Subsistemas de almacenamiento

Electrónica. Equipos electrónicos de consumo. Unidades de disco duro. Disquetes. Superdisc. Interface. Dispositivos magneto-ópticos SCSI (Small Computer System Interface) Controladora. Interfaz Enhance

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SUBSISTEMA DE ALMANCENAMIENOINDICE.

1.- Dispositivos de almacenamiento Pág. 02

1.1.- ¿Qué son los dispositivos de almacenamiento? Pág. 02

1.2.- Características de los dispositivos de almacenamiento Pág. 06

1.2.1.- Unidades de Disco Duro Pág. 06

1.2.1.1.- Introducción Pág. 06

1.2.1.2.- Reseña histórica Pág. 07

1.2.1.3.- Estructura interna de un disco duro Pág. 07

1.2.1.4.- Componentes y funcionamiento de un disco duro Pág. 08

1.2.1.5.- Funcionalidad de una unidad de disco duro Pág. 09

1.2.1.6.- Características y generalidades de los discos duros Pág. 12

1.2.2.- Unidades de Disquete Pág. 14

1.2.3.- Unidades de compresión ZIP y JAZZ Pág. 15

1.2.4.- Unidades Superdisk Pág. 17

1.2.5.- Unidades Ópticas Pág. 18

1.2.5.1.- Unidades Ópticas - CD Pág. 18

1.2.5.2.- Unidades Ópticas - DVD Pág. 24

1.2.6.- Unidades Magneto-Ópticas Pág. 25

1.2.7.- Unidades Unidad para Cinta Pág. 27

1.2.8.- Unidades Castlewood ORB Pág. 28

1.2.9.- Memorias Flash Pág. 29

1.2.10.- Unidades EZFlyer Pág. 31

1.2.11.- Unidades SyJet Pág. 31

2.- Interface para los dispositivos de almacenamiento Pág. 32

2.1.- Interfaces: ST506, MFM y RLL Pág. 32

2.2.- Interfaz ESDI Pág. 33

2.3.- Interfaz estándar IDE Pág. 33

2.4.- Interfaz Enhanced IDE Pág. 35

2.5.- Modos de transferencia Pág. 35

2.6.- Especificaciones S-ATA Pág. 38

2.7.- Dispositivos RAID Pág. 39

2.8.- Interfece SCSI Pág. 43

2.9.- Controladora SCSI Pág. 44

1.- Los dispositivos de almacenamiento

1.1.- ¿Qué son los dispositivos de almacenamiento?


La memoria de la computadora (RAM) es un lugar provisional de almacenamiento para los archivos que usted usa.

La mayoría de la información guardada en la RAM se borra cuando se apaga la computadora. Por lo tanto, su computadora necesita formas permanentes de almacenamiento para guardar y recuperar programas de software y archivos de datos que desee usar a diario. Los dispositivos de almacenamiento (también denominados unidades) fueron desarrollados para satisfacer esta necesidad.

Los siguientes constituyen los tipos más comunes de dispositivos de almacenamiento:

  • Unidades de Disco Duro.

  • Unidades de Disquete.

  • Unidades de compresión ZIP.

  • Unidades Superdisk.

  • Unidades Ópticas.

  • Unidades Magneto-Ópticas.

  • Unidades Unidad para Cinta.

  • Unidades Castlewood ORB.

  • Memorias Flash.

  • Minidiscos duros (Microdrives).

  • Unidades EZFlyer.

  • Unidades SyJet.

Unidades de Disco Duro

La unidad de disco duro es el dispositivo de almacenamiento principal de la computadora. Almacena las aplicaciones de software que vinieron preinstaladas en la computadora tanto como aquellas que usted mismo instala. Además, la unidad de disco duro es el lugar normal de almacenamiento para los archivos de trabajo.

Unidades de Disquetes

A veces se les denomina unidades de disquetes flexibles, las unidades de disquetes se usan para almacenar datos en disquetes intercambiables, de manera que es fácil transferir archivos de una computadora a otra. Los disquetes almacenan datos y giran igual que la unidad de disco duro, únicamente que tienen mucho menos espacio de almacenamiento. Aunque la transferencia de datos es más lenta usando una unidad de disquetes, ésta sigue siendo un componente estándar de todas las computadoras nuevas porque es confiable y los disquetes son baratos. Los disquetes de capacidad de 1.44MB de 3.5 pulgadas, que se produjeron en la década de los ochentas, pero actualmente solo se utiliza para el transporte de pequeños textos o archivos de otro tipo pero muy pequeños, en un ambiente mas bien escolar y universitario. Pero a pesar de su poca capacidad, la unidad de 3 1/2 como se le llama a la unidad de disquetes, la podemos encontrar en todas las computadoras por su compatibilidad, además podemos usar disquetes para arrancar una máquina.

Unidades de compresión Zip

Las primeras unidades Zip tenían capacidad de 100MB, poco después salieron unas de 250MB y actualmente tenemos las de 750MB, estas ultimas tiene un desempeño mejorado en cuanto a velocidad. Los discos para las unidades Zip, son un poco más gruesos que los disquetes pero tiene la misma forma y diseño, generalmente las podemos encontrar como unidades externas, pero también hay SCSI, IDE y USB.

Unidades Superdisk.

También conocida como unidad LS-120, esta tecnología es compatible con los disco de 3 1/2. Incrementa la capacidad como la velocidad, su nueva versión es conocida como LS-240, como se puede suponer el nombre proviene de su capacidad 120MB y 240MB. También con estas unidades puedes arrancar o bootear tu computadora, si es que configuras el BIOS adecuadamente.

Unidades Ópticas. CD

La popularidad de las unidades de discos compactos (CD) ha aumentado, particularmente en las computadoras de multimedia. Una unidad de CD de la computadora lee datos usando un haz láser, al igual que los discos compacto de música. Y los CD de datos tienen la capacidad de almacenar hasta 680 mega bites de información. Es posible usar las unidades de CD para recuperar grandes cantidades de datos o usted puede reproducir su CD de música favorito mientras trabaja.

Unidades Ópticas. DVD

La nueva unidad de Disco Digital de Video (DVD) tiene el mismo aspecto y funciona de la misma manera que la unidad de CD, pero un disco DVD almacena siete veces la cantidad de datos que un CD. (Un DVD de una sola capa, de un solo lado puede almacenar una película de dos horas completa.) Las unidades DVD ofrecen capacidades de almacenamiento desde 4,7 giga bites hasta 17 gigabytes. Además, las unidades DVD son compatibles con unidades anteriores; usted puede usar los CD que ya tiene en la unidad DVD.

Unidades magneto-ópticas.

Este tipo de unidad utiliza procesos magnéticos y ópticos para grabar y leer, emplea un campo magnético para escribir y un láser para leer. Los Discos MO ofrecen una larga duración y una gran capacidad, el más popular es MiniDisc de Sony, La única desventaja es que es un poco caro, por eso no ha alcanzado la popularidad deseada

Unidades para Cinta

Debido a que el tamaño de los discos duros está en aumento constante, la práctica de hacer copias de seguridad de los archivos en la computadora usando disquetes se ha vuelto costosa y tediosa. No obstante, la unidad para cinta constituye un dispositivo ideal para hacer copias de seguridad, permitiéndole almacenar varios giga bites de información en una sola cinta. Además, las unidades para cinta para las computadoras en casa son bastante económicas, y algunos programas de software para hacer copias de seguridad le permiten programar el copiado durante la noche o en el fin de semana sin necesidad de que usted esté presente. De todos los tipos diferentes de unidades para cinta, el cartucho de unidad para cinta de un cuarto de pulgada (QIC) es el más común. Estas unidades almacenan datos magnéticamente en cinta que es de un cuarto de pulgada de ancho.

Unidades Castlewood ORB.

Un cartucho ORB es un disco duro encapsulado en un armazón de plástico para uso portátil de datos, cada cartucho ORB tiene una capacidad de 2.2GB o 5.7GB. Usan una mecánica interna de discos duros, por eso su velocidad es asombrosa y se puede borrar o escribir cuantas veces se quiera, son muy convenientes por que no requieren ningún software de instalación. Pero tenemos que mencionar que cada cartucho ORB tiene un alto costo.

Memorias Flash o Flash RAM.

Aunque contamos con los CD's que son la mejor opción para algunos usuarios, tiene el inconveniente de que son frágiles y no son realmente pequeños y prácticos.

Hay dispositivos portátiles que utilizan este tipo de memoria portátil como por ejemplo los reproductores MP3 de bolsillo, cámaras digitales o PDA's.

La Flash Ram es un tipo de almacenamiento portátil y esta constituida por chips en estado sólido sin partes móviles, que tienen la propiedad de conservar los datos cuando se les quita la fuente de alimentación, ósea cuando se apaga el dispositivo que la usa. La gran ventaja de la memoria Flash RAM es muy pequeña y práctica, tiene una resistencia a daños muy buena y una gran compatibilidad con equipos portátiles.

Existen muchos formatos de memoria flash y cada vez podremos disponer de este tipo de almacenamiento con mayor capacidad y más pequeño.

  • Pen driver (Lápiz de memoria).

Es un pequeño dispositivo que tenemos que conectar al puerto USB y así poder transferir datos sin complicaciones, los primeros USB drivers tenían capacidad de 8MB, pero ahora podemos encontrar algunos de hasta 512MB, tienen una alta portabilidad y compatibilidad. Pero algunos modelos necesitan drivers para Windows XP, aunque muy pocos.

  • Multimedia Card o MMC.

Este tipo de memoria flash se puede conseguir actualmente con una capacidad de hasta 256MB, y son muy ligeras y pequeñas (32mm x 24mm x 1.4mm y con un peso de 1.5 gramos), solo tiene una desventaja y es que son un poco menos resistentes a los maltratos.

  • Memory Stick.

Este formato o tipo de memoria flash pertenece a Sony que la usan en todos sus productos como por ejemplo cámaras digitales, PDA's y reproductores de música digital, cuando recién salieron al mercado tenían una capacidad de 128MB, pero ahora hay unas de hasta 1GB en una sola tarjeta, pero es un poco mas cara que otro tipo de memoria flash.

  • Compact Flash.

Este fue el primer tipo de tarjetas flash que se hizo popular en el comienzo. Creado por Sandisk, ofrecen una capacidad de almacenamiento de hasta 1GB, y son pequeñas y ligeras.

'Subsistemas de almacenamiento'

  • Secure Digital o SD.

Se usa mucho en productos Palm y en cámaras digitales, su máxima capacidad por el momento es de 512MB, una gran característica es que protege los datos contra copia, por eso se usa para distribuir e-books y enciclopedias digitales, puede transferir datos hasta cuatro veces mas rápido que una MMC. Su peso es de 2 gramos y mide 32mm x 24mm x 2.1mm.

  • Smartmedia

Son muy usadas en reproductores MP3 y PDA's, fue creada por Toshiba. Mide 45mm x 37mm x 0.76mm, como puedes ver son pequeñas pero no tanto como otros tipos de memoria flash como SD y MMC. Las podemos encontrar con capacidad de 256MB y 128MB.

Minidiscos duros (Microdrives).

Uno de los primeros fabricantes de estos discos, que funcionan de forma similar al de un computador, fue IBM, en el 2000. En ese entonces, la novedad era que venían en tres `sabores': 340 MB, 512 MB y 1 GB de espacio, lo cual sigue siendo muy bueno actualmente. Sin embargo, otros fabricantes, como Hitachi y Toshiba, ofrecen discos de 2 y 4 GB con un tamaño de tan solo 2,5 centímetros de diámetro.

Se utilizan en cámaras digitales y reproductores de MP3 portátiles, principalmente. Según los fabricantes, los minidiscos o `microdrives' ofrecen tasas de transferencia superiores que las tarjetas Flash. Eso quiere decir que se demoran menos en pasar información, por ejemplo, a un computador.

Hay que casi ningún minidisco duro se vende por separado, sino que viene incorporado en uno de los aparatos que lo usan.

Ventajas: ofrecen buena capacidad, son pequeños y brindan mayor velocidad de transferencia que las tarjetas Flash.

Desventajas: son menos difundidos (por lo menos en Colombia), debido a que son costosos -el Hitachi de 4 GB cuesta 400 dólares-, y son más frágiles que las tarjetas Flash.

1.2.- Características de los dispositivos de almacenamiento.

Existen multitud de dispositivos diferentes donde almacenar nuestras copias de seguridad, desde un simple disco flexible hasta unidades de cinta de última generación. Evidentemente, cada uno tiene sus ventajas y sus inconvenientes, pero utilicemos el medio que utilicemos, éste ha de cumplir una norma básica: ha de ser estándar. Con toda probabilidad muchos administradores pueden presumir de poseer los streamers más modernos, con unidades de cinta del tamaño de una cajetilla de tabaco que son capaces de almacenar gigas y más gigas de información; no obstante, utilizar dispositivos de última generación para guardar los backups de nuestros sistemas puede convertirse en un problema: >qué sucede si necesitamos recuperar datos y no disponemos de esa unidad lectora tan avanzada? Imaginemos simplemente que se produce un incendio y desaparece una máquina, y con ella el dispositivo que utilizamos para realizar copias de seguridad. En esta situación, o disponemos de otra unidad idéntica a la perdida, o recuperar nuestra información va a ser algo difícil. Si en lugar de un dispositivo moderno, rápido y seguramente muy fiable, pero incompatible con el resto, hubiéramos utilizado algo más habitual (una cinta de 8mm., un CD-ROM, o incluso un disco duro) no tendríamos problemas en leerlo desde cualquier sistema Unix, sin importar el hardware sobre el que trabaja.

1.2.1.- Unidades de Disco Duro.

1.2.1.1.- Introducción.

El disco duro es hoy en día el principal método de almacenamiento de la mayoría de usuarios, elemento común y estándar de todos los equipos informáticos. La unidad de disco duro es, además, una máquina de alta precisión y constituye el dispositivo de almacenamiento mecánico más rápido que existe en la actualidad. Ni CD-ROMs, discos magnetoópticos u ópticos, sistemas de cintas de seguridad o dispositivos WORM han podido superar en uso y utilidad al Disco Duro.

Los discos duros pertenecen a la llamada memoria secundaria o almacenamiento secundario y se le conoce con gran cantidad de denominaciones como:

  • Disco Duro.

  • Rígido (frente a los discos flexibles o por su fabricación a base de una capa rígida de aluminio).

  • Fijo (por su situación en el ordenador de manera permanente).

Estas denominaciones aunque son las habituales no son exactas ya que existen discos de iguales prestaciones pero son flexibles, o bien removibles o transportables, u otras marcas diferentes fabricantes de cabezas.

Las capacidades de los discos duros varían desde 10 Mb. hasta varios Gb. Para conectar un disco duro a un Computador es necesario disponer de una tarjeta controladora. La velocidad de acceso depende en gran parte de la tecnología del propio disco duro y de la tarjeta controladora asociada al disco duro.

Pero hablemos un poco de la historia para poder comprender como fue el nacimiento de este medio de almacenamiento masivo y quien o quienes fueron los responsables.

1.2.1.2.- Reseña histórica.

Debido a que antiguamente todos los datos se guardaban básicamente en rollos de cinta, tambores, tarjetas perforadas o en la memoria central de los computadores (por ejemplo, los 6000 clientes de IBM de aquella época utilizaban 16 billones de tarjetas perforadas anualmente en más de 100.000 máquinas de alquiler) y ante la demanda creciente de Computadores, IBM percibió la necesidad de descubrir un método de almacenamiento de grandes cantidades de datos que pudieran ser accesibles en cuestión de milisegundos para un procesador. Con este objetivo la Empresa IBM, fundó en la Ciudad de San José, California en el Año 1952 un laboratorio encargado investigar futuras tecnologías de almacenamiento ubicado en Notre Dame Avenue y envió a Reynold Johnson — el inventor de las máquinas de corregir exámenes que utilizaban muchos profesores norteamericanos de la época — a San José donde junto con 50 ingenieros locales se pusieron manos a la obra.

El resultado, cuatro años después, fue el 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) y el nacimiento de la industria DASD (Direct Access Storage Device). Prueba del valor de estos inventos es que en 1984, la American Society of Mechanical Engineers otorgó al RAMAC el distintivo de "International Historic Mechanical Engineering Landmark" y en 1986 Johnson, ya retirado, recibió la National Medal of Technology de manos del presidente Reagan.

