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Discos duros


Vista externa de un Disco Duro (Contenedor)

El disco duro es el dispositivo de almacenamiento más común para todas las computadoras. Es más rápido y seguro que los disquetes y además tiene capacidad superior de almacenamiento. Pueden encontrarse discos duros fijos o internos , y discos duros removibles.

Disco duro interno (fijo)
Un disco duro interno consiste en una pila de uno o más platillos metálicos (no plásticos) bastante ajustados, sellados dentro de una cámara de vacío, que impide la introducción de materiales extraños.
Los discos duros son instrumentos extremadamente sensibles. Las cabezas de lectura y escritura están montadas en un colchón de aire de alrededor de 0,000001 pulgadas (0,0000025 cm) de espesor. Visto desde el exterior de una microcomputadora, el disco duro interno parece formar parte del panel frontal del chasis de la computadora.
El contenedor incluye el motor para la rotación de los discos que giran sobre un eje, como un montón de disquetes concéntricos rígidos. Contiene asimismo un brazo de acceso y cabezas de lectura/escritura para escribir y leer datos de los discos, deslizándose adelante y atrás pare efectuar estos procesos. Como en la unidad de disco flexible, una unidad de disco duro interno cuenta con una operación de localización y búsqueda para la lectura y escritura de datos en pistas y sectores. (Observa en la imagen de la derecha las partes internas de un disco duro)

Como los discos duros son en realidad una pila de platillos, se usa el término cilindro para referirse a la misma pista a lo largo de todos los lados del disco. El número de lados que usa el disco esta determinado por el número de cabezas de lectura/escritura con que cuente. En el caso de una unidad de seis platillos (2 lados por platillo, serán 12 lados), contaría con tan sólo 11 cabezas, de modo que un lado estaría inhabilitado para almacenar datos. Generalmente éste lado queda en la parte inferior.

La popularidad de los discos duros como un medio de almacenamiento secundario se motiva en que son convenientes al tener una buena relación entre costo y eficiencia. Superan con mucho a los disquetes, tanto en velocidad como en capacidad. Incluso un disco duro puede alojar mayor cantidad de información que un disco flexible de tamaño similar. Mientras que el disquete de uso común tiene una capacidad máxima de 1.44 MB, los discos duros tienen capacidad de almacenamiento de datos en el orden de los Gigabytes.

La rigidez del disco duro le permite girar mucho más rápido y permite que se graben muchos más datos en sus superficies metálicas. Todas las aplicaciones potentes de la actualidad están diseñadas para ser almacenadas y ejecutadas en un disco duro interno. Un inconveniente importante en los discos duros es debido a que las cabezas de lectura/escritura deben estar extremadamente cercanas a la superficie del disco para lograr un rendimiento óptimo. La distancia es tan pequeña que una partícula de polvo llenaría la brecha entre cabeza y disco causando el rompimiento de las cabezas. Una falla en que la cabeza tocase el disco, destruye los datos almacenados del área, dañándolos y haciéndoles inaccesibles.

Discos Duros Externos.
Las unidades externas, portables o intercambiables, intentan combinar las ventajas de velocidad y capacidad de los discos duros, con la portabilidad de los disquetes. Existen diversos ejemplares de discos duros de este tipo, con una variedad que esta dictada por la innovación y la tecnología. Elegir el tipo más adecuado depende de las necesidades propias en lo que respecta a velocidad, capacidad de almacenamiento, compatibilidad entre diferentes computadores y precio.


Disco Duro Externo Ultra 160 SCSI

Existen por ejemplo los discos duros intercambiables en Activo, que en cuanto a precio y rendimiento se encuentran en el tope, son usados en estaciones de trabajo de alto rendimiento que requieren grandes espacios de almacenamiento. El usuario puede extraer un disco de este tipo e insertar otro mientras la computadora se encuentra encendida. Son una versión removible de los discos internos: la caja removible es un contenedor sellado con la unidad y las cabezas de lectura/escritura.

Cinta magnética.

Las unidades de cinta magnética sirven fundamentalmente para propósitos de respaldo. Es recomendable hacer copias de los archivos de disco duro para evitar perderlos en caso de que éste sufra un accidente. Aunque es posible hacer respaldos en discos flexibles, hacer un respaldo general puede consumir mucho tiempo y requerir de muchos disquetes. Es evidente la importancia del almacenamiento en cinta magnética por su capacidad. Pero la cinta magnética utiliza el almacenamiento de acceso secuencial, más lento que el acceso directo. A pesar de esto, es un medio eficaz para la realización y de copias de respaldo, o duplicados, de gran cantidad de datos y programas.

Las unidades de cinta leen y escriben datos en la superficie de una cinta en la misma forma en que lo hace una grabadora de cintas de audio. La diferencia es que la unidad de cinta de la computadora almacena datos digitales, “1” y “0” discretos, en lugar de datos análogos que representan los sonidos. En la actualidad, las cintas magnéticas se presentan en casetes que presentan dos carretes para la cinta. Los casetes vienen en tamaños variados, pero la mayor parte son de un tamaño cercano o más pequeños que los casetes de audio, debido quizás a su manipulabilidad.


