Disco Duro.pptx

CONCEPTO Y FUNCIONES
• La memoria RAM del ordenador es un lugar
provisional de almacenamiento.
• Toda la información guardada en la memoria RAM
desaparece cuando se apaga el ordenador.
• Por lo tanto, nuestra computadora necesita formas
permanentes de almacenamiento para guardar y
recuperar programas y archivos de datos.
• Los dispositivos o unidades de almacenamiento
fueron creados para satisfacer esta necesidad.
• Los dispositivos de almacenamiento más comunes
son el disco duro, SSD, unidad de CD, unidad de
DVD, unidad ZIP, unidad de cinta etc.

DISCOS DUROS
• Los discos duros constituyen la unidad de
almacenamiento principal del ordenador ya que en
ellos se almacena de forma permanente los
programas y datos de uso prioritario.
• Los discos duros constituyen la memoria de
almacenamiento masivo de un ordenador.
• Las unidades de disco duro contienen uno o más
discos (platos) apilados sobre un eje central y
aislado completamente del exterior.
• Será sobre dichos “platos” donde se deposite la
información almacenada.

DISCOS DUROS: Partes Físicas
• Las partes físicas son las distintas piezas que
componen el disco duro. Se trata de las siguientes:
1. Discos: También denominados platos, se apilan unos sobre
otros dentro de una carcasa impenetrable al aire y al polvo.
Son de aluminio y van recubiertos de una película plástica
sobre la que se ha diseminado un fino polvillo de óxido de
hierro o de cobalto como material magnético.
La superficie de los platos se divide en pistas concéntricas
numeradas desde la parte interior empezando por la pista 0.
Cuantas más pistas tenga un disco de una dimensión
determinada, más elevada será su densidad, y por tanto,
mayor será su capacidad.

2. Cabezas: Es la parte de los discos duros que, haciendo uso
de la tecnología magnética, es capaz de leer/escribir la
información en los distintos discos que componen el disco
duro. Cada disco tiene dos caras y cada una de ellas tiene una
cabeza de lectura/escritura soportada por un brazo.
En la práctica estos brazos están entre dos platos conteniendo
dos cabezas de lectura/escritura (una para el disco inferior y
otra para el superior).
La palabra cabeza se usa también para expresar el número de
caras del disco duro. Así, por ejemplo un disco duro de cuatro
cabezas tendrá cuatro caras, por tanto dos platos

3. Eje: Es la parte del disco duro que actúa como soporte de los
platos para así someterlos a una velocidad de giro constante
medida en R.P.M. (revoluciones por segundo).
Es necesario hacer mención a la increíble velocidad con la que
el eje hace rotar a los platos, ya que, por ejemplo, uno de 7200
revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de
un disco de 3,5 pulgadas.

4. Impulsor de cabezas: Es el mecanismo que mueve las
cabezas de lectura/escritura radialmente a través de la
superficie de los platos de la unidad de disco.
Mediante este mecanismo todas las cabezas de
lectura/escritura se desplazan a la vez, por lo que es más
rápido escribir en la misma pista de varios platos que llenar los
platos uno después de otro.

DISCOS DUROS: Partes lógicas 1
Son las distintas divisiones imaginarias que hacen los
sistemas operativos sobre la superficie de los distintos
discos que componen un disco duro. Se distinguen las
siguientes partes:
1. Pistas: Son los distintos anillos concéntricos
invisibles a lo largo de los cuales se graban los
pulsos magnéticos
2. Sectores: Las distintas partes en las que se
subdivide cada pista. Su número oscila entre 15
sectores en los discos más antiguos y 63 en los más
actuales.

