Disco duro

El disco duro es una de las partes más importantes de la computadora, ya que es el responsable de almacenar el software necesario para que una computadora pueda ejecutar las operaciones que el usuario necesita realizar.

Otros nombres

El disco duro también es conocido popularmente con otros nombres:

  • Unidad de disco duro
  • Unidad de disco rígido
  • Hard Disk Drive
  • HDD

Disco duro

Definición

Un disco duro es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil, es decir que los datos guardados en él no se pierden aunque se apague el equipo, y que emplea un sistema de grabación magnético para guardar los datos digitales.

Historia breve

Desde que se inventó la computadora siempre existía la necesidad de tener un dispositivo que permitiera guardar la información de manera sencilla, rápida y confiable.

El primer disco duro, aparecido en 1956, fue el Ramac I, presentado con la computadora IBM 350: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5 MB. Más grande que un frigorífico actual, este disco duro trabajaba todavía con válvulas de vacío y requería una consola separada para su manejo.

En las décadas posteriores se realizaron diversas investigaciones con el objetivo de buscar la manera en que el disco duro pudiera almacenar más información y al mismo tiempo pudiera reducirse su tamaño, lo cual resultó ser exitoso.

Producto de lo anterior, la capacidad de almacenamiento de los discos duros a principios de los años noventas creció en un 60%.

En 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 MB, mientras que 10 años después habían superado 40 GB (40 000 MB). A la fecha (2016), ya se dispone de en el uso cotidiano con discos duros de más de 5 TB, esto es, 5000 GB (5 000 000 MB).

Partes del disco duro

Partes del disco duro

Actuador

Es un motor que mueve la estructura que contiene las cabezas de lectura entre el centro y el borde externo de los discos. Un actuador usa la fuerza de un electromagneto empujado contra magnetos fijos para mover las cabezas a través del disco.

La controladora manda más corriente a través del electromagneto 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 sobre una zona donde no se guardan datos.

Dado que todas las cabezas están unidas al mismo “rotor” ellas se mueven al unísono. Mientras que lógicamente la capacidad de un disco duro puede ser medida según los siguientes parámetros

Tablero del circuito

Este tablero de circuito se llama tablero de la lógica del disco duro. Un tablero de la lógica utiliza sus componentes importantes de siguiente para proporcionar una variedad de funciones y de características a un disco duro:

  • Controlar el trazado de circuito
  • Circuitos del sentido, de la amplificación y de la conversión
  • Hardware del interfaz
  • Soportes lógico inalterable
  • Control múltiple del comando y el Reordering

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

Cabezas (heads)

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 una cabeza Lectura/Escritura a cada lado del disco, sin embargo algunos discos de alto desempeño tienen dos o más cabezas sobre cada superficie, de manera que cada cabeza atiende la mitad 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 una capa de aire extremadamente delgada(10 millonésima de pulgada).

Esto reduce el desgaste en la superficie del disco durante la operación normal, cualquier polvo o impureza en el aire puede dañar suavemente las cabezas o el medio. Su funcionamiento consiste en una bobina de hilo que se acciona según el campo magnético que detecte sobre el soporte magnético, produciendo una pequeña corriente que es detectada y amplificada por la electrónica de la unidad de disco.

Los discos (Platters)

Este 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. 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 almacenamiento de datos, si bien suele reservarse una para almacenar información de control.

Eje

Es la parte del disco duro que actúa como soporte, sobre el cual están montados y giran los platos del disco.

Tipos de disco duro

De acurdo a la conexión del disco duro hacia la placa base o tarjeta madre, tenemos los siguientes tipos:

  • IDE
  • SATA
  • SCSI
  • SAS

Cuando se conecta indirectamente con la placa base (por ejemplo: a través del puerto USB) se denomina disco duro portátil o disco duro externo.

