Discos duros
Los discos duros (HDD, del inglés Hard Disk Drive) son soportes de información basados en las propiedades magnéticas de algunos materiales. Se componen de uno o más discos rígidos, con el mismo eje, girando a gran velocidad. Sobre cada disco, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura.
Generalidades
Los discos duros, a diferencia de los disquetes que son flexibles, son superficies magnéticas circulares rígidas que sirven para el almacenamiento de la información. Otra diferencia con los disquetes es que estos son siempre removibles, es decir, se pueden extraer del mecanismo lector, mientras que los discos duros, en general, no lo son, aunque también existieron algunos modelos extraíbles, uno de ellos obra en nuestro museo. Como todos los soportes magnéticos, es un tipo de almacenamiento no volátil, es decir, no pierde la información aunque se corte el suministro de energía.
El principio de funcionamiento de ambos soportes de información es el mismo: minúsculas partículas magnéticas que, según su estado de magnetización, almacenan uno u otro estado lógico (0 o 1).
Funcionamiento y estructura
Un disco duro generalmente está compuesto por las siguientes partes (ver esquema):
- Platos, normalmente fabricados en aluminio o vidrio, y están recubiertos de un material magnetizable. Un disco duro está formado por varios platos con en un mismo eje, y separados de tal forma que los cabezales puedan moverse entre ellos. Tienen información por ambas caras, por lo que cada disco necesita dos cabezas. Los platos giran a velocidad angular constante gracias al motor de tracción.
- Cabeza de lectura y escritura, es sencillamente una espira capaz de detectar variaciones de campo magnético, en saco de lectura o de provocarlas, en caso de escritura. La cabeza nunca debe tocar la superficie del plato, aunque esté muy cerca, la mayoría de las veces a nanómetros de distancia, ya que los platos al girar forman una finísima capa de aire a su alrededor. Si la cabeza llega a tocar el plato se produce el aterrizaje de la cabeza (head crash), que es una avería que daña el disco de forma prácticamente irreversible.
- Brazo, es la pieza en forma de cuña que sustenta las cabezas. El brazo, dotado de un motor, recorre el disco de forma que cambia el radio de la cabeza respecto al eje de los platos.
- Circuito electrónico de control, es el encargado de coordinar los movimientos de los motores y organizar la transmismión de la información para que llegue al punto del disco corrrecto.
- Caja, que protege al disco duro frente a elementos externos tales como la humedad o el polvo, que podrían causar graves daños en los platos, por ello la caja está herméticamente cerrada.
-
Conector de transferencia de datos, que permite la transmisión de los datos entre la placa base del computador y el disco duro. Los más comunes son los siguientes:
- IDE (ATA)
- SATA
- SCSI
- SAS
- Conector de alimentación, por el que se transmite al disco la energía necesaria para su funcionamiento.
Organización de la información
La información del disco en cada plato se organiza en pistas, que son círculos concéntricos con diferentes radios donde se acumulan las partículas magnéticas que almacenan los bits. Se llama cilindro al conjunto de pistas que tienen el mismo radio en todos los platos, es decir, a toda la información a la que se puede acceder sin mover el brazo.
Cada pista se divide en sectores o bloques. El bloque es la unidad mínima de información que se lee en un disco. Los tamaños de bloque usuales oscilan entre 512 y 4096 bytes, aunque pueden darse tamaños mayores.
Discos duros en nuestro museo
En nuestro museo tenemos diversos discos duros, muchos de ellos desmontados para que se puedan apreciar sus mecanismos. Desde discos antiguos de 9 pulgadas hasta otros de 2.5 pulgadas para ordenadores portátiles.
También disponemos de un curioso disco duro extraíble (Nashua 44372) de 14 pulgadas. Los discos extraíbles (también llamados removibles) realizaban la misma función que las memorias flash que se conectan a los puertos USB. En este tipo de discos se extraían los propios platos, pero no los mecanismos de lectura/escritura o tracción (brazo, cabezas, motor, etc.)
En el siguiente disco puede verse cómo se montaba un disco extraíble similar al que conservamos:
Historia
El primer sistema de almacenamienoto con discos duros salió al mercado en septimbre de 1956. Fue el IBM 350 que formaba parte del computador IBM 305 RAMAC (Random Access Memory ACcounting System, Sistema de Contabilidad con Memoria de Acceso Aleatorio) Tenía 50 discos de 24 pulgadas con 5 MB de capacidad total. El espacio ocupado era aproximadamente el de dos frigoríficos actuales. El tiempo medio de posicinamiento era de 0,6 s. Una de las razones de ese tiempo tan elevado es que solo disponía de una cabeza que tenía que cambiar de plato en caso necesario.
En la fotografía se puede ver la carga del ese modelo de disco duro en un avión.