Disco Duro

Disco Duro o HDD

   Los primeros discos duros aparecieron incluso antes que los diskettes. En un principio, éstos, eran extraíbles y en su conjunto pesaban cerca de una tonelada. El primero creado fue el IBM 350, presentado con la Ramac I, tenía una capacidad de 5 Mb y requería una consola separada para su manejo:

    Su gran mérito consistía en que el tiempo requerido para el acceso, era relativamente constante entre algunas posiciones de memoria, a diferencia de las cintas magnéticas, donde para encontrar una información dada, era necesario enrollar y desenrollar los carretes hasta encontrar el dato buscado, teniendo muy diferentes tiempos de acceso para cada posición.
   La tecnología inicial aplicada a los discos duros era relativamente simple. Consistía en recubrir con material magnético un disco de metal que era formateado en pistas concéntricas, que luego eran divididas en sectores. El cabezal magnético codificaba información al magnetizar diminutas secciones del disco duro, empleando un código binario. Los bits o dígitos binarios así grabados pueden permanecer intactos durante años.

   Ya en la década de 1990 los discos duros estaban presentes en todas las computadoras personales, en forma de discos de 3,5 pulgadas.
   Estos discos son dispositivos magnéticos y mecánicos con partes móviles, por lo tanto son más delicados que otros componentes de la PC y que otros sistemas de almacenamiento. Están conformados por uno o más platos interiores con una fina capa magnética. A cada cara de los platos le corresponde un cabezal de lectura/escritura que está montado sobre un brazo actuador. Al mismo tiempo, estos platos, están situados en un eje y son impulsados por un motor a altísimas velocidades, de entre 7200 y 15000 revoluciones por minuto (RPM).
   Para leer y grabar los datos se dispone, como dijimos anteriormente, de diversos cabezales, que son dispositivos electromagnéticos que se sitúan sobre la superficie de cada plato levitando a pocos nanómetros de esta. Esa falta de contacto con la superficie del disco es lo que permite altas velocidades de lectura y escritura sin generar rayones ni desprendimientos sobre la delgada capa de material magnético.
   Los cabezales que se encuentran unidos a los brazos actuadores, se mueven libremente sobre la superficie de los platos alrededor de un eje propio situado a un lado del conjunto de platos, de manera que los cabezales puedan deslizarse radialmente sobre la superficie del plato.

Partes del Disco Duro

    

• Los Platos: el disco duro está compuesto por uno o varios platos en los cuales se almacena la información. 
• El Eje y el Motor: Los platos están unidos con un eje central, el cual a su vez está unido a un motor.
• Cabezales de Lectura/Escritura y Brazo Posicionado: La cabeza de un disco es un dispositivo electromagnético capaz de leer, escribir y borrar datos de medios magnéticos. 
• Chasis: la función del chasis o carcasa del disco duro es servir de estructura para las demás partes.

Organización Física del Disco Duro

   Antes de ser particionados lógicamente por el sistema operativo, los discos duros reciben un formato físico. El proceso de establecer un formato físico al disco se conoce con el nombre de formato a bajo nivel. El cual consiste en adecuar la película magnética de la superficie de todos los platos de manera tal que sea posible grabarle información.
   Primero se divide cada plato en pistas (círculos concéntricos), también llamados cilindros. La cantidad de pistas de los platos dependerá de densidad del material magnético y de los procesos de fabricación.
    A su vez, las pistas se dividen en forma radial en sectores, como las porciones que divide una torta. El tamaño de los sectores es igual en todas las pistas, de esta manera se aprovecha el tamaño de los platos para almacenar la mayor cantidad posible de información. Normalmente, cada sector almacena 512 bytes (0,5 Kbyte) de datos, aunque algunos discos rígidos de alto rendimiento ofrecen la posibilidad de configurar el tamaño de los sectores 512, 520, 524, 528ó 1024 bytes.

Distribución Lógica del Disco Duro

   Una vez que el disco está organizado físicamente, el usuario será el encargado de dividirlo lógicamente, es decir, adaptarlo a la estructura adecuada para que el sistema operativo pueda organizar la información que se quiera almacenar de la manera más eficiente. La distribución lógica dependerá del sistema operativo al que se le encargue dicha tarea.
   Lo primero que hace el usuario es particionar (dividir) el disco en una o más unidades lógicas. Un disco duro puede tratarse como una sola unidad lógica (C: ) o puede particionarse en varias unidades lógicas (C:, D:, E:, ..., Z: ). La división en varias unidades lógicas posibilita que en un único disco duro se instalen varios sistemas operativos, utilizando cada uno de ellos su propia unidad lógica. Una    vez particionado el disco, el sistema operativo lo divide en otras unidades de asignación, llamadas clusters. Los clusters son las partes más pequeñas de un disco duro lógico con las que se puede comunicar el sistema operativo. Un clúster está compuesto por la agrupación de uno o más sectores, dependiendo del tamaño de los mismos de la unidad lógica.

   Otra de las partes fundamentales de la distribución lógica del disco rígido, es el máster boot record o MBR. Es el primer sector del disco duro (cabeza cero, cilindro cero, sector 1). En él se almacena una tabla de particiones (La cual indica en donde comienza y termina cada partición) y un pequeño programa máster de inicialización, llamado MBR (Máster Boot Record). El programa es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control de arranque a la partición activa. Si no existe partición activa, mostraría un mensaje de error.

Características del Disco Duro

• Tiempo medio de acceso: es el tiempo que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado. 
• Tiempo medio de búsqueda: es el tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada. Tiempo de lectura/escritura: es el tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información. 
• Latencia media: es el tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado. 
• Velocidad de rotación: son las revoluciones por minuto de los platos. 
• Tasa de transferencia: es la velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez la aguja está situada en la pista y sector correctos.

La Etiqueta del Disco Duro

   La etiqueta que lleva cada disco duro nos ofrece una importante cantidad de información que resulta conveniente saber aprovechar. A continuación se explicará mediante una guía visual los datos relevantes: