Y llegamos al ultimo componente: El filtro de respiración o Breath Filter.

Se trata de un filtro diferente al Recirculation Filter interno, colocado en un pequeño orificio de respiración en la base del disco.

Este filtro de alta tecnología tiene varias capas de filtrado y es mucho más grueso que el interno, además de contener gel de arena sílica para reducir la humedad del aire.

Contrario a la creencia popular, el disco duro no está sellado al vacío. Tiene ventilación pues eso nivela la presión del aire de modo que se puede trabajar con el disco en diferentes altitudes.

Solo los discos que incluyen la tecnología HelioSEAL, se encuentran sellados herméticamente, pero se trata de discos diseñados para trabajar en ambientes controlados dentro de servidores de centros de datos.

Espero que encuentres conceptos útiles en estos artículos. Puedes compartirlo con tus colegas, clientes y amigos.

Si quieres republicar alguna parte (o todo), necesitas tener autorización por escrito de parte del autor, Francisco Maya, basado en el trabajo de Artem Rubstov, publicado con autorización.

Con este artículo finalizamos la serie «Las partes de un disco duro«. Esperamos que haya sido de tu interés y te pedimos nos envíes dudas o sugerencias de nuevos temas para nuestro blog.

Ir al índice de Las partes del disco duro.

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Finalmente, llegamos a la base del cuerpo del disco duro o HDA base.

Es una sola pieza de aluminio donde se ensamblan todas las partes del disco duro.

En ella encontramos el Spindle Hub, que está formado por un eje y un servomotor de alta tecnología, responsable de mantener una velocidad constante durante la vida del disco duro.

El cuerpo del disco duro funciona como una jaula de Faraday, que básicamente es una caja hecha de material conductor, dentro de la cual el campo magnético es cero. Esta estructura metálica, sirve como barrera electromagnética.

Al rodear las delicadas cabezas de lectura/escritura y los platos magnéticos, se reduce la interferencia electromagnética externa, preservando la integridad de los datos, asegurando un funcionamiento fiable del disco duro, y protegiendo los delicados componentes electrónicos internos.

Ir al índice de Las partes del disco duro, o ir al siguiente: El motor y el eje o Spindle Hub

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Una vez que retiramos la platter´s clamp podemos ver lo que hay debajo:

Así podemos apreciar cómo es que se mantiene la separación entre los platos magnéticos, que permite espacio para el cabezal de lecto-escritura:

Los platos descansan sobre anillos de separación o spacer rings. Estos anillos de precisión están fabricados de una aleación no magnética o de polímero.

Ir al índice de Las partes del disco duro, o ir al siguiente: La base del cuerpo del disco duro o HDA Base

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La prensa de los platos o platter´s clamp mantiene los platos y separadores en su lugar, de modo que no se muevan de ninguna manera.

Los platos se instalan sobre el eje de giro, y la prensa genera la suficiente fricción para conservar todo en su sitio.

Esto es de vital importancia pues de otro modo, no se podría mantener la alineación de los cilindros lógicos, lo que haría imposible la lectura y escritura.

Por esa razón esta prensa no debe ser removida bajo ninguna circunstancia, y si es necesario hacer alguna reparación de emergencia, ésta debe llevarse a cabo en ambiente controlado, por personal entrenado y con equipo especial que impida ocasionar daños en el intento de recuperación.
 

Ir al índice de Las partes del disco duro, o ir al siguiente: Los anillos de separación o Spacer Rings

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Como podemos ver, parte del plato superior está cubierto con una pieza (en este caso de plástico) llamada «Dumper» (o en ocasiones «damper»).

Los «dumpers», también conocidos como «separadores» se localizan entre los platos, y sirven para reducir las fluctuaciones del aire y el ruido.

Usualmente están hechos de plástico, pero también los hay de aluminio, mismos que son mas eficientes para enfriar el aire dentro del disco.

Podemos conocer más al respecto analizando una de las patentes en http://www.google.com/patents/US20030076621.

Se fija el «dumper» a una pared interior superior de un disco duro. La distancia de separación se determina en función de la velocidad del discos.

La compuerta de flujo de aire elimina el flujo de aire secundario dentro del conjunto del disco duro, para evitar la formación de un gran vórtice sobre el disco superior, para reducir así el ruido del aire en movimiento.

Ir al índice de Las partes del disco duro, o ir al siguiente: La prensa de los platos o Platters Clamp

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Una de las partes mas importantes del disco duro se conoce como Preamplificadores (Preamplifiers o Preamp).

Este preamp es un chip que controla las cabezas y amplifica las señales hacia y desde ellas.

En la foto podemos ver su localización y también las conexiones desde el FPC (flexible printed circuit) hacia cada «cabeza».

La razón por la que el preamp se encuentra instalado dentro del HDA es simple:

Las señales que provienen desde el cabezal de lectoescritura son muy débiles y en discos modernos tienen más de 1 GHz de frecuencia.

Si el preamp se encontrara fuera del HDA las señales no sobrevivirían, y desaparecerían en su camino hacia la PCB.

El preamp tiene más pistas saliendo hacia el cabezal (lado derecho) que hacia el HDA (lado izquierdo), debido a que el disco duro solo puede trabajar con una «cabeza» (par de elementos de lectura y escritura) a la vez.

El HDD envía señales de control al preamp, que selecciona la «cabeza» que se necesita en ese momento.

