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Trabajo De Arquitectura de Computadoras

Nombres:

Juan Carlos Madriz

Manuel Abimael Castillo

Profesor: Francisco Hernández

Carrera: Ingeniería en Sistemas

Año: II

Fecha: 01/09/2014

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Contenido

Disco Duro.......................................................................................................................................3

Funcionamiento............................................................................................................................3

Características..............................................................................................................................4

Funcionamiento mecánico...........................................................................................................5

Integridad..................................................................................................................................6

DVD.................................................................................................................................................8

Conceptos básicos........................................................................................................................8

Funcionamiento............................................................................................................................8

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Disco Duro

La función principal de un disco duro es almacenar la información del PC cuando no se

encuentra conectado a la corriente eléctrica. Su tamaño limitara la cantidad de documentos e

información que podemos incluir en él.

Otro de sus usos es servir de extensión para la memoria RAM. En concreto, gracias al

mecanismo de memoria virtual el disco duro simula tener más memoria para ejecutar las

aplicaciones y así nos permite tener un mayor número de ellas abiertas.

En la actualidad existen dos tecnologías que conviven en los discos duros las de los SSD y la de

los discos rígidos.

Funcionamiento

El funcionamiento de un disco duro rígido es muy sencillo. Todos los platos giran al

mismo tiempo. En realidad estos están funcionando desde que empiezas a usar el PC. El cabezal

se mueve sobre ellos buscando la información que queremos leer o escribir. Como te puedes

imaginar todo el proceso es muy parecido al de un tocadiscos.

El controlador interno del disco hace que leamos la información que estas buscando y no

aquella que se encuentra en otro lugar.

En realidad el sistema es algo más complicado. El disco duro añade una pequeña

memoria cache la cual incluye aquella información a la que has accedido más recientemente.

Gracias a este elemento, del que podemos leer y escribir muy rápido, se puede acelerar la

velocidad en gran medida. Muy útil sobre todo si accedes varias veces a los mismos datos.

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Es muy importante que la cabeza lectora no llegue nunca a tocar los platos ya que podría

dañarlos. El cabezal siempre esta flotando encima de la superficie del disco. Incluso en los discos

duros antiguos debías de aparcarlas para no dañarlos al mover tu PC. Sin embargo esto no es

problema en los modelos actuales.

Características

A la hora de comprar un disco duro rígido te suelen ofrecer la siguiente información:

RPM o velocidad de rotación. Te indica el número de vueltas que los discos duros dan en un

minuto. No es extraño encontrar discos de 7200 o más revoluciones por minuto.

Interfaz de disco duro. A la hora de conectar el disco duro a la placa base necesitas usar un

conector. En este apartado el fabricante te indica que tipo de conexión necesitas. La más usada es

SATA III.

Tamaño de memoria cache. Como ya te he comentado el disco duro utiliza esta pequeña

memoria para acelerar su funcionamiento. Cuanto mayor sea esta mejor.

Velocidad o tasa de transferencia. Normalmente te indicaran la máxima cantidad de

información que es capaz de transferir en un sólo segundo. Esta relacionado con la interfaz del

disco duro. Normalmente el fabricante te dará la velocidad que se consigue al usar la memoria

cache así que no debes hacerle mucho caso.

Promedio de latencia. Debido a las características físicas de un disco duro este necesita un

tiempo determinado para encontrar el sector donde queremos leer o escribir. Este número esta

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directamente relacionado con la velocidad de rotación ya que esta limita el tiempo que

necesitamos para encontrar los datos.

IOPS. Los IOPS indican el número de operaciones de entrada

salida por segundo. Suele usarse en los discos duros SSD, donde

de esta cifra dependen sus prestaciones, pero nos puede servir

para estos discos también.

Funcionamiento mecánico

Un disco duro suele tener:

Platos en donde se graban los datos.

Cabezal de lectura/escritura.

Motor que hace girar los platos.

Electroimán que mueve el cabezal.

Circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la

computadora, memoria caché.

Bolsita desecante (gel de sílice) para evitar la humedad.

Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire.

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Integridad

Debido a la distancia extremadamente pequeña entre los cabezales y la superficie del

disco, cualquier contaminación de los cabezales de lectura/escritura o las fuentes puede dar lugar

a un accidente en los cabezales, un fallo del disco en el que el cabezal raya la superficie de la

fuente, a menudo moliendo la fina película magnética y causando la pérdida de datos. Estos

accidentes pueden ser causados por un fallo electrónico, un repentino corte en el suministro

eléctrico, golpes físicos, el desgaste, la corrosión o debido a que los cabezales o las fuentes sean

de pobre fabricación.

