Que son y como funcionan los discos duros
Los discos duros son menos eficaces que el rendimiento general del sistema, provocando una descompensación entre el tratamiento de la información del sistema (muy rápido) y la lectura grabación de datos en el disco duro (muy lenta). Para ello se invento un sistema para guardar información en varios discos duros a la vez por lo que el acceso se hace mas rápido ya que la carga se distribuía entre los diferentes discos duros, a esto se le llamo RAID.
Siempre que se enciende el computador, los discos sobre los que se almacenan los datos giran a una velocidad vertiginosa (a menos que disminuyan su potencia para ahorrar electricidad). Los discos duros de hoy, con capacidad de almacenar multigigabytes mantienen el mínimo criterio de una cabeza de lectura/escritura suspendida sobre una superficie magnética que gira velozmente con precisión microscópica.
Los discos duros pertenecen a la llamada memoria secundaria o almacenamiento secundario. Al disco duro se le conoce con gran cantidad de denominaciones como disco duro, rígido (frente a los discos flexibles o por su fabricación a base de una capa rígida de aluminio), marca de cabezas para disco duro). Estas denominaciones aunque son las habituales no son exactas ya que existen discos de iguales prestaciones pero son flexibles, o bien removibles o transportables, u otras marcas diferentes fabricantes de cabeza.
Estos están compuestos por varios platos, es decir varios discos de material magnético montados sobre un eje central sobre el que se mueven. Para leer y escribir datos en estos platos se usan las cabezas de lectura/escritura que mediante un proceso electromagnético codifican/decodifican la información que han de leer o escribir. La cabeza de lectura/escritura en un disco duro están muy cerca de la superficie , de forma que casi da vuelta sobre ella, sobre el colchón de aire formado por su propio movimiento. Debido a esto, están cerrados herméticamente, porque cualquier partícula de polvo puede dañarlos
Los discos duros se presentan recubiertos de una capa magnética delgada, habitualmente de oxido de hierro, y se dividen en unos círculos concéntricos cilíndricos (coincidentes con las pistas de los disquetes), que empiezan en la parte exterior del disco (primer cilindro ) y terminan en la parte interior (ultimo). Asimismo, estos cilindros se dividen en sectores, cuyo numero esta determinado por el tipo de disco y su formato, siendo todos ellos de un tamaño fijo en cualquier disco. Cilindros como sectores se identifican con una serie de números que se les asigna, empezando por el 1, pues el numero 0 de cada cilindro se reserva para propósitos de identificación mas que para almacenamientos de datos. Estos escritos/leídos en el disco deben ajustarse al tamaño fijado del almacenamiento de los sectores. Habitualmente, los sistemas de discos duros contienen mas de una unidad en su interior, por lo que el numero de caras puede ser mas de dos. Estas se identifican con un numero, siendo el 0 para la primera. En general su organización es igual a los disquetes. La capacidad del disco resulta de multiplicar el numero de caras por el de pistas por cara y por el de sectores por pista, al total por el numero de bytes por sector.
Para escribir, la cabeza se sitúa sobre la celda a grabar y se hace pasar por ella un pulso de corriente, lo cual crea un campo magnético en la superficie. Dependiendo del sentido de la corriente, así será la polaridad de la celda, para leer, se mide la corriente inducida por el campo magnético de la celda. Es decir que al pasar sobre una zona detectará un campo magnético que según se encuentre magnetizada en un sentido u otro, indicar, indicará si esa posición hay almacenado un 0 o un 1 dependiendo del valor del campo magnético provocado por dicho corriente.
Componentes físicos
PLATTERS
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 girar a una velocidad constante entre las 3600 y 7200 RPM. Convencionalmente los discos duros están compuestos por varios platos, es decir varios discos de material magnético montados sobre un eje central. Estos discos normalmente tienen dos caras que pueden usarse para el almacenamientos de datos, , si bien duele reservarse una parte para almacenar información de control.
CABEZALES
Están ensambladas en pila y son las responsables de la lectura y la escritura de los datos en los discos. La mayoría de los discos duros incluyen un cabeza de Lectur/Escritura a cada lado del disco, sin embargo algunos discos de alto desempeño tiene dos cabezas sobre cada superficie, de manera que cada cabeza atiende la mitas del disco reduciendo la distancia del desplazamiento radial. Las cabezas de Lectura/Escritura no tocan el disco cuando este esta girando a toda velocidad; por el contrario, flotan sobre un cojín de aire extremadamente delgado. Para comparación un cabello humano tiene cerca de 400 micropulgadas de diámetro, esto reduce el desgaste en la superficie del disco durante la operación normal, cualquier polvo o impureza en el aire puede dañar la cabeza o el medio. Su funcionamiento consiste en una bobina que se acciona según el campo magnético que detecte con el soporte magnético, produciendo una pequeña corriente que es detectada y amplificada por la electrónica de la unidad de disco.
EJE
Es la parte del disco duro que actúa como soporte, sobre el cual esta montado y giran los platos del disco.
