CHIPSET

El chipset
El chipset es el conjunto de chips que se encarga de controlar algunas funciones concretas del ordenador, como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de los puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB...
El chipset de una placa base es un conjunto de chips cuyo número varía según el modelo y que tiene como misión gestionar todos los componentes de la placa base tales como el micro o la memoria; integra en su interior las controladoras encargadas de gestionar los periféricos externos a través de interfaces como USB, IDE, serie o paralelo. El chipset controla el sistema y sus capacidades, es el encargado de realizar todas las transferencias de datos entre los buses, la memoria y el microprocesador, por ello es casi el "alma" del ordenador. Dentro de los modernos chipset se integran además distintos dispositivos como la controladora de vídeo y sonido, que ofrecen una increíble integración que permite construir equipo de reducido tamaño y bajo coste.
Una de las ventajas de disponer de todos los elementos que integra el chipset, agrupados dentro de dos o tres chips, es que se evitan largos períodos de comprobación de compatibilidades y funcionamiento. Como inconveniente nos encontramos con que el chipset no se puede actualizar, pues se encuentra soldado a la placa.
Antes estas funciones eran relativamente fáciles de realizar y el chipset tenía poca influencia en el rendimiento del ordenador, por lo que éste era un elemento poco importante o influyente a la hora de comprar una placa base. Pero los nuevos microprocesadores, junto al amplio espectro de tecnologías existentes en materia de memorias, caché y periféricos que aparecen y desaparecen continuamente, han logrado aumentar la importancia del chipset.
Las características del chipset y su grado de calidad marcarán los siguientes factores a tener en cuenta:
Que obtengamos o no el máximo rendimiento del microprocesador.
Posibilidades de actualizar el ordenador.
Poder utilizar ciertas tecnologías más avanzadas de memorias y periféricos.
Chipset y placa base forman un conjunto indisoluble y muy importante. Se debe tener en cuenta que un buen chipset por sí mismo no implica que la placa base en conjunto sea de calidad. La placa base hemos de comprarla mirando y pensando en el futuro, máxime si vamos a realizar posteriormente ampliaciones.
El principal impulsor de los chipset en los últimos años ha sido Intel, que además de dominar en los microprocesadores tiene una importante posición en este mercado.
En el año 1994 Intel presentó el 82434NX (Neptune) y el 82434LX (Mercury), ambos con problemas para trabajar con el bus PCI. En 1995 apareció el conocido chipset FX (Tritón), diseñado específicamente para funcionar con la familia Pentium. El primer chipset serio que comercializó Intel fue el 430FX, al que siguieron otros como el HX, VX o TX, todos ellos para micros Pentium de Socket 7. Con la aparición del Pentium II se empleó el modelo 440FX (Natoma) usado en los Pentium Pro, pero no optimizado para Pentium II al carecer de soporte para SDRAM, Ultra DMA y AGP y tras éste salió el 440LX, que ofrece un buen funcionamiento y gran estabilidad. Con la aparición de micros a 350 y 400 MHz y el bus de 100MHz sale al mercado en 1998 el 440BX, que ofrece soporte para el citado bus de 100 MHz, un mayor ancho de banda para el bus PCI y AGP usando la tecnología Quad Port, soporte para el nuevo bus IEEE 1394 y Pentium II Mobile Processor destinado a equipos portátiles. Paralelamente al 440BX aparece el 440EX, diseñado para ser usado con el procesador Celeron, este chipset es una versión reducida del LX, pues sólo soporta 256 Mb de memoria y un máximo de 3 slots PCI, todo ello orientado a reducir drásticamente los costes y permitir la venta de equipos muy baratos.
Más tarde llegó el ZX, versión reducida del BX y destinado a placas de bajo coste y de características recortadas. La gran novedad fue el 810 y las sucesivas revisiones, con una arquitectura de bus que mejora las prestaciones generales de la placa, incluyen soporte para discos UDMA-66 e integran vídeo y sonido dentro del propio chipset y parece haber resultado un fracaso. Más tarde salió el 820, pero al no ofrecer brillantes prestaciones e integrar la memoria RDRAM en módulos RIMM han llevado al destierro a este chipset. Por ello VIA, empresa veterana en la fabricación de placas base, con sus modelos Apollo Pro 133 y Apollo Pro 133A ha conseguido una gran parte de mercado que antes tenía Intel. En la actualidad está triunfando con su reciente KX133, chipset para Athlon que ofrece unas extraordinarias prestaciones.
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MEMORIA CACHE

