El documento describe los principales componentes de un disco rígido, incluyendo las cabezas de lectura/escritura, las pistas del disco donde se almacenan los datos, y los cilindros. También explica cómo los discos rígidos almacenan datos de manera permanente a través de varios discos giratorios que contienen bits magnetizados, y cómo las cabezas de lectura/escritura pueden leer y escribir esos datos.

1. Componentes de un disco
rígido
• Cabeza de lectura/escritura: son los elementos que se encargan de leer o escribir los
datos de los discos magnéticos internos del disco duro. Son similares a los brazos de los
tocadiscos.
• Pistas del disco: finas sendas concéntricas donde se almacenan los datos. Un giro
completo del disco describe una pista. Las pistas se subdividen lógicamente en sectores o
clústeres.
• Cilindros y sectores: los cilindros son el conjunto de pistas de los distintos discos internos
que coinciden verticalmente.

2. El rol del disco rígido
• El disco rígido es el componente utilizado para almacenar los
datos de manera permanente, a diferencia de la memoria RAM, que
se borra cada vez que se reinicia el ordenador, motivo por el cual a
veces se denomina dispositivo de almacenamiento masivo a los
discos rígidos.
• El disco rígido se encuentra conectado a la placa madre por medio
del controlador de disco rígido que actúa a su vez como una
interfaz entre el procesador y el disco rígido. El controlador de disco
rígido administra los discos racionados con él, interpreta comandos
enviados por el procesador y los envía al disco en cuestión. Los
discos rígidos generalmente están agrupados por interfaz de la
siguiente manera:

3. Estructura
• Un disco rígido no está compuesto por un solo disco, sino por varios
discos rígidos que pueden ser de metal, vidrio o cerámica, apilados muy
juntos entre sí y llamados platos.
• Los discos giran rápidamente alrededor de un eje (en realidad, a varios
miles de revoluciones por minuto) en sentido contrario a las agujas de un
reloj. El ordenador funciona en modo binario, lo cual significa que los datos
se almacenan en forma de ceros y unos (denominados bits). Los discos
rígidos contienen millones de estos bits, almacenados muy próximos unos
de otros en una delgada capa magnética de unos pocos micrones de
espesor, recubierta a su vez por una película protectora.
• Estos datos pueden leerse y escribirse por medio de cabezales de lectura
ubicados a ambos lados de los platos. Estos cabezales son electroimanes
que suben y bajan para leer la información o bien escribirla. Los cabezales
de lectura se encuentran a sólo unos micrones de la superficie, separados
por una capa de aire creada por la rotación de los discos, que genera una
rotación de aproximadamente 250km/h (150 mph). Más aún, estos
cabezales son móviles y pueden mover hacia los laterales para que las
cabezas puedan barrer toda la superficie.

4. Cómo funciona
• Se dice que los cabezales de lectura/escritura son "inductivos", lo que
significa que pueden generar un campo magnético. Esto es de especial
importancia en el momento de la escritura: Los cabezales, al crear campos
positivos o negativos, tienden a polarizar la superficie del disco en un área
muy diminuta, de modo tal que cuando luego se leen, la inversión de
polaridad procede a completar el circuito con el cabezal de lectura. Estos
campos luego son transformados mediante un conversor analógico-digital
(CAD) en 0 ó 1 para que el ordenador los pueda comprender.
• Los cabezales comienzan a escribir datos comenzando desde el borde del
disco (pista 0) y avanzando hacia el centro. Los datos se organizan en
círculos concéntricos denominados "pistas", creadas por un formateo de
bajo nivel.
• Estas pistas están separadas en zonas (entre dos radios) llamadas
sectores, que contienen los datos (por lo menos 512 octetos por sector).

5. Especificaciones técnicas
• Capacidad: Cantidad de datos que
pueden almacenarse en un disco rígido.

6. • Tasa de transferencia: Cantidad de datos
que pueden leerse o escribirse desde el
disco por unidad de tiempo. Se expresa
en bits por segundo.

7. • Velocidad de rotación: La velocidad a la cual
giran los platos. Se expresa en revoluciones por
minuto (rpm, su acrónimo en inglés). Las
velocidades de los discos rígidos se encuentran
en el orden de 7200 a 15000 rpm. Cuanto más
rápido rota un disco, más alta resulta su tasa de
transferencia. Por el contrario, un disco rígido
que rota rápidamente tiende a ser más ruidoso y
a calentarse con mayor facilidad.

8. • Latencia (también llamada demora de
rotación): El lapso de tiempo que
transcurre entre el momento en que el
disco encuentra la pista y el momento en
que encuentra los datos

9. • Tiempo medio de acceso: Tiempo
promedio que demora el cabezal en
encontrar la pista correcta y tener acceso
a los datos. En otras palabras, representa
el tiempo promedio que demora el disco
en proporcionar datos después de haber
recibido la orden de hacerlo. Debe ser lo
más breve posible.

10. • Densidad radial: número de pistas por
pulgada (tpi).

11. • Densidad lineal: número de bits por
pulgada (bpi) en una pista dada.

12. • Densidad de área: índice entre la
densidad lineal y la densidad radial
(expresado en bits por pulgada cuadrada).

13. • Memoria caché (o memoria de búfer):
Cantidad de memoria que se encuentra en
el disco rígido. La memoria caché se
utiliza para almacenar los datos del disco
a los que se accede con más frecuencia,
buscando de esta manera, mejorar el
rendimiento general;

14. • Interfaz: Se refiere a las conexiones
utilizadas por el disco rígido. Las
principales interfaces del disco rígido son: