DISCO DURO

EL DISCO DURO

OBJETIVO: Identificar los componentes del disco duro.

Componentes del disco  duro

* Cabezales: son los que funcionan variando la posición dentro del disco duro para poder acceder a la información que se necesite .Su sistema de función consiste en una bobina de cobre encerrada en un imán, que en función de la corriente que se aplique varia su posición a la información requerida .

*Platos: Son aquellos elementos rígidos que albergan la película magnética en la que se graban  los datos.

*El eje: Es la parte del disco duro  que actúa como soporte, sobre el cual están montados y giran los platos del disco.

*Actuador: Es un motor, el cual mueve la estructura que contiene las cabezas de lectura entre el centro y el borde externo de los discos. En caso de una pérdida de poder, un resorte mueve la cabeza nuevamente hacia el centro del disco sobre una zona en la cual no se guardan datos.

*Cilindros: Es el par de pistas en lados opuestos del disco, este incluye todos los pares de pistas directamente uno encima de otro.

*Sectores: Es la unidad útil más pequeña en términos de memoria .Estos en HD almacenan datos en pedazo  gruesos, son llamados sectores .La mayoría de los HD usan sectores de 512 bytes, la controladora del HD determina el tamaño de un sector en el momento en que el disco es formateado.

Bus: Es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras , está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de un circuito integrado .Este permite la conexión lógica entre distintos subsistemas en un sistema digital.

Un disco duro es un dispositivo que permite el almacenamiento y recuperación de grandes cantidades de información. Los discos duros forman el principal elemento de la memoria secundaria de un computador, llamada así en oposición a la memoria principal o memoria RAM.

Cada superficie magnética tiene asignado uno de los cabezales de lectura/escritura de la unidad. 