DISCOS DUROS: Partes lógicas I1
3. Cilindro: Es el conjunto de pistas a las que el
sistema operativo puede acceder simultáneamente
en cada posición de las cabezas. En el caso de un
disco duro que tenga dos platos, el cilindro consta
de cuatro pistas. Manejando cilindros se accede a
los datos más rápidamente que manejando pistas
individuales , ya que el sistema operativo puede
grabar o leer mayor cantidad de información sin
tener que mover las cabezas.
4. Clúster: Es la agrupación de varios sectores que se
toma como unidad de proceso en cada operación
de lectura o escritura en el disco,

CARACTERÍSTICAS I
Son varias las características que influyen en el
funcionamiento de un disco duro, velocidad de giro,
velocidad de acceso, tipo de conexión, etc.
La influencia de alguna de estas características es
irrelevante con relación al ordenador (placa base sobre
todo) que tengamos, pero otras sí que pueden ser
determinantes para el buen funcionamiento
de éste o simplemente para poder utilizarlos en un tipo
concreto de ordenador.

CARACTERÍSTICAS II
1 Velocidad de rotación: Es la velocidad a la que gira el
disco duro, más exactamente, la velocidad a la que giran
el/los platos del disco, que es donde se almacenan
magnéticamente los datos.
Podemos establecer la siguiente regla, a mayor velocidad
de rotación, más alta será la transferencia de datos, pero
también lo será el ruido, y el calor generado.
La velocidad se mide en número de revoluciones por
minuto (RPM).

CARACTERÍSTICAS III
• 1 Velocidad de rotación: Las diferentes velocidades son las
siguientes:
• 5.400 revoluciones/minuto (actualmente reservada para los PCs
portátiles, algunos pueden proporcionar excelentes performances)
• 7.200 revoluciones/minuto (la velocidad de rotación más común.
Esta se integra bien en los discos duros para PCs portátiles como
para de sobremesa)
• 10.000 revoluciones/minuto (actualmente no muy común, es muy
apreciada por lo que jugadores que toman uno o dos para
montarlos en RAID0)
• 15.000 revoluciones/minuto (reservados a los servidores, estos
discos duros ofrecen performances fuera de común con tiempos de
acceso rozando los 3ms)

CARACTERÍSTICAS IV
• 2 Tamaño del Buffer (Memoria caché):
• La memoria caché del disco duro o buffer es un espacio de
memoria interna en el disco que se utiliza para mantener los
archivos que utilices habitualmente, de forma que el disco los tiene
“más a mano” y su acceso es mucho más rápido. Por lo tanto,
cuanto mayor sea este espacio, mayor será la cantidad de datos a
la que el disco podrá acceder más rápidamente.
• La mayoría de los discos duros magnéticos actuales tiene una
memoria caché o de buffer de 64 MB, pero todavía se utilizan los
discos con 32 MB de caché.
• El tamaño del buffer se aprecia principalmente en equipos con una
gran carga de trabajo, en las que este extra de memoria caché
aporta mayor fluidez a la hora de abrir archivos de gran tamaño.

CARACTERÍSTICAS V
• 3 Velocidad de Transferencia:
• Este número indica la cantidad de datos que un disco puede leer o
escribir en la parte más exterior del disco en un periodo de un
segundo.
• Normalmente se mide en Mbytes/segundo.
• La velocidad de transferencia depende del tipo de interfaz o
tecnología que utilice el disco duro para conectarse a la placa base
del ordenador. Hasta alrededor del año 2000 los interfaces más
populares habían sido los IDE (conocidos como ATA o PATA) y los
SCSI. A partir de ese año se han ido extendiendo los Serial ATA
(SATA).
• Por ejemplo, la velocidad de transferencia máxima de un disco duro
duro SATA 1 alcanza los 192 MB/seg, en tanto los de SATA 2 los
384 MB/seg. Dichas velocidades son las óptimas o, en otras
palabras, son las velocidades máximas que pueden transferir
dichas tecnologías.

CARACTERÍSTICAS VI
• 4 Tamaño físico:
• Es el diámetro de los platos del disco expresado en pulgadas.
• Nos podemos encontrar con discos duros de 5 ¼’’ pero este tamaño
actualmente ya está en desuso.
• Más frecuentes son los de 3 ½’’ y los de 2 ½’’ que son los
empleados en los portátiles.

