Unidades de almacenamiento

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LÍNEA TECNOLÓGICA DEL PROGRAMA:
TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN – GESTIÓN DE
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TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y DISEÑO Y DESARROLLO DE
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UNIDADES DE ALMACENAMIENTO
Víctor Alfonso Alarcón
Ulbaner castro Ascanio
Miguel Ángel parra parra
Carlos Eduardo bolívar García
Servicio nacional de aprendizaje SENA
Centro de la industria y la empresa de los servicios Regional norte de Santander
Técnico Mantenimiento de equipos de cómputo ficha (478460)
San José de Cúcuta
25junio de 2013

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UNIDADES DE ALMACENAMIENTO
Instructor
Ing. Fabián ramón Rangel Angulo
Víctor Alfonso Alarcón
Ulbaner castro Ascanio
Miguel Ángel parra parra
Carlos Eduardo bolívar García
Servicio nacional de aprendizaje (SENA)
Centro de la industria y la empresa de los servicios Regional norte de Santander
Técnico mantenimiento de equipos de cómputo ficha (478460)
San José de Cúcuta
25 junio de 2013

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CONTENIDO
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1. GLOSARIO 9
2. INTRODUCCION 10
3. OBJETIVOS 11
4. UNIDADES DE MEDICIÓN 12
4.1 BIT 12 4.2
BYTE 12 4.3 KILOBYTE (KB)
13 4.4 MEGABYTE (MB)
13 4.5 GIGABYTE (GB)
13 4.6 TERABYTE (TB)
14 4.7 PETABYTE (PB)
14 4.8 EXABYTE (EB)
14 4.9 ZETTABYTE (ZB
14 4.10 YOTTABYTE (YB)
15
4.11 ORDEN DE MAGNITUD DE LA INFORMACIÓN 15
5. UNIDADES DE ALMACENAMIENTO 16
5.1 TARJETAS PERFORADAS
165.2 LA CINTA PERFORADA
175.3 CINTAS MAGNÉTICAS
18
5.3.1 ORIGEN
185.3.2 CONTEXTUALIZACIÓN
185.3.3 BOBINAS ABIERTAS
19
5.4. LOS DISCOS MAGNÉTICOS 20
5.4.1 EXISTEN DOS TIPOS DE DISCOS MAGNÉTICOS 20
5.4.2 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE DISCOS MAGNETICOS 20
5.5 UNIDADES DE DISQUETE 21
5.6 DISCO DURO 22
5.6.1 CARACTERÍSTICAS DE UN DISCO DURO 23
5.6.2 ESTRUCTURA FÍSICA 24
5.6.3 ZONAS DEL DISCO 25
5.6.4 TIPOS DE CONEXIÓN 26
5.6.4.1 IDE 26
5.6.4.2 SCSI 27
5.6.4.3 SATA (Serial ATA) 27
5.6.4.4 SAS (Serial Attached SCSI) 27
5.6.5 ESTRUCTURA LÓGICA 27
5.6.6 FUNCIONAMIENTO MECÁNICO 28
5.6.7 INTEGRIDAD 28
5.6.8 DIFERENCIA ENTRE IDE Y SATA 30
5.6.8.1 DIFERENCIAS MÁS COMUNES 31
ENTRE IDE Y SATA LOS MÁS CONOCIDOS
5.6.8.2 LA MANERA DE COMPROBAR SI ES IDE, A SIMPLE VISTA 31

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5.6.9 IDE 32
5.6.10 PARTICIÓN DE DISCO 35
5.6.10.1 TABLAS DE PARTICIONES DE DISCO DURO 36
INTERNAMENTE INTERNO
5.6.10.2 TIPOS DE PARTICIONES 37
5.6.10.2.1 PARTICIONES PRIMARIAS 37
5.6.10.2.2 PARTICIONES EXTENDIDAS Y LÓGICAS 38
5.6.10.3 CLUSTERS O UNIDADES DE ASIGNACIÓN 38
5.6.10.4 MBR (Master Boot Record - Sector de arranque) 39
5.6.10.5 FAT 39
5.6.10.6 PROCESO DE PARTICIONAMIENTO 39
5.6.11 SISTEMA DE ARCHIVOS 40
5.6.12 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DEL DISCO DURO 41
5.6.12.1 TIEMPOS DE ACCESO 42
5.6.12.2 VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA 42
5.6.12.3 CACHES DE DISCO 42
5.6.12.4 TECNOLOGÍA SMART 42
5.6.13DESFRAGMENTAR UN DISCO 43
5.6.14 COMANDO CHKDSK 44
5.6.15 LA UNIDAD DE ESTADO SÓLIDO (SSD) 44
5.7 MEMORIA USB O PEN DRIVE 45
5.7.1 HISTORIA 46
5.7.1.1 PRIMERA GENERACIÓN 46
5.7.1.2 SEGUNDA GENERACIÓN 46
5.7.1.3 TERCERA GENERACIÓN 47
5.7.2 VISIÓN GENERAL 47
5.7.3 CARACTERÍSTICAS 48
5.7.4 SOPORTE 48
5.7.5 COMPONENTES DE UN PENDRIVE 48
5.7.5.1 COMPONENTES PRIMARIOS 48
5.7.5.2 COMPONENTES ADICIONALES 49
5.7.5.3 COMPONENTES DE UN PENDRIVE 50
5.7.6 USB 3.0 51
5.7.7 MEMORIA FLASH 51
5.7.7.1 HISTORIA 52
5.7.7.2 ANTECEDENTES DE LA MEMORIA FLASH 52
5.7.7.3 MEMORIA FLASH COMO SUSTITUTO DEL DISCO DURO 53
5.7.7.3.1 MEMORIA FLASH COMO RAM 54
5.7.7.4 LECTOR DE TARJETAS DE MEMORIA 54
5.7.7.5 TABLA DE DATOS DE LOS FORMATOS 55
DE TARJETA DE MEMORIAS
5.8 UNIDAD CD 56
5.8.1 CD-ROM 56
5.8.2 LAS UNIDADES DE CD 56
5.8.3 DISTINTOS FORMATOS DE CD 57
5.8.4 CD: MEDIOS DE GRABACIÓN 57
5.8.5 ES MEJOR GRABAR EN MEDIOS DE CD-R O CD-RW 57
5.8.6 DVD: LAS UNIDADES DE DVD 58
5.8.7 INTERFACE DE CONEXIÓN 58
5.8.8 LIMITES EN VELOCIDAD DE LECTURA Y GRABACIÓN 59
5.8.9 DISCO DE VÍDEO DIGITAL (DVD) 59

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5.8.9.1 DESCRIPCION 60
5.8.9.2 CARACTERISTICAS FISICAS 60
5.8.9.3 DISEÑARON TRES TIPOS DE DISCOS: 61
DVD-AUDIO, DVD- PC, Y DVD-VIDEO.
5.8.9.3.1 DVD-AUDIO 61
5.8.9.3.2 DVD-PC 62
5.8.9.3.3 DVD-VIDEO 62
5.8.10 BLUE RAY 62
6. CONCLUSIONES 63
7. BIBLIOGRAFÍA 64

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LISTA DE TABLAS
pág.
Tabla 1.Unidades de información (del Byte) 15
Tabla 2. Sistema de archivos 41
Tabla 3. Memoria USB o pen drive 45
Tabla 4. Componentes de un pendrive 50
Tabla 5. De datos de los formatos de tarjeta de memorias 55

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LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Tarjeta perforada 17
Figura 2. Cintas perforadas 18
Figura 3. Diferentes cintas magnéticas 19
Figura 4. Disquetes 21
Figura 5. Estructura del disco duro 25
Figura 6. Cabezal del disco duro 28
Figura 7. Cabezal de disco duro IBM sobre el plato del disco 29
Figura 7. Diferencia entre IDE y sata 30
Figura 8. Cables IDE 30
Figura 9. Interfaz IDE 31
Figura 10. El ATA-100 32
Figura 11. Discos duros 32
Figura 12. Disco SATA Western Digital 33
Figura 13. Discos para portátiles (Laptop) 33
Figura 14. Discos S-ATA de la serie gama alta Western Digital 34
Figura 15. Disco QUANTUM ATLAS de 36GB 10000RPM 34
Figura 16. Conector de puerto SCSI 34
Figura 17. Terminador SCSI 35
Figura 18. Diagrama de particiones 36
Figura 19. Clusters 39
Figura 20. Sistema de archivos 40
Figura 21. Tecnología SMART 43
Figura 22. Logotipo de desfragmentación 43
Figura 23. Pantallazo del comando CHKDSK 44
Figura 24. Pendrive 46
Figura 25. Estructura interna de una memoria FLASH 51
Figura 26. Lector de tarjetas de memorias 54
Figura 27. Unidad DVD 58
Figura 28. Disco DVD 59
Figura 29. DVD de audio 61
Figura 30. DVD-PC 62
Figura 31. DVD-VIDEO 62

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1. GLOSARIO
ALU: Unidad Aritmética Lógica
ZBR: (grabación de bits por zonas)
CHS: (cilindro-cabeza-sector
LBA: (direccionamiento lógico de bloques)
IDE:Componente Electrónico Integrado
ATA:Tecnología Avanzada de Contacto
PATA:Tecnología Paralela Avanzada
Bus: (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de
una computadora o entre computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito
impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados.
Byte: es una unidad de información utilizada como un múltiplo del bit. Generalmente
equivale a 8 bits.3 4 5 67 8 9 10
Bit: es el acrónimo Binary digit (dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de
numeración binario.
EL FIRMWARE: es un bloque de instrucciones de máquina para propósitos específicos,
grabado en una memoria, normalmente de lectura / escritura (ROM,EEPROM, flash, etc.),
que establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un
dispositivo de cualquier tipo.
JUMPER o PUENTE: es un elemento que permite interconectar dos terminales de
manera temporal sin tener que efectuar una operación que requiera una herramienta
adicional. Dicha unión de terminales cierra el circuito eléctrico del que forma parte.

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2. INTRODUCCION
Los dispositivos de almacenamiento masivo constituyen una parte muy importante de
cualquier sistema o instalación informática. Fueron creados y desarrollados por la
industria de proceso de datos para responder a las necesidades de los usuarios finales de
disponer de más y más datos. Destacan los dispositivos de acceso directo o DASD (Direct
Access Storage Devices), constituidos principalmente por unidades de disco, y los
dispositivos de acceso secuencial, representados fundamentalmente por las unidades de
cinta magnética.En los dispositivos de almacenamiento del computador, se almacenan en
forma temporal o permanentemente los programas y datos que son manejados por las
aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas.Es por tal razón que hoy en día existen
diferentes dispositivos de almacenamiento, que tienen su propia tecnología. En el
presente trabajo se verán todos y cada uno de los dispositivos de almacenamiento de un
computador.De igual forma también se debe tener en cuenta los siguientes temas
expuestos a continuación, los cuales tienen gran vinculación con los dispositivos de
almacenamiento, y son el disco duro, el pendrive, los CD-DVD, y los que se utilizaban
anteriormente como los disquetes, las tarjetas perforadas y la cinta magnética entre otras.

