El disco duro también llamado
HDD, abreviatura del ingles Hard Disk Drive,
es la
unidad de almacenamiento más importante
y más grande del ordenador. En él se guardan los programas, archivos,
juegos, etc. que tenemos en nuestro ordenador.
Todos los programas que
tenemos en nuestro ordenador están en ese gran almacén llamado disco duro,
por eso tienen grandes capacidades de almacenamiento, como por ejemplo
500TB (terabytes) e incluso mayores.
Se compone de muchos elementos, citaremos los más importantes de
cara a entender su funcionamiento.
En primer lugar,
la información se almacena en unos
finos platos o discos, generalmente de
aluminio, recubiertos por un material sensible a alteraciones magnéticas.
Estos discos, cuyo número varía según la capacidad de la unidad, se
encuentran agrupados uno sobre otro y atravesados por un eje, y giran
continuamente a gran velocidad.
La velocidad de
rotación, incide directamente en el tiempo de acceso a los datos. A
mayor velocidad mas rápido es el acceso a los datos del disco duro.
En antiguas unidades era de 3.600 rpm (revoluciones por minuto) y
después fueron los de 5.000 rpm. La
mayoría de
los discos duros actuales giran ya
a
7.200 rpm, Y actualmente, existen discos de
alta gama aún más rápidos, hasta 10.000 rpm y más.
La superficie de cada disco se divide
en una serie de anillos concéntricos,
denominados pistas. Al mismo tiempo, las
pistas son divididas en tramos de una misma
longitud,
llamados sectores; normalmente un
sector contiene 512 bytes.
Finalmente,
los sectores suelen agruparse en
clúster o unidades de asignación. Normalmente
4 sectores de 512 bytes constituyen un Cluster (racimo), y uno o más
Cluster forman una pista. Hay discos duros de clúster de 3 sectores.
¿Qué es un Cluster?
Un clúster es la cantidad mínima de
espacio que se puede asignar a un archivo.
Por ejemplo si el clúster es de 4Kb, significa que para guardar un
archivo de 1Kb se usan 4Kb (el cluster entero), para guardar 5Kb se emplean
8Kb (un cluster de 4K completo y otro con 1kB del que se desaprovechan
3KB), por eso
el clúster debe ser del menor tamaño
posible.
Se podría decir que es la unidad de almacenamiento del disco duro.
El tamaño de clúster representa la menor cantidad de espacio en
disco que puede utilizarse para contener un archivo.
¿Cómo se guardan los archivos en el Disco Duro?
El índice de ubicación de los datos se denomina
FAT (File Allocation Table) y
es el equivalente al índice del contenido de un
libro, en este caso el libro sería nuestro disco duro con todos los
datos que tenemos en él. La FAT numera los clúster del disco duro y nos dice los
clúster que están vacíos y los que están llenos.
Cuando guardamos un archivo en el disco duro, el sistema operativo (Windows, MSDOS,
etc.) calcula cuantos clusters
va a ocupar el archivo que queremos guardar. Para ello, divide el tamaño
del archivo entre el tamaño del cluster, y al dato obtenido le redondea a
la unidad superior (para nuestro ejemplo un archivo que ocupe 2 cluster).
Una vez calculado el número de clúster a ocupar, el sistema
operativo, lee la FAT, buscando un clúster libre. Imaginemos el 517. En ese
clúster graba los primeros bytes del archivo.
Como le queda todavía datos a grabar, vuelve a leer la FAT para
localizar otro clúster vacío. Imaginemos que es el numero 612. Ahora va a
ese cluster, y graba los siguiente bytes del archivo. Este último cluster
aunque no lo ocupe entero ningún archivo podrá utilizarlo.
Por último, guarda en el directorio raíz (primeras pistas
interiores) del disco, el nombre de archivo, y además allí se guarda la
fecha, el tamaño, y lo que es más importante, el número del primer elemento
de la FAT que apunta al archivo guardado, es decir 517 y el resto de
clusters donde se encuentra el archivo (en nuestro ejemplo el 612). Si el
archivo está en cluster muy separados tardará más en ir al os clúster y el
archivo tardará más en abrirse por completo.
El tiempo de acceso medio corresponde a la duración necesaria desde
que se solicita el acceso a un dato hasta que se alcanza en el disco duro
(entre 9 y 12 ms sería lo normal).
Como podemos observar los archivos que tenemos en el disco duro
están fragmentados, es decir separados. Esto hace que se retrase el tiempo
de apertura de los archivos.
Este problema se soluciona con una desfragmentación del disco duro.
Desfragmentador de Disco
Con la continua instalación de más y más programas de software, se
puede fragmentar en exceso el disco duro.
Llamamos fragmentación a la dispersión de porciones de los archivos
en el disco duro, es decir un mismo archivo puede encontrarse en el disco
duro dividido en partes y cada parte en una pista, cluster e incluso disco
o plato diferente , aunque al abrirlo veamos el archivo completo. Esto
puede afectar negativamente la velocidad con que se cargan los programas y
archivos en nuestro ordenador.