MEMORIA CACHE

Memoria Cache o RAM Cache Memoria Cache o RAM Cache
Un cache es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de cache frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria cache y cache de disco. Una memoria cache, llamada también a veces almacenamiento cache o RAM cache, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria cache es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM.
Cuando un dato es encontrado en la cache, se dice que se ha producido un impacto (hit), siendo un cache juzgado por su tasa de impactos (hit rate). Los sistemas de memoria cache usan una tecnología conocida por cache inteligente en el cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente. Las estrategias para determinar qué información debe de ser puesta en el cache constituyen uno de los problemas más interesantes en la ciencia de las computadoras. Algunas memorias cache están construidas en la arquitectura de los microprocesadores. Por ejemplo, el procesador Pentium II tiene una cache L2 de 512 Kbytes.
El cache de disco trabaja sobre los mismos principios que la memoria cache, pero en lugar de usar SRAM de alta velocidad, usa la convencional memoria principal. Los datos más recientes del disco duro a los que se ha accedido (así como los sectores adyacentes) se almacenan en un buffer de memoria. Cuando el programa necesita acceder a datos del disco, lo primero que comprueba es la cache del disco para ver si los datos ya están ahí. La cache de disco puede mejorar drásticamente el rendimiento de las aplicaciones, dado que acceder a un byte de datos en RAM puede ser miles de veces más rápido que acceder a un byte del disco duro.
Composición interna
La memoria cache está estructurada por celdas, donde cada celda almacena un byte. La entidad básica de almacenamiento la conforman las filas, llamados también líneas de cache. Por ejemplo, una cache L2 de 512 KB se distribuye en 16.384 filas y 63 columnas
Cuando se copia o se escribe información de la RAM por cada movimiento siempre cubre una línea de cache.
La memoria cache tiene incorporado un espacio de almacenamiento llamado Tag RAM, que indica a qué porción de la RAM se halla asociada cada línea de cache, es decir, traduce una dirección de RAM en una línea de cache concreta.
Diseño
En el diseño de la memoria cache se deben considerar varios factores que influyen directamente en el rendimiento de la memoria y por lo tanto en su objetivo de aumentar la velocidad de respuesta de la jerarquía de memoria. Estos factores son las políticas de ubicación, extracción, reemplazo, escritura y el tamaño de la cache y de sus bloques.
Política de ubicaciónDecide dónde debe colocarse un bloque de memoria principal que entra en la memoria cache. Las más utilizadas son:
Directa: Al bloque i-ésimo de memoria principal le corresponde la posición i módulo n, donde n es el número de bloques de la memoria cache.
Asociativa: Cualquier bloque de memoria principal puede ir en cualquiera de los n bloques de la memoria cache.
Asociativa por conjuntos: La memoria cache se divide en k conjuntos de bloques, así al bloque i-ésimo de memoria principal le corresponde el conjunto i módulo k. Dicho bloque de memoria podrá ubicarse en cualquier posición de ese conjunto.
Política de extracción
La política de extracción determina cuándo y qué bloque de memoria principal hay que traer a memoria cache. Existen dos políticas muy extendidas:
Por demanda: Un bloque sólo se trae a memoria cache cuando ha sido referenciado y se produzca un fallo.
Con prebúsqueda: Cuando se referencia el bloque i-ésimo de memoria principal, se trae además el bloque (i+1)-esimo. Esta política se basa en la propiedad de localidad espacial de los programas.
Política de reemplazo
(Ver también Algoritmos de reemplazo de páginas ) Determina qué bloque de memoria cache debe abandonarla cuando no existe espacio disponible para un bloque entrante. Básicamente hay tres políticas que son:
Aleatoria: El bloque es reemplazado de forma aleatoria.
FIFO: Se usa un algoritmo First In First Out FIFO (primero en entrar es el primero en salir) para determinar qué bloque debe abandonar la cache. Este algoritmo generalmente es poco eficiente.
Menos recientemente usado (LRU): Se sustituye el bloque que hace más tiempo que no se ha usado en la cache, traeremos a cache el bloque en cuestión y lo modificaremos ahí.
Véase también
Cache de pista
Referencias↑ a b Caché. Diccionario de la Lengua Española. Real Academia Española.
Enlaces externos
Artículo sobre la cache
Artículo en castellano sobre la cache en la web
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Cache"
Un cache es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de cache frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria cache y cache de disco. Una memoria cache, llamada también a veces almacenamiento cache o RAM cache, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria cache es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM.
Cuando un dato es encontrado en la cache, se dice que se ha producido un impacto (hit), siendo un cache juzgado por su tasa de impactos (hit rate). Los sistemas de memoria cache usan una tecnología conocida por cache inteligente en el cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente. Las estrategias para determinar qué información debe de ser puesta en el cache constituyen uno de los problemas más interesantes en la ciencia de las computadoras. Algunas memorias cache están construidas en la arquitectura de los microprocesadores. Por ejemplo, el procesador Pentium II tiene una cache L2 de 512 Kbytes.
El cache de disco trabaja sobre los mismos principios que la memoria cache, pero en lugar de usar SRAM de alta velocidad, usa la convencional memoria principal. Los datos más recientes del disco duro a los que se ha accedido (así como los sectores adyacentes) se almacenan en un buffer de memoria. Cuando el programa necesita acceder a datos del disco, lo primero que comprueba es la cache del disco para ver si los datos ya están ahí. La cache de disco puede mejorar drásticamente el rendimiento de las aplicaciones, dado que acceder a un byte de datos en RAM puede ser miles de veces más rápido que acceder a un byte del disco duro.
Composición internaLa memoria cache está estructurada por celdas, donde cada celda almacena un byte. La entidad básica de almacenamiento la conforman las filas, llamados también líneas de cache. Por ejemplo, una cache L2 de 512 KB se distribuye en 16.384 filas y 63 columnas
Cuando se copia o se escribe información de la RAM por cada movimiento siempre cubre una línea de cache.
La memoria cache tiene incorporado un espacio de almacenamiento llamado Tag RAM, que indica a qué porción de la RAM se halla asociada cada línea de cache, es decir, traduce una dirección de RAM en una línea de cache concreta.
Diseño En el diseño de la memoria cache se deben considerar varios factores que influyen directamente en el rendimiento de la memoria y por lo tanto en su objetivo de aumentar la velocidad de respuesta de la jerarquía de memoria. Estos factores son las políticas de ubicación, extracción, reemplazo, escritura y el tamaño de la cache y de sus bloques.
Política de ubicación Decide dónde debe colocarse un bloque de memoria principal que entra en la memoria cache. Las más utilizadas son:
Directa: Al bloque i-ésimo de memoria principal le corresponde la posición i módulo n, donde n es el número de bloques de la memoria cache.
Asociativa: Cualquier bloque de memoria principal puede ir en cualquiera de los n bloques de la memoria cache.
Asociativa por conjuntos: La memoria cache se divide en k conjuntos de bloques, así al bloque i-ésimo de memoria principal le corresponde el conjunto i módulo k. Dicho bloque de memoria podrá ubicarse en cualquier posición de ese conjunto.
Política de extracción La política de extracción determina cuándo y qué bloque de memoria principal hay que traer a memoria cache. Existen dos políticas muy extendidas:
Por demanda: Un bloque sólo se trae a memoria cache cuando ha sido referenciado y se produzca un fallo.
Con prebúsqueda: Cuando se referencia el bloque i-ésimo de memoria principal, se trae además el bloque (i+1)-esimo. Esta política se basa en la propiedad de localidad espacial de los programas.
Política de reemplazo
(Ver también Algoritmos de reemplazo de páginas ) Determina qué bloque de memoria cache debe abandonarla cuando no existe espacio disponible para un bloque entrante. Básicamente hay tres políticas que son:
Aleatoria: El bloque es reemplazado de forma aleatoria.
FIFO: Se usa un algoritmo First In First Out FIFO (primero en entrar es el primero en salir) para determinar qué bloque debe abandonar la cache. Este algoritmo generalmente es poco eficiente.
Menos recientemente usado (LRU): Se sustituye el bloque que hace más tiempo que no se ha usado en la cache, traeremos a cache el bloque en cuestión y lo modificaremos ahí.
Véase también
Cache de pista
Referencias↑ a b Caché. Diccionario de la Lengua Española. Real Academia Española.
Enlaces externos
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Funcion Del Disco Duro

