1. Discos duros
Los discos duros o HDD constituyen el medio de
almacenamiento de información más importante del ordenador, permitiendo
almacenar y recuperar gran cantidad de esta.
Forman parte de la memoria secundaria del ordenador llamada
así en oposición a la memoria principal o RAM. La memoria ofrece gran capacidad
de almacenamiento, es no volátil (su contenido no se borra al apagar el
ordenador) y el acceso a ella es más lento que a la memoria principal.
1.1 Estructura física de un disco duro
Un disco duro es una caja herméticamente cerrada, en cuyo
interior, se encuentran los platos donde se guarda la información y las cabezas
para leer y escribir sobre los platos. Dentro del disco duro, existen dos
motores uno que se encarga de hacer girar el disco y otro para el movimiento de
las cabezas, la caja hermética, se complementa con un conjunto de componentes
eléctricos y mecánicos capaz de sincronizar los dos motores y las acciones de
la cabeza de escritura y lectura.
1.1.2 Funcionamiento
El disco es en realidad una pila de discos llamados platos
que almacenan la información magnéticamente. Estos platos tiene dos caras o
superficies magnéticas, la superior e inferior, formadas por millones de
pequeños elementos capaces de ser magnetizados positiva o negativamente. De
esta forma se representan los dos posibles valores de un bit de información.
Los diferentes platos que forman el disco giran a una
velocidad constante y no cesan de girar mientras esté el ordenador encendido.
Cada cara del plato tiene asignad uno de
los cabezales de escritura /lectura. Para poder acceder a la información del
disco el conjunto de cabezales se puede desplazar linealmente desde el exterior
hasta el interior de la pila mediante un brazo mecánico que los transporta.
Los pasos que realiza el disco duro en una operación de
lectura, son:
·
Desplazar los cabezales de lectura/escritura
hasta el lugar donde empiezan los datos
·
Esperar a que el primer dato llegue al lugar
donde están los cabezales
·
Leer el dato con el cabezal
La operación de escritura es similar.
La alimentación de energía le llega al disco por un cable
desde la fuente de alimentación por un conector de 4 contactos.
1.1.3 Cabezas, cilindros y sectores
Para organizar los datos en un disco duro se utiliza tres
parámetros que definen la estructura física del disco: Cabeza, cilindro y
sector.
Las cabezas:
·
Son los elementos que cumplen con la función de
lectura/escritura. Hay una por cada superficie de datos, es decir, dos por cada
plato del disco.
·
Cada una de las caras del disco se divide en
anillos concéntricos denominados pistas que es donde se graban los datos
Los cilindros:
·
Está formado por todas las pistas accesibles en
una posición de los cabezales
·
Cada pista se encuentra divida en tramos o arcos
iguales que permiten la grabación de bloques de bytes. Cada uno de estos tramos
se llama sector. Los sectores son las unidades mínimas de información, que se
pueden leer o escribir en un disco duro.
Las numeraciones de cilindros
cabezas y sectores, es la siguiente:
El primer cilindro es el 0 la
primera cabeza es la 0 y el primer sector es el 1. La capacidad de un disco
duro, se puede calcular conociendo estos valores.
Vamos a calcular la capacidad de
un disco sabiendo que cada sector almacena 512 bytes y nos da los siguientes
datos cilindros = a 6253 cabezas igual a 16 sectores = 63 la capacidad será
igual a: capacidad= a cilindros x cabezas x sectores y x bloques y esto es
igual a 3227.148.288 bytes (igual a tres gigas)
1.1 Estructura lógica
La estructura lógica de un disco
duro está formada por:
·
El sector
de arranque: es el primer sector de todo el disco duro (cabeza 0 cilindro 0
y sector 1). En el se almacena la tabla
de particiones y un pequeño programa llamado máster boot que es el encargado de
leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de la
partición activa.
·
El
espacio particionado: es el espacio de disco duro que ha sido asignado a
alguna partición. Las particiones se define por cilindros. Comienza en la primera
pista de un cilindro y termina en la última de otro
·
Espacio
sin particionar: espacio del disco que todavía no se ha asignado a ninguna
partición
1.2 Características de un disco
La
capacidad y el rendimiento de los discos duros, se determina en función de varios
factores que son: el modo de transferencia, el tiempo de acceso, el tiempo de
búsqueda. La velocidad de rotación, la latencia, la capacidad de almacenamiento
y la caché del disco.