HISTORIA DE LOS DISCOS DUROS
1935	AEG inventa el primer dispositivo de almacenamiento de audio en soporte magnético (analógico)
1953	IBM construye su primera unidad de cinta.
1956	IBM desarrolla el primer sistema de almacenamiento en disco magnético. RAMAC Podía almacenar 5 Mc (Megacaracteres no MegaBytes) en 50 platos de 24 pulgadas cada uno. Se empleaban 7bits y no 8 para almacenar la información.
1961	IBM inventa el primer disco duro en el que las cabezas no entran en contacto con los platos. Se conoce a este sistema como “air bearing”, algo así como rodamiento de aire. Alarga la vida del sistema al no existir rozamiento entre cabezas y el disco.
1963	IBM introduce el primer sistema de discos extraíbles
1970	Aparece el “disquete” o floppy de 8 pulgadas.
1973	IBM crea el disco “Winchester hard disk drive”, el precursor de los discos duros actuales. Tenía 2 platos con una capacidad de 30MB.
1976	Shugart inventa el disquete de 5 y ¼ “
1980		Seagate Technology presenta el primer disco duro para microordenadores, el ST506, que puede almacenar hasta 5 MB. Phillips presenta su tecnología de almacenamiento óptica, crea el CD o compact disc
1986		Aparece el standard “Integrated Drive Electronics (IDE)”.Se definen entre otros la forma en la que fluyen los datos entre la cpu y el disco.Más tarde sería ampliado y superado por ATA. ATA define juegos de registros y comandos que permiten hacer más cosas con el interface IDE, como manejar unidades de cinta, cdroms... Se completan las especificaciones de SCSI (Small Computer System Interface), interfaz y protocolo mediante el cual se gestiona el flujo de datos y control entre "host" y periféricos. Permite emplear el bus para otros aspectos aparte de almacenamiento, como scanners, impresoras, etc. La definición inicial del estándar permitía hasta 7 dispositivos en el bus
1988		Aparecen las especificaciones RAID "Redundant Arrays of Inexpensive Disks" Inicialmente apareció como un método para agrupar múltiples discos duros pequeños emulando ser un único disco lógico de mayor tamaño. Este Array de discos tenía unas prestaciones superiores a un único disco. Los desarrollos posteriores de RAID han llevado a varios tipos de arrays que se conocen como niveles RAID que ofrecen distinto rendimiento y/o protección contra fallos físicos en los discos. RAID 0: Data Striping (Stripped volume). Distribuye bloques de cada fichero en múltiples discos, aumenta mucho el rendimiento pero NO ofrece ninguna tolerancia a fallos. Diferentes partes (stripes) de un fichero pueden ser accedidas en paralelo lo que resulta en una mejora del rendimiento. RAID 1: (MIRROR) Mediante esta técnica se escriben los datos por duplicado en dos discos que son básicamente idénticos. Si un disco resulta dañado o falla se puede conmutar el sistema al otro disco o recuperar los datos del otro disco del RAID. Existe una mejora de rendimiento en la lectura ya que se pueden leer los datos de 2 discos simultáneamente. Se aprovecha ½ del espacio de almacenamiento con tal de tener “fault tolerance”. RAID 3: (Stripping + Parity) Similar al 0 pero además de mejora de rendimiento proporciona tolerancia a fallo de uno de los discos. Emplea un disco dedicado para la paridad (redundacia) RAID 5: (Byte Stripping + Parity) Es uno de los más implementados en entornos profesionales. Proporciona “Striping” de los datos y la información de paridad a nivel de byte. Tiene un excelente rendimiento y es tolerante a error en cualquiera de los discos. Como inconveniente tiene que la recuperación de datos en caso de corrupción lógica es extremadamente compleja.
1991		Aparece el primer disco con cabezales de tecnología MagnetoResistiva (MR)  Aparecen los primeros HDs de 2.5 pulgadas.
1992			Se crea la tecnología SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) una tecnología que incorporarán todos los discos desde entonces que permite a éstos hacer diagnósticos de su propio estado tratando de predecir y reportar envejecimiento y daños antes de que estos causen la pérdida de los datos almacenados en el disco duro.
1993			Western Digital presenta “Enhanced IDE” (EIDE). El nuevo standard se fundirá con ATA en un futuro. Soporta velocidades de transferencia más elevadas y discos de mayor capacidad. Por supuesto manteniendo compatibilidad con ATAPI.
1996			Seagate introduce el primer disco de 10,000 RPM –la familia Cheetah  IBM presenta los primeros HDs con cabezales GMR (Giant Magneto Resistive)
1997			Aparece Ultra ATA con una velocidad máxima de transferencia de hasta 33 MBps, dejando obsoleto a EIDE
1999			IBM lanza el Microdrive el disco duro más pequeño del mundo con un diámetro de plato de 1”
2000				Seagate presenta el primer disco duro a 15,000 RPM.
2002				Se supera el límite que permitía hasta ahora el estándar ATA de 137GB
2003				Aparece el estándar S-ATA (Serial ATA)
2005				Toshiba introduce el registro perpendicular (perpendicular recording) en discos duros comerciales
2007				Hitachi rompe el record en almacenamiento por disco duro, creando un disco de 1 TB   ( 1TB = 1000 GB = 1 Millon de Megabytes )
2010	Bajo la coordinacion de IDEMA se crea el estándar "Advanced Format" con 4 KiB por bloque (sector lógico) en lugar de los tradicionales 512 bytes/sector. Se persigue el objetivo de crear discos duros más eficientes para las grandes capacidades y los grandes ficheros que se emplean en la actualidad (Desde la invención del disco duro a finales la década de los '50 del siglo XX y a pesar del constante crecimiento en capacidad se había mantenido el tamaño de la unidad más pequeña direccionable: el sector de 512 Bytes). El tamaño concreto de 4096 bytes (4KiB) fue elegido por ser este el tamaño de página de muchos sistemas (Arq. Intel/AMD) o al menos ser la mitad del tamaño de página de otros (arquitecturas SPARC...). Otro motivo fue acercar el tamaño del "sector" a los tamaños de "cluster" de los sistemas de archivo actuales.