CARACTERÍSTICAS VII
• 5 Capacidad:
• La capacidad de almacenamiento es la cantidad de información que
puede grabarse o almacenarse en un disco duro.
• Hasta hace poco se medía en Megabytes (Mb), actualmente se
mide en Gigabytes (Gb) o, más recientemente, en Terabytes (Tb).
• En términos generales, un megabyte equivale a 1 millón de bytes,
un gigabyte a 1.000 millones de bytes y un terabyte equivale a 1
billón de bytes
• Cuanta mayor capacidad, más datos podrá guardar el disco duro
que piensa bien el uso que le vas a dar antes de comprarlo. Si
piensas guardar fotos y películas, lo más aconsejable será comprar
el de mayor capacidad dentro de tu presupuesto.

DIRECCIONAMIENTO CHS/LBA 1
• El propósito fundamental del BIOS es iniciar y probar el hardware
del sistema y cargar un gestor de arranque o un sistema operativo
desde un dispositivo de almacenamiento de datos.
• Al diseñar el PC XT en 1983, los ingenieros de IBM establecieron
que los servicios BIOS relativos al manejo de disco duro serían
activados por la línea IRQ5 (IRQ6 se destinaba al disquete).
• Esta línea generaba la interrupción 19 (13h) cuya rutina de servicio
disponía de seis servicios estándar: reinicialización; obtención del
estado; lectura; escritura y verificación de sectores, y formateo de
pistas.
• A partir de la introducción del PC AT en 1984, se introdujeron 12
nuevos servicios para disco, incluyendo recalibrado de la unidad,
diagnóstico del controlador, Etc.

• Estos servicios ofrecen la posibilidad de leer y escribir en las
unidades de disco a nivel de sectores individuales (unidades de
asignación), para lo que, además del número de unidad, se
requiere pasar a la rutina los valores de geometría
correspondientes (Cilindro, Cabeza y Sector concretos); lo que se
conoce como direccionamiento CHS ("Cilinder Head Sector").
• El sistema de direccionamiento CHS se ha utilizado en discos RLL,
MFM y los primeros ATA, y está basado en lo anteriormente
expuesto.
• Se trabaja sobre la base de discos divididos en 1024 cilindros, 16
cabezas y 63 sectores como máximo, con bloques de 512 Bytes.
• Esto, por unas simples operaciones matemáticas, nos da una
capacidad máxima para un disco duro de 504 MB, capacidad que
durante bastante tiempo (hasta bien entrados los 90) fue la
capacidad máxima de los discos duros.

• Evidentemente 528 MB es un valor es muy pequeño; pronto se vio que
había que dar una solución que permitiera utilizar discos mayores,
siguiera para llegar a los 8.45 GB que teóricamente podía proporcionar
la BIOS estándar.
• Se adoptó una solución denominada CHS extendido o ampliado
ECHS. Soportada por un nuevo tipo de BIOSes extendidas ("Enhanced

• Para ello, si el número de cilindros del dispositivo IDE es superior a los
1024 soportados por la BIOS, se divide este número por 2, 4, 8 o 16,
hasta que el valor resultante sea igual o menor que los mentados
1024.
• El valor resultante es el que se pasa a la BIOS como número de
cilindros.
• Por su parte, el número de cabezas se multiplica por el factor 2, 4, 8 o
16 utilizado, y éste es el que se suministra a la BIOS (podríamos decir
que se cambian cilindros por cabezas).

• Como la capacidad de los discos crecía de forma imparable, pronto se
hizo necesario sobrepasar también el límite de los 8,455 GB de la
interrupción 13h de la BIOS. Para esto se ideó un sistema denominado
LBA ("Logical Block Addressing), que implica un sistema radicalmente
radicalmente distinto de direccionar los clusters.
• Este sistema no se basa en una división del disco mediante cilindros,
cabezas y sectores, sino que a cada bloque (también llamados Unidad
de asignación) se le asigna un número único (n-1, n-2..., donde n es el
número total de bloques), y permite bloques de 512 Bytes y de 1024
Bytes.
• En este caso, la capacidad máxima de un disco duro está limitada solo
por dos factores, el número real de bloques que pueda contener, que
siempre van a tener el mismo tamaño físico, y es un límite puramente
físico que depende exclusivamente del disco, y el número de bits que
pueda utilizar para comunicar el número del bloque, dependiendo en
este caso tanto del disco duro como de la placa base.

