Este documento presenta información sobre el mantenimiento de discos duros. Explica la historia y evolución de los discos duros desde 1956 hasta la actualidad, describiendo cómo su capacidad de almacenamiento ha aumentado exponencialmente. También define las características, tipos de conexión, estructura física y función de los discos duros.

1. MANTENIMIENTO II
Docente: Germán Fuentes
PRESANTADO POR:
Andrea Díaz
Anny Gamboa
Dayana Díaz
Laura Díaz
Leidy Gómez
Xiomara Santana
Instituto Liceo Moderno
Villavicencio
2012
HISTORIA

2. El primer disco duro, aparecido en 1956, fue el Ramac I, presentado con la
computadora IBM 350: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5 MB.
Más grande que una nevera actual, este disco duro trabajaba todavía
con válvulas de vacío y requería una consola separada para su manejo.
La tecnología inicial aplicada a los discos duros era relativamente simple.
Consistía en recubrir con material magnético un disco de metal que era
formateado en pistas concéntricas, que luego eran divididas en sectores. El
cabezal magnético codificaba información al magnetizar diminutas secciones
del disco duro, empleando un código binario de «ceros» y «unos». Los bits o
dígitos binarios así grabados pueden permanecer intactos años.
Originalmente, cada bit tenía una disposición horizontal en la superficie
magnética del disco, pero luego se descubrió cómo registrar la información
de una manera más compacta.
El mérito del francés Albert Fert y al alemán Peter Grünberg (ambos premio
Nobel de Física por sus contribuciones en el campo del almacenamiento
magnético) fue el descubrimiento del fenómeno conocido
como magnetorresistencia gigante, que permitió construir cabezales de
lectura y grabación más sensibles, y compactar más los bits en la superficie
del disco duro. De estos descubrimientos, realizados en forma independiente
por estos investigadores, se desprendió un crecimiento espectacular en la
capacidad de almacenamiento en los discos duros, que se elevó un 60%
anual en la década de 1990.
En 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 Megabytes, mientras
que 10 años después habían superado 40 Gigabytes (40000 Megabytes). En
la actualidad, ya contamos en el uso cotidiano con discos duros de más de
3 terabytes (TB), (3000000 Megabytes)
En 2005 los primeros teléfonos móviles que incluían discos duros fueron
presentados por Samsung y Nokia, aunque no tuvieron mucho éxito ya que
las memorias flash los acabaron desplazando, sobre todo por asuntos de
fragilidad y superioridad.
CARACTERÍSTICAS DE UN DISCO DURO
Tiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en
situarse en la pista y el sector deseado

3. 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.
Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la
información a la computadora una vez la aguja está situada en la pista
y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.
DEFINICIÓN DE DISCO DURO
El Disco Duro es un dispositivo magnético que almacena todos los
programas y datos de la computadora.
Su capacidad de almacenamiento se mide en gigabytes (GB) y es mayor que
la de un disquete (disco flexible).
Suelen estar integrados en la placa base donde se pueden conectar más de
uno, aunque también hay discos duros externos que se conectan al PC
mediante un conector USB.
Un disco duro (del inglés hard disk (HD)) es un disco magnético en el que
puedes almacenar datos de ordenador. El disco duro es la parte de tu
ordenador que contiene la información electrónica y donde se almacenan
todos los programas (software). Es uno de los componentes del hardware
más importantes dentro de tu PC.
El término duro se utiliza para diferenciarlo del disco flexible o disquete
(floppy en inglés). Los discos duros pueden almacenar muchos más datos y
son más rápidos que los disquetes. Por ejemplo, un disco duro puede llegar

4. a almacenar más de 100 gigabytes, mientras que la mayoría de los disquetes
tienen una memoria máxima de 1.4 megabytes.
¿Qué es un Hard Disk Drive o HDD?
Un hard disk drive (HDD) es el mecanismo que lee y escribe datos en un
disco duro. Los hard disk drives (HDDs) para PC generalmente tienen
tiempos de búsqueda de unos 12 milisegundos o menos aunque muchos
mejoran su funcionamiento con una técnica llamada caching.
Hay varios estándares de interfaz para pasar datos entre un disco duro y un
ordenador, los más comunes son el IDE y el SCSI.
TIPOS DE CONEXIÓN
IDE: Integrated Drive Electronics ("Dispositivo electrónico integrado") o ATA
control a los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los
discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface)
Hasta aproximadamente el 2004, el estándar principal por su versatilidad y
asequibilidad. Son planos, anchos y alargados.
SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de
almacenamiento y velocidad de rotación. 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 Mbps en los discos SCSI
Estándares, los 10 Mbps en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbps en los
discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2).

