Spanish subtitles for clip: File:Harddrive-engineerguy.ogv

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Desmontaje de un disco duro

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cabezales volantes, motores de bobinas de voz, superficies increiblemente lisas y procesamiento de señal

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Tercer video de la serie Engineer Guy

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Un ordenador personal es una heramienta potente, pero debe almacenar la información de forma fiable para poder funcionar correctamente, de otra forma no tendría sentido, ¿no?

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Vamos a echar un vistazo al interior y a ver como almacena la información.

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Miren esto: Es maravilloso.

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Es un disco duro ordinario, pero los detalles, por supuesto, son extraordinarios.

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Ahora bien, estoy seguro de que conocen la base de un disco duro:

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Almacenamos información en él en forma binaria - unos y ceros.

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Este brazo soporta un "cabezal"

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el cual es un electroiman que pasa sobre el disco

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y, o bien escribe información cambiando la magnetización de secciones específicas

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en el plato, o bien únicamente lee la información

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midiendo la polaridad magnética.

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Ahora bien, en principio, es muy simple,

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pero en la práctica requiere un montón de ingeniería de la buena.

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El punto principal consiste en asegurarse que el cabezal puede, de forma precisa

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y libre de errores

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leer y escribir en el disco.

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El primer problema es cómo moverlo con gran precisión.

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Para posicionar el brazo los ingenieros utilizan un "actuador de bobina de voz".

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La base del brazo se asienta entre dos potentes imanes.

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Son tan fuertes que es un poco difícil separarlos.

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Ya.

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El brazo se mueve gracias a la fuerza de Lorentz.

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Si una corriente pasa a través de un cable situado en un campo magnético

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el cable es sometido a una fuerza;

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00:01:25,000 --> 00:01:28,000
Cambia el sentido de la corriente y la fuerza también cambiará de sentido.

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Mientras la corriente fluye en una dirección en la bobina, la

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fuerza creada por el imán permanente hace que el brazo se mueva en esta dirección,

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00:01:34,000 --> 00:01:36,000
cambia el sentido de la corriente y se moverá de vuelta.

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00:01:36,000 --> 00:01:39,000
La fuerza sobre el brazo es directamente proporcional a la corriente

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que circula por la bobina, lo que permite

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00:01:40,000 --> 00:01:43,000
que la posición del brazo se establezca con precisión

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00:01:43,000 --> 00:01:45,000
Al contrario que con un sistema mecánico de engranajes hay

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un desgaste mínimo y no se ve afectado por la temperatura.

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00:01:49,000 --> 00:01:53,000
Al final del brazo se sitúa el componente más crítico: El cabezal.

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00:01:53,000 --> 00:01:57,000
Básicamente es una pieza de material ferromagnético con un cable enrollado.

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00:01:57,000 --> 00:01:59,000
Al pasar sobre las secciones magnetizadas del plato

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00:01:59,000 --> 00:02:02,000
mide los cambios en la dirección de los polos magnéticos.

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00:02:02,000 --> 00:02:06,000
Recuerde la ley de Faraday: Un cambio en la magnetización

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00:02:06,000 --> 00:02:08,000
produce un voltaje en la bobina anexa.

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Asi, mientras el cabezal pasa sobre una sección donde la polaridad

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00:02:10,000 --> 00:02:14,000
ha cambiado se registra un pico de voltaje.

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Los picos - tanto negativos como positivos - representan un "uno"

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y donde no hay pico de voltaje se corresponde con un "cero".

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00:02:19,000 --> 00:02:22,000
El cabezal se sitúa increíblemente cerca de la superficie del disco

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100 nanometros en unidades antiguas, pero hoy por debajo de

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00:02:25,000 --> 00:02:27,000
diez nanometros en las más modernas.

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00:02:27,000 --> 00:02:30,000
Mientras el cabezal se va acercando al disco, su campo magnético

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cubre menos área, permitiendo que más sectores

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de información se puedan empaquetar sobre la superficie del disco.

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00:02:35,000 --> 00:02:38,000
Para mantener esta altura crítica, los ingenieros utilizan un método ingenioso:

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Hacen "flotar" el cabezal sobre el disco.