 La evolución y subsiguiente desarrollo de estas investigaciones conducirían en 1973 al lanzamiento de la tecnología de disco Winchester que marcaría los estándares para la siguiente década. Desde entonces, la capacidad, tamaño y rendimiento de las unidades de disco duro ha variado espectacularmente pero el mecanismo de funcionamiento sigue siendo esencialmente el mismo.

1.2.1.3. Estructura interna de un disco duro.

Asimismo, cada disco posee dos diminutos cabezales de lectura/escritura, uno en cada cara. Estos cabezales se encuentran flotando sobre la superficie del disco sin llegar a tocarlo, a una distancia de unas 3 o 4 micropulgadas (a título de curiosidad, podemos comentar que el diámetro de un cabello humano es de unas 4.000 micropulgadas). Estos cabezales generan señales eléctricas que alteran los campos magnéticos del disco, dando forma a la información (dependiendo de la dirección hacia donde estén orientadas las partículas, valdrán 0 o valdrán 1).

La distancia entre el cabezal y el plato del disco también determinan la densidad de almacenamiento del mismo, ya que cuanto más cerca estén el uno del otro, más pequeño es el punto magnético y más información podrá albergar.

Antes hemos comentado que los discos giran continuamente a gran velocidad; este detalle, la velocidad de rotación, incide directamente en el rendimiento de la unidad, concretamente en el tiempo de acceso. Es el parámetro más usado para medir la velocidad de un disco duro, y lo forman la suma de dos factores: el tiempo medio de búsqueda y la latencia; el primero  es lo que tarde el cabezal en desplazarse a una pista determinada, y el segundo es el tiempo que emplean los datos en pasar por el cabezal.

Si se aumenta la velocidad de rotación, la latencia se reduce; en antiguas unidades era de 3.600 rpm (revoluciones por minuto), lo que daba una latencia de 8,3 milisegundos. La mayoría de los discos duros actuales giran ya a 7.200 rpm, con lo que se obtienen 4,17 ms de latencia. Y actualmente, existen discos de alta gama aún más rápidos, hasta 10.000 rpm.

Es preciso comentar también la estructura lógica del disco, ya que contiene importantes conceptos que todos habréis oído; para empezar, la superficie del disco se divide en una serie de anillos concéntricos, denominados pistas. Al mismo tiempo, las pistas son divididas en trames de una misma longitud, llamados sectores; normalmente un sector contiene 512 bytes.

Otro concepto es el de cilindro, usado para describir las pistas que tienen el mismo número pero en diferentes discos. Finalmente, los sectores suelen agruparse en clusters o unidades de asignación. Estos conceptos son importantes a la hora de instalar y configurar un disco duro, y haremos uso de alguna de esta información cuando subamos al nivel lógico del disco. Muchas placas base modernas detectan los discos duros instalados, mientras que en otras más antiguas hay que meter algunos valores uno por uno (siempre vienen escritos en una etiqueta pegada en la parte superior del disco).

1.2.1.4.- Componentes y funcionamiento de un disco duro.

Los componentes físicos de una unidad de disco duro son:

  • 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.

'Subsistemas de almacenamiento'

Un disco duro forma una caja herméticamente cerrada que contiene dos elementos no intercambiables: la unidad de lectura y escritura y el disco como tal.

  • La unidad es un conjunto de componentes electrónicos y mecánicos que hacen posible el almacenamiento y recuperación de los datos en el disco.

  • El disco es, en realidad, una pila de discos, llamados platos, que almacenan información magnéticamente. Cada uno de los platos tiene dos superficies magnéticas: la superior y la inferior. Estas superficies magnéticas están formadas por millones de pequeños elementos capaces de ser magnetizados positiva o negativamente. De esta manera, se representan los dos posibles valores que forman un bit de información (un cero o un uno). Ocho bits contiguos constituyen un byte (un carácter).

1.2.1.5.- Funcionalidad de una unidad de disco duro.

Veamos cuáles son los mecanismos que permiten a la unidad acceder a la totalidad de los datos almacenados en los platos.

En primer lugar, cada superficie magnética tiene asignado uno de los cabezales de lectura/escritura de la unidad. Por tanto, habrá tantos cabezales como caras tenga el disco duro y, como cada plato tiene dos caras, este número equivale al doble de platos de la pila. El conjunto de cabezales se puede desplazar linealmente desde el exterior hasta el interior de la pila de platos mediante un brazo mecánico que los transporta. Por último, para que los cabezales tengan acceso a la totalidad de los datos, es necesario que la pila de discos gire. Este giro se realiza a velocidad constante y no cesa mientras esté encendido el ordenador. En cambio, en los discos flexibles sólo se produce el giro mientras se está efectuando alguna operación de lectura o escritura. El resto del tiempo, la disquetera permanece en reposo. Con las unidades de CD-ROM ocurre algo similar, sin embargo en este caso la velocidad de giro no es constante y depende de la distancia al centro del dato que se esté leyendo.

Cada vez que se realiza una operación de lectura en el disco duro, éste tiene que realizar las siguientes tareas: desplazar los cabezales de lectura/escritura hasta el lugar donde empiezan los datos; esperar a que el primer dato, que gira con los platos, llegue al lugar donde están los cabezales; y, finalmente, leer el dato con el cabezal correspondiente. La operación de escritura es similar a la anterior.

'Subsistemas de almacenamiento'

Ya hemos visto que cada una de las dos superficies magnéticas de cada plato se denomina cara. El número total de caras de un disco duro coincide con su número de cabezas. Cada una de estas caras se divide en anillos concéntricos llamados pistas. En los discos duros se suele utilizar el término cilindro para referirse a la misma pista de todos los discos de la pila.
Finalmente, cada pista se divide en sectores.

'Subsistemas de almacenamiento'


Los sectores son las unidades mínimas de información que puede leer o escribir un disco duro. Generalmente, cada sector almacena 512 bytes de información.

El número total de sectores de un disco duro se puede calcular: nº sectores = nº caras * nº pistas/cara * nº sectores/pista. Por tanto, cada sector queda unívocamente determinado si conocemos los siguientes valores: cabeza, cilindro y sector. Por ejemplo, el disco duro ST33221A de Seagate tiene las siguientes especificaciones: cilindros = 6.253, cabezas = 16 y sectores = 63. El número total de sectores direccionables es, por tanto, 6.253*16*63 = 6.303.024 sectores. Si cada sector almacena 512 bytes de información, la capacidad máxima de este disco duro será de 6.303.024 sectores * 512 bytes/sector = 3.227.148.228 bytes ~ 3 GB.

Las cabezas y cilindros comienzan a numerarse desde el cero y los sectores desde el uno. En consecuencia, el primer sector de un disco duro será el correspondiente a la cabeza 0, cilindro 0 y sector 1.

Los discos duros son dispositivos mecánico-electrónicos, es decir, guardan los datos en señales magnéticas. De ahí proviene la característica que más les distingue: la manipulación de estas señales magnéticas mediante electroimanes (las unidades WORM —Write Once, Read Many— o las unidades magnetoópticas o flóptical manipulan las señales magnéticas mediante un láser).

Las unidades de disco duro, tanto internas como externas (de hecho, la única diferencia entre ellas es que los discos duros externos van en una carcasa con su propio ventilador y fuente de alimentación), constan de diversos componentes que se encuentran protegidos en el interior de una caja metálica y hermética aislada de las partículas de polvo que son, junto con los golpes y las caídas, el principal enemigo de su mecanismo.

En el interior de esta caja hermética que acoge todos los componentes hay diversos discos giratorios de aluminio rígido recubiertos por las dos caras con un material magnético. El número de platos y la composición del material magnético que los recubre determinan la capacidad de almacenamiento de la unidad. Cada disco de la unidad tiene sus dos lados un recubrimiento de una fina capa de óxido metálico sensible al magnetismo, usualmente cromo o níquel que permite representar los "0" y "1" de la información binaria.. Los datos se escriben sobre los discos magnetizando áreas en su superficie. Los diversos discos giran juntos a una velocidad angular constante que puede ir desde las 3600 revoluciones por minuto a las 7.200 rpm de los discos más modernos. Encima de los discos hay unos precisos electroimanes, los cabezales, que se mueven adelante y atrás leyendo y escribiendo datos.

   

Un golpe involuntario propinado contra la unidad, una caída al suelo de la misma o una simple mota de polvo puede provocar el choque del cabezal con el plato del disco, cuya distancia de separación es mínima (el cabezal se encuentra flotando por encima de los discos a sólo unas pocas decenas de micras, es decir, a unas millonésimas de metro, un espacio por el que no pasaría ni un cabello humano).

En la base de la unidad se encuentra la placa lógica. Cuando el sistema operativo o el software ordenan una tarea al disco duro, la placa lógica o circuito impreso de la unidad es quien, después de recibir la información a través del controlador del disco, procesa la orden.

Lo que hace la placa lógica es convertir la orden en impulsos eléctricos que obligan al mecanismo de los cabezales a desplazar a estos a lo largo de la superficie de los platos. Todos los cabezales se desplazan a la vez por el mismo mecanismo mediante un resorte (Discos Duros Antiguos). Cuando la corriente aumenta, los cabezales vuelven al centro de los discos, cuando el flujo eléctrico desciende, el resorte tira de los cabezales hacia atrás, hacia el borde exterior de los discos. Este mecanismo alinea con gran precisión los cabezales con las pistas que forman círculos concéntricos sobre la superficie de los platos. Entonces, la placa lógica vuelve a entrar en acción indicando a los cabezales el momento justo en que pueden empezar a escribir/leer. Los cabezales graban (escriben) los datos procedentes del controlador alineando las partículas magnéticas sobre la superficie de los platos y los recuperan (leen) mediante la detección de las polaridades de las partículas alineadas. Si la partícula tiene una carga magnética positiva significa un "1" si tiene una carga negativa representa un "0". Esta sencilla nomenclatura basta en el sistema binario para almacenar toda una novela o una base de datos.

1.2.1.6.- Características y generalidades de los discos duros.

A continuación vamos a indicar los factores o características básicas que se deben tener en cuenta a la hora de comprar un disco duro.

Capacidad de almacenamiento

La capacidad de almacenamiento hace referencia a la cantidad de información que puede grabarse o almacenar en un disco duro. Hasta hace poco se medía en Megabytes (Mg), actualmente se mide en Gigabytes (Gb).

Comprar un disco duro con menos de 3,5 GIGAS de capacidad dará lugar a que pronto te veas corto de espacio, pues entre el sistema operativo y una suite ofimática básica (procesador de texto, base de datos, hoja de cálculo y programa de presentaciones) se consumen en torno a 400 MB.

Si instalas los navegadores de MICROSOFT y NETSCAPE suma otros 100MB; una buena suite de tratamiento gráfico ocupa en torno a 300MB y hoy en día muchos juegos ocupan más de 200MB en el disco duro.

Ya tenemos en torno a 1,5 GIGAS ocupados y aún no hemos empezado a trabajar con nuestro ordenador.

Si nos conectamos a Internet, vermos que nuestro disco duro empieza a tener cada vez menos espacio libre, debido a esas páginas tan interesantes que vamos guardando, esas imágenes que resultarán muy útiles cuando diseñemos nuestra primera Página WEB y esas utilidades y programas SHAREWARE que hacen nuestro trabajo más fácil.

Como decían en la publicidad de Godzilla, "el tamaño importa". Aparte de la durabilidad, la portabilidad, la fiabilidad y otros temas más o menos esotéricos, cuando buscamos un dispositivo de almacenamiento lo que más nos importa generalmente es su capacidad.

En informática, cada carácter (cada letra, número o signo de puntuación) suele ocupar lo que se denomina un byte (que a su vez está compuesto de bits, generalmente 8). Así, cuando decimos que un archivo de texto ocupa 4.000 bytes queremos decir que contiene el equivalente a 4.000 letras (entre 2 y 3 páginas de texto sin formato).

Por supuesto, el byte es una unidad de información muy pequeña, por lo que se usan sus múltiplos: kilobyte (Kb), megabyte (MB), gigabyte (GB)... Debido a que la informática suele usar potencias de 2 en vez de potencias de 10, se da la curiosa circunstancia de que cada uno de estos múltiplos no es 1.000 veces mayor que el anterior, sino 1.024 veces (2 elevado a 10 = 1.024). Por tanto, tenemos que:

1 GB = 1.024 MB = 1.048.576 Kb = más de 1.073 millones de bytes

¡La tira de letras, sin duda! Se debe tener en cuenta que muchas veces en vez del 1.024 se usa el 1.000, por ejemplo para hacer que un disco duro parezca un poco mayor de lo que es en realidad, digamos de 540 MB en vez de 528 MB (tomando 1 MB como 1.000 Kb, en vez de 1.024 Kb).

Claro está que no todo son letras; por ejemplo, un archivo gráfico de 800x600 puntos en "color real" (hasta 16,7 millones de colores) ocupa 1,37 MB (motivo por el cual se usan métodos de compresión como JPEG, GIF, PCX, TIFF); un sistema operativo como Windows 95 puede ocupar instalado más de 100 MB; 74 minutos de sonido con calidad digital ocupan 650 MB; etcétera, etcétera.

Velocidad de Rotación (RPM)

Es la velocidad a la que gira el disco duro, más exactamente, la velocidad a la que giran el/los platos del disco, que es donde se almacenan magnéticamente los datos. La regla es: a mayor velocidad de rotación, más alta será la transferencia de datos, pero también mayor será el ruido y mayor será el calor generado por el disco duro. Se mide en número revoluciones por minuto (RPM). No debe comprarse un disco duro IDE de menos de 5400RPM (ya hay discos IDE de 7200RPM), a menos que te lo den a un muy buen precio, ni un disco SCSI de menos de 7200RPM (los hay de 10.000RPM). Una velocidad de 5400RPM permitirá una transferencia entre 10MB y 16MB por segundo con los datos que están en la parte exterior del cilindro o plato, algo menos en el interior.

Tiempo de Acceso (Access Time)
Es el tiempo medio necesario que tarda la cabeza del disco en acceder a los datos que necesitamos. Realmente es la suma de varias velocidades:
* El tiempo que tarda el disco en cambiar de una cabeza a otra cuando busca datos.
* El tiempo que tarda la cabeza lectora en buscar la pista con los datos saltando de una a otra.
* El tiempo que tarda la cabeza en buscar el sector correcto dentro de la pista.
Es uno de los factores más importantes a la hora de escoger un disco duro. Cuando se oye hacer ligeros clicks al disco duro, es que está buscando los datos que le hemos pedido. Hoy en día en un disco moderno, lo normal son 10 milisegundos.

Memoria CACHE (Tamaño del BUFFER)

El BUFFER o CACHE es una memoria que va incluida en la controladora interna del disco duro, de modo que todos los datos que se leen y escriben a disco duro se almacenan primeramente en el buffer. La regla de mano aquí es 128kb-Menos de 1 Gb, 256kb-1Gb, 512kb-2Gb o mayores. Generalmente los discos traen 128Kb o 256Kb de cache.
Si un disco duro está bien organizado (si no, utilizar una utilidad desfragmentadora: DEFRAG, NORTON SPEEDISK, etc.), la serie de datos que se va a necesitar a continuación de una lectura estará situada en una posición físicamente contigua a la última lectura, por eso los discos duros almacenas en la caché los datos contiguos, para proporcionar un acceso más rápido sin tener que buscarlos. De ahí la conveniencia de desfragmentar el disco duro con cierta frecuencia.

El buffer es muy útil cuando se está grabando de un disco duro a un CD-ROM, pero en general, cuanto más grande mejor, pues contribuye de modo importante a la velocidad de búsqueda de datos.

Tasa de transferencia (Transfer Rate)

Este número indica la cantidad de datos un disco puede leer o escribir en la parte más exterrior del disco o plato en un periodo de un segundo. Normalmente se mide en Mbits/segundo, y hoy en día, en un disco de 5400RPM, un valor habitual es 100Mbits/s, que equivale a 10MB/s.

Interfaz (Interface) - IDE - SCSI

Es el método utilizado por el disco duro para conectarse al equipo, y puede ser de dos tipos: IDE o SCSI.