5. 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 (hoy día descatalogado), SATA 2 de hasta
300 MB/s, el más extendido en la actualidad; y por último SATA 3 de hasta
600 MB/s el cual se está empezando a hacer hueco en el mercado.
Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE, además de
permitir conexión en caliente.
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 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 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina
que la tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI.
FUNCIÓN DE UN DISCO DURO
Un disco duro es un dispositivo que permite el almacenamiento y
recuperación de grandes cantidades de información. Los discos duros
forman el principal elemento de la memoria secundaria de un ordenador,
llamada así en oposición a la memoria principal o memoria RAM (Random
Access Memory, memoria de acceso aleatorio).
Tanto los discos duros como la memoria principal son memorias de trabajo
(varían su contenido en una sesión con el ordenador). Sin embargo,
presentan importantes diferencias: la memoria principal es volátil (su
contenido se borra al apagar el ordenador), muy rápida (ya que se trata de
componentes electrónicos) pero de capacidad reducida. La memoria
secundaria, en cambio, es no volátil, menos rápida (componentes
mecánicos) y de gran capacidad. La memoria principal contiene los datos
utilizados en cada momento por el ordenador pero debe recurrir a la memoria
secundaria cuando necesite recuperar nuevos datos o almacenar de forma
permanente los que hayan variado.
Presente y futuro: Actualmente la nueva generación de discos duros utiliza la
tecnología de grabación perpendicular (PMR), la cual permite mayor
densidad de almacenamiento. También existen discos llamados "Ecológicos"
(GP - Green Power), los cuales hacen un uso más eficiente de la energía.

6. ESTRUTURA FISICA DE UN DISCO DURO
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 ó 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).
Un disco duro forma una caja herméticamente cerrada que contiene dos
elementos no intercambiables: la unidad de lectura y escritura y
el disco como tal.
La unidad es un conjunto de componentes electrónicos y mecánicos
que hacen posible el almacenamiento y recuperación de los datos en
el disco.

7. El disco es, en realidad, una pila de discos, llamados platos, que
almacenan información magnéticamente. Cada uno de los platos tiene
dos superficies magnéticas: la superior y la inferior. Estas superficies
magnéticas están formadas por millones de pequeños elementos
capaces de ser magnetizados positiva o negativamente. De esta
manera, se representan los dos posibles valores que forman un bit de
información (un cero o un uno). Ocho bits contiguos constituyen
un byte (un carácter).
ESTRUCTURA LÓGICA DE UN DISCO DURO
La estructura lógica de un disco duro está formada por:
 El sector de arranque (Master Boot Record)
 Espacio particionado
 Espacio sin particionar
El sector de arranque es el primer sector de todo disco duro (cabeza 0,
cilindro 0, sector 1). En él se almacena la tabla de particiones y un pequeño
programa máster de inicialización, llamado también Máster Boot. Este
programa es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control al
sector de arranque de la partición activa. Si no existiese partición activa,
mostraría un mensaje de error.
El espacio particionado es el espacio del disco que ha sido asignado a
alguna partición. El espacio no particionado, es espacio no accesible del
disco ya que todavía no ha sido asignado a ninguna partición. A continuación
se muestra un ejemplo de un disco duro con espacio particionado (2
particiones primarias y 2 lógicas) y espacio todavía sin particionar.fc
FUNCIONAMIENTO DE UNA UNIDAD DE DISCO DURO
Veamos cuáles son los mecanismos que permiten a la unidad acceder a la
totalidad de los datos almacenados en los platos.
En primer lugar, cada superficie magnética tiene asignado uno de
los cabezales de lectura/escritura de la unidad. Por tanto, habrá tantos
cabezales como caras tenga el disco duro y, como cada plato tiene dos
caras, este número equivale al doble de platos de la pila. El conjunto de
cabezales se puede desplazar linealmente desde el exterior hasta el interior
de la pila de platos mediante un brazo mecánico que los transporta. Por

