From Wikipedia, the free encyclopedia
N'informática, la unidá de discu duru[1] (n'inglés: Hard Disk Drive, HDD) ye'l dispositivu d'almacenamientu de datos qu'emplega un sistema de grabación magnética p'almacenar archivos dixitales. Componer d'unu o más platos o discos ríxidos, xuníos por un mesmu exa que xira a gran velocidá dientro d'una caxa metálica sellada. Sobre cada platu, y en caúna de les sos cares, asítiase un cabezal de llectura/escritura que llexa sobre una delgada llámina d'aire xenerada pola rotación de los discos. Ye memoria non volátil.
 | |
| Tipu |
type of computer memory or storage (en)  |
|---|---|
| Parte de |
disk array (en) |
| Etiqueta de Stack Exchange | Stack Exchange |
 | |
El primer discu duru foi inventáu por IBM, en 1956. A lo llargo de los años, menguaron los precios de los discos duros, coles mesmes que multiplicaron la so capacidá, siendo la principal opción d'almacenamientu secundariu para ordenadores personales, dende la so apaición nos años 1960.[2] Los discos duros caltuvieron la so posición dominante gracies a les constantes medríes na densidá de grabación, que se caltuvo al par de les necesidaes d'almacenamientu secundariu.[2]
Los tamaños tamién variaron enforma, dende los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados anguaño: 3,5 pulgaes los modelos para PC y servidores, y 2,5 pulgaes los modelos pa dispositivos portátiles. Toos comunicar col ordenador al traviés del controlador de discu, emplegando una interfaz estandarizada. Los más comunes hasta los años 2000 fueron IDE (tamién llamáu ATA o PATA), SCSI (xeneralmente usáu en servidores y estaciones de trabayu). Dende'l 2000 d'equí p'arriba foi masificándose l'usu de los SATA. Esiste amás FC (emplegáu puramente en servidores).
Pa poder utilizar un discu duru, un sistema operativu tien d'aplicar un formatu de baxu nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo rique l'usu d'una fracción del espaciu disponible nel discu, que va depender del sistema d'archivos o formatu emplegáu. Amás, los fabricantes de discos duros, unidaes d'estáu sólidu y tarxetes flash miden la capacidá de los mesmos usando prefixos del Sistema Internacional, qu'empleguen múltiplos de potencies de 1000 según la normativa IEC y IEEE, en llugar de los prefixos binarios, qu'empleguen múltiplos de potencies de 1024, y son los usaos por sistemes operativos de Microsoft. Esto provoca qu'en dellos sistemes operativos seya representáu como múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto esistan tracamundios, por casu un discu duru de 500 GB, en dellos sistemes operativos va ser representáu como 465 GiB (ye dicir gibibytes; 1 GiB = 1024 MiB) y n'otros como 500 GB.
De primeres los discos duros yeren extraíbles, sicasí, anguaño típicamente vienen toos sellaos (sacante un buecu de ventilación pa penerar ya igualar la presión del aire).
El primer discu duru, apaecíu en 1956, foi'l Ramac I, presentáu col ordenador IBM 350: pesaba una tonelada y la so capacidá yera de 5 MB. Más grande qu'un frigoríficu actual, esti discu duru trabayaba inda con válvules de vacíu y riquía una consola separada pal so manexu.
El so gran méritu consistía nel que'l tiempu riquíu pal accesu yera relativamente constante ente delles posiciones de memoria, a diferencia de les cintes magnétiques, onde p'atopar una información dada, yera necesariu endolcar y desenrollar los carretes hasta atopar el datu buscáu, teniendo bien distintos tiempos d'accesu pa cada posición.
La teunoloxía inicial aplicada a los discos duros yera relativamente simple. Consistía n'anubrir con material magnético un discu de metal que yera formateado en pistes concéntriques, que depués yeren estremaes en sectores. El cabezal magnéticu codificaba información al magnetizar diminutes seiciones del discu duru, emplegando un códigu binariu de «ceros» y «unos». Los bits o díxitos binarios asina grabaos pueden permanecer intactos mientres años. Orixinalmente, cada bit tenía una disposición horizontal na superficie magnética del discu, pero depués afayóse cómo rexistrar la información d'una manera más compacta.