Todas las placas bases relativamente recientes, incluso desde las placas 486, integran una controladora de disco duro para interfaz IDE (normalmente con bus PCI) que soporta dos canales IDE, con capacidad para dos discos cada una, lo que hace un total de hasta cuatro unidades IDE (disco duro, CD-ROM, unidad de backup, etc.)

Debemos recordar, sin embargo, que si colocamos en un mismo canal dos dispositivos IDE (e.j. disco duro + CD-Rom), para transferir datos uno tiene que esperar a que el otro haya terminado de enviar o recibir datos, y debido a la comparativa lentitud del CD-ROM con respecto a un disco duro, esto ralentiza mucho los procesos, por lo que es muy aconsejable colocar el CD-ROM en un canal diferente al de el/los discos duros.

1.2.2.- Unidades de Disquetes.

Sí, aunque los clásicos diskettes cada día se utilicen menos, aún se pueden considerar un dispositivo donde almacenar copias de seguridad. Se trata de un medio muy barato y portable entre diferentes operativos (evidentemente, esta portabilidad existe si utilizamos el disco como un dispositivo secuencial, sin crear sistemas de ficheros). Por contra, su fiabilidad es muy baja: la información almacenada se puede borrar fácilmente si el disco se aproxima a aparatos que emiten cualquier tipo de radiación, como un teléfono móvil o un detector de metales. Además, la capacidad de almacenamiento de los floppies es muy baja, de poco más de 1 MB por unidad; esto hace que sea casi imposible utilizarlos como medio de backup de grandes cantidades de datos, restringiendo su uso a ficheros individuales.

Por malo y anticuado que sea un ordenador, siempre dispone de al menos uno de estos aparatos. Su capacidad es totalmente insuficiente para las necesidades actuales, pero cuentan con la ventaja que les dan los muchos años que llevan como estándar absoluto para almacenamiento portátil.

¿Estándar? Bien, quizá no tanto. Desde aquel lejano 1.981, el mundo del PC ha conocido casi diez tipos distintos de disquetes y de lectores para los mismos. Originariamente los disquetes eran flexibles y bastante grandes, unas 5,25 pulgadas de ancho. La capacidad primera de 160 Kb se reveló enseguida como insuficiente, por lo que empezó a crecer y no paró hasta los 1,44 MB, ya con los disquetes actuales, más pequeños (3,5"), más rígidos y protegidos por una pestaña metálica.

Incluso existe un modelo de 2,88 MB y 3,5" que incorporaban algunos ordenadores IBM, pero no llegó a cuajar porque los discos resultaban algo caros y seguían siendo demasiado escasos para aplicaciones un tanto serias; mucha gente opina que hasta los 100 MB de un Zip son insuficientes. De cualquier forma, los tipos más comunes de disquetes aparecen en la siguiente tabla:

Tamaño

Tipo de disco

Capacidad

Explicación

5,25"

SS/DD

180 Kb

Una cara, doble densidad. Desfasado

5,25"

DS/DD

360 Kb

Dos caras, doble densidad. Desfasado

5,25"

DS/HD

1,2 MB

Dos caras, alta densidad. Desfasado pero útil

3,5"

DS/DD

720 Kb

Dos caras, doble densidad. Desfasado pero muy común

3,5"

DS/HD

1,44 MB

Dos caras, alta densidad. El estándar actual

Las disqueteras son compatibles "hacia atrás"; es decir, que en una disquetera de 3,5" de alta densidad (de 1,44 MB) podemos usar discos de 720 Kb o de 1,44 MB, pero en una de doble densidad, más antigua, sólo podemos usarlos de 720 Kb.

Por cierto, para distinguir a primera vista un disco de 3,5" de alta densidad de otro de doble, basta con observar el número de agujeros que presenta en su parte inferior. Si tiene sólo uno, situado en el lado izquierdo de la imagen y generalmente provisto de una pestaña móvil, se trata de un disco de doble densidad; si tiene dos agujeros, no hay duda de que se trata de un disco de alta densidad. Si el primero de los agujeros está al descubierto el disco estará protegido contra escritura; el segundo sólo sirve para diferenciar ambos tipos de disquetes.

1.2.3.- Unidades de compresión Zip y Jazz.

Los discos ZIP son dispositivos magnéticos, extraíbles y de alta capacidad que pueden leerse y escribirse mediante unidades ZIP de IOMEGA. Los discos ZIP son similares a los disquetes (floppy) pero son mucho más rápidos y ofrecen una capacidad de almacenamiento mucho mayor. Así como los disquetes suelen ser de 1'44 MB los discos ZIP existen en dos tamaños, de 100 y 250 MB. Los discos ZIP no deben ser confundidos con el formato super-floppy, un dispositivo que usa disquetes de 120 MB pero que admite los discos tradicionales de 1'44 MB.

IOMEGA distribuye asimismo unidades de rendimiento más alto y mucha mayor capacidad llamadas JAZZ. Las unidades JAZZ usan discos de 1 y 2 GB.

Las unidades ZIP están disponibles como dispositivos internos y externos y emplean una de los siguientes interfaces:

  • El interfaz SCSI es el más rápido, sofisticado, expandible y caro. El interfaz SCSI se usa en todo tipo de plataformas, desde PC y estaciones RISC a mini-ordenadores para conectar todo tipo de periféricos como discos duros, unidades de cinta, scanners, etc. Los dispositivos ZIP SCSI pueden ser internos o externos, que requieren que la controladora SCSI disponga de un conector externo.

  • Nota: Si usa una unidad SCSI externa es importante que nunca la conecte o desconecte del bus SCSI mientras el ordenador está funcionando. Si lo hace puede causar daños en el sistema de ficheros del resto de los discos del sistema.

    Si lo que busca es el máximo rendimiento y una sencilla configuración el interfaz SCSI es la mejor elección. Probablemente tendrá que añadir una controladora SCSI dado que la mayoría de los PC (salvo los servidores de alto rendimiento) no ofrecen soporte SCSI integrado. Cada controladora SCSI puede admitir entre 7 y 15 dispositivos SCSI dependiendo del modelo.

    Cada unidad SCSI tiene su propio controlador y esos controladores son razonablemente inteligentes y están bien estandarizados (la segunda S de SCSI viene de Standard), de manera que desde el punto de vista del sistema operativo, todos los dispositivos SCSI parecen ser el mismo, como sucede con las unidades de cinta SCSI, etc. Para poder utilizar dispositivos SCSI el sistema operativo necesita únicamente un ''driver'' específico para la controladora que se desea usar y un ''driver'' genérico para cada tipo de dispositivo, ésto es, un disco SCSI, una unidad de cinta SCSI, etc. Algunos dispositivos SCSI pueden ser mejor aprovechados mediante ''drivers'' especializados (v.g. unidades de cinta DAT) pero tienden a funcionar perfectamente con los ''drivers'' genéricos, que sencillamente puede que no incluyan alguna de las características especiales.

  • El interfaz IDE es un interfaz de acceso a discos duros de bajo coste que se usa en la mayoría de los PC de escritorio. La mayoría de los dispositivos IDE son exclusivamente internos.

  • El rendimiento de los dispositivos ZIP IDE es comparable al de los ZIP SCSI. (El interfaz IDE no es tan rápido como el SCSI pero el rendimiento de los dispositivos ZIP está condicionado principalmente por la parte mecánica del dispositivo, no por el interfaz del bus).

    El inconveniente del interfaz IDE son las limitaciones que conlleva. La mayoría de adaptadores IDE sólo permiten utilizar dos dispositivos y generalmente los interfaces IDE no están diseñados para perpetuarse en el tiempo. Por ejemplo, el interfaz IDE original no admite discos duros con más de 1.024 cilindros, lo que obligó a mucha gente a actualizar su hardware antes de lo esperado. Si prevé añadir nuevo hardware a su PC (otro disco duro, una unidad de cinta, un scanner, etc.) no estaría de más que considerara la idea de adquirir una controladora y un ZIP SCSI para evitar problemas en el futuro.

  • El interfaz de puerto paralelo es muy común en dispositivos externos portátiles como dispositivos ZIP externos y scanners debido a que virtualmente todos los ordenadores disponen de un puerto paralelo estándar (que generalmente se usa con impresoras). De éste modo se le facilitan las cosas a mucha gente a la hora de transferir datos entre distintos equipos.

  • Generalmente el rendimiento es menor que el de dispositivos ZIP IDE o SCSI dadas las limitaciones de velocidad del puerto paralelo. Ésta puede variar según el caso concreto y con frecuencia puede configurarse en la BIOS del sistema. En algunos casos es imprescindible configurar en la BIOS el puerto paralelo para que admita el modo bidireccional puesto que los puertos paralelos fueron originalmente concebidos para verter su salida hacia las impresoras.

    1.2.4.- Unidades Superdisk.

    Estos discos son la respuesta a la cada vez más común desesperación del usuario que va a grabar su trabajo en un disquete y se encuentra con que supera los temidos 1,44 MB. No importa, meta un SuperDisk, que aparenta ser un disquete de 3,5" algo más grueso, y ya tiene 120 MB a su disposición.

    Aparentemente, esta compatibilidad con los disquetes clásicos (ojo, con la nueva disquetera, no basta con comprarse los superdisquetes) deja K.O. al Zip, pero esto no es así. El problema está en que la velocidad de este dispositivo, unos 400 Kb/s, si bien es suficiente y supera con creces la de una disquetera de 3,5", es algo menos de la mitad de la de un Zip (al menos si se trata de la versión SCSI del Zip).

    La unidad se vende con conexión IDE para la versión interna o bien puerto paralelo (el de impresora) para la externa, que, aunque parece menos pensada para viajes accidentados que el Zip, permite conectarla a cualquier ordenador sin mayores problemas. Además, acaba de ser presentada una versión USB que hace la instalación aún más sencilla. Si la BIOS de su placa lo permite (lo cual sólo ocurre con placas modernas de una cierta calidad, por ejemplo muchas para Pentium II) puede configurar la versión IDE incluso como unidad de arranque, con lo que no necesitará para nada la disquetera de 3,5".

    Su mayor "handicap" reside en haber dejado al Zip como única opción durante demasiado tiempo, pero la compatibilidad con los disquetes de 3,5" y sus 20 MB extra parece que están cambiando esta situación. Si va a comprar un ordenador nuevo, le compensará pedir que le instalen un SuperDisk en vez de la disquetera de 3,5" (recuerde, si la BIOS lo admite); si no, la decisión entre Zip y SuperDisk es más difícil, incluso cuestan prácticamente lo mismo.

    'Subsistemas de almacenamiento'

    La unidad LS-120, o SuperDisk, como se la conoce normalmente, fue desarrollada por Imation, Panasonic y Compaq en un intento de reemplazar la vieja tecnología de disqueteras de 3 1/2. A diferencia del cambio drástico que suponen otras tecnologías, se propone un dispositivo que admite tanto los disquetes tradicionales como los nuevos de 120 MB de capacidad. Un SuperDisk es bastante parecido al disquete común de 3 ½, pero utiliza una nueva tecnología que incrementa la capacidad y la velocidad, conocida como servoláser.

    Actualmente podemos encontrar una versión renovada de SuperDisk, llamada LS-240 y capaz de guardar 240 MB. Esta unidad, que se vende bajo las marcas Imation, Panasonic y otras, tiene la sorprendente habilidad de formatear un disquete común a una capacidad de 32 MB.


    La versatilidad de esta unidad también se traslada a las opciones de conexión, dado que encontramos versiones para puerto paralelo, SCSI, USB e IDE (en formato interno).
    Si la BIOS de la PC lo permite (la mayoría lo hace y el soporte está en expansión), la LS-120 puede usarse como unidad booteable y es totalmente compatible con Windows NT, Windows 2000 y Windows 95/98. Las computadoras Macintosh también pueden usar unidades SuperDisk, lo que posibilita el intercambio de datos entre PCs y Macs.

    1.2.5.- Unidades Ópticas.

    La tecnología óptica de almacenamiento por láser es bastante más reciente. Su primera aplicación comercial masiva fue el superexitoso CD de música, que data de comienzos de la década de 1.980. Los fundamentos técnicos que se utilizan son relativamente sencillos de entender: un haz láser va leyendo (o escribiendo) microscópicos agujeros en la superficie de un disco de material plástico, recubiertos a su vez por una capa transparente para su protección del polvo.

    Realmente, el método es muy similar al usado en los antiguos discos de vinilo, excepto porque la información está guardada en formato digital (unos y ceros como valles y cumbres en la superficie del CD) en vez de analógico y por usar un láser como lector. El sistema no ha experimentado variaciones importantes hasta la aparición del DVD, que tan sólo ha cambiado la longitud de onda del láser, reducido el tamaño de los agujeros y apretado los surcos para que quepa más información en el mismo espacio; vamos, el mismo método que usamos todos para poder meter toda la ropa en una única maleta cuando nos vamos de viaje...

    La principal característica de los dispositivos ópticos es su fiabilidad. No les afectan los campos magnéticos, apenas les afectan la humedad ni el calor y pueden aguantar golpes importantes (siempre que su superficie esté protegida). Sus problemas radican en la relativa dificultad que supone crear dispositivos grabadores a un precio razonable, una velocidad no tan elevada como la de algunos dispositivos magnéticos y en que precisan un cierto cuidado frente al polvo y en general cualquier imperfección en su superficie, por lo que es muy recomendable que dispongan de funda protectora. De todas formas, un CD es mucho más probable que sobreviva a un lavado que un disquete, pero mejor no tener que probarlo.

    1.2.5.1.- Unidades Ópticas. CD.

    • Unidades de lectura. Una de las características relevantes de la última década en el ámbito de las tecnologías de la información, lo constituye sin duda alguna, el cambio de los medios magnéticos a los medios ópticos. Esta transición, provocada por el auge de los formatos digitales, se inicia en el comienzo de los años 80, con el uso intensivo del disco compacto o CD, el cual revoluciona la música y da origen a la era digital.

    Con el tiempo el CD reemplaza al disco de Vinilo, y se desarrollo toda una industria en el campo de reproductores. Se fabricaron cientos de miles de títulos en el nuevo formato.

    La cronología de los hechos es la siguiente:

    En 1968, durante la "Digital Audio Disc Convention" en Tokyo, se reunieron 35 fabricantes para unificar criterios. Allí Philips decidió que el proyecto del disco compacto requería de una norma internacional, como había sucedido con su antecesor, el LP o disco de larga duración. Esto requirió un mayor esfuerzo corporativo y de la colaboración entre los fabricantes, y la empresa discográfica Poligran (filial de Philips), se encargó de desarrollar el material para los discos, eligiendo el policarbonato. A grandes rasgos la norma definía:Diámetro del disco: 120 mm.

    • Abertura en el centro: 15 mm.

    • Material: Policarbonato.

    • Espesor: 1.2 mm.

    • Láser para lectura: Arseniuro de galio.

    • Grabación: en forma de "pits o marcas".

    • Duración: 74 minutos.

    En Marzo de 1979 este prototipo fue probado con éxito en Europa y en Japón; adoptados por la alianza de Philips y Sony, y rechazado por Matsushita.

    "El disco compacto había nacido, y con él, la primer revolución de la era digital". La aplicación potencial de la tecnología de CD, como medio de almacenamiento masivo de datos a bajo costo, permitió que en 1983 se especificara un estándar para la fabricación del disco compacto para solo lectura (CD-ROM).

    El CD ROM logró un éxito semejante al de las grabaciones sonoras digitales, con más de 130 millones de lectores vendidos y decenas de miles de títulos disponibles. De hecho se configuro en el estándar para cualquiera de las PC que se venden actualmente en el mercado actual, y ahora constituye la segunda revolución industrial; es decir, las de los datos de un CD. Básicamente este formato es la derivación natural del CD de audio con la diferencia que en vez de grabar la información de forma que puedan interpretarlo las lectoras de audio, la misma esta organizada de forma similar a un disco rígido, pero de 640 Mb. Su evolución paralela produjo el CD R y CD RW, tecnología que nos permite grabar y borrar nuestros discos compactos para usarlos como respaldo de datos, música o multimedia.