El eje del sistema

del disco duro depende de

la presión del aire dentro

del recinto para sostener

los cabezales y su

correcta altura mientras el

disco gira. Un disco duro

requiere un cierto rango

de presiones de aire para funcionar correctamente. La conexión al entorno exterior y la presión se

produce a través de un pequeño agujero en el recinto (cerca de 0,5 mm de diámetro)

normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiración, ver abajo). Si la presión del aire es

demasiado baja, entonces no hay suficiente impulso para el cabezal, que se acerca demasiado al

disco, y se da el riesgo de fallos y pérdidas de datos. Son necesarios discos fabricados

especialmente para operaciones de gran altitud, sobre 3.000 m. Hay que tener en cuenta que los

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aviones modernos tienen una cabina presurizada cuya presión interior equivale normalmente a

una altitud de 2.600 m como máximo. Por lo tanto los discos duros ordinarios se pueden usar de

manera segura en los vuelos. Los discos modernos incluyen sensores de temperatura y se ajustan

a las condiciones del entorno. Los agujeros de ventilación se pueden ver en todos los discos

(normalmente tienen una pegatina a su lado que advierte al usuario de no cubrir el agujero). El

aire dentro del disco operativo está en constante movimiento siendo barrido por la

fricción del plato. Este aire pasa a través de un filtro de recirculación interna para quitar

cualquier contaminante que se hubiera quedado de su fabricación, alguna partícula o componente

químico que de alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier partícula generada en una

operación normal. Una humedad muy alta durante un periodo largo puede corroer los cabezales y

los platos.

Para los cabezales resistentes al magnetismo grandes

(GMR) en particular, un incidente minoritario debido a la

contaminación (que no se disipa la superficie magnética del

disco) llega a dar lugar a un sobrecalentamiento temporal en

el cabezal, debido a la fricción con la superficie del disco, y

puede hacer que los datos no se puedan leer durante un

periodo corto de tiempo hasta que la temperatura del cabezal se estabilice (también conocido

como “aspereza térmica”, un problema que en parte puede ser tratado con el filtro electrónico

apropiado de la señal de lectura).

Los componentes electrónicos del disco duro controlan el movimiento del accionador y la

rotación del disco, y realiza lecturas y escrituras necesitadas por el controlador de disco. El

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firmware de los discos modernos es capaz de programar lecturas y escrituras de forma eficiente

en la superficie de los discos y de reasignar sectores que hayan fallado.

DVD

Conceptos básicos

Un grabador de DVD es un dispositivo que sirve para escribir información en un disco. Los

grabadores de DVD se usan de forma más común para grabar copias de películas y programas de

TV y mucha gente cree que son la siguiente generación de las cintas VHS. Sin embargo, en la

práctica, un grabador de DVD se acerca mucho más a un quemador de CD. La principal

diferencia es que los quemadores de DVD son una tecnología más reciente que se caracteriza por

almacenar mucha más información y un disco más duradero. De hecho existen dos formatos de

competencia que funcionan con los grabadores de DVD: el DVD-R y el DVD+R. El tercero, el

DVD-RAM ya no se usa. Los reproductores y los grabadores de DVD más modernos pueden

soportar los dos formatos principales, así que para la mayoría de los usuarios no hay gran

diferencia en el formato de disco que se use.

Funcionamiento

Casi todos los grabadores de DVD también funcionan como reproductores de DVD y usan dos

tipos de láser: uno para

leer y otro para escribir.

Cada DVD grabable

cuenta con una pequeña

capa de información

hecha de recubrimiento

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de láminas con tinte que se encuentra entre las dos láminas protectoras de plástico. La capa de

información cuenta con pequeñas ranuras en ella que funcionan de forma similar a una grabación

que muestra al láser la forma en la que hay que seguir el DVD. Para comenzar, el molde es

transparente, lo que permite al láser brillar a través de él y reflejar la lámina de metal. Para

quemar un DVD, un grabador de DVD dispara un láser de alta potencia en la lámina, haciéndola

translúcida. Cada punto translúcido representa un bit de información. Para leer toda esta

información respaldada, un reproductor de DVD dispara un láser más débil en la lámina de

información. Cuando el láser rebota, el reproductor de DVD sabe que la lámina ya no está

marcada. A través de millones y millones de marcas diminutas, un grabador de DVD puede

grabar una película completa.