El disco duro o disco rígido

Como es sabido por todos los usuarios de PC, desde el más avanzado hasta el que recién se inicia en el mundo de la computación, el disco duro es uno de los componentes más importantes de nuestro equipo, ya que nos permite almacenar nuestros datos de manera permanente.

Como sabemos la mayoría de los usuarios, las computadoras utilizan parte de la memoria RAM para resguardar temporalmente la información que está siendo procesada en la PC. No obstante, al apagar el equipo, todos esos datos se perderán. Aquí es en donde entran en juego los discos duros, también llamados discos rígidos.

Que es un disco duro?

Para resguardar la información que deseamos mantener, archivos, documentos y demás, utilizamos el denominado "Disco Duro", también llamado Hard Disk, HD, HDD o Disco rígido, en el que se almacenarán de manera permanente aquellos datos que necesitemos guardar.

Asimismo, el propio sistema operativo que se utilice en la PC y todas las aplicaciones que hayamos instalado, se guardarán en el disco duro, con el fin de que estén allí cada vez que iniciemos nuestra computadora.

Uno de los primeros discos más similares a los que conocemos hoy en día fue creado por la compañía IBM en el año 1979, y se trataba del modelo 62PC, denominado "Piccolo", el cual sólo poseía 64.5 Mb de espacio de almacenamiento.

No obstante, el primer disco duro de la historia fue el IBM 3501, también denominado Ramac I, fabricado por la empresa en el año 1956. A pesar de que sólo podía almacenar hasta 5 Mb de datos, su tamaño era gigantesco, ya que pesaba una tonelada y sus dimensiones eran similares a las de una heladera hogareña.

En la actualidad, no solo se ha reducido notablemente el tamaño de este tipo de dispositivos, sino que la tecnología con la que trabajan ha cambiado de manera considerable, ofreciendo cada vez mejores soluciones a los usuarios de computadoras. 

Fue sobre todo en la década de los 90s, y tras una serie de importantes descubrimientos realizados por distintos investigadores en el campo de la informática, que comenzaron a ofrecerse discos duros que poseían cada vez mayor capacidad de almacenamiento.

A mediados de la dicha década, los discos experimentaron el cambio de poder almacenar megabytes (Mb) a poder almacenar gigabytes (Gb), y en la actualidad se comercializan discos duros que poseen una capacidad de almacenamiento de más de 100 terabyte (Tb), es decir casi cien millones de megabytes, lo que nos da la pauta de que no existen límites para el futuro.

¿Cómo funciona un disco duro?

A esta altura de los acontecimientos, no debe haber ningún usuario que ignore que el disco duro de la computadora es el dispositivo en donde se almacena el sistema operativo y que nos permite guardar la información que estamos manipulando para volverla a usar más tarde.

También conocido con Hard Disk o por sus iniciales HD, este dispositivo de almacenamiento magnético es una pieza de ingeniería extremadamente delicada, parte mecánica y parte electrónica,  y cuya mejor característica, sin duda, reside en que no pierde la información almacenada en su interior cuando lo desconectamos del suministro eléctrico.

Es por ello que se considera una memoria no volátil, produciéndose así la confusión de muchos que aseguran que su PC “Tiene 500 Gb. de memoria”, cuando en realidad está hablando de capacidad de almacenamiento.

En la actualidad, un disco duro puede alcanzar capacidades de almacenamiento impensadas años atrás, cuando un disco de los más caros y complejos como los de la serie Bigfoot de Quantum  llegaba a tener 1.2 Gb. de espacio para almacenar documentos. Los discos rígidos actuales alcanzan hasta los 100 Tb. de capacidad, lo que nos permite tener almacenados una cantidad de video, música y documentos casi ilimitada.

Como podemos ver, el disco duro juega un papel fundamental en la PC, incluso de igual importancia a la memoria o al procesador que esta posea, y es por ello que en este artículo aprenderemos un poco más de este tipo de dispositivos.

¿Cuál fue el primer disco duro de la historia?

