Es una dispositivo electromecánico que se encarga de almacenar y leer grandes volúmenes de información a altasvelocidades por medio de pequeños electroimanes (también llamadas cabezas de lectura y escritura); sobre un disco cerámico recubierto de limadura magnética. Los discos cerámicos vienen montados sobre un eje que gira a altas velocidades.
El interior del dispositivo esta totalmente libre de aire y de polvo, para evitar choques entre partículas y por ende, pérdida de datos. Fue desarrollado y presentado por la empresa IBM® en el año de 1956.
Estructura logica de un disco duro
Se le llama estructura lógica porque es la forma en que se acomoda la información por medio de las cabezas de lectura/escritura, y ello determina las características que podrá ofrecer el discoduro. La estructura lógica de un disco disco consiste en las siguientes partes principales:
1- Caras: Cada uno de los lados de cada plato.
2- Pistas ó Cilindros: Son anillos internos de limadura magnética, donde se va acomodando la información.
3- Sectores: Es un área que contiene 520 Bytes por sector, y de los cuáles 8 se usan para 2 tipos de información:
a) Información Inicial: Número de pista, datos, número de sector.
b) Información final: Clave del sector, "checksum" (coincidencia de Bytes para determinar integridad).
El sistema reconoce el sector 0 ó sector de inicio, no tener limadura magnética en una pequeña parte de su superficie.
4- "Clusters" ó racimos: Conjunto de sectores con los que trabaja el sistema operativo para hacer más eficaz la lectura y escritura de datos.
5- Sector de arranque maestro: Se encarga de comenzar a cargar en la memoria RAM el sistema operativo; consta de los siguientes elementos:
a) IPL: significa "Initial Program Loading"; ó su traducción al español es programa inicial de carga: es un pequeño programa que permite a la computadora reconocer al disco duro como arrancable.
b) Archivos para el arranque: Son archivos pertenecientes al sistema operativo que se pretende cargar. Ejemplo: para el sistema operativo Microsoft® Windows 98 se utilizan los archivos io.sys y msdos.sys.
c) Tabla de particiones: Guarda la información del número de unidades y partes en que esta dividido el disco duro.
d) Características del disco: Guarda información sobre el disco duro, tales como la capacidad, número de sectores, número de cabezas, número de pistas etc.
6. FAT y copia de la FAT: Significa "File Allocation Table" ó su traducción al español es tabla para asignación de archivos. Registra el estado general de todos los clusters (defectuosos, libres, ocupados, etc), así como también guarda la dirección específica dónde se almacenaron las partes de un archivo dentro del disco duro.
7.- Directorio raíz ó "Root directory": Almacena la información de la cantidad máxima de archivos que puede guardar un disco duro así como la información esencial de cada uno de ellos (Nombre, extensión, atributos, hora, fecha, etc.).
8.- Zona de datos: Es la parte dónde se almacenarán los archivos del usuario, programas del sistema operativo, música, videos, etc.
Tipos de discos duros
Hay varios tipos básicos de discos duros internos, se encuentran listados de modo que la primer liga es el mas moderno y la última liga el más antiguo.
Discos duros SAS
SAS proviene de las siglas de ("Serial Attached SCSI --Small Computer System Interface--"), SCSI adjunto serial. Es un estándar para dispositivos de alta velocidad que incluyen discos duros entre sus especificaciones, a diferencia del estándar SCSI que es paralelo.
Estos discos duros no son muy populares a nivel doméstico como los discos duros IDE ó los discos duros SATA II; por lo que son utilizados principalmente por grandes empresas en susservidores y sus precios son muy altos en comparación con los anteriores mencionados
Puede depender de una tarjeta controladora SAS para trabajar y ser instalados, estas también soportan el uso de discos duros SATA; el cable es semejante al utilizado por la interfase SATA, con la diferencia de tolerar una longitud de hasta 6 metros, la capacidad de multiplexación, lo cuál permite la conexión de hasta 24 dispositivos. Importante, a pesar de utilizar la misma interfaz SAS y SATA, SAS es compatible con SATA pero SATA no es compatible con SAS.
Hay dos características que cuenta denominadas "Hot Plug", lo que significa poder conectarlo y desconectarlo sin necesidad de apagar la computadora y "Non-Hot Plug", que indica que es necesario instalarlo con el equipo apagado.