Cartucho de cinta magnética


Dispositivos Ópticos de almacenamiento: Discos Compactos.

En la búsqueda de mayores capacidades de almacenamiento, una de las alternativas más exitosas y populares para sistemas de almacenamiento la constituyen los sistemas ópticos. La técnica de almacenamiento óptico hace uso de la precisión del rayo láser, que usa un rayo de luz concentrado, formando un foco conciso que es dirigido mediante lentes, prismas y espejos. El rayo láser altera la superficie de un disco plástico o metálico para representar datos. Para leer los datos, un rayo láser explora las áreas correspondientes y envía los datos a un chip de la computadora para su conversión.


Discos compactos

Dos tipos comunes de tecnología óptica son el disco compacto (CD – Compact Disk) y las unidades magneto-ópticas. El CD es una tecnología de uso bastante extendido, que pone a disposición de una microcomputadoras una enorme cantidad de información, es usado en CD-ROM, CD-R y CD-RW. Aunque pueden tener diversos diámetros, el más común cuenta con 5 ¼ pulgadas. Las unidades magneto-ópticas son un híbrido que combina la tecnología magnética y la óptica, que están ganando popularidad en los últimos años.

CD-ROM:
En el mundo de la música, el disco compacto es un medio popular de almacenamiento de audio. En computación se usa la misma tecnología, pero el medio es denominado disco compacto de memoria de sólo lectura o CD-ROM (por sus siglas en inglés en: compact disc –read only memory). Al ser iguales, es por esto que puede reproducirse discos compactos de audio en una computadora, si se cuenta con una tarjeta de sonido y altavoces. Como los CD comerciales de música, el CD-ROM es un disco de “sólo lectura”. Esto implica que no puede ser escrito ni borrado por los usuarios, quienes sólo tienen acceso a los datos tal como fueron grabados. Los discos CD-ROM se usan principalmente en la distribución de grandes bases de datos y referencias (como las enciclopedias) y en la distribución de paquetes de aplicación de software que permiten las instalaciones rápida y fácilmente.

En un CD-ROM, los datos se disponen en un largísimo espiral continuo que parte del borde exterior y se enrolla hacia el centro. Para representar unos y ceros emplean luz reflejada. Uno y cero son representados por áreas lisas y áreas irregulares u orificios (llamadas “depresiones”) en la superficie del disco. El CD-ROM es leído por un rayo láser que proyecta sobre esas áreas un minúsculo haz de luz. Las áreas lisas reflejan las luz y el sensor lo interpreta como un 1, en tanto que un orificio dispersa la luz, lo que es interpretado como un O.

CD-R: Los fabricantes utilizan equipos costosos en la producción de discos CD-ROM. Cuando se requiere de menos copias o incluso de una única copia, es posible utilizar una unidad de CD grábale o CD-R. También conocido como WORM (write one, read many; una escritura, muchas lecturas), los discos CD-R pueden ser escritos una vez. Después se les puede leer muchas veces sin que se deterioren, pero nunca volver a escribir en ellos ni borrarlos. Estas unidades permiten crear a los usuarios sus propios CD-ROM. Como los datos no pueden borrarse, los discos CD-R son ideales para almacenar permanentemente en ellos grandes cantidades de información importante.

CD-RW:
Un CD-RW (CD-RE-WRITABLE), también conocidos como discos ópticos reescribibles o discos ópticos borrables, son dispositivos semejantes a los CD-R pero son regrabables en los que se puede grabar y regrabar varias veces. La capacidad media de estos dispositivos actualmente es de 700 MB. El proceso para grabar los datos en este soporte es el denominado recubrimiento de cambio de fase que es diferente al usado en el CD-R.


Unidad grabadora de CD-RW

Unidades Magneto–Ópticas.

Los discos magneto-ópticos intentan combinar las mejores características de las tecnologías magnética y óptica. Este tipo de discos tiene la capacidad de los discos ópticos y puede regrabarse con la facilidad de los discos magnéticos. Están disponibles en varios tamaños y capacidades, son portátiles y los datos en ellos no son afectados por imanes, calor ni humedad. El medio usado por estos discos está cubierto por cristales metálicos magnéticamente sensibles intercalados dentro de una capa delgada de plástico. Normalmente, el plástico alrededor de los cristales es sólido, impidiendo que se muevan.

Para escribirlos, un láser intenso se enfoca fundiendo brevemente la cobertura, permitiendo el cambio de orientación de los cristales por efecto de un imán. De ésta manera algunos cristales se alinean para reflejar un rayo láser (“1”) a un sensor, o se alinean para no reflejarlo (“0”), según se requiera. Para leer datos del disco, la unidad enfoca un rayo láser de menor intensidad en la pista de cristales. Algunos puntos reflejan luz al sensor, otros no, creando cadenas de unos y ceros.

