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Funcionamiento del disco duro


¿Qué hubiéramos hecho hasta hoy sin los discos duros? Una tecnología muy antigua, que se ha ido mejorando con el tiempo y nos acompaña desde hace más de 30 años. Su capacidad se ha ido incrementando hasta rozar la ciencia ficción, Terabytes de datos en un dispositivo de un tamaño muy reducido.
Hoy, estos dispositivos de hardware siguen dominando aún en todo tipo de ambientes, profesionales y domésticos pero ya se están viendo otras opciones que ganan popularidad.

En cualquier caso, es indudable que está haciendo historia en el mundo informático y justo es por tanto que conozcamos sus “misterios”. El artículo que puedes leer se publicó en MundoPC.NET en el año 2003 pero creemos que merece la pena recordarlo y ahondar en el funcionamiento del dispositivo, vídeos incluidos.

1. Definición

Los discos duros constituyen la unidad de almacenamiento principal del ordenador, donde se almacenan permanentemente una gran cantidad de datos y programas. Constituyen la memoria de almacenamiento masivo.

Esta información que almacena no puede ser procesada directamente por el microprocesador, sino que, en un paso previo, deben transferirse a la memoria central donde pueden manejarse.

Las unidades de los discos duros contienen 2 o más discos (platillos) apilados sobre un eje central y aislados completamente del exterior. Los elementos móviles que poseen están mucho mejor construidos. El sistema gira rápidamente y los discos son de mayor densidad. Esto hace que la capacidad de los discos duros sea mucho mayor que la de los discos flexibles.

2. Caraterísticas físicas

El primer disco duro utilizado en un PC tenía una capacidad de almacenamiento de 10 MBytes. Era más grueso, medía 15 cm de ancho y 20 cm de largo y pesaba cerca de 5 kg. Las diferencias son tremendas respecto a los discos duros actuales. Todas estas variaciones morfológicas se deben al continuo refinamiento de los materiales y al consiguiente aumento de la densidad acumulativa, así como a la mejora de los métodos de almacenamiento, al perfeccionamiento y optimización de los componentes electrónicos.

 

Comparación de discos

Las unidades de disco duro pueden adquirirse en formato de 3,5 o de 5,25 pulgadas, aunque también existen de 2 pulgadas para los ordenadores portátiles y otros tamaños especiales para otros dispositivos, que pueden alcanzar capacidades muy elevadas (varios cientos de Gbytes).

A diferencia de las unidades de disquete y de otros dispositivos de almacenamiento, las unidades de disco duro están, por así decirlo, lacradas. El medio portador de datos no puede ser extraído (los platillos o discos internos), por ello, el término común de disco duro suele hacer referencia a la unidad en su conjunto (carcasa exterior y componentes internos).

3. Partes de un disco duro

Un disco duro está formado por una serie de discos o platillos apilados unos sobre otros dentro de una carcasa impermeable al aire y al polvo. Son de aluminio y van recubiertos de una película plástica sobre la que se ha diseminado un fino polvillo de óxido de hierro o de cobalto como material magnético.

Partes interna de un disco

Los más comunes son los platillos de 3,5 pulgadas (8,9 cm). Cada disco tiene dos caras ya cada una de ellas le corresponde una cabeza de lectura/escritura soportada por un brazo. En la práctica, estos brazos situados entre dos platillos contienen dos cabezas de lectura/escritura. La palabra cabeza se utiliza para designar a una cara. Así, se dirá por ejemplo, que un disco de siete platillos donde se emplean todas las caras, tiene catorce cabezas.

La superficie de los platillos se divide en pistas concéntricas numeradas desde la parte exterior empezando por la pista número 0. Cuántas más pistas tenga un disco de una dimensión determinada, más elevada será su densidad, y por tanto, mayor será su capacidad.

Todas las cabezas de lectura/ escritura se desplazan a la vez, por lo que es más rápido escribir en la misma pista de varios platillos que llenar los platillos uno después de otro. El conjunto de pistas del mismo número en los diferentes platillos se denomina cilindro. Así por ejemplo, el cilindro 0 será el conjunto formado por la pista 0 de la cara 0, la pista 0 de la cara 1, la pista 0 de la cara 2, la pista 0 de la cara 3, etc. Un disco duro posee, por consiguiente, tantos cilindros como pistas hay en una cara de un platillo.

Las pistas están divididas a su vez en sectores con un número variable de 17 a más de 50. Estos sectores poseen varios tamaños: los situados más cerca del centro son más pequeños que los del exterior, aunque almacenan, sin embargo, la misma cantidad de datos, 512 bytes. La densidad, pues, es mayor en los sectores internos que en los externos.

Esto nos llevaría a preguntamos por qué no se aumenta la capacidad de los discos colocando más sectores en las pistas exteriores que en las interiores. La respuesta es simple, porque hasta ahora no ha merecido la pena obtener ese aumento de capacidad a cambio de una organización más complicada de la información. Es más fácil controlar pistas que tienen todas un mismo número de sectores que aquellas en las que el número de sectores varia dependiendo de la posición de la misma. Los discos duros más modernos que utilizan un procedimiento denominado Zone-bit-recording colocan un número de sectores distinto en función del diámetro de la pista.

En los discos duros más antiguos el número de sectores es el mismo para cada pista. Seria lógico pensar que todos los discos duros tienen un número par de cabezas ya que hay un número par de caras de los platillos. Sin embargo, en la práctica, una cara de un platillo puede contener informaciones específicas que sirven para el posicionamiento de las cabezas. Por este motivo, hay discos que tienen un número impar de cabezas. De igual forma, es posible reservar también uno o varios cilindros.

La capacidad neta de un disco duro viene dada por la siguiente fórmula:

Capacidad = Bytes por sector x Número de sectores x Número de cilindros x Número de cabezas

El número de pistas o cilindros, el de las caras de los platillos y el de los cabezales viene determinado físicamente por el fabricante. Por otro lado, la cantidad de sectores depende del procedimiento de grabación y de la densidad de los datos que vayan a almacenarse en el disco. Este factor se establece por la calidad de la película con que se haya recubierto la superficie de las láminas o placas.

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Actualizado el 11 marzo 2011 - 10:28

10 comentarios para “Funcionamiento del disco duro”

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