(Last Updated On: febrero 5, 2017)

Imagine un avión volando 1m m sobre el suelo y dando vueltas a la tierra una vez después de cada 25 segundos, mientras que la cuenta de cada hoja de encogimiento de hierba que hacia abajo para que se adapte a su palma en la mano y que tendría algo equivalente al disco duro moderno. El disco duro es el componente maravilloso que abarca muchos dispositivos electrónicos incluyendo computadoras, iPods, cuadernos, TV, lavadoras etc. El disco duro ordinario tiene detalles extraordinarios y hoy en día la mayoría de nosotros estamos bien familiarizados con la esencia de los discos duros.

Física detrás de almacenar datos en discos duros

El componente clave en la operación del ordenador es el almacenamiento magnético de datos. La capacidad de los imanes de magnetizar otros metales y la capacidad de otros metales para conservar la magnetización, hasta que se ve obligado a cambiar de nuevo por la exposición a otro campo magnético, es el concepto fundamental detrás del almacenamiento de datos en casi todos los tipos de discos duros. Ya sabemos que cualquier objeto metálico puede ser magnetizado al Polo Norte y sur o bien.  Los datos que almacenamos en los equipos son en forma de uno o cero (forma binaria). La representación real del código binario 1 y cero se realiza a través del Polo Norte y sur. Un bit es la unidad más pequeña de almacenamiento de datos y se puede visualizar como un bloque de mini rectángulo de partículas metálicas que se pueden magnetizar en un imán permanente. El pedacito prácticamente es un bloque que consiste en las partículas muy pequeñas de metal que señalan el lado del norte hacia arriba o hacia abajo que indica 1 o cero respectivamente.

Operación total del disco duro

Los discos duros de la computadora consisten en las "placas brillantes, circulares" divididas en los mil millones de áreas minúsculas que se pueden magnetizar independientemente para almacenar uno o desmagnetizado para almacenar cero. Una placa de circuito que controla el movimiento hacia adelante y hacia atrás la cabeza, se compone del electroimán, montado en un brazo de lectura/escritura magnetiza o desmagnetiza la superficie de los platos para almacenar información. Otra capacidad asombrosa de la superficie magnetizada es que permanece magnetizado o desmagnetizado incluso si la energía se apaga que ayuda a los datos a permanecer en la superficie del plato incluso cuando la energía está apagada. La placa de circuito en un disco duro no sólo controla todo, pero también actúa como una interfaz entre el disco duro y el resto de la computadora. La memoria no se trata sólo de almacenar los datos, sino de almacenarlos de manera que puedan ser rápidamente descubridos más tarde. El disco duro de la computadora hace esto almacenando los datos de una manera bien organizada en la forma de pistas y de sectores en platters. También se conoce como tabla de asignación de archivos (FAT).

Componentes del disco duro

Los discos duros comprenden principalmente los siguientes tipos de componentes que juegan un papel vital en el almacenamiento, lectura, modificación y búsqueda de datos en los discos duros.

  1. Placa de circuito

La placa de circuito del PWB en cuaesquiera discos duros modernos actúa como los cuartos principales. Controla el brazo del actuador para moverse hacia adelante y hacia atrás y también controla el electroimán montado en la cabeza para magnetizar o para desmagnetizar la superficie del plato. Ayuda al motor a moverse con una velocidad constante de 7200 revoluciones por minuto sin tocar la superficie de los platters.    

  1. Brazo del actuador

El brazo del actuador es responsable de la lectura/escritura, modificación y localización de datos en los platters. El brazo tiene el acceso a todas las pistas y sectores en los platos y se mueve de la mano con la tarjeta de circuitos electrónicos. Las cabezas de lectura/escritura, electroimán, se colocan en las puntas de los brazos del actuador para localizar los datos rápidamente y la cabeza nunca toca realmente la superficie del disco. El espacio entre la cabeza y el disco es casi 5000 veces más delgado que un pelo humano y fluye sobre un cojín de aire creado por el disco giratorio. El motor que impulsa el brazo es invisible porque es un sistema electromagnético impulsado por dos fuerzas de la naturaleza, la electricidad y el magnetismo que mueve el brazo hacia adelante y hacia atrás en el disco con una velocidad de aligeramiento.  

