Unidad de disco duro para niños
Datos para niños Disco duro |
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 Partes de la unidad de disco duro.
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| Información | ||
| Tipo | Dispositivo de almacenamiento de datos | |
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| Se conecta a | ||
| Controlador de disco | ||
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| Fuente de alimentación |
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| Uso | memoria | |
En el mundo de la informática, una unidad de disco duro (también conocida como HDD, por sus siglas en inglés Hard Disk Drive) es un aparato que guarda información digital usando un sistema de grabación magnética. Imagina que es como un gran archivador para tus archivos, fotos y programas.
Un disco duro tiene varios discos rígidos, llamados platos, que están cubiertos con un material magnético. Estos platos giran muy rápido dentro de una caja sellada. Sobre cada plato, hay un pequeño cabezal que lee y escribe la información. Este cabezal flota sobre una capa de aire, sin tocar el disco. Los discos duros permiten acceder a los datos de forma rápida y en cualquier orden. Además, son un tipo de memoria que guarda la información incluso cuando la computadora está apagada.
El primer disco duro fue creado por IBM en 1956. Con el tiempo, los discos duros se hicieron más baratos y guardaban mucha más información. Por eso, se convirtieron en la forma principal de guardar datos en las computadoras personales desde los años 60.
Hoy en día, aunque las unidades de estado sólido (SSD) son más rápidas, los discos duros siguen siendo muy importantes para guardar grandes cantidades de información, especialmente en servidores. Las empresas más grandes que fabrican discos duros son Seagate, Toshiba y Western Digital.
Los discos duros han cambiado mucho de tamaño. Los primeros eran enormes, pero ahora los más comunes son de 3.5 pulgadas para computadoras de escritorio y servidores, y de 2.5 pulgadas para laptops. Todos se conectan a la computadora a través de un controlador de disco usando diferentes tipos de cables, como SATA o USB para los externos.
Para que un disco duro funcione, necesita ser "formateado" por el sistema operativo. Esto organiza el espacio para que puedas guardar tus archivos. A veces, la capacidad que ves en la caja del disco duro (por ejemplo, 500 GB) puede parecer un poco diferente en tu computadora (como 465 GiB). Esto se debe a que los fabricantes y los sistemas operativos calculan el espacio de forma ligeramente distinta.
El rendimiento de un disco duro se mide por lo rápido que encuentra y transfiere los datos. Esto incluye el tiempo que tarda el cabezal en moverse y el tiempo que los platos tardan en girar para encontrar la información.
Existen discos duros internos, que van dentro de la computadora, y discos duros externos, que se conectan por cable y son portátiles. También hay diferencias entre los HDD (los que hemos descrito) y los SSD. Los SSD usan memoria flash y no tienen partes móviles, lo que los hace más rápidos y resistentes, pero también más caros.
Contenido
- ¿Cómo surgieron los discos duros?
- ¿Cómo se organiza la información en un disco duro?
- ¿Qué tan rápido es un disco duro?
- ¿Cómo se conectan los discos duros?
- ¿Cómo funciona un disco duro por dentro?
- ¿Cómo cuidar tu disco duro?
- Galería de imágenes
- ¿Qué sigue para los discos duros?
- ¿Quién fabrica los discos duros?
- Véase también
¿Cómo surgieron los discos duros?
Al principio, los discos duros eran grandes y se podían quitar. Hoy en día, vienen sellados para protegerlos del polvo.
El primer disco duro, llamado Ramac I, apareció en 1956 junto con la computadora IBM 350. Pesaba una tonelada y solo podía guardar 5 MB de información. Era más grande que un refrigerador moderno.
Su gran ventaja era que podías acceder a cualquier dato de forma casi instantánea, a diferencia de las cintas magnéticas donde tenías que "rebobinar" hasta encontrar lo que buscabas.
La tecnología de los discos duros ha mejorado mucho. Al principio, los datos se grababan de forma horizontal en el disco. Luego, se descubrió cómo grabarlos de manera más compacta. Gracias a los científicos Albert Fert y Peter Grünberg, quienes descubrieron la magnetorresistencia gigante, se pudieron crear cabezales de lectura más sensibles. Esto permitió que los discos duros guardaran muchísima más información. Por ejemplo, en 1992, un disco de 3.5 pulgadas guardaba 250 MB, y 10 años después, ¡ya superaba los 40 GB! Hoy en día, existen discos de más de 50 TB.
En 2005, algunos teléfonos móviles intentaron usar discos duros, pero las memorias flash los reemplazaron rápidamente por ser más pequeñas, resistentes y consumir menos energía.
¿Cómo se organiza la información en un disco duro?
