🧠 ¿Cómo funciona un disco duro? Guía visual y actualizada para no perderse entre pistas y sectores

Los discos duros (HDD) son como enormes bibliotecas digitales. Aunque están siendo reemplazados por SSDs en muchos equipos, siguen siendo el estándar en almacenamiento masivo por su capacidad y bajo costo.

Acompáñame en este viaje donde desarmamos (figuradamente) un disco duro y entendemos cómo almacena nuestros datos.

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📐 ¿Cómo se calcula su capacidad?

La fórmula es simple pero poderosa:

Capacidad = Superficies × Pistas × Sectores × Tamaño por sector

📌 Ejemplo real:

• 75 sectores
• 850 pistas por cara
• 18 cabezas (9 discos x 2 caras)
• 512 bytes por sector

👉 Resultado:
18 x 850 x 75 x 512 = 587.520.000 bytes = 560 MB

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⚙️ Anatomía interna de un HDD (¿Qué hay dentro?)

Imagina una caja metálica que esconde múltiples discos giratorios. Aquí lo esencial:

🥏 Platos (Platters)

• Discos de vidrio, cerámica o aluminio recubiertos de material magnético.
• Cada uno almacena datos en ambas caras.

🧲 Cabezas de lectura/escritura

• Se posicionan sobre las superficies para leer o escribir datos.
• Cada cara tiene su propia cabeza.

🌀 Cilindros

• Grupo de pistas alineadas verticalmente a través de los platos.

🎯 Sectores y pistas

• Cada pista es un círculo concéntrico en una cara del plato.
• Cada pista se divide en sectores (generalmente 512 bytes).
• Conjunto de sectores = cluster (unidad mínima gestionada por el sistema de archivos).

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🧪 ¿Cómo se accede a los datos?

Acceder a datos no es inmediato. Requiere tiempo y precisión:

1. Tiempo de acceso (T_acceso) =
   T_búsqueda (seek) + T_latencia (latency)
2. Latencia (T_latencia)
   ⏳ Tiempo medio que tarda el cabezal en colocarse en el sector deseado.
3. Búsqueda (T_búsqueda)
   🚀 Tiempo que tarda el brazo mecánico en moverse a la pista correcta.

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🔌 Modos de transferencia

• PIO: antiguo, lento y dependiente del procesador.
• DMA: transfiere sin intervención del procesador.
• UDMA: versión mejorada y más rápida de DMA.

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🌀 Velocidad de rotación

Afecta directamente a la latencia. Cuanto más rápido gira, menos esperas:

• IDE: 5.400 – 7.200 RPM
• SCSI: 10.000 – 15.000 RPM
• HDD modernos: van perdiendo terreno frente a SSDs, pero los modelos de 7.200 RPM siguen siendo comunes.

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💾 Caché del disco

Como una libreta de apuntes: guarda los últimos datos accedidos para acelerar operaciones futuras.

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💡 Mejoras tecnológicas

✅ NCQ (Native Command Queuing)

Optimiza el orden de ejecución de tareas para reducir movimientos innecesarios del cabezal.

✅ LBA (Logical Block Addressing)

Traduce ubicaciones físicas (cilindro, cabeza, sector) a direcciones lógicas para superar limitaciones del sistema CHS.

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📏 Densidad de grabación

• BPI (Bits Per Inch): cantidad de bits por pulgada de pista.
• TPI (Tracks Per Inch): número de pistas por pulgada.
• Cuanta más densidad, más capacidad sin aumentar el tamaño del disco.

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📦 ¿Qué otras cosas considerar?

• Interfaz: SATA, IDE, USB, FireWire, eSATA
• Formato: 2.5” (portátiles) o 3.5” (sobremesa)
• Factores como ruido, temperatura, tolerancia y precio también importan.

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🆚 ¿Y qué hay del futuro? HDD vs SSD

Característica	HDD	SSD
Velocidad	Media (dependiente del giro)	Alta (acceso inmediato)
Precio por GB	Bajo	Alto
Capacidad máxima	Muy alta	Menor (aunque va creciendo)
Ruido	Sí (mecánico)	No
Consumo energético	Mayor	Menor

📌 Conclusión: Los HDD siguen siendo útiles para almacenamiento masivo, copias de seguridad y servidores donde el acceso ultrarrápido no es vital.