El méritu del francés Albert Fert y al alemán Peter Grünberg (dambos premiu Nobel de Física poles sos contribuciones nel campu del almacenamientu magnéticu) foi'l descubrimientu del fenómenu conocíu como magnetorresistencia xigante, que dexó construyir cabezales de llectura y grabación más sensibles, y amacerar más los bits na superficie del discu duru. D'estos descubrimientos, realizaos en forma independiente por estos investigadores, esprendióse una crecedera espectacular na capacidá d'almacenamientu nos discos duros, que s'alzó un 60 % añal na década de 1990.
En 1992, los discos duros de 3,5 pulgaes agospiaben 250 MB, ente que 10 años dempués superaren 40 GB (40 000 MB). Na actualidá, yá cuntamos nel usu cotidianu con discos duros de más de 5 TB, esto ye, 5000 GB (5 000 000 MB).
En 2001 foi llanzáu'l iPod, qu'emplegaba un discu duru qu'ufiertaba una capacidá alta pa la dómina. Al pie de la simplicidá, calidá y elegancia del dispositivu, este foi un factor clave pal so ésitu.
En 2005 los primeres teléfonos móviles qu'incluyíen discos duros fueron presentaos por Samsung y Nokia, anque nun tuvieron enforma ésitu una y bones les memories flash acabaron mover, debíu al aumentu de capacidá, mayor resistencia y menor consumu d'enerxía.
Dientro del discu atópense:
Dientro de la unidá de discu duru hai unu o dellos discos (d'aluminiu o cristal) concéntricos llamaos platos (de normal ente 2 y 4, anque pueden ser hasta 6 o 7 según el modelu), y que xiren toos al empar sobre'l mesmu exa, al que tán xuníos. El cabezal (dispositivu de llectura y escritura) ta formáu por un conxuntu de brazos paralelos a los platos, alliniaos verticalmente y que tamién se mueven de forma simultánea, en que la so punta tán les cabeces de llectura/escritura. Por norma xeneral hai una cabeza de llectura/escritura pa cada superficie de cada platu. Los cabezales pueden movese escontra l'interior o l'esterior de los platos, lo cual combináu cola rotación de los mesmos dexa que los cabezales puedan algamar cualquier posición de la superficie de los platos.
Cada platu tien dos “güeyos”, y ye necesaria una cabeza de llectura/escritura pa cada cara. Si repara l'esquema Cilindru-Cabeza-Sector, a la primer vista vense 4 brazos, unu pa cada platu. En realidá, cada unu de los brazos ye doble, y contién dos cabeces: una pa lleer la cara cimera del platu, y otra pa lleer la cara inferior. Por tanto, hai ocho cabeces pa lleer cuatro platos, anque por cuestiones comerciales, non siempres s'usen toles cares de los discos y esisten discos duros con un númberu impar de cabeces, o con cabeces evacuaes. Los cabezales de llectura/escritura nun toquen el discu, sinón que pasen mui cerca (hasta a 3 nanómetros), por cuenta de una perfina película d'aire que se forma ente los cabezales y los platos cuando los discos xiren (dellos discos inclúin un sistema que torga que los cabezales pasen percima de los platos hasta qu'algamen una velocidá de xiru que garantice la formación d'esta película). Si dalguna de les cabeces llega a tocar una superficie d'un platu, causaría munchos daños nél, rayándolo gravemente, por cuenta de lo rápidu que xiren los platos (unu de 7200 revoluciones per minutu mover a 129 km/h nel cantu d'un discu de 3,5 pulgaes).
Hai dellos conceutos pa referise a zones del discu:
El primer sistema de direccionamientu que s'usó foi'l Cilindru-Cabezal-Sector (Cylinder-Head-Sector, CHS), yá que con estos trés valores puede asitiase un datu cualesquier del discu. Más palantre creóse otru sistema más senciellu, qu'anguaño s'usa: direccionamientu de bloques lóxicos (Logical Block Addressing, LBA), que consiste n'estremar el discu enteru en sectores y asignar a cada unu un únicu númberu.
El más tempranu "factor de forma" de los discos duros, heredó les sos dimensiones de les disqueteras. Pueden ser montaos nos mesmos xasis y asina los discos duros con factor de forma, pasaron a llamase coloquialmente tipos FDD "floppy-disk drives" (n'inglés).
La compatibilidá del "factor de forma" continua siendo de 3½ pulgaes (8,89 cm) inclusive dempués de sacar otros tipos de disquetes con unes dimensiones más pequeñes.