• Con posterioridad al establecimiento del sistema, se empezó a utilizar
una extensión conocida como LBA48, que aumentaba de 24 a 48 los
bits reservados para representar los números de sector.
• Asumiendo que el formateo se realiza en sectores de 512 Bytes, el
método permite unidades con un máximo teórico de 512 x 248 = 144,11
Petabytes (millones de Gigas).
• La Interfaz de Firmware Extensible Unificada o UEFI (Unified
Extensible Firmware Interface) es el firmware sucesor, escrito en C,
del BIOS. A mediados de la década pasada las empresas tecnológicas se
dieron cuenta de que el BIOS estaba quedándose obsoleto, y 140 de
ellas se unieron en la fundación UEFI para renovarla y reemplazarla
por un sistema más moderno.

• Los sistemas con BIOS sólo soportan hasta cuatro particiones y discos
duros de una capacidad máxima de 2,2 TB.
• Eso es porque utilizan el esquema de particiones MBR. UEFI por su
parte utiliza un GPT más moderno, que pone el límite teórico de
capacidades de discos duros en 9,4 zettabytes, aunque de momento no
se fabrica ninguno tan grande.
• GPT una un moderno modo de direccionamiento lógico (LBA*) en lugar
del modelo cilindro-cabeza-sector (CHS*) usado con el MBR.
• Su nombre viene de que a cada partición se le asocia un único
identificador global (GUID), un identificador aleatorio tan largo que
cada partición en el mundo podría tener su ID único.
• A día de hoy, GPT no tiene ningún límite más allá que los que
establezcan los propios sistemas operativos, tanto en tamaño como en
número de particiones (por ejemplo, Windows tiene un límite de 128
particiones).

INTERFACES 1
INTERFAZ IDE 1
• La interfaz IDE (Integrated Drive Electronics) fue creada por la firma
Western Digital, por encargo de Compaq para una nueva gama de
ordenadores personales.
• Su característica más representativa era la implementación de la
controladora en el propio disco duro, de ahí su denominación.
• A partir de ese momento únicamente se necesita una conexión entre el
cable IDE y el bus del sistema implementada en la palca base.
• Igualmente se eliminó la necesidad de disponer de dos cables
separados para control y datos, bastando con un cable de 40 hilos
desde el bus al disco duro.
• Se estableció también el término ATA (AT Attachment) que define una
serie de normas a las que debes acogerse los fabricantes de unidades
de este tipo.

INTERFACES 2
INTERFAZ IDE 2
• IDE empezó con una transferencia de 4 Mb por segundo.
• La Interfaz IDE supuso la simplificación en el proceso de la instalación
y configuración de los discos duros, y estuvo durante un tiempo, a la
altura de las exigencias del mercado.
• Al poco tiempo, salieron modificaciones en su diseño.
• Las dos más importantes giraron entorno a la capacidad de
almacenamiento, la conexión y los ratios de transferencia.
• Sólo podían coexistir dos unidades IDE en el sistema y su capacidad no
solía exceder de los 528 MB, en parte por limitación de la BIOS.

INTERFACES 3
INTERFAZ EIDE 1
• La interfaz EIDE o IDE mejorado, propuesto también por la compañía
Western Digital, logra una mejora de la flexibilidad y un aumento de
las prestaciones.
• En principio, aumenta su capacidad hasta los 8,4 GB y la tasa de
transferencia comienza a subir a partir de los 10 MB por segundo,
según el modo de transferencia usado.
• Además, se implementaron dos sistemas de traducción de los
parámetros físicos de la unidad, de forma que se pudiera acceder a
capacidades más elevadas.
• Estos sistemas, CHS y LBA, aportaron numerosas ventajas, ya que con
mínimas modificaciones (aunque LBA exigía también cambios en la
BIOS) permitieron acceder a las máximas capacidades permitidas.

