viernes, 27 de junio de 2014

DISCO DURO

Disco Duro
DEFINICIÓN:
Disco Duro
El termino duro se usa para distinguirlo de los discos blancos o también llamados floppies. Se denomina disco duro al dispositivo encargado de almacenar y recuperar grandes gran cantidad de información en el computador. Los discos duros son el principal elemento de la memoria secundaria de un ordenador.

Es un disco magnético, que contiene varios discos o platos donde cada plato requiere de dos cabezas de lectura/escritura una para cada lado. Todas las cabezas de lectura/escritura se conectan a un solo brazo de acceso para que no puedan moverse independientemente.
Los discos duros están protegidos por una caja sellada y no suelen extraerse de los receptáculos de la unidad.


HISTORIA DE LOS DISCOS DUROS

La historia del disco duro se inicia en mayo de 1955 donde IBM lanzó el primer disco duro llamado RAMAC ("Acceso aleatorio con método de contabilidad y control").

Este disco duro era grande con tubos al alto vacío controlados electrónicamente ocupaba el espacio de dos refrigeradoras y pesaba como una tonelada, este disco duro podía almacenar 5 millones de caracteres en 50 pesados discos de aluminio cubiertos en ambos lados con hierro oxido. Con RAMAC y con los acontecimientos que pasaron en la época, llegó la explosión sensacional en la capacidad de almacenamientoy velocidades de acceso con una increíble reducción en tamaño.
La RAMAC y su disco duro fueron un momento de gran logro, factores como la geografía y el estado primitivo del transporte contribuyeron a su éxito.
El equipo de investigación de San José capitaneado por Reynold B. Johnson, quien después entrego su cargo a Louis Stevens a finales del año 1953, realizaba un proyecto a medias que después al meterse más en el proyecto empezaron a enviar señales de que RAMAC fuera eliminada dado a los problemas presupuestales que ocasionaba.

COMPOSICIÓN MECÁNICA DE UN DISCO DURO:



El disco duro está compuesto por varios discos o platos apilados distantes de una carcasa impermeable al aire y al polvo.




·         Piezas de un disco duro:



Como se puede apreciar en la figura un disco duro esta contenido de diferentes piezas que se van a mencionar a continuación:
·         Platos o discos donde se graban los datos.
·         El cabezal de lectura/escritura.
·         El impulsor de cabezal (motor).
·         Electroimán que es el que mueve el cabezal.
·         Un circuito electrónico de control lo cual contiene, la interfaz con el ordenador, memoria caché.
·         Una caja que protege al disco duro de la suciedad o polvo del medio.
·         Una bolsita desecante con lo cual se evita la humedad.
·         Tornillos que son especiales.

ESTRUCTURA FISICA DE UN DISCO DURO

El disco duro esta compuesto por las siguientes estructuras:
Platos:
También llamados discos. Estos discos están elaborados de aluminio o vidrio recubiertos en su superficie por un material ferromagnético apilados alrededor de un eje que gira gracias a un motor, a una velocidad muy rápida. El diámetro de los platos oscila entre los 5cm y 13 cm.
Cabezal de lectura/escritura:
Es la parte del disco duro que lee y escribe los datos del disco. La mayoría de los discos duros incluyen una cabeza de lectura/escritura a cada lado del plato o disco, pero hay algunos discos de alto desempeño tienen dos o más cabezas sobre cada que tienen dos o más cabezas sobre cada superficie esto de manera que cada cabeza atienda la mitad del disco reduciendo la distancia del desplazamiento radial.

Impulsor de Cabezal:
Es un motor que mueve los cabezales sobre el disco hasta llegar a la pista adecuada, donde esperan que los sectores correspondientes giren bajo ellos para ejecutar de manera efectiva la lectura/escritura.
Pistas:
La superficie de un disco está dividida en unos elementos llamadas pistas concéntricas, donde se almacena la información. Las pistas están numeradas desde la parte exterior comenzando por el 0. Las cabezas se mueven entre la pista 0 a la pista másinterna.


INSTALACION DE DISCOS DUROS

Para instalar un disco duro se necesita tener o saber lo siguiente:
·         Un destornillador con punta estrella.
·         Un manual de disco duro el cual indicará como se debe hacer la instalación.
·         Tener algunos conocimientos previos sobre el hardware y la BIOS.
·         Estar familiarizado con los términos maestro (master), esclavo (slave), IDE, BIOS, disco duro, formatear, particionar, sector de arranque, disco de arranque.
·         Se necesita también un disco de arranque hecho obligadamente en Windows 98 o superior.
·         Y por supuesto un disco duro.
Los pasos a seguir en la instalación son lo siguientes:
·         Pensar la configuración que le daremos al nuevo disco, es decir, si va a ser maestro o esclavo eso dependiendo de los demás dispositivos que se hayan conectados en el IDE.
·         Cambiar los jumpers de los demás dispositivos correspondientes dependiendo de la configuración.
·         Conectar el nuevo disco duro.
·         Encender el computador y comprobar que la BIOS los detecte.
·         Si el nuevo disco no está particionado o formateado entonces hacerlo
·         Y finalmente instalar el sistema operativo eso si es que instalamos el disco como maestro.

