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¿Cuáles son las características de un disco duro?

Por estefanía mac ; última actualización 20/12/2019

Cualquiera que ha tenido la oportunidad de manejar un computador o una portátil sabe lo que es un disco duro. Pero ¿Conoces cómo funciona un disco duro? ¿Sabes cuáles son las características de un disco duro? Presta atención y te enseñamos en detalle.

La unidad de disco duro o “hard disk drive” (HDD) en inglés, sigue siendo el dispositivo de almacenamiento de datos más usado en hogares y empresas por su bajo costo y alta capacidad. ¿Conoces cómo funciona un disco duro? ¿Sabes cuáles son las características de un disco duro? Presta atención y te enseñamos en detalle.

La industria tecnológica en su afán de innovar lanzó al mercado los dispositivos de almacenamiento de unidad de estado sólido o SSD (solid-state drive) buscando reemplazar al disco duro tradicional. La SSD opera con memoria no volátil (memoria flash) en lugar de platos y discos magnéticos para el almacenamiento de información.

Sin embargo, su elevado costo por Giga de almacenamiento y menor vida útil en términos comparativos, deja de lado a las SSD y hace que la unidad de disco duro siga siendo el dispositivo predilecto para el almacenamiento de datos en el hogar.

Sigamos adelante y presentemos las características del disco duro que marcan su funcionamiento.

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¿Qué es el disco duro de una computadora?

La unidad de disco duro o “Hard Disk Drive” en inglés, también conocida como “disco duro” es un dispositivo para el almacenamiento de datos que funciona de forma “electromecánica”, utiliza el almacenamiento electro-magnético para recuperar y guardar información y datos digitales en uno o varios discos rígidos llamados “platos de rotación rápida”.

Los platos están recubiertos por millones de pequeños imanes y se combinan con cabezales magnéticos que operan con la ayuda de un brazo actuador móvil, leyendo y grabando datos en la superficie de los platos.

Techterms.com, define a la unidad de disco duro en términos muy simples argumentando que es la unidad interna o externa que almacena todos los datos de tu computador. Es donde se alojan de forma digital todos tus programas, archivos y carpetas.

Los datos que guardas se almacenan en el disco duro magnéticamente y permanecerán allí incluso después que apagas el equipo por tiempo prolongado.

El primer disco duro magnético aparece en 1956 y es introducido por IBM, originalmente como dispositivo de almacenamiento secundario. Ya en 1973 aparece el modelo 3340 primer predecesor del mecanismo moderno y las características de un disco duro de hoy en día.

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¿Cómo funciona un disco duro?

Cualquiera que ha tenido la oportunidad de manejar una computadora de escritorio o una portátil sabe lo que es un disco duro, incluso habrá experimentado la pesadilla de que haya fallado y haber podido perder toda la información allí guardada.

Sabemos que un disco duro graba y guarda información, pero sabemos cómo lo hace, ¿cómo funciona el disco duro?

Se trata de un mecanismo electromecánico que se puede asemejar a la tecnología de las viejas grabadoras. Cada unidad de disco duro está compuesta por uno o varios discos o platos de rotación que se mueven a altas RPM en relación a un cabezal de lectura.

La superficie de cada plato está compuesta por material ferromagnético, de hecho se trata de millones o billones de imanes que interactúan con la cabeza de un brazo actuador móvil que se carga eléctricamente.

Algunos habremos apreciado la superficie de un plato del disco duro como la superficie de un espejo, pero en realidad está compuesta por esos millones de pequeños imanes dispuestos en forma concéntrica.

De acuerdo con Dpbestflow.org el cabezal de lectura a través de su brazo actuador se mueve a lo largo del plato y puede invertir la polaridad de los pequeños imanes mientras graba o lee datos.

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Funcionamiento del disco duro - detalles

Cada plato giratorio puede moverse entre 5400 o 7200 RPM, hecho que permite acceder a los datos guardados en sectores aleatorios de forma inmediata desde cualquier lugar de la unidad de disco.

El cabezal de lectura por su parte se mueve como el brazo de un viejo fonógrafo, desplazándose hacia adelante o hacia atrás, a unos 10 metros por segundo sobre los más de 250,000 anillos concéntricos de imanes que puede tener un plato de 3.5 pulgadas.

Se dice que el cabezal del disco duro puede detenerse sobre una línea de escasamente de un 1/10 del grosor de un cabello humano y es capaz de leer correctamente la polaridad de cada imán (bit).

Una unidad de disco duro también esta provista de componentes electrónicos que permiten controlar el mecanismo de lectura y guardado, traducir los datos a un formato que se pueda escribir en el disco y llevar a cabo el análisis o la corrección de errores.

