Dispositivos
de Almacenamiento de un Computador.
Los
sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria)
como externamente (en los dispositivos de almacenamiento). Internamente, las
instrucciones o datos pueden almacenarse por un tiempo en
los chips de silicio de la RAM (memoria
de acceso aleatorio) montados directamente en la placa de circuitos principal
de la computadora,
o bien en chips montados en tarjetas periféricas
conectadas a la placa de circuitos principal del ordenador. Estos chips de RAM
constan de conmutadores sensibles a los cambios de la corriente eléctrica, esto
quiere decir que los datos son almacenados por tiempo limitado (hasta que
dejamos de suministrar energía eléctrica) por esta razón aparecen los
dispositivos de almacenamiento secundarios o auxiliares, los cuales son capaces
de conservar la información de manera permanente, mientras su estado físico
sea óptimo. Los dispositivos de almacenamiento externo pueden residir dentro
del CPU y
están fuera de la placa de circuito principal.
Clasificación
de los Dispositivos de Almacenamiento.
Los
Dispositivos de Almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al modo de
acceso a los datos que contienen:
·
Acceso secuencial: En el acceso secuencial, el
elemento de lectura del
dispositivo debe pasar por el espacio ocupado por la totalidad de los datos
almacenados previamente al espacio ocupado físicamente por los datos
almacenados que componen el conjunto de información a la que se desea acceder.
·
Acceso aleatorio: En el modo de acceso
aleatorio, el elemento de lectura accede directamente a la dirección donde
se encuentra almacenada físicamente la información que se desea localizar sin
tener que pasar previamente por la almacenada entre el principio de la
superficie de grabación y el punto donde se almacena la información buscada.
Medidas de Almacenamiento de la Información
Byte: unidad de información que consta de 8 bits;
en procesamiento informático y almacenamiento, el equivalente a un único carácter,
como puede ser una letra, un número o un signo de puntuación.
Kilobyte (Kb):
Equivale a 1.024 bytes.
Megabyte (Mb): Un
millón de bytes o 1.048.576 bytes.
Gigabyte (Gb):
Equivale a mil millones de bytes.
Dispositivos Magnéticos
- Cinta Magnética: Esta formada por una cinta de material plástico recubierta
de material ferromagnético, sobre dicha cinta se registran los caracteres
en formas de combinaciones de puntos, sobre pistas paralelas al eje
longitudinal de la cinta. Estas cintas son soporte de tipo secuencial,
esto supone un inconveniente puesto que para acceder a una información
determinada se hace necesario leer todas las que le preceden, con la
consiguiente perdida de tiempo. [2]
- Tambores Magnéticos: Están formados por cilindros con
material magnético capaz de retener información, Esta se graba y lee
mediante un cabezal cuyo brazo se mueve en la dirección del eje de giro
del tambor. El acceso a la información es directo y no secuencial. (Ver
anexo 1)
- Disco Duro: Son
en la actualidad el principal subsistema de almacenamiento de información
en los sistemas informáticos. Es un dispositivo encargado de almacenar
información de forma persistente en un ordenador, es considerado el sistema de
almacenamiento más importante del computador y en él se guardan los archivos de
los programas.
·
Disquette o Disco flexible: Un disco flexible o también disquette (en inglés floppy
disk), es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos formado por una
pieza circular de un material magnético que permite la grabación y lectura de
datos, fino y flexible (de ahí su denominación) encerrado en una carcasa fina
cuadrada o rectangular de plástico. Los discos, usados usualmente son los de 3
½ o 5 ¼ pulgadas, utilizados en ordenadores o computadoras personales,
aunque actualmente los discos de 5 ¼ pulgadas están en desuso.
Dispositivos Ópticos
·
El CD-R: es un disco compacto de 650
MB de capacidad que puede ser leído cuantas veces se desee, pero cuyo contenido
no puede ser modificado una vez que ya ha sido grabado. Dado que no pueden ser
borrados ni regrabados, son adecuados para almacenar archivos u otros conjuntos de
información invariable.
·
CD-RW: posee la capacidad del CD-R
con la diferencia que estos discos son regrabables lo que les da una gran
ventaja. Las unidades CD-RW pueden grabar información sobre discos CD-R y CD-RW
y además pueden leer discos CD-ROM y
CDS de audio. Las interfaces soportadas son EIDE, SCSI y USB.
