JEISON ALEJANDRO CUESTA ORDOÑEZ CARLOS ALFREDO NUÑEZ CHAVARRO

DISCO DURO

HISTORIA DEL DISCO DURO El disco duro desde el inicio de su fabricación en la década del cincuenta se crearon con fines militares, pero a como fue avanzando la demanda y la computadoras más rápidas se fueron utilizando en las grandes empresas, luego fueron utilizados en los computadores personales, ya que brindan una gran capacidad para almacenamiento de datos. Con el avance de la tecnología se hizo necesario incrementar la capacidad del disco duro, en la actualidad el disco duro de más capacidad en el mercado 2TB.

LOS PRIMEROS DISCOS DUROS IBM la fecha original del disco duro es del 14 de diciembre de 1956, para uso comercial. fue anunciada públicamente por IBM el 13 de septiembre de 1956, como parte del sistema IBM 305 RAMAC, diseñado para grabar transacciones y proveer de acceso a las mismas en cualquier momento. El IBM 350 era una mole de 1.52 metros de largo por 1.72 de alto, y 73 centímetros de profundidad.

IBM 1311: la característica principal del IBM 1311, anunciado el 11 de octubre de 1962, era que su disco era en realidad "extraíble". El usuario podía intercambiar "packs" de discos, luego conocidos como IBM 1316. Cada uno de estos packs estaba compuesto por seis discos de 14 pulgadas, y tenía un peso aproximado de cuatro kilogramos y medio. Cada pack podía almacenar dos millones de caracteres, pero al ser extraíble.

IBM 3340 O WINCHESTER : El 13 de marzo de 1973 anunció al modelo 3340, que incorporó una tecnología y un término que incluso hoy se sigue usando entre los técnicos informáticos: "Winchester". La tecnología Winchester permitió que el cabezal de lectura permaneciera sobre la superficie del disco, lo cual redujo de forma drástica tanto la complejidad del sistema de lectura/escritura como su costo de fabricación. El nombre Winchester surgió ya que originalmente se planeó un sistema de dos módulos extraíbles de 30 megabytes cada uno para el 3340

IBM 3380 y Seagate ST-506: En primer lugar, IBM presentó durante junio de ese año a la unidad 3380, el primer disco duro de la historia con una capacidad de 1 gigabyte. Su peso era de un cuarto de tonelada y costaba unos cuarenta mil dólares. En segundo lugar, una empresa joven conocida como Shugart Technology, lanzó al público el ST-506, el primer disco duro que utilizó el formato estándar de 5.25 pulgadas. Su capacidad de almacenamiento era de cinco megabytes, e hizo furor entre los usuarios de PC

¿QUE ES EL DISCOS DURO? Es informática, un disco duro o disco rígido (en ingles Hará Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Su capacidad de almacenamiento se mide en gigabytes (GB) y es mayor que la de un disquete (disco flexible). Suelen estar integrados en la placa base donde se pueden conectar más de uno, aunque también hay discos duros externos que se conectan al PC mediante un conector USB.

CARACTERISTICAS DEL DISCO DURO 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 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 la aguja está situada en la pista y sector correctos 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, VFirewire, Serial Attached SCSI Landz: Zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se apaga la computadora.

Función del disco duro Tanto los discos duros como la memoria principal son memorias de trabajo (varían su contenido en una sesión con el ordenador). Sin embargo, presentan importantes diferencias: la memoria principal es volátil (su contenido se borra al apagar el ordenador), muy rápida (ya que se trata de componentes electrónicos) pero de capacidad reducida. La memoria secundaria, en cambio, es no volátil, menos rápida (componentes mecánicos) y de gran capacidad. La memoria principal contiene los datos utilizados en cada momento por el ordenador pero debe recurrir a la memoria secundaria cuando necesite recuperar nuevos datos o almacenar de forma permanente los que hayan variado.

