Disco Duro

8. Disco Duro

• Estructura Fisica : Es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

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

COMO FUNCIONA UN DISCO DURO

INTERFAZ DEL DISCO DURO

Es el sistema a través del cual se conecta físicamente el Disco duro con el ordenador. Está formado por un conector, un zócalo y un cable de bus que transporta la señal eléctrica en un orden preciso.

  Interfaz: Medio mediante el cual un disco duro se comunica con el ordenador. Puede ser IDE, SCSI, USB o Firewire.

Tipos de interfaz:

IDE (Integrated Device Electronics: o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface).

SCSI: Son discos duros de gran capacidad de almacenamiento. Se presentan bajo tres especificaciones:

• SCSI estándar (T. medio de acceso 7 mseg y velocidad de transmisión secuencial de información 5 Mbps)

• SCSI rápido (T. medio de acceso 7 mseg y velocidad de transmisión secuencial de información 10 Mbps)

• SCSI ancho-rápido (T. medio de acceso 7 mseg y velocidad de transmisión secuencial de información 20 Mbps)

Norma SCSI	Ancho Bus	Megas/segundo
SCSI-1	8 bits	3 Megas/s
SCSI-2	8 bits	5 Megas/s
Fast SCSI-2	8 bits	10 Megas/s
Fast/Wide SCSI-2	16 bits	20 Megas/s
Ultra SCSI	8/16 bits	20/40 Megas/s
Ultra2 SCSI LVD	8/16 bits	40/80 Megas/s

SATA: serial ATA. Utiliza un bus de serie para la transmisión de datos. Más rápidos y eficientes que los IDE.

SAS (Serial Attached Scsi): evolución de la interfaz SCSI, utilizada habitualmente en entornos empresariales de alto rendimiento. Mejora la velocidad de transferencia, actualmente son 3 GB/s nominales y en un futuro no muy lejano se esperan alcanzar los 6 GB/s.

 FORMAS DE USAR UN DISCO DURO:

	MFM	RLL	ESDI	IDE	EIDE	SCSI-2	ULTRASCSI	ULTRA2 SCSI LVD
Capacidad	40 Mb	120 Mb	630 Mb	520 Mb	?	?	?
Tasa de transferencia	5 Mg/s = 0,625 Mb/s	7,5 (Mg/s = 0,9375 Mb/s	1 Mb/s	11 Mb/s	16 Mb/s	10 Mb/s y hasta 20 Mb/s en controladoras versión Fast	40 Mb/s	80 Mb/s
					33 Mb/s con UDMA 33
					66 Mb/s con UDMA 66
Tiempo de acceso	65 ms	40 mb	15 mb	14 ms	12 ms	10 ms	9 ms	?

LA CONFIGURACIÓN FÍSICA DEL JUMPER ES MAESTRO O ESCLAVO

Ahora debe elegir si el disco que va a instalar va a ser maestro o esclavo. Si elige el disco duro como maestro es porque seguramente quiere que sea el disco principal, es donde se instalará el sistema operativo (generalmente toma la letra C:). Si lo quiere así, tiene que verificar que esté bien ubicado el jumper. Ahora, si lo quiere en modo esclavo, es porque ya tiene un disco duro maestro instalado y quiere que, justamente, sólo sirva el nuevo como esclavo del otro. En el caso de que quiera que el nuevo disco duro sea el maestro y el viejo esclavo, deberá cambiar los jumpers de ambos en el lugar correcto.

Sobre el disco duro que va a instalar hay una pegatina donde se indica en qué posición debe colocarse el jumper para indicar cómo funcionará el disco duro, si en modo maestro o en esclavo. Deberá mover el jumper de una posición a otra (suele costar sacar el jumper si no se tiene la herramienta correcta).

Una vez configurados los jumpers del disco nuevo (y del viejo si tiene uno ya instalado), debe proceder a enchufarlo. Coloque el disco duro en el gabinete (puede atornillarlo al gabinete ahora si lo desea). Luego conecte el cable IDE o el SATA (depende de su gabinete y su disco duro) y la alimentación a la parte trasera del disco. Puede ser que no haya cables o de alimentación porque ya están todos ocupados; debería comprarse unos. También puede ocurrir que todas las salidas de cables desde la placa madre estén ocupados, en ese caso, ya no se pueden instalar dispositivos de almacenamiento de esta forma en su computadora.