Las llamadas tarjetas controladoras SAS, de las cuáles depende algunas veces, no es más que una tarjeta de expansión tipo PCI-E, que permite interconectar el disco duro con la tarjeta principal ("Motherboard"), ello porque al no ser tan popular, no viene soportado en las tarjetas principales comerciales. El disco duro SAS tiene medidas de 2.5 pulgadas (SFF 2.5") y también el estándar de 3.5 pulgadas (LFF 3.5").
Caracteristicas
RPM SAS: Significa "Revolutions per Minute" ó vueltas por minuto. Este valor determina la velocidad a la que los discos internos giran cada minuto. Su unidad de medida es: revoluciones por minuto (RPM). Este dato puede ser 7,200 RPM, 10,000 RPM hasta 15,000 RPM.
El conector que utiliza el disco duro SAS para transmitir y recibir los datos es el estándar SATA. Son 2 conectores, en los cuáles uno se encarga de permitir la transmisión de datos, mientras el otro se encarga de la alimentación eléctrica.
Discos duros internos tipo SATA
SATA significa "Serial Advanced Technology Attachment" ó tecnología avanzada adjunta serial.
Esta es una nueva especificación que maneja la transferencia de datos de modo serial mejorado con un cable de datos de 7 conectores y genera una transferencia de datos (Rate) de hasta 150MegaBytes/segundo (MB/s). Permite la conexión de solo un dispositivo por conector y n máximo de 1 m de longitud. Este tipo de discos tienen una característica denominada "Hot Swappable", lo que significa poder conectarlo y desconectarlo sin necesidad de apagar la computadora.
El disco duro SATA puede tener 2 medidas, estas se refieren al diámetro que tiene el disco cerámico físicamente, por lo tanto el tamaño de la cubierta también variará.
3.5 pulgadas (3.5"), para discos duros internos para computadora de escritorio.
2.5" para discos duros internos para computadoras portátiles (Laptop) ó Notebook.
En cuanto a los tipos SATA existen los siguientes:
SATA o SATA 1, con una velocidad de transmisiónde 150MB/s, llamado también SATA 1.5Gb. Este tipo ya prácticamente no se utiliza, a pesar de su reciente aparición.
SATA 2, con una velocidad de transmisiónde 300MB/s, conocido también como SATA 3Gb. Es el tipo más utilizado, y suelen tener un jumper para poder utilizarlos como SATA 1.
El tipo SATA 6Gb, con una velocidad de transmisión de 600MBs .
Discos duros tipo IDE / ATA / PATA
Estas siglas se refieren al mismo estándar:
IDE significa "Integrated Device Electronic", su traducción es componente electrónico integrado.
ATA significa "Advanced Technology Attachment" ó tecnología avanzada de contacto
PATA: significa "Parallel Advanced Technology Attachment" ó tecnología paralela avanzada de contacto. Es una nueva sigla acuñada a partir de la inserción en el mercado de los discos SATA, ello para diferenciarlos entre sí.
Esta especificación permite transferencia de datos de modo paralelo, con un cable de datos de 40 conectores, genera una transferencia de datos (Rate) de 66, 100 y hasta 133MegaBytes/segundo (MB/s). Por sus características de circuito paralelo, permite conectar hasta 2 dispositivos por conector. Este tipo de discos duros no se pueden conectar y desconectar con el equipo funcionando, por lo que es necesario apagar el equipo antes de instalar ó desinstalar.
FSB "Frontal Side Bus", transporte frontal interno Para discos duros significa la velocidad de transferencia de datos del disco duro, en función de los demás dispositivos. Se mide en MegaBytes/segundo (MB/s) y es denominado también "Rate". Este dato en discos duros IDE puede estar entre 66 MB/s, 100 MB/s y 133 MB/s.
RPM "Revolutions per Minute", vueltas por minuto. Este dato en discos duros IDE puede ser 4800 RPM, 5200 RPM y hasta 7200 RPM.
El conector que utiliza el disco duro IDE para transmitir y recibir los datos es de con 40 pines y es de forma rectangular.
En el caso de la alimentación eléctrica, el disco IDE tienen un conector de 4 contactos
Discos duros internos tipo SCSI
SCSI proviene de las siglas de ("Small Computer System Interface"), su traducción es pequeña interfase de sistema para computadora. Es un estándar para dispositivos de alta velocidad que incluyen discos duros entre sus especificaciones.
