discos duros - IES Juan de la Cierva. Vélez

DISCOS DUROS UN DISCO DURO ES UN DISPOSITIVO DE ALMACENAMIENTO MASIVO DE LA INFORMACIÓN. SON EL PRINCIPAL ELEMENTO DE LA MEMORIA SECUNDARIA DE UN COMPUTADOR, LLAMADA ASÍ EN OPOSICIÓN A LA MEMORIA PRINCIPAL O MEMORIA RAM. LA MEMORIA SECUNDARIA: • NO ES VOLÁTIL, • ES MÁS LENTA (TIENE COMPONENTES MECÁNICOS) • TIENE GRAN CAPACIDAD. • ES MÁS BARATA LA MEMORIA PRINCIPAL CONTIENE LOS DATOS UTILIZADOS EN CADA MOMENTO POR EL COMPUTADOR PERO DEBE RECURRIR A LA MEMORIA SECUNDARIA CUANDO NECESITE RECUPERAR NUEVOS DATOS O ALMACENARLOS DE FORMA PERMANENTE. EVOLUCIÓN HISTÓRICA IBM CREÓ EL PRIMER DISCO DURO EN 1956. PESABA UNA TONELADA Y TENÍA 5MB DE CAPACIDAD. PRESENTABA UN TIEMPO DE ACCESO CONSTANTE INDEPENDIENTE DE LA POSICIÓN DE LA INFORMACIÓN. INICIALMENTE CADA BIT SE REPRESENTABA COMO UNA MAGNETIZACIÓN EN POSICIÓN HORIZONTAL, CREÁNDOSE SECUENCIAS DE BITS. LA TECNICA AVANZA PERMITIENDO REDUCIR Y COMPACTAR EL AREA NECESARIA PARA REPRESENTAR UN BIT. DURANTE LOS AÑOS 90, LA CAPACIDAD DE LOS DISCOS DUROS AUMENTABA UN 60% ANUAL. DE UNOS POCOS MEGAS, HEMOS PASADO EN LA ACTUALIDAD A VARIOS TERABYTES 1 ESTRUCTURA FÍSICA LAS PIEZAS QUE COMPONEN UN DISCO DURO SON: •
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CARCASA METÁLICA HERMÉTICA PLATOS EN LOS QUE SE GRABAN LOS DATOS. CABEZALES DE LECTURA/ESCRITURA MOTOR QUE HACE GIRAR LOS PLATOS ELECTROIMÁN QUE MUEVE EL CABEZAL CIRCUITERÍA DE CONTROL BOLSITA DESECANTE PARA EVITAR LA HUMEDAD. MÁS EN DETALLE, UN DISCO DURO ESTÁ FORMADO POR DOS O MÁS DISCOS (DE ALUMINIO O CRISTAL) CONCÉNTRICOS LLAMADOS PLATOS QUE GIRAN TODOS A LA VEZ SOBRE EL MISMO EJE, AL QUE ESTÁN UNIDOS. LA SUPERFICIE DE LOS PLATOS ESTÁ RECUBIERTA DE UNA ALEACIÓN METÁLICA CON UNA ALTA IMPEDANCIA (RESISTENCIA A SER MAGNETIZADA)
EL CABEZAL DE LECTURA/ESCRITURA ESTÁ FORMADO POR UN CONJUNTO DE BRAZOS PARALELOS A LOS PLATOS, ALINEADOS VERTICALMENTE Y QUE TAMBIÉN SE DESPLAZAN DE FORMA SIMULTÁNEA, Y TIENEN EN LA PUNTA LAS CABEZAS DE LECTURA/ESCRITURA. LAS CABEZAS SON LAS ENCARGADAS DE INDUCIR UNA ALINEACIÓN MAGNÉTICA EN LA SUPERFICIE DEL DISCO (ESCRITURA) O BIÉN DE DETECTAR DICHA ALINEACIÓN (LECTURA). SUELE HABER UNA CABEZA DE LECTURA/ESCRITURA PARA CADA SUPERFICIE DE CADA PLATO, PERO PODRÍA HABER MÁS. LOS CABEZALES PUEDEN MOVERSE HACIA EL INTERIOR O EL EXTERIOR DE LOS PLATOS, LO CUAL COMBINADO CON LA ROTACIÓN DE LOS MISMOS (A 7.200 REVOLUCIONES POR MINUTO) PERMITE QUE LOS CABEZALES PUEDAN ALCANZAR CUALQUIER POSICIÓN DE LA SUPERFICIE DE LOS PLATOS.. LAS CABEZAS DE LECTURA/ESCRITURA NUNCA TOCAN EL DISCO, SINO QUE ESTÁN SUSPENDIDAS A 3 NANÓMETROS, DEBIDO A UNA FINÍSIMA PELÍCULA DE AIRE QUE SE FORMA ENTRE ÉSTAS Y LOS PLATOS CUANDO ÉSTOS GIRAN. 2 DIRECCIONAMIENTO HAY VARIOS CONCEPTOS PARA REFERIRSE A LAS ZONAS DEL DISCO: •
