Resumen Mejora en la uniformidad de la superficie magnetica para incrementar la fiabilidad del disco.

6.1 Discos Magnéticos

Un disco magnético es un plato circular construido con un material no magnetico, llamado sustrato, cubierto por un material magnetizable. Tradicionalmente el sustrato es aluminio  y actualmente se utiliza sustratos de cristal los cuales tienen una serie de ventajas que son:

• Mejora en la uniformidad de la superficie magnetica para incrementar la fiabilidad del disco.
• Reducción significativa de los defectos en toda la superficie lo que reduce los errores de lectura/escritura.
• Capacidad para soportar grabaciones de gran proximidad.
• Mejor rigidez para reducir la dinámica del disco.
• Mayor capacidad para resistir golpes y daños.

Mecanismos de lectura y escritura magnética

Los datos se graban y después se recuperan del disco a través de una bobina, llamada cabeza, en muchos sistemas hay dos cabezas una de lectura y otra de escritura. Durante una operación de lectura o escritura, la cabeza permanece quieta mientras el plato rota bajo ella.

El mecanismo de escritura se basa en el hecho de que un flujo eléctrico atravesando una bobina crea un campo magnético, se envían impulsos magnéticos a la cabeza de escritura y se graban los patrones magnéticos en la superficie bajo ella con patrones diferentes ara corrientes positivas y negativas.  La propia cabeza de lectura está hecha de un material fácilmente magnetizable y tiene una forma de donut rectangular con un agujero a lo largo de un lado y varias vueltas de cable conductor a los largo del lado opuesto.

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El mecanismo tradicional de lectura se basa en el hecho de que un campo magnetico en movimiento respecto a una bobina, induce una corriente eléctrica en la bobina. La estructutra  de la cabeza de lectura es esencialmente la misma que la escritura y por tanto se puede usar la misma que la escritura y se puede usar la misma cabeza para ambas operaciones y estas cabezas se usan en disquetes y discos duros antiguos.

Los discos duros de hoy usan un mecanismo diferente para lectura, siendo necesaria una cabeza de lectura separada posicionada por conveniencia cerca de la cabeza de escritura. La cabeza de lectura es un sensor magnetoresistivo (MR) parcialmente blindado, este tiene una resistencia eléctrica que depende de la dirección de la magnetización del medio que se mueve bajo él, haciendo pasar una corriente a través del sensor MR y los cambios de resistencia se detectan como señales de tensión.

Organización y formato de los datos

La cabeza es un dispositivo relativamente pequeño, capaz de leer o escribir en una zona del plato que rota bajo ella que da origen a que los datos se organicen en un conjunto de anillos concéntricos en el plato llamados pistas y estas son del mismo ancho que la cabeza cada una. Las bandas adyacentes están separadas por bandas vacías y esto previene los errores debidos a desalineamientos de la cabeza o a interferencia del campo magnético. Los datos se transfieren al y desde el disco en sectores (figura 6.12). Hay cientos de sectores por pista y pueden tener una longitud variable o fija, siendo utilizados hoy en día los sectores con longitud fija siendo 512 bytes el tamaño casi universal de un sector. Un bit cercano al centro de un disco girando pasa por un punto fijo mas despacio que un bit mas externo, por lo que se debe compensar la variación de la velocidad de forma que la cabeza pueda leer todos los bits a la misma velocidad.

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La información se puede escáner a la misma velocidad rotando el disco a una velocidad fija conocida como velocidad angular constante. La (figura 6.3a) muestra la estructura de un disco que usa CAV. El disco se divide en una serie de sectores en forma de trozo de tarta y en una serie de pistas concéntricas, la ventaja de usa CAV es que los bloques individuales de datos se pueden direcciona directamente con la pista y sector, mientras que la desventaja es que la cantidad de datos que se puede almacenar en las pistas más extremas es solo la misma que las de las pistas internas.

Debido a que la densidad, en bits por pulgada aumenta a medida que nos movemos desde la pista mas extrema a la mas interna, la capacidad de almacenamiento de un disco con un sistema sencillo viene limitada por la máxima densidad de grabación que se puede llevar a cabo en la pista mas interna. Para aumentar la capacidad, los discos duros modernos utilizan una técnica conocida como grabación en varias zonas en la que la superficie se divide en varias zonas concéntricas (usualmente 16). La (figura 6.3b) sugiere la naturaleza de la grabación en varias zonas; en esta figura cada zona es una sola pista.

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