Disco Duro

Componentes de un Disco Duro

Conectado a: Adaptador de host del sistema (en los actuales ordenadores personales, mayoritariamente integrado en la placa madre), mediante uno de estos sitemas Interfaz IDE / PATA Interfaz SATA interface Interfaz SAS interface Interfaz SCSI (popular en servidores) Interfaz FC (exclusivamente en servidores y equipos mayores) Interfaz USB NAS mediante redes de cable / inalámbricas

Fabricantes comunes: Western Digital Seagate Samsung Hitachi Fujitsu

Un disco duro o disco rígido (en inglés hard disk drive) es un dispositivo no volátil, que conserva la información aun con la pérdida de energía, que emplea un sistema de grabación magnética digital. Dentro de la carcasa hay una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre los platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. Hay distintos estándares para comunicar un disco duro con la computadora; las interfaces más comunes son Integrated Drive Electronics (IDE, también llamado ATA) , SCSI generalmente usado en servidores, SATA, este último estandarizado en el año 2004 y FC exclusivo para servidores.

Tal y como sale de fábrica, el disco duro no puede ser utilizado por un sistema operativo. Antes se deben definir en él un formato de bajo nivel, una o más particiones y luego hemos de darles un formato que pueda ser entendido por nuestro sistema.

También existe otro tipo de discos denominados de estado sólido que utilizan cierto tipo de memorias construidas con semiconductores para almacenar la información. El uso de esta clase de discos generalmente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en día ya se puede encontrar en el mercado unidades mucho más económicas de baja capacidad (hasta 512^[1] GB) para el uso en computadoras personales (sobre todo portátiles). Así, el caché de pista es una memoria de estado sólido, tipo memoria RAM, dentro de un disco duro de estado sólido.

Su traducción del inglés es unidad de disco duro, pero este término es raramente utilizado, debido a la practicidad del término de menor extensión disco duro (o disco rígido).

Contenido [ocultar] 1 Estructura física 1.1 Direccionamiento 1.2 Tipos de conexión 1.3 Factor de forma 2 Estructura lógica 3 Integridad 4 Funcionamiento mecánico 5 Historia / 6 Características de un disco duro 7 Presente y futuro 8 Fabricantes 9 Véase también 9.1 Principales fabricantes de discos duros 10 Referencias 11 Enlaces externos

Estructura física [editar]

Cabezal de lectura

Dentro de un disco duro hay uno o varios platos (entre 2 y 4 normalmente, aunque hay hasta de 6 ó 7 platos), que son discos (de aluminio o cristal) concéntricos y que giran todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) es un conjunto de brazos alineados verticalmente que se mueven hacia dentro o fuera según convenga, todos a la vez. En la punta de dichos brazos están las cabezas de lectura/escritura, que gracias al movimiento del cabezal pueden leer tanto zonas interiores como exteriores del disco.

