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LOS DISCOS DUROS SERIALES SATA III / SATA 3

 

 

Índice de contenidos concisos y enlace

 
-   Funcionamiento SATA3
     ♦ Definición SATA3
     ♦ Significado SATA III
-  
-   Características SATA III
-    El Bus frontal FSB
     ♦ La caché SATA3
-   RPM del disco duro SATA3
-   Capacidades SATA3
     ♦ Conector de datos
     ♦ Alimentación eléctrica
     ♦ Ventilación / Cooler SATA III
-   Estructura lógica SATA 3
     ♦ Usos específicos del disco duro SATA III
-   Auto evaluación, buscadores, dudas y correcciones sobre los temas
 

Ilustración del tema

 
-  Animación del funcionamiento interno

    Como apoyo a la comprensión del tema, te ofrecemos una animación sobre el funcionamiento interno de un disco duro girando:

Figura 1. Animación de funcionamiento interno de un disco duro

 

     1) La computadora envía las señales eléctricas hacia la bobina electromagnética.

     2) La bobina se polariza y transmite el magnetismo hacia el disco en movimiento.

     3) El disco tiene partículas magnéticas que se reacomodan a su paso por la bobina.

     4) La información queda almacenada como partículas magnéticas ordenadas.

 
 - Definición de disco duro SATA 3

     Un disco duro SATA 3 es un dispositivo electromecánico que se encarga de almacenar y leer volúmenes de información a muy altas velocidades por medio de pequeños electroimanes  (también llamadas cabezas de lectura y escritura), sobre un disco cerámico recubierto de limadura magnética. Los discos cerámicos vienen montados sobre un eje que gira a altas velocidades.

 

Temas y enlaces relacionados

 
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     • Disco duro IDE
     • Disco duro SCSI
     • Minidiscos duros
     • Discos duros portátiles
     • Disco duro SATA
 

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El interior del dispositivo esta totalmente libre de aire y  de polvo, para evitar choques entre partículas y por ende, pérdida de datos, el disco permanece girando todo el tiempo que se encuentra encendido.

Figura 2. Interior de un disco duro. Se puede apreciar el eje de giro con un plato y una cabeza de lectura/escritura. Marca Seagate® U4, modelo ST34311A, Capacidad de 4.3 GB

 
 - Significado de SATA III
  • SATA III / SATA 3 significa "Serial Advanced Technology Attachment 3" ó tecnología serial avanzada de contacto de tercera generación, con tecnología de transmisión de hasta 6 Gbps.

     Esta es la tercer generación de la familia de discos duros SATA. SATA III , tiene una mejor administración energética ya que la tendencia actual es la reducción del consumo. Es compatible con los estándares SATA y SATA 2 de 7 conectores, tiene la capacidad de genera una transferencia de datos (Rate) de hasta 600 MB/s. Permite la conexión de solo un dispositivo por conector. Este tipo de discos tienen una característica denominada "Hot swappable", lo que significa poder conectarlo y desconectarlo sin necesidad de apagar la computadora. Los discos duros SATA III están comenzando a reemplazar a los discos duros SATA II. El disco duro SATA III tiene la medida estándar de los discos duros para computadora de escritorio: 3.5 pulgadas (3.5").

Los discos duros SATA III compiten actualmente en el mercado contra los discos duros SCSI , discos duros SAS y los discos duros SATA 2.

Los discos duros SATA III se espera reemplazaran del mercado a los discos duros SATA II.

Figura 3. Disco duro interno SATA de 3.5" para computadora de escritorio, marca y modelo no definidos, capacidad para 500 Gb, 7200 RPM
 
 - Características del disco duro SATA III

     Los discos duros SATA III cuentan con las características que a continuación se detallan:

Características Traducción Función Ejemplo

FSB SATA III

 "Frontal Side Bus", transporte frontal interno

     Para discos duros significa la velocidad de transferencia de datos del disco duro, en función de los demás dispositivos. Se mide en Megabits por segundo (MB/s) y es denominado también "Rate". Este dato en discos duros SATA III es de 600 MB/s.  

     Disco duro SATA III que muestra las siguientes características: marca Seagate®, modelo ST3500413AS, caché 16 MB, 500 Gb, 7200 RPM, 600 MB/s*.     * Este dato indica que el FSB soportado es 600 Mb/s.