El primer disco rígido fue desarrollado por la IBM a mediados de los cincuenta, y  ofrecía una capacidad de almacenamiento de 5 MB de datos y pesaba cerca de mil kilos. Desarrollados principalmente para un uso militar y científico, luego de ello los discos rígidos se han ido abriendo paso primero en la empresa y después, al abaratarse y achicarse su tamaño al punto de poder caber en el gabinete de una PC, se han podido posicionar como el método de almacenamiento de datos más importante del mundo.

Desde aquel momento en 1956, el disco duro ha hecho un trayecto mucho más que interesante, su capacidad no ha dejado de incrementarse, y al mismo tiempo han ido reduciendo cada vez más su tamaño. En este sentido, no existe otra tecnología que pueda equipararse con este fenómeno.

Cómo está compuesto un disco duro?

Si bien a lo largo de los años la tecnología de los discos rígidos ha avanzado en forma impresionante, lo cierto es que muchos de los elementos y mecanismos que lo conforman no han cambiado demasiado. Básicamente, un disco rígido tiene en su interior unos platos moviéndose a muy alta velocidad, entre 3600 y 7200 RPM gracias a un motor que impulsa este movimiento. Estos platos son de aluminio y están recubiertos en ambos lados con un material de aleación metálica y una capa protectora desarrollados para almacenar información en forma de patrones magnéticos.

Para leer la información contenida en los platos o para grabar nuevos datos se usan unos dispositivos electromagnéticos de escritura y lectura llamados cabezales, que se encuentran suspendidos sobre estos platos a una distancia realmente muy cercana. Generalmente,  los discos rígidos incorporan varios platos montados sobre un eje central, actuando como soporte. A mayor cantidad de platos, mayor es la capacidad del disco rígido.

En cuanto a los cabezales, los elementos que permiten la lecto-escritura de los datos, estos están fijos a un elemento llamado “Actuador” y flotan sobre una capa de aire extremadamente delgada del orden de la 10 millonésima de pulgada, lo que reducirá el desgaste sufrido en la superficie del disco durante su operación.

Este tipo de operación además evita que cualquier partícula extraña pueda dañar los cabezales o los platos al ser arrastradas por los mismos.

Estándares de comunicación Disco/PC

En la actualidad, son dos los tipos principales de estándar de comunicación, el primero de ellos llamado IDE (Integrated Device Electronics), una especificación ya prácticamente en el olvido, y que está siendo reemplazado por la especificación SATA (Serial ATA o S-ATA) debido a un gran número de ventajas, siendo la principal de ellas la velocidad de transferencia y seguridad de datos, pero también ofrece otras características como la posibilidad de conectarlo en “Caliente” o Hot Swap, es decir poder conectar o desconectar el dispositivo con la PC encendida.

Tipos de conexión de discos duros

Cuando nos encontramos a punto de adquirir un disco duro para nuestra PC, teniendo en cuenta que en el mercado actual existen un sinfín de alternativas diferentes, por supuesto debemos tener en cuenta una serie de pautas para realizar la correcta elección, ya que recordemos que se trata del dispositivo físico donde podemos resguardar todos los datos que deseamos conservar. 

Entre los aspectos fundamentales que debemos tener en cuenta al elegir un disco rígido, no sólo debemos hacer hincapié en la capacidad de almacenamiento y las características que hacen a la velocidad del dispositivo, sino que también deberemos seleccionar el tipo de interfaz de conexión que requeriremos para la comunicación entre el disco y la motherboard.

Actualmente existen tres tipos de conexión que suelen ser las más populares y que se diferencian no sólo por la tecnología que utilizan sino también por una serie de características en cuanto a su funcionamiento y rendimiento.

De acuerdo al tipo de conexión, los discos pueden ser SATA, IDE o SCSI y básicamente se refiere al tipo de puerto que utiliza el disco para conectarse a la motherboard. 