• PLATO: CADA UNO DE LOS DISCOS QUE HAY DENTRO DEL DISCO DURO. • CARA: CADA UNO DE LOS DOS LADOS DE UN PLATO. • CLUSTER: ES UN CONJUNTO DE SECTORES. • CABEZA: NÚMERO DE CABEZALES. • PISTAS: UNA CIRCUNFERENCIA DENTRO DE UNA CARA; LA PISTA 0 ESTÁ EN EL BORDE EXTERIOR. • CILINDRO: CONJUNTO DE VARIAS PISTAS; SON TODAS LAS CIRCUNFERENCIAS QUE ESTÁN ALINEADAS VERTICALMENTE (UNA DE CADA CARA). • SECTOR: CADA UNA DE LAS DIVISIONES DE UNA PISTA. EL TAMAÑO DEL SECTOR NO ES FIJO, SIENDO EL ESTÁNDAR ACTUAL 512 BYTES. ANTIGUAMENTE EL NÚMERO DE SECTORES POR PISTA ERA FIJO, LO CUAL DESAPROVECHABA EL ESPACIO SIGNIFICATIVAMENTE, YA QUE EN LAS PISTAS EXTERIORES PUEDEN ALMACENARSE MÁS SECTORES QUE EN LAS INTERIORES. ASÍ, APARECIÓ LA TECNOLOGÍA ZBR (GRABACIÓN DE BITS POR ZONAS) QUE AUMENTA EL NÚMERO DE SECTORES EN LAS PISTAS EXTERIORES. CUANTO MÁS LEJOS DEL CENTRO DE CADA PLATO SE ENCUENTRA UNA ZONA, ÉSTA CONTIENE UNA MAYOR CANTIDAD DE SECTORES EN SUS PISTAS. ADEMÁS MEDIANTE ZBR, CUANDO SE LEEN SECTORES DE CILINDROS MÁS EXTERNOS LA TASA DE TRANSFERENCIA DE BITS POR SEGUNDO ES MAYOR SECTOR GEOMÉTRICO: SON LOS SECTORES CONTIGUOS PERO DE PISTAS DIFERENTES. EL PRIMER SISTEMA DE DIRECCIONAMIENTO QUE SE USÓ FUE EL CHS CILINDRO-­‐CABEZA-­‐
SECTOR), ACTUALMENTE SE UTILIZA EL LBA (DIRECCIONAMIENTO LÓGICO DE BLOQUES), QUE CONSISTE EN DIVIDIR EL DISCO ENTERO EN SECTORES Y ASIGNAR A CADA UNO UN ÚNICO NÚMERO. ÉSTE ES EL QUE ACTUALMENTE SE USA. CARACTERÍSTICAS DESTACABLES EN LOS DISCOS DUROS •
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CAPACIDAD TIEMPO MEDIO DE ACCESO: TIEMPO MEDIO QUE TARDA LA AGUJA EN SITUARSE EN LA PISTA Y EL SECTOR DESEADO; ES LA SUMA DEL TIEMPO MEDIO DE BÚSQUEDA (SITUARSE EN LA PISTA), TIEMPO DE LECTURA/ESCRITURA Y LA LATENCIA MEDIA (SITUARSE EN EL SECTOR). O TIEMPO MEDIO DE BÚSQUEDA: TM QUE TARDA LA AGUJA EN SITUARSE EN LA PISTA DESEADA; ES LA MITAD DEL TIEMPO EMPLEADO POR LA AGUJA EN IR DESDE LA PISTA MÁS EXTERNA HASTA LA MÁS INTERNA DEL DISCO. O TIEMPO DE LECTURA/ESCRITURA: TM QUE TARDA EL DISCO EN LEER O ESCRIBIR NUEVA INFORMACIÓN: DEPENDE DE EL TAMAÑO DE BLOQUE, EL NÚMERO DE CABEZALES, EL TIEMPO POR VUELTA Y LA CANTIDAD DE SECTORES POR PISTA. 3 LATENCIA MEDIA: TIEMPO MEDIO QUE TARDA LA AGUJA EN SITUARSE EN EL SECTOR DESEADO; ES LA MITAD DEL TIEMPO EMPLEADO EN UNA ROTACIÓN COMPLETA DEL DISCO. VELOCIDAD DE ROTACIÓN: REVOLUCIONES POR MINUTO DE LOS PLATOS. A MAYOR VELOCIDAD DE ROTACIÓN, MENOR LATENCIA MEDIA. TASA DE TRANSFERENCIA: VELOCIDAD A LA QUE PUEDE TRANSFERIR LA INFORMACIÓN A LA COMPUTADORA UNA VEZ QUE LA AGUJA ESTÁ SITUADA EN LA PISTA Y SECTOR CORRECTOS. PUEDE SER VELOCIDAD SOSTENIDA O DE PICO O
