Curso de armado y reparación de PC en 10 clases

Parte II

1. La memoria del
   PC
2. La controladora IDE y la IO
   ¿Qué es la controladora?
3. Las Unidades de Discos
   Flexibles: Disketteras
5. Instalación
   eléctrica y protección de la
   PC
6. Bibliografía
   General

CLASE Nº 6

La memoria del
PC

Tradicionalmente se ha hablado de dos memorias
principales en la PC: la memoria
ROM (Read Only Memory) y la memoria RAM (Random
Access
Memory). La primera es de almacenamiento
permanente e inmodificable. La segunda, es el área de
trabajo real
del PC y es volátil. La ROM es una memoria
‘semiprogramable’ que permite personalizar mediante
un subprograma almacenado en ella ciertas funciones del PC
para adaptarlo a los diferentes com-ponentes con que se puede
armar.

Memoria ROM: es una memoria sólo de
lectura,
totalmente inalterable. Sin ella, la máquina no
arrancaría.

Memoria RAM: esta
memoria es como un escritorio con cajones donde se ordena la
información. A mayor tamaño el
escritorio, más cajones se tendrán, de modo que el
micro perderá menos tiempo en
buscar y ordenar a aquélla. La importancia de esta memoria
es tan grande que si está ausente la PC no arranca:
no hay sonido, ni cursor
en pantalla ni luces que se enciendan o apaguen.

La RAM es el lugar físico donde trabaja el
procesador al
abrir un programa.
Almacena las instrucciones a ejecutar en cada momento.
Éstas se copian automáticamente en memoria, y al
cerrar el programa todo se volatiza. La RAM es como un
pizarrón donde se copian datos, y trabajos
que estamos haciendo en ese programa. Es un área de
trabajo vacía, un espacio creado a discreción del
armador para construir una PC con determinada capacidad (128,
256, 512 MB, etc.). Ello es posible insertando
módulos de memoria en los bancos de la
motherboard.

La RAM es un conjunto de chips donde el micro
puede leer o escribir datos a voluntad. Posee muchos renglones;
cualquiera de ellos puede elegirse para escribir, leer o borrar
datos. Estas memorias necesitan tensión para mantener sus
datos, y por eso, al apagar la máquina se pierde todo su
contenido. La RAM o Memoria de Acceso Aleatorio,
alude a la posibilidad de elegir cualquier posición (o
renglón) al azar en oposición a las ROM, que deben
ser accedidas solamente desde una posición, para continuar
con la siguiente, y así sucesivamente hasta culminar el
proceso de
lectura.

El tiempo que tarda la RAM en entregar el dato
solicitado se llama tiempo de acceso y es medido en
nanosegundos (ns, una milmillonésima de segundo).
El conjunto de chips que conforman a la RAM principal se
encuentra conectado a los tres buses (Direcciones, Datos y
Control) para
poder
intercambiar datos con el micro.

Cualquiera de los renglones de memoria puede ser elegido
por él al poner en el bus de direcciones una
dirección específica (Nº de
renglón). A su vez, por el bus de control, se
indica el chip de memoria seleccionado para trabajar, y si el
proceso es de escritura o de
lectura. Los datos fluyen por el bus de datos, ya sea de
la memoria al micro, o viceversa. Los chips de memoria poseen
muchas posiciones. Cada una de ellas es una dirección
de memoria.

El disco duro NO
es una memoria. La definición precisa de RAM dice
que ella es un espacio de trabajo cuyo almacenamiento se pierde
al apagar el PC. Utilice una analogía para
comprenderla: imagine un área en la cual hemos trazado
líneas verticales y horizontales para hacer una
cuadrícula. Si a cada columna y fila se le asigna una
letra y número para identificarlas en forma de
coordenadas, podremos luego ubicar la posición de una
celda determinada por la letra de la columna y el número
de la fila. En la RAM, cada celda tiene una
identificación en hexadecimal.

Cada depósito de un dato en la memoria (operando,
resultado, etc.) se ubica por una dirección en
hexadecimal. Windows indica
direcciones de memoria con problemas al
paralizarse y poner la pantalla en azul. En la RAM se
alojan los programas con que
funciona la PC. La primera parte está reservada por el
sistema para
guardar las instrucciones acerca de los dispositivos
conectados.

Memoria Física

La arquitectura de
la CPU y la
mother dictan la capacidad física de memoria de
la
computadora. El 8088 y el 8086, con 20 líneas de
direcciones, podían usar hasta 1MB de RAM. Las CPU 286 y
386SX tienen 24 líneas de direcciones y podían
direccionar hasta 16 MB de memoria. Las CPU 386 y 486, Pentium, Pentium
MMX y Pentium Pro tienen 32 líneas de direcciones con las
que manipulaban hasta 4 GB de memoria.

Administración de la
memoria

Durante los últimos años, el límite
de memoria física aumentó de manera espectacular.
Como resultado, la capacidad de direccionamiento de memoria ha
crecido de 1 MB a 4 GB. Las PC actuales son compatibles hacia
abajo con la IBM original de 1981 basada en el 8088, es decir que
todas las generaciones de PC son todavía capaces de operar
en el mismo modo de dicha PC y pueden utilizar el mismo SO.
Aunque éste se encuentre en su 8º o 9º
generación, todavía obliga a las PC modernas a
trabajar muy por debajo de su potencial. Nos encontramos entonces
con el problema de administración de la
memoria.

El 8088 dividía su memoria en un segmento para el
SO y los programas de aplicación (un máximo de 640
KB de memoria de trabajo) y en otro segmento para el sistema o
controlador de memoria. Este segmento brinda espacio para el
adaptador de vídeo, el BIOS y otros
componentes del hardware, y se fijó
en un tamaño de 384 KB. La suma de segmentos da un total
de 1024 KB de memoria. Este sistema utilizó por completo
toda la franja de memoria direccionable por la CPU
8088.

Tanto el 80286 como sus sucesores disponen de una franja
de memoria direccionable bastante más amplia, que va de 1
MB en adelante. Para determinar compatibilidad con el 8088 se
capacitó a las líneas 286, 386, y 486 con el
modo real de direccionamiento. En este modo, el bus de
direcciones es restringido a los 20 conductos de
direccionamiento del 8088. Así, la memoria direccionable
se reduce a 1 MB y las computadoras
más rápidas experimentan una restricción y
operan como equipos 8088 de muy alto rendimiento.

Los procesadores
superiores sólo pueden explotar su capacidad (de 24
ó 32 bits) si operan en "modo protegido".
Sólo así aprovechan la memoria extendida y
la memoria direccionable que supera el MB como memoria de
trabajo. Por desgracia, este modo operativo es totalmente ajeno
al MS-DOS
(también obsoleto), pues se desarrolló
originalmente para equipos que no lo conocían ni
necesitaban.

Los valores de
memoria pueden ser vistos en el Setup de la PC y en su pantalla
de arranque.

Memoria Extendida y
Expandida

Ante la ampliación del bus de direcciones,
primero a 24 y luego a 32 bits, se aumentó la memoria
direccionable creándose la memoria extendida, no
utilizable por el DOS y no apta para almacenar programas.
Versiones posteriores de este sistema operativo
dieron cierta utilidad a esta
memoria. Gracias a ella y al VDISK.SYS puede instalarse un disco
virtual en la memoria extendida que puede servir para
administrar la memoria extendida.

Cabe también la posibilidad de instalar en ella
dispositivos de control del disco, impresoras,
etc. Pero sólo ciertos programas consiguen utilizar la
memoria extendida. Se puede ampliar la memoria de trabajo
para aplicaciones en DOS aprovechando esta memoria. Éste
es un sector situado en el marco de los 384 KB de la memoria del
sistema. Existe una especificación de la memoria
expandida (EMS), que fue implementada por las firmas
Lotus, Intel y Microsoft.
Puede ser utilizada por los SO y sus aplicaciones para fusionar
páginas de memoria adicionales a través de un
controlador EMS. Es llamada comúnmente ventana EMS.
Según ella, pueden utilizarse todos los espacios
vacíos entre 640 KB y 1 MB para fusionar sectores de
memoria procedentes de otros espacios direccionables (memoria
extendida).