ESTRUCTURA FISICA Dentro de un disco duro hay uno o varios discos (de aluminio o cristal) concéntricos llamados platos (normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 ó 7 según el modelo), y que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) está formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya punta están las cabezas de lectura/escritura. Por norma general hay una cabeza de lectura/escritura para cada superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia el interior o el exterior de los platos,

COMPONENTES FISICOS DEL DISCO DURO Cabezales: son los componentes del disco duro más sensibles y los principales componentes móviles del disco. Los cabezales funcionan variando la posición dentro del disco duro para poder acceder a la información que necesitamos. El aumento de la densidad magnética y los sistemas de recuperación de la señal, hace que en la actualidad, estos componentes del disco duro necesiten de un ajuste y programación de funcionamiento

EJE Es la parte del disco duro que actúa como soporte, sobre el cual están montados y giran los platos del disco. BRAZO ·   el disco duro tiene un brazo que mantiene las cabeceras de lectura-escritura. Este brazo puede mover las cabeceras por las diferentes pistas. Un disco duro normal es de más o menos 13 centímetros de diámetro, y el brazo puede moverse nos 5 centímetros por la superficie del disco. ·    La velocidad a la que se puede mover este brazo es increíble. Es bastante ligero siendo al mismo tiempo potente y preciso. El brazo se puede deslizar por la superficie del disco cientos de veces por segundo si lo necesita

Electrónica: también llamada Placa o PCB, es la parte del disco duro que se encarga del manejo de los distintos tipos de componentes del disco duro así como de verificar su funcionamiento. Es la parte responsable de la comunicación con el ordenador, en ella se aloja el bus, y la alimentación. Esta placa es en sí, un pequeño ordenador compuesto por un microprocesador, memoria RAM, los micro controladores que manejan los periféricos, como el control de posición, giro del motor y bus de comunicación.

Firmware: es el componente del disco duro de software que configura el duro , y contiene toda la información necesaria para poner el disco en marcha, comunicarnos con él, protegerlo e identificarse. Motor: también llamado spin, es un eje autor rotante alimentado por generadores de trenes de pulsos para mantener una velocidad exacta. El motor está compuesto generalmente por tres juegos de bobinas contrapuestas, que imprimen el movimiento al eje central que soporta los platos del disco duro.

LOS DISCOS (Platters) es el componente principal de un disco duro. Están elaborados de compuestos de vidrio, cerámica o aluminio finalmente pulidos y revestidos por ambos lados con una capa muy delgada de una aleación metálica. Los discos están unidos a un eje y un motor que los hace guiar a una velocidad constante entre las 3600 y 7200 RPM. Estos discos normalmente tienen dos caras que pueden usarse para el almacenamiento de datos, si bien suele reservarse una para almacenar información de control.

ESTRUCTURA LOGICA CILINDRO: Es una pila tridimensional de pistas verticales de los múltiples platos. El número de cilindros de un disco corresponde al número de posiciones diferentes en las cuales las cabezas de lectura/escritura pueden moverse. CLUSTER: Es un grupo de sectores que es la unidad más pequeña de almacenamiento reconocida por el DOS. Normalmente 4 sectores de 512 Bytes constituyen un Clúster (racimo), y uno o más Clúster forman una pista. PISTA: Es la trayectoria circular trazada a través de la superficie circular del plato de un disco por la cabeza de lectura / escritura. Cada pista está formada por uno o más Clúster. SECTOR: Es la unidad básica de almacenamiento de datos sobre discos duros. En la mayoría de los discos duros los sectores son de 512 Bytes cada uno, cuatro sectores constituyen un Clúster.

Direccionamiento del disco duro Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco: 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. Pista: una circunferencia dentro de una cara; lapista o está en el borde exterior. Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente(una de cada cara). Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes, aunque próximamente serán 4 KiB . Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en las interiores. Así, apareció la tecnología ZBR (grabación de bits por zonas) que aumenta el número de sectores en las pistas exteriores, y utiliza más eficientemente el disco duro.

FUNCIONAMIENTO MECANICO Un disco duro suele tener: Platos en donde se graban los datos. Cabezal de lectura/escritura. Motor que hace girar los platos. Electroimán que mueve el cabezal. Circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché. Bolsita desecante (gel de sílice) para evitar la humedad. Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire.