Cada plato tiene dos caras, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara (no es una cabeza por plato, sino una por cara). Si se mira el esquema Cilindro-Cabeza-Sector (más abajo), a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos. Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros) ó 3 millonésimas de milímetro. Si alguna llega a tocarlo, causaría muchos daños en el disco, rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.200 revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un disco de 3,5 in.

Direccionamiento [editar]

Cilindro, Cabeza y Sector

Pista (A), Sector (B), Sector de una pista (C), Cluster (D)

Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco:

• Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro.
• Cara: cada uno de los dos lados de un plato.
• Cabeza: número de cabezales;
• Pista: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en el borde exterior.
• Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara).

• Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes. Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en las interiores. Así, apareció la tecnología ZBR (grabación de bits por zonas) que aumenta el número de sectores en las pistas exteriores, y usa más eficientemente el disco duro.

El primer sistema de direccionamiento que se usó fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se creó otro sistema más sencillo: LBA (direccionamiento lógico de bloques), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un único número. Este es el que actualmente se usa.

Tipos de conexión [editar]

Si hablamos de disco rígido podemos citar a los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa madre, es decir pueden ser SATA, IDE o SCSI.

IDE: Integrated Device Electronics ("Dispositivo con electrónica integrada") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) Hasta hace poco, el estándar principal por su versatilidad y relación calidad/precio.

SCSI: Son discos duros de gran capacidad de almacenamiento . Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 mseg y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbps en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbps en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbps en los discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2).

Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que los vuelve más rápidos.

SATA (Serial ATA): Nuevo estándar de conexión que utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. En la actualidad hay dos versiones, SATA 1 de hasta 1,5 Gigabits por segundo (192 MB/s) y SATA 2 de hasta 3,0 Gb/s (384 MB/s) de velocidad de transferencia.

Factor de forma [editar]

El más temprano "factor de forma" de los discos duros, heredó sus dimensiones de las disqueteras. Pueden ser montados en los mismos chasis y así los discos duros con factor de forma, pasaron a llamarse coloquialmente tipos FDD "floppy-disk drives" (en inglés).

La compatibilidad del "factor de forma" continua siendo de 3½ pulgadas (8,89 cm) incluso después de haber sacado otros tipos de disquetes con unas dimensiones más pequeñas.

• 8 pulgadas: 241,3×117,5×362 mm (9,5×4,624×14,25 pulgadas).
  En 1979, Shugart Associates sacó el primer factor de forma compatible con los disco duros, SA1000, teniendo las mismas dimensiones y siendo compatible con el interfaz de 8 pulgadas de las disqueteras. Había dos versiones disponibles, la de la misma altura y la de la mitad (58,7mm).
• 5,25 pulgadas: 146,1×41,4×203 mm (5,75×1,63×8 pulgadas). Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Seagate en 1980 con el mismo tamaño y altura máxima de los FDD de 5¼ pulgadas, por ejemplo: 82,5 mm máximo.
  Éste es dos veces tan alto como el factor de 8 pulgadas, que comúnmente se usa hoy; por ejemplo: 41,4 mm (1,64 pulgadas). La mayoría de los modelos de unidades ópticas (DVD/CD) de 120 mm usan el tamaño del factor de forma de media altura de 5¼, pero también para discos duros. El modelo Quantum Bigfoot es el último que se usó a finales de los 90'.

• 3,5 pulgadas: 101,6×25,4×146 mm (4×1×5.75 pulgadas).
  Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Rodine que tienen el mismo tamaño que las disqueteras de 3½, 41,4 mm de altura. Hoy ha sido en gran parte remplazado por la línea "slim" de 25,4mm (1 pulgada), o "low-profile" que es usado en la mayoría de los discos duros.

• 2,5 pulgadas: 69,85×9,5-15×100 mm (2,75×0,374-0,59×3,945 pulgadas).
  Este factor de forma se introdujo por PrairieTek en 1988 y no se corresponde con el tamaño de las lectoras de disquete. Este es frecuentemente usado por los discos duros de los equipos móviles (portátiles, reproductores de música, etc...) y en 2008 fue reemplazado por unidades de 3,5 pulgadas de la clase multiplataforma. Hoy en día la dominante de este factor de forma son las unidades para portátiles de 9,5 mm, pero las unidades de mayor capacidad tienen una altura de 12,5 mm.

• 1,8 pulgadas: 54×8×71 mm.
  Este factor de forma se introdujo por Integral Peripherals en 1993 y se involucró con ATA-7 LIF con las dimensiones indicadas y su uso se incrementa en reproductores de audio digital y su subnotebook. La variante original posee de 2GB a 5GB y cabe en una ranura de expansión de tarjeta de ordenador personal. Son usados normalmente en iPods y discos duros basados en MP3.

• 1 pulgadas: 42,8×5×36,4 mm.
  Este factor de forma se introdujo en 1999 por IBM y Microdrive, apto para los slots tipo 2 de compact flash, Samsung llama al mismo factor como 1,3 pulgadas.

• 0,85 pulgadas: 24×5×32 mm.
  Toshiba anunció este factor de forma el 8 de enero de 2004 para usarse en móviles y aplicaciones similares, incluyendo SD/MMC slot compatible con disco duro optimizado para vídeo y almacenamiento para micromóviles de 4G. Toshiba actualmente vende versiones de 4GB (MK4001MTD) y 8GB (MK8003MTD) 5 y tienen el Record Guinness del disco duro más pequeño.