Caché SATA III

Acelerador

    Es una memoria SRAM integrada en el cuerpo del disco duro SATA III, que almacena los datos que se han accesado frecuentemente; así cuando el microprocesador solicite un dato, la memoria lo ofrece y evita volver a buscarlo en el disco duro. Se mide en Megabytes (Mb) y se encuentran modelos con 16 Mb,  32 Mb y hasta 64 Mb.

     Disco duro SATA III que muestra las siguientes características: marca Seagate®, modelo ST3500413AS, caché 16 MB*, 500 Gb, 7200 RPM, 600 MB/s*.  El dato indica que 16 MB es la cantidad de Caché que tiene disponible.

RPM SATA III

"Revolutions per Minute", vueltas por minuto

      Este valor determina la velocidad a que los discos internos giran cada minuto. Su unidad de medida es: revoluciones por minuto (RPM). Este dato en discos duros SATA III es de 7200 RPM.

     Disco duro SATA III que muestra las siguientes características: marca Seagate®, modelo ST3500413AS, caché 16 MB*, 500 Gb, 7200 RPM*, 600 MB/s,  16 MB es la cantidad de Caché que tiene disponible.   * Este dato indica que el su eje de giro permite hasta 7200 revoluciones por minuto.

 
  - Capacidades de almacenamiento SATA III

      La capacidad de almacenamiento se define como el total de bytes ó caracteres que es capaz de almacenar un disco duro. Su unidad de medida básica es el byte, pero actualmente se utilizan medidas como el Gigabyte (Gb) y el Terabyte (Tb).

        Para discos duros SATA III este dato puede estar entre 500 Gigabytes (Gb) y hasta 4 Tb, siendo importante mencionar que el sistema operativo Microsoft® Windows XP solo detectará como máximo 2.1 Tb, mientras que versiones más modernas tienen la capacidad de detección, así mismo es necesario que dentro del BIOS se encuentre la función de detección de unidades de tales capacidades.

     - Ejemplo: Disco duro SATA III que muestra las siguientes características: marca Seagate®, modelo ST3500413AS, caché 16 MB*, 500 Gb*, 7200 RPM, 600 MB/s.   * Este dato indica que permite almacenar hasta 500 Gigabytes de datos.

 

 
 - Conector de datos del disco duro SATA III

     El conector que utiliza el disco duro SATA III para transmitir y recibir los datos es de con 7 pines y es de forma de letra L. Es compatible con el conector para discos duros SATA y SATA 2.

 

Figura 4. Conector para datos del disco duro SATA III

 

Figura 5. Cable para datos del disco duro SATA III hacia la tarjeta principal

1.- GND (Tierra),

2.- A+ (Transmisión +)

3.- A- (Transmisión -)

4.- GND (Tierra)

5.- B- (Recepción -)

6.- B+ (Recepción +)

7.- GND (Tierra)

Líneas de datos SATA III

 
 - Alimentación eléctrica del disco duro SATA III

     En el caso de la alimentación eléctrica, tiene un conector con 15 contactos.

Figura 6. Conector de alimentación del disco duro SATA III

1.- V33 (3.3 Volts)

2.- V33 (3.3 Volts)

3.- V33 (3.3 Volts)

4.- GND (tierra)

5.- GND (tierra)

6.- GND (tierra)

7.- V5 (5 Volts)

8.-V5 (5 Volts)

Descripción de las líneas de alimentación SATA III

9.- V5 (5 Volts)

10.- GND  (tierra)

11.- Reserved (reservado)

12.- GND (tierra)

13.- V12 (12 Volts)

14.- V12 (12 Volts)

15.- V12 (12 Volts)

Descripción de las líneas de alimentación SATA III

 

 
 - Ventilación del disco duro SATA III / Cooler para disco duro SATA III
 

Figura 7. Ventilador para disco duro IDE

     Actualmente, las altas velocidades a las que giran los platos del disco duro (7200, 10,000 y hasta 15,000 Revoluciones por Minuto (RPM)), provocan una excesiva generación de calor en el interior de los mismos, aunado al calor interno del gabinete generado por el procesador central (CPU) y las tarjetas aceleradoras de video, lo que provoca el sobrecalentamiento de los discos duros y por ende una menor vida útil del mismo. Actualmente se han diseñado dispositivos basados en ventiladores, encargados de mantener la cubierta del disco duro a una temperatura adecuada y así disipar el calor.