En principio, los discos rígidos de tipo IDE (Integrated Device Electronics), también conocidos como ATA (Advanced Technology Attachment), actualmente conocidos también como PATA han sido durante años uno de los tipos de dispositivos más utilizado en las computadoras comunes, debido a que suelen ser relativamente económicos, versátiles y brindan importantes prestaciones. 

No obstante, en la actualidad los discos de tipo ATA están siendo reemplazados cada vez más por los denominados SATA, ya que estos últimos ofrecen una mayor estabilidad y velocidad, debido a la mayor tasa de transferencia de su bus de datos.

Si comparamos ambos tipos de dispositivos, uno de los aspectos más notorios en los que se diferencian es la velocidad que posee cada uno de ellos, ya que por lo general los discos de tipo IDE permiten una transmisión de datos de hasta 133 Mps en los más veloces de sus modos, mientras que los discos SATA tiene una velocidad de transmisión de datos efectiva de 300 Mps, lo cual también depende de si se trata de un disco SATA 1, 2 ó 3, en los cuales también va aumentando la velocidad de transmisión.

Otro de los discos rígidos utilizado actualmente, aunque en menor medida, son aquellos que poseen conexión de tipo SCSI (Small Computers System Interface).

Si bien suelen ser discos considerados rápidos, debido a su potente tasa de transferencia, las motherboard actuales no incluyen este tipo de conector, y son necesarias placas adaptadoras, y por lo general los dispositivos que utilizan puertos SCSI suelen tener un costo muy elevado en comparación a los discos de tipo SATA o ATA.

Por lo general son utilizados en equipos en los que se requiere un alto rendimiento de trabajo, tales como servidores y equipos donde sea necesario un importante volumen de manejo de datos.

Discos SATA: ¿Por qué son tan populares?

Actualmente la mayoría de las motherboard disponen de conectores SATA, para que el usuario pueda utilizar cualquier dispositivo que trabaje con este tipo de conexión, debido a que como ya hemos mencionado, la tecnología SATA permite un excelente rango de velocidad y una muy buena relación de calidad y precio.

Los discos duros con tecnología SATA (Serial Advanced Technology Attachment) han ido reemplazando cada vez más a su antecesor, el dispositivo ATA, debido a una serie de características que ofrecen al usuario un equipo con mayor estabilidad y una notable mejoría en cuanto a velocidad de transferencia de datos.

Las principales ventajas que presentan los discos duros SATA, además de la mayor velocidad de transferencia de datos, tienen que ver con sus prestaciones, ya que ofrecen un mayor ancho de banda, un mejor potencial para los aumentos de velocidad en generaciones futuras, y una importante mejora en cuanto a la integridad de los datos, gracias a la incorporación de un nuevo set de comandos avanzado.

En cuanto a su aspecto físico, los discos SATA también ofrecen notables ventajas, ya que utilizan cables más compactos, lo que permite una mejor ventilación interna de la PC, como así también una longitud máxima en los cables que alcanza hasta los 2 metros.

Asimismo, el formato de su conector permite hacer HotPlug, lo que significa poder conectar y desconectar el dispositivo teniendo la máquina encendida.

Con el fin de mejorar las prestaciones de este tipo de dispositivos, los fabricantes han desarrollado en los últimos años nuevos tipos de disco duro SATA, los cuales ofrecen una excelente estabilidad como el primero que llegó al mercado, el SATA I, pero que incorporan una notable mejora en cuanto a velocidad.

Hoy podemos encontrar discos duros SATA del tipo 1.0, 2.0 y 3.0, los cuales básicamente se diferencias por las velocidades de transmisión de datos que pueden alcanzar.

En el caso del disco duro SATA 1.0, el mismo funciona a  1,5Gb/s, y permite alcanzar una velocidad real de 150 MB/s.

El disco duro SATA 2.0, que ha sido la segunda versión de este tipo de disco, alcanza los 3Gb/s y una velocidad de 300MB/s.

En el caso del SATA 3.0, que es el estándar que hoy utilizan casi todos los discos duros nuevos que se comercializan en el mercado, posee una velocidad de transmisión de 6Gb/s y una velocidad máxima de 600 MB/s.

