Dispositivos de Almacenamientos Fijos (Discos Duros)

Se llama disco duro o disco rígido (en inglés hard disk, abreviado con frecuencia HD o HDD) al dispositivo encargado de almacenar información de forma permanente en una computadora.

Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabación magnética analógica. En este tipo de disco encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. Hay distintos estándares a la hora de comunicar un disco duro con la computadora. Los más utilizados son IDE/ATA, SCSI, y SATA, este último siendo de reciente aparición.

Tal y como sale de fábrica el disco duro no puede ser utilizado por un sistema operativo. Antes tenemos que definir en él un formato de bajo nivel, una o más particiones y luego hemos de darles un formato que pueda ser entendido por nuestro sistema.

También existen otro tipo de discos denominados de estado sólido que utilizan cierto tipo de memorias construidas con semiconductores para almacenar la información. El uso de esta clase de discos generalmente se limita a las supercomputadoras, por su elevado precio. Así, el caché de pista es una memoria de estado sólido, tipo RAM, dentro de un disco duro de estado sólido.

Direccionamiento

Cilindro, Cabeza y Sector

Hay varios conceptos para referirse a zonas 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 cabezal; equivale a dar el número de cara, ya que hay un cabezal por cara.

Pista

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 es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes. 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 usa más eficientemente el disco duro.

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 sistema usado actualmente.

Estructura 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 ficheros

Funcionamiento mecánico

Piezas de un disco duro

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 (gel de sílice) para evitar la humedad
• caja, que ha de proteger de la suciedad (aunque no está al vacío)
• tornillos, a menudo especiales

Historia

Antiguo disco duro de IBM (modelo 62PC, "Piccolo"), de 64.5 MB, fabricado en 1979

El primer disco duro fue el IBM 350, inventado por Reynold Johnson y presentado en 1955 junto con el ordenador IBM 305. Este disco tenía 50 platos de 61 cm cada uno, con una capacidad total de 5 millones de caracteres. Se usaba un solo cabezal para acceder a todos los platos, por lo que el tiempo de acceso medio era muy lento.

Ver Video de su funcionamiento. (inglés)