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3. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Comprender y analizar el comportamiento y funcionamiento de las diferentes
unidades de almacenamiento que componen actualmente y que utilizaron en la
antigüedad el computador.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Comprender la estructura interna y externa de cada unidad de almacenamiento.
Analizar el funcionamiento de los pendrive.
Entender el comportamiento de las unidades de CD – DVD.
Interpretar el funcionamiento de los discos rígidos o sólidos.
Analizar el desempeño de las unidades de memoria flash.
Establecer diferencias entre los dispositivos utilizados en la antigüedad y los de
hoy día.

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4. UNIDADES DE MEDICIÓN
4.1 BIT
El bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier
dispositivo digital, o en la teoría de la información.
En arquitectura de computadoras, 64 bits es un adjetivo usado para describir enteros,
direcciones de memoria u otras unidades de datos que comprenden hasta 64 bits (8
octetos) de ancho, o para referirse a una arquitectura de CPU y ALU basadas en
registros, bus de direcciones o bus de datos de ese ancho.
Los microprocesadores de 64 bits han existido en las supercomputadoras desde 1960 y
en servidores y estaciones de trabajo basadas en RISC desde mediados de los años
1990. En 2003 empezaron a ser introducidos masivamente en las computadoras
personales (previamente de 32 bits) con las arquitecturas x86-64 y los procesadores
PowerPC G5.
Aunque una CPU puede ser internamente de 64 bits, su bus de datos o bus de
direcciones externos pueden tener un tamaño diferente, más grande o más pequeño y el
término se utiliza habitualmente para describir también el tamaño de estos buses. Por
ejemplo, muchas máquinas actuales con procesadores de 32 bits usan buses de 64 bits
(p.ej. el Pentium
4.2 BYTE
Es equivalente a un octeto, es decir a ocho bits, para fines correctos, un byte debe ser
considerado como una secuencia de bits contiguos, cuyo tamaño depende del código de
información o código de caracteres en que sea definido.
Se usa comúnmente como unidad básica de almacenamiento de información en
combinación con los prefijos de cantidad. Originalmente el byte fue elegido para ser un
submúltiplo del tamaño de palabra de un ordenador, desde cinco a doce bits. La
popularidad de la arquitectura IBM S/360 que empezó en los años 1960 y la explosión de
las microcomputadoras basadas en microprocesadores de 8 bits en los años 1980 han
hecho obsoleta la utilización de otra cantidad que no sean 8 bits.

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4.3 KILOBYTE (KB)
Es una unidad de almacenamiento de información que equivale a 210 bytes.
Los Ordenadores de 8 bits tienen una capacidad máxima de 64K, o 65536 bytes (o a 216
bytes). El IBM PC original soportaba un máximo de 256 Kilobytes y los compatible IBM
PC, tenían una capacidad máxima de 640 KB en el sentido binario, o 655.360 caracteres
de datos.
El término kilobyte se utilizó al principio debido a que 210 es aproximadamente 1000
(exactamente es 1024). Cuando las computadoras empezaron a ser cada vez más
potentes, lamentablemente el mal uso del prefijo del Sistema Internacional de Unidades
se difundió desde la jerga de los profesionales de la computación al léxico popular, lo que
creó mucha confusión, ya que realmente no se debería usar el término kilobyte, que
significa exactamente ‗1000 bytes‘
4.4 MEGABYTE (MB)
(MB) es una unidad de medida de cantidad de datos informáticos. Es un múltiplo del
octeto, que equivale a 106 (1.000.000 octetos) o 220 (1.048.576 Octetos), según el
contexto. La primera definición es más acorde al prefijo mega-, mientras que la segunda
es una cantidad más práctica desde el punto de vista informático. Para ésta es más
acorde emplear el mebibyte, ya que los dos números están relativamente cercanos, y
confundir uno con otro ha llevado ocasionalmente a problemas.
Se distingue del megabit (1.000.000 bits), con abreviación de Mbit o Mb (la "b" minúscula).
Hay 8 bits en un octeto; por lo tanto, un megabyte (MB) es ocho veces más grande que un
kilobyte
4.5 GIGABYTE (GB)
Es una unidad de medida informática, y puede equivalerse a 230 bytes o a 109 bytes,
según el uso.
Conforme aumenta la capacidad de almacenamiento y transmisión de los sistemas
informáticos, se multiplica la diferencia entre los usos binarios y decimal. El uso de la base
binaria no obstante tiene ventajas durante el diseño de hardware y software. La RAM se
mide casi siempre en potencias de dos. Desde 1996, la mayoría de los discos duros se
miden en el rango de capacidades de gigabytes.

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4.6 TERABYTE (TB)
Es una unidad de medida de almacenamiento de datos puede equivaler a 1024 GB.
Confirmado en 1960, viene del griego τέρας, que significa monstruo. Debido a
irregularidades en la definición y uso del kilobyte, el número exacto de bytes en un
terabyte en la práctica, podría ser cualquiera de los siguientes valores:
1. 12000.0001000.000 bytes - 1012, un billón. Esta definición es la que se usa en el
contexto general cuando se refiere a almacenamiento en discos, redes u otro hardware.
2. 12099.5111627.776 bytes - 10244 o 240. Esto es 1024 veces un gigabyte (un gigabyte
'binario'). Esta es la definición más usada en las ciencias de la computación y en
programación, la mayor parte del software, emplea también esta definición.
Un disco duro o partición de un terabyte formateada con NTFS en Windows XP mostrará
931 gigabytes libres.
4.7 PETABYTE (PB)
Es una unidad de almacenamiento de información que equivale a 250 bits o a 1015 bytes,
según diferentes interpretaciones (nótese que 250=1.125.899.906.842.624, mientras que
1015=1.000.000.000.000.000).
El prefijo peta viene del griego πέντε, que significa cinco, pues equivale a 10005 o 1015.
Está basado en el modelo de Tera, que viene del griego ‗monstruo‘, pero que es similar
(excepto una letra) a tetra-, que viene de la palabra griega para cuatro y así peta, que
viene de penta-, pierde la tercera letra, n.
4.8 EXABYTE (EB)
Es una unidad de almacenamiento de información, y puede equivalerse a 260 bytes o a
1018 bytes. Adoptado en 1991, viene del griego ἕ ξ, que significa seis (como hexa-), pues
equivale a 10246 o 260.
1 EB = 210 PB = 220 TB = 230 GB = 240 MB = 250 KB = 260 byte
1024 Exabytes equivalen a un Zettabyte.
4.9 ZETTABYTE (ZB)
Un Zettabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el ZB,
equivale a 1021
bytes.El prefijo viene adoptado en 1991, viene del latín "septem", que
significa siete (como Hepta-), pues equivale a 10007
.

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1 ZB= 103
EB = 106
PB = 109
TB = 1012
GB = 1015
MB = 1018
kB = 1021
bytes
1000 zettabytes equivalen a un yottabyte.
Se ha estimado que a finales del año 2010 se alcanzó la cifra de 1,2 ZB de datos
almacenados, y que estos datos alcanzarían los 1,8 ZB en 2011.
4.10 YOTTABYTE (YB)
Un yottabyte (símbolo YB) es una unidad de capacidad de información, compuesta por
los prefijos yotta del griego ὀ κτώ (okto), que significa "ocho", y byte. Equivale a 1024
bytes.
Tabla 1.Unidades de información (del Byte)
Sistema Internacional (Decimal) ISO/IEC 80000-13 (Binario)
Múltiplo - (Símbolo) SI Múltiplo - (Símbolo) ISO/IEC
kilobyte (kB) 103
Kibibyte (KiB) 210
Megabyte (MB) 106
Mebibyte (MiB) 220
Gigabyte (GB) 109
Gibibyte (GiB) 230
Terabyte (TB) 1012
Tebibyte (TiB) 240
Petabyte (PB) 1015
Pebibyte (PiB) 250
Exabyte (EB) 1018
Exbibyte (EiB) 260
Zettabyte (ZB) 1021
Zebibyte (ZiB) 270
Yottabyte (YB) 1024
Yobibyte (YiB) 280
4.11 ORDEN DE MAGNITUD DE LA INFORMACIÓN
1 Bit es la unidad mínima de almacenamiento, 0/1
8 Bits = 1 Byte
1024 Bytes = 1 Kilobyte (ejemplo: un archivo de texto plano, 20 kb)
1024 Kilobytes = 1 Megabyte (ejemplo: un mp3, 3 Mb)
1024 Megabytes = 1 Gigabyte (ejemplo: una película en DivX, 1 gb)
1024 Gigabytes = 1 Terabyte (ejemplo: 800 películas, 1 tb)
1024 Terabytes = 1 Petabyte (ejemplo: toda la información de Google, entre 1 y 2
petabytes)
1024 Petabytes = 1 Exabyte (ejemplo: Internet ocupa entre 100 y 300 Exabytes)
1024 bytes = 1 Zettabyte (no existe un ejemplo real)

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1024 bytes = 1 YottaByte
5. UNIDADES DE ALMACENAMIENTO
5.1 TARJETA PERFORADA
La tarjeta perforada o simplemente tarjeta es una lámina hecha de cartulina que contiene
información en forma de perforaciones según un código binario. Estos fueron los primeros
medios utilizados para ingresar información e instrucciones a un computador en los [años
1960]] y 1970. Las tarjetas perforadas fueron usadas con anterioridad por Joseph Marie
Jacquard en los telares de su invención, de donde pasó a las primeras computadoras
electrónicas. Con la misma lógica se utilizaron las cintas perforadas.
Actualmente las tarjetas perforadas han sido reemplazadas por medios magnéticos y
ópticos de ingreso de información. Sin embargo, muchos de los dispositivos de
almacenamiento actuales, como por ejemplo el CD-ROM también se basa en un método
similar al usado por las tarjetas perforadas, aunque por supuesto los tamaños,
velocidades de acceso y capacidad de los medios actuales no admiten comparación con
los antiguos medios.
Las tarjetas perforadas fueron usadas por primera vez alrededor de 1725 por Basile
Bouchon y Jean-Baptiste Falcón como una forma más robusta de los rollos de papel
perforados usados en ese entonces para controlar telares textiles en Francia. Esta técnica
fue enormemente mejorada por Joseph Marie Jacquard en su telar de Jacquard en
1801. Charles Babbage lanzó la idea del uso de las tarjetas perforadas como un modo de
controlar una calculadora mecánica que él mismo diseñó. Herman Hollerith desarrolló la
tecnología de procesamiento de tarjetas perforadas de datos para el censo de los Estados
Unidos de América de 1890 y fundó la compañía Tabulating Machine Company (1896) la
cual fue una de las tres compañías que se unieron para formar la Computing Tabulating
Recording Corporation (CTR), luego renombrada IBM. IBM manufacturó y comercializó
una variedad de unidades máquinas de registro para crear, ordenar, y tabular tarjetas
perforadas, aún luego de expandirse en las computadoras sobre el final de la década del
50. IBM desarrolló la tecnología de la tarjeta perforada como una herramienta poderosa
para el procesamiento de datos empresariales y produjo una línea extensiva de unidades
máquinas de registro de propósito general.