     Estos ventiladores se alimentan del mismo conector de alimentación tipo MOLEX que se utiliza para unidades IDE, en la carcasa se fija el disco duro y se coloca en la bahía correspondiente del gabinete, luego se conecta y comienza a disipar el calor, en teoría el nivel de ruido es bajo ya que no tiene contacto con el exterior.

 
 - Estructura lógica de un disco duro
 

     Se le llama estructura lógica porque es la forma en que se acomoda la información por medio de las cabezas de lectura/escritura, y ello determina las características que podrá ofrecer el disco duro.  La estructura lógica de un disco disco consiste en las siguientes partes principales:

1.- Caras: Cada uno de los lados de cada plato.
2.- Pistas ó Cilindros: son anillos internos de limadura magnética, donde se va acomodando la información.
3.- Sectores: Es un área que contiene 520 bytes por sector, y de los cuáles 8 se usan para 2 tipos de información:
     a) Información Inicial: número de pista, datos, número de sector.
     b) Información final: clave del sector, "checksum" (coincidencia de bytes para determinar integridad).
     El sistema reconoce el sector 0 ó sector de inicio, no tener limadura magnética en una pequeña parte de su superficie.
4.- "Clusters" ó racimos: Conjunto de sectores con los que trabaja el sistema operativo para hacer más eficaz la lectura y escritura de datos.

Figura 8. Estructura lógica de un  disco duro. El esquema está representado por un plato con sus componentes lógicos principales

 

5.- Sector de arranque maestro: se encarga de comenzar a cargar en la memoria RAM el sistema operativo; consta de los siguientes elementos:
a) IPL: significa "Initial Program Loading"; ó su traducción al español es programa inicial de carga: es un pequeño programa que permite a la computadora reconocer al disco duro como arrancable.
b) Archivos para el arranque: son archivos pertenecientes al sistema operativo que se pretende cargar. Ejemplo: para el sistema operativo Microsoft® Windows 98 se utilizan los archivos io.sys y msdos.sys.
c) Tabla de particiones: guarda la información del número de unidades y partes en que esta dividido el disco duro.
d) Características del disco: guarda información sobre el disco duro, tales como la capacidad, número de sectores, número de cabezas, número de pistas etc.
6. FAT y copia de la FAT: significa "File Allocation Table" ó su traducción al español es tabla para asignación de archivos. Registra el estado general de todos los clusters (defectuosos, libres, ocupados, etc), así como también guarda la dirección específica dónde se almacenaron las partes de un archivo dentro del disco duro.
7.- Directorio raíz ó "Root directory": almacena la información de la cantidad máxima de archivos que puede guardar un disco duro así como la información esencial de cada uno de ellos (Nombre, extensión, atributos, hora, fecha, etc).
8.- Zona de datos: es la parte dónde se almacenarán los archivos del usuario, programas del sistema operativo, música, videos, etc.

Figura 9. Método para el manejo de la información. El esquema está representado por un plato con sus componentes lógicos principales

 

 
 - Usos específicos del disco duro SATA III

1.- Se utilizan principalmente para el almacenamiento de los sistemas operativos tales como: MacOS® de Apple®, Microsoft Windows® 98, Microsoft Windows® 98SE, Microsoft Windows® ME, Microsoft Windows® 2000, Microsoft Windows® XP, Microsoft Windows® Vista, Microsoft Windows® 7, Linux Linspire®, Linux Ubuntu©, etc.

2.- También un uso muy frecuente es el de guardar la información del usuario, como música, videos, programas, documentos, fotos, respaldos, etc.

3.- Se comenzarán a utilizar como discos para servidores, debido a que han alcanzado la capacidad de datos requerida y comienzan a desplazar el disco duro SCSI, sin embargo en velocidad de revoluciones por minuto (RPM), aún no se equiparan, debido a que SCSI alcanza hasta 15,000 RPM.

 
 - Auto evaluación, dudas y correcciones sobre los temas
   

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