DISCO DURO

DISCO DURO: 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, 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.





ESTRUCTURA FISICA: Dentro de un disco duro hay varios platos (entre 2 y 4), que son discos (de aluminio o cristal)
concéntricos y que giran todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) es un
conjunto de brazos alineados verticalmente que se mueven hacia dentro o fuera según convenga, todos a la vez. En la punta de dichos brazos están las cabezas de lectura/escritura, que gracias al movimiento del cabezal pueden leer tanto zonas interiores como exteriores del disco.
Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara (no es una cabeza por plato, sino una por cara). Si se mira el esquema Cilindro-Cabeza-Sector (más abajo), 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. Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros) ó 3 millonésimas de milímetro. Si alguna llega a tocarlo, causaría muchos daños en el disco, rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.500 revoluciones por minuto se mueve a 120 km/h en el borde).

 

ORGANIZACION DE LA INFORMACION: La información se almacena en el disco duro en sectores y pistas. Las pistas son círculos concéntricos divididos en sectores, cada sector contiene un número fijo de bytes, y se agrupan en clusters.

   Los sectores no son físicos sino lógicos y no son iguales en todos los discos, varía en función del tamaño del disco y Sistema Operativo instalado, que es quien divide los sectores.
   El principal sector del disco duro es el denominado sector de arranque, suele ser el primer sector del primer disco. Aquí el sistema Operativo guarda la información que debe cargarse al arrancar el equipo.

Calculo de la informacion:Podemos calcular la capacidad de un disco duro con la fórmula siguiente: 

Un disco duro puede tener por ejemplo los datos siguientes, donde el tamaño del sector (bytes por sector) suele ser 512. 

16383 cilindros, 16 cabezales y 63 sectores. 

En virtud de estos datos el disco duro tendrá una capacidad de 7,8 GB, lo que corresponde a 8.455.200.768 bytes = 8257032 KB =8063,5 MB si hacemos el calculo con bytes "auténticos", es decir, si tenemos en cuenta que 1 KB son 1024 bytes y no 1000 como indican los fabricantes. 

La diferencia y el motivo de porque en un disco de 10gb y en un de 40gb los cilindros, cabezas y sectores coinciden es porque en el de 10 los sectores tendrán una capacidad menor que en de 40.  

CLASIFICACIÓN DE LOS DISCOS DUROS:  

• IDE:El disco duro IDE, es un dispositivo electromecánico que se encarga de almacenar y leer grandes volúmenes de información a altas velocidades por medio de pequeños electroimanes (también llamadas cabezas de lectura y escritura), sobre un disco cerámico recubierto de limadura magnética. Los discos cerámicos vienen montados sobre un eje que gira a altas velocidades. El interior del dispositivo esta totalmente libre de aire y  de polvo, para evitar choques entre partículas y por ende, pérdida de datos, el disco permanece girando todo el tiempo que se encuentra encendido.   
• SCSI: El disco duro SCSI es un dispositivo electromecánico que se encarga de almacenar y leer grandes volúmenes de información a altas velocidades por medio de pequeños electroimanes (también llamadas cabezas de lectura y escritura), sobre un disco cerámico recubierto de limadura magnética. Los discos cerámicos vienen montados sobre un eje que gira a altas velocidades. El interior del dispositivo esta totalmente libre de aire y de polvo, para evitar choques entre partículas y por ende, pérdida de datos, el disco permanece girando todo el tiempo que se encuentra encendido. 

• SATA O ATA: Serial ATA o SATA (acrónimo de Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA. SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades al instante, es decir, insertar el dispositivo sin tener que apagar el ordenador o que sufra un cortocircuito como con los viejos Molex.
• CONFIGURACIÓN DEL DISCO DURO: El disco duro es el dispositivo de almacenamiento masivo de datos por excelencia, pero para poder utilizarlo se tiene que conectar a lacontroladora, configurarlo como maestro o esclavo, particionarlo y formatearlo.  
  Existen varias tecnologías para el control y la transferencia de datos del disco duro, las más conocidas son la IDE-ATA y la SCSI. En los pcs es la controladora IDE (Integrated device Electronics) - ATA (Advanced Technology Attachment) la que desde siempre se ha utilizado de forma estándard, primero mediante una tarjeta conectada a un slot de expansión y en la actualidad integrada en la placa base.
  Debido a la demanda de mayor velocidad de control y transferencia de datos existe otra alternativa, evolución del IDE-DATA (alcanza velocidades de 133 MBps), es el Serial-ATA o S-ATA (alcanza velocidades de 300 MBps) que además permite un mejor aprovechamiento cuando hay varios discos,mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar discos en caliente (con el ordenador encendido).Para la conexión de dispositivos como el CD-ROM o el DVD se utiliza la tecnología IDE-ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface), variante de la IDE-ATA.

