Unidades de disco duro IDE y SATA

Constitución Física

Los discos duros constituyen la unidad de almacenamiento principal del ordenador, donde se guardan permanentemente una gran cantidad de datos y programas. Constituyen la memoria de almacenamiento masivo.

Las partes del disco duro son:

Las unidades de disco duro contienen 1 o 2 discos (platos) apilados sobre un eje central y aislados completamente del exterior. Los elementos móviles de los discos duros están mucho mejor construidos que los de los disquetes, el sistema gira a más velocidad (7.200 rpm en los actuales) y los discos son de mayor densidad.

En la parte inferior del disco duro hay una tarjeta de circuito impreso que recibe los comandos de la controladora de la placa base, que es controladora a su vez por el sistema operativo. Esta tarjeta traduce esos comandos en variaciones de tensión que fuerzan el movimiento de las cabezas de lectura/escritura a través de la superficie de los discos. 

Instalación y configuración

La parte trasera del disco duro suele mostrar el aspecto como en la siguiente imagen

Lado de conexiones de un disco duro

IDE y SATA son dos tipos de interfaces para la transferencia de datos. IDE significa "Integrated Drive Electronics" (electrónica de dispositivo integrado), mientras que SATA es sinónimo de "Serial Advanced Technology Attachment" (tecnología serial avanzada adjunta). Ambos estándares permiten que las unidades de disco duro compartan información con la memoria del sistema de una computadora determinada. Se diferencian en términos de velocidad de transferencia, tipo de zócalo y tipo de cable. Actualmente el estándar SATA domina el mercado, lo que provoca que el antiguo estándar IDE quede casi obsoleto.

Para instalar un disco duro es necesario seguir los siguientes pasos: 

1. Configurar el disco como maestro o esclavo (en el los discos IDE).
2. Ubicarlo en la zona de la Unidad Central preparada para ellos.
3. Conectar el cable de datos (en el caso de IDE de 40 contactos u 80 hilos que tiene 2 o 3 conectores ; actualmente se utiliza el de 80 hilos) En el caso del SATA el cable es de 7 hilos.
4. Conectar la alimentación. (IDE o SATA).
5. Configurarlo en el SETUP.
6. Hacer la partición del disco.
7. Formatear cada partición del disco.
8. Instalar el/los sisetama/s operativos/s en caso de ser la unidad principal.

Los IDE  pueden conectarse por parejas. Configurarlos como Maestro (MA) y esclavo (SL).  

Al hacer particiones de disco hay que saber:

• En un HDD solo se pueden crear 4 particiones máximo.
• Una partición tiene que ser la <<activa>> la que toma el control del arranque
• Para cambiar de una partición a otra, se instalará un <<gestor de arranque>> en la activa.
• Windows solo puede manejar una partición <<primaria>> y otra <<extendida>> 
• Si tenemos 4 particiones y Windows solo maneja una primaria (C:) y en las extendidas creamos unidades lógicas.

Ej: 2 discos duros, con una primaria y extendido cada uno

• C: Será la partición primaria del primer disco duro (conectado al IDE1)
• D: Será la partición primaria del segundo disco duro
• E: será la partición extendida del primer disco duro
• F: será la partición extendida del segundo disco duro

Todos los dispositivos IDE llevan unos (jumper) para configurarlos como maestro, esclavo o Cable selecto, de tal forma que los discos duros IDE disponen de estos jumper y están localizados de forma distinta

Para entenderlo mejor, os voy a poner el siguiente ejemplo:

Instalación de un disco IDE en un Sobremesa 

Materiales:

• 
  Cable Ide de 80 hilos (Recomendado)

• 
  Disco duro Ide 

Pasos:

1- Desconectamos el ordenador de la corriente eléctrica, y nos descargamos de la posible estática acumulada en nuestro cuerpo tocando por dos veces el chasis del Pc o algo metálico como un grifo por ejemplo


2- Retiramos la tapa del ordenador. Esto dependerá del modelo de gabinete así que habría que consultar el manual del Pc en cada caso, en algunos por ej. hay que retirar primero el panel frontal. Aquí mostramos la apertura de un gabinete clásico, primero desatornillamos los tornillos traseros y después deslizamos la tapa hacia atrás:

