1. UNIDADES DE ALMACENAMIENTO:
DISCOS DUROS Y MEDIOS ÓPTICOS
Taller de Mantenimiento 1
Prof. Sebastián de los Angeles

2. Medios de Almacenamiento
 Los Medios de Almacenamiento son componentes
fundamentales dentro del hardware de la
computadora.
 Hoy en día una computadora no es utilizable sin
alguna forma de los mismos.
 Proporcionan:
 Almacenamiento para el S.O.
 Almacenamiento para la memoria de intercambio
 Almacenamiento para archivos y programas generados
por el usuario.

3. Espacio de Almacenamiento
 Tradicionalmente, la capacidad de un medio de
almacenamiento se mide en una unidad llamada
byte.
 Pero no es la única unidad de almacenamiento
usada, ya que diferentes circunstancias provocan
que medir la cantidad de información de otras
formas resulte más práctico.

4. Bits y Bytes
 Se denomina Byte (B) al espacio necesario para
almacenar en memoria el código binario
correspondiente a un (1) carácter o símbolo.
 Un Bit (b), por otra parte, es el nombre que recibe
cada uno de los dígitos binarios que forman el
código binario de un byte.

5. Bits y Bytes
 Mientras que los bytes se han transformado en la
unidad estándar para medir la capacidad de un
medio de almacenamiento o el tamaño de una
fracción de información, el bit se mantiene en uso
corriente principalmente para expresar
velocidades de transferencia dentro de una red de
computadoras, las cuales suelen medirse
mediante en megabits por segundo (Mbps).

6. Bits y Bytes
 Hoy en día el estándar internacional especifica
que un (1) byte esta compuesto por ocho (8) bits.
Lo que permite que un byte tenga 256 valores
posibles.
1 0 0 1 0 10 1
M
Según la tabla de equivalencia ASCII, existen
otras formas de definir los caracteres

7. Bits y Bytes
 Esto no siempre fue así. Las primeras
computadoras utilizaban 4 bits y 6 bits para definir
un carácter, que luego se expandió a 7 bits (1963)
para finalmente llegar a los 8 bits actuales en
1970.
La palabra “byte” fue acuñada en 1956 por el ingeniero Werner
Buchholz mientras colaboraba en el desarrollo de la IBM
Stretch, la primera supercomputadora transistorizada de
IBM, mientras que la palabra “bit” es una contracción de las
palabras “binary digit” (dígito binario).

8. Múltiplos del Byte
Unidad Tamaño
Nibble 4 bits = 0,5 Bytes
Byte (B) 8 bits = 1 Byte
Kilobyte (KB) 1024 Bytes = 8192 bits
Megabyte (MB) 1024 KB = 1.048.576 B
Gigabyte (GB) 1024 MB = 1.048576 KB = 1.073.741.824 B
Terabyte (TB) 1024 GB
Petabyte (PB) 1024 TB
Exabyte (EB) 1024 PB
Zettabyte (ZB) 1024 EB
Los múltiplos del Byte suelen calcularse de a grupos de 1024 unidades
(1024 = 210 )
Se calcula que en el 2007 la capacidad de almacenamiento digital de la
humanidad era alrededor de 1300 exabytes.

9. Diferenciasde aplicaciónde los estándares
 Los fabricantes de hardware no aplican el estándar
mencionado al fabricar los dispositivos, sino que
utilizan potencias de 10 (con lo que se ahorra
dinero en el proceso de fabricación)
 Esto resulta en que estos tienen bastante menos
capacidad que lo que dice la etiqueta al
examinarlos con el SO.

11. Otras unidades
 Word o Palabra: se refiere al tamaño del bloque de bits
que manipula el procesador en cada operación. En la
arquitectura X86-32, la palabra tiene 16 bits. Otras
arquitecturas usan palabras de 8, 24, 32, 36, 56, 64 o 80
bits de largo y también otros tamaños de palabra.
 Block: un block es la cantidad de palabras que entran en la
memoria caché, depende de la computadora.
 Page o Página: Se refiere a un conjunto de blocks de
memoria de un tamaño determinado. Se usa para medir el
espacio de memoria RAM ocupado por un programa en
ejecución y las transferencias de información entre la
memoria física y la memoria virtual

12. Discos Duros
 Son los principales dispositivos de almacenamiento de una
computadora común.
 Se basan en un tambor magnético giratorio donde se
graba la información mediante la magnetización de una
pequeña zona y se leen mediante inducción
electromagnética.
 Los datos son escritos y leídos en este tambor mediante
uno o más brazos que recorren su superficie.