·
Modo de transferencia: hace referencia a
como se transfiere los datos desde la unidad e disco duro hacia la RAM. Hay
varias técnicas: PIO: entrada/salida programada. Utiliza el procesador del
sistema como intermediario para el intercambio de datos. DMA: Acceso Directo a
Memoria: es un sistema pensado para transferir datos desde la RAM hasta el
disco duro y viceversa, sin que el procesador
tenga que intervenir en esta tarea.
·
Tiempo de acceso: es el tiempo usado por
las cabezas de lectura/escritura, para colocarse encima del sector que se va a
leer o a escribir. Este tiempo debe estar comprendido entre los 9 y los 12
milisegundos
·
Tiempo de búsqueda: es el tiempo que
necesita la unidad para desplazar las cabezas desde una pista a otra, está
comprendido entre 8 y 21 milisegundos.
·
Velocidad de rotación: marca la velocidad
de giro del disco. Los valores típicos se encuentra 5400 y 7200 Rpm aunque en
disco con SCASI pueden ser mayores
·
Latencia: cuando se desplazan las cabezas
hasta el cilindro adecuado la unidad tiene que esperar hasta que el sector
deseado pase por debajo de la cabeza. La latencia es el tiempo necesario para
que gire el disco y el sector alcance la posición correcta. Cuanto mayor sea la
velocidad de rotación del disco, menor será la latencia.
·
Capacidad de almacenamiento: aunque todas
las características son importantes, lo principal de un disco duro es su
capacidad, se mide en Gigabyte
·
Caché des disco: la cache del disco
almacenará las lecturas de forma que cuando la controladora solicite datos del
disco, ya los tenga disponible en su caché y no haya que esperar a que los
cabezales cambien de posición.
1.3 Discos duros IDE
Los discos duros IDE, albergan toda la electrónica del
controlador en su placa base. Hace años
los discos duros que se utilizaba, no tenían ningún tipo de autonomía y
necesitaban tarjetas controladoras que realizasen las tareas referentes al
manejo control y flujo de datos.
La conexión del disco duro al sistema, se hará mediante
un cable plano de 40 pines que se
conectara a la interfaz o conector IDE en la placa base. La placas bases
actuales, incluyen dos conectores o canales IDE (IDE primario, IDE secundario).
Al conector IDE primario, se conectara la unidad e arranque del sistema. Cada
interfaz IDE, admite como máximo dos dispositivos IDE como por ejemplo dos
discos duros, un disco duro y una unidad de CD-ROM.
La interfaz que se usa es la EIDE (IDE mejorada)
1.1 Maestro/esclavo
Cada interfaz o conector IDE, soporta dos dispositivos y
cada dispositivo, debe ser identificado. Uno se identificará como maestro
(Máster) y otro como esclavo (Slave) en ese cable conector. No puede haber dos
maestros o dos esclavos sobre el mismo cable.
Los dispositivos IDE, usan Jumpers (o puentes) para la
identificación maestro/esclavo.
Suelen estar situados en la parte del disco donde se haya el
conector IDE.
La posición de los Jumpers, se suelen encontrar en una
pegatina que se haya en la parte de arriba. La configuración típica de los
Jumpers, son:
·
Maestro en un cable de una sola unidad. Suele
venir en la etiqueta del disco como “Master with a non ATA slave”
·
Maestro en un cable de dos unidades. Master o stand-alone / Master o single drive
·
Esclavo: en
la pegatina pone Slave o drive is a slave
·
Selección por cable para designar cual es la
unidad maestra y cual la esclava: aparece como cable select
No todas las unidades admiten
todas las combinaciones (hay que consultar la pegatina).
A la hora de manipular la unidad
e disco hay que tener en cuenta:
·
No debemos golpearla
·
No debe estar expuesta a fuentes magnéticas que
puedan afectar a la información.
·
No se debe abrir el disco
·
No se debe usar tornillos muy largos para
ajustar los discos en la caja.
·
Debe usarse preferentemente en posición
horizontal.
Discos duros SCSI
Los discos duros SCSIS menos que los discos duros IDE debido
a su elevado coste, sin embargo suele ser mas rápidos a la hora de transmitir
datos con una tasa de transferencia casi constante y usando menos el
microprocesador para esa tarea.
Se suelen utilizar en ordenadores cargados de trabajo como
los servidores.
La interfaz SCSI soporta más dispositivos y mas tipos de
dispositivos que la interfaz IDE y no suele estar integrada en la placa base
Los discos duros SCSI no se registran en la BIOS. En cambio
la tarjeta adaptadora SCSI incluye su propia BIOS que regulara todas las
actividades con indiferencia del procesador. Un ordenador que tenga adaptador
SCSI mostrará información en el proceso de arranque y la posibilidad de acceder
a la BIOS de la adaptador mediante una combinación e tecla como por ejemplo Ctrl+a.