Los principales fabricantes suspendienron la investigación de nuevos productos para 1 pulgada (1,3 pulgadas) y 0,85 pulgadas en 2007, debido a la caída de precios de las memorias flash, aunque Samsung introdujo en el 2008 con el SpidPoint A1 otra unidad de 1,3 pulgadas.

En el 2008, dominaban los discos duros de 3,5" y 2,5".

El nombre de "pulgada" para los factores de forma normalmente no identifica ningún producto actual (son especificadas en milímetros para los factores de forma más recientes), pero estos indican el tamaño relativo del disco, para interés de la continuidad histórica.

Estructura lógica [editar]

Dentro del disco se encuentran:

• El Master Boot Record (en el sector de arranque), que contiene la tabla de particiones.
• Las particiones, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.

Integridad [editar]

Debido al extremadamente cerrado espacio entre los cabezales y la superficie del disco, alguna contaminación de los cabezales de lectura/escritura o las fuentes puede dar lugar a un accidente en los cabezales, un fallo del disco en el que el cabezal raya la superficie de la fuente, a menudo moliendo la fina película magnética y causando la perdida de datos. Estos accidentes pueden ser causados por un fallo electrónico, un repentino corte en el suministro eléctrico, golpes físicos, el desgaste, la corrosión o debido a que los cabezales o las fuentes sean de pobre fabricación.

Cabezal del disco duro

El eje del sistema del disco duro depende de la presión del aire dentro del recinto para sostener los cabezales y su correcta altura mientras el disco gira. Un disco duro requiere una cierta línea de presiones de aire para funcionar correctamente. La conexión al entorno exterior y la presión se produce a través de un pequeño agujero en el recinto (cerca de 0,5mm de diámetro) normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiración, ver abajo). Si la presión del aire es demasiado baja, entonces no hay suficiente impulso para el cabezal, que se acerca demasiado al disco, y se da el riesgo de fallos y perdidas de datos. Los discos fabricados especialmente son necesarios para operaciones de gran altitud, sobre 3000 m (10000 pies). A tener en cuenta que los aviones modernos tienen una cabina presurizada cuya altitud de presión no excede normalmente los 2600 m (8500 pies). Por lo tanto los discos duros ordinarios pueden ser usados de manera segura en los vuelos. Los discos modernos incluyen sensores de temperatura y se ajustan a las condiciones del entorno. Los agujeros de ventilación se pueden ver en todos los discos (normalmente tienen una pegatina a su lado que advierte al usuario de no cubrir el agujero. El aire dentro del disco operativo esta en constante movimiento siendo barrido por la fricción del plato. Este aire pasa a través de un filtro de recirculación interna para quitar algún contaminante que se hubiera quedado de su fabricación, alguna partícula o componente químico que de alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier partícula generada en una operación normal. Una humedad muy alta durante un periodo largo puede corroer los cabezales y los platos.

Cabezal de disco duro IBM sobre el plato del disco

Para los cabezales resistentes al magnetismo grandes (GMR) en particular, un incidente minoritario debido a la contaminación (que no se disipa la superficie magnética del disco) llega a dar lugar a un sobrecalentamiento temporal en el cabezal, debido a la fricción con la superficie del disco, y puede hacer que los datos no se puedan leer durante un periodo corto de tiempo hasta que la temperatura del cabezal se estabilice (también conocido como “aspereza térmica”, un problema que en parte puede ser tratado con el filtro electrónico apropiado de la señal de lectura).

Los componentes electrónicos del disco duro controlan el movimiento del accionador y la rotación del disco, y realiza lecturas y escrituras necesitadas por el controlador de disco. El firmware de los discos modernos es capaz de programar lecturas y escrituras de forma eficiente en la superficie de los discos y de reasignar sectores que hayan fallado.

Funcionamiento mecánico [editar]

Piezas de un disco duro

Un disco duro suele tener:

• Platos en donde se graban los datos,
• Cabezal de lectura/escritura,
• Motor que hace girar los platos,
• Electroimán que mueve el cabezal,
• circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché,
• Bolsita desecante (gel de sílice) para evitar la humedad,
• Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire. Los discos duros no están sellados al vacío en sus cajas como a menudo se piensa; de hecho, muchos discos tienen un sistema mecánico que no deja salir a los cabezales a la superficie de los platos si éstos no tienen una velocidad de giro adecuada , y este sistema consiste en una pestaña que es empujada por el aire del interior de la caja del disco cuando éste se mueve a suficiente velocidad. Al ser empujada la pestañita, se desbloquean los cabezales.
• Tornillos, a menudo tipo Torx.

Historia / [editar]

Antiguo disco duro de IBM (modelo 62PC, «Piccolo»), de 64,5 MB, fabricado en 1979

A principios los discos duros eran extraíbles, sin embargo, hoy en día típicamente vienen todos sellados (a excepción, de un hueco de ventilación para filtrar e igualar la presión del aire).

El primer disco duro 1956 fue el IBM 350 modelo 1, presentado con la computadora Ramac I: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5 MB. Más grande que una nevera actual, este disco duro trabajaba todavía con válvulas al vacío y requería una consola separada para su manejo.

