Dispositivos de almacenamiento

Los actuales dispositivos de almacenamiento se destacan por su reducido tamaño y gran capacidad. Esos típicos ficheros para almacenar información se han vuelto tan pequeños y con un funcionamiento tan distinto, que asombra a quienes no son de la era de la tecnología.

Hoy en día el procesamiento de la información se hace por medio de ordenadores, que son utilizados en diferentes ámbitos para llevar a cabo diversas tareas. En este marco, las unidades de almacenamiento permiten guardar la información para recuperarla más tarde y poder continuar la labor, ya sea desde el mismo ordenador donde se comenzó el trabajo o desde otro.

A estas unidades se las conoce como memorias de masa y son dispositivos internos o externos al ordenador, destinados a almacenar grandes volúmenes de información, tanto de programas como de datos. Son capaces de leer y escribir información con el propósito de almacenarla permanentemente.

Existen diversos tipos de reproductores de audio digital, comúnmente llamados MP3 por el formato del archivo, pero ciertos dispositivos pueden reproducir otros formatos también.

En informática al hablar de "memoria" se hace referencia a los dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. Al respecto, es conveniente establecer la diferencia entre memoria de almacenamiento y memoria RAM. Esta última sólo almacena datos temporalmente y con fines de que sean procesados por la UCP (Unidad Central de Procesamiento), nunca guarda datos en forma permanente. RAM es el acrónimo de Random Access Memory, en español, "memoria de acceso aleatorio". Entre sus funciones, la más importante es servir de almacén para los programas y datos con los que se trabaja. Pero esta memoria necesita de corriente eléctrica para mantener la información y todos los datos alojados en ella se borran cuando se apaga el ordenador. En tanto, el disco duro almacena los datos y programas cuando el equipo se apaga.

El lenguaje de un ordenador se basa en un sistema de cambios de tensión en la alimentación. Mediante el envío de impulsos eléctricos se codifican todas las operaciones y procesos en un sistema binario; esto significa que lo que la máquina entiende, al final del proceso codificador y descodificador, es una larga serie de ceros (0) y unos (1). En el caso de un circuito eléctrico, el cero equivale a la ausencia de corriente y el uno indica el paso de corriente.

La unidad mínima de información es un bit, consiste en un cero o un uno. Dado que es la unidad más pequeña, no es demasiado significativa. El estadio superior es el byte que equivale a ocho bits. Cada byte constituye una palabra, símbolo o referencia. Las combinaciones posibles de los dígitos del sistema binario en un byte permiten 256 formas posibles, a cada una de las cuales se puede asignar un símbolo, letra o número.

Evolución de los sistemas de almacenamiento

1833: Tarjeta perforada. Fue creada por Charles Babbage para su "máquina analítica". Dejó de utilizarse en 1952.
1952: Cinta magnética de 1/2 pulgada. Era capaz de almacenar 800 bytes por pulgada.
1956: Disco duro. Formaba parte de la computadora IBM 305 Ramac. Almacenaba 5 Mb.
1971: Disquete de 8 pulgadas. Este disquete, de una capacidad de 300 Kb, permitió, por primera vez, transportar datos de un sistema a otro.
1972: Disquete de 5 1/4 pulgadas. Podía almacenar de 80 Kb a 1,2 Mb.
1980: Disco duro integrado. Es el disco duro utilizado en la actualidad en las computadoras.
1981: Disquete de 3 1/2 pulgadas. Cuando Sony lo sacó al mercado podía almacenar 400 Kb por cara. Hoy día tiene una capacidad teórica de 2 Mb.
1984: CD-ROM. Disco compacto capaz de almacenar hasta 800 Mb.
1985: Disco óptico. Se implantó en la década de 1990 y se sigue utilizando. Posee una capacidad de 650 Mb por cara.
1990: Disco duro removible. En la actualidad puede llegar a almacenar hasta 5 Gb.
1994: Disquete de alta capacidad. Más conocido como ZIP, pueden almacenar hasta 750 Mb.
1995: DVD. El Digital Versatil Disc es el sucesor del CD-ROM. Almacena entre 4,7 y 17 Gb de información.
2001: Disco duro de bolsillo o pendrive. La solución ideal para transportar información. Tiene el tamaño de un bolígrafo y se conecta a un puerto USB.
2002: Chip de memoria flash. Su aspecto es similar al disco duro de bolsillo y, como él, también se conecta a un puerto USB. Es compatible PC/Apple.

Tipos de dispositivos de almacenamiento

Los podemos clasificar del siguiente modo:

• Medios magnéticos: Discos rígidos, cintas magnéticas, disquetes, etc.
• Medios ópticos: CDs, DVDs, Blu-Ray, etc.
• Medios electrónicos: Discos SSD, pendrives, tarjetas de memoria, etc.

Medios magnéticos

Algunos de los dispositivos de almacenamiento magnético más utilizados son los discos floppy y la mayoría de discos duros instalados en las PCs, donde los datos son grabados magnéticamente en discos rotativos. Son los más antiguos y permiten administrar una gran densidad de información en un pequeño espacio físico. Actualmente se los emplea debido a su alta velocidad de almacenamiento con respecto a los medios ópticos.