INTERFACES DEL DISCO DURO: Una interface de disco duro es una conexión entre el mecanismo de la unidad de disco y el bus del sistema, define la forma en que las señales pasan entre el bus del sistema y el disco duro. En el caso del disco su interface se denomina controladora la cual no solo se encarga de transmitir y transformar la información que parte de y llega al disco sino también de seleccionar a la unidad a la que se quiere acceder, del formato y de todas las ordenes en general. La controladora a veces se encuentra dentro de la placa madre.

Marcas De Discos Duros

SEAGATE

SAMSUNG

WESTERN DIGITAL

HITACHI (Escritorio, Portátiles)

MAXTOR

TOSHIBA (Portátiles)



Son De Tipos IDE, ATA, SATA

TARJETA MADRE

La tarjeta madre es el componente más importante de un computador. Es el dispositivo que funciona como la plataforma o circuito principal de una computadora, integra y coordina todos los sus demás elementos. Tambien es conocida como placa base, placa central, placa madre, tarjeta madre o Board (en inglés motherboard, mainboard).

La tarjeta madre es un tablero que contiene todos los conectores que se necesitan para conectar las demás tarjetas del computador. Una tarjeta madre alberga los conectores del procesador, memoria RAM, Bios, puertas en serie, puertas en paralelo, expansión de la memoria, pantalla, teclado, disco duro, enchufes. Una vez que la tarjeta madre ha sido equipada con esta los elementos que se han mencionado, se le llama “Chipset” o conjunto de procesadores.

La tarjeta madre debe realizar básicamente las siguientes tareas:
  • Conexión física.
  • Administración, control y distribución de energía eléctrica.
  • Comunicación de datos.
  • Temporización.
  • Sincronismo.
  • Control y monitoreo.

Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS.

Las mejores y que hoy en día son las mas conocidas por la calidad y por la cantidad de modelos y por el precio y por la garantía.

Por precio y calidad estas son las mejores:                                                                       
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ESPECIFICACIONES TARJETA MADRE ASROCK G31M-VS

§  Soporta Procesadores FSB1333/1066/800MHz

§  Intel^® Graphics Media Accelerator 3100, DirectX 9.0, Tamaño máximo memoria 384MB