Dispositivos de Memoria Flash.
La Memoria flash es una mejora de la memoria tipo EEPROM, de tipo no volátil, que permite el almacenamiento secundario en multitud de usos. Entre los principales usos que se le dan se pueden mencionar dispositivos como teléfonos móviles, PDA, pequeños electrodomésticos, cámaras digitales, reproductores de MP3, entre otros y más específicamente en lo que a almacenamiento de archivos se refiere, en los pendrive o llaveros USB. La capacidad de las tarjetas que integran las memorias flash puede llegar a encontrarse hasta el orden de los Gigabytes y su velocidad de transferencia ha ido mejorando vertiginosamente.

Una de sus principales ventajas esta dada por su costo relativamente bajo, aunado a unas características de rendimiento bastante aceptables. Teóricamente se afirma que puede retener datos durante unos 10 años y que se la puede escribir hasta un millón de veces. Además de su pequeño tamaño, ligereza y versatilidad, que les hace ideales en dispositivos portátiles, ofrecen gran resistencia a los golpes y es muy silenciosa, al no poseer partes móviles o actuadores mecánicos. Existe una gran variedad de estándares que son producidos y promocionados por los productores de hardware en la actualidad.

Llavero USB y Pendrive.
Los dispositivos con puerto USB son dispositivos pequeños de almacenamiento externos con memoria tipo flash que permiten almacenar, leer y escribir información sin necesidad de pilas. Por ser resistentes a rasguños e impermeables al polvo, ganan terreno, popularizándose sobre las otras formas de almacenamiento portátil de datos como son los CD y los disquetes. En los sistemas operativos modernos pueden usarse sin inconvenientes, sin necesidad de controladores especiales. Pero en los más antiguos (por ejemplo Windows 98) se hace imprescindible instalar el controlador del dispositivo.

Su principal uso es transportar datos entre computadoras, entre la casa, el lugar de estudios o de trabajo. Algunos de los dispositivos tienen posibilidad de impedir la escritura, por seguridad de los datos, mediante un interruptor que hace las veces de la pestaña de los disquetes. Otros incluso admiten una clave para ocultar o reservar una parte de su capacidad de memoria.


Pendrive

Existen en el mercado una amplia variedad que reta la imaginación del consumidor. Los más básicos pueden tener forma de lápiz, de allí su nombre en inglés pendrive (Unidad Lápiz) para estos modelos. Otros modelos, incluyen incluso servicios como FM, grabación de voz y reproductores de música que permite escuchar los archivos de sonido almacenados (MP3 y otros formatos de audio). El pendrive puede incluso formar parte de una navaja con otras herramientas (destornillador, tijeras, entre otros) como la famosa navaja suiza.


Valoración de desempeño en unidades de almacenamiento.
Cuando se consideran las capacidades de desempeño de los dispositivos de almacenamiento, se debe conocer el tiempo de acceso promedio y la velocidad de transferencia de datos. El tiempo de acceso promedio es el tiempo promedio que le toma a una cabeza de lectura/escritura moverse de un lugar a otro en el medio de grabación. La velocidad de transferencia de datos es una medida de cuanto le toma al dispositivo leer o escribir una cantidad determinada de datos. Los mejores tiempos de acceso y velocidades de transferencia de datos son proporcionados hasta la actualidad por los discos duros, por algunos discos duros removibles y por los discos magneto-ópticos. Los CD-ROM detentan los tiempos de acceso más lentos. Sin embargo, son los disquetes los que tienen las velocidades de transferencias más lentas.

Importancia y tendencias en almacenamiento.
Los medios de almacenamiento secundario nacen de la necesidad del usuario de poder guardar de manera permanente sus datos y programas, de allí su importancia. Ésta necesidad se incrementa con el correr del tiempo, demandando medios más seguros, más rápidos y de mayor capacidad. Estas demandas hacen que los fabricantes de hardware se planteen nuevas metas e inicien investigaciones para desarrollar medios de almacenamiento a la altura de las aspiraciones de los usuarios.

En la actualidad puede percibirse una tendencia a comprimir cada vez más datos en menos espacio. Tres tecnologías que podrían ampliar de manera considerable la capacidad de los discos son los discos “húmedos”, de cristal y hologramas. En la tecnología de disco húmedo se reemplaza el colchón de aire entre el disco y la cabeza de control por líquido. Éste reemplazo hace posible que la cabeza del control se acerque más al disco y lea mayor cantidad de datos estrechamente comprimidos. Esto puede significar un incremento de hasta el doble de la capacidad en los discos.

En lo que se refiere al disco por cristal, se ha descubierto que sustituyendo el aluminio, material del que tradicionalmente están hechos los discos, por cristal, se puede almacenar más datos. Desafortunadamente, esto incrementa el costo de fabricación, pero comparando con los discos húmedos, los discos de cristal tendrían como ventaja el poder usarse con las tecnologías tradicionales de unidades de disco duro.

En el almacenamiento holográfico la información se guarda en hologramas. Estos sistemas podrían almacenar gran cantidad de datos dentro de una cajita del tamaño de un cubo de azúcar, hecha de material especial, que serian recuperados a velocidad impresionante. Las empresas ya tienen dispositivos listos para presentarlos al mercado que ofrecen soportes de archivado profesional basados en esta tecnología.


InPhase Technologies presenta la mercado una nueva
tecnología de almacenaje holográfico

 
 

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