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Escrito por Kees Jan Meerman
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Actualizado el
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Resumen: Los discos duros almacenan datos utilizando platos giratorios y cabezales de lectura/escritura que trabajan juntos para escribir y leer la información. Estas piezas se mueven con gran precisión para procesar los datos con exactitud. Aunque las nuevas unidades SSD son más rápidas y duraderas, los discos duros siguen siendo muy utilizados. Esto se debe a que son asequibles y eficaces para almacenar grandes cantidades de datos. Esta guía le ayudará a entender cómo funcionan estos componentes. Verá por qué los discos duros siguen siendo una parte importante de la informática moderna a pesar de la aparición de nuevas tecnologías.
Los discos duros son la columna vertebral de la tecnología informática moderna. Las SSD, o unidades de estado sólido sin piezas móviles, son una solución de almacenamiento más reciente, pero no han sustituido a los discos duros. Esta guía se centra en las HDD (unidades de disco duro) y explora su funcionamiento interno, la ciencia que hay detrás de los discos duros y cómo funcionan.
Índice
A lo largo de este artículo aprenderá lo siguiente:
Y sin más preámbulos, vayamos directamente al grano.
Una introducción a los accionamientos
En el mundo informático moderno, los discos duros son dispositivos de almacenamiento indispensables para guardar grandes cantidades de datos.
Una SSD es una versión más reciente de la tecnología de los discos duros, pero la principal diferencia es que los discos duros tienen partes móviles, mientras que las SSD no. Los discos duros escriben datos en el almacenamiento magnético utilizando platos giratorios y un "cabezal de escritura", similar al funcionamiento de la aguja de un gramófono.
La ciencia de los discos duros consiste en coordinar diferentes partes como los platos giratorios y los cabezales de lectura/escritura para gestionar los datos de forma eficaz. A pesar de contar con tecnologías mejores y más recientes, los discos duros son tan populares hoy en día porque son rentables y han encontrado una solución a todos los problemas importantes.
En la siguiente sección, examinaremos la evolución de la tecnología de los discos duros, desde su introducción hasta el producto maduro que es hoy.
El desarrollo de la tecnología de discos duros
Los primeros discos duros eran dispositivos grandes que consumían mucha energía y que sólo podían almacenar unos pocos MB de datos, muy lejos de los discos de terabytes que tiene hoy en su bolsillo.
Una unidad de primera generación de 1950 con un plato de tres metros de ancho sólo podía almacenar 3,75 MB de datos. En comparación, una unidad Western Digital actual puede almacenar 5 TB en un disco de 4 pulgadas.
También deberíamos hablar de los precios de estos discos. Los primeros discos duros de los años 50 costaban entonces unos 3.500 dólares, lo que equivale a 30.000 dólares de hoy. Así que usted estaba pagando efectivamente 10.000 dólares por MB de espacio de almacenamiento. Hoy, con los avances en la ciencia de los discos duros, puede conseguir un disco duro de cinco terabytes por menos de 50 dólares, es decir, menos de 0,009 dólares por MB.
Los discos duros modernos han mejorado drásticamente su velocidad, fiabilidad y capacidad de almacenamiento. A pesar del auge de las SSD, los discos duros siguen siendo indispensables, especialmente en entornos en los que es necesario almacenar grandes cantidades de datos. Esto se debe a que, aunque las SSD tienen un mejor rendimiento, también son unas 10 veces más caras. De media, se gastan 0,07 dólares por un MB de espacio de almacenamiento en una SSD frente a los 0,09 dólares de un Disco Duro.
En la siguiente sección, examinaremos los componentes internos de un disco duro para comprender la mecánica que hace funcionar estos dispositivos de almacenamiento.
Si el estado del disco duro se deteriora y cae por debajo del 90%, deberá crear copias de seguridad completas a diario. Como las unidades SSD no son muy caras, lo mejor es sustituir la unidad en esta fase.
El interior de un disco duro: Comprender los componentes
Para entender la ciencia de los discos duros, primero debe comprender los componentes que forman un disco duro. Los más importantes son:
1. fuentes para servir:
Son discos finos y redondos recubiertos de material magnético en los que se almacenan los datos. Giran a gran velocidad para poder escribir y leer los datos. Un Disco Duro puede tener hasta ocho discos. Los datos se almacenan en los platos como diminutas áreas magnéticas que representan información binaria (0s y 1s). Los platos giran a altas velocidades, normalmente entre 5.400 y 7.200 revoluciones por minuto (RPM) para las unidades de consumo. Las unidades de gama alta pueden alcanzar las 10.000 RPM o más. Cuanto más rápido giren los platos, más rápido podrán acceder los cabezales de lectura/escritura a los datos de la unidad.
2. cabezas de lectura y escritura:
Son dispositivos en forma de aguja que entran en contacto con los finos discos giratorios. Los cabezales de lectura/escritura, como su nombre indica, leen datos de los discos giratorios y escriben datos en ellos. Durante el proceso de escritura, el cabezal de escritura genera un campo magnético que cambia la orientación de las partículas magnéticas del disco y codifica así los datos. Durante el proceso de lectura, el cabezal de lectura reconoce la alineación magnética de estas partículas y vuelve a convertir la información magnética en señales eléctricas que el ordenador puede entender. Los cabezales deben colocarse con extrema precisión mientras se desplazan por la superficie de los discos giratorios y escriben datos en ellos.