3- Observamos el interior buscando una bahía libre de 3,1/2” que son las que se usan para discos duros. En la imagen la bahía es un combo donde se pueden insertar dos unidades de disco duro en vertical (F y G) para aprovechar mejor el espacio interior. También se pueden poner en horizontal y con la tarjeta lógica siempre hacia abajo, en cuyo caso las bahías se encontrarán justo debajo de las bahías C y D que en la imagen van destinadas a disqueteras o lectores de tarjeta, o a continuación de las bahías A y B destinadas a unidades ópticas. Esto va a depender del diseño del gabinete en cada caso:

4- Configuración de Jumpers. Antes de introducir el disco en la bahía debemos tener claro como queremos que trabaje, si como Maestro o MA (master), como Esclavo o SL (Slave) o en Selección por cable o CS (Cable Select). Esto lo hacemos mediante la configuración de los jumpers por medio de puentes. 

Un puente (jumper) es un conector de plástico que conecta eléctricamente dos patillas para definir una configuración concreta. Todas las unidades Ide llevan una pegatina en la que se muestra cómo configurar estos puentes y varía según el fabricante. Insistimos  "lean su pegatina" ya que las configuraciones de jumpers pueden variar de unos fabricantes a otros. Las siguientes imágenes solo son válidas para esta unidad en concreto:

• Maestro: Una unidad puenteada como maestra (MA) será la unidad principal del cable Ide y deberá ser conectada al conector del extremo del cable (conector negro). Si en el canal primario tenemos una unidad de disco duro y una unidad óptica, la unidad de disco duro será puenteada como Maestra y conectada en el canal primario o conector Ide 1 de la placa base. Con esta configuración nos podrá valer como unidad de arranque del sistema principal o disco local.

• Esclavo: Una unidad puenteada como esclava (SL) o Slave será la unidad secundaria del cable Ide. Será la configuración adecuada cuando queramos añadir un segundo disco duro en el mismo cable donde tenemos un disco maestro, en cuyo caso lo conectamos en el conector central del cable.

• Cable Select: o selección por cable. Si puenteamos en CS, la posición de la unidad en el cable va a determinar qué unidad será maestra y cual esclava (extremo-maestro, centro-esclavo). CS exige un cable Ultra Ata de 80 hilos en la mayoría de los casos y que todas las unidades del cable vayan como CS.

Existen otras configuraciones de jumpers, y dependiendo del uso que deseamos para nuestro disco duro, y de los diferentes fabricantes y modelos tendremos que leer esta pegatina atentamente, donde podemos encontrar estas otras configuraciones añadidas:

Single- Si queremos que nuestro disco duro vaya solo en el cable IDE (sin esclavo)

Master with a non-ATA-compatible slave- como la configuración anterior, es decir para una unidad maestra sola.

Limit capacity to 32 GB- Ojo con este jumper, si lo usamos reduciremos la capacidad del disco duro a solo 32 GB. Sirve para adaptar el funcionamiento del disco duro en placas base que no soportan discos duros de gran capacidad.


5- Ahora conectamos el cable ide a nuestra unidad, si es maestra introducimos el conector negro del extremo guiándonos por el hilo de color rojo del cable el cual tiene que coincidir con el pin 1 del conector trasero de la unidad. Como consejo decir que usemos cables Ide de 80 hilos para todos las unidades, los cuales favorecen una mejor transferencia y vienen marcados de forma que es casi imposible conectarlos al revés. Si esesclava la conectamos al conector gris central. 
Y conectamos el cable de alimentación o Molex (conector blanco de 4 pines) al conector de alimentación trasero de la unidad insertándolo bien.

6- Deslizamos la unidad en la bahía haciendo coincidir los orificios de la unidad con los espacios destinados a los tornillos de sujeción y atornillamos con cuidado de que quede sujeta la unidad pero sin apretar en exceso los tornillos ya que una presión excesiva puede llegar a deformar la unidad.

7- Por último conectamos el extremo del cable Ide de color azul al conector Ide 1 (Primario en este caso) de la placa base.

8- En este punto y antes de cerrar el gabinete, yo enciendo el Pc, entro en el Setup y compruebo si mi nueva unidad ha sido detectada correctamente y pongo la configuración de la misma en “Auto”, por si hubiera algún problema y tuviera que revisar de nuevo las configuraciones.

Si la unidad es detectada correctamente, apago el pc desconectando de la fuente de alimentación y por último cierro el gabinete.