La ventana que se consigue de esta manera
muestra
siempre la parte de la memoria que se está empleando en
cada momento. La totalidad de memoria fusionada (hasta 32 MB)
queda dividida en páginas con sus correspondientes
direcciones lógicas. Para poder ampliar la
memoria según las directrices de EMS, es
imprescindible cargar un controlador al poner en funcionamiento
el sistema. Los 8088 y 286 precisan de un hardware especial. No
todas las mother 286 soportan la EMS. Muchas requieren de
tarjetas de
expansión de memoria determinadas.

Los procesadores 386 y 486 facilitan por software la
administración de la EMS. De fábrica
vienen preparados para aceptarla. El DOS incluye un controlador
especial para ella; también existen otros programas
capaces de gestionar la ventana EMS incrementando
el volumen de
memoria de trabajo disponible. No requieren de hardware especial,
pero algunos de estos controladores pueden ocasionar
problemas.

La memoria extendida es básicamente toda
la memoria después del primer MB, a la cual sólo se
puede acceder cuando el procesador opera en modo
protegido a través de la ventana EMS.
Los procesadores superiores al 386 ofrecen otros modos de trabajo
denominados real y virtual, los cuales dividen a la
memoria extendida en piezas de 1 MB. El modo
virtual permite que varias tareas se ejecuten en forma
simultánea en áreas protegidas de memoria, mientras
el modo real permite una sola tarea a la
vez.

La conveniencia de ampliación de la memoria de
trabajo depende mucho del tipo de PC. Ampliar un 286 a más
de 2 MB de RAM sería poco razonable.
Convendría más comprar un 386 o, al menos, un 386
SX.

Por otra parte, ampliar la memoria en un 386 o un 486
que utilicen Windows es ventajoso porque agiliza su administración. Lo ideal en estos casos son
8 MB. Si sólo se trabaja con DOS y sus aplicaciones, una
ampliación de memoria no tendría mucho sentido; si
se utiliza OS/2, cualquier ampliación será
bienvenida, pues a mayor cantidad de RAM, mas
rápido será el funcionamiento del
software.

La Shadow-ROM

Físicamente, la memoria del sistema no toma parte
de la RAM instalada. La memoria del sistema está separada
de la memoria de trabajo. Así, los módulos de
memoria RAM
quedan a completa disposición de la memoria de trabajo. En
las computadoras modernas se puede instalar la llamada
Shadow-RAM a través del CMOS-Setup. Esta
opción funde los contenidos BIOS de la memoria del sistema
en la RAM. Aquéllos quedan copiados en RAM para acelerar
los accesos de la CPU a ellos, ya que es más rápida
que la ROM. Se ofrecen opciones ‘Shadow’ para
el System–BIOS y el Video–BIOS. Para
que los contenidos BIOS que se van a copiar sean aceptados, debe
determinarse un sector de memoria sustraído a ella
exclusivamente para tal uso.

Tomar parte de la memoria de trabajo para
Shadow-RAM puede ocasionar inconvenientes. En algunos BIOS
de 286 suele pasar que, al activar la opción Shadow, se
extraen 256 KB de la memoria de trabajo, sin importar el espacio
real utilizado por la Shadow-ROM. Esto reduce la memoria
extendida a sólo 128 KB. Muchos BIOS de 386 y 486 reservan
384 KB de la memoria de trabajo. De este modo, por ejemplo, de
4096 KB de memoria, quedan útiles 640 KB de almacenamiento
convencional y 3072 KB de memoria ampliada. También se
podría extraer de la memoria principal la cantidad exacta
necesaria para cargar la Shadow. Esta opción
aumentaría el rendimiento, que en un 386 y 486 es notorio,
pero en un 286, la pérdida almacenamiento puede no
compensar la mejora en el rendimiento.

Trabajo de la memoria

Se accede a los datos de la RAM de forma
aleatoria, o sea directamente desde la ubicación en
que éstos se encuentran, sin recorrer las posiciones
anteriores. No es necesario  recorrer todos los datos para
dar con uno específico; simplemente se lo busca donde
corresponde.

La capacidad de almacenamiento de la memoria se
mide en  MB: un Byte permite guardar un carácter; un MB, un millón de ellos.
A más MB de memoria, mayor capacidad de almacenamiento.
Funciona mejor un micro con poca velocidad y
mucha memoria que uno con mucha
velocidad y poca memoria. La cantidad
mínima de memoria para Windows 98 es,
por ejemplo, 32 MB.

Capacidad de Manejo de Datos: al igual que el
micro, las memorias también tienen un ancho que se
mide en Bits. Una memoria DIMM maneja 64 Bits; una
SIMM, hasta 32 Bits.

Velocidad:  la velocidad de
la RAM se miden en MHz. Antes se medía en
nanosegundos (DIP, SIP, SIMM). A partir de 1995, las
memorias comenzaron a trabajar al ritmo de la placa madre y se
empezó a medir su velocidad en MHz.

Unidades de medida – nanosegundos y
MHz

La velocidad de la memoria se reporta en nanosegundos
(ns). En las PC varía entre 10 y 200 ns. Al reemplazar un
módulo de memoria defectuoso, se debe instalar otro del
mismo tipo y velocidad. Cuando falla la memoria del sistema, se
manifiestan casi siempre los mismos síntomas, usualmente
errores de paridad frecuentes o bien el
sistema no enciende. También la POST reporta
errores en la memoria.

Las memorias traen escrito en sus chips un número
seguido de un guión y luego otro número
correspondiente a los ns, que para los módulos antiguos
pueden convertirse a MHz.

Tabla de equivalencias ns –
MHz

Tipos de Memoria RAM

DRAM (Dynamic RAM): es el tipo de RAM más
comúnmente usado. Internamente está  compuesta
por condensadores
de pequeña capacidad que almacenan la información
mediante la carga y la descarga, lo que equivale a 1 y 0
lógicos respectivamente. Son de bajo costo, pero como
pierden su carga demasiado
rápido, deben recibir pulsos constantemente
para mantener los datos.

Tiene algunas desventajas: la transferencia de la
información al procesador es más
lenta, requieren de caché para mejorar su
desempeño, consumen
más energía (desfavorece a las
Notebooks al disminuir su tiempo de autonomía por su alto
consumo en
watts). Existen varios tipos de DRAM.

FP DRAM (Fast Page Mode RAM): Su estructura
interna es idéntica a la DRAM convencional. Es
usada en las 386 y 486. Su modalidad de acceso no mejora los
tiempos en posiciones discontinuas de memoria. Sin
embargo, si se accede a posiciones de memoria
consecutivas, mejora el tiempo de
respuesta. En sistemas de buses
de 66 MHz, requiere tiempos de acceso menores a 60 ns.

EDO DRAM (Extended Data Output DRAM): Es
más veloz que la FP DRAM, pues disminuye el número
de ciclos de reloj para acceder al contenido de las celdas
de memoria. Hay versiones de 70 y 60 ns. Esta tecnología acelera
las transacciones de memoria hasta en un 10 % sobre la
DRAM convencional. EDO elimina la espera entre la
ejecución de comandos
secuenciales de lectura de la memoria, permitiendo que el micro
tenga acceso más rápido a ella.
Además, utiliza menos energía (por lo que es una
mejor opción para las notebooks) y no hace tan necesario
un caché L2 en máquinas
Pentium de bajo costo.

BEDO DRAM (Burst EDO DRAM): son memorias
DRAM que utilizan métodos de ráfaga
para transferir y recibir información.

