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Los discos duros son, en la actualidad, el principal subsistema de almacenamiento de información en los sistemas informáticos.
El interior de un disco duro se compone de una o varias placas cuya superficie está magnetizada y una serie de cabezas lectoras, una para cada una de las diferentes superficies en que se divide cada placa; por ejemplo, en caso de que el disco duro tenga dos placas puede tener hasta un máximo de cuatro cabezas lectoras.
La superficie útil total de un disco duro se divide en:
• Pistas.
• Sectores.
• Cilindros.
1. Pista.
Se denomina pista a cada una de las circunferencias concéntricas en que se puede dividir la superficie de cada placa del disco.
Las pistas se dividen en pequeños espacios de similar tamaño, las celdas, donde se graba la información.
En los discos, la información se graba en serie, ya que las pistas tienen un bit de ancho. Por el contrario, en las cintas, la información se graba en paralelo puesto que están compuestas de 9 pistas paralelas.
Las pistas se numeran desde el exterior hacia el interior del disco, por lo tanto la pista más externa será la pista 0, mientras que la pista más interna será la pista N-1, siendo N el número de pistas en que se divide la superficie del disco.
2. Sector.
El sector es la mínima cantidad de información que se maneja al realizar un acceso al disco.
Los sectores son divisiones de la superficie de la placa similares a los cortes que se realizan en una tarta cuando se corta para repartirla.
La división del disco se realiza para hacer más rápido el acceso a la información almacenada en su superficie, ya que para la cabeza lectora es mucho más sencillo saber que la información a localizar está en la pista 3 sector 5 que tener que buscar esa información por toda la longitud de la pista 3.
3. Cilindro.
El cilindro está formado por la totalidad de las superficies útiles existentes en las diferentes placas que forman el disco duro. De esta forma, si el disco duro está compuesto por cuatro platos y cada uno tiene cuatro placas útiles, el cilindro estará comprendido entre los valores 0 y 3.
La razón por la que se realiza esta división es que la superficie de una placa del disco es limitada, pero si se instalan varias placas superpuestas dentro de la misma carcasa del disco duro, cada una con su dispositivo de lectura/escritura, se aumenta la capacidad de almacenamiento del disco.
De esta forma, el controlador del disco duro, para acceder a una información, debe poseer la dirección del cilindro para saber qué cabeza lectora ha de actuar, la de la pista en que se encuentra y la del sector al que acceder.
El primer disco duro surge a mediados de los años cincuenta diseñado por IBM. Tenía un tamaño aproximado al de un televisor y sólo podía almacenar 5 megabytes de datos; su tiempo medio de acceso era aproximadamente de medio segundo.
En la actualidad, un disco duro con una capacidad de un gigabyte cabe en la palma de la mano y su tiempo de acceso es de unos 12 milisegundos. Un punto importante es la mejora en el tiempo de acceso a los datos almacenados en el disco. Un elemento fundamental en el aumento de la velocidad de acceso a los datos es la caché automática de disco; éste es un dispositivo que proviene de los grandes sistemas informáticos y que trabaja de la misma forma que la caché de memoria, almacenando la información a la que, en principio, el sistema cree que se va a acceder para mejorar el tiempo de acceso y aumentar la capacidad operativa del subsistema.
El disco duro que se instala en la unidad central del sistema de una microcomputadora se denomina Winchester; este disco comenzó a comercializarse en el año 1973 y fue diseñado y desarrollado también por IBM con ese nombre clave que, posteriormente, ha pasado a significar, por generalización, el tipo de la tecnología de fabricación de esos modelos de disco.
Esta tecnología se caracteriza porque la cabeza de lectura no toca físicamente al disco. Por efecto aerodinámico de rotación del disco, a una velocidad de unos
La principal ventaja del método Winchester es que ni la superficie del disco ni la cabeza de lectura sufren desgaste por el rozamiento, por ello es mucho mayor el tiempo de vida medio de estos subsistemas de almacenamiento.
La parte externa de la carcasa de un disco duro tiene adosada una placa de circuitería electrónica que sirve para controlar todas las funciones de manejo de cabezales.
La carcasa es de un material rígido, metálico o plástico de gran dureza que sirve para proteger físicamente los discos y cabezales situados en el interior del subsistema.
Internamente los discos duros están construidos a partir de una base de aluminio con forma de disco recubierta de una película de material magnético sobre el que se graban los datos.
La razón de que se utilice una base metálica es que tiene muy poca deformación con los cambios de temperatura, por lo que permite una mayor densidad de pistas donde se va a grabar la información.
A la cantidad de pistas en la que se almacena la información se le denomina densidad y, evidentemente, se almacenará mayor cantidad de información cuanto más alta sea la densidad de pistas en la superficie del disco.
Existen dos tipos principales de discos duros:
• Fijos.
• Removibles.
1. Discos fijos.
Los discos fijos se fabrican dentro de una carcasa sellada de la que no se pueden extraer.
El montaje de los componentes internos del disco se realiza en la fábrica con unas condiciones muy estrictas de limpieza y aislamiento para evitar la entrada de polvo que pudieran deteriorarlo. Por ello nunca debe abrirse la carcasa de protección de un disco duro excepto por personal técnico en las condiciones adecuadas.
Los discos duros fijos más comunes utilizan tecnología Winchester.
2. Discos removibles.
Los discos removibles están montados en un contenedor, también sellado, que les permite entrar y salir de unos habitáculos especiales. Estos habitáculos están situados en la carcasa de la computadora o bien conectados a ésta por medio de un cable interfaz.
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