13. Breve Reseña Histórica
 Los primeros Discos Duros eran dispositivos externos que en un
comienzo eran considerados como accesorios, ya que los datos
no solían almacenarse sino que se imprimían de forma
inmediata.
Uno de los primeros discos duros, el IBM 350, de
1956, pesaba más de una tonelada y era del tamaño
de una heladera grande (152 cm de largo, 74 de
ancho y 172 de alto).
Podía almacenar 3,75 MB mediante 50 discos de 61
cm de diámetro. La computadora a la que se
conectaba este disco duro (la IBM 350 RAMAC) se
alquilaba por U$S 3200 al mes.
Aparentemente, la IBM podría haber aumentado su
capacidad a 5 MB o más, pero no sabían a quién
podrían venderle tanta capacidad de
almacenamiento.

14. Breve Reseña Histórica
 Un almacenamiento permanente no se hizo necesario en las
computadoras de menor porte sino hasta fines de la década de
los 80’s con la popularización de la PC.
Disco Duro ST-506:Fue el primer disco duro de
5,25 pulgadas en salir al mercado.
Costaba U$S 1500
Fue desarrollado por Seagate y podía almacenar
hasta 5MB. Fue el disco duro elegido por IBM para
algunos de sus primeros modelos de PC.
Utilizaba tres cables: uno de alimentación (tipo
molex) y dos para control y transferencia de datos.
Si bien resulto en un gran avance, el diseño era
muy complicado y se buscaron nuevas
alternativas, lo cual resulto en el desarrollo de los
estándares SCSI y PATA.

15. Disco Duro de 5,25 pulgadas sin su
cubierta protectora.
Este tamaño de disco es el que usan
las PCs actuales y que se ha
mantenido desde que surgió
el concepto de PC

16. Tambor magnético
giratorio
Brazo lector/escritor
El diseño general de los discos duros no
ha cambiado demasiado.
Sus principales componentes siguen
siendo el disco magnético y el
brazo lector/escritor.

17. Medios Ópticos
 Los medios ópticos se basan en la tecnología
originada con los Discos Compactos (CDs) los
cuales a su vez se basan en la tecnología de los
Discos Laser (LD)

18.  Estos medios se basan en un lector que dirige un haz
de luz laser hacia un disco óptico formado por una
espiral trazada sobre una superficie reflectiva, cuyas
vueltas son llamadas surcos.
Lente emisora/captora de
una lectora de discos ópticos

19.  Los discos están formados por varias capas:
A. Capa de policarbonato donde está grabado el
trazo espiral con los datos.
B. Capa de aluminio que proporciona la reflexión.

20.  Los datos están grabados en forma de valles y
fosos a lo largo de los surcos que reflejan la luz
laser de forma diferente, la cual puede
interpretarse fácilmente como bits. Lográndose así
la lectura de datos desde el disco.

21. CD, DVD y Blu-RAY
No existen grandes diferencias en la tecnología de lectura/escritura del CD, del
DVD y del Blu-Ray. Lo que ha permitido aumentar la capacidad de los discos
ópticos es la mayor precisión de esa misma tecnología que ha permitido tener
una mayor cantidad de surcos en el mismo espacio.

22. Conexión a la Placa Madre
Un medio de almacenamiento debe estar conectado
de alguna forma a la placa madre para que pueda
ser utilizado por el SO.
Existen diversos estándares de conectividad para
estos dispositivos. Como ya vimos los primeros
discos duros eran dispositivos externos y se
conectaban mediante cables a la computadora.

23. Estándar SCSI (SmallComputerSystemInterface)
 Entre las primeras formas de conectar un disco duro (y otros
dispositivos) que aún esta en uso, estuvo este este estándar
muy usado por las primeras computadoras de Apple.
 Este estándar no solo sirve para conectar discos duros sino que
permite intercambiar datos entre computadoras.
A lo largo del tiempo, el estándar fue avanzando en sus
velocidades de transferencia de datos, en 1986 transmitía
a 5 MB/s, pero su versión más actual (2003) transmite
datos a 640 MB/s.
El estándar en sí esta pasando a ser obsoleto, con muchas
compañías dejando de producir productos SCSI debido a la
popularidad de los estándares USB , Firewire y eSata.
Muchos SO’s modernos ya no incluyen controladores para
dispositivos SCSI.