·
DVD-ROM: es un disco compacto con
capacidad de almacen ar 4.7 GB de datos en una cara del disco, un aumento de
más de 7 veces con respecto a los CD-R y CD-RW. Y esto es en una sola cara. Los
futuros medios de DVD-ROM
serán capaces de almacenar datos en ambas caras del disco, y usar medios de
doble capa para permitir a las unidades leer hasta cuatro niveles de datos
almacenados en las dos caras del disco dando como resultado una capacidad de
almacenamiento de 17 GB. Las unidades DVD-ROM son capaces de leer los formatos
de discos CD-R y CD-RW. Entre las aplicaciones que aprovechan la gran
capacidad de almacenamiento de los DVD-ROM tenemos las películas de larga
duración y los juegos basados
en DVD que ofrecen videos MPEG-2
de alta resolución, sonido inmersivo
Dolby AC-3, y poderosas graficas 3D.
·
DVD-RAM: este medio tiene una capacidad de 2.6 GB en
una ca ra del disco y 5.2 GB en un disco de doble cara, Los DVD-RAM son capaces
de leer cualquier disco CD-R o CD-RW pero no es capaz de escribir sobre estos.
Los DVD-RAM son regrabables pero los discos no pueden ser leídos
por unidades DVD-ROM.
·
Pc - Cards: La norma de PCMCIA
es la que define a las PC Cards. Las PC Cards pueden ser almacenamiento o tarjetas
de I/O. Estas son compactas, muy fiable, y ligeras haciéndolos ideal para
notebooks, palmtop, handheld y los PDAs,. Debido a su pequeño tamaño, son
usadas para el almacenamiento de datos, aplicaciones, tarjetas de
memoria, cámaras electrónicas y teléfonos celulares. Las PC Cards tienen
el tamaño de una tarjeta del crédito,
pero su espesor varía. La norma de PCMCIA define tres PC Cards diferentes: Tipo
I 3.3 milímetros (mm) de espesor, Tipo II son 5.0 mm espesor, y Tipo III
son 10.5 mm espesor. Entre los producto más
nuevos que usan PC Cards tenemos el Clik! PC Card Drive de Iomega esta unidad PC Card Tipo II la
cual puede leer y escribir sobre discos Clik! de 40 MB de capacidad, esta
unidad esta diseñada para trabajar con computadores portátiles con mínimo consumo de
baterías, el tamaño de los discos es de 2x2 pulgadas.
·
Flash Cards: son tarjetas de memoria
no volátil es decir conservan los datos aun cuando no estén alimentadas por una
fuente eléctrica, y los datos pueden ser leídos, modificados o borrados en
estas tarjetas. Con el rápido crecimiento de los dispositivos digitales como:
asistentes personales digitales, cámaras digitales, teléfonos celulares y
dispositivos digitales de música,
las flash cards
han sido adoptadas como medio de almacenamiento de estos dispositivos haciendo
que estas bajen su precio y
aumenten su capacidad de almacenamiento muy rápidamente. Recientemente
Toshiba libero al mercado sus
nuevas flash cards la SmartMedia de 64 MB y el super-thin 512M-bit chip. La
SmartMedia es capaz de almacenar 72 imágenes digitales
con una resolución de 1800x1200 pixels y más de 1 hora de música con calidad de
CD. Entre losproductos del
mercado que usan esta tecnología tenemos los reproductores de audio digital Rio
de Diamond, Nomad de Creative Labs, los PDAs de Compaq, el Microdrive de IBM
con 340 MB de almacenamiento entre otros.
Dispositivos Extraíbles
·
Pen Drive o Memory Flash: Es un pequeño dispositivo
de almacenamiento que utiliza la memoria flash para guardar la información sin
necesidad de pilas.
Los Pen Drive son resistentes a los rasguños y al polvo que han afectado a las
formas previas de almacenamiento portable, como los CD y los disquetes. Los sistemas
operativos más modernos pueden leer y escribir en ello sin
necesidad de controladores especiales. En los equipos antiguos (como por
ejemplo los equipados con Windows 98)
se necesita instalar un controlador de dispositivo.
·
Unidades de Zip: La unidad Iomega ZIP es una unidad de dis co
extraíble. Está disponible en tres versiones principales, la hay con interfaz
SCSI, IDE, y otra que se conecta a un puerto paralelo. Este documento describe
cómo usar el ZIP con Linux.
Se debería leer en conjunción con el HOWTO SCSI a menos que posea la versión
IDE.