Estos discos duros no son muy populares a nivel doméstico como los discos duros IDE ó los discos duros SATA; por lo que son utilizados principalmente por grandes empresas y sus precios son muy altos en comparación con los anteriores mencionados.
Puede depender de una tarjeta controladora SCSI para trabajar y ser instalados, también puede necesitar cable para datos de 40, 50, 68 ú 80 conectores, dependiendo el modelo. Algunos modelos tienen la característica denominada "Hot Swappable", lo que significa poder conectarlo y desconectarlo sin necesidad de apagar la computadora.
Las llamadas tarjetas controladoras SCSI, de las cuáles depende algunas veces, no es más que una tarjeta de expansión tipo ISA ó PCI, que permite interconectar el disco duro con la tarjeta principal ("Motherboard"), ello porque al no ser tan popular, no viene soportado en las tarjetas principales comerciales. Estas tarjetas también puede tener conectores para disqueteras, puertos de comunicación, unidades de CD-ROM, etc. El disco duro SCSI tiene una medida estándar que es de 3.5 pulgadas (3.5") para computadora de escritorio (Desktop).
RPM SCSI: Significa "Revolutions per Minute" ó vueltas por minuto. Este valor determina la velocidad a la que los discos internos giran cada minuto. Su unidad de medida es: revoluciones por minuto (RPM). Este dato puede ser 10,000 RPM hasta 15,000 RPM.
Discos duros de estado solido
Hablamos de las unidades de estado sólido, también conocidas como SSD por las siglas en inglés Solid State Drive, dispositivos que ahora se encuentran de manera común y silvestre en toda clase de computadoras y han entrado en reemplazo a los discos duros.
Durante años, la solución para el almacenamiento masivo de datos en una computadora ha sido un disco duro. Éste guarda los archivos del sistema operativo instalado, la música, los videos, etcétera, dependiendo de platos giratorios que mantienen la información y son leidos por un cabezal muy al estilo tornamesa.
Pero los SSD funcionan diferente. Asimilándose a una memoria RAM, estas nuevas unidades de almacenamiento intercambian el disco giratorio por pequeños chips de memoria flash para entregar capacidad, siendo innecesario un cabezal para leer datos ya que todo se hace electrónicamente mediante una controladora.
Esto le permite al SSD no tener partes móviles, es decir, no poseer piezas que se están moviendo físicamente como un disco que gira junto a un cabezal que busca sectores, permitiendo que la nueva tecnología sea de menor tamaño físico y presente una serie de otras ventajas que la colocan por sobre el disco duro tradicional.
Ventajas
la ventaja más evidente es la resistencia a golpes y maltratos, ya que al no haber partes móviles, la unidad es menos delicada. Por mucho tiempo vimos en los discos duros sistemas de protección de caídas, las que frenaban al disco duro si es que venía una caída fuerte. Ahora eso ya no es necesario, pues al igual que un pendrive, por dentro no hay nada que se mueva y pueda ser dañado.
Pero la ventaja más importante viene por el lado del rendimiento. Los discos duros son tecnología vieja, tal como un CD lo es a un pendrive, ya que los chips de memoria facultan al computador para acceder de manera más veloz a la información, lo que se hace a la velocidad que permiten los semiconductores y la controladora. En cambio, en un disco duro el plato giraba y el cabezal tenía que ubicar el archivo físicamente, demorando la tarea.
Así, vemos que un disco duro moderno alcanza velocidades de escritura y lectura de datos cercanas a los 100MB/seg, en un disco que gira a 5400RPM o 7200RPM. Por otro lado, un SSD promedio alcanza fácilmente los 500MB/seg. Esto afecta directamente al usuario, ya que a mayor velocidad de los datos en un PC, más rápido se cargan los programas y se inicia el sistema operativo.
Los tiempos de acceso también mejoran en un SSD respecto a un disco duro. Porque al depender únicamente de la velocidad del semiconductor, un SSD demora cerca de 0,08ms en encontrar la información que busca y comenzar la transferencia, mientras que el tiempo promedio en que un disco duro tarda en hacer lo mismo es de 12ms. Así, otra ventaja de los SSD es su reducido tiempo de respuesta para llevar a cabo órdenes.
Desventajas
como principal desventaja de los SSD su elevado precio en relación a los discos duros tradicionales. 500GB de capacidad en un SSD actualmente cuestan entre USD$400 y USD$500 en Estados Unidos, mientras que un disco duro de igual capacidad se encuentra por USD$60.