SDRAM (Synchronous DRAM): gestiona las entradas y
salidas a memoria en sincronía con el reloj del
sistema, aumentando el rendimiento global. Es más
económica que la EDO DRAM, por lo que la desplazó.
Por ejemplo, para una PC con bus de 100 MHz se deben
conseguir SDRAM que sigan la especificación
PC100.

SDRAM II o DDR SDRAM (Double Data Rate
Synchronous DRAM): aprovechan los flancos de subida y bajada de
los ciclos de reloj duplicando así la velocidad de
acceso.

RDRAM (Direct Rambus DRAM) o RIMM: son
memorias de compleja fabricación para procesadores Pentium
4 en adelante, y corren a altas velocidades (unos 800
MHz). Sus módulos se denominan RIMM, poseen 184
contactos y son poco demandados en el mercado por su
alto costo.

SRAM (Static RAM)

Su diseño
interno se basa en transistores que almacenan la
información correspondiente a los estados lógicos 1
y 0, permaneciendo en esta condición hasta que se
cambie la información. No necesitan recibir pulsos
para mantener su contenido, y son muy veloces pero
más caras que las DRAM.

SRAM Sincrónica: está gobernada por
una señal de reloj, de forma que las operaciones
inician y terminan desde una misma referencia. Esta
característica no aporta mejoras, pero simplifica la
modalidad de trabajo, ya que el reloj del sistema gobierna
los procesos.

La ventaja de estas memorias está en su
funcionamiento automático, guiado por la
señal de reloj. No requieren de señales de
control, aunque la mayoría de memorias las
tienen.

SRAM Burst: las memorias de ráfagas
(burst) incluyen un contador que genera la
dirección a la que la memoria debe acceder, consiguiendo
de esta forma accesos en ráfagas. Para ciclos de
lectura por ráfagas, una vez obtenido el primer
dato, la memoria incrementa la dirección y vuelve a
acceder reduciendo los tiempos de acceso. El número
de palabras leídas o escritas en una ráfaga,
depende del tamaño del contador interno de
la memoria.

SRAM Pipeline: gracias a las dos técnicas
anteriores, se logra que el rellenado de una fila de caché
o acceso a posiciones consecutivas se realice de forma
rápida. Para mantener esta velocidad ante cambios de
secuencia, las memorias pipeline incluyen un buffer
para almacenar la dirección y el dato a los que se accede.
De esta forma, se puede enviar la nueva
dirección antes de terminar la lectura.
Así, el micro no debe esperar la terminación
de un acceso para proporcionar la nueva
dirección.

Zócalos y bancos de
memoria

Los bancos pueden ser tres o cuatro, de dos
zócalos cada uno, y tienen una marca en la
mother que indica dónde colocar la primera memoria.
Obviamente, si en el primero tenemos una de 64 MB y otra igual en
el segundo,  tendremos 128 MB, aunque la PC funciona
mejor con un solo módulo de 128 MB. Esto es
sólo para las DIMM; las SIMM se instalan siempre de a
pares.

Dentro de un mismo banco de memoria
sólo se deben utilizar chips de memoria de igual
capacidad. Sin embargo, se podrían permitir
módulos con distintos tiempos de acceso. La mother
tomará como referencia al más débil
del sistema. Aunque dentro de un banco de memoria se
puedan mezclar componentes de distintos fabricantes, esto
podría traer problemas. No siempre está permitido
utilizar chips o módulos con diferentes capacidades o
velocidades. Esto es indicado en la documentación de la placa madre.

Errores de memoria

Como el trabajo que
se realiza en la memoria es sumamente delicado, se crearon
controles de errores para poder confiar en los resultados
de procesamiento.  Los dos más utilizados son el
control de paridad y ECC (Error Correction Code).
El porqué de implementar sistemas de verificación,
tiene que ver con factores que intervienen en el trabajo de la
RAM: 1) La circuitería electrónica de la memoria utiliza
pequeños almacenes de electricidad afectos a
interferencias, que deben recibir alimentación
permanente, y 2) El software (aplicaciones, drivers, errores de
lectura en disco, ‘virus’,
etc.) puede tener errores de código.

El CONTROL DE PARIDAD consiste en agregar un bit
adicional a cada Byte transmitido (8 bits + uno nuevo).
Contando el número de unos existentes en el Byte, se
puede adicionar un bit 1 cuando el número de
unos es par (control de PARIDAD IMPAR). Un chip de control
compara los datos y pasa a la CPU un mensaje de error si
no hay correspondencia. El procedimiento
detecta el error de transmisión pero NO LO CORRIGE.
El control sólo es posible con el apoyo del chip y de un
BIOS que soporte control de paridad.

Ejemplos de control de paridad IMPAR: 1) Transmitir
el Byte 11001001: como hay un número par de
unos, el bit adicional será un 1 y el número
total de unos será 5. – 2) Transmitir el Byte 00100110:
aquí el número de unos es impar, por tanto el
bit adicional será un 0 y el número total de
unos es 3. 

No obstante ingenioso, en la práctica este
procedimiento no puede detectar todos los errores posibles
que podrían presentarse en el Byte transmitido. Los
fabricantes de RAM siguen mejorando sus tecnologías, por
lo cual cada vez menos integradores de PC utilizan RAM con
control de paridad (ésta es más cara debido a la
adición de una pequeña memoria caché en la
RAM).

El CONTROL DE ERRORES ECC (1993). Basado en complejos
algoritmos,
ECC detecta y corrige errores en la RAM. Se
utiliza principalmente para respaldar el trabajo en servidores o
mainframes. Principalmente detecta y corrige en los
casos que hay un bit erróneo; ante esta situación,
operación mientras el trabajo del sistema continúa
normalmente (el operador no se entera).  En niveles
más avanzados de ECC, cuando se detectan
varios bits erróneos, puede suceder que ponga un
aviso en pantalla o corrija los errores
automáticamente.

En el 2003, Hewlett Packard creó para sus
servidores una tecnología de control de
integridad en RAM superior a ECC, conocida como Hot
Plug RAID, que garantiza, según HP, cero fallas. La
seguridad de
RAID radica en un conjunto de dispositivos
DIMM redundantes.

Un servidor dotado
de memorias Hot Plug RAID utiliza cinco
controladores de memoria para gestionar
cinco módulos de DRAM
sincrónicos estándar. Cuando se deben
escribir datos en la memoria, se divide la línea de
caché de datos en cuatro bloques. Cada
bloque es escrito en cuatro de los módulos de
memoria. Un motor RAID calcula la paridad de
la información y la almacena en el quinto módulo.
Con los cuatro módulos de datos y el módulo de
paridad, el subsistema de datos es redundante, de forma
que si un dato de cualquier DIMM es incorrecto, o
cualquier módulo es extraído, los datos pueden
reconstruirse tomando como referencia los cuatro
módulos restantes.

Arquitectura de la memoria

Al igual que el microprocesador,
la memoria contiene componentes electrónicos
miniaturizados. Las primeras RAM trabajaban con
circuitos que
requerían (circulación de electricidad
permanente) para no perder la información depositada en
ellas. Por eso se les dio el nombre de DRAM (Dynamic
RAM).  Con la evolución, se implementó el uso de
circuitos que con sólo recibir la señal
eléctrica una vez, conservan la
información. Estos circuitos originaron a las
memorias caché (mas costosas y más
rápidas), conocidas también como
SRAM.

Electrónicamente, la RAM es un conjunto de
conmutadores que cambian su estado de
abierto a cerrado para recrear la lógica
binaria. Esos circuitos quedan vacíos al apagar la
computadora,
perdiéndose toda la información depositada si no es
trasladada a disco duro, CD, diskette o
cinta magnética.

La velocidad de manipulación de datos de la
RAM se denomina velocidad de trabajo. A menos
ns utilizados en movimientos de datos, más rápida
será aquélla.