La puesta en marcha de una tarjeta SCSI no suele plantear
problemas porque la mayoría de los dispositivos son plug and play. Físicamente
el disco es similar al IDE la interfaz es distinta y dado que se pueden
conectar más de dos dispositivos en cada cable para identificar el dispositivo
se utiliza una hilera de jumpers. El cable también es distinto es más estrecho,
tiene múltiples conectores y acaba con un terminador SCSI.
Discos duros extraíbles: existen en el mercado discos duros
externos que se conectan al ordenador a través de puertos USB o Firewire
1.
Disquetes
Los disquetes o discos flexibles has sido el sistema
principal de almacenamiento de datos en los ordenadores, así como el principal
medio utilizado para la distribución de software. Cuando aparecieron los discos
duros los disquetes siguieron manteniéndose por varios motivos.
Se utilizan para arrancar el sistema, para distribuir
software y proporciona un medio de almacenamiento extraíble. Actualmente la
unidad de disquete, se incluye en la mayoría de los ordenadores. Su uso
principal es el arranque del sistema y el almacenamiento temporal de archivos
pequeños
2.1 Características
Un disquete consiste en una película muy fina de myla
cortada en forma de círculos e impregnada en sus dos caras por películas
magnéticas que constituyen el medio de
almacenamiento real. La hoja de myla está contenida dentro de una caja de
plástico con un orificio rectangular cubierto por un protector deslizante
generalmente metálico que deja ver las caras del disco. El protector
salva-guarda el disco contra el polvo y la suciedad.
En la parte inferior izquierda, dispone de una ranura de
protección contra escritura.
Los disquete más utilizados son los de 3 1/2
pulgadas de doble cara y alta densidad más conocidos como 3 1/2 HD.
Tiene 80 pistas y 18 sectores por pista en cada cara. 1.44 MB es la capacidad
de almacenamiento. Son dispositivos poco fiables para almacenar información, ya
que le afecta el calor, el frio, la humedad, los campos magnéticos, etc
2.2 Unidad de
disquetes
La unidad de disquete es un dispositivo interno que se monta
dentro de una bahía en la caja del ordenador.
Su tamaño es similar a una unidad de disco duro. La parte frontal ha de
estar visible, para poder introducir el disquete
Escribe los datos en los discos en forma de pistas al igual
que los discos duros y por las dos caras. Está formada por los siguientes
componentes:
La cabeza de lectura escritura
El motor de giro que hace girar al disco en el interior de
la caja de plástico a una velocidad de 300 rpm
El conector para conectar la unidad al puerto
correspondiente a la placa base (Floppy)
El conector para conectar la unidad a la fuente de
alimentación
El cable de datos es
un cable plano de 34 pines con un extraño retorcido en uno de sus extremos.
Este retorcido se utiliza para distinguir las unidades de disquete y no tener
que usar jumpers para configurarlas. La unidad más próxima es la a (disquete).
1.
Dispositivos
de almacenamiento óptico
En un principio los disquetes se utilizaban para suministrar
productos de software y sistemas operativos. Debido al aumento de tamaño de
estos productos, los disquetes se hicieron cada vez menos prácticos y se
sustituyeron por los CD-ROM.
El disco compacto o CD apareció por primera vez en 1982 en
formato de audio, los CD-ROM aparecieron en 1984, permitían almacenar hasta 700
MG.
El software a seguido en aumento y actualmente muchos
productos software necesitan varios CD-ROM. Surge entonces el DVD, que permite
almacenar hasta 17 GB.
Los CD-ROM y los DVD son dispositivos de almacenamiento
óptico. El almacenamiento es digital; la unidad lee una secuencia de 1 y 0 y
los convierte el formato del ordenador.
Físicamente están formados por un disco de policarbonato de
12 cm de diámetro y uno con 2 milímetros de espesor, con un agujero central de
1,5 cm de diámetro.
3.1.
CD-ROM
Medio habitual utilizado para almacenar datos.
Formatos
Existen muchos formatos
de disco, la diferencia entre uno y otro está en el modo en que se
codifica la información. Casi todas las unidades de CD-ROM admiten estos
formatos.
·
CD-DA: (compact disc digital audio) está
destinado al formato de audio.
·
CD-ROM: (compact disc read only memory)
utilizado habitualmente para datos.
·
CD-R multisesion: define el formato para
los discos grabables multisesion, contemplando la posibilidad de agregar datos
a un CD-ROM ya grabado.