• Para la Instalación de un Disco Duro se necesita solamente un destornillador pequeño de estrella.
  
  Procedimiento: A la hora de instalar un disco duro, debemos de tener en cuenta si lo vamos a utilizar como maestro o como esclavo. Dependiendo de como lo vayamos a utilizar, deberemos de poner el jumper de selección en el modo adecuado (el jumper es un pequeño puente eléctrico), en este caso, vamos a explicar como sería el proceso de instalación de un disco duro que funcione como maestro (principal), que por norma general es la configuración que trae por defecto un disco duro al comprarlo.
  
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  Para instalarlo en el PC, deberemos de hacerlo, en una bahía de 3.5" (similar a la de la disquetera), se denomina bahía al hueco en el que se alojan los diferentes componentes del PC como son la disquetera, disco duro, CD-ROM, DVD, etc.
  
  Una vez que hemos colocado el disco en esta bahía, procederemos a atornillarlo por ambos lados (Figura 9), con el fin de fijarlo y no se mueva. Una vez sujeto, hay que conectarle el cable de alimentación (Figura 10) y el cable de datos (Figura 11), para identificar estos dos cables, diremos que el de alimentación está formado por cuatro cables de colores rojo, negro, negro y amarillo, terminados en un terminal de plástico de cuatro contactos, mientras que el cable de datos, es una manguera normalmente gris, y de forma aplanada con numerosos conductores.
  
  En el caso del conector de alimentación el cual proviene de la fuente de alimentación, no tendremos problemas al conectarlo, pues solo se puede conectar de una sola manera, en cambio en el caso del cable de datos, hemos de apreciar que dispone de una franja roja en uno de los extremos, la cual nos indica que corresponde al ping número 1 del conector, esta señal nos servirá junto a un 1 que encontraremos serigrafiado en la placa del disco duro para conectarlo correctamente.
  
  Una vez conectados ambos cables, deberemos de asegurarnos de que el cable de datos se haya conectado a la placa base, en caso contrario, debemos de localizar en ésta, un conector llamado IDE en el cual conectaremos el otro extremo del cable de datos.
  
  Generalmente las placas base, disponen de dos conectores IDE, denominados IDE1, e IDE2, normalmente, se encuentran serigrafiados, y no tendremos problemas a la hora de conectarlos, en caso contrario, deberemos de consultar el manual de la placa. Después procedemos a cerrar el gabinete
  Para terminar con la instalación del nuestro disco duro, deberemos de acceder a la Bios, y mediante la opción que trae de auto detección, detectaremos nuestro disco duro.

Interfaces para el manejo del disco duro:

- 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) Hasta hace poco, el estándar principal por su versatilidad y relación calidad/precio. El diseño original de ATA (dos dispositivos a un bus) tiene el inconveniente de que mientras se accede a un dispositivo, el otro dispositivo del mismo conector ATA no se puede usar. En algunos chipset (por ejemplo, Intel FX triton) no se podría usar siquiera el otro ATA a la vez. Este inconveniente está resuelto en S-ATA y en SCSI, ya que se utiliza un dispositivo en cada puerto.

- SCSI (SMALL COMPUTERS SYSTEM INTERFACE): En realidad SCSI es un tipo de bus; la interfaz SCSI, conocida también como adaptador host, adopta la forma de una tarjeta que se inserta en una ranura de la placa base, de la que sale un bus (cable), en el que se pueden conectar varios dispositivos. Este adaptador host es en realidad un puente entre el bus SCSI y el bus de la placa-base. El bus SCSI es muy flexible, y no solo permite conectar discos, también otros, periféricos, como escáneres, unidades de cinta, CD-ROM, DVDs, Etc. Estos dispositivos integran la electrónica necesaria que los independiza del adaptador host, y permite que este ignore las características concretas de cada dispositivo conectado.
Se está preparando un sistema SCSI en serie, denominado Serial Attached SCSI o SAS, que además es compatible con SATA, dado que utiliza el mismo conector, por lo tanto se podrán conectar unidades SATA en una controladora SAS.

- SATA (SERIAL ADVANCED TECHNOLOGY ATTACHMENT): Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, unidades de estado sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA. SATA proporciona mayores velocidades. Además permite conectar discos cuando la computadora está encendida (conexión en caliente).