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LOS DISCOS DUROS ATA - IDE - PATA

 

 

Índice de contenidos concisos y enlace

 
-   Funcionamiento
     ♦ Definición de IDE
     ♦ Significado de IDE - ATA - PATA
- Características IDE
-
       El FSB disco duro IDE
      ♦ RPM del disco duro IDE
-   Almacenamiento IDE
-   Conector de datos IDE
     ♦ Alimentación eléctrica IDE
     ♦ Ventilación / Cooler IDE
     ♦ Estructura lógica IDE
-   Usos del disco duro IDE
-   Auto evaluación, buscadores, dudas y correcciones sobre los temas
 

Ilustración del tema

 
-  Animación del funcionamiento interno

    Como apoyo a la comprensión del tema, te ofrecemos una animación sobre el funcionamiento interno de un disco duro girando:

Figura 1. Animación de funcionamiento interno de un disco duro

 

     1) La computadora envía las señales eléctricas hacia la bobina electromagnética.

     2) La bobina se polariza y transmite el magnetismo hacia el disco en movimiento.

     3) El disco tiene partículas magnéticas que se reacomodan a su paso por la bobina.

     4) La información queda almacenada como partículas magnéticas ordenadas.

 
 - Definición de disco duro IDE

     El disco duro IDE, es un dispositivo electromecánico que se encarga de almacenar y leer grandes volúmenes de información a altas velocidades por medio de pequeños electroimanes (también llamadas cabezas de lectura y escritura), sobre un disco cerámico recubierto de limadura magnética.

 

Temas y enlaces relacionados

 
-
     Disco duro SATA
     Disco duro SCSI
     Minidiscos duros
     Discos duros portátiles
     Disco duro SATA II
 

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Los discos cerámicos vienen montados sobre un eje que gira a altas velocidades. El interior del dispositivo esta totalmente libre de aire y  de polvo, para evitar choques entre partículas y por ende, pérdida de datos, el disco permanece girando todo el tiempo que se encuentra encendido. Fue desarrollado y presentado por la empresa IBM® en el año de 1956.

Los discos duros IDE compiten actualmente en el mercado contra los discos duros SATA II

Figura 2. Interior de un disco duro. Se puede apreciar el eje de giro con un plato y una cabeza de lectura/escritura. Marca Seagate® U4, modelo ST34311A, capacidad de 4.3 GB

 
 - Significado de IDE - ATA -PATA

      Estas siglas se refieren al mismo estándar:

  • IDE significa "Integrated Device Electronic", su traducción es componente electrónico integrado.

  • ATA significa "Advanced Technology Attachment" ó tecnología avanzada de contacto

  • PATA: significa "Parallel  Advanced Technology Attachment" ó tecnología paralela avanzada de contacto. Es una nueva sigla acuñada a partir de la inserción en el mercado de los discos SATA, ello para diferenciarlos entre sí.

     Esta especificación permite transferencia de datos de modo paralelo, con un cable de datos de 40 conectores, genera una transferencia de datos (Rate) de 66, 100 y hasta 133 MegaBytes/segundo (MB/s). Por sus características de circuito paralelo, permite conectar hasta 2 dispositivos por conector. Este tipo de discos duros no se pueden conectar y desconectar con el equipo funcionando, por lo que es necesario apagar el equipo antes de instalar ó desinstalar.

   El disco duro IDE puede tener 2 medidas, estas se refieren al diámetro que tiene el disco cerámico físicamente, por lo tanto el tamaño de la cubierta también variará.

Figura 3. Disco duro interno IDE de 3.5" para computadora de escritorio, marca Seagate® U4, modelo ST34311A, para 4.3 GB de almacenamiento

Figura 4. Disco duro interno IDE de 2.5" para computadora portátil, marca Toshiba®, modelo HDD2193, para 8.4 GB de almacenamiento

 
 - Características del disco duro IDE

     Los discos duros cuentan con características que son comunes y que a continuación se detallan:

Característica Traducción Función Ejemplo

FSB

 "Frontal Side Bus", transporte frontal interno

     Para discos duros significa la velocidad de transferencia de datos del disco duro, en función de los demás dispositivos. Se mide en MegaBytes/segundo (MB/s) y es denominado también "Rate". Este dato en discos duros IDE puede estar entre 66 MB/s, 100 MB/s y 133 MB/s.

     Disco duro IDE tiene dentro de sus características lo siguiente: Marca Maxtor®, 80 GB, 7200 RPM, FSB 100/133*.     * Este último dato indica que el FSB soportado es 100 MB/s hasta 100 MB/s.

RPM

"Revolutions per Minute", vueltas por minuto

      Este valor determina la velocidad a que los discos internos giran cada minuto. Su unidad de medida es: revoluciones por minuto (RPM). Este dato en discos duros IDE puede ser 4800 RPM, 5200 RPM y hasta 7200 RPM.

      Disco duro IDE tiene dentro de sus características lo siguiente: Marca Maxtor®, 80 GB, FSB 100/133, 7200 RPM*.     * Este último dato indica que el su eje de giro permite hasta 7200 vueltas por minuto.

 

 
  - Capacidad del disco duro IDE

           La capacidad del total de Bytes ó símbolos que es capaz de almacenar un disco duro. Su unidad de medida básica es el Byte, pero actualmente se utiliza el GigaByte (GB). Para discos duros IDE este dato puede estar entre 10 MegaBytes (MB) hasta 750 GB.