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Figura 1. Tarjeta perforada
5.2LA CINTA PERFORADA
Es un método obsoleto de almacenamiento de datos, que consiste en una larga tira de
papel en la que se realizan agujeros para almacenar los datos. Fue muy empleada
durante gran parte del siglo XX para comunicaciones con teletipos, y más tarde como un
medio de almacenamiento de datos para miniordenadores y máquinas herramienta
tipo CNC.
La cinta perforada se usó como una manera de almacenar mensajes de los teletipos. Los
operadores tecleaban el mensaje que se grababa en la cinta de papel, y después lo
enviaban pasando la cinta a gran velocidad. El lector de cinta era capaz de transmitir el
mensaje mucho más rápido de lo que un operador humano medio podría teclear, con el
consiguiente ahorro en los costes del alquiler de las líneas. Las cintas perforadas en el
punto de recepción podían ser usadas para retransmitir los mensajes a otra estación. Se
crearon extensas redes del tipo guarda y pasa (store and forward) que usaban estas
técnicas.
La cinta perforada presentaba dos ventajas sobre la tarjeta perforada: era mucho menos
voluminoso, y no corría el riesgo ponerse en desorden. Por el contrario, tenía un
inconveniente principal: la modificación de un valor sobre la banda implicaba uno cortar
clavar (literalmente), debilitando la cinta. Por ejemplo, para modificarse algunos octetos,
era necesario perforar los nuevos octetos sobre un nuevo final de cinta, cortar la parte que
se deseaba suprimir de la cinta original, e insertar, por encolado, el nuevo final de cinta.
En 1846 Alexander Bain empleó cinta perforada para enviar telegramas.
Las primeras cintas dejaron de usarse desde 1990.

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Figura 2. Cintas perforadas
5.3CINTAS MAGNÉTICAS
5.3.1 ORIGEN: Los principios de la grabación magnética fueron obra del inglés Oberlin
Smith en 1878. El primer dispositivo de grabación magnética,
el Telegráfono (Telegraphone), fue demostrado y patentado por el inventor
danés Valdemar Poulsen en 1898. Poulsen hizo una grabación magnética de su voz a lo
largo de un alambre de piano, con el fin de dejar un mensaje grabado en la central
telefónica cuando no se encontraban a los usuarios en casa para la compañía dónde
trabajaba como técnico.
Poulsen, se dedicó a desarrollar y a registrar a través de patentes la demostración del
principio de la grabación magnética en diferentes países de Europa y en Estados Unidos.
Presentó su invención en 38 naciones. En dónde produjo un telegráfono simple con
discos que grababan 2 minutos y uno más complicado de cinta de alambre que grababa
hasta 30 minutos.
5.3.2 CONTEXTUALIZACIÓN
Las cintas magnéticas de almacenamiento de datos han sido usadas para el
almacenamiento de datos durante los últimos 50 años. En este tiempo se han hecho
varios avances en la composición de la cinta, la envoltura, y la densidad de los datos. La
principal diferencia entre el almacenamiento en cintas y en discos es que la cinta es un
medio de acceso secuencial, mientras que el disco en un medio de acceso aleatorio.
Hay dos características clave para clasificar las tecnologías de cintas magnéticas. La
primera es la anchura de la cinta. La anchura más común de una cinta de alta capacidad
ha sido como máximo de media pulgada. Existen muchos otros tamaños y la mayoría han
sido desarrollados para tener menor encapsulado o mayor capacidad.

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La segunda clasificación es según el método de grabación. Más específicamente, la
diferencia radica en si los datos son escritos linealmente o por escaneo 'helical'. El método
lineal ordena en pistas paralelas a la longitud de la cinta. El escaneo 'helical' escribe
pequeñas pistas curvada desde un borde de la cinta hasta el otro. Originalmente, la
grabación lineal significaba ocupar completamente la anchura de la cinta y escribiendo o
leyendo todas las pistas a la vez. Una variación de esta tecnología, es la llamada
grabación lineal 'serpentine' que solo graba una fracción de las pistas en la cinta a la vez.
Después de realizar una pasada completa, la cabeza se desplaza ligeramente y hace otra
pasada en la dirección contraria. Este procedimiento es repetido hasta que todas las
pistas han sido leídas o escritas. Usando este método, la cinta puede tener más pistas
que las usadas con el método linear normal. En contraste a esto, el método de escaneo
'helical' solo necesita una pasada para leer o escribir toda la cinta.
La cinta magnética fue el medio usado para la primera grabación de un ordenador en
1951 en el Eckert-Mauchly UNIVAC I (el primer ordenador personal).
Figura 3.Diferentes cintas magnéticas.
5.3.3BOBINAS ABIERTAS
Inicialmente, las cintas magnéticas para almacenamiento estaban enrolladas en grandes
bobinas (10.5 pulgadas). Éste fue el estándar por defecto en los grandes computadores
de finales de los 80. Las cintas en cartucho y los casetes estuvieron disponibles tanto a
principio como a mediados de los 70 y fueron frecuentemente usados con pequeños
sistemas. Con la introducción de los cartuchos IBM 3480 en 1984, los grandes sistemas
computacionales empezaron a alejarse de las bobinas abiertas sustituyéndolas por
cartuchos.

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5.4. LOS DISCOS MAGNÉTICOS
Debido a que la información de la memoria RAM desaparece al apagar el ordenador, se
necesitan algunos dispositivos que permitan almacenar datos de forma permanente y
poder acceder a ellos siempre. Los discos magnéticos son sistemas de almacenamiento
frecuentes.
Un disco magnético es una pieza metálica a la que se ha aplicado, por ambos lados,
una película magnética que permite almacenar información. Para poder grabar y leer la
información, se necesitan unas cabezas, que se mueven por las distintas partes del disco
mediante brazos. Estas cabezas pueden leer y grabar, dependiendo de las órdenes
recibidas por la CPU.
Los discos magnéticos, ya sean discos duros o flexibles, son utilizados, junto a las
unidades de CD-ROM y unidades de DVD, entre otras, como dispositivos de
almacenamiento secundario.
5.4.1 EXISTEN DOS TIPOS DE DISCOS MAGNÉTICOS:
Discos flexibles: están constituidos por una lámina magnética, recubierta por un plástico
que la protege. Aunque existen distintos tipos, los más frecuentes son los denominados
discos de 3 1/2.
5.4.2 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE DISCOS MAGNETICOS:
1. un disco magnético (rígido o flexible) es un soporte de almacenamiento secundario,
complemento auxiliar de la memoria principal o memoria RAM (memoria electrónica
interna de capacidad limitada, mucho más rápida, pero volátil).
2. capacidad para almacenar grandes cantidades de información en espacios reducidos
con el consiguiente bajo costo por byte almacenado.
Es memoria ―no volátil‖, es decir, guarda la información aunque se retire el suministro de
energía eléctrica.
3. acceso directo a la información, es decir, accede más rápidamente al lugar donde se
encuentran los datos a leer o escribir, sin necesidad de buscar los bloques de datos que
le preceden (como ocurría antiguamente con las cintas magnéticas). Los datos se
guardan en archivos, a los que se acceden mediante su nombre.
4. gran parte de los procesos de e/s tienen como origen los discos magnéticos, debido a:
5. la mayoría de los programas de almacenamiento en discos, constituyendo
ejecutable.
5.1 Sirven para simular ―memoria virtual‖, lo que permite una memoria mayor que la
principal y por tanto ejecutar más procesos e incluso mayores a la capacidad de la
memoria principal.

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5.5UNIDADES DE DISQUETE
El disquete es un disco removible magnético utilizado para almacenar datos.
El primer disquete llegó al mercado en 1971 de la mano de IBM y tenía un considerable
tamaño de 8". Debido a su flexibilidad fueron conocidos como ―Floppy‖. A pesar de su
tamaño solamente podían almacenar 100 Kb de datos.
A este le siguió el disco de 5¼. La primera versión de éste llegó en Diciembre de 1976 se
fabricaron en varias versiones aumentando la capacidad de los discos hasta los 110 Kb.
Su precio era de unos 300 euros por unidad. Este tipo de discos evolucionó con el tiempo
aumentando su capacidad, desde los 160 Kb hasta los 1,2 Mb. Fue muy popular en su
momento por estar presente en los primeros modelos del actual PC.
En 1981, Sony presentó la primera unidad para discos de 3½, así como los discos de este
nuevo formato, similares a los actuales disquetes, pero con un estuche protector de
material plástico, y un mecanismo de protección para la ventana de lectura de datos.
Estos discos fueron incorporados en sus equipos por grandes compañías como IBM,
Apple y HP, lo que le dio popularidad y se convirtió en el nuevo estándar. La primera
versión de los discos de 3,5 fue de 720 Kb, llegando en 1987 a poder almacenar 1,4 MB
en un tamaño más pequeño y en discos más rígidos y protegidos por una pestaña
metálica.
Disquetera de 5¼ 1,2 MB
Disquetera de 5¼ 3½ 1,2 MB 2,88 MB
Disquetera de 3½ 2,88 MB
Figura 4. Disquetes

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Aparecieron otros modelos de más capacidad, como por ejemplo uno de 2,88 Mb
fabricado por Toshiba y adoptado por IBM en 1991, aunque no tuvo el éxito esperado.
Los tipos de disquetes más comunes son los siguientes:
TAMAÑO CAPACIDAD EXPLICACIÓN
5.25 180 KB Una cara, doble densidad
5.25 360 KB
Dos caras, doble densidad
DS/DD
5.25 1.2 Mb Dos caras, alta densidad
3.5 720 Kb Dos caras, doble densidad
3.5 1.4 Mb Dos caras, alta densidad
Un disquete o disco flexible (en inglés floppy disk o diskette) es un medio de
almacenamiento o soporte de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de
material magnético, fina y flexible (de ahí su denominación) encerrada en una cubierta
de plástico, cuadrada o rectangular, que se puede utilizar en una computadora o laptop.
Los disquetes se leen y se escriben mediante un dispositivo llamado disquetera (o FDD,
del inglés Floppy Disk Drive). Los disquetes de 3½" son menores que el CD, tanto en
tamaño como en capacidad. La disquetera es el dispositivo o unidad lectora/grabadora de
disquetes, y ayuda a introducirlo para guardar la información.
5.6DISCO DURO
Es un Dispositivo Electromecánico que se encarga de almacenar datos y leer volúmenes
de información a altas velocidades por medio de pequeños Electroimanes sobre un disco
cerámico recubierto de una limadura magnética, estos discos viene montados libres al
aire y de polvo, cerrados herméticamente al vacío para evitar choques entre partículas de
polvo y para evitar perdida de datos.
En informática, un disco duro o disco rígido (en inglés Hard Disk Drive, HDD) es un
dispositivo de almacenamiento de datosno volátil que emplea un sistema de grabación
magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos
rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica
sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de
lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de
los discos.
El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los años, los discos
duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad,
siendo la principal opción de almacenamiento secundario para PC desde su aparición en
los años 1960. Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los
constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las
necesidades de almacenamiento secundario.