Disco duro externo

Imagen de un disco duro externo conectado a una laptop

Función

Las tres principales funciones que desempeña un disco duro son:

  1. Almacenar el software de sistema operativo, el principal para que la computadora pueda arrancar y que en la actualidad tenga el usuario una pantalla gráfica.
  2. Almacenar el software utilitario, es decir almacenar los programas en los cuales el usuario trabajará.
  3. Almacenar los datos que genera el usuario para consultarlos después, como documentos, carpetas, imágenes, etc.

Características

Existen varias características que se pueden asignar a los discos duros, ya sea por su forma física o su tipo de fabricación:

  • Capacidad de almacenamiento
  • Tipo de conexión a la placa base (interfaz)
  • Rendimiento y velocidad (MBs/Segundo)
  • Alimentación (AC 100-240 voltios)
  • Consumo de energía (Ej: 50Watts)
  • Ambiente de trabajo (temperatura, ej: 0-40 grados centígrados)
  • Dimensiones (medidas alto y ancho)
  • Peso (en kilogramos)

Capacidad

La capacidad de los discos duros es medida en Megabytes (MB), sin embargo con el tiempo esta medida ha ido creciendo y se le conoce con medidas elevadas que dependen de los MBs de capacidad.

Estas medidas podrían ser:

  • MB: Megabytes
  • GB: Gigabytes = 1024 MB
  • TB: Terabytes = 1024 GB

Cabe destacar que el precio de los discos duros depende en su mayoría de la capacidad que estos tengan para almacenar datos; es decir a mayor capacidad mayor precio.

Unidades

En un disco duro se tienen unidades de almacenamiento, las cuales son asignadas por el software principal, el sistema operativo, y cada unidad sirve para mantener un orden de información dentro del disco.

Así por ejemplo se tiene la unidad C, como unidad principal, pero se pueden asignar otras como D, E, etc.

Operaciones con el disco duro

Con un disco duro se pueden realizar diversas operaciones:

Formatear un disco duro

Este es el nombre con el cual se le conoce a la operación de borrar un disco duro y dejarlo en blanco sin ninguna información.

Particiones

Un disco duro se puede particionar en unidades (generalmente cada unidad diferenciada por una letra) de almacenamiento interno, con el fin de tener un mejor orden de los datos que maneja el o los usuarios.

Clonar un disco duro

Esta operación consiste en realizar una copia completa del contenido que se encuentra en un disco duro, ya sea con el objetivo de realizar un respaldo de información o bien de copiar la información a otra parte.

Cómo cuidar un disco duro

Existe una serie de recomendaciones que ayudan a cuidar un disco duro para hacer más larga su vida útil o mantener la seguridad de los datos almacenados.

  • No quitar la etiqueta ligeramente plateada que se encuentra a los lados y/o algunas veces en la parte frontal, esto puede causar que entre polvo y raye el disco, asimismo el polvo que pueda contener electricidad puede mover los datos y causar daños.
  • No tapar los agujeros pequeños, ya que son un filtro de aire y puede causar sobrecalentamiento.
  • Realizar periódicamente copias de seguridad.
  • Se recomienda crear al menos dos particiones: Una para el sistema operativo y los programas y otra para los datos del usuario.
  • Optimizar (desfragmentar) el disco duro regularmente usando la herramienta incluida en el sistema operativo o un programa de otro fabricante para reducir el desgaste, facilitar la recuperación en caso de un problema, y mantener una buena velocidad de respuesta.
  • Descargar y usar un programa que lea los datos de los sensores del disco duro (S.M.A.R.T.), para vigilar la condición del disco duro.
  • Evitar que el disco sufra golpes físicos, especialmente durante su funcionamiento. Los circuitos, cabezales y discos pueden dañarse.
    Si el disco duro presenta problemas de confiabilidad, un funcionamiento anormalmente lento o aparecen sin razón aparente archivos dañados o ilegibles, analizarlo con un comprobador de disco.
  • También se recomienda realizar una comprobación de rutina cada cierta cantidad de meses para detectar errores menores y corregirlos antes de que se agraven.

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