Los discos rígidos fueron inventados
en los años 50. Comenzaron como discos grandes hasta de 20 pulgadas de diámetro
que llevaba a cabo apenas algunos megabytes. Originalmente fueron
llamados "discos fijos" o "Winchesters" (un
nombre del código usado para un producto popular de la IBM). Más adelante se
conocían como "discos duros" para distinguirlos de los
"diskettes" o discos flexibles. Los discos rígidos tienen unos platos
o discos duros que llevan a cabo el soporte magnético, en comparación con la
película plástica flexible encontrada en cintas y discos blandos. Los discos
rígidos tienen un disco duro (también llamados platos del disco) que sostiene
el medio magnético, en oposición a el film flexible plástico que podemos
encontrar en las unidades de cinta o diskettes.
En el nivel más simple, un disco duro
no es diferente de una cinta de cassette. Los discos duros y las cintas de
cassette también comparten las ventajas principales del almacenaje magnético --
el soporte magnético se puede borrar y reescribir fácilmente, y
"recordará" los patrones magnéticos del flujo almacenados sobre el
medio por muchos años.
Las unidades de disco duro y disco
flexible son tipos de almacenamientos secundarios, y la memoria RAM de la
computadora proporciona su almacenamiento primario. El almacenamiento primario
almacena los datos temporalmente mientras están en uso, el almacenamiento
secundario contiene datos, programas y otros objetos digitales permanentemente.
De hecho, la memoria RAM se menciona como de almacenamiento temporal, y la
unidad de disco duro y la unidad de disco flexible son consideradas de
almacenamiento permanente.
La caja de metal y los componentes
que contiene se le denomina "Ensamble Cabeza disco" (Head Disk
Assembly, HDA). Esta unidad es sellada y jamás se abre como lo muestra la
imagen superior.
Como se puede apreciar en
esta imagen, los principales componentes en una unidad de disco rígido
son:
1. Platos de
disco
2. Eje y motor
del eje
3. Cabezas de
lectura/escritura
4. Accionadores de
cabeza
5. Filtro de
aire
6. Tarjeta
lógica
7. Conectores
y puentes
PLATOS O DISCOS
La unidad primaria de una unidad de
disco duro es su disco. Los discos son el medio de almacenamiento para la
unidad de disco y es allí donde se registran realmente los datos. Los discos
están elaborados de diversos materiales, cada uno con sus propias
características de almacenamiento y rendimiento. Los dos materiales principales
utilizados en los discos son aleaciones de aluminio y vidrio y son rígidos por
lo cual este es su origen del nombre de disco duro. Esto hace que no se
expandan o contraigan por los cambios de temperatura, lo cual resulta en una
unidad de disco más estable.
La mayoría de las unidades de disco
duro de la computadora generalmente tienen dos platos. Algunos tienen muchos
más (hasta 10) y otros pueden tener menos de (1 plato), en especial las
unidades de factor de forma más pequeños. El número de platos incluidos en una
unidad de disco es una función de diseño y capacidad, la cual se controla
mediante el tamaño global de la unidad de disco. El factor de forma de un disco
es esencialmente el tamaño de sus platos, aunque también significa el tamaño de
la bahía de la unidad de la cual se puede instalar la unidad.
Cada plato de disco está montado
sobre el eje del disco de manera que pueda tenerse acceso a cada lado del disco
y luego se cbre con una capa de material magnético, el cual se utiliza para
almacenar datos.
EJE Y MOTOR DEL EJE
El motor del eje da vuelta al eje en
el cual están montados los discos separados por espaciadores de disco. Los
espaciadores ofrecen un espaciado consistente que es necesario para que las
cabezas de lectura / escritura tengan acceso a la parte superior de un disco y
a la parte inferior del que se encuentra debajo de éste. El motor
del eje hace girar los platos a las velocidades de 7000 RPM (revoluciones por
segundo).
El motor del eje está diseñado
mediante sellos especiales para prevenir que el aceite o el polvo contaminen los
componentes del ambiente dentro del HDA.
