Clase 5 2da parte

1
Características de los H.D.
Confiabilidad
El tiempo promedio entre fallas (MTBF) generalmente varía entre 300.000 y 800.000 horas o más. No es muy
confiable.
S.M.A.R.T. (Tecnología Automonitoreable de Análisis y Reporte) es un estándar industrial para la predicción de fallas
en unidades de discos. Cuando se habilita en una unidad, esta monitorea atributos predeterminados que son
susceptibles de degradación o indicativos de ella. Es posible predecir una falla con base en los cambios de los atributos
monitoreados. Si considera que pueda ocurrir una falla S.M.A.R.T. avisa al Soft para que el usuario pueda respaldar los
datos. Las fallas que puede predecir son mecánicas por la degradación de los componentes, según Seagate, el 60% de
las fallas en los discos rígidos son de este tipo.
Rendimiento
Los discos pueden tener un amplio margen de capacidades de rendimiento. Hay 2 formas de medir la velocidad:
- Tiempo promedio de acceso
- Velocidad de transferencia
Tiempo promedio de acceso:
Es el tiempo medio necesario que tarda la cabeza del disco en acceder a los datos que necesitamos. Realmente es la
suma de varias velocidades:
• El tiempo que tarda el disco en cambiar de una cabeza a otra cuando busca datos.
• El tiempo que tarda la cabeza lectora en buscar la pista con los datos saltando de una a otra.
• El tiempo que tarda la cabeza en buscar el sector correcto dentro de la pista.
Es uno de los factores más importantes a la hora de escoger un disco duro. Cuando se oye hacer ligeros clics al disco
duro, es que está buscando los datos que le hemos pedido. Hoy en día en un disco moderno, lo normal son 10
milisegundos.
Velocidad de transferencia
Es el factor más importante para el rendimiento integral de la unidad. La velocidad de transferencia es la velocidad a la
cual la unidad u el controlador manda datos al sistema. Para calcularla debe conocerse algunas especificaciones
importantes, las principales son la velocidad de rotación en rpm y el número promedio de sectores físicos en cada pista
(SPT – Sector per Track). Promedio porque las unidades modernas aplican la técnica de grabación “bits por zona”. Si
se conocen estas cifras, se puede usar la siguiente fórmula para determinar la velocidad máxima de transferencia de
datos en millones de bytes por segundo (MBps).
Velocidad máxima de transferencia (MBps) = SPT x 512 bytes x (rpm /60segundos) / 1.000.000 bytes
Por ejemplo la unidad IBM Travelstar 32 GX de 32 GB gira a 5.411 rpm y tiene un promedio de 472 sectores por pista.
La velocidad máxima para esta unidad se calcula así:
[472 x 512 x (5.411/60)] / 1.000.000 = 21,8 MB/s
La interfaz limita esta velocidad, por ejemplo ATA 100, tiene una transferencia de datos de 100 MB/s.
Programas caché y controladores de caché
En el ámbito del soft, los programas caché como SMARDRV (en DOS) o VCACHE (en Windows) pueden tener un efecto
importante en el rendimiento de la unidad.
Cuando un programa de aplicación quiere leer datos de un disco, el programa cachpe intercepta la solicitud de lectura
y la pasa al controlador del disco en la forma usual, guarda los datos leídos del disco en el búfer de su memoria caché
y después pasa los datos al programa de aplicación. Cuando la aplicación quiere leer más datos, el programa caché
intercepta nuevamente la solicitud y se fija si los datos requeridos se encuentran en su búfer; si es así se transfieren
los datos sin intervención del disco, con el consiguiente ahorro de tiempo.
Interfaz IDE
Son las siglas de Integrated Drive Electronic y describe a cualquier unidad con un controlador de disco integrado. La
interfaz que conocemos hoy en día se llama ATA (Advanced Technology Attachment). La principal ventaja de esta
tecnología es el costo, ya que se elimina el controlador (no hay que usar una tarjeta como la SCSI) y se simplifican los
cables; además al tener una controladora integrada es posible optimizarla para el uso de una unidad particular.
Las diferentes versiones de ATA varían en su rendimiento y se las conoce como ATA-2, Ultra-ATA o Ultra- DMA.
2
ATA-1
-
(1986)
Conectores y cableado de 40/44 pines
Opciones de Master, Esclavo o Cable Select
Sincronización de señal para modos PIO (Programated Input Output) y DMA
Traducción de parámetros de unidad CHS (Cilindro, Cabeza, Sector) y LBA (direccionamiento local de bloques)
ATA-2
-
(1996) o EIDE
Modos de transferencia PIO y DMA más rápidos
Aceptación para administración de energía
Aceptación para dispositivos removibles
Aceptación de unidades de hasta 137 GB
Métodos de traducción CHS/LBA para unidades con capacidad de hasta 8 GB
ATA-3 (1997)
Fue una revisión de la anterior y no tuvo mucha relevancia. Agrega soporte para SMART y soluciona algunos
problemas de ruido e interferencia.
ATA/ATAPI-4 (1998)
Son las siglas de ATA Packet Interface, que permite conectar diversos dispositivos como unidades de CD, unidades de
cinta, etc., mediante una interfaz común. Hasta que salió ATA-4, ATAPI era un estándar que se publicaba como
separado.
Métodos de transferencia Ultra DMA (UDMA) de hasta 33 MB/s (doble del DMA anterior).
Aceptación integral de ATAPI
Aceptación de administración avanzada de energía
Definición de un cable opcional de 80 conductores y 40 pines para mejorar la resistencia al ruido.
Aceptación mejorada para unidades más grandes
ATA/ATAPI-5 (2000)
Modo de transferencia UDMA de hasta 66 MB/s
Cable obligatorio de 80 conductores
ATA/ATAPI-6 (2001)
Modo de transferencia UDMA de hasta 100 MB/s
ATA/ATAPI-7 (2002)
Modo de transferencia UDMA de hasta 133 MB/s
Serial ATA (2003)
Las limitaciones del estándar IDE/ATA paralelo para superar los 133 MB/s y los problemas de interferencia dieron paso
a una nueva tecnología para conectar los discos rígidos. En Serial ATA la máxima tasa de transferencia puede ser de
150 MB/s. Esto no parece un gran avance sobre ATA 133, pero la diferencia radica en que el S-ATA sufre menos
interferencia eléctrica, por lo que su desempeño real se acerca a su máximo teórico mucho más que en el ATA
paralelo. Los nuevos cables son más flexibles y pequeños que los anteriores. Esto hace que las conexiones puedan
extenderse hasta una longitud de un metro sin pérdida de datos, contra los 46 cm del ATA paralelo. Además agrega
capacidad Hot- plug (enchufar un dispositivo con la PC encendida) y tiene un requerimiento menor de voltaje.
Especificaciones PIO
Modo PIO
0
1
2
3
4
Velocidad de transferencia (MB/s)
3.33
5.22
8.33
11.11
16.67
Especificación
ATA
ATA
ATA
ATA-2
ATA-2
3
Especificaciones DMA
Modo UDMA
0
1
2
3
4
5
6
Velocidad de transferencia (MB/s)
16.67
25.0
33.33
44.44
66.67
100
133
Especificación
ATA-4
ATA-4
ATA-4
ATA-5
ATA-5
ATA-6
ATA-7