

procesamiento, mientras que la otra lleva a cabo a una tarea diferente.

El modo simétrico, llamado multiprocesamiento simétrico, donde cada tarea se distribuye de

forma simétrica entre los dos procesadores.

Linux fue el primer sistema operativo en gestionar la arquitectura de doble procesador en x86.[cita  requerida] Sin embargo, la gestión de varios procesadores existía ya antes en otras plataformas y

otros sistemas operativos. Linux 2.6.x maneja multiprocesadores simétricos, y las arquitecturas de

memoria no uniformemente distribuida

Algunos fabricantes proveen placas base que pueden acoger hasta 8 procesadores (en el caso

de socket 939 para procesadores AMD Opteron y sobre socket 604 para procesadores Intel

Xeon).

Fuente de poderEn electrónica, la fuente de alimentación o fuente de poder es el dispositivo que convierte

la corriente alterna (CA), en una o variascorrientes continuas (CC), que alimentan los distintos

circuitos del aparato electrónico al que se conecta (computadora, televisor,impresora, router,

etcétera).

En inglés se conoce como power supply unit (PSU), que literalmente traducido significa: unidad

de fuente de alimentación, refiriéndose a la fuente de energía eléctrica.

Clasificación

Las fuentes de alimentación para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como

fuentes de alimentación lineales y conmutadas. Las lineales tienen un diseño relativamente

simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar,

sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente. Una fuente conmutada, de la misma

potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja

y por tanto más susceptible a averías.

Fuentes de alimentación linealesLas fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida.

En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y

proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en corriente

continua pulsante se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye

el rizado como un filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor

establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión, que no es más

que un sistema de control a lazo cerrado (“realimentado”, figura 3) que en base a la salida del

circuito ajusta el elemento regulador de tensión que en su gran mayoría este elemento es un

transistor. Este transistor que dependiendo de la tipología de la fuente está siempre polarizado,

actúa como resistencia regulable mientras el circuito de control juega con la región activa del

transistor para simular mayor o menor resistencia y por consecuencia regulando el voltaje de

salida. Este tipo de fuente es menos eficiente en la utilización de la potencia suministrada dado

que parte de la energía se transforma en calor por efecto Joule en el elemento regulador

(transistor), ya que se comporta como una resistencia variable. A la salida de esta etapa a fin de

conseguir una mayor estabilidad en el rizado se encuentra una segunda etapa de filtrado (aunque

no obligatoriamente, todo depende de los requerimientos del diseño), esta puede ser simplemente

un condensador. Esta corriente abarca toda la energía del circuito, para esta fuente de

alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las

características del transformador.

Fuentes de alimentación conmutadasUna fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía eléctrica

mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores

polarizados en su región activa de amplificación, las fuentes conmutadas utilizan los mismos

conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 kHz típicamente) entre corte (abiertos) y

saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante se aplica a transformadores con

núcleo de ferrita (Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para

obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados

(con diodos rápidos) y filtrados (inductores y condensadores) para obtener los voltajes de salida

de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del

núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con

fuentes lineales es que son más complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe

ser cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos próximos a estas

fuentes.

Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro

rectificador y salida.

La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM (pulse width

modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son las mismas

que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El segundo rectificador convierte la señal

alterna pulsante que llega del transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un

filtro de condensador o uno del tipo LC.

Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores

características EMC. Por otra parte las conmutadas obtienen un mejor rendimiento, menor coste y

tamaño.

Especificaciones

Una especificación fundamental de las fuentes de alimentación es el rendimiento, que se define

como la potencia total de salida entre la potencia activa de entrada. Como se ha dicho antes, las

fuentes conmutadas son mejores en este aspecto.

El factor de potencia es la potencia activa entre la potencia aparente de entrada. Es una medida

de la calidad de la corriente.

La fuente debe mantener la tensión de salida al voltaje solicitado independientemente de las

oscilaciones de la línea, regulación de línea o de la carga requerida por el circuito,regulación de

carga.

Fuentes de alimentaciones lineales

Entre las fuentes de alimentación alternas, tenemos aquellas en donde la potencia que se entrega

a la carga está siendo controlada por transistores, los cuales son controlados en fase para poder

entregar la potencia requerida a la carga.

Otro tipo de alimentación de fuentes alternas, catalogadas como especiales son aquellas en

donde la frecuencia es variada, manteniendo la amplitud de la tensión logrando un efecto de

fuente variable en casos como motores y transformadores de tensión.

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