Breve historia del disco duro<\/b><\/h2>\n
El disco duro lleva m\u00e1s de 30 a\u00f1os siendo el sistema de almacenamiento est\u00e1ndar de los ordenadores de todo el mundo, pero la tecnolog\u00eda en la que se basa es mucho m\u00e1s antigua. IBM lanz\u00f3 la primera unidad de disco comercial en 1956, con una capacidad de 3,75 MB. En l\u00edneas generales, su estructura ha cambiado poco desde entonces: sigue habiendo platos que usan el magnetismo para almacenar los datos y un mecanismo que los lee y los escribe. Lo que s\u00ed ha cambiado, y mucho, es la cantidad de datos que se puede almacenar.<\/b> En 1987, un disco de 20 MB costaba unos 350 d\u00f3lares; hoy, con ese mismo dinero, se compra un disco de 14 TB: \u00a1700.000 veces m\u00e1s espacio!<\/p>\n
![\"Breve](\"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/01-1-1.jpg\")
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Componentes del disco duro<\/b><\/h2>\n
Vamos a desmontar un disco duro que no es de los m\u00e1s grandes, pero s\u00ed bastante representativo: un Seagate Barracuda<\/b> de 3 TB y 3,5\u2033, en concreto el modelo ST3000DM001, conocido por su elevada tasa de fallos. La mayor parte del disco duro<\/a> es una carcasa de metal fundido. Las fuerzas que act\u00faan sobre el dispositivo durante el funcionamiento pueden ser considerables, y el metal evita en gran medida que el cuerpo se deforme o vibre. Incluso los discos de formatos m\u00e1s peque\u00f1os usan metal en la carcasa, aunque de aluminio en lugar de acero<\/b>, para que pesen lo menos posible.<\/p>\n Al dar la vuelta a la unidad, vemos una placa de circuito y varios conectores. El de la parte superior de la placa es el del motor que hace girar los platos; los tres de abajo, hacia la derecha, son los jumpers<\/b>, que permiten configurar ciertos ajustes de la unidad, el conector de datos SATA (Serial ATA)<\/b> y el de alimentaci\u00f3n SATA<\/b>.<\/p>\n El Serial ATA apareci\u00f3 a principios de la d\u00e9cada de 2000 y es el est\u00e1ndar<\/b> para conectar unidades de almacenamiento al resto del ordenador. La especificaci\u00f3n ha pasado por muchas revisiones<\/b> desde entonces; cuando se escribi\u00f3 este art\u00edculo iba por la versi\u00f3n 3.4. Nuestro disco desmontado usa una versi\u00f3n anterior, pero la diferencia solo afecta a un \u00fanico pin<\/b> del conector de alimentaci\u00f3n. Los conectores de datos usan lo que se llama se\u00f1alizaci\u00f3n diferencial<\/b> para enviar y recibir datos: los pines A+ y A- transmiten instrucciones y datos hacia el disco, mientras que los pines B+ y B- reciben las se\u00f1ales que vienen de \u00e9l. Usar pares de cables de esta forma reduce mucho el efecto del ruido el\u00e9ctrico sobre la se\u00f1al, lo que permite que la conexi\u00f3n funcione a mayor velocidad<\/b>.<\/p>\n En el conector de alimentaci\u00f3n se ve que hay tres pines para cada tensi\u00f3n<\/b> (+3,3 V, +5 V y +12 V). La mayor\u00eda no se usan, porque un disco duro no necesita mucha energ\u00eda: este modelo de Seagate consume menos de 10 W incluso con carga intensa. Los pines marcados como PC son de precarga: permiten conectar y desconectar el disco con el ordenador encendido (lo que se conoce como conexi\u00f3n en caliente<\/b> o hot swap<\/i>). El pin marcado como PWDIS permite apagar y reiniciar el disco a distancia, pero solo lo admite la versi\u00f3n 3.3 de SATA y posteriores; en nuestra unidad es simplemente otra l\u00ednea de +3,3 V. El \u00faltimo pin, marcado como SSU, solo indica al ordenador si el disco admite el arranque escalonado<\/b> (staggered spin-up<\/i>). Los platos del disco (que veremos m\u00e1s adelante) tienen que alcanzar la velocidad m\u00e1xima de giro<\/b> antes de que el ordenador pueda empezar a usarlo. Pero si el equipo tiene muchos discos<\/b>, la demanda repentina y simult\u00e1nea de energ\u00eda puede causar problemas al sistema. El arranque escalonado evita estos problemas, a cambio de tener que esperar unos segundos m\u00e1s.