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Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los
formatos estandarizados actualmente: 3,5 " los modelos para PC y servidores, 2,5 " los
modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del
controlador de disco, empleando un interfaz estandarizado. Los más comunes hasta los
años 2000 han sido IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en
servidores y estaciones de trabajo). Desde el 2000 en adelante ha ido masificándose el
uso de los Serial ATA. Existe además FC (empleado exclusivamente en servidores).
Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo
nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo requiere el uso de una
fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del formato empleado.
Además, los fabricantes de discos duros, unidades de estado sólido y tarjetas flash miden
la capacidad de los mismos usando prefijos SI, que emplean múltiplos de potencias de
1000 según la normativa IEC y IEEE, en lugar de los prefijos binarios, que emplean
múltiplos de potencias de 1024, y son los usados por sistemas operativos de Microsoft.
Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como múltiplos 1024
o como 1000, y por tanto existan confusiones, por ejemplo un disco duro de 500 GB, en
algunos sistemas operativos sea representado como 465 GiB (es decir gibibytes; 1 GiB =
1024 MiB) y en otros como 500 GB.
5.6.1CARACTERÍSTICAS DE UN DISCO DURO
Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son:
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).
Tiempo medio de búsqueda: Tiempo medio 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 periférica
hasta la más central del disco.
Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva
información: Depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el
tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores
por pista.
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.

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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.
Caché de pista: Es una memoria tipo Flash dentro del disco duro.
Interfaz: Medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser
IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, Serial Attached SCSI
5.6.2ESTRUCTURA FÍSICA
Dentro de un disco duro hay uno o varios discos (de aluminio o cristal) concéntricos
llamados platos (normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 o 7 según el
modelo), y que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos. El cabezal
(dispositivo de lectura y escritura) está formado por un conjunto de brazos paralelos a los
platos, alineados verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya
punta están las cabezas de lectura/escritura. Por norma general hay una cabeza de
lectura/escritura para cada superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia
el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la rotación de los mismos
permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier posición de la superficie de los
platos.
Cada plato posee dos ojos, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada
cara. Si se observa el esquema Cilindro-Cabeza-Sector de más abajo, a primera vista se
ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y
contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara
inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos, aunque por cuestiones comerciales,
no siempre se usan todas las caras de los discos y existen discos duros con un número
impar de cabezas, o con cabezas deshabilitadas. Las cabezas de lectura/escritura nunca
tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros), debido a una finísima
película de aire que se forma entre éstas y los platos cuando éstos giran (algunos discos
incluyen un sistema que impide que los cabezales pasen por encima de los platos hasta
que alcancen una velocidad de giro que garantice la formación de esta película). Si alguna
de las cabezas llega a tocar una superficie de un plato, causaría muchos daños en él,
rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.200 revoluciones
por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un disco de 3,5 pulgadas).

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Direccionamiento Cilindro, Cabeza y Sector
Pista (A), Sector (B), Sector de una pista (C), Clúster (D)
Figura 5. Estructura del disco duro
5.6.3ZONAS DEL DISCO
Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro.
Cara: cada uno de los dos lados de un plato.
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, aunque próximamente serán 4 KiB. 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, y utiliza más eficientemente el disco duro. Así las pistas
se agrupan en zonas de pistas de igual cantidad de sectores. 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; por tener la misma velocidad angular
que cilindros internos pero mayor cantidad de sectores.

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El primer sistema de direccionamiento que se usó fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya
que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se
creó otro sistema más sencillo: 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.
5.6.4 TIPOS DE CONEXIÓN
5.6.4.1 IDE: Integrated Drive Electronics ("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), tiene 40 conectores, velocidad de transferencia es de 66, 100, 133 Megabyte
por segundo, se puede conectar un máximo de 2 dispositivos por conector de bus. Hasta
aproximadamente el 2004, eran el estándar principal por su versatilidad y asequibilidad.
Son planos, anchos y alargados.
Con un conector IDE, es posible manejar dos discos duros (o un disco duro y una lectora
de CD/DVD). Sin embargo, debe asegurarse que las dos controladoras de las dos
unidades no estén funcionando al mismo tiempo, sino que una de ellas deberá
desactivarse. Para esto, uno de los discos se configura como maestro (master) y el otro
como esclavo (Slave), aunque también se pueden configurar ambos como cable select
(seleccionar cable), mediante una configuración en los pines que traen estos discos,
realizando un puente con unos jumpers, cada disco se configura de forma distinta. La
desventaja de esta configuración es que la velocidad del disco esclavo se verá limitado
por la del disco maestro.
Los discos IDE tienen un sistema de corrección de errores integrado que aumentan su
seguridad, ya que dejan un sector reservado libre por cada pista. Si hay errores en algún
sector de una pista, automáticamente pasa a utilizarse el sector reservado.
Pero estos discos tienen grandes desventajas, sumadas a la ya mencionada limitación en
los discos configurados como esclavos, si el bus es muy largo, es más susceptible a sufrir
interferencias que disminuyen la velocidad de transferencia. Asimismo, el cable al ser
ancho, dificulta la ventilación dentro del gabinete del PC.

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5.6.4.2 SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de
almacenamiento y velocidad de rotación. Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI
Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide
SCSI). Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de
transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbit/s en los
discos SCSI Estándares, los 10 Mbit/s en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbit/s en los
discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2). Un controlador SCSI puede manejar hasta 7
discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy-chain). A
diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al
microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia.
5.6.4.3 SATA (Serial ATA): El más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un
bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE.
Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s, SATA
2 de hasta 300 MB/s y por último SATA 3 de hasta 600 MB/s Físicamente es mucho más
pequeño y cómodo que los IDE, el cable de conexión es de 7 contactos, permite un solo
dispositivo por cable que es de 1 metro y permite conectar y desconectar en caliente.
5.6.4.4 SAS (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor
del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los
dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y tienenuna característica de HOT PLUG que
permite la conexión y desconexión en caliente. Una de las principales características es
que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de dispositivos
conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada
dispositivo conectado, además de terminar con la limitación de conexión de 16
dispositivos existente en SCSI hasta 24 dispositivos en simultánea. Por lo tanto, las
unidades SATA pueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una
controladora SATA no reconoce discos SAS.
5.6.5ESTRUCTURA LÓGICA
Dentro del disco se encuentran:
El Master Boot Record (en el sector de arranque), que contiene la tabla de particiones.
Las particiones, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.

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5.6.6FUNCIONAMIENTO MECÁNICO
Un disco duro suele tener:
Platos en donde se graban los datos.
Cabezal de lectura/escritura.
Motor que hace girar los platos.
Electroimán que mueve el cabezal.
Circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché.
Bolsita desecante (geldesílice) para evitar la humedad.
Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire.
5.6.7INTEGRIDAD
Debido a la distancia extremadamente pequeña entre los cabezales y la superficie del
disco, cualquier contaminación de los cabezales de lectura/escritura o las fuentes puede
dar lugar a un accidente en los cabezales, un fallo del disco en el que el cabezal raya la
superficie de la fuente, a menudo moliendo la fina película magnética y causando la
pérdida de datos. Estos accidentes pueden ser causados por un fallo electrónico, un
repentino corte en el suministro eléctrico, golpes físicos, el desgaste, la corrosión o debido
a que los cabezales o las fuentes sean de pobre fabricación.
Figura 6.Cabezal del disco duro

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El eje del sistema del disco duro depende de la presión del aire dentro del recinto para
sostener los cabezales y su correcta altura mientras el disco gira. Un disco duro requiere
un cierto rango de presiones de aire para funcionar correctamente. La conexión al entorno
exterior y la presión se produce a través de un pequeño agujero en el recinto (cerca de
0,5 mm de diámetro) normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiración, ver
abajo). Si la presión del aire es demasiado baja, entonces no hay suficiente impulso para
el cabezal, que se acerca demasiado al disco, y se da el riesgo de fallos y pérdidas de
datos. Son necesarios discos fabricados especialmente para operaciones de gran altitud,
sobre 3.000 m. Hay que tener en cuenta que los aviones modernos tienen una cabina
presurizada cuya presión interior equivale normalmente a una altitud de 2.600 m como
máximo. Por lo tanto los discos duros ordinarios se pueden usar de manera segura en los
vuelos. Los discos modernos incluyen sensores de temperatura y se ajustan a las
condiciones del entorno. Los agujeros de ventilación se pueden ver en todos los discos
(normalmente tienen una pegatina a su lado que advierte al usuario de no cubrir el
agujero. El aire dentro del disco operativo está en constante movimiento siendo barrido
por la fricción del plato. Este aire pasa a través de un filtro de recirculación interna para
quitar cualquier contaminante que se hubiera quedado de su fabricación, alguna partícula
o componente químico que de alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier
partícula generada en una operación normal. Una humedad muy alta durante un periodo
largo puede corroer los cabezales y los platos.
Figura 7.Cabezal de disco duro IBM sobre el plato del disco
Para los cabezales resistentes al magnetismo grandes (GMR) en particular, un incidente
minoritario debido a la contaminación (que no se disipa la superficie magnética del disco)
llega a dar lugar a un sobrecalentamiento temporal en el cabezal, debido a la fricción con
la superficie del disco, y puede hacer que los datos no se puedan leer durante un periodo
corto de tiempo hasta que la temperatura del cabezal se estabilice (también conocido
como ―aspereza térmica‖, un problema que en parte puede ser tratado con el filtro
electrónico apropiado de la señal de lectura).