Si tiene cables IDE:

Al final, los cables IDE deben estar conectados de esta manera: el disco duro maestro debe ir conectado en el extremo final del IDE (maestro primario), y su esclavo en el medio (esclavo primario). El otro extremo va conectado a la placa madre. Si el cable no tiene tres salidas, debe comprarse uno con tres. Por lo general hay dos cables IDE y por lo tanto se pueden conectar cuatro dispositivos (maestro primario, esclavo primario, maestro secundario, esclavo secundario).

Recuerde que en el caso de que ya tenga un disco anterior maestro, debe configurarlo como esclavo (si quiere que su nuevo disco sea el primario). Ahora, si el nuevo disco es el esclavo, el viejo (el maestro) no debe tocarlo.

Una vez que verifique que está todo correctamente conectado (las conexiones deben ser firmes y al aplicárseles presión, no deberían hundirse más, ni estár más hundidas de un lado que de otro. Ahora puede encendar la computadora (por ahora solo póngale encima la tapa al gabinete sin atornillarlo).

Hay una complicación extra. El cable IDE conecta los discos duros y otros dispositivos como las lectoras/grabadoras de CD o DVD. Pueden crearse complicaciones con la configuración de los jumpers, ya que estos otros dispositivos también usan estas configuraciones. Es por esto que desde la BIOS podemos ver cuáles son las configuraciones que tiene cada dispositivo (no puede haber dos dispositivos con la misma configuración). Hay cuatro formas generalmente: Maestro primario, Esclavo primario, Maestro secundario, Esclavo secundario.

Si tiene cables SATA:

Directamente conecte el cable SATA al disco duro y el cable de alimentación.

(discos de 6 y 10 pines)

 (discos de 9 pines)

fabricantes de discos duros:

•  Discos duros Seagate
• Discos Maxtor
• Discos Western Digital
•  Discos duros Quantum
•  Discos duros Fujitsu
• Discos duros Toshiba
•  Discos duros Hitachi
•  Discos Samsung
•  Discos IBM

DIRECCIONAMIENTO

Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco:

Si contamos por ejemplo con unos cuantos platos de metal los cuales  están sujetos por un eje central. Bien ahora pensemos que entre cada plato, mencionado anteriormente, se va leyendo cada cara (cara superior = cara 0 y cara inferior = cara 1), y donde existe un brazo con una especie bobina en su extremo la cual emite pulsos magnéticos.

Estos  platos de metal giran a 5600, 7200 o 10000 revoluciones por minuto, en el sentido contrario a las agujas del reloj. Las cabezas de lectura o  las bobinas en los extremos de los brazos, emiten pulsos eléctricos moviéndose desde el borde hacia el centro y viceversa.

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

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

Cabeza: número de cabezales.

Pistas: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en el borde exterior.

Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara).

 

Las cabezas y cilindros comienzan a numerarse desde el cero y los sectores desde el uno. En consecuencia, el primer sector de un disco duro será el correspondiente a la cabeza 0, cilindro 0 y sector 1.

Pistas,  Sectores y Cilindros:Cada pista está geométricamente encima de su homóloga, en la cara opuesta de cada plato. A las pistas se les llama cilindro. Entonces un cilindro es el conjunto de pistas con la misma ubicación pero en una cara distinta así:

cilindro 3 = pista 3 de la cara 0 + pista 3 de la cara 1 + pista 3 de la cara 2, , , , ,.

Cuando almacenamios un archivo los estamos diseminado en pistas, sectores y cilindros, se está grabando en las caras de los distintos platos simultáneamente, porque la estructura que sostiene los brazos con sus cabezas de lecto- escritura mueve todo el conjunto de cabezas al mismo tiempo.

El funcionamiento real de un disco comienza cuando el software de aplicación en sincronía con el OS (sistema operativo) se van produciendo comienza escrituras sobre las superficies de los platos. En donde por cada  grupo de datos escrito se crea una nueva entrada en el  registro en un sector ( cara 0, pista 0, sector 1, en el borde del disco), con lo cual se instancia la creación de un índice maestro de ubicación de los datos que se conoce con el nombre de FAT = File Allocation Table (tabla de asignación de archiivos). La información de lectura escritura se da a conocer al procesador median la placa electrónica del dispositivo.

¿Cuál es el voltaje de consumo de un disco duro?

