ESTRUCTURA FÍSICA DEL HDD

1 OBJETIVOS

Los discos rígidos son en la actualidad, el principal medio de almacenamiento masivo de información
en las computadoras. Por lo tanto, su importancia en el funcionamiento y desempeño
de una PC, es muy alta.
En esta clase estudiaremos la estructura interna del disco rígido y su principio de funcionamiento.
Veremos entonces cómo es un disco por dentro, cuáles son sus componentes principales,
cómo funciona, con qué materiales está construido, y cómo se organiza la información
que se almacena en estas unidades.
Esto nos ayudará a:
a.- Comprender las causas de sus limitaciones.
b.- Poder evaluar y comparar características entre ellos, para elegir el más adecuado con determinado
propósito.
c.- Configurar las unidades correctamente, y en el caso de una falla, poder emitir diagnósticos
rápidos y certeros.
d.- Saber cómo deben manipularse y cuáles son los cuidados necesarios que deben considerarse
para su instalación.
2 DESDE EL EXTERIOR DE LA
UNIDAD
Un disco rígido observado desde el exterior,
no revela mucho de su funcionamiento interno.
Esto se debe a que los discos rígidos
son unidades selladas, es decir que todas sus
partes mecánicas, y sus delicados componentes,
están encerrados en una caja metálica.
Del otro lado, podemos observar la presencia
de una placa electrónica, donde concurren
las conexiones de energía e interfaz con
la PC (ver figura 10.10).
No vemos los componentes mecánicos, porque
por sus características constructivas, que
ahondaremos en un momento más, no toleran
la presencia de humedad y mucho menos
suciedad o humo.


Todos sus sensibles componentes quedan encerrados en lo que se llama una burbuja, herméticamente
cerrada. El aire atrapado en su interior, recicla en un circuito atravesando un filtro,
que atrapa cualquier impureza que haya quedado durante su manufactura.
3 EL INTERIOR DE LA UNIDAD DE DISCO RÍGIDO

Tracemos un viaje imaginario hacia el interior de un disco rígido, para descubrir cómo están
construidos y cómo funcionan.
3.1 DISCOS RÍGIDOS. ¿POR QUÉ RIGIDOS?

Una unidad destapada (ver figura 10.2), nos revela ahora algunos secretos. Vulgarmente nos
referimos a ella, como disco rígido, para diferenciarlo de otros medios de almacenamiento



como los disquetes. Estos últimos, están construidos con una base plástica flexible, mientras
que las unidades que hoy estudiamos, contienen platos de una base metálica, generalmente
aluminio, recubiertas con una pintura ferromagnética.
Descubrimos además, algo que no resulta evidente desde afuera. Al usar un disco rígido, percibimos
una unidad con determinada capacidad de almacenamiento. Pero al destaparla (ver figura
10.2), observamos la existencia de varios platos, que en conjunto se comportan como
una sola cosa. En este caso, la unidad mostrada es un disco de la firma IBM de 40 Gigabytes,
que incluye 10 platos. Pero ese número varía de acuerdo a la capacidad, velocidad y diseño
del fabricante.
Un factor de diseño a considerar es el volumen de la unidad. La cantidad de platos que incluya,
influye directamente en la altura del dispositivo. Generalmente las unidades delgadas, incluyen
sólo uno o dos platos. A medida que avanza la tecnología constructiva de los platos, se
logra mayor densidad de grabación (es decir más bits en menos espacio), y en consecuencia
se obtiene mayor capacidad con menor cantidad de platos, es decir, mayor capacidad en unidades
cada vez más pequeñas.
3.2 LOS BRAZOS Y CABEZAS DE LECTURA/ESCRITURA
Podemos observar además que hay un brazo metálico, cuyo extremo reposa sobre la superfi-
cie de los platos. Se trata del brazo que soporta las cabezas de lectura/escritura. En la figura
10.3 podemos observar los brazos de una unidad de dos platos. En este caso, en el extremo
del brazo se encuentran cuatro cabezas.
Por cada cara de cada plato de una unidad, hay por lo menos una cabeza de lectura/escritura.
Es decir que los platos son utilizados de ambas caras.
En la figura 10.4 podemos apreciar un detalle de las cabezas de lectura/escritura que están en
el extremo del brazo de la figura 10.3.
Las cabezas de lectura/escritura tienen una superficie pulida. Cuando los platos están detenidos,
las cabezas descansan sobre su superficie sin rayarla. Pero si la unidad recibe un golpe en
estas condiciones, la vibración puede dañar permanentemente a la pintura magnética del plato
o a la cabeza misma.
Por eso las unidades de disco son muy frágiles, y deben ser siempre manejadas con mucho
cuidado.
Cuando se pone la unidad a trabajar, los platos comienzan a girar velozmente, arrastrando el


aire atrapado dentro de la burbuja. Entonces las cabezas comienzan a volar sobre un colchón
de aire, por cierto muy delgado, que se forma sobre cada cara de cada plato. Gracias a esto, el
conjunto de cabezas (ver figura 10.5) puede volar sobre la superficie de los platos.
Este colchón es tan delgado, que anda en el orden de una décima de milímetro. Cualquier impureza,
como una partícula de carbón de hollín del aire que respiramos diariamente, puede
provocar un daño severo en la superficie del plato y de la cabeza.
Esto explica por que las cabezas, los platos y sus mecanismos asociados, están encerrados en
 una burbuja hermética; y también por que nunca debemos abrir una unidad. Hacerlo permitiría
el ingreso de aire contaminado dentro de la unidad, provocando daños irreversibles en la
superficie magnética de los platos y en las cabezas.
3.3 LOS MOTORES
De una rápida observación de la figura 10.2, no resulta tan evidente la presencia de dos motores:
uno para el movimiento de rotación de los platos, y otro para el desplazamiento del conjunto
de las cabezas.
3.3.1 El motor de los platos
Uno de los motores esta referido en las documentaciones técnicas en su idioma original como
spindle motor <-spindl mótor-> (del inglés: motor del eje de rotación) es justamente el que
hace girar los platos.
El eje del motor, es el eje de los platos (de allí su nombre en inglés), es decir que no existen
medios de acoplamiento como correas, poleas o engranajes. Esta forma de trabajo se la conoce
como tracción directa.
En la figura 10.6, se puede observar desmontado al motor y eje de los platos de una unidad de
disco rígido. Este es un motor sincrónico, controlado por los circuitos de la placa electrónica
montada sobre la unidad.
En la misma figura, se ve que el motor va montado de modo tal que atraviesa una cara de la
burbuja. El conector y los cables quedan del lado externo, conectados a la placa electrónica.
Del lado interno queda el eje del motor, donde se atornillan los platos.