·
CD-RW multisesion: define el formato para
los discos regrabables multisesion, contemplando la posibilidad de grabar,
borrar y volver a grabar como si de un disquete se tratara.
Unidades de CD-ROM
Las unidades de CD-ROM solo admiten accesos de lectura. No
es posible borrar, sobrescribir o modificar la información grabada en el disco.
Está formado por los siguientes elementos:
·
La cabeza de lectura: consta de una
fuente de luz y un receptor de luz llamado foto detector. La cabeza envía la
luz sobre la superficie reflectante del disco que contiene los datos y el
detector lee la luz reflejada.
·
Accionador de la cabeza: se encarga de
desplazar la cabeza sobre la superficie del disco hasta la pista que va a
leerse.
·
Motor de rotación: es el que hace girar
al disco.
·
Mecanismo de carga de disco: es el
encargado de introducir el CD en la unidad. Suele utilizarse una bandeja de
plástico que se gestiona mediante la pulsación de un botón desde el frontal de
la unidad. Los discos se colocaran en la bandeja con la etiqueta hacia arriba.
El frontal de la unidad, deja al descubierto una serie de
elementos, entre ellos están: la salida de auriculares, el control de volumen,
el indicador led que señala cuando está funcionando el CD, el botón de
expulsión del CD, el de parada, el de play, el de avance, etc.
Velocidad de
transferencia
La velocidad de una unidad CD-ROM expresa la tasa de
transferencia de datos, lo cual se indica mediante un número seguido de una x,
por ejemplo el 52x. los primeros CD-ROM operaban a la misma velocidad que los
CD de audio estándar (150 Kbps). El signo x se utiliza para expresar que el
CD-ROM alcanza una velocidad de transferencia de 2, 4, 16, 24, 48, 52 veces la
velocidad anterior. Por tanto la tasa de transferencia para un CD-ROM de 52x es
de 52x150=7800 Kbps.
Sin embargo la mayoría de los fabricantes suelen añadir la
palabra Max, para indicar que la tasa de transferencia máxima que puede
alcanzar el lector es de 7800 Kbps en el caso de CD-ROM de 52x. Esto es debido
a que los lectores actuales utilizan la velocidad KAV, donde la tasa de
transferencia de datos en la zona exterior del disco en mayor que en la zona
interior.
Instalación
La unidad de CD-ROM se conecta a la interfaz IDE del sistema
igual que se hacía con los discos duros.
La parte trasera de la unidad está formada por: el conector de alimentación, el
conector IDE, los jumpers, el conector de salida digital de audio, conector de
salida analógica de audio para conectarlo a una tarjeta de sonido.
3.1.
DVD
Las características principales de un DVD son su velocidad y
su capacidad de almacenamiento.
Los DVD son del mismo tamaño que los CD, pero pueden
contener más datos por varios motivos:
·
Las longitudes de los hoyos microscópicos
utilizados para codificar los datos son menores en el DVD que en el CD.
·
Las pistas de un DVD están más próximas que en
un CD.
·
Un DVD puede tener dos capas de datos, una capa
que será opaca y otra traslucida. La unidad puede leer las dos capas enfocando
el laser a una o a otra.
·
Un DVD consiste en dos discos pegados uno contra
el otro. Esto hace posible que se puedan tener datos en las dos caras del
disco. Sin embargo las unidades de CD tienen una sola cabeza para leer una
cara, por lo que si se quiere leer la otra es necesario dar la vuelta. Cada
cara del disco puede tener a su vez dos capas de datos.
·
Los DVD utilizan un método más eficaz de
detección y corrección de errores.
En cuanto a la velocidad de transferencia hemos de tener en
cuenta que un DVD 1x transfiere datos a
1385 Kbps, que equivale a una unidad de CD-ROM de 8x.
la capacidad de almacenamiento en una capa de un DVD es de 4,7 GB. Si se utilizan dos capas para
grabar datos la segunda tiene una capacidad de 3,8 GB. La capacidad de un DVD
según el número de caras que se usan y el número de capas de datos es la
siguiente.
Tipos de DVD según su número de capas o
caras
|
|
Caras
|
Capas
|
Tamaño
|
Discos
|
|
DVD 5
|
1
|
simple
|
4.7 GB
|
DVD±R/RW
|
|
DVD 9
|
1
|
doble
|
8.5 GB
|
DVD±R DL
|
|
DVD 10
|
2
|
1 capa en cada una de las dos caras
|
9.4 GB
|
DVD±R/RW
|
|
DVD 14
|
2
|
1 capa en una cara y 2 capas en la otra
cara
|
13.3 Gb
|
Casi no se utiliza
|
|
DVD 18
|
2
|
2 capas en las dos caras
|
17.1 GB
|
DVD+R
|
- DVD-ROM: solo lectura, manufacturado con prensa.