ACTUADOR
Es un motor que mueve una estructura que contiene de lecturas entre el centro y el borde externo de los discos. Un actuador usa la fuerza de un electromagneto empujado contra magnetos fijos para mover los heads, stack , Assembly, a través del disco. La controladora manda mas corriente a través del elctromagenmto para mover las cabezas cerca del borde del disco. En caso de una perdida de poder, un resorte mueve la cabeza nuevamente hacia el centro del disco hacia una zona donde no se guardan datos. Dado que todas la cabezas están unidas al HSA ellas se mueven al unísono. La capacidad global del disco aumentara ya que se suman las capacidades de los diferentes discos que componen el conjunto.
En el mundo del PC hay dos grandes estándares, IDE y SCSI, aunque el primero está mucho más extendido que el segundo, la tecnología SCSI está presente en otras muchas plataformas, como los Mac , sistemas Unix, AS/400, etc...
Los dos estándares han ido sufriendo a lo largo del tiempo distintas implementaciones para intentar seguir el ritmo marcado por otros componentes cada vez más rápidos, como los procesadores.
Parámetros a tener en cuenta:
Capacidad:
Aconsejable que sea a partir de 10 Gbytes en adelante.
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 MBytes/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 512 Kb y 2 Mb.
El interface:
IDE:
Cronologicamente, y empezando por el primero no encontramos con los primeros discos IDE con su limitación a 528 Mb. y pudiendo solo conectar hasta 2 de ellos.
Después vinieron los discos EIDE (FastATA), desarrollados por la compañía Western Digital,compatibles con los primeros, pero con algunas mejoras, basadas en la especificación ATA-2, que ya soporta unidades de CD-ROM (ATAPI) y de cinta.
Otra mejora importante es el soporte de 2 canales para conectar hasta 4 unidades.
Además se definen varios modos de transferencia de datos, que llegan hasta los 16,6 Mb./seg. como el PIO-4, o mejor aún el DMA-2, que soporta la misma tasa pero sin intervención de la CPU.
Las últimas especificaciones son las Ultra DMA/33, 66, 100 (UltraATA), que permiten transferencias DMA a 33, 66 ó 100 Mb./seg.
SCSI
En el caso de los discos SCSI, tenemos el primero, llamado SCSI-1, con un ancho de bus de 8 bits, aunque ya en esta primera especificación se incluian características muy destacadas, como la posibilidad de conectar hasta 7 dispositivos de todo tipo, discos, cinas, escáners, CD-ROM, etc...
Después viene el SCSI-2, que ya dispone de un ancho de bus de 16 bits. El siguiente paso es el Fast-SCSI, considerado el doble de rápido. Después viene el Wide SCSI, ya con un ancho de bus de hasta 32 bits, así como un mayor rendimiento.
Instalación de varios dispositivos:
En el caso de querer instalar más de un dispositivo IDE, hay que tener en cuenta algunos detalles muy importantes.
En las controladoras EIDE, disponemos de dos canales IDE independientes, con lo que podemos llegar a instalar hasta cuatro dispositivos, dos por canal. El primer dispositivo de cada canal se conoce como "master" (maestro) y el segundo como "slave" (esclavo).
En un canal cualquiera, sólo un dispositivo puede hacerse con el control del bus, es decir, no pueden utilizar el bús concurrentemente, con lo que si ponemos dos discos en el mismo canal, estos se "pelearan" por él, y el rendimiento de ambos bajará notablemente.
En el caso de tener sólo dos dispositivos, se deberán poner a ambos como "maestros", uno en cada canal, es decir, conectaremos un cable a cada disco, y cada cable irá a un conector en la placa base.
Es aconsejable que es disco más rápido sea colocado en el primer canal (Primario), pués aparte de ser el disco que arranca el sistema operativo, es donde, normalmente, está ubicado el archivo de intercambio de la memoria virtual, con lo que el rendimiento general del equipo aumentará.
Si tenemos dos discos y un CD-ROM, el CD-ROM se colocará como "esclavo" del segundo canal (secundario). Esto es así porque normalmente el segundo disco tendrá menos actividad que el primero (recordemos que Windows y otros sistemas operativos hacen un uso intensivo del archivo de intercambio).
Para poder configurar el disco como maestro o como esclavo necesitaremos saber la posición exacta de unos puentes o "jumpers" que normalmente todos los discos poseen. Por desgracia, cada fabricante utiliza su propio criterio.
En la mayoría de los casos, disponemos de 3 puentes, serigrafiados como SP, DS y CS, y en este caso, quitaremos todos los puentes para modo esclavo, y colocaremos uno sólo en "DS" para maestro.
En otro caso, deberemos consultar el manual si disponemos de él , o fijarnos en la serigrafía, o en todo caso, acudir a la página web del fabricante (ver sección links).
En el caso de disponer de una controladora y dispositivos SCSI, ninguna de estas precauciones es necesaria. Pues SCSI soporta hasta 6 dispositivos concurrentemente (o 14 en los modelos más modernos).
|
... todos los artículos >>