Dentro de un disco duro, la información se organiza de dos maneras:
Estructura lógica del disco duro
La estructura lógica es cómo el sistema operativo ve y organiza los datos. Incluye:
- El registro de arranque principal (MBR), que es como un mapa que le dice a la computadora dónde empezar a buscar el sistema operativo.
- Las particiones de disco, que son divisiones del espacio del disco para organizar diferentes tipos de archivos o sistemas operativos.
Estructura física del disco duro
Físicamente, un disco duro tiene:
- Platos: Son los discos redondos donde se guardan los datos. Giran muy rápido sobre un eje central.
- Cabezales: Son pequeños brazos que leen y escriben la información en los platos. Hay un cabezal para cada lado de cada plato. Estos cabezales flotan muy cerca de la superficie del disco, sin tocarla. Si un cabezal tocara el plato mientras gira, podría dañarlo gravemente.
- Motor: Hace girar los platos a gran velocidad.
- Circuito electrónico de control: Es el "cerebro" del disco duro, que se comunica con la computadora y controla el movimiento de los cabezales.
¿Cómo se localizan los datos?
Para encontrar un dato, el disco duro usa conceptos como:
- Plato: Cada disco individual.
- Cara: Cada lado de un plato.
- Pista: Un círculo concéntrico en una cara del plato.
- Cilindro: Un conjunto de pistas que están alineadas verticalmente en todos los platos.
- Sector: Una pequeña división de una pista, donde se guarda la información.
- Clúster: Un grupo de sectores contiguos.
Al principio, se usaba el sistema Cilindro-Cabezal-Sector (CHS) para ubicar los datos. Hoy en día, se usa un sistema más sencillo llamado direccionamiento de bloques lógicos (LBA), que asigna un número único a cada sector del disco.
¿Qué tamaños tienen los discos duros?
Los primeros discos duros eran enormes. Con el tiempo, sus tamaños se fueron haciendo más pequeños para adaptarse a las computadoras. Los tamaños más comunes hoy en día son:
- 3.5 pulgadas: Usado en computadoras de escritorio y NAS.
- 2.5 pulgadas: Usado en laptops y dispositivos portátiles.
También existieron otros tamaños como 8, 5.25, 1.8, 1 y 0.85 pulgadas, pero la mayoría ya no se fabrican debido al avance de las memorias flash.
¿Qué tan rápido es un disco duro?
Las características que nos dicen qué tan bien funciona un disco duro son:
- Tiempo medio de acceso: Es el tiempo que tarda el cabezal en encontrar la información que buscas.
- Velocidad de rotación: Es la velocidad a la que giran los platos del disco, medida en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto más rápido giran, más rápido se transfieren los datos.
- Tasa de transferencia: Es la velocidad a la que el disco puede enviar la información a la computadora una vez que la encuentra.
- Caché de pista: Es una pequeña memoria rápida dentro del disco que ayuda a acelerar el acceso a los datos más usados.
- Interfaz: Es el tipo de conexión que usa el disco duro para comunicarse con la computadora (por ejemplo, SATA, USB).
¿Cómo se conectan los discos duros?
Los discos duros se conectan a la placa base de la computadora con diferentes tipos de cables:
Tipos de conexión de datos
- IDE, ATA o PATA: Fue un estándar común hasta el año 2004. Usaba cables anchos y planos.
- SATA: Es el estándar más usado hoy en día. Es mucho más rápido y eficiente que IDE. Sus cables son más pequeños y delgados. Hay diferentes versiones de SATA, siendo SATA 3 la más rápida actualmente.
- SCSI: Se usa principalmente en servidores y computadoras de alto rendimiento. Permite conectar varios discos duros a la vez.
- SAS: Es una versión más moderna de SCSI, aún más rápida y flexible, también usada en servidores.
Los discos duros externos se conectan a la computadora principalmente a través de un puerto USB.
Conexión de energía
Además del cable de datos, el disco duro necesita un cable de la Fuente de alimentación para recibir energía y funcionar.
¿Cómo funciona un disco duro por dentro?
Un disco duro tiene varias partes clave:
- Platos: Donde se guardan los datos.
- Cabezal de lectura/escritura: Lee y escribe la información.
- Motor: Hace girar los platos.
- Electroimán: Mueve el cabezal.
- Circuito electrónico de control: El "cerebro" que maneja todo.
- Bolsita desecante: Ayuda a controlar la humedad dentro del disco.
- Caja: Protege las partes internas del polvo y la suciedad.
¿Qué pasa si un disco duro se daña?
Los cabezales flotan muy cerca de los platos. Si algo de polvo entra o si el disco sufre un golpe, el cabezal puede tocar el plato y rayarlo, causando la pérdida de datos. Esto se llama "accidente de cabezales". Los discos duros están diseñados para funcionar dentro de un rango de presión de aire, y tienen pequeños filtros para mantener el aire limpio dentro.