Su gran mérito consistía en el que el tiempo requerido para el acceso era relativamente diferente entre algunas posiciones de memoria, a diferencia de las cintas magnéticas, donde para encontrar una información dada, era necesario enrollar y desenrollar los carretes hasta encontrar el dato buscado, teniendo muy diferentes tiempos de acceso para cada posición.

La tecnología inicial aplicada a los discos duros era relativamente simple. Consistía en recubrir con material magnético un disco de metal que era formateado en pistas concéntricas, que luego eran divididas en sectores. El cabezal magnético codificaba información al magnetizar diminutas secciones del disco duro, empleando un código binario de «ceros» y «unos». Los bits o dígitos binarios así grabados pueden permanecer intactos años. Originalmente, cada bit tenía una disposición horizontal en la superficie magnética del disco, pero luego se descubrió cómo registrar la información de una manera más compacta.

El mérito del francés Albert Fert y al alemán Peter Grünberg (ambos premio Nobel de Física, por sus contribuciones en el campo del almacenamiento magnético) fue el descubrimiento del fenómeno conocido como magnetorresistencia gigante, permitió construir cabezales de lectura y grabación más sensibles, y compactar más los bits en la superficie del disco duro. De estos descubrimientos, realizados en forma independiente por estos investigadores, se desprendió un crecimiento espectacular en la capacidad de almacenamiento en los discos duros, que se elevó un 60% anual en la década de 1990.

En 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 MB, mientras que 10 años después habían superado los 40.000 MB o 40 gigabytes (GB). En la actualidad, ya contamos en el uso cotidiano con discos duros de más de un terabyte (TB) o millón de megabytes.

En 2005 los primeros teléfonos móviles que incluían discos duros fueron presentados por Samsung y Nokia.

Características de un disco duro [editar]

Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son:

• Tiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del Tiempo medio de búsqueda (situarse en la pista), tiempo de lectura/escritura y la Latencia media (situarse en el sector).
• Tiempo medio de búsqueda: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista más periférica hasta la más central del disco.
• Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información, el tiempo depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el tamaño de bloque, el numero de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores por pista.
• Latencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.
• Velocidad de rotación: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media.
• Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez la aguja esta situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.

Otras características son:

• Caché de pista: Es una memoria tipo RAM dentro del disco duro. Los discos duros de estado sólido utilizan cierto tipo de memorias construidas con semiconductores para almacenar la información. El uso de esta clase de discos generalmente se limita a las supercomputadoras, por su elevado precio.
• Interfaz: Medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, SAS
• Landz: Zona sobre las que aterrizan las cabezas una vez apagada la computadora.

Presente y futuro [editar]

Actualmente la nueva generación de discos duros utilizan la tecnología de grabación perpendicular (PMR), la cual permite mayor densidad de almacenamiento. También existen discos llamados "Ecológicos" (GP - Green Power), los cuales hacen un uso más eficiente de la energía. Se está empezando a observar que la Unidad de estado sólido es posible que termine sustituyendo al disco duro a largo plazo. También hay que añadir los nuevos discos duros basados en el tipo de memorias Flash, que algunas empresas, como ASUS, incorporó recientemente en sus modelos. Los mismos arrancan en 4 GB a 512 GB.^[1]

Son muy rápidos ya que no tienen partes móviles y consumen menos energía. Todos esto les hace muy fiables y casi indestructibles. Un nuevo formato de discos duros basados en tarjetas de memorias. Sin embargo su costo por GB es aún muy elevado ya que el coste de un HD de 160 GB es equivalente a un SSD de 8 GB.

Fabricantes [editar]

Un Western Digital 3.5 pulgadas 250 GB SATA HDD.

Un Seagate 3.5 pulgadas 1 TB SATA HDD.

Los recursos tecnológicos y el saber hacer requeridos para el desarrollo y la producción de discos modernos implica que desde 2007, más del 98% de los discos duros del mundo son fabricados por un conjunto de grandes empresas: Seagate (que ahora es propietaria de Maxtor), Western Digital, Samsung e Hitachi (que es propietaria de la antigua división de fabricación de discos de IBM). Fujitsu sigue haciendo Discos portátiles y discos de servidores, pero dejó de hacer discos para ordenadores de escritorio en 2001, y el resto lo vendió a Western Digital. Toshiba es uno de los principales fabricantes de discos duros para portátiles de 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas. ExcelStor es un pequeño fabricante de discos duros.

Decenas de ex-fabricantes de discos duros han terminado con sus empresas fusionadas o han cerrado sus divisiones de discos duros, a medida que la capacidad de los dispositivos y la demanda de los productos aumentó, los beneficios eran menores y el mercado sufrió un significativa consolidación a finales de los 80 y finales de los 90. La primera víctima en el mercado de los PC fue Computer Memories Inc. o CMI; después de un incidente con 20 MB defectuoso en discos en 1985, La reputación de CMI nunca se recuperó, y salieron del mercado de los discos duros en 1987. Otro notable fallo fue de MiniScribe, quien quebró en 1990 después se descubrió que tenían en marcha un fraude e inflaban el número de ventas durante varios años. Otras muchas pequeñas compañías (como Kalok, Microscience, LaPine, Areal, Priam y PrairieTek) tampoco sobrevivieron a la expulsión, y habían desaparecido para 1993; Micropolis fue capaz de aguantar hasta 1997, y JTS, un recién llegado a escena, duro solo unos años y desapareció para 1999, después intentó fabricar discos duros en India. Su vuelta a la fama fue con la creación de un nuevo formato de tamaño de 3” para portátiles. Quantum and Integral también investigaron el formato de 3”, pero finalmente se dieron por vencidos. Rodime fue también un importante fabricante durante la década de los 80, pero dejó de hacer discos en la década de los 90 en medio de la reestructuración y ahora se concentra en la tecnología de la concesión de licencias; tienen varias patentes relacionadas con el formato de 3.5“.