Marcas
de los Dispositivos de Almacenamiento de un Computador
Hoy en
día en el mercado, se encuentran infinidades de marcas de dispositivos de
almacenamiento; debido a la gran demanda que
surge y por la búsqueda de la mejor calidad y garantía del producto. Entre las
marcas de mayor uso se tienen:
·
SAMSUNG
·
SEAGATE
·
WESTERN
DIGITAL
·
MARKVISION
·
TOSHIBA
·
SONY
·
IBM
·
DYSAN
·
LG
·
HP
·
MAXTOR
·
KINGSTON
·
IMATION
·
TDK
Evolución
Histórica de los Dispositivos de Almacenamiento en General.
Uno de
los primero dispositivos de almacenamiento de información fue la tarjeta
perforada de Babagge, la cual tenía un inconveniente, no podía ser reutilizada.
Luego aparece la cinta magnética, esta si era reutilizable pero no era de
acceso aleatorio (para leer un bit se debían leer todos los anteriores), por
ultimo aparecen los discos magnéticos los cuales eran reutilizables y también
de acceso aleatorio. [2]
En la
década de 1950 aparecen los dispositivos magnéticos, considerados los
dispositivos de almacenamiento de información mas generalizados en cualquier
sistema, ya que estos tenían una elevada capacidad de almacenamiento y una
rapidez de acceso directo a la información. [2]
A finales
de la década de los 80’ aparecen los dispositivos ópticos los cuales fueron
utilizados en primera instancia para la televisión.
En 1988 gracias a su fácil transportabilidad y su alta capacidad de almacenaje,
este dispositivo se populariza, se empieza a comercializar y a utilizar en las
computadoras. La primera generación de discos ópticos fue inventada en
Phillips, y Sony colaboro en su desarrollo.
Evolución
Histórica de algunos dispositivos Específicos.
Discos Flexibles o Floppy
Disk
El disco
flexible nació en IBM, y a inicios de la década de los 70’ se introdujo en las
unidades de esta marca.
En 1972, salio al mercado el sistema 3740 dotado de una memoria de mesa basado
en un disco flexible. [2]
Estos
discos flexibles o también llamados disquette fueron los más usados en los años
1980 y 1990, desde entonces han pasado por una serie de evoluciones en cuanto a
tamaño y a capacidad de almacenamiento, comenzando de 8 pulgadas, luego con 5
1/4 y para finalizar los de 3 1/2, esto en cuanto a sus dimensiones, En cuanto
a capacidad de almacenamiento o memorización pasaron de tener alrededor de 100
Kbytes a poseer mas de 1 Mbytes en las unidas de 3 1/2.
No
obstante a comienzos de los años 1990, al aumentar el tamaño del los programas
informáticos, se requería mayor número de disquette para guardar una
determinada información debido a que dichos disquettes no se daban a basto. Por
esta razón a finales de los 90, la distribución de
programas cambió gradualmente al CD-ROM, y se introdujeron formatos de copias
de seguridad de
alta densidad como
el disco Zip. Con la llegada de Internet a
las masas y de un ethernet barato,
el disquete ya no era necesario para guardar la información, y fue por
consecuencia suplantado.
Ahora se
realizan copias de seguridad masivas en unidades de cinta de gran capacidad
(como cintas de audio digital, ing: DAT) o en CD-ROM utilizando una grabadora
de discos compactos. También se ha impuesto el
uso de los llamados llaveros USB para poder transportar
cómodamente en un reducido espacio una gran cantidad de información.
De todas
formas, los fabricantes eran reacios a retirar la unidad de disco flexible de
los ordenadores, argumentando que servían para mantener la compatibilidad con
programas anteriores. La empresa Apple
fue la primera en eliminar el disco flexible por completo con la puesta en
circulación de su modelo iMac
en 1998 el cual no tenía unidad de disco flexible. En marzo de 2003, Dell tomó
una decisión similar al hacer la unidad de disco flexible opcional en sus
ordenadores, una decisión considerada mayoritariamente como el final del disco
flexible como medio de almacenamiento e intercambio de datos mayoritario. [4]
Aunque
los disquetes han sido desplazados por los Pen Driwers, los CD, etc.; todavía
se siguen utilizando los disquetes con formato de 3 ½ pulgadas; ya que estos
cuales están mucho mejor protegidos por un plástico rígido y un escudo,
plástico o metálico, que protege una ranura existente en la superficie del
material protector del disco (la ventana de lectura) que los discos de 5 ¼
pulgadas, envueltos en un plástico de mucho menos grosor y sin protección en la
ventana de lectura. Su facilidad para el manejo habitual y las menores
restricciones para su almacenamiento, mientras no sea utilizado el soporte
físico, le dan importantes ventajas sobre los discos de 5 1/4 pulgadas.