Chips y módulos de
memoria

La clasificación de la memoria se hace
considerando que siempre hay categorías vigentes
según la época. Hasta el 2003, la RAM
común en PC’s de escritorio era la DIMM; la DDR se
presentaba como su sucesora. Hoy, la DDR es ya un
estándar. Revisando la historia, la memoria de los
PC’s ha evolucionado así:

DRAM (Dynamic RAM)

Este tipo de memoria se utilizó desde los
‘80 hasta hoy en todas las computadoras. Como se dijo
anteriormente, requiere de un procesador que ordene el
envío de cargas eléctricas para
mantener su contenido; es lenta, pero barata.

Para paliar sus desventajas, se le incorporaron
distintas mejoras tecnológicas. Existen varios
tipos:

DIP: es un chip rectangular que tiene 16 patas
metálicas, ocho por lado. Para instalar uno de estos
chips, se lo debe conectar en su lugar en múltiplos de 9.
Ejemplo: se deben instalar por separado 36 chips de 256 Kbits
para obtener 1 MB de memoria.

SIP: son como SIMM
pero con pines en lugar de contactos. Los pines están
distribuidos para instalarse en un socket específico. Son
inferiores a los SIMM: carecen del pestillo que retiene al
módulo, y el conector no posee contactos resistentes a la
corrosión como aquéllos.

SIMM: son pequeñas tarjetas con chips
soldados a su placa acrílica. Pueden tener distintos
números de chips en una o ambas caras. Los SIMM
tienen contactos en un extremo de la tarjeta; están
sujetos a la mother en sockets especiales con pestillos
que lo fijan en su posición. Los conectores, emplean
contactos de fuerza que son resistentes a la
corrosión.

Hay dos tipos disponibles: de 30 y de 72 pines. Los
módulos de 30 pines vienen en forma de 9 bits con paridad
u 8 bits sin paridad. Los de 72 pines, tienen 4 bits de
paridad y 32 bits de datos. Los SIMM se
empezaron a utilizar en la última generación de 486
que salieron al mercado. Su arquitectura es de 32 bits,
por lo que SIEMPRE han de ir colocados en parejas, para
acoplarse al bus de datos de 64 bits de los micros
Pentium. Funcionan a 5 volts. Existen varias clases de
SIMM.

FPM DRAM: esta memoria solicita permiso una
sola vez para llevarse varios datos consecutivos. Esta
modalidad de trabajo apareció en 1987, se usó hasta
principios de
los ‘90 y dio buenos resultados. A estos módulos se
los denominó SIMM FPM (FAST PAGE MODE) DRAM, y
pueden tener 30 ó 72 pines. Se los utiliza en las Pentium
I. Esta tecnología logró agilizar el proceso de
lectura; estos módulos ya no se utilizan en la
actualidad.

EDO DRAM: aparecieron en el ‘95 y se
hicieron muy populares, al estar presentes en todas las Pentium
MMX. Podían localizar un dato mientras
transferían otro a diferencia de las anteriores, que
mientras transferían un dato se bloqueaban.
Estas SIMM eran de 72 pines, un 10 a 15% más
veloces que FPM, y se caracterizaron porque los accesos de
escritura y lectura se podían hacer en direcciones
vecinas, en contraposición a la anterior (FPM) que lo
hacía en modo paginado (todas las columnas
de una fila, luego la siguiente fila, etc.).

EDO significa
Extended Data Output. Se ajusta perfectamente a sistemas
con buses de hasta 66 MHz, no pudiendo operar en sistemas con
velocidades de bus superiores. Igualmente, no todas las placas
para Pentium soportan módulos EDO (en especial las
más antiguas).

El tamaño puede ser de 4, 8, 16 y 32 MB. En
cualquier caso, debemos instalar módulos con el tiempo de
acceso que especifica el manual de la
placa para que todo funcione correctamente.

EDO y FP difieren en que el primero
incorpora una caché, que aporta algo de velocidad, sobre
todo en las placas que no tienen memoria caché de
Nivel 2. Los chipset VX y HX aprovechan más a las memorias
EDO.

Actualmente casi no se consiguen las anteriores; hay que
utilizar EDO, pero sólo los últimos 486
fabricados las aceptan. Su tiempo de acceso es generalmente
de 60 ns. Las mezclas entre
módulos EDO y no EDO tienen efectos
diferentes según la placa madre. Las memorias DRAM, poseen
un tiempo de acceso promedio de 60 ns.

La única diferencia que poseen las FPM y
EDO con las memorias estándar, es que hacen un
direccionamiento más eficiente de las posiciones de
memoria. También existen otras memorias EDO
llamadas FAST–EDO. Ninguna EDO
tiene paridad. Para utilizarlas en un determinado
motherboard es necesario que éste pueda soportarlas. En
caso contrario, tanto la FPM como la EDO o
FAST–EDO se comportarán como memorias
estándar, desaprovechándose así sus
ventajas.

SDRAM

Estas memorias entraron en el mercado en el ’97;
se les mejoró la velocidad, es decir tienen la capacidad
de trabajar a la misma velocidad de la mother a la que se
conectan. Son módulos de 168 pines y se los conoce como
DIMM SDRAM PC 66, PC 100 y PC 133. En el caso de
instalar una memoria de 133 en una mother de 100 MHz, la memoria
sería forzada a funcionar a 100 MHz.

Los conjuntos de
chips 430TX y 430VX Triton II de Intel las soportan
completamente.

DIMM: posee arquitectura de 64 bits; por eso no
necesita ser colocado en pares. Dentro del tipo DIMM, hay
módulos llamados SDRAM (Synchronous DRAM), que
utilizan un sistema de transferencia sincrónico
para transferir datos hacia y desde el micro, a unos 100 MHz. La
tensión de trabajo de los módulos DIMM es de
3.3 v, y para algunas SDRAM, de 5 v. Actualmente, el
módulo DIMM está empezando a decaer en su
uso.

Es un módulo de 168 pines
diseñado para funcionar en forma individual con los
sistemas de 64 bits. Se debe instalar con cuidado, ya que tienen
contactos diferentes de cada lado. Mantiene la posición en
la mother mediante un mecanismo de bloqueo
que evita el deslizamiento del módulo. El DIMM sin
paridad tiene un ancho de 64 bits, mientras el que tiene paridad
tiene un ancho superior (72 bits).

SO DIMM (Small Outline DIMM): son
DIMM’s de 72 pines en lugar de 168, que ocupan menos
espacio y suelen instalarse en las PC
portátiles.

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

Se consiguió que estas memorias pudieran realizar
dos transferencias en un pulso de reloj. Pueden alcanzar
velocidades de 200 a 266 MHz y trabajan en sincronía con
el bus de la motherboard: si éste acelera su velocidad de
trabajo, la memoria también lo hará. Todavía
son un poco caras. Se las conoce como DIMM DDR
SDRAM PC 1600 Y PC 2100.

DDR2: DDR proporciona una forma barata de
mejorar el ancho de banda respecto a la SDRAM. Actualmente
alcanza velocidades de hasta 333 MHz. Se están
desarrollando las de 400 MHz, pero necesitan tolerancias muy
estrictas. DDR2 es una implementación mejorada de la DDR,
basada en un proceso de fabricación de 0.13
micras.

Los comandos serán los mismos, pero DDR2 mejora y
simplificará el problema del sincronismo. DDR2
estará disponible inicialmente a 400MHz, y pronto le
seguirán 533MHz y 667MHz. Se espera lograr sistemas DDR2
con velocidades de hasta 1 GHz.

DDR2 fue desarrollado por JEDEC, organización asociada a la
compañía Kingston. Si bien los chips de DDR2 usan
el nombre convencional DDR, no son compatibles con los
zócalos ni memorias DDR en número de pines, voltaje
y tecnología DRAM.

