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LOS DISCOS DUROS SERIALES SATA / SATA I

 

 

Índice de contenidos concisos y enlace

 
-   Funcionamiento SATA
    ♦  Definición SATA
      Significado  SATA
-  
    ♦  Características
    ♦ El FSB ó Bus frontal
-   La caché SATA
-   Las revoluciones de disco
-   Almacenamiento SATA
     Conector de datos SATA
    ♦  Alimentación eléctrica SATA
      Ventilación del disco duro SATA
-   Estructura lógica SATA
      Usos específicos del disco duro SATA
-   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 SATA

     Un disco duro SATA, es un dispositivo electromecánico que se encarga de almacenar y leer grandes volúmenes de información con altas velocidades por medio de pequeños electroimanes  (también llamadas cabezas de lectura y escritura), sobre un disco cerámico recubierto de limadura magnética. Los discos cerámicos vienen montados sobre un eje que gira a altas velocidades.

 

Temas y enlaces relacionados

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

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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.

Los discos duros SATA buscaban reemplazar del mercado a los discos duros IDE pero no se logró la meta.

Los discos duros SATA han sido descontinuados del mercado y son reemplazados por los discos duros SATA 2.

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 SATA
  • SATA significa "Serial Advanced Technology Attachment" ó tecnología avanzada adjunta serial.

     Esta es una nueva especificación que maneja la transferencia de datos de modo serial mejorado con un cable de datos de 7 conectores y genera una transferencia de datos (Rate) de hasta 150 MegaBytes/segundo (MB/s). Permite la conexión de solo un dispositivo por conector y n máximo de 1 m de longitud. Este tipo de discos tienen una característica denominada "Hot Swappable", lo que significa poder conectarlo y desconectarlo sin necesidad de apagar la computadora. 

   El disco duro SATA 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 SATA de 3.5" para computadora de escritorio, marca Seagate®, modelo no especificado, capacidad de 500 GB

Figura 4. Disco duro interno SATA de 2.5" para computadora portátil, marca Toshiba®, modelo no especificado, capacidad de 320 GB

 

Video 1. Funcionamiento interno de un disco duro

 
 - Características del disco duro SATA

     Los discos duros SATA cuentan con las características 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 SATA es de 150 MB/s.  

     Disco duro SATA que muestra las siguientes características: marca Maxtor®, caché 8 MB, 80 GB, 7200 RPM, FSB 150 MB*.     * Este último dato indica que el FSB soportado es 150 MB/s.

Cache

Acelerador

    Es una memoria SRAM integrada en el cuerpo del disco duro SATA, que almacena los datos que se han accesado frecuentemente; así cuando el microprocesador solicite un dato, la memoria lo ofrece y evita volver a buscarlo en el disco duro. Se mide en MegaBytes (MB) y lo más común es que integren 8 MB.

     Disco duro SATA que muestra las siguientes características: marca Maxtor®, 80 GB, 7200 RPM, FSB 150 MB, caché 8 MB*.     * Este último dato indica que tiene integrados 8 MB de memoria caché.

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 SATA puede estar entre 5200 RPM hasta 7200 RPM.

      Disco duro SATA que muestra las siguientes características: marca Maxtor®, caché 8 MB, 80 GB, FSB 150 MB, 7200 RPM*.   * Este último dato indica que el su eje de giro permite hasta 7200 vueltas por minuto.

 

 
  - Capacidad de almacenamiento del disco duro SATA

      Es el total de Bytes ó símbolos que es capaz de almacenar un disco duro. Su unidad de medida es el Byte, pero actualmente se utilizan medidas como el GigaByte (GB) y el TeraByte (TB). Para discos duros SATA este dato puede estar entre 80 GigaBytes (GB) hasta 400 GB.

     - Ejemplo: un disco duro SATA que muestra las siguientes características: marca Maxtor®, caché 8 MB, 7200 RPM, FSB 150 MB, 80 GB*.   * Este último dato indica que permite almacenar hasta 80 GigaBytes de datos.

 
 - Conector de datos del disco duro SATA

     El conector que utiliza el disco duro SATA para transmitir y recibir los datos es de con 7 pines y es de forma de letra L.

 

Figura 5. Conector para datos del disco duro SATA

 

Figura 6. Cable para datos del disco duro SATA  hacia la tarjeta principal

1.- GND (Tierra),

2.- A+ (Transmisión +)

3.- A- (Transmisión -)

4.- GND (Tierra)

5.- B- (Recepción -)

6.- B+ (Recepción +)

7.- GND (Tierra)

Líneas de datos SATA

 
 - Alimentación eléctrica del disco duro SATA

     En el caso de la alimentación eléctrica, tiene un conector de 15 contactos:

Figura 7. Conector de alimentación del disco duro SATA

1.- V33 (3.3 Volts)

2.- V33 (3.3 Volts)

3.- V33 (3.3 Volts)

4.- GND (tierra)

5.- GND (tierra)

6.- GND (tierra)

7.- V5 (5 Volts)

8.-V5 (5 Volts)

Descripción de las líneas de alimentación SATA

9.- V5 (5 Volts)

10.- GND  (tierra)

11.- Reserved (reservado)

12.- GND (tierra)

13.- V12 (12 Volts)

14.- V12 (12 Volts)

15.- V12 (12 Volts)

Descripción de las líneas de alimentación SATA

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

Figura 8. 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 disco 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 9. 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: Significa "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 10. Método para el manejo de la información. El esquema está representado por un plato con sus componentes lógicos principales

 
 - Usos específicos del disco duro SATA

1.- Se utilizan principalmente para el almacenamiento de los sistemas operativo 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.

 
 - Auto evaluación, dudas y correcciones sobre los temas
   

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