    Muchos usuarios interesados en la grabación de CD habrán oído hablar del "libro rojo", "libro naranja", "libro verde", etcétera, a la hora de definir los distintos tipos de discos compactos que existen en el mercado. Estos "libros" definen el formato físico de los discos y lo de los colores sólo es una anécdota que proviene de tiempos de la publicación de las primeras especificaciones de los discos compactos de audio, que se editaron en un libro con tapas rojas. Precisamente, fueron los CD de audio, los populares discos de música, los primeros en aparecer a principios de los años 80. Sus especificaciones se recogieron en el "Red Book", o Libro Rojo y es el formato más popular en la actualidad, aunque ya se habla de su sustitución por otro tipo de discos de música con una mayor fidelidad de sonido.

    En 1984 se presentó el "Libro Amarillo", que recoge la especificación de los populares CD ROM e incluye dos posibilidades. El Modo 1, que sólo se utiliza en el caso de grabaciones de datos y el Modo 2, que se utiliza para comprimir datos, imágenes, audio, vídeo y almacenarlos en un mismo CD.

    El "Libro Verde" es otra especificación que define el estándar de los Discos Compactos Interactivos, o CD-I. Los Photo-CD, son un ejemplo de este tipo de CDs para los que se vendieron en su momento algunos reproductores específicos que se enchufaban a la televisión y permitían ver fotografías digitalizadas y realizar diversos efectos, como zoom y otros.

    A partir de este momento, se planteó la necesidad de contar con unas especificaciones para poder lanzar al mercado las primeras grabadoras de discos compactos, una demanda del mercado que las compañías del sector empezaron a satisfacer a principios de los años 90. Para ello se publicó el "Libro Naranja", que contempla diversos casos: los discos magneto ópticos, CD-MO, que fueron los primeros en utilizarse y popularizarse, pero que son diferentes a los discos grabables actuales, ya que utiliza soporte magnético. Otro caso son los discos gravables, o CD-R, que son los discos que, gracias a una grabadora, pueden almacenar hasta 650 Mbytes de información, aunque no se pueden borrar y volver a grabar. Este es el tercer caso contemplado en el "Libro Naranja": los discos compactos regrabables, o CD-RW, que permiten grabar y borrar datos hasta 1.000 veces. El problema de este último tipo de discos es que no pueden ser leídos por muchas unidades lectoras antiguas de CD-ROM ni por muchos lectores de CD de música, como los que vienen en las cadenas musicales de alta fidelidad, equipos de coches o los lectores CD portátiles.

    Con posterioridad, apareció el "Libro Blanco", que contempla la especificación de los conocidos como Video-CD, un tipo de discos que pueden almacenar hasta 70 minutos de vídeo comprimido, de calidad equivalente, más o menos, a la de una cinta de vídeo VHS. Este tipo de CDs han sido populares en otros países, sobre todo de Asia. Su existencia ya está sentenciada con la aparición de los discos DVD.

    El último libro de especificaciones es el "Libro Azul", que se publicó para permitir la existencia de los CD-Plus, también conocidos como CD-Extra. En este tipo de discos, hay varias pistas de sonido, grabadas según las especificaciones del "Libro Rojo", así como una pista de datos, como si fuera un CD ROM. Este tipo de discos se puede utilizar tanto en un lector de CD de música como en un lector de CD ROM de ordenador. Un ejemplo de este tipo de CD es el de los RollingStones, que al margen de los temas musicales, incorpora un programa multimedia donde se pueden ver fotos, videos y datos del grupo.

    Durante 14 años los principales fabricantes de tecnología digital realizaron múltiples investigaciones para desarrollar un nuevo disco compacto, con mayor capacidad de almacenamiento, hoy en día DVD.

    • Que es un disco óptico. Los discos ópticos presentan una capa interna protegida, donde se guardan los bits mediante distintas tecnologías, siendo que en todas ellas dichos bits se leen merced a un rayo láser incidente. Este, al ser reflejado, permite detectar variaciones microscópicas de propiedades óptico-reflectivas ocurridas como consecuencia de la grabación realizada en la escritura. Un sistema óptico con lentes encamina el haz luminoso, y lo enfoca como un punto en la capa del disco que almacena los datos.

    Las tecnologías de grabación (escritura) a desarrollar son:

      • Por moldeado durante la fabricación, mediante un molde de níquel (CD-ROM y DVD ROM),

      • Por la acción de un haz láser (CD-R y CD-RW, también llamado CD-E).

      • Por la acción de un haz láser en conjunción con un campo magnético (discos magneto-ópticos - MO).

    • Características de los discos ópticos. Los discos ópticos, además de ser medios removibles con capacidad para almacenar masivamente datos en pequeños espacios -por lo menos diez veces más que un disco rígido de igual tamaño- son portables y seguros en la conservación de los datos (que también permanecen si se corta la energía eléctrica). El hecho de ser portables deviene del hecho de que son removibles de la unidad.

    Asimismo, tienen bajo costo por byte almacenado. Los CD-ROM se copian (producen) masivamente.

    La mayor capacidad de los discos ópticos frente a los magnéticos se debe al carácter puntual del haz láser incidente, y a la precisión del enfoque óptico del láser. Ello permite que en una pista los bits estén más juntos (mayor densidad lineal), y que las pistas estén más próximas (más t.p.i).

    Los CD son más seguros en la conservación de los datos, dado que la capa que los almacena es inmune a los campos magnéticos caseros, y está protegida de la corrosión ambiental, manoseo, etc., por constituir un "sandwich" entre dos capas transparentes de policarbonato.
    Por otra parte, la cabeza móvil -que porta la fuente láser y la óptica asociada- por estar separada a 1 mm. de la superficie del disco, mmca puede tocarla. Por ello no produce en ella desgaste por rozamiento, ni existe riesgo de "aterrizaje", como en el disco rígido con cabezas flotantes. Tampoco el haz láser que incide sobre la información puede afectarla, dada su baja potencia.

    Son aplicaciones comunes de los discos ópticos: las bases de datos en CD ROM para bibliotecas de datos invariables (enciclopedias, distribución de software, manuales de software, demos, etc.), y para servidores de archivos en una red local, así como el uso de CD-R (grabables por el usuario) para copias de resguardo seguras, y las bibliotecas de imágenes.

    Puede estimarse entre 10 y 15 años la permanencia de la información en un CD ROM común, dado que la superficie de aluminio que contiene la información se oxida muy lentamente en ese lapso, salvo que sea sometida a una protección anti-óxido especial, o sea de oro. En un CD-R este tiempo será mucho mayor, por presentar oro la fina capa metálica interior.

    En informática se usan los siguientes tipos de discos ópticos, tratados luego en detalle:

  • Grabado masivamente por el fabricante, para ser sólo leídos: como lo son el CD ROM (Disco compacto de sólo lectura) y el DVD ROM (Digital Versatil Disc de sólo lectura). En éstos, a partir de un disco "master" grabado con luz láser, se realizan múltiples copias obtenidas por inyección de material (sin usar láser). Se obtienen así discos con una fina capa de aluminio reflectante -entre dos capas transparentes protectoras-. Dicha capa guarda en una cara unos y ceros como surcos discontinuos, que forman una sola pista en espiral. La espiral es leída con luz láser por la unidad de CD del usuario.

  • Grabable una sola vez por el usuario: el CD-R (CD Recordable) antes llamado CD-WO (Write once) En la escritura, el haz láser sigue una pista en espiral pre-construida en una capa de pigrnento. Donde el haz incide, su calor decolora para siempre el punto de incidencia. En la lectura, esta capa deja pasar el haz láser hacia la capa reflectora dorada que está más arriba, reflejándose de forma distinta según que el haz haya atravesado un punto decolorado o no, detectándose así unos y ceros. Ambas capas están protegidas por dos capas transparentes. Una vez escrito, un CD-R puede leerse como un CD-ROM.

  • Borrables-regrabables: en la tecnología de grabación magneto-óptico (MO), la luz láser calienta puntos (que serán unos) de una capa previamente magnetizada uniformemente- para que pierdan su magnetismo original (este corresponde a ceros). Al mismo tiempo, un campo magnético aplicado produce sólo en dichos puntos una magnetización contraria a la originaria (para así grabar unos).

  • Estas diferencias puntuales de magnetización son detectadas en la lectura por la luz láser (con menos potencia), dado que provocan distinta polarización de la luz láser que reflejan. Otro tipo de CD ópticos re-escribibles son los CD-E (CD-Erasable), hoy designados CD-RW (CD ReWritable), con escritura "por cambio de fase" (de cristalina a amorfa o viceversa) de los puntos de la capa del disco que guarda los datos. Se trata de una tecnología puramente óptica, sin magnetismo, que requiere una sola pasada para escribir una porción o la pista en espiral completa. En la tecnología PD (Phase change/Dual) que también es por cambio de fase, la unidad escribe pistas concéntricas. "Dual" indica que la unidad también puede leer CD con pistas en espiral (CD-ROM, CD-R, CD-RW).

    • Tipos de discos ópticos. Si bien los CD-ROM son los CD más usados para almacenar programas y datos, las unidades lectoras de CD actuales también permiten leer información digital de otros tipos de CD basados en la misma tecnología, con vistas a aplicaciones en multimedia, como ser:

      • CD-DA (Digital Audio): es el conocido CD que escuchamos en un reproductor de CD para audio. Podemos escuchar la música que contiene mientras trabajamos con una PC, o bien mezclarla en usos multimedia.

      • CD-I son las iniciales de disco compacto interactivo. De tecnología semejante al CD-ROM, puede combinar datos, audio y video, conforme a un estándar multimedia propuesto por Phillips y Sony en 1986. Este también define métodos para codificar y decodificar datos comprimidos, y para visualizarlos. Almacena 72 minutos de audio digital estéreo ó 19 horas de conversación de calidad en mono, ó 6000 a 1500 imágenes de video - según la calidad deseada- que pueden buscarse interactivamente y mezclarse. Requiere una plaqueta inteligente especial en el computador. Al usuario le es factible interactuar mientras el CD es reproducido -en una unidad lectora compatible- mediante el mouse, o un dispositivo para disparar sobre un punto infrarrojo emitido ("thumbstick").

      • CD-ROM XA (de extended Architecture): es un estándar para sonido e imagen propuesto por Phillips, Sony y Microsoft, extensión de las estructuras de un CD-ROM, que especifica la grabación comprimida de sonido en un CD-ROM por el sistema ADPCM, también empleado en CD-I. Esto hace que un CD-ROM XA sea un puente entre CD-ROM y CD-I.

      • Photo CD: el estándar elaborado en 1990 por Phillips y Eastman Kodak especifica el procedimiento para convertir fotografías de 35 mm en señales digitales para ser grabadas en un CD-R en una o varias sesiones. La grabación se realiza durante el revelado de la película. Así se guardan cientos de fotos color en un CD-R. Los Photo CD y Video CD son CD-ROM XA "Bridge Format", que pueden leerse en lectoras CD-I como en lectoras propias de computadoras.

      • DVI es un tipo de CD ROM que integra video, televisión, gráficos con animación, audio multicanal y textos. Necesita plaquetas adicionales. Merced a una técnica de compresión de datos, éstos ocupan 120 veces menos lugar, permitiendo ver una hora de video de 30 imágenes por segundo. A esta velocidad, dado que una imagen de TV ocupa 600 KB, para ver un segundo se requieren 600 KB x 30 = 18 MB. De no existir compresión, los 600 MB de un CD ROM sólo permiten unos 600/18 » 30 seg. de visión. Los reproductores de CD actuales pueden leer CD-ROM, CD-R (de varias sesiones), CD-ROM XA, Photo CD, Video-CD, CD-I, CD-plus, y CD-DA.

    CARACTERISTICAS

    APLICACIÓN

    NOMBRE

    LIBRO

    CAPACIDAD

    CD-DA

    RED- BOOK

    74 Min. de audio

    Audio

    ISO 9660 - Modo 1

    YELLOW BOOK

    640 MB

    Datos

    ISO 9660 - Modo 2

    Datos

    CD-I ! Modo 1

    GREEN BOOK

    640 MB o 74 min. audio

    CD-I ! Modo 2

    CD-XA !Modo 1

    640 MB o 74 min. audio

    CD-XA !Modo 2

    CD-Multisession

    ORANGE BOOK

    640 MB Desperdicio entre sesiones

    Datos

    CD-Multisession

    BLUE BOOK

    640 MB Desperdicio entre sesiones + 74 min. audio

    Datos y/o audio

    PHOTO CD

    WHITE BOOK

    740 MB con fotografías dependiendo de su calidad

    Fotografías

    VIDEO CD

    WHITE BOOK

    70 min. de grabación de video comprimido

    Video

    DVD

    4,7 y 17 GB puros sin compresión.

    Video o datos.

    1.2.5. 2- Unidades Ópticas. DVD.

    • DVD-ROM. Disco digital versátil. Pese a que los lectores DVD-Audio y DVD-Vídeo son, a priori, muy interesantes, nos centraremos en el estudio de los DVD-ROM

    Los lectores DVD-ROM más básicos nos permiten leer discos DVD-ROM obviamente, así como CD musicales y CD-ROM.

    Esta compatibilidad es posible, no sólo porque soporta el estándar ISO 9660 utilizado por los CD-ROM, sino también porque los discos, externamente, son iguales a los CD convencionales. Al contrario que los CD-ROM, existen discos DVD de distinto tamaño. Todos están formados por dos capas de sustratos de 0.6 mm. que se unen para formar un sólo disco.

    En primer lugar, tenemos los discos que podemos considerar estándar (120 mm), de una cara, una capa, y una capacidad de 4.7 gigas, o 133 minutos de vídeo de alta calidad, reproducido a una velocidad de 3.5 Megas. Puesto que un CD-ROM sólo puede almacenar 650 Megas, este espacio es el equivalente a 6 CD-ROM. Estos serán los discos utilizados para almacenar películas.

    Hay que decir que los Gigas ofrecidos por los fabricantes de unidades DVD no se corresponden exactamente con Gigas informáticos, ya que los primeros utilizan múltiplos de 1000, mientras que en informática, el cambio de unidad se realiza multiplicando o dividiendo por 1024. Así, los 4.7 Gigas de esta primera clase de discos se corresponden con 4.38 Gigas informáticos, mientras que 17 Gigas equivalen a 15.9 Gigas reales. A pesar de ello, mantendremos durante todo el trabajo la primera nomenclatura, ya que es la utilizada por los diferentes fabricantes.

    Continuaremos con el segundo tipo de disco DVD. Hasta ahora, hemos hablado de los discos de una cara, y una capa. Si se almacena información en la segunda cara, entonces tenemos un disco de dos caras y una capa, con 9.4 Gigas de capacidad. También es posible añadir una segunda capa a cualquiera de las dos caras. Esta doble capa utiliza un método distinto al de los CD tradicionales, ya que se implementa mediante resinas y distintos materiales receptivos/reflectantes. Si la capa es de 120 mm, y dispone de una sola cara, la cantidad almacenada es de 8.5 Gigas, o 17 Gigas si dispone de dos caras. En el caso, también posible, de que la capa disponga de un grosor de 80 mm, la capacidad se sitúa entre los 2.6 y 5.3 Gigas simple o doble cara. Toda esta información se puede resumir en la siguiente tabla. Para leer la información, el lector DVD-ROM utiliza un láser rojo con una longitud de onda situada entre los 630 y los 650 nanómetros, frente a los 780 nn. de los CD convencionales. Otras diferencias con respecto a la arquitectura de las CD-ROM, está en el tamaño de las pistas y los pits marcas que guardan la información, ya que son más pequeños, por lo que hay muchos más, y, en consecuencia, se almacena más información. Con estos primeros datos podemos sacar ya algunas conclusiones. En primer lugar sobresalen, por encima de todo sus grandes ventajas: la compatibilidad con los CD-ROM, su velocidad y su gran capacidad de almacenamiento, que beneficiará sobre todo a aquellas aplicaciones con gran necesidad de espacio bases de datos, programas con secuencias de vídeo, recopilaciones, enciclopedias...

    A pesar de todo, como cualquier tecnología nueva, no está exenta de problemas. El primero de ellos es la incompatibilidad con ciertos estándares. En algunos casos, como puede ser el laserdisc, es inevitable, ya que se trata de discos de diferentes tamaños. Pero, a estas alturas, todavía no está muy claro si las unidades DVD serán compatibles Photo CD y CD-I. Los DVD-ROM tampoco pueden leer CD-R, es decir, CD-ROM grabados con una grabadora de CD-ROM. De forma recíproca, una grabadora CD-R no puede crear discos DVD.