Ya solo nos queda configurar nuestro disco duro. Si vamos a instalar un Sistema en el mismo procedemos con el cd de instalación del sistema.

Si lo hemos conectado como unidad Esclava lo tendremos que administrar con el Administrador de Discos de Windows u otro Software de gestión de particiones.

Unidades de disco Flexible

El disco flexible o Floppy ha sido el lugar de almacenamiento básico por excelencia . El disco es el soporte magnético que almacena permanentemente la información, de forma que el usuario pueda recuperarla en cualquier momento y trabajar con ella.

Las unidades de discos flexibles o disqueteras son aquellas que leen y escriben la información contenida en unos discos que son transportables e independientes de la unidad. A estos discos se les llama disco flexible, disquete o Floppy.

Por fuera:

(Parte delantera)

Frente:

1.- Ranura de inserción del disquete: permite soportar el disco, así como colocarlo de manera correcta para ser leído por el láser interno.

2.- Indicador: es un LED que enciende cuando se encuentra trabajando la unidad.

3.- Botón de expulsión: permite expulsar manualmente la charola para sacar ó colocar el disco.

Detrás:

4.- Cubierta: protege el mecanismo interno y sus circuitos.

5.- Conector S/PDIF: utilizado para la conexión de cable para señal digital.

6.- Selector de modo: establece si la unidad fungirá como esclavo ó maestro.

7.- Conector de 40 pines: permite por medio del cable IDE interconectarse con la tarjeta principal ("Motherboard").

8.- Conector de 4 terminales: recibe el conector de alimentación. Por dentro:  INSTALACIÓN: Algunas placas base obligan a que el disco duro que contiene el sistema operativo esté instalado en el puerto IDE1 como maestro. La distribución más óptima de dispositivos IDE, debe tener en cuenta que si vas a copiar archivos de un dispositivo IDE a otro y ambos estan conectados en el mismo cable de datos, el rendimiento se ve afectado, tardando mucho más tiempo que si estuviesen en puertos IDE diferentes (cables diferentes). La distribución "estandar" para un rendimiento óptimo es la siguiente:

En la foto de abajo se ve la parte trasera de una grabadora de CD. Todas las unidades CD ya sea un simple lector de CD o una grabadora de DVD son prácticamente iguales, en la foto se ve con detalle cada conector y para que sirve.

Como se ve en la foto además de mestro y esclavo existe otra configuración con el nombre de Cable Select. Si configuramos la unidad como Cable Select el sistema determinará automáticamente la configuración maestro/esclavo de la unidad, pero para que esto funcione todos los dispositivos del mismo cable IDE se deben configurar como Cable Select, además tendrás que comprobar que tu placa base soporta esta configuración. Para Configurar las unidades como maestro, esclavo o Cable Select se tendrá que colocar adecuadamente el puente (Jumper), como viene en ingles, para aquellos que no anden muy diestros en dicho lenguaje os diremos que maestro es "master" y esclavo "slave", así que siguiendo el dibujo que aparece detrás de la unidad uniremos los pines con el puente conforme nos interese.

Ahora introducimos la unidad en la bahia 5" 1/4 hasta que quede el frontal parejo con la caja y la sujetamos con tornillos. Ya solo queda conectar la unidad con el cable IDE, el cable de Audio y el cable de alimentación.

Un cable IDE se compone de tres conectores, en una punta hay solo un conector que es el que se enchufa a la placa base (azul), en la otra punta hay dos conectores cercanos, el de la punta es el maestro (negro) y el que esta mas abajo el esclavo (blanco).

Tras conectar correctamente el cable a la unidad solo queda enchufar nuevamente el ordenador y esperar a que la reconozca.

Unidades de almacenamiento

Las unidades de almacenamiento se entienden como aquellas que permiten almacenar de forma permanente los datos y/o programas para ser utilizados en el momento adecuado y poder ser modificados, vueltos a guardar y recuperados cuando se desee. Son por lo tanto dispositivos que guardan permanentemente la información en ausencia de alimentación eléctrica, siendo muchos de ellos capaces de ser transportables, es decir, poder llevarse la información a otro equipo o guardarla como copia de seguridad.

