¿Cómo se almacenan y recuperan los datos en un disco?

En el disco duro de su computadora, en realidad no hay clavos de hierro. Solo hay una gran “placa” circular brillante de material magnético llamada bandeja, dividida en miles de millones de pequeñas áreas. Cada una de esas áreas puede ser magnetizada independientemente (para almacenar un 1) o desmagnetizada (para almacenar un 0). El magnetismo se usa en el almacenamiento de la computadora porque continúa almacenando información incluso cuando la alimentación está apagada. Si magnetiza una uña, permanece magnetizada hasta que la desmagnetice. De la misma manera, la información computarizada (o datos) almacenados en el disco duro de su PC o iPod permanece allí incluso cuando apaga la unidad.

¿Cuáles son las partes en un disco duro?

Un disco duro tiene solo unas pocas partes básicas. Hay uno o más platos plateados brillantes donde la información se almacena magnéticamente, hay un mecanismo de brazo que mueve un pequeño imán llamado cabeza de lectura y escritura de un lado a otro sobre los platos para registrar o almacenar información, y hay un circuito electrónico para controlar todo y actuar como un enlace entre el disco duro y el resto de su computadora.

Después de un bloqueo del disco duro el año pasado, me quedé con un disco viejo que ya no funcionaba. Eché un vistazo adentro, y esto es lo que encontré …

  1. Actuador que mueve el brazo de lectura-escritura. En los discos duros más antiguos, los actuadores eran motores paso a paso. En la mayoría de los discos duros modernos, se utilizan bobinas de voz . Como su nombre lo indica, estos son electroimanes simples, que funcionan como las bobinas móviles que emiten sonidos en los altavoces. Posicionan el brazo de lectura-escritura de manera más rápida, precisa y confiable que los motores paso a paso y son menos sensibles a problemas como las variaciones de temperatura.
  2. El brazo de lectura y escritura balancea la cabeza de lectura y escritura de un lado a otro en el plato.
  3. El husillo central permite que el plato gire a alta velocidad.
  4. El plato magnético almacena información en forma binaria.
  5. Las conexiones de enchufe conectan el disco duro a la placa de circuito en la computadora personal.
  6. El cabezal de lectura y escritura es un pequeño imán en el extremo del brazo de lectura y escritura.
  7. La placa de circuito en la parte inferior controla el flujo de datos hacia y desde el plato.
  8. El conector flexible transporta datos desde la placa de circuito al cabezal de lectura-escritura y al plato.
  9. El husillo pequeño permite que el brazo de lectura y escritura se balancee sobre el plato

Leer y escribir datos

Lo más importante de la memoria no es poder almacenar información, sino poder encontrarla más tarde. Imagine almacenar un clavo de hierro magnetizado en una pila de 1,6 millones de clavos idénticos y tendrá una idea de los problemas que podría tener su computadora si no utilizara una forma muy metódica de archivar su información.

Cuando su computadora almacena datos en su disco duro, no solo arroja clavos magnetizados en una caja, todos se mezclan. Los datos se almacenan en un patrón muy ordenado en cada plato. Bits de datos están dispuestos en caminos concéntricos, circulares llamados pistas. Cada pista se divide en áreas más pequeñas llamadas sectores. Parte del disco duro almacena un mapa de sectores que ya se han agotado y otros que todavía son gratuitos. (En Windows, este mapa se llama Tabla de asignación de archivos o FAT). Cuando la computadora quiere almacenar nueva información, echa un vistazo al mapa para encontrar algunos sectores libres. Luego le indica al cabezal de lectura-escritura que se mueva a través del plato hasta la ubicación correcta y almacene los datos allí. Para leer información, el mismo proceso se ejecuta a la inversa.

¿Cómo manipula una computadora electrónica toda la esencia mecánica de un disco duro? Hay una interfaz (una pieza de equipo de conexión) entre ellos llamada controlador. Este es un pequeño circuito que opera los actuadores, selecciona pistas específicas para leer y escribir, y convierte flujos paralelos de datos que van desde la computadora en flujos seriales de datos que se escriben en el disco (y viceversa). Los controladores están integrados en la propia placa de circuito de la unidad de disco o en parte de la placa principal de la computadora (placa base).

Con tanta información almacenada en una cantidad tan pequeña de espacio, un disco duro es una pieza notable de ingeniería. Eso trae beneficios (como poder almacenar 500 CD en su iPod), pero también inconvenientes. Una de ellas es que los discos duros pueden fallar si se ensucian o se acumulan polvo en su interior. Un pequeño trozo de polvo puede hacer que la cabeza de lectura y escritura se mueva hacia arriba y hacia abajo, chocando contra el plato y dañando su material magnético. Esto se conoce como bloqueo del disco (o bloqueo del cabezal) y puede (aunque no siempre) causar la pérdida de toda la información en un disco duro. Un bloqueo de disco generalmente ocurre de la nada, sin previo aviso. Es por eso que siempre debe mantener copias de seguridad de sus documentos y archivos importantes, ya sea en otro disco duro, en un disco compacto (CD) o DVD, o en una memoria flash.

Los discos duros y los disquetes funcionan magnéticamente. Unidad de disco duro – Wikipedia

Los discos ópticos funcionan de manera completamente diferente usando láseres y pequeños puntos físicos o químicos Disco óptico – Wikipedia

El almacenamiento masivo más nuevo a menudo todavía se conoce como discos o unidades, pero en realidad no tiene partes móviles y se basa en una tecnología similar a la memoria que usan las computadoras para operar: unidad de estado sólido – Wikipedia