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Los componentes electrónicos del disco duro controlan el movimiento del accionador y la
rotación del disco, y realiza lecturas y escrituras necesitadas por el controlador de disco.
El firmware de los discos modernos es capaz de programar lecturas y escrituras de forma
eficiente en la superficie de los discos y de reasignar sectores que hayan fallado
5.6.8DIFERENCIA ENTRE IDE Y SATA
Figura 7. Diferencia entre ide y sata
Los ATA utilizaban solo canal de datos y muchas instrucciones de procesador para
acceder a la memoria, era lento, menos de 10 Mb/s después salió al mercado el DMA
(Direct Memory Access) que ya no tenía que utilizar cosas extrañas para acceder a
memoria y lo volvió más rápido, aquí fue cuando surgió el Ultra-DMA, actualmente vamos
en el Ultra-DMA modo 5 que transfiere a 100MB/s, antes teníamos el ATA-33, ATA-44,
ATA-66 y ahora el 100.
Las diferencias entre todos son la velocidad y los cables que utilizan, hasta el ATA-33 se
utilizaban cables de 40 pines, de ahí en adelante se tienen que utilizar de 80.
Figura 8. Cables IDE

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5.6.8.1 DIFERENCIAS MÁS COMUNES ENTRE IDE Y SATA LOS MÁS
CONOCIDOS
El sistema IDE (Integrated Device Electronics, ―Dispositivo con electrónica integrada‖) o
ATA (Advanced Technology Attachment,) controla los dispositivos de almacenamiento
masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment
Packet Interface) y además añade dispositivos como las unidades CD-ROM.
Las controladoras IDE casi siempre están incluidas en la placa base, normalmente dos
conectores para dos dispositivos cada uno. De los dos discos duros, uno tiene que estar
como esclavo y el otro como maestro para que la controladora sepa de qué dispositivo
mandar/recibir los datos. La configuración se realiza mediante jumpers. Habitualmente, un
disco duro puede estar configurado de una de estas tres formas:
- Como maestro (‗master‗). Si es el único dispositivo en el cable, debe tener esta
configuración, aunque a veces también funciona si está como esclavo. Si hay otro
dispositivo, el otro debe estar como esclavo.
- Como esclavo (‗Slave‗). Debe haber otro dispositivo que sea maestro.
- Selección por cable (cable select): El dispositivo será maestro o esclavo en función de
su posición en el cable. Si hay otro dispositivo, también debe estar configurado como
cable select. Si el dispositivo es el único en el cable, debe estar situado en la posición de
maestro. Para distinguir el conector en el que se conectará el primer bus (IDE 1) se
utilizan colores distintos.
5.6.8.2La manera de comprobar si es IDE, a simple vista: Cables de 40 y 80
hilos: La diferencia fundamental reside en que el cable de 80 hilos lleva 1 hilo a masa
(GND) por cada hilo de tensión, con lo cual hay el doble (40 hilos de tensión y 40 hilos a
masa intercalados), cosa que los de 40 hilos no (solo llevan los de tensión).
Estos hilos extras están únicamente para asilar cada hilo de datos de los demás, y que las
perturbaciones eléctricas no molesten las señales de los otros hilos de datos. Además los
cables de 80 hilos permiten una velocidad mayor de transferencia que los de 40.
40 Hilos 80 Hilos
Figura 9. Interfaz IDE

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5.6.9IDE
El IDE es la abreviatura de Integrated Drive Electronics, se trata generalmente todos
aquellas interfaces de los dispositivos que se usan en la tarjeta madre como lo son discos
duros, CD-ROM, DVD-RW. En resumen La letra P en el P-ATA es la abreviatura de
Parallel y significa paralelo.
Figura 10.El ATA-100 es un estándar de transmisión por Segundo a 100MB/S y el ATA-133 es de 133MB/S.
Es un modo que los datos se mueven en varios cables alineados de forma paralela y
cualquier ATA-100, ATA-133 y el disco duro adoptan este modo.
Se puede conectar dos dispositivos a un cable, al mismo tiempo, con el maestro/esclavo
de forma paralela mediante el cable ancho de 40Pines que se usa comúnmente en discos
duros y en CD-ROM, los cuales todavía en tarjetas madre desde la generación de los
chipset p35 (Intel) ya solamente poseen una sola interface PATA, es decir a lo mucho
puedes conectar dos dispositivos de este tipo.
Figura 11. Discos duros
Los estándares como IDE / E-IDE / ATA-100 / ATA-133 se conectan del mismo modo con
el cable 40Pin, de hecho la interfaz se ha mantenido estable durante mucho tiempo,
veamos un ejemplo de un disco de 2Gb (hecho en 1996) para confirmar lo que menciono:
Pasemos al Serial ATA (S-ATA),la letra S es la abreviatura de Serial y significa Serie,
el cual es un estándar mas actual del ATA y se usa ya en discos duros y unidades DVD-
ROM (RW).

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En breve explicación, es un modo de transmisión de datos de forma de alineación de
serie, el cable es estrecho de unos 2cm de superficie y tiene una velocidad más alta que
la de cualquier P-ATA existente.
El S-ATA I y el S-ATAII son de mismo estándar S-ATA y cada uno de cable y de Puerto se
puede conectar solamente un dispositivo.
El estándar S-ATA I tiene el grado máximo de transmisión por segundo como 150 Mb/s y
el S-ATA II 300 MB/s (es decir el doble).
Figura 12.Disco SATA Western Digital
La anterior imagen se trata de un disco SATA de la marca Western Digital, con su
respectivo conector de corriente (izquierda) y cable de datos (derecha).
Veamos ahora imágenes de discos para portátiles (Laptop) Sata (Samsung) y PATA
(Fujitsu) que visiblemente son más chicos (2.5 Pulgadas) y más delgados.
Comparando la interfaz PATA y SATA en disco para Escritorio (Desktop) y Portátil
(Laptop) no existe cambio, se usan los mismos números de pines (PATA) y en SATA el
conector de DC (alimentación) y el cable de datos.
Figura 13. Discos para portátiles (Laptop)

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A continuación se ven dos discos S-ATA de la serie gama alta Western Digital para
Entusiastas o EmpresasIzquierda WD Raptor X 150GB, derecha WD Velociraptor 300GB,
ambos con velocidades de hasta 10000RPM y accesos de I/O notablemente más rápidos.
El Raptor X 150 es para lucirse en gabinetes lanbox (como los Thermaltake). Ambos son
un poco "ruidosos" sobre todo el Raptor X 150, el velociraptor en promedio tiene un
35% de ahorro en energía sin sacrificar el rendimiento.
Figura 14.Discos S-ATA de la serie gama alta Western Digital
Pasamos en breve para mencionar a los no menos importantes discos SCSI (Small
Computer System Interface) popular en las Macintosh y donde podías agregar discos "en
caliente" (plug and play) sin tener que esperar a tener el equipo apagado. Estos discos
destinados principalmente a servidores ya giraban a 10000RPM.
Figura 15. Disco QUANTUM ATLAS de 36GB 10000RPM
En un puerto SCSI puedes tener hasta 8 dispositivos.
Figura 16. Conector de puerto SCSI

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Terminador SCSI, algo así como los antiguos protocolos de red (coaxial) donde tenías
que colocar un dispositivo señalando el final de la red.
Figura 17.Terminador SCSI
5.6.10PARTICIÓN DE DISCO
Una partición de disco, en mantenimiento, es el nombre genérico que recibe cada división
presente en una sola unidad física de almacenamiento de datos. Toda partición tiene su
propio sistema de archivos (formato); generalmente, casi cualquier sistema operativo
interpreta, utiliza y manipula cada partición como un disco físico independiente, a pesar de
que dichas particiones estén en un solo disco físico.
Una partición de un disco duro es una división lógica en una unidad de almacenamiento
(por ejemplo un disco duro o unidad flash), en la cual se alojan y organizan los archivos
mediante un sistema de archivos. Existen distintos esquemas de particiones para la
distribución de particiones en un disco. Los más conocidos y difundidos son MBR (Master
Boot Record) y GPT (GUID Partition Table). Las particiones, para poder contener datos
tienen que poseer un sistema de archivos. El espacio no asignado en un disco no es una
partición, por lo tanto no puede tener un sistema de archivos.
Existen múltiples sistemas de archivos con diferentes capacidades:
como FAT, NTFS, FAT32, EXT2,EXT3, EXT4, Btrfs, FedFS, ReiserFS, Reiser4 u otros.
Los discos ópticos (DVD, CD) utilizan otro tipo de particiones llamada UDF (Universal Disc
Format) Formato de Disco Universal por sus siglas en inglés, el cual permite agregar
archivos y carpetas y es por ello que es usado por la mayoría de software de escritura por
paquetes, conocidos como programas de grabación de unidades ópticas. Este sistema de
archivos es obligatorio en las unidades de (DVD) pero también se admiten en algunos
(CD)
En Windows, las particiones reconocidas son identificadas con una letra seguida por un
signo de doble punto (p.ej. C:). Prácticamente todo tipo de discos magnéticos y memorias
flash (como pendrives) pueden particionarse en sistemas UNIX y UNIX-like las particiones
de datos son montadas en un mismo y único árbol jerárquico, en el cual se montan a
través de una carpeta, proceso que sólo el superusuario (root) puede realizar.

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5.6.10.1TABLAS DE PARTICIONES DE DISCO DURO INTERNAMENTE
INTERNO
Sin embargo, para tener la posibilidad de más particiones en un solo disco, se utilizan las
particiones extendidas, las cuales pueden contener un número ilimitado de particiones
lógicas en su interior. Para este último tipo de particiones, no es recomendado su uso
para instalar ciertos sistemas operativos, sino que son más útiles para guardar
documentos o ejecutables no indispensables para el sistema.
Es necesario tener en cuenta que solo las particiones primarias y lógicas pueden contener
un sistema de archivos propio.
Figura 18. Diagrama de particiones
Representación gráfica de un disco particionado. Cada recuadro blanco representa
algún sistema de archivos vacío. Los espacios en gris representan los espacios sin
particionar del disco. Las particiones rodeadas por líneas moradas o violetas representan
las particiones primarias. Las particiones rodeadas por bordes rojos representan la
partición extendida (que es un tipo de partición primaria); y en su interior, se encuentran
lasparticiones lógicas, rodeadas por los bordes de color verde.
Es común que los sistemas basados o similares a UNIX generalmente se usan hasta con
3 particiones: la principal, montada en el directorio raíz (/); a veces hay también una
segunda que se usa para montar el directorio /home, el cual contiene las configuraciones
de los usuarios, y finalmente, una tercera llamada swap, que se usa para la memoria
virtual temporal. Sin embargo, 2 particiones (/, y swap); es el mínimo suficiente en estos
sistemas operativos. Cabe decir además que las particiones de intercambio (swap)
pueden instalarse sin problemas dentro de una partición lógica. Las particiones de
intercambio, al igual que a la memoria RAM, no se les asigna un directorio; este tipo de
particiones se usa para guardar ciertas réplicas de la memoria RAM, para que de esta
forma la RAM tenga más espacio para las tareas en primer plano, guardando las tareas
en segundo plano dentro de la partición de intercambio. Algunos sistemas tipo UNIX están
diseñados para funcionar con una sola partición, sin embargo, estos diseños no son muy
comunes.