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Las características de un disco duro

La capacidad de los discos duros ha aumentado de forma constante, mientras sus costos y tamaño físico han disminuido al mismo tiempo.

En este campo, la constante investigación de la tecnología puede garantizar que lo que hoy es un estándar probablemente sea reemplazado por algo mejor en meses. No obstante, las características generales de un disco duro han de permanecer en el tiempo.

Veamos las principales características de un disco duro.

Capacidad de almacenamiento

La capacidad del disco duro se refiere a la cantidad de datos que puede almacenar y se mide en bytes.

Las capacidades de los discos modernos se miden en Gigabytes (GB - miles de millones de bytes) y en Terabytes (TB - billones de bytes) y supuestamente han de aumentar. El común denominador de la capacidad de los disco duro internos de hoy en día es 1 a 2 Terabytes.

La capacidad es un factor del número de platos, o discos, que estén dentro del disco duro y la densidad de la capacidad de almacenamiento magnética de esas plataformas.

Algunos sistemas operativos como Windows calculan de forma diferente la capacidad del disco duro respecto a lo enumerado en las especificaciones de la unidad. Por ejemplo, una unidad de 500 GB según especificaciones del fabricante, mostrará 485 GB en las propiedades del sistema.

Velocidad de acceso

Recordemos que el disco duro es un dispositivo electro-mecánico, donde los datos que se almacenan en las superficies magnéticas son leídos por un cabezal, el cual, se desplaza por la superficie mientras el disco rota debajo.

Cuando el sistema operativo busca un archivo, la unidad determina en qué plato y pista se encuentra esa información para mover el cabezal de lectura hacia el sector específico. Es lo que se conoce como “tiempo de búsqueda”.

Luego hay un instante mientras la cabeza se posiciona sobre el sector e inicia la lectura, se llama “tiempo de latencia” y finalmente está el instante en que se transfieren los datos o “tasa de lectura” o tasa de transferencia.

La velocidad de acceso del disco duro o velocidad de la unidad depende de estos tres factores.

La característica de velocidad de un disco duro que suelen dar los fabricantes se refiere solo a la “tasa de lectura-escritura secuencial máxima” que puede variar entre los 150 a 220 Megabytes por segundo.

Otra característica de velocidad del disco duro que podremos apreciar en especificaciones del fabricante es la velocidad a la que giran los platos medida en RPM. Las unidades de hoy en día pueden girar entre las 4,200 a 7,200 RPM, grandes unidades empresariales pueden girar a 15,400 RPM.

Mientras mayor sea esa velocidad, se incrementará el consumo de energía y el calor generado, especialmente en las computadoras portátiles.

Tamaño y factor de la forma

Los viejos discos duros eran enormes, se alojaban en máquinas separadas y se conectaban al CPU con pesados cables.

Los disco duro modernos están limitados a 3 formatos físicos de tamaño: 3,5 pulgadas, 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas (menos común). Estos tamaños se refieren al diámetro de los platos de datos, más no al tamaño de la unidad.

De acuerdo con Dpbestflow.org un tamaño de disco de 2.5 pulgadas es el más común para portátiles, mientras que el de 3.5 pulgadas es muy común en computadoras de escritorio.

Unidades estándar de 2.5 pulgadas generalmente giran más lento, lo que implica un rendimiento de datos menos eficiente, también poseen una capacidad de almacenamiento de datos menor.

Aunque en los últimos años los fabricantes han producido unidades de 2.5 pulgadas que giran a altas revoluciones y funcionan muy bien con la estética moderna de los computadores de mesa nuevos.

La interfaz

La interfaz del disco duro se refiere al tipo de conexión electrónica entre el disco duro y el procesador, la cual, ha sufrido varios cambios a través del tiempo.

Cada cambio en la interfaz ha mejorado la velocidad de la transferencia de datos y facilitado el manejo del disco duro por la placa madre de la computadora. La interfaz estándar actual es SATA: “Serial Advanced Technology Attachment” es la disposición más moderna y popular desde finales del 2007.

Aunque también existen las configuraciones ATA, eSATA, SAS, SCSi, Fibre Channel y muchos otras interfaces.

Las unidades SCSI, SAS en incluso la Fibre Channel son poco comunes en las computadoras de escritorio. Generalmente se encuentran en sistemas de almacenamiento de tipo empresarial.

También puede encontrar unidades SAS y tarjetas controladoras SAS en sistemas de edición de video que ocupan rendimientos elevados.

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