§  Soporta ASRock Instant Boot

§  Soporta Smart BIOS, ASRock OC Tuner

§  Soporta Ahorrador de energía inteligente

Especificaciones del Producto

Generales
CPU	- LGA 775 para procesadores de Intel® Dual Core Core™ 2 Extreme / Core™ 2 Duo / Pentium® Dual Core / Celeron® Dual Core / Celeron, Soportando procesadores Dual Core Wolfdale - Soporta Procesador hasta 65W de energía - Soporta Procesadores FSB1333/1066/800MHz - Soporta tecnología Hyper-Threading - Soporta tecnología Untied Overclocking - Soporta EM64T CPU
Chipset	- Northbridge: Intel® G31 - Southbridge: Intel® ICH7
Memoria	- Tecnología de memoria Dual Channel DDR2 - 2 x ranuras DDR2 DIMM - Soporta memoria DDR2 800/667 non-ECC, un-buffered - Máxima capacidad de memoria del sistema: 8GB* *Debido a la limitación del sistema operativo, el actual tamaño de memoria puede ser menor de 4GB por la reserva del uso de Sistema Operativo en Windows® XP y Windows® Vista™. Para Windows® XP 64-bit y Windows® Vista™ 64-bit con Procesador 64-bit CPU no hay esta limitación.
BIOS	- AMI BIOS 4Mb - AMI Legal BIOS - Soporta "Plug y Play" - ACPI 1.1 conforme Wake Up Events - Soporta jumperfree - Soporta SMBIOS 2.3.1 - VCCM multi-ajuste de voltaje - Soporta Smart BIOS
Audio, Video y Conectividad
Gráficos	- Intel® Graphics Media Accelerator 3100 - Pixel Shader 2.0, DirectX 9.0 - Tamaño máximo memoria 384MB - Soporta D-Sub con maxima resolución hasta 2048x1536 @ 60Hz
Audio	- Audio 5.1 CH Windows® Vista™ Premium Level HD (Realtek ALC662 / VIA VT1708S / VT1705 Audio Codec)
LAN	- Realtek PCIEx1 LAN 8103EL / 8102EL - Speed: 10/100 Ethernet - Soporta Wake-On-LAN - Soporta PXE
Expansión / Conectividad
Ranuras de expansión	- 1 x ranura PCI Express x16 - 1 x ranura PCI
Conectores	- 2 x conectores SATA2 de 3,0 Gb/s (no soporta funciones para RAID y "Hot Plug") - 1 x conector IDE ATA100 (Soporta 2 x dispositivos IDE) - 1 x cabezal Puerto impresora - conector ventilador Procesador / caja - conector alimentación 24 pin ATX - conector alimentación 4 pin 12V - cabezal CD - Conector panel frontal audio - 2 x cabezales USB 2.0 (soporta 4 puertos USB 2.0)
Panel trasero Entrada/salida	Panel Entrada/Salida - 1 x Puerto ratón PS/2 - 1 x Puerto teclado PS/2 - 1 x puerto Serie: COM1 - 1 x puerto VGA - 4 x Puertos USB 2.0 listos-para-usar - 1 x Puerto con LED LAN RJ-45 (LEDs de Activación/conexión y velocidad) - Enchufe HD Audio: entrada de línea / Altavoz Delantero / Micrófono
Otras Otras Características / Varios
Características especiales	- ASRock OC Tuner - Ahorrador de energía inteligente - Instant Boot - Booster Híbrido: - Control de Frecuencia del Procesador - ASRock U-COP - Boot Failure Guard (B.F.G.)
CD de Soporte	- Drivers, Utilidades, Software Antivirus (Versión de prueba)
Accesorios	- Guía de instalación rápida, CD de Soporte, Placa entrada/salida - cable ATA 100 - 1 x cable de datos SATA - 1 x cables de alimentación SATA 1 a 1
Monitorización del hardware	- Sensor temperatura Procesador - Sensor temperatura Chasis - Sensor de velocidad del ventilador del Procesador - Sensor de velocidad del ventilador de Chasis - Ventilador Procesador silencioso - Monitorización del Voltaje: +12V, +5V, +3.3V, CPU Vcore
Formato	- Formato Micro ATX: 8.8-in x 6.7-in, 22.4 cm x 17.0 cm
SistemaOperativo	- Compatible con Microsoft® Windows® 7 / 7 64-bit / Vista™ / Vista™ 64-bit / XP / XP 64-bit / 2000
Certificaciones	- FCC, CE

FACTOR FORMA

Son estándares que definen características físicas  de las placas para ordenador personal , esto sirve para que pueda integrarse  en el resto de la computadora , al menos  física y eléctricamente . Naturalmente éste no es suficiente  para garantizar la interconexión de dos componentes, pero es el mínimo necesario . La forma de la placa  base es cuadrada o rectangular , sus dimensiones físicas exactas  es ancho y largo , la posición de los anclajes , es decir las coordenadas donde se sitúan los tornillos y las áreas donde se sitúan ciertos componentes , en concreto las ranuras de expansión y los conectores de la parte trasera (teclado, ratón ,USB etc.).  

DIFERENTES CLASES DE FACTOR FORMA:

ATX:

Factor de forma para las placas madres de algunas PCs. Posee varias mejoras con respecto a su predecesora, las AT.

Las ATX permiten los slots y el microprocesador a noventa grados de temperatura, una mejor organización del cableado y el apagado automático.

ATX fue desarrollado por Intel en 1995. Hasta hoy (2007) es el factor de forma más popular para las placas madre.

Tamaño de la placa madre estándar de 1996: 12" × 9,6" | 305 mm × 244 mm.

Es del tipo MOLEX 39-01-2200 o equivalente.

