En los últimos meses hemos visto una creciente cantidad de gadgets equipados con una nueva generación de dispositivos de almacenamiento, conocidos como SSD (Solid-State Drive – Unidades de Estado Sólido) y que prometen desplazar, o por lo menos combatir, a los actuales discos duros a los que estamos acostumbrados. Situación actual: Discos duros convencionales. Los HDD (Hard Disk Drive – Unidad de disco duro). Memoria NAND Flash. SSD, Memoria NAND Flash a gran escala. De vuelta al mundo real: SSDs comerciales. Ventajas de los SSD por sobre los HDD. Desventajas de los SSD contra los HDD. La promesa a futuro de los SSD. Todos sabemos que los ordenadores se vuelven cada vez mas y mas rápidos, evolucionando a un ritmo sorprendente. Sin embargo, existe un obstáculo a la hora de mejorar el rendimiento, la unidad de disco duro. Aunque los avances en tecnología de discos duros, tales como la grabación magnética perpendicular, han conseguido que se obtengan prestaciones en los discos de 7200RPM similares a las de los discos de 10,000RPM, los discos SSD ofrecen muchas y mejores características que estos.
Las unidades de estado solido (Solid State Drives, SSD) han empezado a instalarse de serie en algunos equipos nuevos y probablemente empezaremos a ver esto como una tendencia creciente a medida que se reduzcan los precios de estas unidades.
Los discos SSD usan memoria flash NAND no volátil (los datos permanecen incluso cuando no tienen corriente) y son, en genral, considerablemente más rápidos en comparación a sus homólogos mecánicos. Digo en general, porque estas unidades poseen velocidades de escritura aleatoria más lentas que las tradicionales, debido a implicaciones técnicas propias de este tipo de memorias. Otra de las ventajas de SSD es que estas unidades se benefician de un menor consumo de energía, tiempos increíbles de búsqueda/acceso (unos 0,2 mseg de acceso aleatorio en comparación con los aproximados 8ms + latencia de un disco típico de 7200 RPM), no necesitan tiempo de "spin up" (La cantidad de tiempo necesaria para conseguir la velocidad óptima de trabajo del disco cuando este arranca desde cero), poseen una menor producción de calor y son mas silenciosos y más resistentes que un disco duro estándar al no poseer elementos móviles.
Son estas ultimas características las que mas beneficiarán a los usuarios, móviles sobre todo, de SSDs: duración de la batería mas larga y menos producción de calor. Y lo que es más importante, sus datos estarán mucho mas seguros. Así es, es posible romper el ordenador o la placa base, pero no tenemos por qué preocuparnos, ya que nuestros preciados datos continuarán a salvo. Visto esto, la tecnología SSD seria perfecta, si no fuera por los elevados precios que hoy por hoy tienen estos discos.
En contrapartida, al igual que todas las memorias NAND, las SSD tienen ciclos de escritura limitados. Las memorias NAND que podríamos encontrarnos en los actuales discos SSDs podrían realizar quizá 1 millón de escrituras, después de los cuales nuestros datos no estarán seguros y bloques de memoria al azar pueden dejar de responder a las peticiones de escritura. Esto significaría que los discos SSD sólo durarían sobre un año para los usuarios avanzados y no más de 3 para un usuario medio. Que quedo claro que estos datos son pura especulación basada en la experiencia con otros dispositivos flash. Aunque seria lógico pensar que junto al desarrollo de esta tecnología se estará mejorando la vida util de estas unidades, por ejemplo, parece ser algunos fabricantes de SSD como Adtron están ofreciendo 3 años de garantía en sus productos, lo que supondría una prueba de la mejora de los modernos chips flash.
Sin embargo, el tiempo de vida de estas unidades dependera en gran medida del tipo de SSD y del tipo de uso que le demos, pero... ¿nos arriesgaríamos a ser los primeros en probar a montar una unidad SSD en nuestro equipo?.
Las unidades de estado sólido puede ser la última novedad, pero los consumidores no las compran
Apple MacBook ofrece a los compradores del equipo Air la opción de adquirir el portátil ultraligero con una unidad de estado sólido en lugar de los más típicos de disco duro. Pero el almacenamiento de estado sólido es tan caro que sólo algunos clientes pueden adquirirlo y, dicen los expertos, no será una alternativa asequible a la unidad de disco duro de almacenamiento durante muchos años.