Este disco duro tiene 6 contactos por cabeza, pues uno es para «tierra», dos para elementos de lectura y escritura, otros dos para microactuators (dispositivos especiales piezo-eléctricos que pueden mover o rotar el slider, lo que ayuda a mantener una posición correcta debajo de cada pista).

Finalmente, el ultimo contacto es para el heater (calentador).

El heater puede calentar el Gimbal (que es una articulación especial que conecta el slider al HGA, y que está hecho de dos «tiras» de diferentes aleaciones con diferente factor de expansión térmica).

Una vez que el Gimbal ha sido calentado se dobla sobre sí mismo hacia la superficie de los platos y esta acción reduce la altura de vuelo. Después de enfriarse el gimbal se estira nuevamente.

Ir al índice de Las partes del disco duro, o ir al siguiente: El protector superior o Top Dumper

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Los pequeños cuadros negros al final del HGA (Heads Gimbal Assembly) se llaman Sliders. En muchos medios puedes encontrar que se les llama «cabezas» de lectoescritura pero en realidad se trata de una pequeña «ala», que permite a los reales elementos de lectoescritura «volar» muy cerca de la superficie de los platos magnéticos.

La altura de vuelo en los discos modernos es del orden de los 5 a 10 nanómetros. Para darnos una idea de la escala, un cabello humano mide unos 25,000 nanómetros de diámetro.

Si cualquier partícula se filtra debajo del slider o del cabezal puede quemarlo inmediatamente (debido a la fricción).

Es por eso que los discos se deben abrir en condiciones especiales en ambiente controlado para evitar su contaminación.

La cabeza de lectura/escritura se encuentra realmente al final del slider y solo se puede ver debajo de un buen microscopio.

Como podemos apreciar, la superficie del slider no es plana o lisa, sino que tiene pequeñas ondas aerodinámicas. Este diseño permite al slider volar a una cierta altura constante.

El aire debajo del slider forma lo que conocemos como Colchón de aire o Air Bearing Surface (o ABS). El ABS hace que el slider vuele paralelo a la superficie del plato.

Ir al índice de Las partes del disco duro, o ir al siguiente: Los preamplificadores o Preamplifiers o Preamps

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El Head Stack Assembly (o HSA) consta de varios sistemas:

– Un Precision Bearing (balero, cojinete o rodamiento de precisión), que sirve para hacer su movimiento suave.
– La parte más grande del HSA es una pieza única de aluminio llamada Arm (brazo).
– El HGA (Heads Gimbal Assembly) está al final del Arm.

Generalmente, ambas piezas (HGA y Arm) provienen de diferentes fabricantes. El dispositivo que parece un cable flexible se conoce como Flexible Printed Circuit (o FPC), mismo que une y comunica el HSA y los platos con los contactos de las cabezas.

Veamos más de cerca cada parte de la HSA. En la siguiente foto podemos ver como se conecta el Voice Coil al FPC:

Aquí podemos apreciar el Precision Bearing:

Y en la siguiente foto podemos ver los contactos de la HSA:

Este Gasket (enchufe) de precisión logra una conexión hermética (de modo que la única entrada de aire sea a través del Breathing Hole u orificio de respiración, que está protegido por el Recirculation Filter).

En este disco podemos ver que los contactos están cubiertos por una delgada capa de oro para mejorar la conductividad.

Y el brazo completo. Generalmente al decir el «brazo» nos referimos a la pieza completa Arm+HGA+sliders:

Ir al índice de Las partes del disco duro, o ir al siguiente: Los deslizadores o Sliders

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Debajo del Top Neodymium Magnet se encuentra la bobina magnética o Voice Coil. En la foto tambien podemos apreciar el segundo HSA stopper y un segundo imán (Bottom Magnet).

El Voice Coil junto con los Neodymium Magnets forman el llamado VCM (Voice Coil Motor). El VCM y el HSA forman el Actuador (Actuator), dispositivo que sirve para mover las cabezas de lecto/escritura.

La pieza de plástico negro de la izquierda es el Actuator Latch, dispositivo de protección que libera el HSA cuando se reciben instrucciones de cargar el cabezal normalmente, y si el disco es golpeado, debe bloquear los movimientos (del HSA) en el momento del impacto.

Aunque esto no siempre funciona, dependiendo de la fuerza y ángulo del golpe.

Por otro lado, el Actuator Latch también impide movimientos indeseados cuando el HSA se encuentra en su Parking Area.

Ir al índice de Las partes del disco duro, o ir al siguiente: El cabezal o HSA (Head Stack Assembly)

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Los discos duros utilizan poderosos imanes de neodimio (también conocidos como Top Neodymium Magnets).

Estos imanes son tan fuertes que pueden soportar hasta 1,300 veces su peso, por lo que te recomendamos tener mucho cuidado durante su manejo para evitar lesiones.

Para remover estos imanes, es necesaria una herramienta y técnica especial que evite causar daño al interior de la unidad.

Podemos apreciar también los «HSA stoppers», que sirven para limitar el movimiento del HSA de modo que las cabezas no golpeen libremente los costados o que salgan del área de platos.

Los HSA stoppers pueden verse diferentes a los de la foto, pero siempre hay dos de ellos y siempre están presentes en los discos modernos.

Ir al indice de Las partes del disco duro, o ir al siguiente: La bobina magnética o Voice Coil

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