No podemos dejar de mencionar la versión SATA Express, que se trata de un tipo de conexionado que permite trabajar con discos duros SATA y también con unidades PCI-Express, el cual es capaz de alcanzar los 16 Gbps, es decir 1,97 GB/s.

Por todo ello, podemos concluir sabiendo que mientras que los discos SATA I en su mayoría pueden alcanzar una velocidad efectiva de traspaso de datos de hasta 150 MB/s, los discos de tecnología SATA Express actual pueden llegar a alcanzar velocidades de hasta 1,97 GB/s.

¿Qué cuidados debemos tener con los discos duros?

Si bien los discos rígidos están bien protegidos contra accidentes y golpes, lo cierto es que cuidándolos aumentaremos su vida útil, es por ello que a continuación ofrecemos algunos consejos muy prácticos para prevenir maltratos.

Siempre que manipulemos un disco rígido, deberemos hacerlos con cuidado tratando de no sacudirlo ni golpearlo contra superficies duras. Lo mejor en caso de tener que transportarlo es guardarlo en una bolsa o caja bien acolchada.

Otro punto en el que debemos tener especial consideración es en no dejar el disco rígido cerca o sobre imanes u otros dispositivos que produzcan magnetismo, esto podría resultar en una pérdida de datos o en un daño general de disco.

También es muy importante no exponer el disco rígido a altas temperaturas. El calor es el principal enemigo del disco duro. Por ello tenemos que tener cuidado en no tapar las rejillas de ventilación de la PC, y en el caso de considerar que nuestra computadora no se encuentra bien refrigerada, agregar ventiladores u otro medio de enfriamiento.

No exponer la unidad al polvo, ya que este podría filtrarse al interior de la carcasa y producir terribles daños. Cuando estamos manipulando el disco, lo mejor en envolverlo o guardarlo en una caja.

La verdadera capacidad de un disco rígido

Seguramente hemos notado que cuando compramos un disco rígido nuevo, lo más probable es que el sistema operativo que estemos usando no refleje la capacidad citada en las etiquetas del dispositivo. Esto es debido a que cuando compramos un nuevo disco, el sistema operativo deberá realizar un formateo de bajo nivel para definir las particiones que lo conformarán. Esta operación requerirá de una pequeña porción del espacio disponible en el disco.

Otra consideración es que los fabricantes emplean múltiplos de potencias de 1000 en lugar de los prefijos binarios, que emplean múltiplos de potencias de 1024, resultando en confusiones cuando por ejemplo un disco con 1 Tb de capacidad figura como de aproximadamente 931 Gb.

A continuación, te presentamos una tabla con los valores de los fabricantes y los proporcionados por Windows.

Fabricantes	Windows
160 GB	149 GB
250 GB	232 GB
500 GB	465 GB
640 GB	596 GB
750 GB	698 GB
1 TB	931 GB
2 TB	1662 GB
3 TB	2783 GB
4 TB	3725 GB
6 TB	5587 GB

¿Cuál es la vida útil de un disco duro?

Los discos duros de nuestra PC son sin duda la pieza más delicada de todo el conjunto, ya que están compuestos por partes pequeñas, platos magnetizados y muchas otras partes increíblemente frágiles, y que ante cualquier caída o golpe pueden dañarse con facilidad.

Siempre que tenemos un disco duro en las manos, lo tratamos como si de un recién nacido de tratase, sin embargo son mucho más resistentes de lo que imaginamos, siempre y cuando lo tratemos con consideración.

Esto nos lleva a una pregunta bastante común entre los usuarios de computadoras: ¿Cuánto tiempo de vida tiene un disco duro? La respuesta tiene dos variantes, la primera de ellas depende del trabajo al que es sometido, es decir cuánto tiempo durará el disco trabajando normalmente, y la segunda cuánto tiempo durará almacenado, es decir sin ser utilizado ni conectado para nada.