"En este momento, la corriente principal de portátiles está todavía con unidades de disco", dice Joni Clark, director senior de marketing de producto de Seagate, una compañía que fabrica discos duros. Si bien las unidades de estado sólido son adecuados para productos para acceso a internet y los reproductores de música, las unidades de disco duro estarán todavía en los ordenadores portátiles tradicionales por muchos años más."
Los SSDs almacenan los datos sobre "chips" de memoria no volátil, también conocidos como chips de memoria flash, que son similares a los chips de RAM utilizada para la memoria de las computadoras, salvo que no se pierden datos cuando la alimentacióón eléctrica se desconecta. En comparación con los unidades de disco duro más tradicionales, o HDD, que almacenan los datos sobre platos imanados que giran, SSDs son más rápidos y menos susceptibles a daños de golpes o vibraciones, porque no tienen partes móviles. También son mucho más caros que los discos duros. Por ejemplo, para el precio que paga por el cambio de un MacBook Air estándar de 80 GB de disco duro a uno de 64 GB de estado sólido ($ 1300), se puede comprar un nuevo MacBook.
Es la misma historia de otros fabricantes de portátiles. Añadir una SSD de 64 GB a un portátil Dell que normalmente viene con una unidad de disco de 128 GB, supone una cantidad extra de gastos de 1000. Del mismo modo, los cargos en Alienware son de $ 900 a pagar un SSD de 64 GB, para un portátil que normalmente viene con un disco duro de 320 GB.
Aunque Seagate tiene interés en la viabilidad de la tecnología de disco duro, otros expertos confirman que las unidades de disco duro no están en peligro de ser sustituidos por discos de estado sólido, a pesar de la creciente utilización de este último en mininotebooks y otros portátiles. De hecho, el mercado de los HDD está siendo mejor que nunca, y se prevé que aportará cerca de 9.3 millones de dólares en ingresos en todo el mundo en 2007, según la firma de investigación de mercado iSuppli. iSuppli llegó a la siguiente conclusión, en un informe de enero. "La amenaza de las unidades de estado sólido utilizando (memoria flash), en lugar de los medios de comunicación tradicionales no ha paralizado las ventas o la rentabilidad para la industria del disco duro."
En teoría, en la comparativa, la falta de capacidad de los sistemas de almacenamiento basados en flash no es negativo, pues se supone que el carácter de "fino y ligero" de esas computadoras portátiles, ahce que se posicionen como artículos de lujo para los profesionales de alto rango, no son para sustituciones ordinarias el trabajo primordial de estos equipos. Pero hasta el momento, los portátiles ultraligeros siguen siendo un pequeño nicho dentro de un mercado global mucho más grande de "notebooks", pues dichos precios exorbitantes disuaden de su compra. Incluso si los precios de los SSDs bajaran y subiera la capacidad (lo que sin duda se dará), las unidades de disco tradicionales es probable que siga la misma tendencia, lo que significa que el diferencial de precios se mantendrá.
Por eso no es de sorprender que los fabricantes de discos duros como Seagate todavía son escépticos con respecto a la disposición del consumidor a gastar más dinero simplemente por el privilegio de tener una unidad de estado sólido con capacidad considerablemente menor, un poco más rápida y más fiable. De hecho, el estudio de Gartner sugiere que el segmento de más rápido crecimiento del mercado, el de portátiles seguirá dándose el uso de discos duros convencionales y en la sustitución de los ordenadores de sobremesa también. Y mientras que las unidades de estado sólido ofrecen ahorro de energía superior - un importante indicador para los portátiles - los elevados precios de los discos significa que su popularidad será limitada. Para nosotros, es de más interés aumentar as densidades de las superficies y satisfacer las necesidades del consumidor. Y actualmente la mejor forma de hacerlo es con los discos de rotsción convencionales."
La conclusión es que los consumidores están votando a favor de espacio de almacenamiento más barato y mejor. En otras palabras, el estado sólido tiene un largo recorrido antes de que sea una legítima amenaza para las unidades de disco duro.
Una unidad de estado sólido o SSD (del inglés solid state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que usa memoria no volátil tales como flash, o memoria volátil como la SDRAM, para almacenar datos, en lugar de los platos giratorios encontrados en los discos duros convencionales. Aunque técnicamente no son discos a veces se traduce erróneamente en español la 'D' de SSD como disk cuando en realidad representa la palabra drive, que podría traducirse como unidad o dispositivo.