8. último, para que los cabezales tengan acceso a la totalidad de los datos, es
necesario que la pila de discos gire. Este giro se realiza a velocidad
constante y no cesa mientras esté encendido el ordenador. En cambio, en
los discos flexibles sólo se produce el giro mientras se está efectuando
alguna operación de lectura o escritura. El resto del tiempo, la disquetera
permanece en reposo. Con las unidades de CD-ROM ocurre algo similar, sin
embargo en este caso la velocidad de giro no es constante y depende de la
distancia al centro del dato que se esté leyendo
Trabajar con dos o más discos duros
Cuando se trabaja con varios discos duros sólo el primero de ellos es
arrancable. De todas maneras, algunas BIOS permiten intercambiar los
discos duros primero y segundo (en estos casos, el segundo se comportaría
como si fuera el primero y el primero como el segundo).
El ordenador arrancará desde la partición activa del primer disco duro y no se
tendrá en cuenta cuál es la partición activa en el resto de los discos duros.
Estos discos duros normalmente se utilizan para almacenar programas,
datos e incluso alguno de los sistemas operativos que lo permiten (como
Windows NT, Linux u OS/2). No debemos olvidar los problemas que se
pueden producir al incorporar un nuevo disco duro a nuestro ordenador con
las letras de unidad. Para evitar el menor número posible de cambios, es
preferible utilizar particiones lógicas en el resto de discos duros (ya que se
colocan al final de la lista de unidades aunque, eso sí, antes de la
correspondiente al CD-ROM)
INSTALACIÓN DE UN DISCO DURO
 Instalación física
Las actuales placas base llevan incorporada una controladora para cuatro
discos duros. La conexión de los discos duros a la placa base se realiza
mediante dos cables planos iguales: IDE0 (primario) e IDE1 (secundario).
Cada uno de estos cables tiene una conexión de 40 pines a la placa base y
dos conexiones más de 40 pines para sendos discos duros. De esta manera,
el máximo número posible de discos duros IDE en un ordenador es de 4: dos
en el IDE0 y otros dos en el IDE1. Y esto es considerando que no se
conectan otros dispositivos a los mismos cables, ya que las unidades de CD-
ROM, grabadoras, unidades de cinta, unidades ZIP y unidades LS-120, por
citar algunos ejemplos, se conectan igualmente a los cables IDE.

9. Debido a que lo normal en los ordenadores actuales es que vengan
únicamente con un disco duro y una unidad de CD-ROM, no se suele utilizar
el IDE1 y, en consecuencia, no se suministra el segundo cable. Por otro lado,
algunos ordenadores incorporan cables para un solo dispositivo, que
deberemos reemplazar si deseamos conectar dos. Entonces, para conseguir
el mayor número posible de dispositivos conectados a la placa base
necesitaremos dos cables IDE de dos dispositivos.
Cuando se conectan dos dispositivos a un mismo cable, uno de ellos se ha
de comportar como dueño (master) y el otro como esclavo (slave). El
dispositivo dueño se sitúa en el extremo del cable y el esclavo, en la parte
central (el cable parte de la placa base). Cuando solamente hay un
dispositivo en un cable, éste debe situarse en la parte final, quedando la
conexión central libre.
El dispositivo principal debe situarse en el IDE0 master. Un segundo
dispositivo podrá ir, bien en el IDE0 slave o bien, en el IDE1 master. Un
tercero igualmente podrá ir en el IDE0 slave o en IDE1 slave, si el
IDE1 master ya estaba utilizado. La norma es no utilizar la conexión esclavo
antes que la conexión dueño.
 Instalación lógica
Llegados a este punto, ya podemos encender el ordenador. Si no arrancase
(pantalla negra), deberemos revisar las conexiones y puentes del apartado
anterior.
Aunque algunas BIOS presentan detección automática de discos duros al
arrancar, vamos a proceder a la instalación de los discos duros mediante el
programa de configuración (Setup) del ordenador. Este paso es necesario
para que la BIOS del ordenador reconozca los discos duros que tiene
instalados. Entramos en el Setup de la manera indicada en el manual del
ordenador (normalmente pulsando la teclaSuprimir al chequear la memoria,
después de encender el ordenador). En el menú del Setup, buscamos una
opción para autodetectar discos duros. Si no existiese, deberemos inscribir
los discos duros en la BIOS de forma manual, según los datos
proporcionados por el fabricante: cilindros, cabezas y sectores. Para cada
disco duro tenemos que elegir el modo en el cual va a trabajar (normal, LBA,
large...). La opción recomendada para discos duros menores de 528 MB
es normal y para el resto, LBA. Sin embargo, discutiremos sobre este punto
más adelante. Una vez comprobados los valores, salimos
del Setupguardando los cambios. Si se presentase algún error o no se