    Un CD-ROM grabado no es reconocido por un lector DVD-ROM debido a que utiliza un láser con una longitud de onda incapaz de detectar las marcas realizadas por un CD-R. Los fabricantes de CD-ROM grabables están trabajando en un nuevo formato de disco llamado CD-R2, que permitiría a las grabadoras actuales crear CD-R que pudieran ser leídos en las unidades DVD-ROM.

    • DVD-R Y DVD-RAM. Los discos DVD-ROM no se pueden grabar, pero a finales de este año este problema será solucionado, con la enttrada en escena de las grabadoras DVD, en dos versiones diferentes. Las grabadoras DVD-R serán el equivalente a las grabadoras CD-R actuales, es decir, mecanismos "write once" que permiten escribir en un disco DVD en blanco una vez. Los discos dispondrán de una capacidad cercana a los 3 Gigas, aunque se acercarán la los 4.7, para equipararse al formato DVD-Vídeo. Así, las grabadoras DVD-RAM, permitirán borrar y escribir múltiples veces en un disco DVD; su capacidad es de 2.6 Gigas.

    1.2.6.-Unidades magneto-ópticas.

    Los magneto-ópticos de 5,25" se basan en la misma tecnología que sus hermanos pequeños de 3,5", por lo que atesoran sus mismas ventajas: gran fiabilidad y durabilidad de los datos a la vez que una velocidad razonablemente elevada.

    En este caso, además, la velocidad llega a ser incluso superior: más de 3 MB/s en lectura y más de 1,5 MB/s en escritura usando discos normales. Si el dispositivo soporta discos LIMDOW, la velocidad de escritura casi se duplica, con lo que llegaríamos a una velocidad más de 5 veces superior a la grabadora de CD-ROMs más rápida y comparable a la de los discos duros, lo que determina la utilización del interfaz SCSI exclusivamente y el apelativo de discos duros ópticos que se les aplica en ocasiones.

    Además, el cambio de tamaño de 3,5" a 5,25" implica un gran aumento de capacidad; los discos van desde los 650 MB hasta los 5,2 GB, o lo que es lo mismo: desde la capacidad de un solo CD-ROM hasta la de 8, pasando por los discos más comunes, los de 1,3 y 2,6 GB. Con estas cifras y esta velocidad, hacer un backup de un disco duro de 2,5 GB no lleva más de un cuarto de hora y el cartucho resultado es sólo un poco más grande que la funda de un CD, ya que a eso se parecen los discos: a CDs con una funda tipo disquete.

    En la actualidad los modelos más extendidos son los de 2,6 GB de capacidad máxima, en los que está implantándose rápidamente el sistema LIMDOW. Puesto que se trata de dispositivos basados en estándares, existen varias empresas que los fabrican, por ejemplo Hewlett Packard, Sony o Pinnacle Micro.

    Esta última empresa, Pinnacle, que se dedica casi en exclusiva a estos dispositivos, tiene uno de los productos más interesantes de este mercado: el Apex. Se trata de un dispositivo que admite discos normales de 2,6 GB, pero que además tiene unos discos especiales, de diseño propietario (no compatibles con otros aparatos), que llegan hasta los 4,6 GB, todo ello con una gran velocidad y a un precio incluso inferior al de muchos dispositivos normales de sólo 2,6 GB.

    Pero ése, el precio, es el inconveniente (terrible inconveniente) de este tipo de periféricos. Las unidades de 2,6 GB se venden por unas 175.000 pts, mientras que las de 5,2 GB superan holgadamente este precio. Los discos, sin embargo, son bastante económicos para su gran capacidad, enorme resistencia y durabilidad: unas 10.000 pts uno de 2,6 GB. Aunque si piensa comprar un dispositivo de almacenamiento realmente masivo y dispone del suficiente dinero, no lo dude: no existe mejor opción, sobre todo si quiere la seguridad absoluta de que dentro de 30 años aún podrá recuperar sus datos sin problemas.

    Los discos borrables magneto-ópticos (M0) presentan una fina capa de material magnetizable y reflectante, protegida entre dos capas de material plástico transparente. La capa magnetizaba guarda la información en pistas concéntricas, que se graban y leen a velocidad angular constante (CAV: constant angular velocity) como ocurre en los discos magnéticos. También como en éstos, mientras el disco gira, el cabezal primero se posiciona en la pista a la que se quiere acceder, quedando inmóvil sobre ella (al igual que el cabezal de los discos magnéticos), y luego busca al sector (de 512 ó 1024 bytes) direccionado.

    En la escritura un cabezal con un haz láser auxilia con calor puntual la grabación N-S o S-N que llevará a cabo un campo magnético. Dicho haz, en la lectura de un sector, al ser reflejado por la capa magnetizada servirá para detectar si el punto donde incidió tiene polarización magnética correspondiente a un uno o cero.

    El tiempo de acceso puede ser hoy de 30 mseg. para discos MO de 3 1/2", y velocidades de 3000 r.p.m.

    Los discos MO se alojan en los denominados "cartuchos" ("cartridges"), semejantes a los que protegen disquetes magnéticos. Pueden grabarse y leerse en ambas caras, pero en el presente de a una por vez, debiéndose extraer el disco para darlo vuelta y reinsertarlo. Existen discos MO de 5 1/4", con 325 ó 650 MB por cara; y de 3 1/2" con 128 MB por cara.

    Dado que no existen aún normas acordadas mundialmente, puede ocurrir que un disco MO de un fabricante no funcione en una unidad para tales discos de otra marca.

    Como se detallará, en la grabación de unos y ceros de un sector, debe generarse un campo magnético de polaridad adecuada mediante un electroimán, como en los discos magnéticos.

    Pero para que tal grabación sea posible, debe acompañar al campo magnético un haz láser puntual de cierta potencia, perpendicular a la pista, que caliente los puntos de ésta (dominios mgnéticos) que son magnetizados como ceros o unos. Esto permite una mayor densidad de grabación, especial en el números de pistas por pulgada (t.p.i).

    En la lectura de una pista, no interviene el electroimán citado. Este sensado se hace con un haz láser de baja potencia, cuya reflexión permite diferenciar campos magnéticos, ya sean de unos o ceros grabados.

    Otra diferencia de los MO respecto de los magnéticos, radica en que la superficie de material magnetizable y reflectiva (actualmente de Cobalto-Platino) que contiene la información grabada, está protegida por una capa de plástico translúcida.

    Para regrabar (o grabar en un disco virgen) información en un sector, una forma de hacerlo es realizando dos pasos (previamente el cabezal debe acceder al sector a grabar):

    1. Un denominado borrado, que en definitiva es una escritura de todos ceros en la porción de la capa magnetizable a grabar. Consiste en calentar con el láser' los puntos microscópicos magnetizados que guardan tanto los unos como los ceros existentes en la porción a grabar (lo mismo si se graba por primera vez), al mismo tiempo que se aplica un campo magnético con el electroimán que actúa desde la cara superior del disco. El láser puntual calienta (a unos 150 ºC durante menos de una millonésima de segundo) cada punto a fin de desmagnetizarlo, para que luego quede polarizado magnéticamente S-N como un cero, merced a la acción del campo magnético del electroimán citado. Aunque dicho campo actúe sobre otros puntos vecinos, sólo puede ser cambiada la polaridad magnética del punto que es calentado por el láser.

    Se trata, pues, de una escritura termomagnética "asistida" .

    La bobina del electroimán sobre el disco genera el campo rnagnetizador externo -usado sólo para grabar- que es vertical a la pista accedida.

    El calor es disipado por la capa grabada hacia todo el CD.

    2. Escritura de unos, para lo cual el disco debe hacer casi una revolución para volver al inicio de la zona del sector a grabar. En este paso el electroimán invierte la polaridad del campo magnético que genera, y el haz puntual es activado por el microprocesador, sólo para calentar puntos que deben ser cambiados a unos (magnetizados como ceros en el paso anterior) conforme a la información que debe ser realmente escrita. Esto se hace igual que en el paso 1. Lo único que cambia es la dirección de la corriente en el electroimán. En dichos puntos la dirección de magnetización se invierte en la dirección del campo magnético externo. La energía calorífico absorbida es disipada merced a la conducción técnica del sustrato del disco.

    Tanto en la escritura de unos o ceros la polarización resultante N-S o S-N es perpendicular a la superficie, como en los discos rígidos actuales, a fin de lograr una mayor densidad de grabación.

    En una lectura, el cabezal se posiciona en la pista a leer, y genera un haz de luz láser, de baja potencia siempre activado, el cual polarizado' es enfocado en esa pista de la superficie metálica, antes magnetizada según los dos pasos citados. El haz láser al ser reflejado en dicha superficie permite detectar indirectamente la polaridad magnética (N-S ó S-N) de cada uno de los puntos de la pista, o sea si representa un uno o un cero. Esto se debe a que el plano de polarización del haz reflejado rota un pequeño ángulo en sentido horario o antihorario según la polaridad del campo magnético existente en cada punto donde el haz incidió. Tal diferencia de rotación del haz reflejado se manifiesta en un cambio en la intensidad de luz que detecta un diodo sensor, ubicado en el cabezal, que convierte este cambio en una señal eléctrica.

    En el presente existen discos MO de escritura en una sola pasada (DOW: Direct Overwriter o LIMDOW: Light Intensity Modulation Direct Overwriter), o sea de sobreescritura directa Una técnica consiste en agregar una capa MO adicional, paralela a la que actúa como memoria propiamente dicha, para que puntos de ésta puedan ser puestos a cero por la capa adicional.

    1.2.7.-Unidades para Cinta.

    Las cintas magnéticas han sido durante años (y siguen siendo en la actualidad) el dispositivo de backup por excelencia. Las más antiguas, las cintas de nueve pistas, son las que mucha gente imagina al hablar de este medio: un elemento circular con la cinta enrollada en él; este tipo de dispositivos se utilizó durante mucho tiempo, pero en la actualidad está en desuso, ya que a pesar de su alta fiabilidad y su relativa velocidad de trabajo, la capacidad de este medio es muy limitada (de hecho, las más avanzadas son capaces de almacenar menos de 300 MB, algo que no es suficiente en la mayor parte de sistemas actuales).

    Después de las cintas de 9 pistas aparecieron las cintas de un cuarto de pulgada (denominadas QIC), mucho más pequeñas en tamaño que las anteriores y con una capacidad máxima de varios Gigabytes (aunque la mayor parte de ellas almacenan menos de un Giga); se trata de cintas más baratas que las de 9 pistas, pero también más lentas. El medio ya no va descubierto, sino que va cubierto de una envoltura de plástico.


    A finales de los ochenta aparece un nuevo modelo de cinta que relegó a las cintas QIC a un segundo plano y que se ha convertido en el medio más utilizado en la actualidad: se trata de las cintas de 8mm., diseñadas en su origen para almacenar vídeo. Estas cintas, del tamaño de una cassette de audio, tienen una capacidad de hasta cinco Gigabytes, lo que las hace perfectas para la mayoría de sistemas: como toda la información a salvaguardar cabe en un mismo dispositivo, el operador puede introducir la cinta en la unidad del sistema, ejecutar un sencillo shellscript, y dejar que el backup se realice durante toda la noche; al día siguiente no tiene más que verificar que no ha habido errores, retirar la cinta de la unidad, y etiquetarla correctamente antes de guardarla. De esta forma se consigue que el proceso de copia de seguridad sea sencillo y efectivo.


    No obstante, este tipo de cintas tiene un grave inconveniente: como hemos dicho, originalmente estaban diseñadas para almacenar vídeo, y se basan en la misma tecnología para registrar la información. Pero con una importante diferencia: mientras que perder unos bits de la cinta donde hemos grabado los mejores momentos de nuestra última fiesta no tiene mucha importancia, si esos mismos bits los perdemos de una cinta de backup el resto de su contenido puede resultar inservible. Es más, es probable que después de unos cuantos usos (incluidas las lecturas) la cinta se dañe irreversiblemente. Para intentar solucionar estos problemas aparecieron las cintas DAT, de 4mm., diseñadas ya en origen para almacenar datos; estos dispositivos, algo más pequeños que las cintas de 8mm. pero con una capacidad similar, son el mejor sustituto de las cintas antiguas: son mucho más resistentes que éstas, y además relativamente baratas (aunque algo más caras que las de 8mm.).


    Hemos dicho que en las cintas de 8mm. (y en las de 4mm.) se pueden almacenar hasta 5 GB. de información. No obstante, algunos fabricantes anuncian capacidades de hasta 14 GB. utilizando compresión hardware, sin dejar muy claro si las cintas utilizadas son estándar o no; evidentemente, esto puede llevarnos a problemas de los que antes hemos comentado: ¿qué sucede si necesitamos recuperar datos y no disponemos de la unidad lectora original? Es algo vital que nos aseguremos la capacidad de una fácil recuperación en caso de pérdida de nuestros datos (este es el objetivo de los backups al fin y al cabo), por lo que quizás no es conveniente utilizar esta compresión hardware a no ser que sea estrictamente necesario y no hayamos podido aplicar otra solución.

    1.2.8.-Unidades Castlewood ORB.

    Cuando SyQuest, la compañía creadora de los discos SparQ fue adquirida por Iomega, algunos de sus empleados formaron Castlewood, que impulsa la tecnología ORB.
    Esencialmente, un cartucho ORB es un disco duro encapsulado en una armazón de plástico. Cada cartucho ORB puede tener una capacidad de 2,2 GB o 5,7 GB; estos últimos son soportados por las lectoras más nuevas.

    Las ventajas de esta tecnología se dan principalmente en el área del desempeño y de la capacidad. Al usar mecánica interna de discos duros, su velocidad es asombrosa, y se puede borrar y escribir cuantas veces se quiera. También son fáciles de usar, ya que no requieren el empleo de ningún software especial. El único problema es el alto costo de cada cartucho ORB.

    La versión ORB USB de Castlewood, con una capacidad de 2.2Gb, está dotado de tecnología magneto-restrictiva y la máxima capacidad de almacenamiento al menor coste por megabyte para dispositivos USB.

    Desarrollado específicamente para PC y Mac, está también orientado a VCRs digitales, sistemas de ocio domésticos, videocámaras digitales, etc.

    Los discos ORB son ideales para aplicaciones que requieren almacenar grandes cantidades de datos, incluyendo CAD/CAM, diseño gráfico, publicaciones, presentaciones multimedia, edición de vídeo y audio, etc.

    • Realmente portátil: Ideal para su utilización en casa o en oficina. ORB es el disco compacto que puedes llevar a todas partes, junto con los discos removibles

    • Capacidad ilimitada: Increíble capacidad de almacenamiento de 2.2Gb en cada removible - suficiente para hacer copias de la mayoría de discos duros en un sólo disco ORB.  Sus discos permiten almacenar más de 3,5 horas de audio, más de 2 horas de vídeo, más de 2.000 fotografías en color, 22 Floppys de 100Mb, más de 1.500 Diskettes de 1,44Mb y más de 3 CD-ROMs.

    • Reescritura infinita: La máxima velocidad disponible con una capacidad de transferencia sin precedentes.

    • Fiabilidad total: La tecnología MR le garantiza años de operaciones seguras y libres de errores.

    Capacidad

    2.2Gb

    Tiempo medio acceso

    11ms lectura/ 12ms escritura

    Transferencia datos de la unidad

    12.2 Mb/seg.

    Transferencia datos del puerto USB

    1.0 Mb/seg.

    Velocidad rotación

    5.400rpm

    Interface

    USB Tipo A

    Compatibilidad

    Win 98, Mac OS 8.5.1 ó superior
    Mac: iMac, Power Macintosh G3, G4+
    PC: Intel Pentium, AMD K6, Cyrix MMX

    MTBF

    300.000 horas

    Dimensiones

    165 x 134 x 38 mm

    Peso

    540 g

    Cartucho de regalo

    MTBF O ÍNDICE DE FALLOS

    La fiabilidad de los discos duros, es decir, la propensión a que sus mecanismos fallen de algún u otro modo, se mide según la durabilidad de estos. Los fabricantes, a su vez, miden la durabilidad de los discos en términos de tiempo transcurrido entre fallos, el MTBF (Mean Time Between Failures) o "tiempo medio entre fallos" que es el número de horas que un disco duro puede estar funcionando antes de que falle alguna pieza. El MTBF estándar en la actualidad está entre las 200.000 y las 800.000 horas aunque ya hay dispositivos que alcanzan el millón de horas. Obviamente, los laboratorios extraen estas cifras extrapolando la cantidad de fallos que se produce en los discos durante un tiempo concreto. Una duración de 200.000 a 800.000 horas significa de 23 a 91 años por lo que no hay modo alguno de probarla sino es extrapolando. Sin embargo, el MTBF tiene sólo una fiabilidad relativa pues depende de las pruebas que realice cada fabricante que pueden ser muy diversas.