Chasis abierto de un disco duro tradicional de 2.5" (izquierda). Interior de un dispositivo de estado sólido (centro). Aspecto de un dispositivo SSD indicado especialmente para ordenadores portátiles (derecha).
Definición
Una unidad de estado sólido es un dispositivo de almacenamiento secundario hecho con componentes electrónicos de estado sólido para su uso en computadoras en reemplazo de una unidad de disco duro convencional, como memoria auxiliar o para la fabricación de unidades híbridas compuestas por SSD y disco duro.
Consta de una memoria no volátil, en lugar de los platos giratorios y cabezal, que son encontrados en las unidades de disco duro convencionales. Sin partes móviles, una unidad de estado sólido pretende reducir drásticamente el tiempo de búsqueda, latencia y otros, esperando diferenciarse positivamente de sus primos hermanos los discos duros.
Al ser inmune a las vibraciones externas, lo hace especialmente apto para su uso en computadoras móviles (instaladas p.ej. en aviones, automotores, computadoras portátiles, etc.).
Diseño y funcionamiento
Los SSD basados en memoria volátil como la SDRAM están categorizados por su rápido acceso a datos, menos de 0.01 milisegundos y son usados primariamente para acelerar aplicaciones que de otra manera serían frenados por la latencia de los discos duros.
Los SSD basados en DRAM típicamente incorporan una batería interna y sistemas de respaldo de disco para asegurar la persistencia de datos. Si la potencia se pierde por cualquiera razón, la batería podría mantener la unidad encendida lo suficiente como para copiar todos los datos de la memoria RAM al disco de respaldo. Después de la restauración de energía, los datos se vuelven a copiar desde el disco de respaldo a la RAM y el SSD continua su operación normalmente.
Sin embargo, la mayoría de los fabricantes usan memoria flash no volátil para crear alternativas más compactas y fuertes que los SSD basados en DRAM. Estos SSD basados en flash, también conocidos como discos flash, no requieren baterías, permitiendo a los fabricantes replicar tamaños estándar del disco duro (1'8 pulgadas, 2'5 pulgadas. y 3'5 pulgadas). Además, la no volatilidad permite a los SSD flash mantener memoria incluso tras una perdida repentina de energía, asegurando la permanencia de los datos. Al igual que los SSD DRAM, los SSD flash son extremadamente rápidos al no tener partes móviles, reduciendo ostensiblemente el tiempo de búsqueda, latencia y otros retardos electromecánicos inherentes a los discos duros convencionales. Aunque los SSD flash son significativamente más lentos que los SSD DRAM.
Las unidades de estado sólido son especialmente útiles en una computadora que ya llegó a máximo de memoria RAM. Por ejemplo, algunas arquitecturas x86 tienen 4GB de limite, pero este puede ser extendido colocando un SSD como archivo de intercambio (swap). Estos SSD no proporcionan tanta rapidez de almacenamiento como la memoria RAM principal debido al cuello de botella del bus que los conecta, pero aun así mejoraría el rendimiento de colocar el archivo de intercambio en una unidad de disco duro tradicional
Ventajas y desventajas
Los dispositivos de estado sólido basados en Flash tienen varias ventajas únicas:
Arranque más rápido.
Gran velocidad de escritura
Mayor rapidez de lectura - Incluso más de 10 veces más que los discos duros tradicionales más rápidos gracias al RAID.
Baja latencia de lectura y escritura, cientos de veces más rápido que los discos mecánicos.
Lanzamiento y arranque de aplicaciones en menor tiempo - Resultado de la mayor velocidad de lectura y especialmente del tiempo de búsqueda. Pero solo si la aplicación reside en flash y es más dependiente de la velocidad de lectura que de otros aspectos.
Menor consumo de energía y producción de calor - Resultado de no tener partes mecánicas.
Sin ruido - La misma carencia de partes mecánicas los hace completamente inaudibles.
Mejorado el tiempo medio entre fallos hasta 2 millones de horas, muy superior al de los discos duros que no llegan a 1 millón
Seguridad - permitiendo una muy rápida "limpieza" de los datos almacenados.