Los principales fabricantes suspendieron la investigación de nuevos productos pa 1 pulgada (1,3 pulgaes) y 0,85 pulgaes en 2007, por cuenta de la cayida de precios de les memories flash, anque Samsung introdució nel 2008 col SpidPoint A1 otra unidá de 1,3 pulgaes.
El nome de "pulgada" pa los factores de forma de normal nun identifica nengún productu actual (son especificaes en milímetros pa los factores de forma más recién), pero estos indiquen el tamañu relativu del discu, pa interés de la continuidá histórica.
Les carauterístiques que se deben tener en cuenta nun discu duru son:
Otres carauterístiques son:
Les unidaes de discos duros pueden tener distintos tipos de conexón o interfaces de datos cola placa base. Cada unidá de discu ríxidu puede tener una de les siguientes opciones:
Cuando se coneuta indireutamente cola placa base (por casu: al traviés del puertu USB) denominar discu duru portátil o esternu.
La interfaz ATA (Advanced Technology Attachment) o PATA (Parallel ATA), orixinalmente conocíu como IDE (Integrated Device Electronics o Integrated Drive Electronics), controla los dispositivos d'almacenamientu masivu de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) o unidaes de discos ópticos como llectores o grabadores de CD y DVD.
Hasta'l 2004, aproximao, foi l'estándar principal pol so versatilidad y asequibilidad.
Son planos, anchos y allargaos.
Serial ATA o SATA ye'l más novedosu de los estándares de conexón, utiliza un bus serie pa la tresmisión de datos.
Notablemente más rápidu y eficiente que IDE.
Físicamente ye muncho más pequeñu y cómodu que los IDE, amás de dexar conexón en caliente (hot plug).
Esisten tres versiones:
SATA 2 d'hasta 300 MB/s, el más estendíu na actualidá;
Les interfaces Small Computer System Interface (SCSI) son interfaces preparaes pa discos duros de gran capacidá d'almacenamientu y velocidá de rotación.
Preséntense baxu trés especificaciones:
El so tiempu mediu d'accesu puede llegar a 7 milisegundos y la so velocidá de tresmisión secuencial d'información puede algamar teóricamente los 5 Mbit/s nos discos SCSI Estándares, los 10 Mbit/s nos discos SCSI Rabiones y los 20 Mbit/s nos discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2).
Un controlador SCSI puede remanar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexón tipo margarita (daisy chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabayar asincrónicamente con rellación al microprocesador, lo que fai posible una mayor velocidá de tresferencia.
Serial Attached SCSI (SAS) ye la interfaz de tresferencia de datos en serie, socesor del SCSI paralelu, anque sigui utilizando comandos SCSI pa interaccionar colos dispositivos SAS. Aumenta la velocidá y dexa la conexón y desconexón en caliente. Una de les principales carauterístiques ye qu'aumenta la velocidá de tresferencia al aumentar el númberu de dispositivos coneutaos, esto ye, puede xestionar una tasa de tresferencia constante pa cada dispositivu conectáu, amás de terminar cola llimitación de 16 dispositivos esistente en SCSI, ye por ello que s'agora que la teunoloxía SAS va dir reemplazando a la so predecesora SCSI.
Amás, el conector ye'l mesmu que na interfaz SATA y dexa utilizar estos discos duros, p'aplicaciones con menos necesidá de velocidá, aforrando costos. Poro, les unidaes SATA pueden ser utilizaes por controladores SAS pero non a la inversa, una controladora SATA nun reconoz discos SAS.
Un discu duru suel tener:
Por cuenta de la distancia desaxeradamente pequeña ente los cabezales y la superficie del discu, cualquier contaminación de los cabezales de llectura/escritura o les fontes puede dar llugar a un accidente nos cabezales, un fallu del discu nel que'l cabezal raya la superficie de la fonte, de cutiu moliendo la fina película magnética y causando la perda de datos. Estos accidentes pueden ser causaos por un fallu electrónicu, un repentín corte nel suministru llétricu, golpes físicos, la gastadura, la escomiu o por cuenta de que los cabezales o les fontes seyan de probe fabricación.