    1.2.9.-Memorias Flash o Flash RAM.

    Las memorias Flash se han convertido en algo importante para aquellos productos que necesitan una pequeña cantidad de almacenamiento no volátil para datos y programas.

    La mayoría de las aplicaciones actuales de memoria Flash en ordenadores, se centran en sustituir las EPROM y EEPROM (almacenamiento de código) en vez de almacenar datos.

    Las memorias Flash quizás continúen utilizándose como almacén de BIOS, pero es muy probable que el empujón tan esperado de dichas memorias como almacenamiento de datos no provenga de los ordenadores.

    Afortunadamente para los fabricantes de memoria Flash, la demanda ha superado a la oferta y todos han dispuesto un mercado seguro, con absoluta independencia de la tecnología empleada.

    Como funciona la Memoria Flash

    Las celdas de memoria Flash pueden gastarse al cabo de un determinado número de ciclos de escritura, que se cifran generalmente entre 100.000 y un millón, dependiendo del diseño de la celda y de la precisión del proceso de fabricación. El principal mecanismo de destrucción lo constituye el daño acumulativo que se produce sobre la puerta de flotación de la celda, debido a los elevados voltajes empleados, de forma repetitiva, para borrar la celda, o la capa de oxido se rompe o los electrones se acumulan en la puerta de flotación. Los fabricantes de memoria Flash tienen en cuenta este fenómeno e incorporan celdas adicionales que pueden sustituir a las gastadas. Además, muchos fabricantes de sistemas de memoria Flash destinados al almacenamiento de datos utilizan una técnica denominada de nivelación que consiste en desplazar los datos alrededor del chip para que cada celda se "gaste" lo más uniformemente posible.

    Otra consideración a tener en cuenta es que se tarda mucho más en borrar una celda de la memoria Flash que en borrar un bit de datos del disco duro.

    Curiosamente, la operación de borrado no se efectúa a la velocidad que se suele atribuir a la palabra FLASH, sino que tarda mucho. Esto se debe a que el voltaje relativamente elevado que se necesita, supone una gran cantidad de corriente. Dado que existen limitaciones acerca de la cantidad de corriente que pueden manejar los chips, también existen limitaciones en cuanto al numero de celdas que se pueden borrar de una sola vez. Esta es la razón por la que los procesos de borrado se efectúan por grupos de celda.

    Una celda de una memoria Flash es como un transistor convencional pero con una puerta adicional. Entre la puerta de control y la fuente y el drenaje existe una segunda puerta, denominada de flotación que sirve a modo de mecanismo de carga.

    La memoria Flash es todavía tan nueva que no existe un único método de fabricación. Los fabricantes utilizan unos doce enfoques diferentes para fabricar y organizar las celdas de memoria Flash sobre una oblea de silicio.

    NOR constituye la tecnología líder actual e Intel es su fabricante principal. Organiza las celdas de memoria en paralelo, con el drenaje de cada celda conectado a una línea de bits, agrupándose varias líneas de bits para constituir un grupo de E/S. NOR proporciona acceso aleatorio más rápido, pero su estructura en paralelo reduce la densidad de la memoria.

    NAND es una tecnología utilizada por National Semiconductor, Samsung y otros fabricantes. Conecta las celdas en serie, con una puerta de selección para cada puerta de control inferior y conexiones en serie con las puertas de control de este grupo de puertas. NAND ofrece una velocidad de acceso aleatorio menos elevada, pero permite densidades mayores gracias a sus celdas de tamaño más pequeño.

    1.2.10.- Unidades EZFlyer.

    El EZFlyer es el descendiente del EZ135, cuyos discos de 135 MB puede utilizar además de los suyos propios de 230 MB. Se trata de lo que se suele denominar un dispositivo Winchester, que en este caso no es un rifle sino un disco duro removible como lo es el Jaz.

    Como dispositivo de este tipo, es tremendamente veloz: hasta 2 MB/s y menos de 20 ms de tiempo de acceso para la versión SCSI, unas cifras muy por encima de lo que son capaces de conseguir el Zip y el SuperDisk. A decir verdad, se trata de un producto excelente, con el único problema (enorme, eso sí) de que es casi desconocido en España.

    No es un problema exclusivo del EZFlyer; los productos de SyQuest en general están pero que muy poco extendidos en nuestro país y eso repercute en su precio, casi 30.000 pts la unidad lectora-grabadora, lo que son unas 5.000 pts más que en EEUU (y eso si la encuentra, que puede ser algo difícil). Afortunadamente los discos, aunque acusan esta escasez de distribuidores, siguen siendo muy baratos: menos de 4.000 pts, muy bajo precio para tener más del doble de capacidad que un Zip.

    En fin, no hay mucho más que comentar: es un buen dispositivo, cómodo, transportable, asequible de precio y capaz ya de realizar backups de un disco duro completo, aunque seguimos necesitando una cantidad de discos considerable. Existe en versiones SCSI y para puerto paralelo, de las cuales recomendamos la SCSI, como siempre, ya que la de puerto paralelo permite mayor transportabilidad pero limita la velocidad a la mitad.

    Puesto que es un dispositivo interesante pero no muy conocido, vamos a hacer una excepción y dar un par de teléfonos de distribuidores a través de los cuales probablemente pueda adquirirse el EZFlyer: Mitrol (91 518 04 95) y Sintronic (977 29 72 00). Espero que sea útil la información, se la debo a PC-Actual (así que no quiero críticas, salvo que sean de las propias empresas, si no está el teléfono correcto ni nada por el estilo, no quiero enfadarme ¡rourghh!!).

    1.2.11.- Unidades SyJet.

    De nuevo otro buen dispositivo de SyQuest gafado en España; ¡este mundo de la informática es la &%#@, oigan! ("la leche", me refiero; ¿qué barbaridad creían?). Tiene un 50% más de capacidad que el Jaz normal, la misma velocidad y un precio (al menos en EEUU) idéntico al de éste, pero en nuestro país no lo conoce casi nadie. Será cosa del márketing ese, supongo.

    Pues eso: casi idéntico al Jaz pero con cartuchos de 1,5 GB y una velocidad mínimamente inferior, de 5 MB/s y menos de 15 ms. Existe con todo tipo de interfaces: SCSI, EIDE e incluso puerto paralelo, pero por supuesto no lo utilice con este último tipo de conector o la velocidad quedará reducida a un quinto de la indicada, que corresponde a la SCSI (o a la EIDE en un ordenador potente y sin utilizar mucho el microprocesador, ya sabe).

    Su precio si lo encuentra (suerte, amigo; pruebe en los mismos sitios donde vendan el EZFlyer) estará cercano al del Jaz de 1 GB, unas 40.000 pts, o quizá unas 5.000 pts más caro por aquello de ser menos común (le dirán que es por el medio giga de diferencia, pero curiosamente en el extranjero esa diferencia no la cobran...).

    2.- Interface para los dispositivos de almacenamiento

    2.1.- Interfaces: ST506, MFM y RLL.

    Hasta aquí hemos visto la estructura del disco duro, pero nos falta una pieza vital: la controladora. Es un componente electrónico que gestiona el flujo de datos entre el sistema y el disco, siendo responsable de factores como el formato en que se almacenan los datos, su tasa de transferencia, velocidad, etcétera.

    Los primeros discos duros eran gestionados por controladoras ST506, un estándar creado por la conocida empresa Seagate. Dentro de esta norma se implementaron los modos MFM y RLL, dos sistemas para el almacenamiento de datos que, si bien diferentes en su funcionamiento, a nivel físico y externo del disco presentaban la misma apariencia, siendo conocidos de forma genérica en el mundillo como "discos MFM". Estas unidades incluían externamente tres conectores: el primero, y común a cualquier disco duro, es el de alimentación. En los restantes se conectaba un cable de control y un cable de datos, desde el disco a la controladora; el cable de control gestionaba la posición de los cabezales y el de datos transmitía el flujo de información desde y hasta la controladora.

    La diferencia entre MFM y RLL es a nivel interno; MFM (Modified Frequency Modulation) y RLL (Run Length Limited) son dos métodos de codificación de la información binaria. RLL permite almacenar un 50% más de datos que el MFM, al aumentar la densidad de almacenamiento. También la trasa de transferencia es superior en RLL, debido al más eficiente método de grabación usado, sin embargo, la velocidad de rotación era la misma en ambos casos: 3600 rpm.

    En cualquier caso, la tasa de transferencia de estas unidades no era precisamente como para tirar cohetes: una media de 5 Mbtis por segundo (es decir, medio mega) en MFM y 7.5 Mbtis/s para RLL. Y en cuanto a capacidad, las unidades MFM no solían tener más de 40 Megas, 120 Megas en las RLL

    2.2.- Interfaz ESDI.

    Con esta interfaz, “Enhanced Small Devices Interface” (interfaz mejorada para dispositivos pequeños), se daba un paso adelante. Para empezar, una parte de la lógica decodificadora de la controladora se implementó en la propia unidad, lo que permitió elevar el ratio de transferencia a 10 Mbits por segundo. Asimismo, se incluyó un pequeño buffer de sectores que permitía transferir pistas completas en un único giro o revolución del disco.

    No obstante, estas unidades no se extendieron demasiado, y únicamente compañías como IBM (muy aficionadas a tecnologías propietarias) fueron las que más lo emplearon en sus máquinas. Estas unidades no solían tener una capacidad superior a 630 Megas, y en cualquier caso se trató más bien de una tecnología de transición, ya que un tiempo después tuvo lugar el salto cuantitativo y cualitativo con la interfaz que detallamos a continuación.

    2.3.- Interfaz estándar IDE.

    “Integrated Drive Electronics”, o IDE, fue creado por la firma Western Digital, curiosamente por encargo de Compaq para una nueva gama de ordenadores personales. Su característica más representativa era la implementación de la controladora en el propio disco duro, de ahí su denominación. Desde ese momento, únicamente se necesita una conexión entre el cable IDE y el Bus del sistema, siendo posible implementarla en la placa base (como de hecho ya se hace desde los 486 DX4 PCI) o en tarjeta (equipos 486 VLB e inferiores). Igualmente se eliminó la necesidad de disponer de dos cables separados para control y datos, bastando con un cable de 40 hilos desde el bus al disco duro. Se estableció también el término ATA (AT Attachment) que define una serie de normas a las que deben acogerse los fabricantes de unidades de este tipo.

    IDE permite transferencias de 4 Megas por segundo, aunque dispone de varios métodos para realizar estos movimientos de datos, que veremos en el apartado “Modos de Transferencia”. La interfaz IDE supuso la simplificación en el proceso de instalación y configuración de discos duros, y estuvo durante un tiempo a la altura de las exigencias del mercado.

    No obstante, no tardaron en ponerse en manifiesto ciertas modificaciones en su diseño. Dos muy importantes eran de capacidad de almacenamiento, de conexión y de ratios de transferencia; en efecto, la tasa de transferencia se iba quedando atrás ante la demanda cada vez mayor de prestaciones por parte del software (¿estás ahí, Windows?). Asimismo, sólo podían coexistir dos unidades IDE en el sistema, y su capacidad (aunque ero no era del todo culpa suya, lo veremos en el apartado “El papel de la BIOS”) no solía exceder de los 528 Megas. Se imponía una mejora, y ¿quién mejor para llevarla a cabo que la compañía que lo creó?

    El interfaz IDE (más correctamente denominado ATA, el estándar de normas en que se basa) es el más usado en PCs normales, debido a que tiene un balance bastante adecuado entre precio y prestaciones. Los discos duros IDE se distribuyen en canales en los que puede haber un máximo de 2 dispositivos por canal; en el estándar IDE inicial sólo se disponía de un canal, por lo que el número máximo de dispositivos IDE era 2.

    El estándar IDE fue ampliado por la norma ATA-2 en lo que se ha dado en denominar EIDE (Enhanced IDE o IDE mejorado). Los sistemas EIDE disponen de 2 canales IDE, primario y secundario, con lo que pueden aceptar hasta 4 dispositivos, que no tienen porqué ser discos duros mientras cumplan las normas de conectores ATAPI; por ejemplo, los CD-ROMs y algunas unidades SuperDisk se presentan con este tipo de conector.

    En cada uno de los canales IDE debe haber un dispositivo Maestro (master) y otro Esclavo (slave). El maestro es el primero de los dos y se suele situar al final del cable, asignándosele generalmente la letra "C" en DOS. El esclavo es el segundo, normalmente conectado en el centro del cable entre el maestro y la controladora, la cual muchas veces está integrada en la propia placa base; se le asignaría la letra "D".

    Los dispositivos IDE o EIDE como discos duros o CD-ROMs disponen de unos microinterruptores (jumpers), situados generalmente en la parte posterior o inferior de los mismos, que permiten seleccionar su carácter de maestro, esclavo o incluso otras posibilidades como "maestro sin esclavo". Las posiciones de los jumpers vienen indicadas en una pegatina en la superficie del disco, o bien en el manual o serigrafiadas en la placa de circuito del disco duro, con las letras M para designar "maestro" y S para "esclavo".

    El estándar IDE surgió a raíz de un encargo que la firma Compaq le hizo a la compañía Western Digital. Compaq necesitaba una controladora compatible con el estándar ST506, pero debido a la falta de espacio en el interior de los equipos a los que iba dirigida, ésta debía implementar la circuitería de control en el propio disco duro. Está claro que la necesidad es la madre de la inventiva, ¿verdad?

    En antiguos discos duros (sobre todo MFM) era imprescindible, antes de apagar el equipo para moverlo de sitio, ejecutar una utilidad especial para "aparcar" las cabezas de la unidad. Con esta operación se depositaban los cabezales en una zona segura del disco, de forma que no pudieran dañar la superficie del disco en caso de movimientos o vibraciones. En la actualidad este proceso lo realiza la unidad de forma automática al ser desconectada (podéis comprobar cómo al apagar el PC, durante un segundo se ilumina el led del disco duro), y no se concibe un disco duro que no incluya esta característica.

    Formatear un disco duro IDE a bajo nivel puede ser perjudicial para el mismo. Durante el proceso, que el fabricante realiza en sus instalaciones antes de sacarlo al público, se graban en él las marcas de direcciones y los números de sector. Volver a realizar este proceso en circunstancias o con software no apropiados, puede dañar definitivamente la unidad, hacerla más lenta o generarle sectores defectuosos e irrecuperables. En realidad, el formateo a bajo nivel sólo está justificado en casos muy concretos, como la aparición progresiva de errores a nivel lógico, y nunca por infección de virus (el caso más frecuente). Ciertamente, algunos vicios de la época MFM son bastante difíciles de ser desterrados...

    Algunos modelos de discos duros, de diversos fabricantes, sufrían una anomalía con cierta frecuencia, consistente en la paralización del motor que da giro al eje del disco (especialmente tras varios días de falta de uso del equipo por parte del usuario, o también por acumulación de humedad); el resultado era la imposibilidad de iniciar el sistema desde el disco duro. La solución, no demasiado "científica", por cierto, era sacar el disco y propinarle un par de buenos golpes (no demasiado fuertes, claro); y mano de santo. Lo que no podemos describir aquí es el cambio de color en la cara del dueño del ordenador, al ser testigo de semejante "reparación".

    2.4.- Interfaz Enhanced IDE.

    La interfaz EIDE o IDE mejorado, propuesto también por Western Digital, logra una mejora de flexibilidad y prestaciones. Para empezar, aumenta su capacidad, hasta 8,4 Gigas, y la tasa de transferencia empieza a subir a partir de los 10 Megas por segundo, según el modo de transferencia usado. Además, se implementaron dos sistemas de traducción de los parámetros físicos de la unidad, de forma que se pudiera acceder a superiores capacidades. Estos sistemas, denominados CHS y LBA aportaron ventajas innegables, ya que con mínimas modificaciones (aunque LBA exigía también cambios en la BIOS del PC) se podían acceder a las máximas capacidades permitidas.