Adicional a eso, en la parte inferior
de la mayoría de las unidades de disco duro se coloca una escobilla de estática
o conexión a tierra del eje, que es un pequeño pedazo de cobre, plano y con
ángulo con un pedazo de carbono o grafito montado de forma que esté en contacto
con el eje. El propósito de la escobilla es descargar toda la electricidad
estática creada cuando el eje gira evitando que se descargue dentro del HDA y
dañe la unidad de disco o degrade los datos almacenados. Además todo el
conjunto de cabezales y discos viene envuelto en una caja sellada
herméticamente, para impedir que las partículas de polvo y suciedad existentes
en el ambiente se depositen sobre la cabeza de lectura-escritura, causando luego
la aparición de errores tanto en la obtención de datos como en su grabación. La
distancia entre los platos del disco y las cabezas es tan pequeña que una mota
de polvo podría chocar con las cabezas y causar posiblemente un "desplome
principal" en la unidad, llegando incluso a perderse toda la información
contenida en él y esto en el negocio de la recuperación de los datos, es una
mala cosa
CABEZAS DE
LECTURA/ESCRITURA
Las cabezas de lectura/escritura se
unen al extremo de los brazos de la cabeza. Estos mueven las cabezas a través
de la superficie de los platos del disco. Cada lado de un plato de disco tiene
el medio aplicado en él para permitirle almacenar datos. Por lo tanto cada lado
de un plato de un disco tiene por lo menos una cabeza de lectura/escritura. Una
unidad de disco que tenga dos platos de disco tiene cuatro cabezas de
lectura/escritura. Por lo general una unidad de disco tiene dos cabezas por
cada plato, uno para leer y escribir datos en la parte superior u otro en la
parte inferior.
Las cabezas de lectura/escritura
tienen forma de U se hacen de materiales eléctricamente conductores y viajan
realmente en una distancia minúscula sobre la superficie de los platos del
disco en un amortiguador (colchón) de presión de aire. El espacio
comprendido entre el plato del disco que gira y la cabeza de lectura/escritura
es de cinco millonésimas de pulgadas o menos.
Existen cuatro tipos de cabezas de
lectura/escritura en las unidades de disco duro.
A. Cabezas de
ferrita
B. Metal en la
hendidura (metal-in-Gap, MIG)
C. Película
delgada (TF)
D. Magneto-resistiva
(MR)
ACCIONADOR DE BOBINA DE VOZ
El Accionador de bobina de voz
sostiene el brazo de la cabeza en una posición exacta usando un imán fuerte.
Estos accionadores se utilizan en muchas unidades de disco con capacidades
superiores a 40MB, casi todas las unidades de disco duro con 80MB de capacidad
o más, y prácticamente en todas las unidades de disco duro de alto
rendimiento.
En una unidad de disco duro, la
bobina electromagnética se ubica al final del ensamblaje de la cabeza, y luego
se coloca cerca de un imán estacionario. La bobina y el imán nunca se tocan,
pero cuando la bobina se energiza con polaridad positiva y negativa, el
ensamble de la cabeza es atraído o alejado del imán estacionario.
FILTRO DE AIRE
Estos filtros están sellados dentro
del HDA y nunca deben cambiarse. Las unidades de disco duro de las computadoras
no introducen aire del exterior al HDA ni lo circulan. El propósito del filtro
es atrapar todas las partículas del medio que pueda haber raspado los discos
mediante las cabezas de lectura/escritura o cualquier partícula pequeña que
pueda haberse quedado atrapada en el HDA durante su fabricación.
CONECTOR DE ENERGÍA
Este conector es el conector estándar
de energía disponible desde la fuente de energía de la computadora que
suministra al disco 5V y 12V de energía de corriente directa. La potencia
lógica y el sistema de circuitos de la unidad de disci utilizan 5V, y el motor
del eje y el accionador de la cabeza utilizan energía de 12V.
Puentes (jumpers) - Los puentes o jumpers en una
unidad de disco se utilizan para configurar la unidad como maestra o eslava en
una interfaz compartida, así como otros parámetros de
configuración.
Puentes y conectores - El conector de Interface SCSI
conocido también por conector de datos lleva tanto datos como señales de
comando desde el controlador y la CPU hacia y desde la unidad de disco.
Tarjetas lógicas - Estas tarjetas lógicas su
función es controlar las funciones del eje de la unidad y el actuador de la
cabeza e interactuar con el controlador de dispositivos para pasar datos hacia
u desde el disco.
CAPACIDADES DEL DISCO DURO
Las capacidades en la unidad de
disco se establecen en megabytes y gigabytes y terabytes, petabytes, exabytes,
zettabytes y el yottabytes. Hoy día una computadora normal puede venir con un
disco de 30 o 40GB, dependiendo de la computadora y lo que usted pueda
invertir. Si usted desea mayor espacio de almacenamiento en disco, tiene 2
opciones: agrega una segunda unidad o cambia la interfaz.
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