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5.6.10.2TIPOS DE PARTICIONES
El formato o sistema de archivos de las particiones (p. ej. NTFS) no debe ser confundido
con el tipo de partición (p. ej. partición primaria), ya que en realidad no tienen
directamente mucho que ver. Independientemente del sistema de archivos de una
partición (FAT, ext3, NTFS, etc.), existen 3 tipos diferentes de particiones:
Partición primaria: Son las divisiones crudas o primarias del disco, solo puede
haber 4 de éstas o 3 primarias y una extendida. Depende de una tabla de
particiones. Un disco físico completamente formateado consiste, en realidad, de
una partición primaria que ocupa todo el espacio del disco y posee un sistema de
archivos. A este tipo de particiones, prácticamente cualquier sistema operativo
puede detectarlas y asignarles una unidad, siempre y cuando el sistema operativo
reconozca su formato (sistema de archivos).
Partición extendida: También conocida como partición secundaria es otro tipo de
partición que actúa como una partición primaria; sirve para contener múltiples
unidades lógicas en su interior. Fue ideada para romper la limitación de 4
particiones primarias en un solo disco físico. Solo puede existir una partición de
este tipo por disco, y solo sirve para contener particiones lógicas. Por lo tanto, es
el único tipo de partición que no soporta un sistema de archivos directamente.
Partición lógica: Ocupa una porción de la partición extendida o la totalidad de la
misma, la cual se ha formateado con un tipo específico de sistema de archivos
(FAT32, NTFS, ext2,...) y se le ha asignado una unidad, así el sistema operativo
reconoce las particiones lógicas o su sistema de archivos. Puede haber un máximo
de 23 particiones lógicas en una partición extendida. Linux impone un máximo de
15, incluyendo las 4 primarias, en discos SCSI y en discos IDE 8963.
5.6.10.2.1PARTICIONES PRIMARIAS
En los equipos PC, originales de IBM, estas particiones tradicionalmente usan una
estructura llamada Tabla de particiones, ubicada al final del registro de arranque
maestro (MBR, Master Boot Record). Esta tabla, que no puede contener más de
4 registros de particiones (también llamados ''partition descriptors''), específica para cada
una su principio, final y tamaño en los diferentes modos de direccionamiento, así también
como un solo número, llamado partition type, y un marcador que indica si la partición está
activa o no (sólo puede haber una partición activa a la vez). El marcador se usa durante
el arranque; después de que el BIOS cargue el registro de arranque maestro en la
memoria y lo ejecute, el MBR de DOS comprueba la tabla de partición a su final y localiza
la partición activa. Entonces carga el sector de arranque de esta partición en memoria y la
ejecuta. A diferencia del registro de arranque maestro, generalmente independiente del
sistema operativo, el sector de arranque está instalado junto con el sistema operativo y
sabe cómo cargar el sistema ubicado en ese disco en particular.

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Notar que mientras la presencia de un marcador activo se estandariza, no se utiliza en
todos los gestores de arranque. Por ejemplo, los gestores LILO, GRUB (muy comunes en
el sistema Linux) y XOSL no buscan en la tabla de particiones del MBR la partición activa;
simplemente cargan una segunda etapa (que puede ser contenida en el resto del cilindro
0 o en el sistema de archivos). Después de cargar la segunda etapa se puede cargar el
sector de arranque de cualquiera de las particiones del disco (permitiendo al usuario
seleccionar la partición), o si el gestor conoce cómo localizar el kernel (núcleo) del
sistema operativo en una de las particiones (puede permitir al usuario especificar
opciones de kernel adicionales para propósitos de recuperación estratégicos.
5.6.10.2.2 PARTICIONES EXTENDIDAS Y LÓGICAS
Cualquier versión del DOS puede leer sólo una partición FAT primaria en el disco duro.
Esto unido al deterioro de la FAT con el uso y al aumento de tamaño de los discos movió
a Microsoft a crear un esquema mejorado relativamente simple: una de las entradas de la
tabla de partición principal pasó a llamarse partición extendida y recibió un número de tipo
de partición especial (0x05). El campo inicio de partición tiene la ubicación del primer
descriptor de la partición extendida, que a su vez tiene un campo similar con la ubicación
de la siguiente; así se crea una lista enlazada de descriptores de partición. Los demás
campos de una partición extendida son indefinidos, no tienen espacio asignado y no
pueden usarse para almacenar datos. Las particiones iniciales de los elementos de la lista
enlazada son las llamadas unidades lógicas; son espacios asignados y pueden almacenar
datos. Los sistemas operativos antiguos ignoraban las particiones extendidas con número
de tipo 0x05, y la compatibilidad se mantenía. Este esquema reemplaza al antiguo ya que
todas las particiones de un disco duro se pueden poner dentro de una sola partición
extendida. Por alguna razón, Microsoft no actualizó su sistema operativo DOS para
arrancar desde una partición extendida, debido a que la necesidad para particiones
primarias se preservó. Por encima de éstas todavía se habría permitido una partición FAT
primaria por unidad, significando todas las otras particiones FAT primarias deben tener
sus números de tipo de partición prior cambiando al arranque DOS, para que ésta sea
capaz de proceder. Esta técnica, usada por varios administradores de arranque
populares, se llama ocultación de la partición. Sin embargo hay que tener en cuenta una
quinta partición que se puede comprimir pero no es muy recomendable.
5.6.10.3CLUSTERS O UNIDADES DE ASIGNACIÓN
Una vez particionado el disco, el sistema operativo lo divide en otras unidades de
asignación, llamadas Clusters. Los Clusters son las partes más pequeñas de un disco
duro lógico con las que se puede comunicar el sistema operativo. Un cluster está
compuesto por la agrupación de uno o más sectores, dependiendo del tamaño de los
mismos de la unidad lógica.

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Figura 19. Clusters
5.6.10.4MBR (Master Boot Record - Sector de arranque)
Es el primer sector del disco duro (cabeza cero, cilindro cero, sector 1). En él se almacena
una tabla de particiones (La cual indica en donde comienza y termina cada partición) y un
pequeño programa master de inicialización, llamado MBR (Master Boot Record). El
programa es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control de arranque a
la partición activa. Si no existe partición activa, mostraría un mensaje de error.
5.6.10.5FAT
Cada partición posee una FAT (File Allocation Table o tabla de asignación de archivos),
esta tabla se encarga de administrar los contenidos de todos los clusters de una unidad
lógica, es decir, se mantiene un registro de los clusters utilizados por los archivos. Esta
tabla tiene una longitud fija debido a que se crea durante el formato lógico
5.6.10.6PROCESO DE PARTICIONAMIENTO
Cuando se particiona un disco duro, el sistema operativo hace lo siguiente:
Modifica el Master Boot Record, que contiene la información de cada partición.
Aquí se indica en donde comienza y termina la nueva partición.
Se asigna una unidad a cada partición creada, cada una tendrá una letra
correspondiente, comenzando por C:
Cuando se formatea lógicamente o a alto nivel a una unidad lógica, se hace lo siguiente:
Se crea el registro de arranque del sistema operativo, si la partición es primaria, en
el primer sector de la unidad lógica.
Se crean dos copias de la FAT vacías (son dos para tener un resguardo por si una
de ellas contiene información errónea).

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Luego se crea el directorio raíz, la base de la estructura del árbol de directorios y
archivos.
A continuación, se agrupan los sectores para crear los diferentes clusters, pero sin
borrar los datos almacenados en los mismos.
5.6.11 SISTEMA DE ARCHIVOS
El sistema de archivos es el encargado de organizar la distribución de archivos y
directorios, en sectores o bloques de datos ordenados de manera tal que al leer o guardar
un archivo, el vínculo apunte directamente a los sectores que ocupa dicho archivo. La lista
de esos vínculos se almacena en la tabla de asignación, que es la encargada de
mantener actualizada la ubicación de los mismos, es decir, qué sectores o clusters ocupa.
Existen muchos tipos de sistemas de archivos: FAT12, FAT16, FAT32, NTSF, Ext3, Ext4,
etc.
Figura 20. Sistema de archivos

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5.6.12 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DEL DISCO DURO
Hay muchos factores que determinan la velocidad de un disco duro y algunos de ellos no
dependen sólo del disco, sino también de la controladora a la que está conectada, de
algunas características de esta y también de la velocidad del microprocesador de la PC. A
continuación, se nombran algunos de los factores que determinan la velocidad de un
disco.
Sistema operativo
TABLA 2. SISTEMA DE ARCHIVOS
Tipos de sistemas de archivos admitidos
Dos FAT16
Windows 95 FAT16
Windows 95 OSR2 FAT16, FAT32
Windows 98 FAT16, FAT32
Windows NT4 FAT, NTFS (version 4)
Windows 2000/XP FAT, FAT16, FAT32, NTFS (versiones 4 y 5)
Linux Ext2, Ext3, ReiserFS, Linux Swap (FAT16, FAT32, NTFS)
MacOS
HFS (Sistema de Archivos Jerárquico), MFS (Sistemas de Archivos
Macintosh)
OS/2 HPFS (Sistema de Archivos de Alto Rendimiento)
SGI IRIX XFS
FreeBSD, OpenBSD UFS (Sistema de Archivos Unix)
Sun Solaris UFS (Sistema de Archivos Unix)
IBM AIX JFS (Sistema Diario de Archivos)

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5.6.12.1TIEMPOS DE ACCESO
Se llama así al tiempo que necesita el cabezal para posicionarse sobre una pista y luego
esperar que el sector deseado pase debajo de él. Los tiempos de acceso de los discos
son de 12 ms (milisegundos)
La fórmula del tiempo de acceso es la siguiente:
Tiempo de acceso = tiempo de búsqueda + período de latencia rotacional
El tiempo de búsqueda es el tiempo que tarda el cabezal de lectura y escritura para
posicionarse sobre una pista, varía según la cantidad de pistas que haya que cruzar.
El período de latencia rotacional es el tiempo que tarda un sector para que pase por
debajo del cabezal que espera leerlo. Depende del momento en el que el cabezal se ha
situado sobre la pista y de la velocidad que gira el motor.
5.6.12.2VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA
Es la rapidez con la que el disco duro es capaz de transferir la información almacenada en
éste al bus de la PC. Esto dependerá de la velocidad de rotación del disco, cantidad de
sectores por pista el método de grabación utilizado y la tecnología de la controladora del
disco.
5.6.12.3CACHES DE DISCO
La mayoría de los discos modernos traen incorporada una cierta cantidad de memoria
RAM, que se conoce como buffer, Como el tiempo de acceso a la memoria RAM es más
de mil veces menor que el del disco duro más rápido, la misión del buffer es almacenar
los datos que se leen desde el disco antes de pasarlos a la interfaz y la próxima vez que
se accedan a estos datos, se encontrarán en el buffer y no se necesitará leer datos del
disco, obteniendo una respuesta muchísimo más rápida. Los tamaños de este buffer
varían según el disco, pueden ser de512 Kb 2048 Kb, 4096 Kb, 8192 Kb, 16384 Kb, etc.
5.6.12.4 TECNOLOGÍA SMART
La mayoría de los problemas en los discos duros son predecibles. Ubicando sensores en
distintas zonas de los discos y llevando un historial de la misma unidad puede predecir
cuándo un componente dejará de funcionar. Esto se lleva a cabo con el programa
SMARTS, el cual funciona sólo si está habilitado en el setup de la BIOS.

