Disco duro, ¿Cómo funciona, partes, de que está compuesto?

Como funciona, de que esta compuesto y cuales son las partes de un disco duro. Todo lo que necesitas saber sobre esta parte de hardware donde guardamos nuestros archivos: fotos, audio, videos, etc.

Los discos magnéticos modernos son pequeñas maravillas tecnológicas. Están constituidos por placas circulares, o discos, de un material duro y que esta poco sujeto a los efectos de la dilatación térmica. Los primeros usaban un disco de bronce. Los más modernos utilizan una aleación de aluminio o, simplemente, vidrio, este último preferido debido a la baja porosidad y con un mínimo coeficiente de dilatación.

Los platos (algunos solo tienen uno) que están dentro de un disco duro, tienen ambas caras recubiertas con una fina capa de material magnetizable cuya base es una aleación de cobalto y giran a un a velocidades de hasta quince mil revoluciones por minuto en los modelos de servidor de alto rendimiento. Los utilizados en los equipos portátiles, más ligeros y de bajo consumo de energía, giran alrededor de tres mil RPM mientras que los modelos comerciales comunes para micros de mesa giran en la franja de entre cinco mil y diez mil RPM.

disco duro

Por encima de la superficie giratoria asoma una cabeza magnética (cabezal). Y la palabra “flotar o suspendida” se ajusta precisamente en este contexto, puesto que el conjunto es tan delicado que es el desplazamiento de aire causado por la rotación del disco que se aleja de la cabeza de la superficie, manteniendo separadas. Pero separadas por una distancia muy corta.

En resumen, las partes de un disco duro son:

  • Plato: Un disco duro en su interior cuenta con uno o mas discos llamados platos, los primeros eran de bronce y los actuales son de aluminio o de vidrio.
  • Cabezal: El cabezal de un disco duro se encuentra en la parte superior de los platos de un disco duro, el cual sirve para grabar en la superficie magnética.
  • Carcasa o tapa: Cubierta que protege las partes internas de un disco duro.
  • Eje: En el están montados los platos de un disco duro.
  • Las otras partes de un disco duro son: el imán, una placa con un circuito impreso.
  • Las pistas, cilindro y el sector no son partes de un disco duro.

Como se graba la información en un disco duro

No es casualidad que la distancia sea tan pequeña. Como la grabación de la información se realiza mediante la emisión de pulsos de corriente eléctrica a través de un pequeño dispositivo presente en la cabeza magnética, inducir a los campos magnéticos que afectan el estado microscópico de los puntos de objetos magnetizables de la superficie de los discos, es esencial que la distancia entre la cabeza y la superficie sea mínima para garantizar que el campo interactúa con la superficie con suficiente intensidad para magnetizarlo. Y cuando digo mínima, quiero decir lo mas mínimo posible. Los separan algunas decenas de nanómetros, es decir, menos de una décima parte de una milésima de milímetro. Véase, en la siguiente figura (Obtenido de Wikimedia Commons), el brazo que apoya por encima de la superficie magnética de un disco duro abierto.

En la práctica, una unidad de disco magnético puede contener más de una placa en forma de disco en la que los datos se pueden grabar en ambos lados. Si se presta atención a la imagen, puedes ver el borde de un segundo disco bajo la que aparece en primer plano.

Fabricar un dispositivo capaz de almacenar una gran cantidad de datos, que contiene platos girando a miles de revoluciones por minuto separados por unas pocas decenas de millonésimas de milímetro de la o las cabezas que se mueven sobre ellos sin que se toquen, es una hazaña tecnológica digna de respeto.

partes de un disco duro

Y vender estos artefactos por unos pocos cientos de dólares es una hazaña que sólo fue posible gracias a la producción en masa. Pero el hecho es que en casi todas nuestras máquinas (y en un próxima articulo vas a entender la razón del “casi”) hay uno o más de estos discos manteniendo nuestros datos a salvo (como hemos visto en el articulo sobre las copias de seguridad).

Pero para guardar los datos, es preciso un mínimo de organización. Y esta organización es mantenida por el “sistema de archivos”.

No importa si los datos a ser almacenados contengan texto, música, imagen o el código ejecutable de un programa, para almacenarlos, fue necesario encontrar una forma de codificarlos de tal modo que puedan ser retenidos – y, más tarde, recuperados – en un medio magnético. Para esto fue necesario expresar estos datos en forma de “bits” (contracción de las palabras “binary digits”), los cuales son los números usados en el sistema binario.

La acción de realizar esta codificación la llama “escanear” los datos. Después de escaneados, los bits que los expresan se agrupan de ocho en ocho formando “bytes”, que a su vez se reúnen en un conjunto coherente, que recibe el nombre de “archivo”. Después, aquella magnífica foto que tomaste con tu cámara, o como el programa que estoy usando para escribir este articulo, están almacenados en mi disco duro debidamente escaneados bajo la forma de archivos constituidos por un conjunto coherente de bytes depositados en la superficie de los discos en la forma de pequeños puntos magnetizados.

Ahora bien, hay grandes archivos y archivos más pequeños. Un archivo que contiene una imagen, dependiendo del tamaño y resolución de la imagen y la forma por la cual ella está codificada, puede contener algunos miles de millones de bytes. Ya la imagen de un icono puede ser almacenada en un archivo de pocos cientos de bytes. Y cabe al sistema de archivos, sea lo que sea, dividir los archivos en partes que puedan ser fácilmente administrados, o sea, que se distribuyen en la superficie del disco, de modo que puedan ser localizados y reconstituidos cuando sea necesario.

Cuando se están guardando datos, el cabezal de grabación se detiene, pero el o los platos siguen girando, aquí se puede observar que los datos se graban en la superficie magnética en una línea en forma de circunferencia. Y cuando esta circunferencia se completa, la cabeza se mueve unas pocas milésimas de milímetro y de nuevo se detiene para escribir sobre otra circunferencia concéntrica a la anterior. El resultado de esto es que, a medida que los archivos que se van añadiendo al disco duro, los datos que los forman se van distribuyendo a lo largo de líneas que forman un conjunto de circunferencias esparcidas sobre las caras de cada disco.

Estos círculos son las “pistas”.

Bueno, si se divide un círculo diametralmente piezas iguales, terminar con algo similar a una pizza dividida en trozos, cada uno formando una figura geométrica llamada “sector circular.”

Es en estos sectores que registran los bytes que componen cada archivo, 512 bytes en cada sector.En la columna siguiente veremos cómo se distribuyen.
Estas circunferencias constituyen las “pistas”.
Pues bien: si se divide un círculo diametralmente en trozos iguales, terminará con algo análogo a una pizza dividida en rebanadas, cada una de ellas formando una figura geométrica denominada “sector circular”.

Es en estos sectores donde se registran los bytes que forman cada archivo, 512 bytes en cada sector.

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