• 1988: Tandon Corporation vendió su división de fabricación de discos duros a Western Digital (WDC),el cual era un renombrado diseñador de controladores.
• 1989: Seagate Technology compro el negocio de discos de alta calidad de Control Data, como parte del abandono de CDC en la creación de hardware.
• 1990: Maxtor compro MiniScribe que estaba en bancarrota, haciéndolo el núcleo de su división de discos de gama baja.
• 1994: Quantum compro la división de almacenamiento de [Digital Equipment Corporation|DEC]] otorgando al usuario una gama de discos de alta calidad llamada ProDrive , igual que la gama tape drive de DLT
• 1995: Conner Peripherals fue fundada por uno de los cofundadores de Seagate Technology's junto con personal de MiniScribe, anunciaron un fusión con Seagate, la cual se completó a principios de 1996.
• 1996: JTS se fusiono con Atari, permitiendo a JTS llevar a producción su gama de discos. Atari fue vendida a Hasbro en 1998, mientras que JTS sufrió una bancarrota en 1999.
• 2000: Quantum vendió su división de discos a Maxtor para concentrarse en los unidades de cintas y los equipos de respaldo.
• 2003: Siguiendo la controversia en los fallos masivos en su modelo Deskstar 75GXP , pioneer IBM vendió la mayor parte de su división de discos a Hitachi, renombrándose como Hitachi Global Storage Technologies (HGST).
• 2003: Western Digital compro Read-Rite Corp, quien producía los cabezales utilizados en los discos duros, por 95.4 millones de $ en metálico.
  • 21 de diciembre de 2005: Seagate y Maxtor anuncian un acuerdo bajo el que Seagate adquiriría todo el stock de Maxtor por ciento noventa mil millones de $. Esta adquisición fue aprobada por los cuerpos regulatorios, y cerrada el 19 de mayo de 2006.
• 2007
  • Julio:Western Digital (WDC) adquiere Komag U.S.A, un fabricante del material que recubre los platos de los discos duros, por ciento noventa mil millones de $.

Véase también [editar]

• Jumper (informática)
• Partición de disco
• Periférico
• Disco dinámico

Principales fabricantes de discos duros [editar]

• Western Digital
• Seagate
• Maxtor que pasa a ser de Seagate.
• Samsung
• Hitachi
• Fujitsu
• Quantum Corp.
• Toshiba

partes del computador

PARTES DE LA COMPUTADORA

Las partes de la computadora (aspecto físico: hardware), también llamadas dispositivos de entrada/salida (E/S), son todos aquellos artefactos electrónicos que observamos ilustrados en nuestra computadora.

> CPU (Unidad Central de Proceso)

El CPU es una de las partes fundamentales del Hardware. Contiene los circuitos, los procesadores y las memorias que ejecutan las transferencias de información.

La unidad central de proceso (CPU), es un conjunto de circuitos electrónicos digitales encargados de recibir la información de los dispositivos de entrada/salida, procesarla y enviarla de nuevo a los dispositivos de entrada/salida, constituyéndose en la parte más importante del computador.

> Pantalla o Monitor

Es un periférico de salida y en su superficie luminiscente es en la que se reproducen las imágenes. El monitor es el que mantiene informado al usuario de lo que está haciendo el computador en cada momento.

Las características de un monitor dependen de la calidad de la imagen y esta del número de píxeles que dispone y del número de colores que pueda mostrar.

Un monitor VGA muestra apenas 16 colores y una resolución de 640 x 480 (baja resolución). Un monitor SVGA llega hasta 16 millones de colores con resolución de 1280 x 1024 (altísima resolución).

> Ratón o Mouse

Es un dispositivo de forma plana cuyo desplazamiento sobre una superficie lisa horizontal se refleja fielmente en el movimiento del cursor en la pantalla (o monitor) de visualización.

Existen mouse que funciona con un cable conectado al computador y los que operan sin cable y transmiten las órdenes por rayos infrarrojos (también llamado mouse inalámbrico).

> Unidad de Disquetes

Las unidades de disquetes (o drivers de disquete) son dispositivos de entrada y salida que permiten el cargue y descargue masivo de información al computador, así como su almacenamiento y transporte.

Operan grabando y leyendo la información sobre la superficie de un disquete, modificando sus características magnéticas, por lo cual son un medio magnético.

> Unidad (o Drive) de CD-Rom

Es la unidad encargada de leer un disco óptico, es decir de lectura mediante un rayo láser, no recargable utilizado para el almacenamiento de información en sistemas informáticos.