Rendimiento deterministico - a diferencia de los discos duros mecánicos, el rendimiento de los SSD es constante y deterministico a través del almacenamiento entero. El tiempo de "búsqueda" constante, y el rendimiento no se deteriora mientras el medio se llena. (Véase Desfragmentación)
Menor peso y (dependiendo del tipo) tamaño.
Resistente - Soporta golpes y vibraciones sin estropearse y sin descalibrarse como pasaba con los antiguos Discos Duros
Borrado más seguro e irrecuperable de Datos
Los dispositivos de estado sólido basados en flash tienen también varias desventajas:
Precio - Los precios de las memorias flash son considerablemente más altos, y la principal razón de su baja venta.
Menor recuperación - Después de un fallo mecánico los datos son completamente perdidos pues la celda es destruida, mientras que en un disco duro normal que sufre daño mecánico los datos son frecuentemente recuperables usando ayuda de expertos.
Vulnerabilidad contra ciertos tipo de efectos - Incluyendo pérdida de energía abrupta (especialmente en los SSD basado en DRAM), campos magnéticos y cargas estáticas comparados con los discos duros normales (que almacenan los datos dentro de una Jaula de Faraday).
Capacidad - A día de hoy, tienen menor capacidad que la de un disco duro convencional que llega a los 2,5 Terabytes
Antiguas Desventajas ya solucionadas:
Degradación de rendimiento al cabo de mucho uso en las memorias NAND (solucionado con el sistema TRIM)
Menor velocidad en operaciones I/O secuenciales. (Ya se ha conseguido una velocidad similar)
Bueno amigos
Hoy me levante y dije eh hablado mucho de los discos duros y me dije a mi mismo y porque no mejor un video :) entonces manos a la obra
En este video verán que ase un ruedo mas o menos fuerte pero es debido ah que la aguja esta rayando al disco en los discos duros que trabajan en su maquinas por lo general no ocurre ello ya que simplemente están muy cerca, claro esta que si comienzan a mover el computador mientras esta realizando una lectura o escritura realmente terminaran rallando el disco duro y eso si trae mucha consecuencias
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.
Presente y futuro
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.
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.
El concepto de RAID fue desarrollado por un grupo de científicos en la Universidad de California en Berkley en 1987. Los científicos investigaban usando pequeños HD unidos en un arreglo (definido como dos o mas HD agrupados para aparecer como un dispositivo único para el servidor) y compararon el desempeño y los costos de este tipo de configuración de almacenamiento con el uso de un SLED (Single Large Expensive Disk), común en aplicac iones de MainFrames.
Su conclusión fue que los arreglos de Hd pequeños y poco costosos ofrecían el mismo o un mejor desempeño que los SLED. Sin embargo, dado que había mas discos usados en un arreglo el MTBDL (Mean Time Be fore Data Loss) -calculado dividiendo el MTBF (Mean Time Between Failures) por el número de discos en el arreglo- sería inaceptablemente bajo.
Los problemas entonces fueron como manejar el MTBF y prevenir que la falla de un solo HD causara pérdida de datos en el arreglo. Para mejorar esto, propusieron 5 tipos de arreglos redundantes, Definiéndolas como RAID Nivel 1 hasta 5. El nivel del RAID es Simplemente la arquitectura que determina como se logra la redundancia y como los datos están distribuidos a través de los HD del arreglo.
Adicional al RAID 1 hasta 5, una configuración de arreglo no redundante que emplea partición de datos (esto es partir los archivos en bloques pequeños y distribuir estos bloques a través de los HD del arreglo ), esto es conocido como RAID 0.
DEFINICIONES:
RAID 0
También llamado partición de los discos, los datos son distribuidos a través de discos paralelos. RAID 0 distribuye los datos rápidamente a los usuarios, pero no ofrece mas protección a fallas de hardware que un simple disco.
RAID 1
También llamado Disk mirroring provee la mas alta medida de protección de datos a través de una completa redundancia. Los datos son copiados a dos discos simultáneamente. La disponibilidad es alta pero el costo también dado que los usuarios deben comprar dos veces la capacidad de almacenamiento que requieren.
RAID 0/1
Combina Disk mirroring y partición de datos. El resultado es gran disponibilidad al mas alto desempeño de entrada y de salida para las aplicaciones de negocios mas criticas. A este nivel como en el RAID 1 los discos so n duplicados. Dado que son relativamente no costosos, RAID 0/1 es una alternativa para los negocios que necesitan solamente uno o dos discos para sus datos, sin embargo, el costo puede convertirse en un problema cuando se requieren mas de dos discos.