3. brazos del actuador:
Los cabezales de lectura/escritura están fijados a unos brazos en miniatura que están montados en el plato giratorio del disco. Este brazo se denomina brazo actuador porque está accionado por un motor actuador. El brazo se mueve formando un arco sobre la superficie del disco, lo que permite a los cabezales acceder a las diferentes pistas de datos. Se trata de una operación precisa, ya que el cabezal de lectura/escritura debe mantenerse en contacto con el disco correcto en todo momento sin rayar el disco, de lo contrario los datos podrían resultar dañados.
4. motor de bobina móvil:
Este motor controla el movimiento del brazo actuador y garantiza que los cabezales de lectura/escritura se sitúen con precisión sobre las pistas de datos correctas.
5. placa de circuito impreso (PCB):
La placa de circuitos suele denominarse el cerebro de la unidad y gestiona la transferencia de datos y la comunicación entre el disco duro y el ordenador.
6. motor del husillo:
El motor de husillo está situado en el centro de la unidad y hace girar los platos a una velocidad que suele oscilar entre 5.400 y 7.200 rpm.
Como puede ver, hay varios componentes individuales que mantienen una unidad en funcionamiento y todos son importantes para su función. Si falla incluso uno de ellos, puede provocar una pérdida total de datos, pero eso lo trataremos en otra sección. Por ahora, conozcamos la ciencia de las unidades de disco y cómo funcionan.
Cómo funciona una unidad: ¿El proceso de datos?
La ciencia de los discos duros se basa en los procesos precisos que permiten almacenar y recuperar datos. Hay tres procesos importantes en las unidades: la escritura de datos, la lectura de datos y la secuencia de encendido. A continuación se explica cada uno de estos procesos:
1. proceso de adquisición de datos:
Cuando un ordenador almacena datos en una unidad de disco, el proceso comienza cuando la placa de circuito impreso (PCB) recibe los datos del ordenador. A continuación, la PCB da instrucciones al brazo de la unidad para que coloque los cabezales de lectura/escritura en el lugar correcto de los discos giratorios. Los cabezales de lectura/escritura codifican magnéticamente los datos en los discos cambiando la alineación magnética de pequeñas áreas en la superficie del disco. Este cambio preciso de los campos magnéticos permite almacenar los datos de forma segura y recuperarlos posteriormente.
2. proceso de lectura de datos:
Cuando se recuperan los datos, el brazo actuador mueve los cabezales de lectura/escritura de nuevo a la posición correcta en los discos. Los cabezales de lectura/escritura reconocen los campos magnéticos de los discos y los convierten en señales eléctricas. A continuación, la placa de circuitos procesa estas señales y las envía al ordenador, donde se traducen de nuevo en los datos originales. Este proceso es increíblemente rápido y permite un acceso casi instantáneo a la información almacenada.
3. secuencia de encendido:
Cuando se enciende un disco duro, el motor del husillo se encarga primero de que los platos giren hasta alcanzar su velocidad de funcionamiento, normalmente miles de revoluciones por minuto. Una vez que los platos han alcanzado la velocidad correcta, los cabezales de lectura/escritura se levantan de su posición de reposo y se desplazan sobre los platos. A continuación, la placa realiza una serie de comprobaciones para asegurarse de que todos los componentes funcionan correctamente antes de habilitar el acceso a los datos. Esta secuencia garantiza que la unidad esté preparada para realizar operaciones de lectura y escritura de forma eficiente.
Estos procesos deben funcionar perfectamente para evitar la pérdida de datos. Por eso, los servicios de Recuperación de Datos son esenciales en caso de error.
Tenga en cuenta que, aunque existe software de recuperación de Datos, sólo funcionará si su disco duro funciona. Si alguno de los procesos anteriores falla, esto indica un fallo mecánico del disco duro. Sólo un servicio recuperación de datos de Disco Duro especializado en como Stellar Recuperación de Datos Services puede ayudarle a recuperar sus datos de un disco duro defectuoso mecánicamente.
Preguntas más frecuentes
La vida útil de un disco duro puede variar en función del uso, los factores ambientales y la calidad de la unidad. Por término medio, un disco duro durará entre 3 y 5 años en condiciones normales de uso. Se recomienda realizar copias de seguridad periódicas para protegerse frente a fallos inesperados de la unidad.
Los discos duros internos se instalan en un ordenador y se conectan directamente a la placa base a través de interfaces SATA o similares. Los discos duros externos se alojan en su propia carcasa y se conectan al ordenador a través de USB, Thunderbolt o eSATA, lo que los hace portátiles y fáciles de utilizar en varios dispositivos. Sin embargo, todos funcionan igual, con los mismos componentes y procesos internos.
Los signos más comunes de un fallo inde la unidad minente incluyen ruidos extraños, rendimiento lento, bloqueos o congelaciones frecuentes, archivos dañados y la imposibilidad de acceder a determinados archivos. Si nota estos síntomas, debe hacer una copia de seguridad de sus datos inmediatamente y considerar la posibilidad de sustituir la unidad.