Las siglas de la expresión CD-Rom son Compact Disc Read-Only Memory que en español es disco compacto de sólo lectura.

> Quemador (o Grabadora) de CD

Esta unidad no sólo lee los cd’s sino que permite grabar en ellos cualquier clase de información, utilizando un programa especialmente diseñado para esta función (Nero, Roxio CD Creator, etc.).

> Unidad de DVD

Esta unidad se encarga de leer DVD (disco de video digital), que es un formato de almacenamiento de datos digitales, tiene una gran capacidad de almacenamiento. Permite guardar desde 4.5 GB (gigabytes) hasta 17 GB.

El teclado es permite la comunicación con la computadora e ingresar la información. Es fundamental para utilizar cualquier aplicación.

El teclado más comúnmente utilizado tiene 102 teclas, agrupadas en cuatro bloques: teclado alfanumérico, teclado numérico, teclas de función y teclas de control.

Se utiliza como una máquina de escribir, presionando sobre la tecla que se quiere ingresar; algunas teclas tienen una función predeterminada que es siempre la misma, pero hay otras cuya función cambia según el programa que se esté usando.

> Amplía más la información sobre el Teclado

PARTES DEL COMPUTADOR

PARTES DEL COMPUTADOR

Unidad Central de Procesamiento, allí se coordina y generan todas las tareas u operaciones que deben realizarse. La conforman: la unidad de control, unidad aritmético lógica, la tarjeta principal, las unidades de disco, disco duro, fuente de poder.

CPU

Unidad Central de Procesamiento, allí se coordina y generan todas las tareas u operaciones que deben realizarse. La conforman: la unidad de control, unidad aritmético lógica, la tarjeta principal, las unidades de disco, disco duro, fuente de poder.

LA MEMORIA

Almacena la información, que procesa el sistema durante la ejecución de cualquier operación.

Memoria RAM: Random Access Memory, guarda temporalmente la información procesada por el computador.

Memoria ROM: Read Only Memory, memoria de solo lectura, almacena de forma permanente las instrucciones que controlan el funcionamiento del computador y no pueden ser modificadas por el usuario.

BUS DEL SISTEMA

Es el elemento mediante el cual se realiza la comunicación entre los dispositivos periféricos del computador, la memoria y la CPU.

Bus de datos: Transporta los datos a través de un grupo de alambres en paralelo que conectan los dispositivos con la tarjeta principal.

Bus de direcciones: Conecta la memoria con la CPU y establece el orden lógico en que los datos serán procesados.

PUERTOS

Están ubicados en la parte posterior de la CPU y son utilizados para conectar los dispositivos periféricos de entrada y salida.

Puertos paralelos: Transportan los bits de datos en forma simultánea a gran velocidad. Puertos seriales: Transfieren un bit a la vez, es decir, secuencialmente.

PROCESADOR

Es un chip que interpreta y ejecuta todas las operaciones realizadas por un computador.

UNIDAD DE CONTROL

Administra todos los recursos y las actividades del computador, es decir, los dispositivos internos y externos, el flujo de datos y las instrucciones que deben desarrollarse como respuesta de un comando o proceso.

UNIDAD ARITMÉTICA LÓGICA

Se encarga de ejecutar operaciones aritméticas o comparaciones lógicas con los datos y a su vez los almacena mientras son procesados.

DISCO DURO

Es una unidad de disco no removible con gran capacidad de almacenamiento y alta velocidad de lectura/escritura en comparación con los discos flexibles. Su capacidad de almacenamiento se expresa en megabytes.

LOS DISPOSITIVOS

Son también llamados periféricos de entrada y de salida; de entrada son las herramientas mediante las cuales el usuario introduce la información al computador; de salida presentan los resultados generados por el computador.

EL MOUSE

El Mouse convierte señales de movimiento en señales eléctricas entendibles por el computador, permite desplazar el puntero sobre la pantalla y ejecuta una orden cuando se presiona uno de los botones que lo conforman (hacer click).

UNIDAD DE CD ROM

Compact Disk-Read Only Memory; es un dispositivo de sólo lectura que lee, a través de un rayo láser, información de un disco compacto. Su importancia radica en la integración de elementos multimedia al computador

EL TECLADO

Por este medio el usuario introduce las instrucciones u órdenes al computador, su apariencia es similar a la máquina de escribir.

EL ESCÁNER

Lector de imágenes, es utilizado para hacer copias de texto o imágenes directamente en la memoria del computador en pocos segundos. Evita la creación de documentos de forma manual, puesto que convierte copias impresas en formatos digitalizados.

PANTALLA

La pantalla o monitor es el dispositivo donde el usuario visualiza la información y los resultados generados por el computador. Pueden clasificarse monocromáticos y poli cromáticos (gama de colores).

LA IMPRESORA

Es un dispositivo de salida que reproduce la información del computador (texto, imágenes, etc.) en copias impresas. Los principales tipos son: las de matriz de punto, las de chorro de tinta y las láser.

EL PLOTTER

El plotter (trazador gráfico) es una impresora para gráficos que traza líneas con ayuda de plumas sobre superficies grandes de papel.

TARJETA MADRE

Es la tarjeta principal de un computador donde se encuentran el microprocesador, la memoria y los conectores de otras tarjetas que controlan los dispositivos de entrada y salida.