Las unidades de almacenamiento son fundamentales en cualquier equipo microinformático, y de todas las existentes, en la actualidad siempre habrá:

Unidad de disco duro

· CABEZA DE LECTURA / ESCRITURA: Es la parte de la unidad de disco que escribe y lee los datos del disco. Su funcionamiento consiste en una bobina de hilo que se acciona según el campo magnético que detecte sobre el soporte magnético, produciendo una pequeña corriente que es detectada y amplificada por la electrónica de la unidad de disco.

· DISCO: Convencionalmente los discos duros están compuestos por varios platos, es decir varios discos de material magnético montados sobre un eje central. Estos discos normalmente tienen dos caras que pueden usarse para el almacenamiento de datos, si bien suele reservarse una para almacenar información de control.

· EJE: Es la parte del disco duro que actúa como soporte, sobre el cual están montados y giran los platos del disco.

· IMPULSOR DE CABEZA: Es el mecanismo que mueve las cabezas de lectura / escritura radialmente a través de la superficie de los platos de la unidad de disco.

· CILINDRO: Es una pila tridimensional de pistas verticales de los múltiples platos. El número de cilindros de un disco corresponde al número de posiciones diferentes en las cuales las cabezas de lectura/escritura pueden moverse.

· CLUSTER: Es un grupo de sectores que es la unidad más pequeña de almacenamiento reconocida por el DOS. Normalmente 4 sectores de 512 bytes constituyen un Cluster (racimo), y uno o más Cluster forman una pista.

· PISTA: Es la trayectoria circular trazada a través de la superficie circular del plato de un disco por la cabeza de lectura / escritura. Cada pista está formada por uno o más Cluster.

· SECTOR: Es la unidad básica de almacenamiento de datos sobre discos duros. En la mayoría de los discos duros los sectores son de 512 Bytes cada uno, cuatro sectores constituyen un Cluster.

Unidad de CD.ROM/DVD/Blu-ray

 la unidad de disco óptico es una unidad de disco que usa una luz láser u ondas  electromagnéticas cercanas al espectro de la luz como parte del proceso de lectura o escritura de datos desde un archivo a discos ópticos a través de haces de luz que interpretan las refracciones provocadas sobre su propia emisión. Algunas unidades solo pueden leer discos, y las unidades más recientes son lectoras ygrabadoras. Para referirse a la unidad con ambas capacidades se suele usar el término lectograbadora. Los discos compactos (CD), DVD y discos Blu-ray son los tipos de medios ópticos más comunes que pueden ser leídos y grabados por estas unidades.

Unidad de disco flexible o Floppy para utilizar con disquetes (casi extinguidos).

La unidad de disco óptico es una unidad de disco que usa una luz láser u ondas electromagnéticas cercanas al espectro de la luz como parte del proceso de lectura o escritura de datos desde un archivo a discos ópticos a través de haces de luz que interpretan las refracciones provocadas sobre su propia emisión. Algunas unidades solo pueden leer discos, y las unidades más recientes son lectoras ygrabadoras. Para referirse a la unidad con ambas capacidades se suele usar el término lectograbadora. Los discos compactos (CD), DVD y discos Blu-ray son los tipos de medios ópticos más comunes que pueden ser leídos y grabados por estas unidades.

La interfaz SCSI (nombrada como <<escasi>>) (Small Computer System Interface -sistema interfaz para pequeño computador--), es utilizada en los equipos más profesionales, como servidores, por lo que no se incluirá en este libro, aunque se realizarán reseñas en las actividades de ampliación por si fuese interesante incluir su estudio.

Los que están pensados para aplicaciones específicas son:

• CD_ROM, DVD y Blu-ray grabables y regrabables.

• Pen drive USB o llavero USB
  
• Discos duros USB externos
  
• Magneto-ópticas MO
  
• Unidades de Back-up
  
• Cintas magnéticas digitales DAT
  

De todas estas que hemos visto, las tres primeras están siendo amplia mente utilizadas.

ESTRUCTURA FÍSICA Y LÓGICA 

La estructura (tanto física como lógica) es la forma en que guarda la información en el soporte que se desea utilizar, y se puede dividir en dos partes: estructura física y estructura lógica.

• La estructura física es la forma en la que está dividido el medio de almacenamiento, bien sea disco, cinta, etc.

• La estructura lógica es la forma como se guarda la información en el soporte correspondiente. 