RAID 3
Logra redundancia sin mirroring completo. El flujo de los datos es particionado a través de todos los HD de datos en el arreglo. La información extra que provee la redundancia esta escrito en un HD dedicado a la parida d. Si cualquier HD del arreglo falla, los datos perdidos pueden ser reconstruidos matemáticamente desde los miembros restantes del arreglo. RAID 3 es especialmente apropiado para procesamiento de imagen, colección de datos científicos , y otras aplicaciones en las cuales grandes bloques de datos guardados secuencialmente deben ser transferidos rápidamente
RAID 5
Todos los HD en el arreglo operan independientemente. Un registro entero de datos es almacenado en un solo disco, permitiendo al arreglo satisfacer múltiples requerimientos de entrada y salida al mismo tiempo. La informaci&oa cute;n de paridad esta distribuida en todos los discos, aliviando el cuello de botella de acceder un solo disco de paridad durante operaciones de entrada y salida concurrentes. RAID 5 está bien recomendado para procesos de transacciones on-line, au tomatización de oficinas, y otras aplicaciones caracterizadas por gran numero de requerimientos concurrentes de lectura. RAID 5 provee accesos rápidos a los datos y una gran medida de protección por un costo mas bajo que el Disk Mirro ring
RAID 10
La información se distribuye en bloques como en RAID-0 y adicionalmente, cada disco se duplica como RAID-1, creando un segundo nivel de arreglo. Se conoce como "striping de arreglos duplicados". Se requieren, dos canales, dos discos para cada canal y se utiliza el 50% de la capacidad para información de control. Este nivel ofrece un 100% de redundancia de la información y un soporte para grandes volúmenes de datos, donde el precio no es un factor importan te. Ideal para sistemas de misión crítica donde se requiera mayor confiabilidad de la información, ya que pueden fallar dos discos inclusive (uno por cada canal) y los datos todavía se mantienen en línea. Es apropiado ta mbién en escrituras aleatorias pequeñas.
RAID 30
Se conoce también como "striping de arreglos de paridad dedicada". La información es distribuida a través de los discos, como en RAID-0, y utiliza paridad dedicada, como RAID-3 en un segundo canal. Proporciona u na alta confiabilidad, igual que el RAID-10, ya que también es capaz de tolerar dos fallas físicas de discos en canales diferentes, manteniendo la información disponible. RAID-30 es el mejor para aplicaciones no interactivas, tales co mo señales de video, gráficos e imágenes que procesan secuencialmente grandes archivos y requieren alta velocidad y disponibilidad.
RAID 50
Con un nivel de RAID-50, la información se reparte en los discos y se usa paridad distribuida, por eso se conoce como "striping de arreglos de paridad distribuida". Se logra confiabilidad de la información, un buen ren dimiento en general y además soporta grandes volúmenes de datos. Igualmente, si dos discos sufren fallas físicas en diferentes canales, la información no se pierde. RAID-50 es ideal para aplicaciones que requieran un almacenami ento altamente confiable, una elevada tasa de lectura y un buen rendimiento en la transferencia de datos. A este nivel se encuentran aplicaciones de oficina con muchos usuarios accediendo pequeños archivos, al igual que procesamiento de transaccion es.
Máximas y mínimas cantidades de HD que se pueden ordenar para los diferentes niveles de RAID
Tipos de conexión
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
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.
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
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
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.
Estructura Lógica De Los Discos Duros
Lo que interrelaciona los discos duros con los disquetes, es su estructura, que se resumen en diferentes funciones del BIOS, que sirven entre otras cosas para el acceso a los mismos.
En primer lugar, internamente los discos duros se pueden dividir en varios volúmenes homogéneos. Dentro de cada volumen se encuentran una estructura que bajo el sistema operativo del Ms-Dos, sería la siguiente:
Como se muestra en el cuadro anterior, cada volumen se divide en diferentes zonas que por una parte acogen las diferentes estructuras de datos del sistema de archivos, y por otra los diferentes archivos y subdirectorios. En dicho cuadro no se han hecho referencia al tamaño de las diferentes estructuras de datos y zonas. Pero no es posible describirlas, ya que se adaptan individualmente al tamaño del volumen correspondiente
El Sector de Arranque : Al formatear un volumen, el sector de arranque se crea siempre como primer sector del volumen, para que sea fácil de localizar por el DOS. En él se encuentra información acerca del tamaño, de la estructura del volumen y sobre todo del BOOTSTRAP-LOADER, mediante el cual se puede arrancar el PC desde el DOS. A ésta parte se le llama sector de arranque (BOOT).