DESCRIPCCION DEL DISCO DURO Un disco duro forma una caja herméticamente cerrada que contiene dos elementos no intercambiables: la unidad de lectura y escritura y el disco como tal. La unidad es un conjunto de componentes electrónicos y mecánicos que hacen posible el almacenamiento y recuperación de los datos en el disco. El disco es, en realidad, una pila de discos, llamados platos, que almacenan información magnéticamente. Cada uno de los platos tiene dos superficies magnéticas: la superior y la inferior. Estas superficies magnéticas están formadas por millones de pequeños elementos capaces de ser magnetizados positiva o negativamente. De esta manera, se representan los dos posibles valores que forman un bit de información (un cero o un uno). Ocho bits contiguos constituyen un byte (un carácter).

TIPOS DE CONEXIONES IDE: Integrated Device Electronics ("Dispositivo con electrónica integrada") 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.

SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación. 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,

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. 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

Parámetros de un disco duro Capacidad: Aconsejable que sea a partir de 2,1 Gbytes en adelante, hasta 80 GB en PC hogareñas y 2TB en grandes estaciones. Tiempo de acceso: Importante. Este parámetro nos indica la capacidad para acceder de manera aleatoria a cualquier sector del disco. Velocidad de Transferencia: Directamente relacionada con el interface. En un dispositivo Ultra-2 SCSI es de 80 Mbyte / seg. mientras que en el Ultra DMA/33 (IDE) es de 33,3 MBytes/ seg. en el modo DMA-2. Esta velocidad es la máxima que admite el interface, y no quiere decir que el disco sea capaz de alcanzarla. Velocidad de Rotación: Tal vez el más importante. Suele oscilar entre las 4.500 y las 7.200 rpm (revoluciones por minuto). Caché de disco: La memoria caché implementada en el disco es importante, pero más que la cantidad es importante la manera en que ésta se organiza. Por ello este dato normalmente no nos da por si solo demasiadas pistas. Son normales valores entre 64 y 256 Kb.

como se sabe que es un disco esclavo y uno maestro Cuando queremos conectar más de un dispositivo a un solo conector IDE, uno de los dispositivos se debe configurar como maestro (MASTER) y el otro como esclavo (SLAVE). De esa forma el sistema sabe cuando la información es para uno u otro dispositivo puesto que los dos se conectan al mismo sitio en la placa base. La configuración como maestro o esclavo se hace mediante un jumper o puente de la parte trasera. Los discos duros suelen llevar un esquema indicativo. Los CDs llevan una marca con las siglas MA (Master o maestro) o SL (Slave o esclavo).

Configuración por jumper EN UN DISCO DURO IDE Veamos cómo hay que configurar estos dispositivos:  Veamos primero el significado de los diagramas: Este diagrama  representa un juego de pines abierto (sin jumpear) y este otro  representa un juego de pines cerrado (jumeado).  En el siguiente diagrama podemos ver la distribución de estos pines, así como del resto de conectores, en un disco duro. Repito que, aunque en este caso se trata de un disco Maxtor, la posición de éstos está muy estandarizada. 

FORMULA PARA HALLAR LA CAPACIDA DE UN DISCO DURO Podemos calcular la capacidad de un disco duro con la fórmula siguiente: Un disco duro puede tener por ejemplo los siguientes datos, donde el tamaño del sector (bytes por sector) suele ser 512., 16383 cilindros, 16 cabezales y 63 sectores Finalmente 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

Principales fabricantes de discos duros

Western Digital.

Seagate.

Maxtor

Samsung

Hitachi

Fujitsu

Quantum Corp

Toshiba

LO ULTIMO EN DISCOS DUROS Toshiba discos duros de 2.5 pulgadas y 320 GB de capacidad

Discos duros externos de Verbatim Los disco duros, con capacidades de 120, 160, 250 y 320 GB, vienen con dos opciones: solo puerto USB como enlace con el ordenador, o modelos con puerto USB y Firewire

Disco duro Western Digital de 1 TB con interfaz SATA 6 Gbps

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