La exa del sistema del discu duru depende de la presión del aire dientro de la cortil pa sostener los cabezales y el so correutu altor mientres el discu xira. Un discu duru rique un ciertu rangu de presiones d'aire pa funcionar correutamente. La conexón a la redolada esterior y la presión produzse al traviés d'un pequeñu furacu na cortil (cerca de 0,5 mm de diámetru) de normal con un filtru nel so interior (filtru de respiración, ver embaxo). Si la presión del aire ye demasiáu baxa, entós nun hai abondu impulsu pal cabezal, que s'avera demasiáu al discu, y dase el riesgu de fallos y perdes de datos. Son necesarios discos fabricaos especialmente pa operaciones de gran altitú, sobre 3.000 m. Hai que tener en cuenta que los aviones modernos tienen una cabina presurizada que la so presión interior equival de normal a una altitú de 2.600 m a lo más. Polo tanto los discos duros ordinarios pueden usase de manera segura nos vuelos. Los discos modernos inclúin sensores de temperatura y afáense a les condiciones de la redolada. Los furacos de ventilación pueden vese en tolos discos (de normal tienen una pegatina al so llau qu'alvierte al usuariu de nun cubrir el furacu). L'aire dientro del discu operativu ta en constante movimientu siendo barríu pola resfregón del platu. Esti aire pasa al traviés d'un filtru de recirculación interna pa quitar cualesquier contaminante que se quedara de la so fabricación, dalguna partícula o componente químicu que de dalguna forma entrara na cortil, y cualquier partícula xenerada nuna operación normal. Una mugor bien alta mientres un periodu llargu puede escomer los cabezales y los platos.
Pa los cabezales resistentes al magnetismu grandes (GMR) en particular, un incidente minoritariu por cuenta de la contaminación (que nun s'estena la superficie magnética del discu) llega a dar llugar a un sobrecalentamientu temporal nel cabezal, por cuenta del resfregón cola superficie del discu, y puede faer que los datos non puedan lleese mientres un periodu curtiu de tiempu hasta que la temperatura del cabezal estabilícese (tamién conocíu como “asperez térmica”, un problema qu'en parte puede ser tratáu col filtru electrónicu apropiáu de la señal de llectura).
Los componentes electrónicos del discu duru controlen el movimientu del accionador y la rotación del discu, y realiza llectures y escritures precisaes pol controlador de discu. El firmware de los discos modernos ye capaz de programar llectures y escritures de forma eficiente na superficie de los discos y de reasignar sectores que fallaren.
Los discos duros tamién precisen curiáu, siga les siguientes instrucciones pa evitar la perdida de datos y evitar que'l discu duru quede inservible:
Anguaño la nueva xeneración de discos duros utiliza la teunoloxía de grabación perpendicular (PMR), que dexa mayor densidá d'almacenamientu. Tamién esisten discos llamaos "Ecolóxicos" (GP – Green Power), que faen un usu más eficiente de la enerxía.
Les unidaes d'estáu sólidu tienen el mesmu uso que los discos duros y empleguen les mesmes interfaces, pero nun tán formaes por discos mecánicos, sinón por memories de circuitos integraos p'almacenar la información. L'usu d'esta clase de dispositivos enantes llindábase a les supercomputadores, pol so eleváu preciu, anque agora son bien de más algamadizos pal mercáu domésticu.[5]
La unidá d'estáu sólidu o SSD (acrónimu inglés de Solid-State Drive) ye'l dispositivu d'almacenamientu de datos que puede tar construyíu con memoria non volátil o con memoria volátil. Les non volátiles son unidaes d'estáu sólidu que como dispositivos electrónicos, tán construyíos na actualidá con chips de memoria flash. Nun son discos, pero xueguen el mesmu papel a efeutos práuticos apurriendo ventaja pero tamién inconvenientes teunolóxicos como la corrupción de les celdes de memoria con cada escritura, lo qu'encurtia la vida útil d'estos dispositivos y aumenta el riesgu de corrupción de los datos[6]. Sicasí, la industria ta empezando a acolumbrar nel mercáu la posibilidá de que nel futuru esi tipu d'unidaes d'estáu sólidu termine sustituyendo al discu duru pa implementar el manexu de memories non volátiles nel campu de la inxeniería informática.