<\/p>\n Al quitar la placa de circuito se ve c\u00f3mo se conecta a los componentes internos de la unidad. Los discos duros no son herm\u00e9ticos<\/b>, salvo los de gran capacidad, que se llenan de helio en lugar de aire: el helio es mucho menos denso y causa menos problemas en unidades con muchos platos. Aun as\u00ed, tampoco conviene que el interior quede expuesto al ambiente.<\/p>\n En la carcasa met\u00e1lica hay un peque\u00f1o orificio (el punto blanco grande en la esquina inferior izquierda de la imagen) que permite que la presi\u00f3n del aire en el interior se mantenga igual a la del ambiente<\/b>. Con la placa ya desconectada, veamos qu\u00e9 contiene. Hay cuatro chips<\/i> principales en los que fijarse:<\/p>\n En cuanto a los componentes de la placa, hay pocas diferencias entre la amplia gama de discos duros disponibles. Los discos de mayor capacidad necesitan m\u00e1s cach\u00e9 (los modelos m\u00e1s recientes llegan a 256 MB de DDR3) y el chip<\/i> controlador principal puede ser algo m\u00e1s sofisticado en la gesti\u00f3n de errores, pero poco m\u00e1s.<\/p>\n Lo primero que llama la atenci\u00f3n son los grandes c\u00edrculos de metal que ocupan casi todo el interior de la unidad; no es dif\u00edcil entender por qu\u00e9 se habla de discos<\/i>. Estos platos est\u00e1n hechos de vidrio o aluminio y recubiertos con varias capas de distintos compuestos. Esta unidad de 3 TB<\/b> tiene tres platos<\/b>, as\u00ed que cada uno almacena 1 TB: 500 GB por cara.<\/p>\n La imagen de estos platos polvorientos no hace justicia a la precisi\u00f3n de ingenier\u00eda y fabricaci\u00f3n que exigen. En esta unidad, el plato de aluminio tiene 1 mm de grosor, pero est\u00e1 pulido hasta tal punto que la altura media de las irregularidades de la superficie es inferior a unos 30 nm. Sobre el metal se aplica una capa base de solo 10 micras (0,0004 pulgadas), formada por varias capas de compuestos. Se deposita primero por galvanoplastia y despu\u00e9s por deposici\u00f3n en fase de vapor, lo que prepara el plato para recibir el material magn\u00e9tico que almacena los datos digitales. Ese material suele ser una aleaci\u00f3n compleja de cobalto, organizada en anillos conc\u00e9ntricos (las pistas) de unos 250 nm de ancho y 25 nm de profundidad. A escala microsc\u00f3pica, la aleaci\u00f3n forma granos, como pompas de jab\u00f3n flotando en el agua. Cada grano tiene su propio campo magn\u00e9tico, que puede orientarse en una direcci\u00f3n determinada. Los grupos de granos orientados forman los bits<\/i> de datos, los 0 y los 1. Las \u00faltimas capas son una pel\u00edcula de carbono que protege la superficie y un pol\u00edmero que reduce la fricci\u00f3n; juntas no superan los 12 nm de grosor. Enseguida veremos por qu\u00e9 los platos deben fabricarse con tolerancias tan estrictas, pero es asombroso pensar que, por unos 15 d\u00f3lares, se puede tener en casa esta pieza fabricada a escala nanom\u00e9trica. Volvamos a ver el disco<\/a> completo para descubrir qu\u00e9 m\u00e1s contiene.<\/p>\n El recuadro amarillo se\u00f1ala una tapa met\u00e1lica que sujeta los platos firmemente sobre el motor del eje (spindle<\/i>), el motor el\u00e9ctrico que los hace girar. Este disco duro gira a 7200 RPM, pero hay modelos m\u00e1s lentos. Las unidades m\u00e1s lentas hacen menos ruido y consumen menos energ\u00eda, pero tambi\u00e9n rinden menos<\/b>, mientras que otras m\u00e1s r\u00e1pidas llegan a las 15.000 RPM. Para reducir los efectos nocivos del polvo y la humedad del aire se usa un filtro de recirculaci\u00f3n (recuadro verde), que recoge las part\u00edculas peque\u00f1as y las retiene en su interior.