24. Estándar Parallel ATA
 Es uno de los estándares más populares y que sólo recientemente esta
siendo suplantado por el estándar SATA, debido a que es muy económico de
manufacturar.
 Se origina en varios estándares que existían para las computadoras AT:
 AT Attachment (ATA)
 ATAPI (AT Attachment Packet Interface)
 IDE (Integrated Drive Electronics), este último desarrollado por la compañía Western
Digital.
Conectores PATA en una motherboard

25. Estándar Parallel ATA
 Está estrechamente relacionado con el estándar SCSI, ya que de
hecho comparte los mismos comandos, con pequeñas diferencias en
la forma de transmitir los datos.
 Originalmente las placas madre no traían conectores propios ni para disquetes ni
para discos duros, estos se conectaban a tarjetas de expansión llamadas
controladores de disco.
Controlador de disquetes en
una PC 80386 de 1992

26.  Estas tarjetas se encargaban tanto de transferir los datos como de
controlar el movimiento del disco duro o disquete y fueron muy
usadas en las primeras PCs de IBM
Cable de datos
Cable de control
Controlador de disco
Disco duro ST-506 y su correspondiente Controlador de disco

27. Estándar Parallel ATA
El estándar IDE desarrollado por Western Digital facilitó la tarea de
diseñar estas tarjetas, ya que el controlador del disco duro (la
parte electrónica encargada de dirigir el funcionamiento del
disco duro) estaba integrado en el mismo disco duro.
De esta manera, la función de las tarjetas para conectar los discos
duros era poco más que la de actuar como un adaptador entre
el cable de datos ATA y el puerto ISA, ya que su forma de
manejar los datos es esencialmente la misma.
No pasó mucho tiempo hasta que las placas madres comenzaron a
incorporar conectores IDE en su estructura, eliminando la
necesidad de usar estas tarjetas y haciendo más directa la
transferencia de datos.

28. Estándar Parallel ATA
Esto se aplicó principalmente a los discos duros, cuyos fabricantes se adaptaron
más rápidamente al nuevo estándar. Las lectoras de CD-ROM, que era una
tecnología todavía muy reciente, tardaron algo más en adaptarse y durante
un tiempo las tarjetas de sonido venían con conectores para las diferentes
lectoras disponibles en el mercado.
Conectores para
lectoras de CD-ROM

29. Estándar Parallel ATA
 La característica más visible del estándar PATA es el cable característico que
conecta los dispositivos a la placa madre: la “cinta” de 40 ó 80 cables.
 Las cintas de 40 cables se utilizaron hasta que los avances en la velocidad de
transferencia de datos (y la mayor cantidad de corriente circulando por esos
cables) hizo que esos cables fueran propensos a generar interferencias entre
si. Los 40 cables extra de las cintas de 80 cables son para blindaje entre
cable y cable y están conectados a tierra.

30. Estándar Parallel ATA
 Otra característica importante es la capacidad de conectar dos dispositivos
con el mismo cable.
 Para evitar conflictos, se debe configurar los dispositivos para que se
“identifiquen” correctamente.

31. Estándar Parallel ATA
 Esto se logra mediante un “jumper”: un par de pines de configuración en la
parte trasera de los dispositivos que debían ser puenteados.
 Hay tres configuraciones posibles:
 MASTER (Maestro)
 SLAVE (Esclavo)
 CABLE SELECT: en este caso es el cable el que “decide” cuál unidad es MASTER y cuál es
SLAVE. Esto se logra gracias al pin 28 del cable, siendo la unidad en la punta del cable el
SLAVE y la que está en el medio el MASTER

32. Estándar Serial ATA
 Durante toda la década de los 90’s el estándar PATA fue el estándar usado
por las PCs para conectar las unidades de almacenamiento. Pero PATA tenía
limitaciones considerables.
 133 MB/s de transferencia
 137 GB como capacidad máxima de almacenamiento.
 Los dispositivos no podían desconectarse de la computadora mientras
esta estuviera en funcionamiento (deficiencia muy importante en un
servidor, que debe estar encendido siempre)

33. Estándar Serial ATA
 En el 2003 surgió el estándar Serial ATA, cuya primer versión permitía 150
MB/s de transferencia, las unidades se podían desconectar sin apagar la
computadora y cables mucho más económicos (7 cables contra los 80 del
PATA)

34. Estándar Serial ATA
 SATA muy pronto se impuso como el siguiente estándar de conexión para las
unidades de almacenamiento internas y en rápidas revisiones del mismo
aumentó rápidamente su capacidad de transferencia de datos.
Revisión de SATA Tasa de Transferencia
1.0 150 MB/s
2.0 300 MB/s
3.0 600 MB/s
3.2 2 GB/s