10. reconociese algún disco duro, deberemos repasar tanto las conexiones y
puentes del apartado anterior como la configuración de la BIOS.
La instalación lógica como tal del disco duro en el ordenador ha terminado. El
siguiente paso consiste en particionar el disco duro y configurar cada una de
las particiones para un sistema de archivos concreto.
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO
Es la velocidad a la que gira el disco duro, más exactamente, la velocidad a
la que giran el/los platos del disco, que es donde se almacenan
magnéticamente los datos. La regla es: a mayor velocidad de rotación, más
alta será la transferencia de datos, pero también mayor será el ruido y mayor
será el calor generado por el disco duro. Se mide en número revoluciones
por minuto ( RPM). No debe comprarse un disco duro IDE de menos de
5400RPM (ya hay discos IDE de 7200RPM), a menos que te lo den a un muy
buen precio, ni un disco SCSI de menos de 7200RPM (los hay de
10.000RPM). Una velocidad de 5400RPM permitirá una transferencia entre
10MB y 16MB por segundo con los datos que están en la parte exterior del
cilindro o plato, algo menos en el interior
Memoria CACHE (Tamaño del BUFFER)
Normalmente se mide en Mbits/segundo, y hoy en día, en un disco de
5400RPM, un valor habitual es 100Mbits/s, que equivale a 10MB/s.
La mayoría de los discos duros en los computadores personales son de
tecnología IDE (Integrated Drive Electronics), que viene en
lastarjetas controladoras y en todas las tarjetas madres (motherboard) de los
equipos nuevos. Estas últimas reconocen automáticamente (autodetect) los
discos duros que se le coloquen, hasta un tamaño de 2.1 gigabytes.
La tecnología IDE de los discos duros actuales ha sido mejorada y se le
conoce como Enhaced IDE(EIDE), permitiendo mayor transferencia de datos
en menor tiempo. Algunos fabricantes la denominanFast ATA-2. Estos discos
duros son más rápidos y su capacidad de almacenamiento supera
un gigabyte. Un megabyte (MB) corresponde aproximadamente a un millón
de caracteres y un gigabyte (GB) tiene alrededor de mil megabytes. Los
nuevos equipos traen como norma discos duros de 1.2 gigabytes.
Las motherboards anteriores con procesadores 386, y las primeras de
los 486, reconocen solo dos discos duros, con capacidad hasta de
528 megabytes cada uno y no tienen detección automática de los discos.
Para que estasmotherboards reconozcan discos duros de mayor capacidad,

11. debe usarse un programa (disk manager) que las engaña, haciéndoles creer
que son de 528 megabytes.
MANTENIMIENTO DE UN DISCO DURO
 Mantenimiento del disco duro(hardware)
El disco duro no se debe destapar. Su mantenimiento consiste sólo en
limpiar con mucho cuidado la parte exterior y las tarjetas. También se deben
ajustar bien sus conectares tanto el de alimentación como el de datos.
 Mantenimiento del disco duro (software)
Un buen mantenimiento de éste forma se debe realizar periódica,
procurando que la información se encuentre lo menos fragmentada posible.
Con ellos no es que las cabezas vayan a efectuar menos operaciones de
lectura/escritura (que van a hacer las mismas), sino que los desplazamientos
de las cabezas van a ser menos bruscos y menos amplios. Esto va a afectar
sobre todo al rendimiento del disco duro y de paso también en su
conservación, ya que movimientos menos bruscos y amplios significa
también generar menos temperatura.
CLASIFICASIÓN DE LOS DISCOS DUROS
 Clasificación por tamaño del disco duro
Esta clasificación atiende únicamente a al tamaño del disco duro, desde los
primeros discos duros comerciales que comenzaron a llegar al mercado y
cuyo tamaño era de 5,25 pulgadas a los más modernos de 1,8 pulgadas
contenidos en dispositivos MP3 y ordenadores portátiles de última
generación.
Los discos duros con los que suelen ir equipados los ordenadores de
escritorio o de sobremesa son discos duros de 3,5" pulgadas, son los más
utilizados y por tanto los más económicos, existiendo en la actualidad
modelos que ya se acercan a 1 >Terabyte< de capacidad

12.  Clasificación por el tipo de controladora de datos
La interficie es el tipo de comunicación que realiza la controladora del disco
con la placa base o bus de datos del ordenador.
La controladora de datos para discos duros internos más común en la
actualidad es la SATA o serial ATA, anteriormente ATA a secas, sus
diferencias con la antigua ATA, también denominada IDE es que SATA es
mucho más rápida en la transferencia de datos, con una velocidad de
transferencia muy cercana a los discos duros profesionales SCSI.
 Clasificación por tipo de ordenador
En la actualidad se venden más ordenadores portátiles que ordenadores de
sobremesa, por eso también existe la clasificación por el tipo de ordenador,
es algo muy común encontrar ofertas de empresas de informática donde
ofrecen: "Disco duro para portátil" los discos duros para portátil difieren de los
discos duros normales básicamente en su tamaño aunque también en su
diseño interior pues están preparados para sufrir más golpes debido a la
movilidad de los equipos que lo contiene.