INTERFACES 4
INTERFAZ EIDE 2
• Otra mejora de EIDE es que el número de unidades que podían ser
instaladas al mismo tiempo se aumentó a cuatro.
• También se habilitó la posibilidad de instalar unidades CD-ROM y DVD,
coexistiendo en el sistema.

INTERFACES 5
INTERFAZ SCSI 1
• Fue coetánea de las anterior y evolucionó de forma paralela.
• La interfaz SCSI (Small Computer System Interface) ha sido
tradicionalmente destinada a tareas y entornos de ámbito profesional,
en los que prima más el rendimiento, la flexibilidad y la fiabilidad.
• Mediante este método se evitan las limitaciones propias del bus IDE.
• Además, en su versión más sencilla esta norma permite conectar hasta
siete dispositivos SCSI (son ocho pero uno de ellos ha de ser la propia
controladora) en el equipo o 16 en las versiones modernas de SCSI
incluyendo la controladora.
• La ventaja no se reduce al número de periféricos, sino también a su
tipo; se puede conectar prácticamente cualquier dispositivo
(escáneres, impresoras, unidades removibles etc.).

INTERFACES 6
INTERFAZ SCSI 2
• Otra ventaja de SCSI es su portabilidad, esto quiere decir que podemos
conectar nuestro disco duro o CD-ROM ( o lo que querqmos) a
ordenadores de otra plataforma como Macintosh, Amiga o cualquier
otra compatible con la norma SCSI.
• Hay que destacar que todos los periféricos SCSI son inteligentes, es
decir, cada uno posee su propia ROM donde almacena los parámetros
de funcionamiento.
• La controladora es el dispositivo más importante de la cadena SCSI,
que al poseer su propia BIOS puede sobrepasar las limitaciones de la
ROM BIOS del sistema.
• En resumen, SCSI destacó por su rendimiento superior al IDE y su
independencia del bus del sistema.
• Pero hay que decir que SCSI es más caro que IDE y de una
configuración más compleja.

INTERFACES 7
INTERFAZ SATA 1
• SATA son las iniciales de Serial-ATA, mezcla de las tecnologías de señal
serie con los discos ATA.
• Esto nos permite solucionar un número importante de problema que
afectan al uso del almacenamiento ATA en sistemas realmente
grandes, o cuando las necesidades de almacenamiento son muy altas.
• El cable que y utilizan estos discos es delgado y flexible, por lo que no
afecta a los sistemas de ventilación.
• Pueden llegar a tener una longitud de un metro para las unidades SATA
y hasta 5 metros para las unidades eSATA, por lo que las unidades de
almacenamiento pueden estar alojadas fuera del ordenador.

INTERFACES 8
INTERFAZ SATA 2
• Se emplea para este cable una tecnología de señal de bajo voltaje
(low-voltage) lo cual permite un mayor ancho de banda sin usar
componentes caros y adicionales.
• Esta tecnología también elimina el requerimiento de tener que usar
+5V en las actuales fuentes de alientación cuyo único sentido era
proporcionar este voltaje a los discos.
• Además de los beneficios descritos, podemos añadir que SATA tiene la
característica de evitar autobloqueos, ya que la conexión entre el
disco y el controlador es una conexión punto a punto en lugar de una
conexión en bus .
• Esto significa que para cada disco existe un único cable dedicado que
lo conecta al controlador, lo que garantiza el acceso concurrente a
todos los discos, siendo la velocidad de transferencia de 1,5 GB/s para
SATA 1, 3 GB/s para SATA 2 y 6 GB/s para SATA 3.