    Otra mejora del EIDE se reflejó en el número de unidades que podían ser instaladas al mismo tiempo, que se aumentó a cuatro. Para ello se obligó a fabricantes de sistemas y de BIOS a soportar los controladores secundarios (dirección 170h, IRQ 15) siempre presentes en el diseño del PC pero nunca usados hasta el momento, de forma que se pudieran montar una unidad y otra esclava, configuradas como secundarias. Más aún, se habilitó la posibilidad de instalar unidades CD-ROM y de cinta, coexistiendo pacíficamente en el sistema (más sobre esto en el apartado “Otros términos”). A nivel externo, no existen prácticamente diferencias con el anterior IDE, en todo caso un menor tamaño o más bien una superior integración de un mayor número de componentes en el mismo espacio.

    2.5.- Modos de transferencia.

    Los dispositivos IDE pueden transferir información principalmente empleando dos métodos: PIO y DMA; el modo PIO (Programmed I/O) depende del procesador para efectuar el trasiego de datos. A nivel de rendimiento no hay mayor problema, ya que los micros actuales tienen la suficiente capacidad para gestionar estas operaciones y alternarlas con otras, por supuesto. El otro método es el DMA; así la CPU se desentiende de la transferencia, teniendo ésta lugar por mediación de un chip DMA dedicado. Con el IDE original se usaban los modos PIO 1 y 2, que podían llegar a unos 4 Megas por segundo de transferencia; el modo DMA del IDE original no superaba precisamente esa tasa, quedándose en unos 2 o 3 Megas por segundo.

    Hay que decir que existe una variante de la transferencia DMA, y es la BusMaster DMA; esta modalidad aprovecha las ventajas de los chipsets de las placas base, cada vez más optimizados para estas laboras. Además de liberar al procesador, puede obtener por parte de éste un control casi total, de forma que la información sea transferida con la máxima prioridad. Aunque se pueden alcanzar 16 Megas por segundo, la última modalidad Ultra DMA logra llegar a los 33,3 Megas/s, aprovechando las bondades del nuevo chipset TX de Intel. No obstante, para disfrutar de esta técnica es precioso contar con los correspondientes controladores, suministrados normalmente por el fabricante de la correspondiente placa base.

    Otros términos

    EIDE amplió los modos PIO al 3, y estableció el MultiWord DMA 1; con ello se logró una tasa de 11 o 13 Megas/s, dando lugar al término Fast ATA. Con posterioridad, se definió la norma Fast ATA-2, para identificar aquellos productos que se acogían a los modos PIO 4 y MultiWord DMA 2, que permiten alcanzar un máximo de 16,6 Megas/s. Existe otro método de transferencia propio del Fast ATA, y es la múltiple lectura/escritura; es decir, la capacidad de leer o escribir varios sectores (normalmente hasta 32) en una sola interrupción, lo que permite optimizar la transferencia incluso en buses lentos, como ISA.

    Conviene resaltar que las tasas de transferencia citadas se consiguen en el mejor de los casos, y no siempre son sostenidas, es decir, que suelen ser “picos” de transferencia.

    Es preciso también abordar en esta introducción a los discos duros otro término muy conocido; ya hemos comentado que EIDE amplió la flexibilidad en el conexionado, permitiendo la coexistencia de discos duros con unidades de cinta y de CD-ROM, usando el estándar IDE. Para ello se ideó la norma ATAPI (ATA Packet Interface), una extensión del protocolo ATA creada con el fin de aportar un único conjunto de registros y mandatos, y de esta forma facilitar la coexistencia de estas unidades. Los dispositivos de este tipo también pueden, por tanto, beneficiarse de todas las ventajas de los modos PIO y DMA.

    Algo de historia

    La normativa ATA (Advanced Technology Attachment, conector de tecnología avanzada) se define por primera vez en el año 1988 utilizando el obsoleto modo PIO (Programmed Input Output, Entrada y salida programada) para transmitir datos. Hablar de interfaz ATA es lo mismo que hablar de interfaz IDE, puesto que ambas tecnologías han estado siempre ligadas.


    El principal inconveniente de este modo es que es necesaria la intervención del procesador para la transmisión de los datos, por lo que el rendimiento del sistema se ve afectado. Dentro del modo PIO, podemos distinguir varias evoluciones:


    - Modo PIO-0: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 3,3 MB/s.


    - Modo PIO-1: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 5,2 MB/s.


    - Modo PIO-2: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 8,3 MB/s.

    Todos estos modos pertenecen a la especificación ATA, pero en 1996, dada la necesidad de un mayor flujo de datos, aparece la nueva especificación ATA-2 o EIDE (Enhanced IDE) que da lugar también a la aparición de dos nuevos modos de transmisión de datos:


    - Modo PIO-3: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 11,1 MB/s.


    - Modo PIO-4: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 16 MB/s.


    Debido al bajo rendimiento de este modo y al uso que hacían del procesador, en 1998 nace un nuevo modo de transmisión de datos, conocido como Ultra ATA que hace uso de un bus DMA (Direct Memory Access, acceso directo a la memoria) y no requiere la intervención del procesador para la transferencia de datos. Además, este estándar ha ido evolucionando y actualmente alcanza velocidades de hasta 133 MB/s.


    - ATA 33: Esta norma tiene varias velocidades de transmisión de datos, según el modo UltraDMA que soporten la unidad y la controladora IDE: usando el modo UltraDMA 0 es capaz de llegar a los 16,67 MB/s, con el modo UltraDMA 1 esta velocidad llega hasta los 25 MB/s y utilizando el modo UltraDMA 2 alcanza los 33 MB/s.


    - ATA 66: Dentro de esta norma también podremos encontrar dos variantes: utilizando el modo UltraDMA 3 podremos alcanzar velocidades de hasta 44,44 MB/s, mientras que con el modo UltraDMA 4 podemos llegar a los 66 MB/s.


    - ATA 100: Esta norma utiliza el modo UltraDMA 5 y alcanza velocidades de hasta 100 MB/s.


    - ATA 133: Esta ha sido la última especificación en salir y con ella podremos alcanzar velocidades de transferencia de hasta 133 MB/s. También es la última especificación de lo que ha pasado a llamarse PATA (Parallel ATA) debido a la reciente aparición de la interfaz SATA (Serial ATA) que trataremos a continuación.


    Para la conexión de estos dispositivos es necesario un cable IDE, pero si queremos aprovechar las posibilidades DMA de nuestros dispositivos, es necesario que éste sea de 80 hilos, mientras que si nuestro dispositivo tan sólo posee características PIO el cable deberá contar con tan solo 40 hilos. El modo ATA 33 también puede ser usado con un cable convencional de 40 hilos.

    'Subsistemas de almacenamiento'

    Cable tradicional IDE



    Es importante señalar que estas son velocidades máximas teóricas que, por desgracia, casi nunca se alcanzan y nunca de manera sostenida.

     MODO DE TRANSFERENCIA

    MB DE TRANSFERENCIA (PICOS)

    PIO 0

    2/3 Mb/s

    PIO 1 y 2

    4 Mb/s

    PIO 3

    11 Mb/s

    PIO 4

    16 Mb/s

    MultiWord DMA 1

    13 Mb/s

    MultiWord DMA 2

    16,6 Mb/s

    Ultra DMA 33

    33 Mb/s

    Ultra DMA 66

    66 Mb/s

    La industria de los discos duros introduce disco más rápidos y de mayor capacidad, el estándar actual ATA100 causa un cuello de botella entre el disco y la computadora

    Para evitar este problema, los fabricantes de discos duros introducen la nueva interfase Ultra ATA-133 que tiene una velocidad de transferencia de datos de 133 MB/seg.

    Algunas de las tarjetas madre de AOpen están equipadas con la interfase ATA-133.  AOpen recomienda que su sistema y el disco duro estén equipados con la tecnología ATA-133 para obtener el mejor desempeño de su tarjeta madre y satisfacer la necesidad de su sistema por velocidad.

    Modo

    Perido del Reloj

    Conteo del Reloj

    Tiempo del ciclo

    Velocidad de transferencia de datos

    ATA 33

    30ns

    4

    120ns

    (1/120ns) x 2byte x 2 = 33MB/s 

    ATA 66

    30ns

    2

    60ns

    (1/60ns) x 2byte x 2 = 66MB/s 

    ATA 100

    20ns

    2

    40ns

    (1/40ns) x 2byte x 2 = 100MB/s

    ATA 133

    15ns

    2

    30ns

    (1/30ns) x 2byte x 2 = 133MB/s

    2.6.- Especificaciones S-ATA.

    Serial ATA es un estandar que se introdujo recientemente y que ya está ganando popularidad, como todos saben, esta interfase es exclusiva para conexión de dispositivos de almacenamiento, a diferencia del Parallel ATA (que pasó a llamarse así luego de que saliera al mercado el SATA) las señales de trasferencia de datos ocurren en serie, el principal beneficio del Serial ATA en comparación con el ATA en paralelo es básicamente la facilidad de conexión, pocos conectores, la segunda diferencia es la velocidad, ya que la tecnología reciente puede lograr esto e incluso superar el tradicional ATA en paralelo, llegando hasta una suma máxima de 150Mb/s (al menos en esta primera generación de SATA) y la tercera diferencia fundamental es la capacidad de Hot-Swap, esta interesante opción ya se podía realizar en conexiones ATA comunes, sin embargo requerían interacción del usuario, ya que los dispositivos ATA comunes no son detectados de forma automática por la interfase PnP del Windows, tampoco tienen forma de ser detectados automáticamente de ninguna otra forma, sin embargo, el Serial ATA introduce una señal de LINK que constantemente identifica y chequea la seguridad del disco, esta señal le permite funcionar a modo de "auto-detección", similar a lo que ocurre cuando volvemos a enchufar un dispositivo USB. La habilidad de Hot-Swap es extremadamente interesante para configuraciones RAID en Mirror, en el próximo punto voy a hablar un poco más al respecto.

    La especificación tradicional del ATA paralelo ha definido el estándar para la interfase de almacenamiento para PCs.  Con una velocidad original de solo 3 Mbytes/seg. debido a que este protocolo se introdujo en 1980.  La última generación de la interfase Ultra ATA-133, tiene una transferencia de datos de 133 Mbytes/seg.  A pesar de que la especificación ATA ha disfrutado  un gran éxito, esta mostrando su vejes e impone serios problemas en el diseño de los actuales desarrolladores como: señalización de 5 volts, conteo alto de pines, y serios problemas de cableo.

    Esta interfaz ha sido diseñada para sobrepasar los límites de la actual interfaz Parallel ATA. La interfaz Serial ATA será totalmente compatible con todos los sistemas operativos actuales y poco a poco irá sustituyendo a la interfaz PATA, aunque ambos sistemas convivirán durante cierto tiempo. Cabe destacar que las placas bases actuales soportan ambos tipos de interfaces.


    Gracias a esta interfaz, podremos obtener unas mayores velocidades (inicialmente hasta 150 MB/s, aunque en la siguiente versión esta cifra se doblará y posteriormente se llegará a los 600 MB/s), crear discos duros de mayor capacidad y reducir el consumo eléctrico de las unidades. Además, el cable mediante el cual la unidad se conecta a la placa base es mucho más pequeño (tan sólo tiene siete conectores), lo que ayuda a mejorar la ventilación y es menos sensible a las interferencias, por lo que se podrán crear cables más largos sin ningún problema.


    Si nuestra placa base no posee una interfaz SATA y disponemos de alguna unidad que requiera esta interfaz, es posible adquirir tarjetas PCI con una controladora de este tipo, pero debido a las características del bus PCI, sólo podremos transferir datos según el estándar SATA 150 y no podremos aprovechar las futuras generaciones de este estándar.

    'Subsistemas de almacenamiento'

    Cable Parallel ATA (izquierda) y Serial ATA (derecha)

    La especificación Serial ATA está diseña para sobrepasar las limitación de diseño mientras que habilita a la interfase de almacenamiento para escalar las transferencia de datos demandadas por los medios y la plataforma de PC actual.  Serial ATA reemplazará al ATA paralelo, será compatible con los actuales sistemas operativos y controladores, adicionando espacio para mejorar el desempeño en los años venideros.  Reduce los requerimientos de  voltaje  y el conteo de pines y se puede implementar con cables delgados fáciles de acomodar.  Serial ATA proporciona una mejor velocidad de transferencia de datos de 150 Mbytes/seg.  La velocidad de doblara en la siguiente generación de la interfase Serial ATA…

     

    Parallel ATA

    Serial ATA

    Bandwidth

    100/133 MB/Secs

    150/300/600 MB/Secs

    Voltaje

    5V

    250mV

    Pins

    40

    7

    Length Limitation

    18 inch (45.72cm)

    1 meter (100cm)

    Cable

    Wide

    Thin

    Ventilation

    Bad

    Good

    Peer-to-Peer

    No

    Yes

    2.7.- Dispositivos RAID.

    En 1987 surge el concepto de RAID o Redundant Arrays of Inexpensive Disks (matrices redundantes de discos económicos), que soluciona, por un lado, el problema del almacenamiento y del tiempo de acceso, y por otro la seguridad de los datos, así como los tiempos de parada del sistema.

    Básicamente se fundamentan en el concepto de dividir la información en bloques o segmentos, cada uno almacenado en unidades de disco separadas, y con determinadas medidas de redundancia de los datos, lo que implica un menor riesgo de pérdida de información en caso de fallo, además de un menor tiempo de acceso a la información, ya que se comportan como unidades diferentes suministrando información en paralelo a un "bus" más ancho.

    Los sistemas RAID pueden estar basados en hardware o en software. La ventaja de los primeros es su independencia de la plataforma o sistema operativo, ya que son vistos por éste como un gran disco duro más, y además son mucho más rápidos, entre otras ventajas. Los sistemas RAID software no son implementaciones adecuadas en la mayoría de los casos, y cada vez son menos empleados.

    Evidentemente, hay varias formas de llevar a cabo las funciones de un RAID, y es lo que se ha dado en llamar niveles RAID. Actualmente se reconocen básicamente 6 niveles:

    RAID 0: Los datos se fraccionan en bloques entre 2 y 16 KB, y se escriben en matrices de 2 o más discos. Los bloques de datos, o segmentos, se escriben secuencialmente, mediante un sistema de "interleaving", es decir, el primer bloque en el primer disco, el 2º bloque en el segundo disco, y así sucesivamente. Este sistema esta pensado para situaciones en las que se requiere alta velocidad, pero no seguridad, ya que el fallo de cualquiera de los discos implica la pérdida de los datos y la parada del sistema

    Ventajas: Proporciona el mejor tiempo de acceso, por ejemplo para aplicaciones gráficas.
    Inconvenientes: No ofrece protección de los datos.

    RAID 1: Cada segmento es almacenado en dos discos, por lo que si uno falla, la integridad de los datos es total. En algunos sistemas, incluso cada conjunto de discos es manejado por una controladora diferente, a modo de duplicado completo. Enfatiza la seguridad frente al tiempo de acceso.

    Ventajas: Proporciona un buen tiempo de acceso para pequeños bloques de datos y el mayor grado de seguridad de los datos.

    Inconvenientes: Se duplica el coste, al duplicar todos o casi todos los elementos.

    RAID 2: Similar al nivel 0, pero con la peculiaridad de añadir redundancia (bits de paridad o códigos de corrección de errores) y de segmentar los datos en bytes o incluso bits en lugar de bloques. Al final de la matriz, en varios discos independientes de los de datos, se almacena la información que permite la recuperación de los errores.

    Ventajas: Proporciona un tiempo de acceso razonable y seguridad relativa.

    Inconvenientes: El coste es elevado, pues requiere varios discos extra.

    RAID 3: Se almacena 1 bit en cada disco, y un bit de paridad por cada byte en un disco adicional.
    Ventajas: Proporciona gran velocidad para grandes cantidades de información.

    Inconvenientes: No es adecuado para pequeños bloques de datos.

    RAID 4: Es similar al nivel 0, pero con corrección de errores.

    Ventajas: Buen tiempo de acceso.

    Inconvenientes: No es adecuado para grandes bloques de datos.

