Estructura física de un disco duro

¿Qué es?

Es una unidad de almacenamiento de memoria de tipo magnético que va incluida en el interior del ordenador, aunque también existe la posibilidad que el equipo cuente con discos adicionales externos.

¿Cuál es su estructura física?

El disco duro está compuesto por una serie de elementos contenidos en una carcasa metálica herméticamente cerrada que los aísla del exterior.

Elementos del disco:

-Platos:

Es un disco rígido elaborado de vidrio, aluminio o cerámica, y que tiene las superficies de sus dos caras recubierta por una capa muy fina de una aleación metálica magnetizable, que se puede polarizar formando campos magnéticos.

-Cabezales:

Los cabezales constituyen la pieza que sirve para la lectura y escritura de los datos. Están compuestos por una bobina de hilo que detecta o produce un campo magnético. Van colocados en el brazo del actuador, que contiene como mínimo un cabezal por cada cara de cada plato.

-Eje:

El eje es la parte del disco que une todos los platos al motor y que hace que todos giren conjuntamente a la misma velocidad.

-Motores:

Los discos duros cuentan con dos motores: uno que hace girar todos los platos, y otro para desplazar los cabezales desde el centro hasta el extremo externo, y viceversa.

Localización de datos en el disco:

-Caras:
Cada plato consta de dos caras:superior e inferior. Para localizar un dato en un disco compuesto por varios platos en los que escribe por ambas caras, es necesario saber en qué cara está. Como hay un cabezal por cada cara, a veces se utiliza el término cabezal para referirse a la cara.

-Pistas:
Son círculos concéntricos que van desde la parte más interna del disco a la parte más externa.

-Cilindros:
Es el conjunto de pistas de cada cara que ocupan la misma posición en todos los platos.Un disco tiene el mismo número de cilindros y pistas.

-Sectores:
Son secciones en las cuales los disco almacenan la información, estos son la cantidad más pequeña que los cabezales pueden escribir de una vez.Su tamaño es de 512 bytes.

Sistemas de direccionamiento:
Tradicionalmente, los protocolos de almacenamiento utilizaban el sistema CHS. Tanto los cilindros como los sectores están identificados por una serie de número que tienen asignados (comenzando por el 1, el 0 se reserva para datos identificativos). Las caras también se identifican por un número, comenzando por la 0, que es la que está en la parte superior. Conociendo esos tres valores, es posible localizar un dato en el disco. Por tanto según este sistema, el primer sector de un disco será el correspondiente al cilindro 0, cabeza 0, sector 1.
En la actualidad, hay disco que se pueden configurar para actuar en modo LBA, en el cual todos los sectores del disco son numerados de forma correlativa.

Funcionamiento del disco:
Cuando un programa manda una orden de lectura o escritura en el disco duro, se obtiene la dirección física en que está almacenado el dato. Para acceder al mismo, el actuador desplaza los cabezales hasta situarlos encima del cilindro correspondiente y, cuando el sector donde está la información pasa por debajo del cabezal:
-Si es una operación de lectura, se detectará la carga magnética de la celda de memoria, que indicará si en esa posición está almacenado un 1 o un 0.
-Si  es una operación de escritura, se hace pasar un pulso de corriente eléctrica por el cabezal, que genera un campo magnético en el sector que está en esa posición, haciendo que su valor sea 0 ó 1.