Setup de la BIOS

BIOS es el software base de un ordenador que contiene los programas básicos y de más bajo nivel que permiten controlar los elementos del hardware. La BIOS es un componente que viene ya instalado en la placa base del ordenador. El chip de la BIOS contiene una muesca en uno de los laterales .Ésta gestiona las entradas y salidas, sirve de interfaz entre los programas y el hardware. Su utilización reduce el trabajo de programación y asegura la compatibilidad. También actúa como traductor entre el sistema operativo y la electrónica de la placa. 

Las tres principales casas que fabrican la BIOS son: Award, AMI y Phoenix. 

El Setup es el programa de configuración muy importante grabado dentro del Chip del BIOS. 

Se lo conoce también como el CMOS-SETUP . A diferencia de las instrucciones de control propias del BIOS que son inmodificables por el operador, el Setup permite cambiar modos de transmisión y el reconocimiento o no de dispositivos en el PC.  

Se activa en el 90% de los casos en los equipos clónicos pulsando la tecla DEL, DELETE, SUPRIMIR o SUPR cuando el PC está arrancando y mientras el BIOS hace su inspección. Otras combinaciones usuales son: CTRL-ALT-ESC y F2. 

Algunas placas motherboards muestran claramente en pantalla la opción para abrir el Setup (como: pulse SPACEBAR para entrar al Setup , etc.).

Aunque tengan nombres diferentes, existen algunos apartados comunes a todos los tipos de BIOS. 

Una clasificación puede ser: 

1 Configuración básica de parámetros - Standard CMOS Setup. Se puede encontrar la configuración de la fecha y hora, los discos duros conectados (IDE) y la memoria detectada, entre otras cosas. 

2 Opciones de BIOS - BIOS Features, Advanced Setup. Existen muchos parámetros modificables, suelen aparecer: caché, secuencia de arranque (Boot sequence), intercambio de disqueteras, etc. 

3 Configuración avanzada y chipset - Chipset features. Podemos encontrar parámetros relativos a las características del chipset, memoria RAM, buses y controladores. 

4 Password, periféricos, discos duros, etc. Hemos reunido una serie de opciones que suelen estar distribuidas, gracias a ellas podemos insertar una contraseña de acceso al programa del BIOS, modificar parámetros relativos a los periféricos integrados, control de la 

administración de energía, control de la frecuencia y el voltaje, etc. 

5 Otras utilidades. Reunimos las opciones que nos permiten guardar los cambios efectuados, descartarlos, cargar valores por defecto, etc. 

Explicación de cada gráfico:

Pantalla inicial de la BIOS

(puede variar)

Como podéis ver, hay un menú con una serie de pestañas a elegir. 

Normalmente la configuracion de arranque suele estar en la configuracion avanzada de la BIOS

En este grafico nos muestra donde  se crea el password o contraseña para entrar a las configuraciones de las BIOS. 

Advance chipset: en este grafico nos muestra las configuraciones de nuestros chips y nos da la opción de modificarles.

Este grafico nos muestra  donde se puede configurar el inicio o booteo del equipo y se selecciona porque dispositivo debe iniciar nuestro ordenador. 

En este grafico nos muestra el standard CMOS en este lugar se puede modificar la fecha y hora de nuestro ordenador nos permite ver los dispositivos conectador a nuestra board (discos duros, unidades ópticas, floppy, nuestra memoria y de que capacidad es).

 Este grafico nos muestra  donde se puede configurar el inicio o booteo del equipo y se selecciona porque dispositivo debe iniciar nuestro ordenador, este es un tipo de fabricante de BIOS distinto al que observamos en la grafica N°3.

Este grafico nos muestra  donde se puede configurar el inicio o booteo del equipo y se selecciona porque dispositivo debe iniciar nuestro ordenador, este es un tipo de fabricante de BIOS distinto al que observamos en la grafica N°3 y N° 5

Advanced chipset : esta grafica nos muestra donde se puede modificar las configuraciones de nuestro hardware instalado en nuestro ordenador. Se amuenta la frecuencia de nuestros dispositivos. En este caso es el del bus

Este grafico nos muestra un BIOS con un password y que es necesario que se introduzca el password para que el ordenador inicie el sistema operativo.

Este grafico nos muestra la actualización de una BIOS desde u n dispositivo de almacenamiento.

Este grafico nos muestra todos los dispositivos conectados en nuestras bahías o ranuras  de expansión y desde aquí se pueden habilitar o deshabilitar.