Los discos duros tienen una vida útil estimada de unos 3 años. Después de este tiempo, es importante estar atento a señales como inestabilidad, archivos dañados o ruidos extraños, ya que podría ser necesario reemplazarlo.
¿Cómo cuidar tu disco duro?
Para que tu disco duro dure más y no pierdas tu información, sigue estos consejos:
- No quites las etiquetas plateadas del disco, ya que protegen de la entrada de polvo.
- No tapes los pequeños agujeros del disco, son filtros de aire y taparlos puede causar sobrecalentamiento.
- Haz copias de seguridad de tu información importante regularmente en otros dispositivos o en la nube. Así, si algo le pasa a tu disco, no perderás tus archivos.
- Es buena idea tener al menos dos particiones en tu disco: una para el sistema operativo y programas, y otra para tus archivos personales. Esto facilita las copias de seguridad.
- Optimiza (desfragmenta) tu disco duro de vez en cuando. Esto ayuda a que funcione mejor y más rápido.
- Usa un programa que lea los datos de los sensores del disco duro (S.M.A.R.T.) para saber si está en buen estado. Si te avisa de algún problema, haz una copia de tus datos y reemplaza el disco.
- Evita que el disco sufra golpes, especialmente cuando está funcionando.
Galería de imágenes
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Disco duro de un portátil.
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Unidad de disco duro de 2½" que está abierto, exponiendo su funcionamiento interno. Disco duro Western Digital Scorpio Blue de 500 GB con conexiones SATA; es común en computadoras portátiles.
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Interior de un disco duro; se aprecia la superficie de un plato y el cabezal de lectura/escritura retraído, a la izquierda.
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Interior de la unidad de disco duro; se aprecian dos platos con sus respectivos cabezales.
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Vista lateral de un disco duro de 3.5 pulgadas.
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Cabezal del disco duro.
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Cabezal de disco duro IBM sobre el plato del disco.
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Pila de cabezales de disco duro Western Digital (WD2500JS-00MHB0).
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Un peine, 3 brazos, 6 cabezales, 3 platos.
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Cabeza de disco duro sobre plato rayado. Rayaduras en el plato producidas por golpes mientras la unidad estaba en funcionamiento.
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Cables IDE, con 40 pines (izquierda) y 80 pines (derecha).
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Cable cinta para conectar la placa base con dos dispositivos IDE (p.e.: disco rígido o lectora de CD).
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Comparación de cables ATA de 40 y 80 pines y SATA.
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Zócalo con canal de indexación, conector por desplazamiento del aislante).
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Partes y conexiones de un disco rígido SATA.
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Cable delgado SATA utilizado para conectar una delgada unidad óptica a la interfaz SATA poder obtener de la placa base, y conector Molex para fuente de alimentación.
¿Qué sigue para los discos duros?
Actualmente, los discos duros usan tecnologías como la grabación perpendicular (PMR) y la Shingled Magnetic Recording (SMR) para guardar aún más información en menos espacio. También existen discos "Ecológicos" que usan la energía de forma más eficiente.
¿Qué son las unidades de estado sólido (SSD)?
Las unidades de estado sólido (SSD) son como los discos duros, pero no tienen partes mecánicas. Usan chips de memoria flash para guardar la información de forma electrónica. Son mucho más rápidas y resistentes que los HDD, pero también más caras por cada gigabyte.
Aunque los SSD son muy rápidos y duraderos, los HDD siguen siendo importantes por su menor costo para grandes cantidades de almacenamiento. La industria sigue buscando formas de mejorar ambas tecnologías.
Es importante saber que, aunque a veces se les llama "discos de estado sólido", el nombre correcto es "unidad de estado sólido" (Solid-State Drive), porque no tienen discos giratorios.
Unidades híbridas: lo mejor de ambos mundos
Las unidades híbridas combinan lo mejor de los discos duros tradicionales y los SSD. Tienen una parte de memoria flash para los datos que usas más a menudo (como un SSD) y una parte mecánica para guardar grandes cantidades de información (como un HDD). Esto ofrece un buen rendimiento a un costo más bajo.
¿Quién fabrica los discos duros?
Hoy en día, la mayoría de los discos duros son fabricados por unas pocas empresas grandes: Seagate, Western Digital y Toshiba. A lo largo de los años, muchas empresas más pequeñas que fabricaban discos duros se han unido a estas grandes compañías o han dejado de producirlos.
Por ejemplo, Western Digital compró la división de discos duros de Hitachi en 2011, y Seagate compró la de Samsung el mismo año. Esto ha hecho que el mercado de discos duros esté dominado por estos pocos fabricantes principales.
Véase también
En inglés: Hard disk drive Facts for Kids