El desgaste de un disco duro con el uso normal

La vida útil de un disco duro depende fundamentalmente de la calidad de las piezas móviles y de las condiciones en la planta de ensamblado. Estos dos factores son los que determinan la duración del disco en sí, esto significa que el fabricante cumple un rol fundamental en la duración de este dispositivo. Además otros actores que juegan un papel en este acto son el tipo de interfaz del disco, la capacidad, la marca y el modelo.

Sin embargo, el consenso habitual para la duración de un disco duro es de cuatro años aproximadamente, lo que pasado este lapso, con suerte, deberemos pensar en el reemplazado del mismo aunque no haya mostrado síntomas de desgaste.

Duración de un disco rígido almacenado

El almacenamiento de una unidad de disco duro es una práctica habitual para cuando se hacen backups de información muy importante. En el caso de que estemos pensado en el  uso de esta metodología, deberemos tener en cuenta que deberemos preocuparnos de dos factores más que importantes.

El primero de ellos es cuánto tiempo durarán los datos grabados en los platos, y el segundo, el deterioro de las piezas y los materiales usados para su movimiento, es decir el aceite para sus rodamientos y demás.

Asimismo deberemos preocuparnos por las condiciones de almacenamiento, ya que si estas son adversas, es decir el exceso de calor o frio, la humedad y otros factores pueden arruinar un disco duro muchas más rápido de lo que podrían degradarse los datos que contiene, que por cierto este proceso puede tardar décadas en suceder.

Conclusión

Un disco duro tiene un ciclo de vida bastante trazable, y si no se daña por accidentes, exceso de corriente o cualquier otro problema externo, durará alrededor de cuatro años, sin embargo, ya pasados los tres años de uso, lo mejor que podemos hacer es realizar una copia de seguridad cada vez que podamos, o mejor aún, reemplazar el disco duro,preferiblemente  por uno de tipo SSD.

Los discos SSD todavía no son una tecnología demasiado extendida, debido a su alto precio y escasa capacidad, sin embargo, con el paso del tiempo, esto se revertirá, es decir SSD más grandes por menos precio.

Las unidades de estado sólido son menos propensas a los daños, más veloces y mucho más duraderas, todo lo cual nos lleva a pensar que este tipo de unidades de estado sólido serían las adecuadas para el almacenamiento de datos por largo tiempo, además de ofrecernos un período de uso normal de más de 50 años.

Factores que pueden provocar daños en un disco duro

Como vimos más arriba, un disco duro es muy propenso a sufrir daños, sobre todo si el mismo está sometido a cargas de trabajo muy importantes o malos tratos. Es por ello, que cuando nos enfrentamos a las fallas que son ocasionadas por un disco dañado, nos encontramos en un momento de gran tensión ya que no podemos utilizar nuestra PC de manera normal.

Existen diversas averías que pueden sufrir los discos duros, siendo las más habituales los fallos el suministro de energía eléctrica, el desgaste, la corrosión, los golpes, las vibraciones, la fricción, la humedad, la suciedad y las altas temperaturas en el interior del gabinete, pueden provocar daños graves al mecanismo interno del disco duro.

¿Cómo saber cuándo comienza a fallar un disco rígido?

Los síntomas más frecuentes que podemos notar para comprobar que nuestro disco duro está dañado son varios, como ruidos raros y trabas a l momento de mover o pegar archivos, pero lo más probable es que se ajusten a dos problemas puntuales, como lo son las fallas por corrupción de datos en la carpeta System32 o la imposibilidad de arrancar el sistema, más conocido como “Boot Failure”.

¿Qué podemos hacer cuando falla un disco duro?

En estos casos, es posible que la computadora se inicie pero al llegar a la pantalla de Windows el sistema se reinicie automáticamente. Si notamos dicho error, deberemos presionar la tecla F8 en el momento en que la PC se encuentra arrancando, para evitar que se produzca el reinicio automático.

De esta manera accederemos a la famosa pantalla azul, en la cual podremos corroborar si realmente se trata de un daño en el disco duro de nuestro equipo. Una vez que hayamos evaluado las fallas, y lleguemos a la conclusión correcta de que el problema se encuentra en el disco duro, deberemos realizar una reparación y mantenimiento del software que controla el dispositivo.