    RAID 5: Es el más generalizado por su equilibrio de resultados. Se distribuyen los bloques de datos entre todos los discos, mezclados con los datos de corrección de errores. Ello evita la necesidad de acceder a todos los discos para una sola operación, y por tanto permite realizar varias lecturas y escrituras simultáneas.

    Ventajas: Proporciona un buen tiempo de acceso y gran seguridad de los datos a un precio razonable.
    Inconvenientes: No es aconsejable para grandes bloques de información.

    La mayoría de los sistemas de redundancia de los RAID, conllevan la pérdida de alrededor de un 20% de la capacidad de los discos en el almacenamiento de los datos de paridad.

    Algo muy importante en los sistemas RAID es el uso de redundancia física, es decir, equipamiento extra que permite, en caso de fallo de algún elemento del RAID, su "recambio" automático, lo que evita la parada del sistema.

    Por lo general, todos los RAID incorporan fuentes de alimentación redundantes, discos redundantes e incluso controladoras redundantes.

    Pero lo más interesante es la forma en que dichos repuestos entran en funcionamiento, ya que para evitar su desgaste, es altamente recomendable que en condiciones normales no estén activos (sin alimentación), para que no sufran ningún desgaste, pues de lo contrario no serían útiles en caso de fallo de otra unidad, por su posibilidad de fallo al existir un "desgaste" por tiempo de uso.

    Cuando la unidad de repuesto no esta en el sistema, sino que ha de ser "insertada" o conectada por el usuario (sin necesidad de apagar el RAID), se denomina "hot plug" (inserción en caliente).

    Cuando un disco de repuesto se mantiene en funcionamiento (alimentado), se denomina "hot spare" (reposición en caliente). Con la única ventaja de una mayor velocidad de su entrada en funcionamiento y de la reconstrucción de los datos en caso de que otra unidad falle.

    Las unidades "hot fix" (reparación en caliente), también denominadas "cold/warm spare", son las que están insertadas en el sistema, pero se mantienen desconectadas hasta el momento en que otra unidad falla, entrando automáticamente en funcionamiento por medio de la gestión inteligente de la controladora RAID.

    Algunos RAID integran simultáneamente varias de estas técnicas, por ejemplo "hot spare" para unidades de reserva y "hot plug" para sustituir las unidades averiadas.

    Es importante tener en cuenta que, tras el fallo de una unidad de disco, el sistema ha de reconstruir los datos de la unidad que ha fallado en la que la ha de sustituir, lo que conlleva la lectura de los otros discos, así como de los datos de paridad, con el consiguiente período de "ocupación" del RAID. Algunos sistemas permiten que esto se haga automáticamente y sin detener el funcionamiento del RAID, aunque lógicamente el acceso a los datos será relativo, pues éstos pueden estar en el disco dañado.

    Otra gran ventaja de la tecnología RAID es la posibilidad de conectar un sistema de este tipo a varios "hosts" simultáneamente, al existir la posibilidad de integrar en el sistema varias controladoras SCSI.

    Algunos sistemas RAID incorporan varios bancos de discos, denominados "ranks", lo que permite simultanear varios niveles RAID (1 por cada banco), logrando optimizar las prestaciones del sistema y adecuándolas al máximo en función de los tipos de datos que se han de almacenar en cada banco.

    La mayoría de los sistemas RAID incorporan memoria caché de lectura, lo que permite incrementar hasta en 300 veces los tiempos de acceso.

    Dispositivos y librerías ópticas:

    El almacenamiento óptico ha evolucionado en los últimos años con la reducción de los tamaños de las unidades y de sus precios. Sin embargo, su punto débil sigue siendo el tiempo medio de acceso, que por lo general no es menor de 35 ms., comparado con los discos duros o sistemas RAID, que llegan hasta los 6-7 ms.

    Actualmente existen unidades magneto-ópticas de 3.5" de hasta 128 MB., y unidades de 5.25" de 650 KB., 1 GB., 1.3 GB. y hasta 1.5 GB.

    El mayor problema es la incompatibilidad existente entre algunos fabricantes e incluso entre dispositivos ya que, por ejemplo, la mayoría de las unidades de 1 GB., no son capaces de leer el formato más antiguo, de 650 KB. Esto ha sido superado con las unidades de 1.3 GB.

    Hay unidades de tipo WORM (una sola escritura, múltiples lecturas), que poco a poco están siendo reemplazadas, por las nuevas unidades magneto-ópticas que, al tener una capacidad "multifunción", les permite trabajar con cartuchos tipo WORM.

    La gran ventaja de estas unidades, frente a los discos duros, es el bajo coste por megabyte, dado el precio de los cartuchos. Por ello, su uso óptimo es el de grandes librerías o archivos, especialmente de bibliotecas de imágenes, archivo documental, etc.

    Para ello se han diseñado las librerías o jukebox, con capacidades de almacenamiento desde 6,5 GB hasta 300 GB., en función del tipo de cartucho y del número de los mismos.

    Estos dispositivos son verdaderos autómatas, que se encargan de seleccionar el cartucho requerido e insertarlo en la unidad magneto-óptica, y retirarlo de la misma cuando se requiere otro cartucho diferente.

    Algunos incluso integran varias unidades magneto-ópticas, lo que permite reducir los tiempos de acceso, ya que por lo general, el tiempo de cambio de un cartucho suele ser de menos de 10 segundos.

    Para el acceso a la información de los jukebox, se crean sistemas de ficheros virtuales (VFS o Virtual File System), por los cuales, el usuario accede al jukebox como si se tratase de un gran disco duro, de capacidad igual a la de la suma de las capacidades de todos los cartuchos (dos caras por cada uno) insertados en el propio jukebox.

    Otra forma de uso de los jukebox se denomina HSM o "Hierarchical Storage Management System", que podemos traducir como sistema de gestión de archivo automatizado, que automáticamente gestiona el sistema de ficheros almacenados en discos duros, de modo que los ficheros menos utilizados son almacenados en el jukebox, dejando el espacio libre para otros ficheros que son requeridos con mayor frecuencia. Si los ficheros del jukebox son requeridos de nuevo, vuelven a ser traspasados al disco duro.

    Por último están apareciendo dispositivos tipo jukebox que integran una interfaz Ethernet en lugar de SCSI, y un sistema de manejo de los ficheros tipo NFS, lo que permite su integración en la red como si se tratara de un servidor de ficheros más, con las ventajas evidentes de evitar el sofisticado software requerido para el manejo de los jukebox SCSI.

    Ya existen también librerías de CD-ROM, y aunque su uso no esta muy extendido, podemos esperar un gran desarrollo de este tipo de dispositivos, en un tiempo muy breve.

    Por supuesto tampoco podemos olvidar los nuevos dispositivos "floptical", que permiten, mediante la combinación de tecnologías ópticas y magnéticas, almacenar hasta 21 MB en disquetes de 3.5", del formato que hasta ahora sólo había sido capaz de almacenar hasta 2.88 MB.

    2.8.- Interface SCSI.

    Hasta el momento hemos estado comentando los estándares ST506, MFM, RLL, IDE y EIDE, pero nos hemos saltado uno que, tan veterano como los anteriores, ha ido evolucionando (hasta hace poco en otros segmentos de mercado) de forma paralela a ellos. Nos referimos, por supuesto, a SCSI; demos un breve paseo por sus características.

    La interfaz SCSI (Small Computer System Interface) ha sido tradicionalmente relegada a tareas y entornos de ámbito profesional, en los que prima más el rendimiento, la flexibilidad y la fiabilidad. Para empezar, SCSI es una estructura de bus separada del bus del sistema. De esta forma, evita las limitaciones propias del bus del PC. Además, en su versión más sencilla esta norma permite conectar hasta 7 dispositivos SCSI (serían 8 pero uno de ellos ha de ser la propia controladora) en el equipo; y las ventajas no se reducen al número de periféricos, sino también a su tipo: se puede conectar prácticamente cualquier dispositivo (escáneres, impresoras, CD-ROM, unidades removibles, etc.) siempre que cumplan con esta norma.

    Otra enorme ventaja de SCSI es su portabilidad; esto quiere decir que podemos conectar nuestro disco duro o CD-ROM (o lo que sea) a ordenadores Macintosh, Amiga, etc., que empleen también la norma SCSI. Un detalle a resaltar que todos los periféricos SCSI son inteligentes; es decir, cada uno posee su propia ROM donde almacena sus parámetros de funcionamiento. En especial, es la controladora el dispositivo más importante de la cadena SCSI, que al poseer su propia BIOS puede sobrepasar limitaciones de la ROM BIOS del sistema.

    Posiblemente lo que hace destacar a SCSI en su rendimiento, bastante superior a IDE al no depender del bus del sistema; no obstante, no todo iban a ser ventajas: SCSI es más caro que IDE, y en la mayoría de las ocasiones, más complejo de configurar, aunque esto último es cada vez menos problemáticos, ya que es preciso resaltar que la norma SCSI también ha evolucionado y mejorado; citaremos a continuación sus diferentes modalidades.

    'Subsistemas de almacenamiento'

    El surtido SCSI

    La primera norma, SCSI-1, lograba un máximo de 3 Megas por segundo de transferencia, a una anchura de 8 bits en el bus de datos. La posterior SCSI-2 introdujo mejoras en el control de los dispositivos, inclusión de mejoras de caché y otras, subiendo a 5 Megas de ratio, con la misma anchura de bits que su predecesora. Luego se presentó la variante Fast SCSI-2, que lograba los 10 Megas por segundo, manteniendo esos 8 bits en el bus de datos. El modo Wide se unió después al Fast, resultando el Fast/Wide SCSI-2, con el que se amplió a 16 bits el ancho de banda del bus de datos, lográndose hasta 20 Megas/s de transferencia y permitiendo un soporte de hasta 15 dispositivos en cadena.

    Lo último ha sido el Ultra SCSI, con el que se ha conseguido llegar a 40 Megas por segundo a 16 bits y 20 Megas a 8 bits, aunque no debemos pasar por alto la inclusión de la norma SCAM (SCSI Configured Automatically), alo parecido al Plug & Play, que nos libera de la clásica dificultad de configuración de las cadenas SCSI, aunque para ello los dispositivos también deben contemplar el SCAM. Por diversos motivos, SCSI siempre ha sido la alternativa profesional, pero cada vez podemos verla con más frecuencia en el ámbito doméstico; no hay que olvidar que periféricos como unidades Zip o Jaz, magneto-ópticos y escáneres vienen cada vez de forma más frecuente en SCSI, así como el progresivo abaratamiento al que se ven sometidos este tipo de componentes.

     Norma SCSI

    Ancho Bus

    Megas/segundo

    SCSI-1

    8 bits

    3 Megas/s

    SCSI-2

    8 bits

    5 Megas/s

    Fast SCSI-2

    8 bits

    10 Megas/s

    Fast/Wide SCSI-2

    16 bits

    20 Megas/s

    Ultra SCSI

    8/16 bits

    20/40 Megas/s

    Ultra2 SCSI LVD

    8/16 bits

    40/80 Megas/s

     

    2.8.- Controladora Interface SCSI.

    La mayoría de los discos duros IDE/ATA están controlados por controladoras IDE integradas en la placa base o en el chipset. El interfaz SCSI no lo está, o no lo suele estar, y necesitan de una tarjeta especial que sirve de interfaz entre el bus SCSI y el PC.

    Este dispositivo se suele llamar una controladora SCSI, en inglés SCSI host adapter ó host bus adapter, adaptador del bus SCSI, que es más propio ya que el bus SCSI es un bus a nivel del sistema y cada dispositivo del bus tiene su propia controladora. Lógicamente, la controladora es un dispositivo SCSI más. Su trabajo es el de funcionar como pasarela entre el bus SCSI y el bus interno E/S del PC. Manda y responde a los comandos y transfiere datos hacia y desde los dispositivos en el bus y dentro del ordenador.

    Ya que SCSI es un interfaz muy inteligente (tiene características y dispositivos en el bus que son capaces de interactuar de forma avanzada), muchos adaptadores SCSI han evolucionado de manera excepcional hasta tener unas funciones muy avanzadas. Puede incluso actuar de muchas formas para mejorar el rendimiento. Para tener una buena implementación del SCSI en un computador hace falta un buen adaptador SCSI, ya que todo va a ir a través de este adaptador.

    Decir también que hay muchas placas base que incorporan conectividad SCSI en la propia placa base. Aunque puede que lo que ofrezcan no esté a la altura de lo que pueda ofrecer una buena placa SCSI.

    Capacidad y direccionamiento

    Los dispositivos SCSI almacenan información en forma de bloques. Cada bloque tiene una dirección y el host indica qué bloques leer o escribir por su dirección. El tamaño de los bloques y el número de direcciones disponibles restringen la capacidad de un dispositivo dado.

    • SCSI-1 permite 21 bits para direcciones, con lo que 'Subsistemas de almacenamiento'
      bloques. En discos duros con bloques de 512 bytes, tenemos un máximo de 1GB.

    • SCSI-2 permite 24 bits para direcciones, con lo que 'Subsistemas de almacenamiento'
      bloques. Podríamos tener discos duros de hasta 8GB

    • SCSI-3 tenemos 32 bits para direccinamiento. 'Subsistemas de almacenamiento'
      bloques. Como máximo 2 TB.

    Los dispositivos SCSI antiguos sufrian otra limitación resultante de la traducción del MS-DOS (cilindro, cabezal, sector) al formato de direcciones de bloque lógicas de los adaptadores SCSI. Es el conocido problema de los 1024MB que también afecta a los discos IDE.

    Los fabricantes se inventaron un método de traducción para ir tirando pero con el tiempo y la llegada de discos duros mayores y más baratos alteraron sus algoritmos para manejar mayores capacidades.

    La identificación del dispositivo en el bus SCSI

    Ya que los dispositivos SCSI están conectados en un bus, todos ellos reciben todos los datos y comandos que se transmiten a través del bus. La manera de identificar qué datos están destinados a qué dispositivos es mediante la identificación del dispositivo SCSI (SCSI ID). Esta identificación, que se realiza a través de 8 líneas dedicadas del bus SCSI, permite identificar a los dispositivos sin ambigüedades (en los sistemas wide scsi las lineas son 16). Con esto tenemos que podemos usar hasta 7 dispositivos (15 en el caso de Wide SCSI), ya que uno de ellos, normalmente el número más alto, está reservado para el host o controlador SCSI. Normalmente los dispositivos SCSI se pueden configurar para tener el SCSI ID que se quiera, ya que la única restricción que tiene es que dos dispositivos tienen que tener 2 SCSI ID diferentes. Dentro del rango, un dispositivo SCSI que esté colocado en posiciones bajas, cercanas al cero, suele tener una prioridad más baja que los dispositivos colocados superiormente, cerca del 7 (o del 15 en Wide SCSI). Esto resulta extraño ya que algunos fabricantes, requieren que, si el dispositivo SCSI es un disco duro arrancable, este tiene que estar colocado en el ID 0. De hecho hay algunos fabricantes que imponen ciertas restricciones a la hora de colocar ciertos dispositivos SCSI como CD-ROMs o escáners, pero la mayoría de los adaptadores modernos permiten colocarlos donde más convenga. Será la BIOS de las controladoras SCSI las que se encarguen de usarlas correctamente.

    En estos tiempos de Plug&Play podemos encontrar en los últimos adaptadores SCSI una tecnología llamada SCAM (SCSI Configured AutoMagically, SCSI Configurado AutoMagicamente) que permite, sin indicar en el dispositivo SCSI qué ID va a tener, que el sistema se configure sólo. Esto implica que, para que funcione, el host SCSI, los dispositivos y el sistema operativo estén actualizados en cuanto a éste estándar.

    La identificación SCSI se realiza en los dispositivos mediante unos jumpers, normalmente utilizan 3 pines (o 4 para Wide SCSI) que según estén cerrados o no, indican en binario el ID del dispositivo.

    Soporte del sistema operativo

    La mayoría de tarjetas SCSI incluyen una BIOS (una ROM o memoria Flash) que le indica al PC cómo usar el subsistema SCSI para arrancar el PC. Este código es suficiente para que el ordenador pueda arrancar de uno de sus discos duros. Algunas otras controladoras contienen información para que el computador pueda arrancar desde un CD-ROM. Pero el sistema operativo necesita drivers para la tarjeta SCSI para que se pueda comunicar correctamente con ella.

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    2º Equipos electrónicos de consumo.

    2ª EVALUACIÓN.