El conector de tipo ATX presenta de siguiente estructura de colores:

  

Pin	Señal		Color	Comentarios
1	+3VCC		Naranja
2	+3VCC		Naranja
3	COM		Negro	Masa
4	+5VCC		Rojo
5	COM		Negro	Masa
6	+5VCC		Rojo
7	COM		Negro	Masa
8	PWR_OK		Gris	Tensiones estables
9	+5VSB		Plateado	Tensión de mantenimiento
10	+12VCC		Amarillo
11	+3,3VCC		Naranja	[Marrón]
12	-12VCC		Azul
13	COM		Negro	Masa
14	PS_ON#		Verde	Señal de apagado/encendido
15	COM		Negro	Masa
16	COM		Negro	Masa
17	COM		Negro	Masa
18	-5VCC		Blanco
19	+5VCC		Rojo
20	+5VCC		Rojo

También cabe mencionar que este tipo de conector fue la primera fuente de alimentación en suministrar 3,3 voltios, además presento el primer interruptor que permitía que el software apagara y encendiera la computadora

Una de las ventajas de este tipo de placa es una mejor disposición de sus componentes, conseguida básicamente girándola 90 grados; y esto logra de que la colocación del microprocesador no moleste a las las tarjetas de expansión, por largas que esta sean. La memoria está colocada en un lugar más accesible esto hace más factible a la hora de montar los componentes.

Debemos notar que el microprocesador está colocado al lado de la Fuente de Alimentación para recibir el aire fresco del ventilador (cooler).

Además de las ventajas mencionadas anteriormente nos permite posibilidad de colocar en la placa base dispositivos como la tarjeta de video o la tarjeta de sonido, pero sacando los conectores directamente de la placa, dándonos un diseño más compacto, y sin necesidad de perder ranuras de expansión.

Así podemos tener integrados los conectores para teclado y ratón tipo PS/2, serie, paralelo o USB que son habituales en estas placas, pero también para VGA, altavoces, micrófono, etc. sin apenas sacrificar espacio.

Mini ATX / Micro ATX:

El factor de forma Mini ATX se trata de una versión que físicamente es mas reducida que el factor de la forma ATX, la placa base es como de 11.2 x 8.2 pulgadas (que equivale a 280x204 mm), pero este tipo mantiene la misma disposición de sus componentes en el interior del equipo.

El factor de forma Micro ATX, este es publicado por Intel en aproximadamente en 1997 esto realiza una nueva reducción para el tamaño de las placas-base, se asume que su tamaño es de 9.6 x 9.6 pulgadas.  Tanto este diseño como el anterior (Mini ATX), son compatibles con ATX, de forma que una de estas placas puede utilizarse para sustituir una ATX original sin que existan problemas de alojamiento o fijación.

También estos factores no tienen la señal de -5 voltios, ya que sólo es necesario en algunas tarjetas de ampliación antiguas para el bus ISA. Pero también dispone como de 7 ranuras de expansión, siendo ISA o PCI.

WTX:

Este factor de forma fue introducido por Intel en 1998; debemos notar que la W de WTX viene de Workstation, esto quiere decir que esta diseñado para sistemas de varios procesadores y varios discos, como servidores y estaciones de trabajo de ingeniería de gama alta.
No solo establece características de la placa base, también establece especificaciones para la interfaz entre la placa y el chasis y las características necesarias a este último.  Este factor de forma contiene también sugerencias de diseño para disipación del calor y confinamiento de las interferencias electromagnéticas.
Para especificar este factor de forma se debe de explicar la introducción de 3 elementos distintivos: La placa base,  el dispositivo adaptador de la placa base (Board Adapter Plate), y el denominado Flex Slot.
Las placas base WTX tiene una dimensión máxima de 14 x 16.75 pulgadas.
El dispositivo adaptador permite que cualquier placa base WTX pueda ser fácilmente colocada en un chasis WTX sin los problemas y restricciones que imponen actualmente los agujeros de los tornillos de anclaje.  Debemos saber que la teoría de los fabricantes de las placas WTX se deben proporcionar junto con estas un "Adapter plate" en el que se fija la placa.  A su vez el adaptador se fija al chasis.
El Flex Slot es un diseño para tarjetas de periféricos de E/S que permite la incorporación de mejoras en el diseño de placas sin perder compatibilidad con los chasis WTX que deben albergarlas.
El diseño de este factor de forma pretende proveer facilidades para los diseños actuales y los que se deriven de los futuros avances tecnológicos.  Principalmente se pretende dar soporte a los siguientes aspectos:
- Tecnologías presentes y futuras de los procesadores Intel de 32 y 64 bits.
- Sistemas de dos procesadores en todas sus configuraciones.
- Tecnologías de memoria presentes y futuras.
- Tecnologías de gráficos presentes y futuras.
- Tarjetas de E/S tipo "Flex Slot".
- Capacidad de montaje en bastidor
- Facilidad de acceso a los elementos internos.
Podemos ver una de estas torres en la que se aprecia la facilidad de acceso mediante puertas abatibles y cajones extraíbles para componentes internos; y también podemos apreciar el modelo SC5100 de Intel, que dispone de 4 ventiladores y una capacidad de hasta diez discos duros y alimentación redundante.

Baby AT:

La especificación del factor de forma Baby-AT es esencialmente la misma que la de la placa del IBM XT, y recibe este nombre solo por el hecho de que es una versión mas reducida que el tipo AT original; el Baby-AT presenta modificaciones en la posición de los agujeros de los tornillos para poder encajar en una carcasa de tipo AT.
Virtualmente todas las placas AT y Baby-AT usan el mismo conector para el teclado o sea el DIN de 5 pines.
Las placas Baby-AT encajan en todo tipo de carcasas a excepcion de las que presentan perfil bajo o extrafinas, y esto es debido a que tiene los mismos conectores de alimentación que el tipo AT y puede ser utilizado como sustituto para las fuentes de alimentación del factor de la forma AT.
Entonces para identificar una placa Baby-AT lo mejor es observar el conector de teclado que casi seguro es una clavija DIN ancha, o bien mirar el conector que suministra la electricidad a la placa (P8 y P9). Podemos decir que aun se puede encontrar este tipo en algunos de los computadores, ya que este conector tuvo un gran éxito aproximadamente entre 1985 y 1995 y ha sido un estándar absoluto; el tamaño de la placa base es de 220x330 mm.
Este formato debe su éxito a la flexibilidad de su diseño, aunque dicha flexibilidad sea así mismo su principal fuente de problemas, por ejemplo, las ranuras de expansión se sitúan generalmente en la parte posterior izquierda de la placa colocando al microprocesador justo frente a las mismas pero esto no trae mayores problemas cuando los chips aún eran lentos y disipaban poco calor, pero como ya sabemos el aumento de velocidad de los chips obligó a que posteriormente se incorporaran los componentes capaces de disipar el calor en lo posible (sabemos bien claro que si no solucionamos el de disipar el calor interno traerá problemas a la computadora, hasta el punto de poder quemarlo). Tales componentes suelen dificultar la instalación de las tarjetas de expansión más largas, bloqueando algunos de los slots (conectores para las tarjetas).
Otro problema que se presenta es al momento de hacer mantenimiento o actualización de determinados componentes y cuando es preciso desmontar medio ordenador hasta que se puede llegar a ellos con holgura. Es lo que sucede, generalmente, con los zócalos de memoria, que se encuentran tapados por una maraña de cables y fajas o, incluso, por las propias unidades de almacenamiento (disqueteras o discos duros).
Hay que entender que el diseño Baby-AT dificulta la integración de componentes adicionales, como por ejemplo la controladora gráfica, controladora de sonido o soporte para red local, aunque ahora se sabe que en los últimos tiempos los fabricantes se han enfrentado con éxito a dicho problema.