Tienen una variación para evitar ser
insertadas en un zócalo que no sea DDR2. Fueron mejoradas
sus características eléctricas y
térmicas e incorporan terminaciones ON DIE
para minimizar el reflejo de señales
en altas velocidades, mejorando los tiempos de trabajo.
Vendrán con capacidades de hasta 4 GB permitiendo mucha
mayor capacidad de almacenamiento por módulo. Operan a 1.8
v reduciendo el consumo de energía en un 50 %y actualmente
están disponibles en módulos de 400 y 533MHz y
hasta 1 GB de capacidad.

RDRAM o RIMM

DIRECT RAMBUS DRAM, creada por Rambus Inc, es una
versión avanzada de la memoria SDRAM. Se la conoce
también como RIMM. Su rendimiento es excepcional
(llega a 800 MHz de tasa de transfe-rencia) pero es muy costosa.
No ha tenido difusión en el mercado masivo precisamente
ese motivo. Se presenta en módulos parecidos a los
DIMM, pero sus chips están cubiertos por un disipador
de calor
metálico que recubre todo el módulo.

La actual generación de memorias RDRAM
trabaja a velocidades de 800MHz. Las próximas versiones
trabajarán a 1066 MHz. Esta velocidad proporcionará
una conexión en sincronía con el bus
principal de 533 MHz del Pentium 4. Será interesante
ver qué tal funciona comparada con la DDR2 de 533 MHz,
porque DDR2 necesitará menos componentes y tendrá
mejor latencia. La ventaja de la RDRAM es que sus 1066 MHz
estarán en el mercado en breve, y los 1200 MHz en el
horizonte.

RAMBUS II

En vez de usar el clásico formato DDR, que
realiza dos transferencias por pulso de reloj, Rambus
II usará octal data rates, es
decir ocho transferencias por pulso de
reloj. Esto permitirá una tasa efectiva de 3.2 GHz a
partir de un reloj de solo 400 MHz, aunque la latencia
puede ser un problema. El precio
será alto también, porque un reloj octal
necesitará tolerancias muy estrictas
(a pesar de que su fabricación será algo más
fácil).

Instalación de la memoria
RAM

Si es una PC moderna, la memoria serán
módulos DIMM de 168 contactos; si es más
antiguo, serán módulos SIMM de 72 contactos,
y si se trata de un 386 ó 486 serán SIMM de
30 pines. Cada módulo tiene una orientación, y hay
que hacer coincidir el pin 1 del módulo con el pin 1 del
zócalo. Los módulos SIMM tienen 2 posibilidades de
conexión: por inserción vertical o
diagonal. En el primer caso, tenemos que ponerlo sobre el
zócalo e insertarlo presionando hacia abajo, quedando
fijado por las pinzas de los extremos. No se lo debe forzar
demasiado, ni doblar la placa base. En el caso de
inserción diagonal, hay que colocarlo con una
inclinación de 45º, de forma que el pivote del
zócalo encaje en el orificio del módulo.

Una vez en el pivote, habrá que verticalizarlo,
de forma que suene un "clac". Si las pestañas no ceden,
ayúdelas suavemente con los dedos. No las doble
excesivamente, pues si las deforma pueden romperse, y
deberá cambiar la placa madre.

Si es un módulo DIMM, tendremos una
posición única. Habrá que insertarlo con
bastante cuidado, por ser más largo, presionando ambos
extremos a la vez, sin demasiada fuerza ni
doblando la placa base y, una vez insertado, se cerrarán
solas las pinzas de cada extremo.

El procedimiento para agregar o reemplazar
módulos demanda los
mismos detalles: ubicar los bancos de memoria en la mother
empezando por el banco 0, colocando los
módulos guiándose por sus muescas; éstos
deben quedar bien firmes y asegurados; evitar mezclar
módulos para distintos buses (como PC100 y PC133, para
soslayar conflictos
posteriores).

Consejos sobre memorias

La corriente electrostática es muy perjudicial para las
memorias. El montaje es un trabajo muy simple. Observe el manual
de la placa para averiguar la distribución de los bancos de memoria
(aunque esto a veces está indicado en la placa), para
insertar módulos desde el banco 0. Se deben
tomar los módulos por sus extremos, evitando tocar los
chips para evitar posibles descargas electrostáticas. Por
último, observar que el módulo esté firme y
no pueda inclinarse. Algunos 486 y 386 tienen módulos
más pequeños, de 16 bits y 30 contactos, ya
difíciles de encontrar. Son de 256K, 512K ó 1 MB y
su tratamiento es análogo al descripto.

Si la memoria no se compra junto con la motherboard se
debe conocer su velocidad de bus para instalar la más
adecuada (PC100, PC133, PC400, etc.).

Distintos tipos de memorias –
arquitectura

Los módulos
de memoria son completamente independientes
de los tipos, es decir existen
módulos SIMM de memoria EDO RAM y
SDRAM, así como módulos DIMM de
memoria EDO RAM y SDRAM. Lo más
habitual es que los módulos SIMM sean EDO
DRAM, mientras que los DIMM suelen ser
SDRAM. Lo más recomendable es orientarse a
módulos DIMM SDRAM, pues son los más
usados. Casi todas las Pentium II tienen slots DIMM
y soportan SDRAM. Además, muchas Pentium MMX poseen
slots mixtos, por ejemplo 4 SIMM y 2
DIMM.

LA MEMORIA VIRTUAL

Tenemos también la llamada memoria
virtual. Windows crea esta memoria ocupando espacio
del disco rígido. Si la memoria
virtual superase la capacidad del disco el sistema se cuelga,
para lo cual lo único que queda por hacer es
resetear. Si abrimos muchos programas, veremos que cuando
se utiliza la memoria virtual la máquina comienza a
funcionar más lento, o la velocidad del disco
rígido disminuye. Se puede seguir trabajando, pero
nunca tan rápido como cuando se trabaja directamente con
la RAM.

LA MEMORIA CACHÉ

La memoria caché trabaja de igual
modo que la memoria virtual. Existe caché en el
microprocesador, en los discos y en la mother. Si ejecutamos un
programa, luego lo cerramos y luego los volvemos a ejecutar, la
memoria caché guardará la
ubicación en el disco cuando
lo ejecutamos y lo que hicimos con ese programa. Es mucho
más rápida cuando ya se usó un programa
anteriormente.

La caché está situada entre la CPU
y la memoria de trabajo, y opera como memoria intermedia.
Funciona de modo que, ante una solicitud de la CPU, la parte de
memoria a leer y la que le sigue han de ser cargados primero en
caché y luego enviadas a la CPU. Con este método,
esta memoria puede satisfacer generalmente las consultas
formuladas. Si no dispusiéramos de ella, la memoria de
trabajo tendría que actuar.

El aprovechamiento de los micros de alto rendimiento
depende, así, de la capacidad de la memoria
caché para satisfacer a la CPU. Ante fallos del
caché, la CPU recurrirá a la memoria
de trabajo. Los fabricantes de placas madre
utilizan estrategias de caché muy
diversas. Las diferencias residen en la manera de almacenar y
localizar los datos, en los usos dados al contenido de
esta memoria y en los procesos de copiar la
memoria de trabajo sobre la
caché.

Las placas de igual frecuencia, pero con o sin
caché‚ trabajan muy diferente. La
caché permite aprovechar toda la capacidad de un
procesador. Incluso en las placas 386SX las diferencias se
notaban. Respecto al tamaño del caché, para
una PC con DOS por ejemplo, 64 KB es ideal. El
rendimiento del mismo, al ampliarlo de 64 a 256 KB se
redujo en un 10% aproximadamente. Bajo OS/2, en
cambio,
aumentó la capacidad operativa.