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Figura 21. Tecnología SMART
5.6.13DESFRAGMENTAR UN DISCO
Figura 22. Logotipo de desfragmentación
Cuando se guardan los archivos en el disco duro, estos no se guardan de forma
ordenada, es decir, no ocupan sectores consecutivos, sino que ocupan varios sectores al
azar, llevando así, más tiempo para su lectura.
El desfragmentador de disco lo que hace es reordenar esos archivos, reorganiza la
información almacenada en los Clusters, compactando y reuniendo los fragmentos de un
mismo archivo, además de eliminar los espacios vacíos que existen entre ellos. De esta
manera los tiempos de acceso son menores.

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5.6.14 COMANDO CHKDSK
Comando de la consola de comandos de Windows, que permite verificar el disco rígido
ante un error físico o lógico del mismo. Este comando además genera un reporte del
espacio ocupado, del espacio libre y del espacio defectuoso en el disco examinado.
Para usarlo, sólo debe escribirse el comando y el nombre de la unidad a analizar, por
ejemplo: C:> chkdsk C:
Figura 23. Pantallazo del comando CHKDSK
5.6.15 LA UNIDAD DE ESTADO SÓLIDO (SSD).
La unidad de estado sólido o SSD (solid state drive) es un dispositivo de almacenamiento
de datos que usa memorias flash, en lugar de los platos y cabezales que se encuentran
en los discos duros convencionales. Los SSD son considerados como ―discos‖ de estado
sólido, aunque, técnicamente no lo son, SSD no significa disco de estado sólido, sino,
drive o unidad de estado sólido.
Los SSD basados en flash, también conocidos como discos flash, no requieren baterías,
permitiendo a los fabricantes replicar tamaños estándar del disco duro (1.8 pulgadas, 2.5
pulgadas. y 3.5 pulgadas). Además, la no volatilidad permite a los SSD mantener su
información cuando desaparece la energía, por lo que se puede reemplazar a los discos
tradicionales por los discos flash.
Otra característica importante, es que estos dispositivos de almacenamiento son muy
rápidos, ya que no tiene partes móviles, reduciendo ostensiblemente el tiempo de
búsqueda, latencia y otros retardos electromecánicos inherentes a los discos duros
convencionales.
La tendencia será reemplazar a los discos duros (HDD Hard Disk Drive) por discos flash
(SSD), si los comparamos podemos ver muchas ventajas que tiene el SSD sobre el HDD,
estas son:

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* La carga del sistema operativo con el SSD es mucho más rápido, en una prueba
comparativa, se encontró que con el SSD la carga duró 36s y con el HDD duró 65s.
* Para abrir las aplicaciones también lo hace más rápido el SSD.
* El SSD soporta vibraciones, mientras que el HDD vibrando falla.
* El tiempo de uso de la batería es mayor en una computadora con SSD, debido a que
consumen menos que los HDD.
5.7MEMORIA USB O PEN DRIVE
Tabla 3.Memoria USB
Fabricante Varios
Lanzamiento 16 de mayo de 1995; hace 18 años
Alimentación Energía suministrada por el puerto USB (las
primeras utilizaban baterías)
Memoria flash
Capacidad de
almacenamiento
Variable
Entrada Puerto USB
Conectividad USB
Dimensiones y peso Variable

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Una memoria USB (de Universal Serial Bus) o pendrive, es un dispositivo de
almacenamiento que utiliza una memoria flash para guardar información. Se le conoce
también con el nombre de unidad flash USB, lápiz de memoria, lápiz USB, minidisco
duro, unidad de memoria, llave de memoria, Pen Disk, pen drive, entre otros.
5.7.1HISTORIA
Figura 24. Pendrive
5.7.1.1PRIMERA GENERACIÓN
Las empresas Trek Technology e IBM comenzaron a vender los primeros dispositivos de
memoria USB en el año 2000. Trek vendió un modelo bajo el nombre comercial
de Thumbdrive e IBM vendió las primeras unidades en Norteamérica bajo la marca
DiskOnKey, desarrolladas y fabricadas por la empresa israelí M-Systems en capacidades
de 8 MiB, 16 MiB, 32 MiB y 64 MiB. Estos fueron promocionados como los "verdaderos
reemplazos del disquete", y su diseño continuó hasta los 256 MiB. Los modelos anteriores
de este dispositivo utilizaban baterías, en vez de la alimentación de la PC.
5.7.1.2 SEGUNDA GENERACIÓN
Dentro de esta generación de dispositivos existe conectividad con la norma USB 2.0. Sin
embargo, no usan en su totalidad el ancho de banda de 480 Mbit/s que soporta la
especificación USB 2.0 Hi-Speed debido a las limitaciones técnicas de las memorias flash
basadas en NAND. Los dispositivos más rápidos de esta generación usan un controlador
de doble canal, aunque todavía están muy lejos de la tasa de transferencia posible de un
disco duro de la actual generación, o el máximo rendimiento de alta velocidad USB.
Las velocidades de transferencia de archivos varían considerablemente. Se afirma que las
unidades rápidas típicas leen a velocidades de hasta 30 Mbit/s y escribir a cerca de la
mitad de esa velocidad. Esto es aproximadamente 20 veces más rápido que en los
dispositivos USB 1.1, que poseen una velocidad máxima de 12 Mbit/s.

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5.7.1.3 TERCERA GENERACIÓN
La norma USB 3.0 ofrece tasas de transferencia de datos mejoradas enormemente en
comparación con su predecesor, además de compatibilidad con los puertos USB 2.0. La
norma USB 3.0 fue anunciada a finales de 2008, pero los dispositivos de consumo no
estuvieron disponibles hasta principios de 2010. La interfaz USB 3.0 especifica las tasas
de transferencia de hasta 5 Gbit/s, en comparación con los 40 Mbit/s de USB 2.0. A pesar
de que la interfaz USB 3.0 permite velocidades de datos muy altas de transferencia, a
partir de 2011 la mayoría de las unidades USB 3.0 Flash no utilizan toda la velocidad de la
interfaz USB 3.0 debido a las limitaciones de sus controladores de memoria, aunque
algunos controladores de canal de memoria llegan al mercado para resolver este
problema. Algunas de estas memorias almacenan hasta 256 GiB de memoria (lo cual es
1024 veces mayor al diseño inicial de M-Systems). También hay dispositivos, que aparte
de su función habitual, poseen una Memoria USB como aditamento incluido, como
algunos ratones ópticos inalámbricos o Memorias USB con aditamento para reconocer
otros tipos de memorias (microSD, m2, etc.).
En agosto de 2010, Imation anuncia el lanzamiento al mercado de la nueva línea de USB
de seguridad Flash Drive Defender F200, con capacidades de 1 GiB, 2 GiB, 4 GiB, 8 GiB,
16 GiB y 32 GiB. Estas unidades de almacenamiento cuentan con un sensor
biométrico ergonómico basado en un hardware que valida las coincidencias de las huellas
dactilares de identificación, antes de permitir el acceso a la información.
5.7.2VISIÓN GENERAL
Los primeros modelos requerían de una batería, pero los actuales usan la energía
eléctrica procedente del puerto USB. Estas memorias son resistentes a los rasguños
(externos), al polvo, y algunos hasta al agua, factores que afectaban a las formas previas
de almacenamiento portátil, como los disquetes, discos compactos y los DVD.
Su gran éxito y difusión les han supuesto diversas denominaciones populares
relacionadas con su pequeño tamaño y las diversas formas de presentación, sin que
ninguna haya podido destacar entre todas ellas.
En España son conocidas popularmente como pinchos o lápices, en otros países como El
Salvador, Honduras, México, Colombia y Guatemala son conocidas como memorias,
en Venezuela como pen drives y en Costa Rica se le llama popularmente Llave Maya. El
calificativo USB o el propio contexto permite identificar fácilmente el dispositivo informático
al que se refiere; aunque siendo un poco estrictos en cuanto al concepto, USB
únicamente se refiere al puerto de conexión.

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5.7.3CARACTERÍSTICAS
Estas memorias se han convertido en el sistema de almacenamiento y transporte
personal de datos más utilizado, desplazando en este uso a los tradicionales disquetes y
a los CD. Se pueden encontrar en el mercado fácilmente memorias de 1, 2, 4, 8, 16, 32,
64, 128, 256, 512 GB, y hasta 1 TB.Las memorias con capacidades más altas pueden aún
estar, por su precio, fuera del rango del "consumidor doméstico". Esto supone, como
mínimo, el equivalente a 180 CD de 700 MB o 91 000 disquetes de
1440 KiB aproximadamente.
5.7.4SOPORTE
Los sistemas operativos actuales pueden leer y escribir en las memorias sin más que
enchufarlas a un conector USB del equipo encendido, recibiendo la tensión de
alimentación a través del propio conector, de 5 voltios y un consumo de 2,5 vatios como
máximo. En equipos algo antiguos (como por ejemplo: los equipos con el Windows 98) se
necesita instalar un controlador proporcionado por el fabricante. Las diversas
distribuciones GNU/Linux también tienen soporte para estos dispositivos de
almacenamiento desde la versión 2.4 del núcleo.
5.7.5COMPONENTES DE UN PENDRIVE
5.7.5.1 COMPONENTES PRIMARIOS
Las partes típicas de una memoria USB son las siguientes:
Un conector USB macho tipo A (1): Provee la interfaz física con la computadora.
Controlador USB de almacenamiento masivo (2): Implementa el controlador USB y
provee la interfaz homogénea y lineal para dispositivos USB seriales orientados a
bloques, mientras oculta la complejidad de la orientación a bloques, eliminación de
bloques y balance de desgaste. Este controlador posee un pequeño
microprocesador RISC y un pequeño número de circuitos de memoria RAM y
ROM.
Circuito de memoria Flash NAND (4): Almacena los datos.
Oscilador de cristal (5): Produce la señal de reloj principal del dispositivo a 12 MHz
y controla la salida de datos a través de un bucle de fase cerrado (phase-locked
loop)

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5.7.5.2 COMPONENTES ADICIONALES: Un dispositivo típico puede incluir también:
Puentes y Puntos de prueba (3): Utilizados en pruebas durante la fabricación de la
unidad o para la carga de código dentro del procesador.
LEDS (6): Indican la transferencia de datos entre el dispositivo y la computadora.
Interruptor para protección de escritura (7): Utilizado para proteger los datos de
operaciones de escritura o borrado.
Espacio Libre (8): Se dispone de un espacio para incluir un segundo circuito de
memoria. Esto le permite a los fabricantes utilizar el mismo circuito impreso para
dispositivos de distintos tamaños y responder así a las necesidades del mercado.
Tapa del conector USB: Reduce el riesgo de daños y mejora la apariencia del
dispositivo. Algunas unidades no presentan una tapa pero disponen de una
conexión USB retráctil. Otros dispositivos poseen una tapa giratoria que no se
separa nunca del dispositivo y evita el riesgo de perderla.
Ayuda para el transporte: En muchos casos, la tapa contiene una abertura
adecuada para una cadena o collar, sin embargo este diseño aumenta el riesgo de
perder el dispositivo. Por esta razón muchos otros tiene dicha abertura en el
cuerpo del dispositivo y no en la tapa, la desventaja de este diseño está en que la
cadena o collar queda unida al dispositivo mientras está conectado. Muchos
diseños traen la abertura en ambos lugares.

