Discos duros

Discos duros

Temas:Historia.Caractersticas.Estructura Fsica.Estructura Lgica.Funcionamiento Mecnico.Tipos De Conexin.

Historia: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 en1956, fue elRamac I, presentado con la computadoraIBM 350: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5MB. Ms grande que una nevera actual, este disco duro trabajaba todava convlvulas de vacoy 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 delfrancsAlbert Ferty alalemnPeter Grnberg(ambospremio NobeldeFsicapor sus contribuciones en el campo del almacenamiento magntico) fue el descubrimiento del fenmeno conocido comomagnetorresistencia 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 ladcada de 1990.

En2005los primerostelfonos mvilesque 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.

En1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250MB, mientras que 10 aos despus haban superado 40GB (40000MB). En la actualidad, ya contamos en el uso cotidiano con discos duros de ms de 4TB, esto es, 4000GB (4000000MB).

Caractersticas:Las 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 delTiempo medio de bsqueda(situarse en la pista),Tiempo de lectura/escrituray laLatencia 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 lacomputadorauna vez que la aguja est situada en la pista y sector correctos. Puede servelocidad sostenidaode pico.

Otras caractersticas son:Cachde pista: Es una memoria tipo Flash dentro del disco duro.

Interfaz: Medio de comunicacin entre el disco duro y la computadora. Puede serIDE/ATA,SCSI,SATA,USB,Firewire,Serial Attached SCSI

Landz: Zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se apaga lacomputadora.

Estructura Fsica:Plato: cada uno de los discos que hay dentro deldisco duro.Cara: cada uno de los dos lados de unplato.Cluster: es un conjunto de sectores.Cabeza: nmero de cabezales.Pistas: una circunferencia dentro de unacara; lapista0 est en el borde exterior.Cilindro: conjunto de variaspistas; son todas las circunferencias que estn alineadas verticalmente (una de cadacara).Sector: cada una de las divisiones de una pista. El tamao del sector no es fijo, siendo el estndar actual 512 bytes.

Estructura Lgica:El Registro de arranque principal, que contiene latabla de particiones.

El Registro de arranque principal :se emplea para el arranque delsistema operativocon bootstrap, otras veces es usado para almacenar unatabla de particionesy, en ocasiones, se usa slo para identificar un dispositivo de disco individual, aunque en algunas mquinas esto ltimo no se usa y es ignorado.

Latabla de particionesest alojada en el Registro de arranque principal .En ellos se almacena toda la informacin bsica sobre la particin: si es arrancable, si no lo es, el formato, el tamao y el sector de inicio.

Lasparticiones, necesarias para poder colocar lossistemas de archivos.

Unaparticin es el nombre genrico que recibe cada divisin presente en una solaunidad fsicade almacenamiento de datos.Funcionamiento mecnico:Un disco duro suele tener:

Platos en donde se graban los datos.Cabezal de lectura/escritura.Motorque hace girar los platos.Electroimnque mueve el cabezal.Circuito electrnicode 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.

Tipos De Conexin:IDE:Integrated Drive Electronics("Dispositivo electrnico integrado"),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, SCSI Rpido y SCSI Ancho-Rpido . Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisin secuencial de informacin puede alcanzar tericamente los 5Mbit/s en los discos SCSI Estndares, los 10 Mbit/s en los discos SCSI Rpidos y los 20 Mbit/s 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 . A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrnicamente con relacin al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia.

SATA: 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 150MB/s(hoy da descatalogado), SATA 2 de hasta 300MB/s, el ms extendido en la actualidad; y por ltimo SATA 3 de hasta 600MB/s el cual se est empezando a hacer hueco en el mercado. Fsicamente es mucho ms pequeo y cmodo que los IDE, adems de permitirconexin en caliente.

SAS: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 interfazSATAy permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes. Por lo tanto, las unidadesSATApueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladoraSATAno reconoce discos SAS.