Una de las desventajas de los disquetes es que son vulnerables a la suciedad y a los campos magnéticos externos, por lo que, en muchos casos, dejan de funcionar con el tiempo.

Para almacenar la información emplean partículas cargadas sobre una superficie que, en función de su orientación, representan un cero o un uno. Estos dispositivos cuentan con un cabezal de lectura/escritura que es un imán que se encarga de orientar las partículas al escribir o de determinar su posición al leer.

La tecnología de lectura/escritura magnética domina en la actualidad ampliamente el mundo de los dispositivos de almacenamiento de información. Sin embargo, tiene dos problemas importantes. Por un lado, su capacidad de almacenamiento de datos (influida por las dimensiones y la densidad de grabación del soporte magnético) es relativamente baja; y por otro, las operaciones de lectura/escritura de la información no son suficientemente fiables, ya que el propio cabezal lector puede rayar su superficie o bien se pueden depositar sobre ella motas de suciedad, que pueden hacer que el disco quede inservible.

La principal ventaja de los discos extraíbles es su gran capacidad de almacenamiento, sin embargo esta ventaja va siendo alcanzada poco a poco por las memorias flash.

Como alternativa a los discos de almacenamiento magnético y sobre la base del desarrollo de la tecnología láser, se han desarrollado los discos ópticos.

Medios ópticos

En un principio se pensó que esta tecnología lograría reemplazar a los medios magnéticos, sin embargo esto no sucedió. Los discos ópticos son mucho más lentos que los magnéticos pero también más adaptables para el diseño de medios de almacenamiento de datos extraíbles. Es por ello que los discos ópticos son usados, principalmente, para copias de seguridad y almacenamiento de archivos. Por otro lado, los discos magnéticos, al ser mucho más rápidos y capaces de almacenar más información en la misma cantidad de espacio, son más apropiados para el almacenamiento en línea.

Si bien son similares a los magnéticos en cuanto a las operaciones básicas, la diferencia radica en que realizan las operaciones de lectura y grabado de datos haciendo uso de un láser y no de un imán.

Este rayo láser es de alta precisión y es proyectado sobre una capa reflectante que está protegida por una superficie plástica transparente que permite que la luz pase. Sobre esa capa el láser representa la diferente información, en la forma de dígitos binarios (bits).

El primer dispositivo de almacenamiento óptico que se convirtió es un estándar de la industria de los ordenadores fue el CD-ROM (Compact disc Read-Only Memory), que es de sólo lectura y sólo se puede escribir una vez. Tienen la garantía de que la calidad de reproducción no se verá alterada por el paso del tiempo, puesto que no existe contacto entre el cabezal de lectura y el soporte óptico, por lo que no existe ningún riesgo de que se produzca deterioro del registro.

Otros formatos, como el CD-R (CD-recordable) y el CD-RW (CD-Rewritable), añaden nuevas capacidades del CD original, permitiendo la escritura sobre el mismo.

Los cassettes VHS fueron muy utilizados para la reproducción de películas hasta finales del siglo XX momento en que aparecieron los DVDs.

Medio electrónicos

También son conocidos como memorias de estado sólido o SSDs (solid state drive) porque no tienen partes móviles, sólo circuitos electrónicos que no necesitan moverse para leer o grabar información. Son los medios más recientes para guardar información y se están haciendo muy populares en ordenadores y en otros mercados, que van desde la electrónica de consumo al equipamiento industrial.

Las tarjetas de memorias empleadas en las cámaras de fotos digitales, han reemplazado la función de los tradicionales rollos de fotos.

Actualmente los dispositivos de almacenamiento por medio electrónico pueden ser encontrados en pendrives, tarjetas de memoria para cámaras digitales y en algunos discos rígidos que poseen una cierta cantidad de este tipo de memoria funcionando como buffer.

Las principales ventajas de este tipo de dispositivos es que no tienen piezas móviles y no dependen de campos magnéticos para almacenar datos. Por este motivo, las SSD son muy resistentes, duraderas, fiables y rápidas. Otras características es que funcionan a una temperatura inferior y consumen menos energía que otros dispositivos. Por lo tanto, trabajan de manera silenciosa porque no necesitan ruidosos ventiladores. Además, están mejor preparadas para formar parte de unidades portátiles, como discos duros externos, ordenadores portátiles, etc.

En este tipo de dispositivo para cada dígito binario (bit) que se vaya a almacenar existen dos puertas hechas de material semiconductor, la puerta flotante y la puerta de control. Entre ambas puertas hay una pequeña capa de óxido, que cuando está cargada con electrones representa un bit 1 y cuando está descargada representa un bit 0. Esta tecnología es semejante a la tecnología utilizada en las memorias RAM del tipo dinámica, pero puede retener información por largos periodos de tiempo, por eso no es considerada una memoria RAM propiamente dicha.

El uso del pendrive se ha vuelto tan popular que se fabrican con diseños novedosos, por ejemplo, con formato de llavero.