<\/b> El aire que mueven los platos al girar garantiza un flujo constante a trav\u00e9s del filtro. Sobre los platos, junto al filtro, se encuentra uno de los tres separadores de platos, que ayudan a reducir las vibraciones y a mantener el flujo de aire<\/b> lo m\u00e1s estable posible. En la esquina superior izquierda de la imagen, marcado en azul, est\u00e1 uno de los dos imanes permanentes<\/b>. Estos imanes generan el campo magn\u00e9tico necesario para mover el componente marcado en rojo. Retiremos algunas de estas piezas para verlo mejor.<\/p>\n Lo que parece una tirita gruesa es otro filtro (el filtro de respiraci\u00f3n), pero este limpia las part\u00edculas y los gases que vienen del exterior<\/b> al entrar por el orificio que vimos antes.<\/p>\n Las piezas met\u00e1licas en forma de p\u00faa son los brazos del actuador<\/b>, que sostienen los cabezales de lectura\/escritura del disco duro y los desplazan por la superficie de los platos (por arriba y por abajo) a una velocidad alt\u00edsima. En lugar de usar algo como un motor paso a paso para colocar los brazos, se hace pasar una corriente el\u00e9ctrica<\/b> por una bobina de hilo situada en la base del brazo.<\/p>\n Este mecanismo se llama voice coil<\/i> (bobina m\u00f3vil), porque usa el mismo principio con el que los altavoces y los micr\u00f3fonos mueven sus membranas. La corriente genera un campo magn\u00e9tico<\/b> a su alrededor, que interact\u00faa con el campo creado por los imanes permanentes. No olvidemos que las pistas de datos son diminutas, as\u00ed que el posicionamiento de los brazos tiene que ser extremadamente preciso<\/b>, como todo lo dem\u00e1s en la unidad. Algunos discos tienen actuadores de varias etapas, capaces de hacer peque\u00f1as correcciones moviendo solo una parte del brazo. En ciertos discos, adem\u00e1s, las pistas de datos se solapan parcialmente. Esta tecnolog\u00eda se llama grabaci\u00f3n magn\u00e9tica<\/b> shingled<\/i><\/b> (SMR)<\/a>, y exige todav\u00eda m\u00e1s exactitud y precisi\u00f3n (es decir, alcanzar la posici\u00f3n correcta una y otra vez).<\/p>\n En el extremo de los brazos est\u00e1n los delicados cabezales de lectura\/escritura<\/b>. Nuestro disco tiene 3 platos y 6 cabezales, y cada uno vuela sobre la superficie del plato mientras este gira. Para ello, los cabezales van suspendidos de dos l\u00e1minas met\u00e1licas ultrafinas. Aqu\u00ed se ve por qu\u00e9 nuestro ejemplar ya no funciona: al menos un cabezal se ha soltado, y lo que caus\u00f3 la aver\u00eda original tambi\u00e9n ha doblado algunos de los brazos. El conjunto del cabezal es tan peque\u00f1o que resulta muy dif\u00edcil fotografiarlo bien con una c\u00e1mara normal, como se ve a continuaci\u00f3n:<\/p>\n Aun as\u00ed, se distinguen algunas partes: el bloque gris es una pieza mecanizada con gran precisi\u00f3n llamada slider<\/i><\/b> (deslizador), porque al girar el plato por debajo, el flujo de aire genera una fuerza de sustentaci\u00f3n que levanta el cabezal de la superficie. Y cuando decimos \u00ablevanta\u00bb, hablamos de una separaci\u00f3n de menos de 5 nm. Si estuvieran m\u00e1s lejos, los cabezales no podr\u00edan detectar los cambios<\/b> en los campos magn\u00e9ticos de la pista. Si, por el contrario, tocaran la superficie, simplemente rayar\u00edan el recubrimiento. Por eso hay que filtrar el aire dentro de la carcasa: el polvo y la humedad sobre la superficie del plato destruir\u00edan los cabezales.<\/b> El peque\u00f1o \u00abposte\u00bb met\u00e1lico del extremo del cabezal mejora la aerodin\u00e1mica del conjunto. Pero hace falta una imagen mejor para ver las partes que realmente leen y escriben.<\/p>\n En la imagen de arriba, de otro disco duro, los elementos de lectura y escritura est\u00e1n debajo de todas las pistas el\u00e9ctricas. La escritura se hace con un cabezal inductivo de pel\u00edcula delgada (TFI)<\/b>, mientras que la lectura la realiza un sensor magnetorresistivo de efecto t\u00fanel (TMR)<\/b>. Las se\u00f1ales que produce el sensor TMR son muy d\u00e9biles y tienen que pasar por un preamplificador antes de enviarse a la placa. El chip<\/i> que se encarga de ello se ve cerca de la base de los brazos del actuador, en la imagen siguiente.