La Tabla de Asignación de Ficheros (File Allocation Table) (FAT) : Si el DOS quiere crear nuevos archivos, o ampliar archivos existentes, ha de saber qué sectores del volumen correspondiente quedan libres, Estas informaciones las toma la llamada FAT. Cada entrada a esta tabla se corresponde con un número determinado de sectores, que son adyacentes lógicamente en el volumen. Cada uno de estos grupos de sectores se llama Cluster. El tamaño de las diferentes entradas de esta tabla en las primeras versiones del DOS era de 12 bits. con lo que se podían gestionar hasta 4.096 Clusters, correspondiente a una capacidad aproximada de 8 Mbytes. En vista del problema que surgió al aparecer discos duros de capacidades más elevadas, se amplió el tamaño a 16 bits., permitiendo el direccionamiento de un máximo de 65.535 Clusters. Actualmente se está creando FAT’s de hasta 32 bits, para discos duros capaces de almacenar Gigas de información.
Una o más copias de la FAT : El DOS permite a un programa de formateo crear no sólo una, sino varias copias idénticas de la FAT. Si el DOS encuentra uno de estos medios, cuida todas las copias de la FAT simultáneamente, así que guarda allí los nuevos clusters ocupados o liberados al crear o borrar archivos. Esto ofrece la ventaja de que se puede sustituir la FAT primaria en caso de defecto por una de sus copias, para evitar la pérdida de datos.
El directorio Raíz : La cantidad máxima de entradas en el directorio raíz se limita por su tamaño, que se fija en el sector de arranque. Ya que el directorio raíz representa una estructura de datos estática, que no crece si se guardan más y más archivos o subdirectorios. De ahí que, dependiendo del tamaño, bien un disco duro o bien de volumen, se selecciona el tamaño del directorio raíz en relación al volumen.
La Zona de Datos : Es la parte del disco duro en la que se almacena los datos de un archivo. Esta zona depende en casi su totalidad de las interrelaciones entre las estructuras de datos que forman el sistema de archivos del DOS, y del camino que se lleva desde la FAT hacia los diferentes sectores de un archivo.
Ventajas e Inconvenientes frente a otros sistemas de almacenamiento.
Floppys (Disquetes):
Ventajas:
- Bajo coste de fabricación.
- Standarización de los formatos; número de cabezas, sectores, cilindros.
- Es extraible y compatibilidad.
Inconvenientes:
Poca fiabilidad de los datos almacenadas.
Una escasa capacidad de almacenamiento.
Unidades de CD-ROM:
Ventajas:
- Velocidad de lectura similar a los Discos Duros.
- Gran capacidad a muy bajo coste.
- La cabeza lectora no va incorporada en el disco.
Inconvenientes:
- Es de sólo lectura.
- El disco únicamente reescribible una sola vez.
- El disco de CD-ROM no lleva los cabezales de lectura / escritura incorporados.
Streamers (Unidades de Cinta):
Ventajas:
- Seguridad en la grabación de los datos.
- Gran capacidad a bajo coste.
Inconvenientes:
- Los Discos duros son mucho más rápidos en lectura / escritura, ya que la cinta realiza una lectura secuencia, mientras que la cabeza lectura de los discos duros se posiciona en cualquier parte la superficie en tiempos casi despreciable
MEMORIA RAM
Ventajas:
- Mayor rapidez que los discos duros.
Inconvenientes:
- Elevado coste en relación a su capacidad.
- La información contenida en la memoria es volátil, mientras que el almacenamiento en discos duros es estática.
- La memoria de un ordenador es 100 veces menor que la capacidad de los discos duros.
Papel:
Ventajas:
- Portabilidad.
- Suele deteriorarse con más facilida que un disco duro.
Inconvenientes:
- No es ecológico,
- Las búsquedas son machismo más lentas.
- El elevado coste en comparación con la capacidad de las páginas de textos, documentos, etc. Que es capaz de almacenar un disco duro.
