Disco Duro
Un disco duro es un dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. Es memoria no volátil.
Un poco de historia
El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los años, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opción de almacenamiento secundario para PC desde su aparición en los años 1960.1 Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario
Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente: 3,5 " los modelos para PC y servidores, 2,5 " los modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del controlador de disco, empleando una interfaz estandarizado. Los más comunes hasta los años 2000 han sido IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en servidores y estaciones de trabajo). Desde el 2000 en adelante ha ido masificándose el uso de los Serial ATA. Existe además FC (empleado exclusivamente en servidores).
Los discos duros tienen un tipo de conexión a la placa madre y hace que cada uno contenga caracterísitcas y contextos diferentes como se nombran a continuación:
- IDE (Integrated Drive Electronics)
La interfaz ATA (Advanced Technology Attachment) o Parallel ATA (PATA), originalmente conocido como IDE (Integrated Device Electronics), es un estándar de interfaz para la conexión de los dispositivos de almacenamiento masivo de datos y las unidades ópticas que utiliza el estándar derivado de ATA y el estándar ATAPI.
La velocidad de este tipo de conexión está dada por según el modo de transferencia que se tenga implementado y se dá según la tabla mostrada a continuación
| Modo | # | Máxima Tasa de Transferencia (MB/s) |
Ciclos de Tiempo |
|---|---|---|---|
| PIO | 0 | 3,3 | 600 ns |
| 1 | 5,2 | 383 ns | |
| 2 | 8,3 | 240 ns | |
| 3 | 11,1 | 180 ns | |
| 4 | 16,6 | 120 ns | |
| Single-word DMA | 0 | 2,1 | 960 ns |
| 1 | 4,2 | 480 ns | |
| 2 | 8,3 | 240 ns | |
| Multi-word DMA | 0 | 4,2 | 480 ns |
| 1 | 13,3 | 150 ns | |
| 2 | 16,6 | 120 ns | |
| 3 | 20 | 100 ns | |
| 4 | 25 | 80 ns | |
| Ultra DMA | 0 | 16,6 | 240 ns ÷ 2 |
| 1 | 25 | 160 ns ÷ 2 | |
| 2 (Ultra ATA/33) | 33,3 | 120 ns ÷ 2 | |
| 3 | 44,4 | 90 ns ÷ 2 | |
| 4 (Ultra ATA/66) | 66,6 | 60 ns ÷ 2 | |
| 5 (Ultra ATA/100) | 100 | 40 ns ÷ 2 | |
| 6 (Ultra ATA/133) | 133,3 | 30 ns ÷ 2 | |
| 7 (Ultra ATA/167) | 166,6 | 24 ns ÷ 2 |
- SATA (Serial ATA)
Serial ATA o SATA (acrónimo de Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA. SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades al instante, es decir, insertar el dispositivo sin tener que apagar el ordenador o que sufra un cortocircuito como con los viejos Molex.
Actualmente es una interfaz aceptada y estandarizada en las placas base de PC. La Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO) es el grupo responsable de desarrollar, de manejar y de conducir la adopción de especificaciones estandarizadas de Serial ATA. Los usuarios de la interfaz SATA se benefician de mejores velocidades, dispositivos de almacenamientos actualizables de manera más simple y configuración más sencilla. El objetivo de SATA-IO es conducir a la industria a la adopción de SATA definiendo, desarrollando y exponiendo las especificaciones estándar para la interfaz SATA.
Las siguientes son las velocidades a las cuales trabaja el SATA según su estandar:
| SATA I | SATA II | SATA III | |
|---|---|---|---|
| Frecuencia | 1500 MHz | 3000 MHz | 6000MHz |
| Bits/clock | 1 | 1 | 1 |
| Codificación 8b10b | 80% | 80% | 80% |
| bits/Byte | 8 | 8 | 8 |
| Velocidad real | 150 MB/s | 300 MB/s | 600 MB/s |
- SCSI (Small Computer System Interface)
SCSI, acrónimo inglés de Small Computers System Interface (Interfaz de Sistema para Pequeñas Computadoras), es una interfaz estándar para la transferencia de datos entre distintos dispositivos del bus de la computadora. Tras dedicar un día entero a discutir el nombre, se llegó al acuerdo de que fuera "Small Computer System Interface," que Larry Boucher pretendía se pronunciara "sexy"; sin embargo Dal Allan de ENDL pronunció el nuevo acrónimo como "scuzzy", y se ha perpetuado 1 (Algunos profesionales lo castellanizan como "escasi" o "escosi").
Actualmente SCSI es popular en estaciones de trabajo de alto rendimiento y servidores. Los sistemas RAID en servidores casi siempre usan discos duros SCSI, aunque varios fabricantes ofrecen sistemas RAID basados en SATA como una opción de menor coste. Los ordenadores de sobremesa y notebooks utilizan habitualmente ATA/IDE y ahora SATA para los discos duros, y conexiones USB, e-SATA y FireWire para dispositivos externos.
Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbit/s en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbit/s en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbit/s en los discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2).
- SAS (Serial Attached SCSI)
Serial Attached SCSI o SAS, es una interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI (Small Computer System Interface) paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexión y desconexión de forma rápida.
La organización que se encuentra detrás del desarrollo de la especificación SAS es la SCSI Trade Association. Se trata de una organización sin ánimo de lucro ubicada en California que se formó en 1996 para promover el uso y el conocimiento sobre SCSI paralelo.
La primera versión apareció a finales de 2003: SAS 300, que conseguía un ancho de banda de 3 Gbit/s, lo que aumentaba ligeramente la velocidad de su predecesor, el SCSI Ultra 320 MB/s (2,560 Gbit/s). La siguiente evolución, SAS 600, consigue una velocidad de hasta 6 Gbit/s, mientras que se espera llegar a una velocidad de alrededor de 12 Gbit/s alrededor del año 2010.
Una de las principales características es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada dispositivo conectado, además de terminar con la limitación de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI.
Además, el conector es similar que en la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costos. Por lo tanto, los discos SATA pueden ser utilizados por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS.
Ventajas de esta tecnología de discos:
Al fusionar el rendimiento y la fiabilidad de la interfaz serie con los entornos SCSI existentes, SAS aporta mayor libertad a las soluciones de almacenamiento sin perder la base tradicional sobre la que se construyó el almacenamiento para empresas, otorgando las siguientes características:
Acelera el rendimiento del almacenamiento en comparación con la tecnología SCSI paralela
Garantiza la integridad de los datos
Protege las inversiones en TI
Habilita la flexibilidad en el diseño de sistemas con unidades de disco SATA en un compartimento sencillo