Esos soportes son bien rápidos una y bones nun tienen partes móviles o mecániques y peracaben menos enerxía. Toos esto fai-yos bien fiables y físicamente duraderos. Sicasí, el so costu por GB ye entá bien eleváu respectu al mesmu costu de GB nun formatu de teunoloxía de HDD, siendo un índiz bien importante cuando falamos de les altes necesidaes d'almacenamientu que güei se miden n'orde de Terabytes.[7]
A pesar d'ello, la industria apuesto per esta vía de solución teunolóxica pal consumu domésticu[8] anque s'hai de considerar qu'estos sistemes han de ser integraos correutamente[9] tal que se ta realizando nel campu de l'alta computación.[10] Xuníu al amenorgamientu progresivu de costos, quiciabes esa teunoloxía percuerra'l camín d'aplicase como métodu xeneral d'archivos de datos informáticos energéticamente respetuosos col mediu natural si optimiza la so función lóxica dientro de los sistemes operativos actuales.[11]
Les unidaes d'estáu sólidu fueron categorizadas repitíes vegaes como "discos", cuando ye totalmente incorreutu denominales asina, porque a diferencia de los sos predecesores, los sos datos nun s'almacenen sobre superficies cilíndriques nin platos. Esti tracamundiu trai davezu a creer, equivocadamente, que SSD significa Solid State Disk, en vegada del correutu significáu: Solid State Drive, esto ye, unidá d'estáu sólidu o dispositivu d'estáu sólidu.
Les unidaes híbrides son aquelles que combinen les ventayes de les unidaes mecániques convencionales coles de les unidaes d'estáu sólidu. Consisten n'acoplar un conxuntu d'unidaes de memoria flash dientro de la unidá mecánica, utilizando l'área d'estáu sólidu pal almacenamientu dinámicu de datos d'usu frecuente (determináu pol software de la unidá) y l'área mecánica pal almacenamientu masivu de datos. Con esto llogra un rendimientu cercanu al d'unidaes d'estáu sólidu a un costu sustancialmente menor. En 2012, Seagate ufiertó'l modelu "Momentus XT", con esta teunoloxía.[12]
Los recursos teunolóxicos y el saber faer riquíos pal desenvolvimientu y la producción de discos modernos implica que dende 2007, más del 98 % de los discos duros del mundu son fabricaos por un conxuntu de grandes empreses: Seagate (qu'agora ye propietaria de Maxtor y Quantum), Western Digital (propietaria d'Hitachi, a la que de la mesma foi propietaria de l'antigua división de fabricación de discos d'IBM) y Fujitsu, que sigue faciendo discos portátiles y discos de servidores, pero dexó de faer discos pa ordenadores d'escritoriu en 2001, y el restu vender a Western Digital. Toshiba ye unu de los principales fabricantes de discos duros para portátiles de 2,5 pulgaes y 1,8 pulgaes. TrekStor ye un fabricante alemán qu'en 2009 tuvo problemes d'insolvencia, pero qu'anguaño sigue n'activu. ExcelStor ye un pequeñu fabricante chinu de discos duros.
Decenes de exfabricantes de discos duros terminaron coles sos empreses fundíes o cerraron les sos divisiones de discos duros, a midida que la capacidá de los dispositivos y la demanda de los productos aumentó, los beneficios yeren menores y el mercáu sufrió un significativu afitamientu a finales de los años 1980 y finales de los años 1990. La primer víctima nel mercáu de les PC foi Computer Memories Inc.; dempués d'un incidente con 20 MB defectuosos en discos en 1985, la reputación de CMI nunca se recuperó, y salieron del mercáu de los discos duros en 1987. Otru notable fracasu foi'l de MiniScribe, quien quebró en 1990: dempués afayóse que tenía en marcha un fraude y enchía el númberu de ventes mientres dellos años. Otres munches pequeñes compañíes (como Kalok, Microscience, LaPine, Areal, Priam y PrairieTek) tampoco sobrevivieron a la espulsión, y sumieren para 1993; Micropolis foi capaz d'aguantar hasta 1997, y JTS, un acabante llegar a escena, duró solamente unos años y sumió escontra 1999, anque dempués intentó fabricar discos duros n'India. La so vuelta a la fama deber a la creación d'un nuevu formatu de tamañu de 3” para portátiles. Quantum ya Integral tamién investigaron el formatu de 3”, pero finalmente diéronse por vencíos. Rodime foi tamién un importante fabricante mientres la década de 1980, pero dexó de faer discos na década de 1990 metanes la reestructuración y agora concéntrase na teunoloxía de la concesión de llicencies; tienen delles patentes rellacionaes col formatu de 3,5“.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