La memoria caché se compone de
chips SRAM, mucho más rápidos que los DRAM.
Los sistemas basados en procesadores 486SX, SL o DX incluyen 8 KB
de caché interno que hace mucho más
rápidos a los sistemas anteriores. El procesador 486SLC
tiene un caché interno de 1 KB; las 486DX4, 486SLC2
y 486SLC3 tienen 16 KB de caché interno.

Desde la aparición en el mercado de procesadores
de 25, 33 MHz ó más, una memoria de trabajo
constituida sólo por RAM no alcanza para satisfacer las
exigencias de la CPU en términos de tiempo de
acceso.

Con esas frecuencias, el procesador se ve forzado a
aguardar continuamente hasta que la memoria de trabajo
reaccione, no aprovechando su máxima capacidad operativa.
En principio, la memoria de trabajo debería poder ser
sustituida completamente por SRAM que permita
intervalos de acceso menores. Pero esto sería muy costoso.
Por eso, en equipos 386 y 486, se recurrió a métodos
que ya se utilizaban en las macrocomputadoras de los ‘70:
el caché externo (es decir situado fuera del micro
y unido a través del sistema de buses).

CACHÉ INTERNA Y EXTERNA

Estas memorias son de tipo ESTÁTICAS, por
ello se las denomina SRAM. Por ello, no necesitan refresco para
mantener sus datos mientras posean tensión. Son muy
veloces (10 ns) y también caras, ya que su proceso de
fabricación es más complejo. Actualmente existen 3
tipos de
memoria caché:

Caché L1: está dividido en dos
bloques: uno contiene instrucciones, y el otro datos. El
caché L1 está en el interior del
procesador y funciona a la misma velocidad que él, con
capacidades  que van desde 2×8 hasta 2×64 KB. Con la
aparición del 486, se incluyó una pequeña
cantidad de caché dentro del micro
para almacenar instrucciones y datos dentro de él. Siempre
viene en cantidades pequeñas: 8, 16, ó 32
KB.

Caché L2 Interno y Externo: las primeras
caché L2 estaban ubicadas en la mother.
Venían en formato DIP o PLC. Antes del 486,
trabajaban generalmente no sincronizados con el reloj del
micro. Luego, se los colocó en el procesador,
pero no dentro de éste, y por eso son más
lentos que el L1. El caché L2 externo
se ubica en la mother.

Cuando pasó a operar en modo
sincrónico, gracias a las técnicas de
Bursting incluidas en el 486, comenzó a aparecer en
módulos parecidos a los SIMM de 72 pines (conocidos
como módulos COAST de 80 pines). Se adquirían
aparte, para expandir el caché. Sus
tamaños eran: 256, 512KB y 1 MB y eran denominados
PIPELINED BURST.

También en el Pentium Pro, Pentium II y micros
más nuevos, L2 viene integrado en el
procesador. En estos casos su velocidad es mayor, al no
pasar por una línea de bus.

Al ser mucho más rápido el
caché L1, su mayor tamaño implica
mayor velocidad de proceso, como los Pentium MMX (32 KB de
caché L1) o los micros K6 de AMD (64 KB de
caché L1). La ausencia de L2 afecta
negativamente a las prestaciones
del equipo, pero la diferencia entre 256 y 512KB es de un 5%,
excepto si se usan SO como Windows NT,
OS/2 o UNIX, que
aprovechan mejor a las memorias intermedias.

Caché L3: algunos micros soportan un nivel
de caché más (L3), que está
localizado en la mother. El  AMD K6-III soporta este tipo de
caché. Las computadoras que posean los tres
niveles de caché serán
más rápidas.

Códigos Internacionales

Como todo chip, las memorias traen un código
estándar inscripto en su cara superior. No todos los
fabricantes de memorias adhieren a este estándar. Dicho
código consta de las siguientes partes:

Código Internacional: suele utilizarse el
número 14 ó el 4.

Unidad de Medida en Bits:

Cantidad de posiciones de memoria:

Guión: Separa el
código del tiempo de acceso.

Tiempo de acceso:

Ejemplos:

Cada chip almacena cuatro Bits Cada chip almacena
cuatro Bits (la paridad almacena un Bit)

CLASE Nº 7

La
controladora IDE y la IO ¿Qué es la
controladora?

El micro no gobierna el trabajo de las unidades de disco
ni los puertos serie y paralelo, trabajo que realiza la
controladora denominada IDE. No obstante, el tipo
de Bus puede ser otro (SCSI). Este dispositivo recoge las
instrucciones de lectura de datos y maneja las unidades para
obtenerlos. Las unidades que maneja son: discos rígidos,
disketteras, lectores de CD-ROM,
etc.

En algunos 486 y todos los anteriores, la controladora
estaba separada de la placa base, en forma de tarjeta ISA o VESA,
e integraba también el chip controlador de puertos serie y
paralelo (IO), y a veces un puerto para Joystick. En los
últimos 486 y a partir de los Pentium, estos dispositivos
se integraron en la placa madre. Esta es una tarjeta controladora
IDE + IO de tipo ISA:

El número 1 indica la posición del pin 1
de los conectores. Éstos tienen dos filas de pines. En las
PC modernas, esta tarjeta ya no existe. Los conectores se alojan
directamente en la mother.

BUSES IDE y E-IDE

Teóricamente, cada puerto IDE representa
un canal. Cada canal permite la conexión de hasta 2
drives (sean discos magnéticos o unidades
ópticas). El conector IDE para disco duro es un
conector macho de 40 pines (a veces 39, por existir uno que no se
usa) repartidos en 2 hileras. En las tarjetas controladoras suele
existir un único conector de este tipo, aunque por lo
general en las placas que los llevan integrados existen dos
conectores iguales, fácilmente distinguibles y que suelen
estar juntos. Las mother actuales se fabrican con dos puertos
IDE: 0 y 1.

Enhanced Integrated Drive Electronics
(E-IDE), es una tecnología electrónica cuyo
bus lo constituye un cable plano de 40 u 80 hilos conductores que
comunica al conector del dispositivo (disco, CD-ROM, etc.) con el
puerto IDE de la mother.

Los Discos Rígidos en su
interior

Hay discos que tienen dos o más platos
construidos con aluminio. El
tamaño oscila en 3½ pulgadas (los de escritorio),
2½ pulgadas (para las PC portátiles) y los
más grandes varían entre 5¼, 8, 14" o
más. Las capacidades son 1 GB, 4 GB, 8 GB, y actualmente
40, 80 y 120 GB.

Están fabricados con una aleación de
aluminio con un recubrimiento magnético. En el interior
existen varios platos de metal sujetos por un eje
central.

Entre cada plato, y leyendo cada cara, existe un
brazo que en su extremo que emite pulsos magnéticos. Los
platos giran a 5600, 7200 o 10000 revoluciones por minuto
(RPM) en sentido antihorario. Las cabezas de lectura son
bobinas en los extremos de los brazos que emiten pulsos
eléctricos moviéndose desde el borde hacia el
centro y viceversa. El movimiento
genera circunferencias con datos llamadas pistas o
tracks.

La pista a su vez se subdivide en segmentos llamados
sectores o clusters. Cada cara de un plato tiene una
pista:  0, 1, 2,…, n y cada pista está
geométricamente encima de su homóloga, en la cara
opuesta de cada plato. Si nos ubicamos encima de una pista, lo
estamos haciendo sobre todas las pistas que tienen el mismo
número a través de todas las caras y platos. Esa
forma de ver las pistas se llama cilindro. Así, un
cilindro es el conjunto de pistas con la misma
ubicación en caras distintas. Ejemplo: cilindro 3 =
pista 3 de la cara 0 + pista 3 de la cara 1 + pista 3 de la cara
2, etc.

El disco rígido utiliza como medio de
grabación el magnetismo. Las
superficies de los platos están cubiertas por una
sustancia magnetizable. Los cabezales irradian con pulsos a estas
superficies para grabar mientras los platos giran a altas
velocidades.