  • Hay 4 tipos básicos de discos duros internos, se encuentran listados de modo que la primer liga es el más moderno y la última liga el más antiguo.

Disco duro SAS
Disco duro SCSI
Disco duro IDE,ATA y PATA
Disco duro SATA y SATA-

  • Hay otro tipo de discos duros que no entran en la clasificación anterior debido a que son externos:
1.   Discos duros externos portátiles.
2.   Discos duros externos de escritorio.
3.   MiniDiscos duros externos.
4.   Case para disco duro externo.
5.   MicroDrive (a pesar de ser un disco duro, se puede también considerar dentro de las memorias digitales).

Los tipos de discos duros por sus tipos de conexiones son:
Discos duros para computadora de escritorio SATA ( Sus siglas se debe a que significa ”Serial ATA”).-
Estos tipos de discos duros, son aquellos de conexión SATA, y son de los tipos de discos duros que poseen las computadoras actuales. Resalta por su tipo de conexión, debido a que es de un bus serie, lo cual le sirve para transmitir infinidad de datos. Es muy rápido.
Existen tres tipos:

Tipos de discos duros sata
SATA – 1.-  Porque alcanza una velocidad de hasta 150 Mb de transferencia.
SATA – 2 .- Porque alcanza una velocidad de hasta 300 Mb de transferencia, como puedes leer es el doble.
SATA – 3.-  Porque alcanza una velocidad de hasta 600 Mb de transferencia, lo cual  es él más demandando además de poseer una capacidad mayúscula también su tamaño es pequeño, que el resto.

Discos duros para computadora portátil.- Estos tipos de discos duros, se distinguen por su tamaño pequeño debido al poco espacio que poseen los equipos de cómputo portátil.  Su tamaño varia de 2.5 pulgadas hasta  de uno de 3.5 pulgadas. La desventaja de estos tipos de discos duros es que no tienen tanta capacidad como los de computadora de escritorio. Y se requiere el uso de dispositivos de almacenaje externos.

Discos duros de 4.57 centímetros.- La ventaja de estos discos duros es que soy más pequeños que aquellos discos de pc´s portátil,  también tienen mayor capacidad de almacenaje.
 La desventaja es que su fabricación es más costosa, produce ruido, vibra y se calienta. Por lo cual, las personas prefieren mejor almacenar sus datos o información  en memorias externas.
Discos SSD.-  También conocidos como discos de estado sólido, estos artefactos de almacenaje, son realmente memorias flash que se conectan a la tarjeta madre mediante el cable  o entrada SATA
Poseen una excelente rapidez que el estándar SATA trabajando muy bien hasta con 3 Gbpd – gigabits por segundo. En la actualidad los discos SSD pueden funcionar hasta con 6 Gbps,  son silenciosas no  consumen tanta carga de energía, y es excelente para aquellos usuarios fanáticos de juegos, rinde mucho.    

Las 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: 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.
                         
   


Tipos de conexión
Si hablamos de disco duro podemos citar los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa base, es decir pueden ser SATA, IDE, SCSI o SAS:
·         IDE: Integrated Drive Electronics ("Dispositivo electrónico 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 estándar 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 rotación. Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y 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.
·         SATA (Serial ATA): El más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (hoy día descatalogado), SATA 2 de hasta 300 MB/s, el más extendido en la actualidad; y por último SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer hueco en el mercado. Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE, además de permitir conexión 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 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 SATApueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS.
Factor de Forma
El 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)  y tienen el récord Guinnessdel 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 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 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.

Mantenimiento y cuidado
Los 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 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.
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. La mayoría de los expertos parecen coincidir que debe realizarse con una frecuencia no mayor a una vez por semana, pero no menor a una vez al mes.
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 problemas potenciales, 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.


Discos duros para computadora portátil.- Estos tipos de discos duros, se distinguen por su tamaño pequeño debido al poco espacio que poseen los equipos de computo portátil.  Su tamaño varia de 2.5 pulgadas hasta  de uno de 3.5 pulgadas. La desventaja de estos tipos de discos duros es que no tienen tanta capacidad como los de computadora de escritorio. Y se requiere el uso de dispositivos de almacenaje externos.
Discos duros de 4.57 centímetros .- La ventaja de estos discos duros es que soy más pequeños que aquellos discos de pc´s portátil,  también tienen mayor capacidad de almacenaje. La desventaja es que su fabricación es más costosa, produce ruido, vibra y se calienta. Por lo cual, las personas prefieren mejor almacenar sus datos o información  en memorias externas.
Discos SSD.-  También conocidos como discos de estado solido, estos artefactos de almacenaje, son realmente memorias flash que se conectan a la tarjeta madre mediante el cable  o entrada SATA. Poseen una excelente rapidez que el estándar SATA trabajando muy bien hasta con 3 Gbpd – gigabits por segundo. En la actualidad los discos SSD pueden funcionar hasta con 6 Gbps,  son silenciosas no  consumen tanta carga de energía, y es excelente para aquellos usuarios fanáticos de juegos, rinde mucho.