Discos Duros: Una Visión General
En esta guía, exploraremos los diferentes tipos de discos duros, sus estándares y tecnologías asociadas. Desde los tradicionales discos ATA/IDE hasta los modernos SSD y PCI Express, cubriremos los aspectos más importantes para entender el almacenamiento de datos en la actualidad.
Discos Duros ATA/IDE
Los discos duros ATA/IDE fueron ampliamente utilizados hasta hace poco. La conexión del disco duro al sistema se realiza mediante un cable plano (40 pines) que se conecta a la interfaz IDE o conector IDE en la placa base. Las placas base actuales incluyen uno o dos conectores IDE; si hay dos, uno será el primario (conectado a la unidad de arranque) y el otro el secundario. Cada interfaz IDE admite como máximo dos dispositivos IDE.
Es crucial identificar los dispositivos como maestro y esclavo, utilizando jumpers para esta configuración. Esta información suele estar en una pegatina en la parte superior del disco duro. Para la conexión IDE, se utiliza un cable de 80 conductores y 40 pines, con tres conectores: uno para la placa base y dos para los dispositivos (maestro y esclavo). El conector IDE que va a la placa base se diferencia por un color; el IDE maestro es negro y el esclavo gris. La energía se suministra al disco mediante un conector blanco de cuatro conectores que proviene de la fuente de alimentación.
Estándares ATA
El nombre original de los IDE es ATA. La norma ATA define funciones básicas de la arquitectura de la interfaz, como el número de pines de los cables utilizados para conectar las unidades al bus del sistema, los parámetros de configuración maestro/esclavo y las velocidades de transferencia de datos.
Discos Duros SATA
SATA es el nuevo estándar para conectar discos duros. La velocidad de transferencia que se consigue es de 150 MB/s o 300 MB/s. Se está desarrollando SATA 6, que alcanzará los 600 MB/s. Los jumpers en los discos duros SATA se utilizan para limitar la velocidad.
El conector de datos tiene 10 mm de ancho y 7 hilos. El conector eléctrico es más plano y tiene 15 conectores. Cada disco duro necesita un cable de datos, y no es necesario diferenciar entre maestro y esclavo, ya que el orden de arranque se configura desde la BIOS.
La BIOS
La BIOS comprueba los dispositivos conectados en cada conector IDE o SATA de la placa base. Detecta el tamaño y la geometría del disco. Conceptos clave:
- Primary Master y Primary Slave: Dispositivos conectados como maestro y esclavo en el IDE 1.
- Secondary Master y Secondary Slave: Dispositivos IDE conectados en el IDE 2.
- CHS Capacity: Capacidad del disco según los cilindros, sectores y cabezas.
- Maximum LBA Capacity: Capacidad total del disco duro según el modo de direccionamiento LBA.
- Multi-sector Transfer: Número de sectores por bloque que se transfieren al transferir múltiples sectores.
- SMART Monitoring: Configuración que permite avisar al usuario sobre posibles errores en el disco duro.
- Mode: Modo de direccionamiento del disco.
- Landz: Número de cilindro donde las cabezas de lectura/escritura se posicionan cuando el disco está parado.
- PRECOMP: Número de cilindro en el que el disco cambia el tiempo de escritura (obsoleto en discos nuevos).
- SIZE: Tamaño del disco en MB.
Discos Duros SCSI
Los discos duros SCSI se utilizan en entornos profesionales que requieren alto rendimiento y fiabilidad. Son más caros, suelen ser más rápidos en la transmisión de datos, con una tasa de transferencia casi constante, y utilizan menos el microprocesador para esta tarea. Se utilizan comúnmente en servidores de red.
Soportan más dispositivos que la interfaz IDE y, generalmente, no vienen integrados en la placa base. En la mayoría de los casos, se necesita una tarjeta adaptadora que se inserta en una ranura de la placa base.
Los estándares SCSI definen los elementos básicos del bus SCSI, incluyendo el número de dispositivos que se pueden conectar al cable, la longitud del cable, las señales, las órdenes y la velocidad de transferencia.
Discos Duros Externos
Los discos duros externos más utilizados son los que se conectan por USB, en tamaños de 2.5, 1.8 y 3.5 pulgadas. También se puede instalar una carcasa en el PC para tener un disco duro externo. Esta carcasa se conecta al disco duro IDE o SATA de la placa base, y cuando se necesita trabajar con el disco, simplemente se introduce en la carcasa.
Existen bases externas que permiten conectar discos duros SATA de 2.5 o 3.5 pulgadas de forma rápida y cómoda a través del conector USB. Estas bases no necesitan ventiladores, admiten el cambio de discos en caliente y algunas admiten hasta dos discos.
Discos Duros SSD
Los discos duros SSD (Solid State Drive) están basados en memorias no volátiles o volátiles, en lugar de tecnologías móviles como los discos de platos tradicionales. Son mucho más rápidos, silenciosos, no desprenden calor, resisten mejor los golpes y consumen menos energía. En los portátiles, multiplican la duración de las baterías y son más seguros. Componentes de un SSD:
- Controladora: Es un procesador electrónico que administra, gestiona y une los módulos de memoria con los conectores de entrada y salida. Ejecuta software en firmware y es el factor más determinante para las velocidades del dispositivo.
- Caché: Es un pequeño dispositivo de memoria DRAM similar a la caché de los discos duros.
- Condensador: Almacena datos temporalmente en caso de pérdida de corriente.
Generalmente, se conectan a través de SATA o PATA, y algunos por USB.
Discos Duros PCI Express
Existen dispositivos SSD no volátiles que pueden conectarse a la placa base mediante PCI Express, lo que les permite alcanzar velocidades de lectura y escritura superiores a la conexión mediante la interfaz SATA.