El índice de ubicación de los datos se
denomina FAT (File Allocation Table) y es como el
índice del contenido de un libro. Previendo que un accidente pueda
dañar la FAT (error de escritura, ataque de virus,
borrado accidental, deterioro de la sustancia magnética de
los platos, que las cabezas lecto-escritoras aterricen
sobre los platos, etc.), se establece (bajo control del Sistema
Operativo) la existencia de una segunda FAT de
respaldo que sólo es visible con software
específico para recuperar datos perdidos.

Como norma general, los datos no se escriben en las
pistas en forma secuencial. Esta forma de trabajo acelera la
operación de escritura, aunque produce demoras en la
lectura. Dado que las porciones de un archivo quedan
dispersas, la lectura es un trabajo extraordinario para un disco
duro considerando que su velocidad de rotación es de 5600,
7200 o 10000 RPM.

El disco es un dispositivo clave de trabajo y
almacenamiento de información en las computadoras. Como
principal dispositivo de almacenamiento masivo, merece un
especial estudio sobre su estructura y forma de trabajo a fin de
diagnosticar cómo instalarlo y mantenerlo. Normalmente, un
archivo se almacena diseminado en pistas, sectores y cilindros, o
sea es grabado en las caras de los distintos platos
simultáneamente, porque la estructura que sostiene los
brazos con sus cabezas de lecto-escritura mueve todas las cabezas
al unísono.

Cabezas de
lectura-escritura : el disco tiene una cabeza por lado.
La cabeza está sobre un brazo actuador. La distancia de
las cabezas con el plato es de 3 a 20 micrones o más.
Está compuesta de varios cabezales unidos entre sí.
Es mucho más frágil que el de las disketteras, ya
que las cabezas se encuentran a muy poca distancia de del disco
sin tocarlo. El campo
magnético que se crea entre los platos y los cabezales
permite leer o escribir sobre ellos a velocidades mucho mayores
que las de los discos flexibles.

Motores de
eje : es el motor que hace
girar los platos. Se encarga de dar la velocidad necesaria, que
suele ser de unos 4000/5400 RPM, y está alimentado por
corriente directa gracias a un pequeño generador
incorporado. Los motores tienen
que estar libres de ruido y
vibraciones, para evitar transmitirlos a los platos e interferir
con la lectura/escritura. El motor tiene un circuito de control
que monitorea y controla la precisión de la
velocidad.

Motor de
Impulso: es un motor eléctrico que mueve en sentido
radial la cabeza de lectura-escritura a través de los
discos metálicos para situarse en el sector y cilindro
adecuado. El conjunto de cabezales y discos está en una
caja sellada herméticamente que impide que el polvo del
ambiente se
deposite sobre la cabeza de lectura-escritura causando errores
tanto en la obtención como en la grabación de
datos.

Conector de
interfaz: transporta datos y señales de comando de
sistema hacia y desde la unidad.

Circuito impreso controlador: situado en la parte
inferior del disco, contiene dispositivos electrónicos que
controlan la velocidad de giro, la posición de la cabeza
de lectura-escritura y la activación para leer o grabar
datos. Un conector alimenta a la unidad de disco y la une con la
fuente de alimentación del PC. Consta de cuatro patillas,
en las que destaca la masa y los voltajes +5v y +12 v.

Todos estos componentes van protegidos por una carcasa
de aleación que los mantiene alineados con toda
precisión y dota al disco duro de su peso y robustez. La
diferencia más clara entre un diskette y un disco duro es
la gran capacidad de almacenamiento de este
último.

Los discos, al estar en el interior de la computadora,
no pueden ser combinados con otros de formato diferente o
preparados para otro SO (normalmente se usa DOS, pero
también UNIX, OS-2 etc.). Este problema deja de tener
importancia al usar discos removibles, ya que se manejan de forma
similar a los discos flexibles.

Con los diskettes y con los removibles no hay problema
de reconocimiento por parte de nuestro sistema operativo, porque
si no los reconoce por estar formateados con un sistema, podemos
introducir otro, pero el disco rígido sí trabaja
con un SO en un principio y no puede utilizar otro. Por eso, los
fabricantes de hardware permiten organizar el disco rígido
para que acepte varios SO por medio de particiones
(división en áreas).

El formateo físico implica la creación de
sectores, sus marcas de
dirección (utilizadas para identificar sectores
después del formateo) y la porción de datos del
sector. El formateo lógico es la conversión al
modelo
requerido por el SO.

¿Para qué utilizamos Discos
Rígidos?

La PC no puede contener en la memoria RAM todos los
datos y programas con que trabaja. Además, como al
apagarla estos datos se pierden, necesitamos de una unidad de
almacenamiento con mucha capacidad y rapidez para trabajar con
ella continuamente. Esta función la
desempeña el disco rígido, que son varios discos
siempre girando para poder actuar rápidamente.

Este disco está fijo dentro del PC y normalmente
no se retira ni se cambia. En él se graban el SO y los
programas y datos de uso frecuente, reservando a las disketteras
el trabajo de extraer o introducir datos o programas mediante una
copia hacia ó desde el disco duro. Actualmente tienen el
tamaño de una diskettera de 3 ½", aunque hay
algunos que son de 5 ¼". A diferencia de las disketteras,
los cabezales de un disco rígido no tocan la superficie de
los discos.

Algo fundamental para hacer trabajar al disco duro son
sus parámetros. Estos indican el número de
cilindros (CYLINDERS), de pistas (TRACKS), de cabezales (HEADS),
precompensación de escritura (PRECOMP), pista de
aterrizaje de las cabezas (LAND ZONE), sectores por pista
(SECTOR) y modo de trabajo (LBA, NORMAL, LARGE).

Instalación

En la controladora, sea integrada o no, se conectan los
cables planos para a los discos duros,
de forma que el lado del cable que tiene una banda roja debe
coincidir con el pin 1 de su correspondiente zócalo en la
mother o tarjeta.

Actualmente se pueden encontrar dos conectores IDE, en
los que se pueden conectar hasta cuatro dispositivos, es decir,
dos por cada conector. La conexión de los discos y CD-ROM
es la más ancha. Dos dispositivos IDE pueden conectarse en
un mismo conector muy fácilmente, ya que el cable plano
tiene tres conectores: un extremo va a la controladora, el otro
extremo a una de las unidades, y el ubicado en el medio a la otra
unidad.

El disco principal debe ser colocado en el conector IDE
PRIMARIO como MAESTRO. MAESTRO/ESCLAVO es un estado del disco que
se determina en la propia unidad mediante un
jumper. Una etiqueta pegada en su exterior indica
cuál es la posición del jumper. En el
conector IDE PRIMARIO se conecta el cable para los discos
PRIMARIOS MAESTRO y ESCLAVO. En el conector IDE SECUNDARIO, se
coloca el cable para los discos SECUNDARIOS MAESTRO y
ESCLAVO.

Si vamos a instalar un lector de CD-ROM habrá que
reservarle un lugar. Entonces sólo podremos instalar 3
discos, a menos que tengamos otro puerto IDE, cosa que puede
lograrse mediante una tarjeta adicional. En caso de conectar el
CD-ROM a los puertos de la placa madre, su lugar puede ser
cualquiera excepto el Primario Maestro, porque desde ahí
arrancará el ordenador.

Se recomienda ponerlo en último lugar o, si es
posible, en el Secundario y solo. Una vez elegida la
disposición de los discos, la conexión debe hacerse
así:

No es necesario que el Maestro vaya conectado al
último conector del cable y el Esclavo al conector
central. Pueden conectarse al revés porque el cable no
determina cuál es cada unidad, sino la
colocación del jumper en la unidad misma. El cable de los
discos no tiene una vuelta entre los dos últimos
conectores como el de las disketteras.