Un disco duro (ya sea IDE o SATA) utiliza 5v para procesamiento de datos y transmisión de señal y 12v para motores, suministrados directamente de la fuente de alimentación. Su consumo está sobre los 20w y los 45w.

¿Cuál es la corriente de consumo? 

Equipo 1: Gama alta 

-Intel Core i7 920 

-Gigabyte GA-EX58-UD5 

-6 GB RAM DDR3-2000 

-EVGA GTX295 

-1 SSD 

-3 discos duros mecánicos 

-Tarjeta de sonido dedicada 

-Caja con 4 ventiladores de 200 mm y uno de 140 mm 

-Corsair HX1000W 

Este equipo se ha probado en diferentes configuraciones: 

-Configuración stock. 

-Configuración con el TurboBoost desactivado. 

-Configuración con el HyperThreading desactivado. 

-Overclock a 3.2 Ghz con 1.22 V Vcore. 

-Overclock a 3.6 Ghz con 1.225 V Vcore. 

-Overclock a 3.8 Ghz con 1.37 V Vcore. 

-Overclock a 4 Ghz con 1.43 V Vcore. 

¿Cuál es el material de los platos? 


Un  plato

Platos : Son soportes metálicos con forma circular y plana, compuestos por tres capas: Un soporte generalmente de aluminio o cristal Una superficie donde se almacena la información de forma electro-magnética . Una última y fina capa oleosa para proteger la capa electro-magnética. Se pueden utilizar ambas caras de los platos para almacenar información.

Electrónica integrada:

Uno de los adelantos que contribuyeron a popularizar los discos duros de tecnología IDE, es que dentro de la estructura de la misma unidad se encuentra la circuitería electrónica necesaria para llevar a cabo una gran cantidad de funciones distintas

• -Controlar el flujo de datos desde y hacia el microprocesador.
• - Codificar y decodificar los datos que van a ser grabados en los platos.
• -Controlar cuidadosamente la velocidad de giro de los discos.
• -Controlar la corriente que circula por la bobina de voz, lo que a so vez se traduce en un posicionamiento exacto de las cabezas de lectura/ escritura.
• - Verificar que todos los elementos de la unidad funcionen correctamente, mediante un microcontrolador dedicado a esa función.
• - Soportar un bloque de memoria que sirve como cache de datos en los procesos de lectora y escritora de información (esto en casi todos los discos modernos).

CARCTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO

Tiempo medio de acceso:es el tiempo que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado,es la suma del tiempo.

Tiempo medio de busqueda:tiempo medio que tarda ,la aguja en situerse en la pista deseada.es la mitad del tiempo empleado,por la aguja en ir desde la pista mas periferica,hasta la mas central del discose mide desde la mitad del centro a la orilla.

Tactancia media:tiempo medio que tarda la aguja  en situarse en el sector deseado.es la mitad del tiempo empleado en una rotacion completa del disco,se mide desde la mitad del tiempo en rotar un disco.

Taza de transferencia: es la velocidad a la que se puede transferir la informacion a la computadora,una vez que la aguja  estea situada en la pita o en el sector correcto.

Tiempo de lectura y escritura: es la cantidad del tiempo en almacenar los datos de disco duro.

Tarjeta electronica: se conecta como bosinas  que envian informacion a la cabeza para poder y escribir informacion.

• Organizacion de La Informacion:

la información se almacena en las pistas concéntricas dividiéndose en sectores siendo la capacidad mínima de información que  pueda trasferir en una operación de lectura y escritura, el tamaño de sector deponte del controlador del disco duro aunque para pc se mantiene fijo en 512 bytes.

• Calculo de capasidad: Para calcularla se hace con un sistema binario, la base del cálculo en capacidad es el octeto, siendo un múltiplo de 8, es decir: 1 Byte = 1 Octeto = 8 Bytes

INSTALACIÓN:

• Pensar la configuración que le daremos al nuevo disco (maestro, o esclavo) dependiendo de los demás dispositivos que haya conectados al IDE.
• Cambiar los jumpers de los dispositivos correspondientes dependiendo de la configuración.
• Conectar el disco duro (y, si se aplica, cambiar los demás dispositivos)
• Encender la máquina, comprobar que la BIOS los detecte.
• Si el nuevo disco no está particionado y formateado, hacerlo.
• Instalar el Sistema Operativo (si es que instalamos el disco como maestro primario)