<\/p>\n Usamos el<\/span> Marca de disco de cristal<\/span><\/a> para comparar un disco duro WD 3,5″ 5400 RPM 2 TB:<\/span> Las dos primeras l\u00edneas muestran la tasa de transferencia en MB por segundo<\/b> en lecturas y escrituras secuenciales (una serie larga y continua de datos) y aleatorias (saltando de un punto a otro del disco). La l\u00ednea siguiente muestra el valor de IOPS<\/b>, es decir, el n\u00famero de operaciones de entrada\/salida por segundo. La \u00faltima l\u00ednea indica la latencia media<\/b> (en microsegundos) entre el momento en que se emite la orden de lectura o escritura y el momento en que se obtienen los datos. En general, los valores de las tres primeras l\u00edneas deben ser lo m\u00e1s altos posible, y el de la \u00faltima, lo m\u00e1s bajo posible.<\/p>\n Lee tambi\u00e9n<\/strong><\/p>\n Como vimos al principio del art\u00edculo, los componentes mec\u00e1nicos y el funcionamiento de un disco duro han cambiado poco con los a\u00f1os. Lo que m\u00e1s ha evolucionado es la tecnolog\u00eda de las pistas magn\u00e9ticas y de los cabezales de lectura\/escritura<\/b>, que permite pistas m\u00e1s estrechas y densas y, por tanto, m\u00e1s capacidad de almacenamiento. Aun as\u00ed, los discos duros mec\u00e1nicos tienen limitaciones claras de rendimiento: los brazos del actuador necesitan tiempo para llegar a la posici\u00f3n correcta y, si los datos est\u00e1n repartidos por pistas distintas, la unidad pierde varios milisegundos buscando los bits<\/i>. Y recuerda: tanto si tu disco tiene da\u00f1os f\u00edsicos como l\u00f3gicos<\/b>, en Bot, con m\u00e1s de dos d\u00e9cadas de experiencia, podemos ayudarte a recuperar tus datos con seguridad y rapidez<\/b>, en un laboratorio con sala blanca Clase 100 (ISO 5). Si necesitas recuperar tus datos, inicia tu recuperaci\u00f3n con nosotros<\/a> y forma parte de nuestros m\u00e1s de 200.000 casos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Descubre, pieza a pieza, c\u00f3mo funciona cada componente de un disco duro Seagate Barracuda y qu\u00e9 papel tiene en el funcionamiento del disco.<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":36181,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[232],"tags":[],"class_list":["post-38022","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog-discos-duros-es"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38022","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=38022"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38022\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":66446,"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38022\/revisions\/66446"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/36181"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=38022"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=38022"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=38022"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"Componentes](\"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/02-1536x1194-1-1.jpg\")
<\/p>\nConectores<\/b><\/h3>\n
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<\/p>\nAlimentaci\u00f3n<\/b><\/h3>\n
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<\/p>\nPlaca l\u00f3gica (PCB)<\/b><\/h3>\n
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Platos y motor<\/b><\/h3>\n
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<\/p>\n![\"Platos](\"https:\/\/botrecuperacaodedados.com\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/IMG_20220303_181053-1536x1207-1-2.jpg\")
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<\/p>\nDentro del HDA<\/b><\/h3>\n
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<\/p>\nRendimiento<\/b><\/h3>\n
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Conclusi\u00f3n<\/b><\/h2>\n