La controladora maneja automáticamente los
dispositivos sin más preparación. El cable plano se
coloca de forma que el borde en rojo coincida con el pin 1 del
conector, aunque en el disco duro, como en la diskettera, la
patilla 1 suele estar hacia el lado del conector de
alimentación. Atornille el disco en su lugar,
preferiblemente en la parte más baja del gabinete, conecte
la alimentación, y estárá
instalado.

Preparación del disco
duro

Generalmente, un disco duro no llega de fábrica
listo para trabajar: las BIOS antiguas no pueden utilizar
formatos de disco duro mayores a 540 MB, así que el
fabricante, ante la previsión de instalar el disco en un
PC antiguo, suministra la unidad con un formato inferior, y unos
programas permiten utilizarla en estos ordenadores.

Para el caso de un PC antiguo, debemos seguir las
instrucciones del folleto que acompaña al disco, que
generalmente recomienda configurar el disco en el SETUP
con los parámetros especificados, arrancar la
máquina y ejecutar uno de los programas grabados en el
disco, que se encargará de copiar estos programas a un
diskette para evitar perderlos. Después, habrá que
ejecutar otro de los programas desde la diskettera para grabar
una utilidad en el disco que será leída en el
arranque, y permitirá el acceso a la totalidad del disco,
aunque el ordenador no disponga de modos que lo soporten. No
hará falta más que esto. En una PC actual, el
proceso será otro.

Como preparar el disco requiere que la PC esté
funcionando, esto se explicará en el siguiente punto.
 

Configuración – SETUP

Vuelva a conectar el cable de la red eléctrica, el
teclado y el
monitor, y
encienda la máquina. Entre en la utilidad de
configuración: el SETUP del BIOS. Para ello,
generalmente, durante el arranque, se muestra en pantalla el
mensaje "PRESS (DEL) TO ENTER SETUP", o algo así. Presione
la tecla "DEL" para entrar en este programa. Verá un
menú en el que pueden verse (según la BIOS que se
utilice), las siguientes opciones:

Las placas suelen suministrarse con una
configuración por defecto que suele ser válida
excepto por algunos detalles. El BIOS varía según
la mother que se utilice. Para las opciones no descritas, ver el
manual de la placa para más detalles.

STANDARD CMOS SETUP

Entraremos pulsando <Enter> en esta opción,
donde vemos la hora y fecha del sistema, las disketteras y el
disco rígido instalados. Hay dos formas de configurar el
disco:

A) Utilizar la auto-detección cada vez que
arranca el ordenador, para lo cual elegiremos la opción
Auto en TYPE en la línea del dispositivo en
cuestión (Primary Master, Primary Slave, Secondary Master
ó Secondary Slave). En MODE se usará la
opción Auto también. Así la PC
detectará automáticamente los discos instalados
cada vez que arranca (esto es ideal para ordenadores con disco
rígido extraíble)

B) Otra forma es utilizar la
auto-detección y registrar los parámetros
del disco duro de forma permanente. Para ello, en TYPE se debe
seleccionar "USER", abandonar esta pantalla e ir a la
opción IDE HDD AUTO DETECTION del menú
principal del SETUP. Aquí, la PC intentará detectar
los dispositivos IDE conectados pidiendo confirmación para
cada uno que detecte. Aparecerán dos o tres tipos
posibles. Responder "Y" para elegir el que la BIOS considere
correcto.

Cuando no haya dispositivos conectados, se
mostrará el mensaje "Not Detected". Si no hay más
dispositivos para detectar, salga pulsando la tecla <Esc>.
Vuelva a la primera opción del SETUP y compruebe que los
parámetros aparecen en pantalla. Éstos se pueden
introducir también manualmente puesto que figuran en la
etiqueta del disco. Hay 46 ó 47 tipos predefinidos, pero
son antiguos. Los actuales no figuran allí

La PC debe funcionar adecuadamente si todo ha sido
instalado bien, pero antes de colocar programas necesitamos
preparar el disco para alojarlos, pero ¿cómo se
preparan los discos actuales? Llegan con un formato de
fábrica, así que hay que darles otro.

Al disco duro se le pueden hacer "particiones"
antes de formatearlo. Se crea una partición nueva usando
un diskette de arranque que contenga el programa FDISK:
arrancar desde ese diskette, llamar al programa FDISK, crear una
partición con el tamaño deseado, luego volver a
arrancar el PC desde el diskette y formatear el disco con
el modificador ‘/s' para transferirle los archivos de
arranque del SO.

Nota: Al comenzar el formateo, el ordenador
muestra el mensaje "Formateando la unidad C: a XX MB". Esta cifra
suele ser inferior a la capacidad real del disco, pero
esto es normal. Distinto sería si se indica que se
están formateando 520 MB en un disco de 1.6 GB. Esto
obedecería a una incorrecta creación de la
partición u otros parámetros incorrectos. Terminado
el formateo, remueva el diskette y arranque ahora desde la unidad
‘C:'. El disco estará listo para instalar software.
Para estar seguro de su
funcionamiento cree un directorio, lea un diskette, copie algunos
archivos. La mejor prueba es ir instalando el software. La
prueba "de fuego" es, probablemente, instalar el SO. Actualmente
es difícil imaginar una PC sin CD-ROM; de hecho, para
instalar por ejemplo W95 será necesario contar con uno.
Puede instalarse vía diskettes, pero si falla algún
disco cerca del final, deberá empezar de nuevo
(!).

Posibles problemas

Si el equipo no funciona correctamente, podemos empezar
por determinar si el fallo está en el montaje. Si es
así, no dude en desconectar los dispositivos IDE que
instaló y volver a conectarlos. A veces, al manipular el
equipo podemos mover un conector de alimentación o de
datos, por ejemplo. En este punto, se asume que el ordenador
muestra una imagen e intenta
arrancar, pero no llega a cargar el SO. Si no fuera así,
habría que buscar otros síntomas.

Si detectó el disco en el SETUP, no
debería encontrarse ahora con un fallo de este tipo, pero
aún así, puede haber ocurrido algo desde ese
momento hasta ahora. Desconecte todo lo instalado menos el disco
rígido y vuelva a intentar el arranque. A veces un mensaje
como "HARD DISK CONTROLLER FAILURE" delata el problema, que hace
referencia a la controladora, pero puede esconder fallos del
disco. Este otro error tiene el mismo tratamiento: "HARD DISK
DRIVE FAILURE" porque, al igual que el anterior, puede esconder
otro fallo.

La pareja disco duro-controladora forman un conjunto
difícil de analizar por el ordenador. Revise de nuevo el
conector IDE utilizado (PRIMARY MASTER), la posición del
cable en sus dos extremos (banda roja con pin 1), y la selección
del disco duro como "MASTER". Recuerde que puede utilizar
cualquiera de los dos conectores del cable plano que corresponden
al disco. A continuación, revise el SETUP. Otro mensaje
típico es "MISSING OPERATING SYSTEM", que indica que
aunque se accede al disco duro, no se puede leer el SO. Sucede
cuando el formato del disco no es del todo correcto, es decir se
pudo escribir en él, pero ahora no es posible
leerlo.

Si el problema se presenta al agregar más discos,
repita las verificaciones para todos ellos, teniendo en cuenta
que serán tratados como
secundarios y/o esclavos. Si está SEGURO de haber hecho la
instalación correctamente, deberá probar el disco
en otra PC para saber si el fallo es de éste o de la
controladora. Un cable plano defectuoso es poco común (a
veces poner otro soluciona el fallo, pero sólo porque
estaba mal colocado).

La diskettera desconectada no impide el arranque del PC;
sólo hace que éste advierta que el dispositivo
falla. El hecho de fallar al leer una diskettera no impide que la
PC arranque. Puede estar ocurriendo algo más en la
controladora. El chip que controla los drives IDE no es el
mismo que de las disketteras.