Disco Duro
En el año
1952 IBM crea en San José (California) el primer laboratorio dedicado
exclusivamente a la
investigación y desarrollo de dispositivos de almacenamiento,
dicho proyecto estaba
dirigido por el Ingeniero Reynold Johnson, ingeniero de la conocida marca la
cual ya destacaba por la invención de dispositivos mecánicos y
electromagnéticos (inventor de los primeros correctores automáticos de
exámenes). La idea de un dispositivo magnético de almacenamiento (que luego
recibiría el nombre de Disco duro) consistente en una superficie giratoria y
una cabeza que pudiera leer y escribir impulsos magnéticos sobre ella comenzaba
aquí. [2]
No fue
sino hasta aproximadamente dos años después en que Johnson completaba este
proyecto, que originalmente (y como casi todo en la informática hace
unos años) sólo beneficiaria a los militares estadounidenses. El RAMAC
("Random Access Method
of Accounting and Control")
fue el primer disco duro de
la historia de
la informática. Contaba con 50 platos de 24 pulgadas de diámetro que giraban a
una velocidad de
1200 rpm, un tiempo de acceso medio de 1 segundo y la entonces increíble
capacidad de 5 megabytes. Gracias a las mejoras que le realizara Johnson a este
dispositivo en los siguientes años aparece RAMAC-350 por el cual se hizo
merecedor de varios premios. [2]
A partir
de entonces estos dispositivos no han dejado de evolucionar. Dicha evolución ha
sido que han doblado su capacidad de almacenaje aproximadamente cada 18 meses
bajando sus costos,
aumentando su capacidad de almacenaje y aumentando su velocidad. Actualmente
los discos están trabajando con una interfaz de mayor velocidad denominada
UltraDMA/66 o UltraATA/66 la cual posee el doble de la velocidad
aproximadamente 66.7 Mbytes por segundo que la antigua UltraDMA/33 que fue el
modelo estándar usado durante varios años.
Estructura
del Disco Duro.
Un disco
duro se compone de muchos elementos; citaremos los más importantes de cara a
entender su funcionamiento. En primer lugar, la información se almacena en unos
finos platos o discos, generalmente de aluminio,
recubiertos por un material sensible a alteraciones magnéticas. Estos discos,
cuyo número varía según la capacidad de la unidad, se encuentran agrupados uno
sobre otro atravesados por un eje, y giran continuamente a gran velocidad. [5]
Asimismo,
cada disco posee dos diminutos cabezales de lectura/escritura,
uno en cada cara. Estos cabezales se encuentran flotando sobre la superficie
del disco sin llegar a tocarlo, a una distancia de unas 3 o 4 micropulgadas (a
título de curiosidad, podemos comentar que el diámetro de un cabello humano es
de unas 4.000 micropulgadas).
Estos
cabezales generan señales eléctricas
que alteran los campos magnéticos del disco, dando forma a la información.
(dependiendo de la dirección hacia donde estén orientadas las partículas,
valdrán 0 o valdrán 1).
La
distancia entre el cabezal y el plato del disco también determinan la densidad
de almacenamiento del mismo, ya que cuanto más cerca estén el uno del otro, más
pequeño es el punto magnético y más información podrá albergar.
Pese a
que parezca un poco arriesgado a quedarse corto como ha ocurrido en artículos
de prensa y
proyecciones publicados a lo largo de estos años, pareciera que ahora sí se puede
tener una proyección bastante clara de lo que será el futuro de los
dispositivos de almacenamiento en los próximos 3 años, y es que, pese a que se
plantea una rama de almacenamiento holográfico, el concepto que
hay detrás del mismo no es nuevo.
De la
misma manera que un holograma codifica objetos en tres dimensiones mediante
patrones de interferencia de luz,
el HVD (Holographic Versatile Disk) usa el mismo principio para almacenar datos
con densidades notablemente superiores a las de los actuales soportes ópticos.
Sin embargo resulta difícil de creer que puedan desarrollarla antes del año
2006.
Volviendo
al punto de desarrollo de tecnologías futuras, se estipula que la ya
implementada tecnología por SONY conocida como láser azul, sea el camino que tome la computación y
el almacenamiento de datos en los próximos años. Para producir este pequeño
punto es necesario comprimir el haz de láser en
un cono convergente de luz. La capacidad total de lectura se puede aumentar
utilizando un rayo láser para detectar las marcas del disco, lo que implicaría,
un tamaño mínimo para estas marcas, en contraste con la longitud del espectro
de luz empleado.