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5.7.5.3 COMPONENTES DE UN PENDRIVE
Tabla 4. Componentes internos de una memoria
USB típica
1 Conector USB
2 Dispositivo de control de almacenamiento masivo USB
3 Puntos de Prueba
4 Circuito de Memoria flash
5 Oscilador de cristal
6 LED
7 Interruptor de seguridad contra escrituras
8
Espacio disponible para un segundo circuito de
memoria flash

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5.7.6 USB 3.0
Presentado en el año 2008. Está en pleno auge de transición entre dispositivos USB 2.0 y
USB 3.0. La principal novedad técnica del puerto USB 3.0 es que eleva a 4,8 Gbit/s (600
MB/s) la capacidad de transferencia que en la actualidad es de 480 Mbit/s. Se mantendrá
el cableado interno de cobre para asegurarse la compatibilidad con las tecnologías USB
1.0 y 2.0.
Si en USB 2.0 el cable dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y una
de toma de tierra, en el USB 3.0 se añade cinco líneas. Dos de ellas se usarán para el
envío de información y otras dos para la recepción, de forma que se permite el tráfico
bidireccional, en ambos sentidos al mismo tiempo. El aumento del número de líneas
permite incrementar la velocidad de transmisión desde los 480 Mbit/s hasta los 4,8 Gbit/s.
De aquí se deriva el nombre que también recibe esta especificación: USB Súper veloz.
La cantidad de corriente que transporta un cable USB 1.0 y 2.0 resulta insuficiente en
muchas ocasiones para recargar algunos dispositivos, especialmente si utilizamos
concentradores donde hay conectados varios de ellos. En USB 3.0, se aumenta la
intensidad de la corriente de 100 miliamperios a 900 miliamperios, con lo que pueden ser
cargadas las baterías a una mayor velocidad o poder alimentar otros componentes que
requieran más potencia. Este aumento de la intensidad podría traer consigo un menor
rendimiento energético. Pero pensando en ello, USB 3.0 utiliza un nuevo protocolo
basado en interrupciones, al contrario que el anterior que se basaba en consultar a los
dispositivos periódicamente.
5.7.7MEMORIA FLASH
Figura 25. Estructura interna de una memoria FLASH
Una Memoria USB. El chip de la izquierda es la memoria flash. El controlador está a la
derecha.

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La memoria flash -derivada de la memoria EEPROM— permite la lectura y escritura de
múltiples posiciones de memoria en la misma operación. Gracias a ello, la
tecnología flash, siempre mediante impulsos eléctricos, permite velocidades de
funcionamiento muy superiores frente a la tecnología EEPROM primigenia, que sólo
permitía actuar sobre una única celda de memoria en cada operación de programación.
Se trata de la tecnología empleada en los dispositivos denominados pen drive.
5.7.7.1HISTORIA
La historia de la memoria flash siempre ha estado muy vinculada con el avance del resto
de las tecnologías a las que presta sus servicios como routers, módems, BIOS de los
PC, wireless, etc. Fue Fujio Masuoka en 1984, quien inventó este tipo de memoria como
evolución de las EEPROM existentes por aquel entonces. Intel intentó atribuirse la
creación de esta sin éxito, aunque si comercializó la primera memoria flash de uso común.
Entre los años 1994 y 1998, se desarrollaron los principales tipos de memoria que
conocemos hoy, como la Smart Media o la Compact Flash. La tecnología pronto planteó
aplicaciones en otros campos. En 1998, la compañía Rio comercializó el primer ‗Walkman‘
sin piezas móviles aprovechando el modo de funcionamiento de Smart Media. Era el
sueño de todo deportista que hubiera sufrido los saltos de un discman en el bolsillo.
En 1994 SanDisk comenzó a comercializar tarjetas de memoria (Compact Flash) basadas
en estos circuitos, y desde entonces la evolución ha llegado a pequeños dispositivos de
mano de la electrónica de consumo como reproductores de MP3 portátiles, tarjetas de
memoria para vídeo consolas, capacidad de almacenamiento para las PC Card que nos
permiten conectar a redes inalámbricas y un largo etcétera, incluso llegando a la
aeronáutica espacial. El espectro es grande.
5.7.7.2ANTECEDENTES DE LA MEMORIA FLASH
Las memorias han evolucionado mucho desde los comienzos del mundo de la
computación. Conviene recordar los tipos de memorias de semiconductores empleadas
como memoria principal y unas ligeras pinceladas sobre cada una de ellas para enmarcar
las memorias flash dentro de su contexto.
Organizando estos tipos de memoria conviene destacar tres categorías si las clasificamos
en función de las operaciones que podemos realizar sobre ellas, es decir, memorias de
sólo lectura, memorias de sobre todo lectura y memorias de lectura/escritura.

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Memorias de sólo lectura.
ROM (Read Only Memory): Se usan principalmente en microprogramación
de sistemas. Los fabricantes las suelen emplear cuando producen
componentes de forma masiva.
PROM (Programmable Read Only Memory): El proceso de escritura es
electrónico. Se puede grabar posteriormente a la fabricación del chip, a
diferencia de las anteriores que se graba durante la fabricación. Permite
una única grabación y es más cara que la ROM.
Memorias de sobre todo lectura.
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory): Se puede
escribir varias veces de forma eléctrica, sin embargo, el borrado de los
contenidos es completo y a través de la exposición a rayos ultravioletas (de
esto que suelen tener una pequeña ‗ventanita‘ en el chip).
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory): Se
puede borrar selectivamente byte a byte con corriente eléctrica. Es más
cara que la EPROM.
Memoria flash: Está basada en las memorias EEPROM pero permite el
borrado bloque a bloque y es más barata y densa.
Memorias de Lectura/Escritura (RAM)
DRAM (Dynamic Random Access Memory): Los datos se almacenan
como en la carga de un condensador. Tiende a descargarse y, por lo tanto,
es necesario un proceso de refresco periódico. Son más simples y baratas
que las SRAM.
SRAM (Static Random Access Memory): Los datos se almacenan
formando biestables, por lo que no requiere refresco. Igual que DRAM es
volátil. Son más rápidas que las DRAM y más caras.
5.7.7.3 MEMORIA FLASH COMO SUSTITUTO DEL DISCO DURO
En la actualidad TDK (Tokyo Denkikagaku Kogyo K.K.) está fabricando discos duros
con memorias flash NAND de 32 Gb con un tamaño similar al de un disco duro de 2,5
pulgadas, similares a los discos duros de los portátiles con una velocidad de 33,3 Mb/s. El
problema de este disco duro es que, al contrario de los discos duros convencionales, tiene
un número limitado de accesos. Samsung también ha desarrollado memorias NAND de
hasta 32 Gb.

Modelo de Mejora
Continua
LA INFORMACIÓN
RED TECNOLÓGICA :
SOFTWARE
54
Apple presentó el 20 de octubre del 2010 una nueva versión de la computadora portátil
MacBook Air en el evento denominado ‗De vuelta al Mac‘ (Back to the Mac), en su sede
general de Cupertino, en California (Estados Unidos). Una de las características más
resaltantes de este nuevo equipo es que no tiene disco duro, sino una memoria flash, lo
que la hace una máquina más rápida y ligera.
Según David Cuen, un especialista consultado por la BBC Mundo, ―la memoria flash es
una apuesta interesante pero arriesgada. La pregunta es: ¿está el mercado preparado
para deshacerse de los discos duros? Apple parece pensar que sí‖.
La expansión de la memoria flash es prácticamente infinita. El 7 de enero de 2013,
Kingston lanzó una memoria flash (DataTraveler HyperX Predator 3.0) con una capacidad
máxima de 1 TB.
5.7.7.3.1 MEMORIA FLASH COMO RAM
A partir de 2012, hay intentos de utilizar la memoria flash como memoria principal del
ordenador, DRAM. De momento es más lenta que la DRAM convencional, pero utiliza
hasta diez veces menos energía, y también es significativamente más barata. La fuente
muestra una foto del dispositivo que se parece a una tarjeta PCI-Express, soportada por
el driver correspondiente.
5.7.7.4LECTOR DE TARJETAS DE MEMORIA
El lector de tarjetas de memoria es un periférico que lee o escribe en soportes de
memoria flash. Actualmente, los instalados en computadores (incluidos en una placa o
mediante puerto USB), marcos digitales, lectores de DVD y otros dispositivos, suelen leer
varios tipos de tarjetas.
Una tarjeta de memoria es un pequeño soporte de almacenamiento que utiliza memoria
USB para guardar la información que puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos
modelos la batería no es requerida, la batería era utilizada por los primeros modelos.
Estas memorias son resistentes a los rasguños externos y al polvo que han afectado a
lasformas previas de almacenamiento portátil, como los CD y los disquetes.
Figura26. Lector de tarjetas de memorias

Modelo de Mejora
Continua
LA INFORMACIÓN
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55
5.7.7.5TABLA DE DATOS DE LOS FORMATOS DE TARJETA DE
MEMORIAS
NOMBRE SIGLA DIMENSIONES
PC Card PCMCIA 85.6 × 54 × 3.3 mm
Compact Flash I CF-I 43 × 36 × 3.3 mm
Compact Flash II CF-II 43 × 36 × 5.5 mm
Smart Media SM / SMC 45 × 37 × 0.76 mm
Memory Stick MS 50.0 × 21.5 × 2.8 mm
Memory Stick Duo MSD 31.0 × 20.0 × 1.6 mm
Memory Stick PRO Duo MSPD 31.0 × 20.0 × 1.6 mm
Memory Stick PRO-HG Duo MSPDX 31.0 × 20.0 × 1.6 mm
Memory Stick Micro M2 M2 15.0 × 12.5 × 1.2 mm
MultimediaCard MMC 32 × 24 × 1.5 mm
Reduced Size Multimedia Card RS-MMC 16 × 24 × 1.5 mm
MMCmicro Card MMCmicro 12 × 14 × 1.1 mm
Secure Digital Card SD 32 × 24 × 2.1 mm
miniSD miniSD 21.5 × 20 × 1.4 mm
microSD microSD 15 × 11 × 0.7 mm
Picture Card xD 20 × 25 × 1.7 mm
Intelligent Stick Stick 24 x 18 x 2.8 mm

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