- DVD-R y DVD+R: grabable una sola vez. La diferencia entre los tipos +R y -R radica en la forma de grabación y de codificación de la información. En los +R los agujeros son 1 lógicos mientras que en los –R los agujeros son 0 lógicos.
- DVD-RW y DVD+RW: regrabable.
- DVD-RAM: regrabable de acceso aleatorio. Lleva a cabo una comprobación de la integridad de los datos siempre activa tras completar la escritura.
- DVD+R DL: grabable una sola vez de doble capa.
- El DVD-ROM almacena desde 4,7 GB hasta 17 GB.
- DVD-Video: películas (vídeo y audio).
- DVD-Audio: audio de alta fidelidad. Por ejemplo: 24 bits por muestra, una velocidad de muestreo de 48 000 Hz y un rango dinámico de 144 dB.
Unidades de DVD
Físicamente las unidades lectoras y grabadoras de DVD son
muy similares a las unidades lectoras y grabadoras de CD. En la parte frontal
encontramos la bandeja del disco, el botón de parada y expulsión y el indicador
de actividad de la unidad.
En la parte trasera de la unidad encontramos los mismos
elementos ya vistos en la unidad de CD.
4.
Cuidados de
los CD y DVD
Consejos para proteger los discos:
Ø
No doblar, calentar ni arañar el disco.
Ø
No utilizar productos químicos para limpiar el
disco. Emplear un paño suave y seco. Se sujetara el disco por los bordes y se
limpiara radialmente desde el centro al exterior. No limpiarlo con movimientos
circulares.
Ø
No colocar etiquetas sobre un disco grabable a
menos que estén diseñadas para ello.
Ø
No utilizar rotuladores con tintas que contengan
alcohol. La tinta puede atravesar la laca del disco y dañar los datos.
5.
Memoria
flash
Las memorias flash son dispositivos de estado sólido (no
tienen partes móviles), que leen y escriben datos eléctricamente en lugar de
hacerlo magnéticamente. Tienen la propiedad de conservar los datos cuando se
apaga el dispositivo que las usa. Son pequeñas, prácticas y resistentes a los
golpes. Existen muchos formatos y cada vez tienen mayor capacidad de
almacenamiento.
Los formatos más populares son: Compact flash, smart media,
memory Stick, SD, MMC, XD picture card, dispositivos USB.
Compact Flash (CF Card)
Las CF cards son posiblemente el formato
más difundido de entre todas las memorias extraíbles. Se pueden encontrar en
algunos modelos de cámaras Kodak, HP, Nikon, Canon, Epson, Casio, Minolta,
Panasonic y otros. Algunas de estas marcas se han cambiado, recientemente, a
otros formatos más compactos.
SmartMedia
Las tarjetas SmartMedia son más pequeñas
que las Cf y tienen la forma aproximada de un disquete en miniatura. Estas
memorias no traen controlador, sino que son simplemente un chip EEPROMM
chantado en un pedazo de plástico.
XD Picture Card
Bueno, como lo dije antes, las XD fueron desarrolladas por
Olympus Optical Co., Ltd. and Fuji Photo Film Co., Ltd. para reemplazar a las
pésimas SmartMedia. Es una tarjeta ultra compacta y del tamaño de una
estampilla
Sony Memory Stick (MS)
Sony lanzó esta línea de memorias Flash en 1999, y actualmente
es empleada por toda su gama de cámaras fotográficas y filmadoras digitales.
Como el nombre lo indica, las memory Stick tienen forma de barrita. Originalmente, las Memory Stick existían en una
capacidad máxima de 128 MB.
Secure Digital (SD) y
Multimedia Card (MMC)
Estos dos tipos de memoria son idénticos entre sí a simple
vista, y su forma recuerda a las memorias SmartMedia sólo que las SD y MMC son
más pequeñas y gruesas. La diferencia entre SD y MMC es que la primera incluye
un principio de encriptación que permitiría, si así se quisiera, almacenar la
información de manera codificada
Memoria USB
Es un dispositivo de almacenamiento que utiliza una memoria
flash para guardar información. Se le conoce también con el
nombre de unidad flash USB, lápiz de memoria, lápiz USB, minidisco duro, unidad de memoria, llave de memoria, pen drive, entre otros.
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