     - Ejemplo: un disco duro IDE tiene dentro de sus características lo siguiente: Marca Maxtor®, FSB 100/133, 80 GB*.     * Este último dato indica que permite almacenar hasta 80 GigaBytes de datos.

 - Conector de datos del disco duro IDE

     El conector que utiliza el disco duro IDE para transmitir y recibir los datos es de con 40 pines y es de forma rectangular.

 

Figura 5. Conector macho de 40 terminales para datos, montado en el propio disco duro IDE  y también en la tarjeta principal ("Motherboard")

Figura 6. Cable de 40 terminales con conector hembra para datos, del disco duro IDE hacia la tarjeta principal ("Motherboard")

 - Alimentación eléctrica del disco duro IDE

     En el caso de la alimentación eléctrica, el disco IDE tienen un conector de 4 contactos tipo MOLEX.

Figura 7. Esquema del conector MOLEX de alimentación del disco duro IDE

Figura 8. Esquema de las líneas de alimentación del cable

1.- Red +5V (Alimentación +5 Volts)

2.- Black GND (Tierra)

3.- Black GND (Tierra)

4.- Yellow +12V (Alimentación + 12Volts)

Descripción de las líneas de alimentación

-  Ventilación del disco duro IDE / Cooler para disco duro IDE
 

Figura 9. Ventilador para disco duro IDE

     Actualmente, las altas velocidades a las que giran los platos del disco duro (7200, 10,000 y hasta 15,000 Revoluciones por Minuto (RPM)), provocan una excesiva generación de calor en el interior de los mismos, aunado al calor interno del gabinete generado por el procesador central (CPU) y las tarjetas aceleradoras de video, lo que provoca el sobrecalentamiento de los discos duros y por ende una menor vida útil del mismo. Actualmente se han diseñado dispositivos basados en ventiladores, encargados de mantener la cubierta del disco duro a una temperatura adecuada y así disipar el calor.

     Estos ventiladores se alimentan del mismo conector de alimentación que se utiliza para unidades IDE, en la carcasa se fija el disco duro y se coloca en la bahía correspondiente del gabinete, luego se conecta y comienza a disipar el calor, en teoría el nivel de ruido es bajo ya que no tiene contacto con el exterior.

 
 - Estructura lógica de un disco duro
 

    Se le llama estructura lógica porque es la forma en que se acomoda la información por medio de las cabezas de lectura/escritura, y ello determina las características que podrá ofrecer el disco duro.  La estructura lógica de un disco duro consiste en las siguientes partes principales:

1.- Caras: Cada uno de los lados de cada plato.
2.- Pistas ó Cilindros: Son anillos internos de limadura magnética, donde se va acomodando la información.
3.- Sectores: Es un área que contiene 520 Bytes por sector, y de los cuáles 8 se usan para 2 tipos de información:
     a) Información Inicial: Número de pista, datos, número de sector.
     b) Información final: Clave del sector, "checksum" (coincidencia de Bytes para determinar integridad).
     El sistema reconoce el sector 0 ó sector de inicio, no tener limadura magnética en una pequeña parte de su superficie.
4.- "Clusters" ó racimos: Conjunto de sectores con los que trabaja el sistema operativo para hacer más eficaz la lectura y escritura de datos.

Figura 10. Estructura lógica de un  disco duro. El esquema está representado por un plato con sus componentes lógicos principales

5.- Sector de arranque maestro: Se encarga de comenzar a cargar en la memoria RAM el sistema operativo; consta de los siguientes elementos:
a) IPL: significa "Initial Program Loading"; ó su traducción al español es programa inicial de carga: es un pequeño programa que permite a la computadora reconocer al disco duro como arrancable.
b) Archivos para el arranque: Son archivos pertenecientes al sistema operativo que se pretende cargar. Ejemplo: para el sistema operativo Microsoft® Windows 98 se utilizan los archivos io.sys y msdos.sys.
c) Tabla de particiones: Guarda la información del número de unidades y partes en que esta dividido el disco duro.
d) Características del disco: Guarda información sobre el disco duro, tales como la capacidad, número de sectores, número de cabezas, número de pistas etc.
6. FAT y copia de la FAT: Gignifica "File Allocation Table" ó su traducción al español es tabla para asignación de archivos. Registra el estado general de todos los clusters (defectuosos, libres, ocupados, etc), así como también guarda la dirección específica dónde se almacenaron las partes de un archivo dentro del disco duro.
7.- Directorio raíz ó "Root directory": Almacena la información de la cantidad máxima de archivos que puede guardar un disco duro así como la información esencial de cada uno de ellos (Nombre, extensión, atributos, hora, fecha, etc).
8.- Zona de datos: Es la parte dónde se almacenarán los archivos del usuario, programas del sistema operativo, música, videos, etc.

Figura 11. Método para el manejo de la información. El esquema está representado por un plato con sus componentes lógicos principales

 
 - Usos específicos del disco duro IDE

     1.- Se utilizan principalmente para el almacenamiento de los sistemas operativos tales como: MacOS® de Apple®, Microsoft Windows® 98, Microsoft Windows® 98SE, Microsoft Windows® ME, Microsoft Windows® 2000, Microsoft Windows® XP, Microsoft Windows® Vista, Microsoft Windows® 7, Linux Linspire®,  Linux Ubuntu©, etc.

     2.- También un uso muy frecuente es el de guardar la información del usuario, como: música, videos, programas, documentos, fotos, respaldos, etc.

     3.- Los discos duros IDE están siendo reemplazados por los discos duros SATA II.

 - Auto evaluación, dudas y correcciones sobre los temas
   

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