  1. Cabeza

El cabezal de lectura/escritura del disco es responsable de magnetizar y desmagnetizar la superficie del plato. Es dispositivo del electroimán que se mueve sobre los Platters del disco y transforma el campo magnético de los PLATTERS en la corriente eléctrica (Ley de Faradays) para leer el disco y viceversa para escribir en el disco. La altura de vuelo de la cabeza es responsable de la densidad del área del disco duro. El choque de cabeza sobre el disco puede resultar en un accidente catastrófico. La bobina en la cabeza se energiza y las formas fuertes del campo magnético en el boquete entre el C y la superficie del plato adyacente se inducen mientras que escriben la información en los platos.

  1. Motor eléctrico

El motor del huso gira el disco duro de la impulsión en exactamente 7200 revoluciones por minuto. Es controlada por la tarjeta de circuitos. Es un motor eléctricamente comunicado que se conoce como motor del huso también lleva los Platters y lo gira alrededor de su propio eje. La capacidad de los discos duros modernos depende en gran medida del tipo de motor del husillo.

  1. Platos

Los platos están constituidos por discos de aluminio, vidrio o cerámica que siempre están recubiertos con un medio magnético y ubicados dentro de un disco duro para almacenar permanentemente la información. Cuando el ordenador está encendido, estos platos empiezan a girar con 7200 rpm y permiten al brazo del servomotor leer la información. Cada plato en el disco duro está segregado en pistas, sectores y cilindros para localizar fácilmente los datos almacenados. El número de fuentes que se encuentran en un disco duro depende de la cantidad de capacidad de almacenamiento de datos, pero si el disco duro es SSD, entonces no tiene bandejas en él.

Avances en la tecnología del disco duro

Hace unos años el iPod tiene la capacidad de alrededor de un giga byte pero ahora un iPod de tamaño similar tiene la capacidad de alrededor de 250 Giga bytes y con cada día que pasa la capacidad de los discos duros está creciendo cada vez más. ¿te has preguntado alguna vez cómo aumenta la capacidad del disco duro sin aumentar el tamaño del disco duro? Como ya hemos visto magnéticos son componentes esenciales para el almacenamiento de datos. Este asombroso avance en la capacidad de almacenamiento no era sólo una cuestión de hacer todo más pequeño, sino que implica múltiples innovaciones. Una técnica llamada proceso de litografía de película delgada (TFLP) permite a los ingenieros reducir el lector y el escritor y, a pesar de su tamaño, el lector se vuelve más sensible al aprovechar los nuevos descubrimientos en las propiedades magnéticas y cuánticas de la materia. Las mordeduras también se pueden empaquetar más juntas, gracias a los algoritmos matemáticos que filtran el ruido de las interferencias magnéticas y encuentran la secuencia de bits más probable de cada trozo de señal de salida. El control de expansión térmica de la cabeza que permite colocar un calefactor debajo del grabador magnético le permitió volar por menos de un metro nano por encima de la superficie del plato sobre la anchura de dos hebras de ADN. Alrededor de 100 Giga bytes por pulgada cuadrada que encoge los granos magnéticos más allá se plantea un nuevo riesgo llamado un Super para el efecto magnético en el que la magnetización de los granos magnéticos son perturbados por la energía térmica y causando un cambio aleatorio en la polaridad resultante en los datos pérdida kamhe9e. Científico resuelto esta limitación es una manera notablemente simple de cambiar la dirección de la grabación de longitudinal a perpendicular permitiendo que la densidad aérea alcance 1 octeto de Tera por pulgada cuadrada. El límite potencial se ha aumentado otra vez a través de la grabación magnética de la ayuda del calor (Hamr). Esto utiliza un medio de grabación aún más estable térmicamente cuya resistencia magnética se reduce momentáneamente calentando un punto particular por un láser y permitiendo que los datos se escriban bien esas unidades están actualmente en una etapa de prototipo. El científico ya tiene el siguiente truco potencial hasta sus mangas de bits patrón de medios (BPM), donde las ubicaciones de bits se organizan en la estructura separada de nano tamaño potencialmente permitiendo las densidades aéreas de 20 Tera byte por pulgada cuadrada o más.