A partir de este punto explicaremos los fundamentos de estos dos problemas y sus soluciones más seguras.

System32

Uno de los síntomas más comunes es que el disco duro no arranque, falla que se produce cuando el sistema no ha podido hallar distintos archivos de inicio que se localizan en la carpeta System32, señal de pérdida o corrupción de archivos del sistema de arranque, ubicados en la carpeta System32.

Para solucionar ese inconveniente, en principio deberemos iniciar la PC con el CD de Windows colocado en la lectora de CD/DVD. Cuando se despliegue la primera pantalla de opciones, presionaremos la tecla R, para reparar el desperfecto.

Luego se desplegará una segunda pantalla de opciones en la que deberemos presionar la tecla C, que nos permitirá ingresar a la consola de reparación de Windows.

Una vez allí ingresaremos en el disco que se encuentra dañado, seguramente el disco 1 por defecto, y el sistema ingresará directamente a C:\, lo que nos indicará que el disco no posee sistema.

Allí deberemos ingresar la contraseña de administrador que nos será solicitada, o bien presionar la tecla Enter si carece de password, con el fin de entrar en C:\windows\, donde deberemos escribir FIXBOOT y luego presionar la tecla Enter. Inmediatamente reiniciaremos nuestra PC y así podremos entrar a Windows.

Boot Failure

Por otro lado, también puede suceder que se produzca un error denominado Boot Failure, durante el cual se mostrará una pantalla que nos indicará que el disco es incorrecto o bien que no existe, ya que el sistema no ha podido leer la unidad durante su inicio.

Otras fallas frecuentes son cuando la computadora enciende pero no logra iniciar el sistema, y sólo nos muestra una pantalla negra y el cursor titilando en el ángulo izquierdo superior, o bien que se despliegue un cartel que nos indica una avería del tipo NTLDR, es decir que no es posible realizar el arranque del disco duro.

Asimismo, uno de los fallos más frecuentes, que han experimentado la mayoría de los usuarios de Windows, es la famosa pantalla azul que nos reporta el error.

El error Boot Failure puede estar provocado por una mala conexión de los cables que van del disco duro a la motherboard, por ello deberemos revisar los puertos IDE/SATA, y comprobar de manera automática en el Setup del sistema si es posible detectar los dispositivos.

Si el error continúa apareciendo, entonces es posible que se trate de un problema mayor provocado por el daño fatal del sistema de archivos, es decir que carezca de NTLDR.

Para solucionar este inconveniente se deben utilizar herramientas de software desarrolladas para dichos fines, tales como las aplicaciones HD Tune y HDD Regenerator.

Lo primero que deberemos hacer es utilizar el programa HD Tune, booteando la PC con un live CD de dicha aplicación, que nos permitirá analizar el disco duro en busca de las causas que producen el fallo.

Luego es conveniente utilizar la herramienta HDD Regenerator, de la misma manera que el programa anterior, es decir booteando nuestra computadora con un live CD de dicho programa.

El HDD Regenerator no sólo hallará las fallas, sino que además realizar un escaneo y recuperación de los errores que producen las averías en nuestro disco duro.

Una vez finalizada esta operación, es conveniente realizar otra evaluación con el programa HD Tune, con el fin de comprobar que todas las fallas han sido reparadas, y que nuestro disco duro puede volver a funcionar normalmente.

¿Y si todo falla?

Si los errores aún se reportan, en algunos casos es conveniente la reinstalación del sistema operativo Windows, para realizar una limpieza completa del software.

No obstante, antes de realizar cualquier tipo de reparación del software de nuestra PC, es conveniente realizar un chequeo completo del aspecto físico del disco duro, es decir si se encuentra correctamente conectado a la motherboard, evaluando los cables y los puertos IDE/SATA, y que la configuración de los jumpers sea la adecuada, ya que muchas veces puede llegar a tratarse de un fallo provocado por una mala conexión.