Definición de Disco rígido

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El disco rígido es un tipo de dispositivo de almacenamiento permanente que pertenece a la categoría de discos magnéticos. Suelen ser rectangulares y protegidos por una caja metálica herméticamente cerrada.

En otras palabras, un disco rígido es un dispositivo que sirve para guardar información de forma digital y actualmente es el método de almacenamiento más extendido en computadoras de escritorios.

Otros nombres usados para disco rígido: disco duro, hard disk, HD, HDD.

El primer disco duro de la historia fue introducido el 13 de septiembre de 1956.

Existen múltiples variantes, pero actualmente los tamaños típicos son dos: 3,5 pulgadas y 2,5 pulgadas, para computadoras de escritorio y laptops respectivamente.

Poseen diversas capacidades de almacenamiento que cada vez es más elevada y que actualmente llega a más de 4 terabytes.

Actualmente la mayoría de los discos duros, poseen un sistema llamado SMART, que permite detectar posibles fallas mecánicas y lógicas al encender la computadora.

Un disco duro virgen para poder ser usado debe dársele un formato de bajo nivel, definirse una o más particiones y finalmente darle un sistema de archivo compatible con nuestro sistema. Usualmente ya vienen formateados al venderse.


Cables de conexión de discos rígidos

Existen diversos estándares en la comunicación entre el disco duro y la placa madre, estos son los cables:

- IDE/ATA
- SCSI
- SATA

Para los discos duros externos a la computadora se suele emplear:

- Puerto USB


Componentes de un disco rígido




Los componentes del disco rígido están herméticamente encerrados en una carcasa.

• Brazo y cabezal de lectura/escritura: son los elementos que se encargan de leer o escribir los datos de los discos o platos magnéticos internos del disco duro. Son similares a los brazos de los tocadiscos.

• Platos del disco rígido: finos platos concéntricos donde se almacenan los datos. Un giro completo del disco describe una pista. Las pistas se subdividen lógicamente en sectores o clústeres.

• Actuador (actuator): motor encargado de mover el brazo que contiene el cabezal de lectura-escritura.

• Controlador de disco: circuito impreso ubicado en la parte de atrás del disco duro.

• Rampa de descanso: lugar donde descansan seguros los cabezales del disco duro cuando este está apagado. En la imagen de arriba se la puede ver del lado derecho de color naranja/amarillo.


Funcionamiento físico del disco rígido


Ejemplo de un cilindro en un disco duro, constituido por múltiples pistas. Visualmente conforman un cilindro


Los datos enviados y recibidos de un disco rígido son interpretados por el controlador de disco, que le dice a la unidad del disco duro qué hacer y cómo mover los componentes dentro de la unidad.

Cuando el sistema operativo necesita leer o escribir información, este examina la FAT del disco duro; la FAT determina ubicaciones de archivos y áreas disponibles para escribir (ver: áreas libres).

Una vez que se determina el archivo, el controlador de disco instruye al actuador para que mueva su brazo y alinear el cabezal de lectura-escritura donde corresponde. Como los archivos usualmente se encuentran guardados en trozos y estos trozos están físicamente desperdigados por todos los platos, el cabezal necesita acceder a diferentes ubicaciones para acceder a todo el archivo.

La información se escribe/lee en discos o platos que rotan y que están recubiertos por una película magnética. La velocidad de rotación de estos platos internos se mide en rpm (revoluciones por minuto).

Para leer los datos de la superficie magnetizada de los platos, el cabezal se ubica en la posición adecuada y lee la polaridad. Si está la polaridad de un lado es un 0, si está la polaridad de otro lado es un 1. Con la sucesión de ceros y unos se construye la información digital



En el gráfico se observa un cabezal de lecto-escritura en discos rígidos. Al escribir (W) el cabezal polariza una pequeñísima porción del plato del disco duro, polarización que da dos estados posibles: arriba o abajo, lo cual significan 1 ó 0 respectivamente. De esta manera se almacena de forma digital. El lector (R) solamente debe detectar la polaridad de la porción para detectar si equivale a un 1 o a un 0. En la imagen se ve que ya se ha almacenado "1 0 1 1 0 0 1 0 1".






Discos rígidos versus Unidades de estado sólido(SSD)

Las unidades de estado sólido (SSD) podrían reemplazar los discos duros en muchas de sus aplicaciones por sus grandes ventajas de funcionamiento:

- Los datos se acceden más rápidamente en los discos SSD, además de tener menor latencia.

- Consumen menos electricidad.

- Son absolutamente silenciosos.

- No tienen partes móviles, ni discos giratorios, haciéndolos más resistentes a golpes que los discos duros.

- Pueden ser más pequeños, ideales para computadoras pequeñas.

En general los SSD suelen ser más caros que los discos rígidos.



¿Qué hacer cuando el disco rígido falla o está por fallar?

Leer el artículo completo aquí: ¿Qué hacer cuando el disco duro falla?


Densidad de área en discos rígidos

Las unidades de discos rígidos almacenan datos por polarización magnética de pequeños parches en la superficie de un disco. La máxima densidad de área está definida por el tamaño de las partículas magnéticas en la superficie, como así también por el tamaño del cabezal usado para leer/escribir los datos.

La densidad de área de los dispositivos de almacenamientos de discos ha ido incrementándose fuertemente desde que IBM lanzó los discos de almacenamiento IBM 350, la primera unidad de disco duro de 1956 tenía una densidad de área de 2000 bit por pulgada cuadrada.

En 2015, Seagate lanzó la unidad de disco duro de una densidad de 1,34 Terabit por pulgada cuadrada, unas 600 millones de veces más que el primero disco duro.

Leer más aquí: Densidad de área.




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