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Vean, al girar el disco se forma una capa de aire sobre él que

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es arrastrada hacia el inmóvil cabezal a 129 kilómetros por hora en el borde exterior.

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El cabezal está montado sobre un "deslizador" diseñado aerodinámicamente para flotar sobre el plato.

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00:02:52,000 --> 00:02:56,000
La genialidad de ésta tecnología de "vuelo" es que se auto-ajusta:

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Si cualquier turbulencia causa que el deslizador suba demasiado, automáticamente "flota" de vuelta a donde debería estar.

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00:03:01,000 --> 00:03:04,000
Ahora bien, dado que el cabezal está tan cerca de la superficie del disco

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00:03:04,000 --> 00:03:07,000
cualquier partícula perdida podría dañar el disco, lo que resultaría en una pérdida de información.

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Por lo tanto, los ingenieros colocan éste filtro de recirculación en el flujo de aire;

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00:03:11,000 --> 00:03:14,000
remueve las pequeñas partículas que se puedan desprender del plato.

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Para mantener el cabezal volando a la altura correcta, el plato se fabrica increíblemente liso:

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Tipicamente este plato es tan liso que tiene una rugosidad de superficie máxima de un nanometro.

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00:03:23,000 --> 00:03:26,000
Para darles una idea de cuan liso es vamos a imaginar que ampliamos esta sección

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00:03:26,000 --> 00:03:31,000
hasta que es tan grande como un campo de fútbol - Americano o Internacional -

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el "bache" medio de la superficie mediría tres centésimas de pulgada.

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00:03:35,000 --> 00:03:38,000
El elemento clave del plato es su capa magnética,

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00:03:38,000 --> 00:03:41,000
hecha de cobalto - quizás aleado con platino y niquel.

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00:03:41,000 --> 00:03:43,000
Esta mezcla de metales tiene una coercividad muy alta,

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00:03:43,000 --> 00:03:50,000
lo que significa que mantendrá su magnetización - y por lo tanto la información - hasta que se exponga a otro campo magnético potente.

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00:03:50,000 --> 00:03:52,000
Una última cosa que yo encuentro enormemente inteligente:

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00:03:52,000 --> 00:03:57,000
Utilizar un poco de matemáticas para exprimir un cuarenta por ciento más de información en el disco.

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00:03:57,000 --> 00:04:04,000
Considere ésta secuencia de polos magnéticos en la superficie del disco - 0-1-0-1-1-1.

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00:04:04,000 --> 00:04:06,000
Una pasada del cabezal revelará estos distinguibles picos de voltaje -

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00:04:06,000 --> 00:04:09,000
tanto positivos como negativos para los "unos".

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00:04:09,000 --> 00:04:13,000
Podríamos distinguirlos facilmente de, digamos, ésta secuencia similar.

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00:04:13,000 --> 00:04:16,000
Si las comparamos son claramente diferentes.

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00:04:16,000 --> 00:04:20,000
Los ingenieros, sin embargo, siempre trabajan para introducir más y más información en una unidad de disco duro.

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00:04:20,000 --> 00:04:22,000
Una forma de hacerlo es reducir los dominios magnéticos,

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00:04:22,000 --> 00:04:25,000
pero mire que ocurre con los picos de voltaje cuando hacemos ésto.

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00:04:25,000 --> 00:04:28,000
Para cada secuencia los picos de los unos ahora se solapan y

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00:04:28,000 --> 00:04:30,000
se sobreponen produciendo señales difusas.

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00:04:30,000 --> 00:04:33,000
De hecho, las dos secuencias ahora se ven muy similares.

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00:04:33,000 --> 00:04:37,000
Utilizando una técnica llamada "Máximo parecido ante respuesta parcial", los ingenieros han desarrollado

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códigos sofisticados que toman una señal poco clara como ésta,

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00:04:40,000 --> 00:04:45,000
generan las secuencias posibles que puedan producirla y a continuación escogen la más probable de entre ellas.

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Como ocurre con cualquier tecnología de éxito, estas unidades de disco duro pasan desapercibidas en nuestras vidas diarias,

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00:04:49,000 --> 00:04:51,000
hasta que algo falla.

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00:04:51,000 --> 00:04:53,000
Soy Bill Hammack, The Engineer Guy