INTERFACES 9
INTERFAZ SAS
• La nueva interfaz SAS (Serial Attached SCSI) sustituye a la conocida
conexión SCSI, aunque continúa utilizando los mismos comandos para
interactuar con los nuevos dispositivos.
• SAS produce un notable incremento de la velocidad, permitiendo la
conexión y desconexión en caliente de los dispositivos.
• La interfaz SAS con una velocidad de rotación de 7.200, 10.000 0
15.000 revoluciones por minuto y un tiempo de acceso a la información
de 3,6 milisegundos, alcanza una tas de transferencia de datos
secuencial sostenida de 198 MB/s.
• El interfaz se presentó originalmente con unas capacidades de 3 GB, 6
GB y 12 GB, incluyendo un buffer de lectura y escritura de 64 MB.
• Dicho buffer evita en gran medida los cuellos de botella debidos a las
diferentes peticiones generadas por las aplicaciones con arquitectura
cliente-servidor.

DISCOS DUROS SSD 1
• Un dispositivo SSD (Solid State Drive) utiliza un sistema de
almacenamiento de datos no volátil, como flash, o volátil, como la
SDRAM, en lugar de los platos de los discos duros tradicionales.
• Aunque técnicamente no son discos, a veces se traduce erróneamente
la D de SSD como DISK, lo cuál alimenta la confusión.
• Hasta hace poco estas unidades de estado sólido eran dispositivos de
almacenamiento secundario hechos con componentes electrónicos de
estado sólido para su uso en ordenadores cómo memoria auxiliar.
• Hoy día, ya se utilizan como unidad principal para albergar el sistema
operativo y el software de aplicación.
• Al no tener partes móviles, esta unidad pretende eliminar el tiempo de
búsqueda, latencia y otros retrasos y fallos electromecánicos.
• Al ser inmune a las vibraciones externas, es más adecuado para su uso
en ordenadores móviles (instalados en aviones, automóviles,
notebooks, etc.).

DISCOS DUROS SSD 2
SSD basados en memoria volátil
• Los SSD basados en memoria volátil como la SDRAM están
categorizados por su rápido acceso a datos, menos de 0,01
milisegundos, y se utilizan principalmente para acelerar aplicaciones
que de otra manera serían frenadas por la latencia de los discos duros.
• Estos tipos de dispositivos basados en SDRAM suelen incorporar una
buena batería interna y sistemas de respaldo de disco para asegurar la
persistencia de los datos.
• Si la potencia se pierde por cualquier razón, la batería podría
mantener la unidad encendida el tiempo suficiente para copiar todos
los datos de la memoria RAM al disco de respaldo.

DISCOS DUROS SSD 3
SSD basados en memoria flash no volátil 1
• Se trata de una alternativa más compacta y fuerte a los SSD basados en
SDRAM.
• Estos SDD basados en flash, también conocidos como discos flash, no
requieren baterías, asegurando el mantenimiento de los datos cuando
se produce una pérdida de energía.
• Al igual que los SSD SDRAM, son extremadamente rápidos al no tener
partes móviles, eliminando el tiempo de búsqueda, latencia y otros
retardos electromecánicos.
• No obstante, hay que señalar que los SSD flash son significativamente
más lentos que los SSD SDRAM.

DISCOS DUROS SSD 4
SSD basados en memoria flash no volátil 2
• Son comercializadas con las dimensiones heredadas de los discos
duros, es decir, en 3,5 pulgadas, 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas, aunque
también ciertas SSD vienen en formato tarjeta de expansión.
• Un arreglo todo flash, también conocido como un SSA o un arreglo de
estado sólido, es un almacenamiento de datos que contiene múltiples
unidades de memoria flash.
• Los SSD de Micron e Intel fabricaron unidades flash mediante la
aplicación de los datos de creación de bandas (similar a RAID 0) e
intercalado. Esto permitió la creación de SSD ultrarápidos con
de lectura y escritura.

ACTIVIDAD
• Enumera ventajas y desventajas de los
discos SSD

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