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TIPOS DE CONEXIÓN EXISTEN DISTINTOS TIPOS DE CONEXIÓN DE LOS DISCOS DUROS CON LA PLACA BASE, QUE SON PRODUCTO SOBRE TODO DE LA EVOLUCIÓN HISTÓRICA Y TECNOLÓGICA: •
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IDE: ("DISPOSITIVO ELECTRÓNICO INTEGRADO") O ATA (ADVANCED TECHNOLOGY ATTACHMENT), CONTROLA LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO MASIVO DE DATOS, COMO LOS DISCOS DUROS Y ATAPI (ADVANCED TECHNOLOGY ATTACHMENT PACKET INTERFACE) HASTA APROXIMADAMENTE EL 2004, EL ESTÁNDAR PRINCIPAL POR SU VERSATILIDAD Y ASEQUIBILIDAD. SON PLANOS, ANCHOS Y ALARGADOS. SCSI: SON INTERFACES PREPARADAS PARA DISCOS DUROS DE GRAN CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO Y VELOCIDAD DE ROTACIÓN. SU TIEMPO MEDIO DE ACCESO PUEDE LLEGAR A 7 MILISEGUNDOS Y SU VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN SECUENCIAL DE INFORMACIÓN PUEDE ALCANZAR TEÓRICAMENTE LOS 20 MBIT/S. SOBRE LOS ANTERIORES PRESENTAN LA MEJORA DE PODER TRABAJAR DE MODO ASÍNCRONO CON EL MICRO SATA: UTILIZA UN BUS SERIE PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS. NOTABLEMENTE MÁS RÁPIDO Y EFICIENTE QUE IDE. TAMBIÉN PERMITEN LA CONEXIÓN EN CALIENTE. EXISTEN TRES VERSIONES: O SATA 1 CON VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA DE HASTA 150 MB/S (HOY DÍA DESCATALOGADO), O SATA 2 DE HASTA 300 MB/S, EL MÁS EXTENDIDO EN LA ACTUALIDAD O SATA 3 DE HASTA 600 MB/S EL CUAL SE ESTÁ EMPEZANDO A HACER HUECO EN EL MERCADO. MÁS •
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SAS: (SERIAL ATTACHED SCSC) INTERFAZ DE TRANSFERENCIA DE DATOS EN SERIE, SUCESOR DEL SCSI PARALELO. AUMENTA LA VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA AL AUMENTAR EL NÚMERO DE DISPOSITIVOS CONECTADOS. PUEDE GESTIONAR UNA TASA DE TRANSFERENCIA CONSTANTE PARA CADA DISPOSITIVO CONECTADO, Y ACABA CON LA LIMITACIÓN DE 16 DISPOSITIVOS EXISTENTE EN SCSI. EL CONECTOR ES EL MISMO QUE EN LA INTERFAZ SATA FABRICANTES SE HA PRODUCIDO UN PROCESO DE CONCENTRACIÓN DE PRODUCCIÓN EN UNO POCOS FABRICANTES: •
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SEAGATE (QUE AHORA ES PROPIETARIA DE MAXTOR Y QUANTUM), WESTERN DIGITAL (PROPIETARIA DE HITACHI, Y DE LA ANTIGUA DIVISIÓN DE FABRICACIÓN DE DISCOS DE IBM) FUJITSU, EN EL VECTOR DE DISCOS PORTÁTILES Y DISCOS DE SERVIDORES TOSHIBA EN DISCOS PARA PORTÁTILES DE 2,5 PULGADAS Y 1,8 PULGADAS. UNIDADES DE ESTADO SÓLIDO Ó SSD NO SON DISCOS, SINO MEMORIAS FLASH. SSD SIGNIFICA SOLID STATE DRIVE (NO DISC) PERO SUSTITUYE SU FUNCIONALIDAD. SE SUPONE QUE EN UN FUTURO CERCANO PUEDEN ACABAR CON LA HEGEMONÍA DE LOS DISCOS DUROS. SON MUY RÁPIDOS YA QUE NO TIENEN PARTES MÓVILES Y CONSUMEN POCO. EL COSTE POR GB ES AÚN MUY ELEVADO 5 6