La desfragmentación vuelve a ordenar los archivos de los programas
para permitirles arrancar más rápidamente. Por eso es aconsejable hacerlo
de vez en cuando.
¿Cómo se hace?
Depende del sistema operativo, pero todos tiene un desfragmentador
del disco duro. Por ejemplo en Windows:
Inicio > Todos los programas > Accesorios > Herramientas del
sistema > Desfragmentador del disco.
OJO el proceso de desfragmentación puede durar varias horas, por
eso realízalo cuando no uses el ordenador.
Añadir Un Disco Duro Nuevo
Podemos tener más de un disco duro en nuestro ordenador. Es muy
fácil añadir uno nuevo.
La mayoría de los discos duros en los ordenadores personales son de
tecnología IDE o EIDE (IDE mejorada). La tecnología IDE permite hasta 4
discos duros en un mismo ordenador. El primer disco duro se conoce como
primario master, el segundo como primario esclavo, el tercero como
secundario master y el cuarto como secundario esclavo.
El primario master será siempre el de arranque del ordenador
(C :\>). La diferencia entre master y esclavo se hace mediante un pequeño
puente metálico (jumper=puente) en la parte posterior de cada disco.
Esto es muy importante tenerlo en cuenta si queremos instalar un
disco duro más en nuestro ordenador. Uno deberá ser el master y el otro el
slave (esclavo). Ojo el que tenga el sistema operativo (por ejemplo
Windows) deberá ser el master, normalmente el que ya venía con el
ordenador.
Tipos de Discos Duros
Hay varios tipos de discos duros según el tipo de controladora
(interfaz). Controladora IDE y Controladora SCSI. Los más modernos son los
discos duros SSD.
Las controladoras de los discos duros es un chip integrado en la
placa base que controla el flujo de datos del disco duro (lectura y
escritura).
Los usados en PCs domésticos son los que tienen controladora IDE.
De estos hay 2 tipos diferentes. Los primeros fueron los ATA y con un número detrás que nos dice la evolución. Un
ATA 133 es mejor que un ATA 66. El número nos indica la velocidad de
transferencia de datos, es decir la velocidad a la que viajan los datos
desde el disco duro hasta que los podemos ver (exactamente a la memoria
RAM). Un ATA 133 significa que tiene una velocidad de datos de 133 MBps
(megabytes por segundo)
Posteriormente aparecieron los serialATA o SATA (los más usados en la
actualidad). Estos tiene mayor
velocidad de transferencia de datos 150MBps, en lugar de 133MBps como
máximo que tienen los ATA. Los Serial ATA 2 pueden llegar alcanzar
velocidades de hasta 3GBps. Además usan cables mas finos y diferentes de
los ATA.
Otro tipo de discos, con controladora SCSI (diferente a la IDE
anterior) son los SCSI. Estos hdd se usan para grandes servidores y grandes
ordenadores por su elevado precio. Surgen por la necesidades de conectar
muchos (más de 4) discos duros en un mismo ordenador, por ejemplo como
ocurre en ordenador usado como servidor. Se pueden conectar incluso hasta
100 discos duros.
Por último os dejamos un enlace de los discos duros más modernos,
con tecnología flash, similar a las
Memorias USB, llamados discos duros
SSD. Ver
discos SSD.
La Memoria Tampon
Cuando un número importante de datos llega al disco duro, no
siempre tiene tiempo de escribirlos en las pistas. De aquí la importancia
de la
memoria "tampón" que puede almacenar
temporalmente los datos en el seno del disco, con el fin de evitar que el
sistema se bloquee, a la espera de ser escritos. Es una memoria donde la
información se almacena durante un periodo de tiempo corto, es como si
almacenara un borrador, es una memoria de paso o auxiliar.
Lo mas corriente es que los discos duros tengan una capacidad de memoria
tampón de 512 Kb o de 1 Mb. Por regla general, a mayor capacidad de memoria
tampón del disco duro, mayor velocidad del disco en sí.
Como Elegir un Disco Duro
Una vez que ya sabemos como funciona un disco duro con todo lo
explicado anteriormente, ya tenemos la capacidad para elegir nuestro disco
duro.
Lo primero es tener en cuenta su capacidad de almacenamiento,
cuento más grande sea más cosas podremos almacenar en el. Viene expresada
en Bytes, pero como un byte es muy pequeño se usan GB o TB (giga y Tera
bytes).
Tenemos que fijarnos en la velocidad de rotación que como ya dijimos la
más común es de 7.200rpm.
Otra cosa importante es la velocidad de transferencia de los datos, los
más avanzados llegan hasta los 3GBps.
Po último que sea IDE y que sea SATA, que como ya vimos son los
mejores.
Los SSD son una buena opción para instalar un disco duro externo,
pero de momento tienen un coste elevado.
