Medios de almacenamiento internos. Medios de almacenamiento, su clasificación, finalidad.

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La acumulación de conocimientos es la base de los cimientos de cualquier civilización. Pero la memoria humana es imperfecta y incapaz de albergar todo el conocimiento y la experiencia que pasa de generación en generación. Por eso, desde la antigüedad, la gente ha utilizado una amplia variedad de medios de almacenamiento, desde piedra y pieles de animales hasta papel de alta calidad. Al mismo tiempo, a pesar de la mejora de los tipos de medios, el principio de registro en sí y la estructura de los datos se han mantenido prácticamente sin cambios durante varios milenios.

Sólo se produjo un salto cualitativo cuando una persona necesitó enseñar a una máquina a comprender la información registrada.

Hace más de doscientos años, en 1808, el inventor francés Joseph Marie Jacquard creó una máquina para producir tejidos con patrones complejos. La singularidad de este dispositivo fue que en realidad se diseñó y construyó la primera máquina controlada por software. La secuencia de acciones de la máquina al crear un patrón se registró en tarjetas perforadas de cartón especiales en forma de agujeros perforados en un orden determinado.

Es poco probable que Jacquard imaginara el brillante futuro que le esperaba a su invento. No la máquina, sino el principio de registrar información en forma de código binario, que se convirtió en la base del alfabeto de todas las computadoras.

Más tarde, las ideas de Jaccard se utilizaron en telégrafos automáticos, donde se registraba una secuencia de señales en código Morse en cintas perforadas, en la máquina analítica de Charles Babbage, que se convirtió en el prototipo de las computadoras modernas, en el tabulador estadístico de Herman Hollerith y, por supuesto, en la primera. Computadoras del siglo XX. Debido a su simplicidad, en la tecnología informática y en las máquinas controladas por programas se han generalizado diversas versiones de tarjetas perforadas y cintas perforadas. Estos medios de almacenamiento se utilizaron hasta mediados de los años 80, cuando finalmente fueron sustituidos por medios magnéticos.

Tarjetas perforadas y cintas de papel.

Años de vida: 1808–1988

Capacidad de memoria: hasta 100 KB

Facilidad de fabricación, posibilidad de uso en los dispositivos más básicos.

– Baja densidad de grabación, baja velocidad de lectura/escritura, baja confiabilidad, incapacidad para reescribir información

MAGNETISMO NATURAL

Las tarjetas perforadas y las cintas perforadas, a pesar de todas sus ventajas y su rica historia, tenían dos defectos fatales. El primero es la muy baja capacidad de información. Una tarjeta perforada estándar contenía sólo 80 caracteres o unos 100 bytes; para almacenar un megabyte de información se necesitarían más de diez mil tarjetas perforadas. El segundo es la baja velocidad de lectura: el dispositivo de entrada podría tragar como máximo 1.000 tarjetas perforadas por minuto, es decir, sólo 1,6 kilobytes por segundo. El tercero es la imposibilidad de reescribir. Un agujero más y el medio de almacenamiento queda inutilizable, al igual que toda la información que contiene.

A mediados del siglo XX se propuso un nuevo principio de almacenamiento de información, basado en el fenómeno de la magnetización residual de determinados materiales. Brevemente, el principio de funcionamiento es el siguiente: la superficie del soporte está hecha de ferroimán; después de la exposición a un campo magnético, la magnetización residual de la sustancia permanece en el material. Posteriormente se registra mediante dispositivos de lectura.

Los primeros signos de esta tecnología fueron las tarjetas magnéticas, cuyo tamaño y funciones coincidían con las tarjetas perforadas convencionales. Sin embargo, no se utilizaron mucho y pronto fueron suplantados por unidades de cinta magnética más amplias y fiables.

Estos dispositivos de almacenamiento se han utilizado ampliamente en ordenadores centrales desde los años 50. Inicialmente, eran enormes armarios con un mecanismo de cinta y carretes de cinta en los que se registraba la información. A pesar de su avanzada edad, la tecnología no ha muerto y todavía se utiliza hoy en forma de serpentinas. Se trata de dispositivos de almacenamiento fabricados en forma de cartucho compacto con cinta magnética, diseñados para realizar copias de seguridad de la información. La clave de su éxito es su gran capacidad, ¡hasta 4 TB! Pero para cualquier otra tarea son prácticamente inadecuados debido a la extremadamente baja velocidad de acceso a los datos. El motivo es que toda la información queda grabada en cinta magnética, por lo que para poder acceder a cualquier archivo es necesario rebobinar la cinta hasta la sección deseada.

En los disquetes se utiliza un enfoque fundamentalmente diferente para la grabación de datos. Se trata de un dispositivo de almacenamiento portátil, que es un disco recubierto con una capa ferromagnética y encerrado en un cartucho de plástico. Los disquetes aparecieron como respuesta a la necesidad de los usuarios de disponer de medios de almacenamiento de bolsillo. Sin embargo, la palabra "bolsillo" no es del todo adecuada para las primeras muestras. Existen varios formatos de disquetes en función del diámetro del disco magnético de su interior. Los primeros disquetes, que aparecieron en 1971, eran de 8 pulgadas, es decir, con un diámetro de disco de 203 mm. Entonces la única manera de guardarlos era en una carpeta para papeles. El volumen de información registrada ascendió a 80 kilobytes. Sin embargo, después de dos años, esta cifra aumentó a 256 kilobytes, y en 1975, ¡a 1000 kilobytes! Llegó el momento de cambiar el formato y en 1976 aparecieron los disquetes de 5 pulgadas (133 mm). Inicialmente su volumen era de sólo 110 KB. Pero la tecnología mejoró y ya en 1984 aparecieron los disquetes de "grabación de alta densidad" con una capacidad de 1,2 MB. Este fue el “canto del cisne” del formato. También en 1984, aparecieron los disquetes de 3,5 pulgadas, que con razón se pueden llamar de bolsillo. Según la leyenda, el tamaño de 3,5 pulgadas (88 mm) se eligió basándose en el principio de que un disquete cabría en el bolsillo del pecho de una camisa. El volumen de este medio era inicialmente de 720 KB, pero rápidamente creció hasta los clásicos 1,44 MB. Posteriormente, en 1991, aparecieron los disquetes de densidad extendida de 3,5 pulgadas con una densidad extendida de 2,88 MB. Pero no se utilizaron mucho porque se necesitaba un disco especial para trabajar con ellos.

Un desarrollo posterior de esta tecnología fue el famoso (en algunos lugares infame) Zip. En 1994, Iomega lanzó una unidad con una capacidad récord para esa época: 100 MB. El principio de funcionamiento de Iomega Zip es el mismo que el de los disquetes convencionales, pero gracias a la alta densidad de grabación, el fabricante logró alcanzar una capacidad de almacenamiento de registros. Sin embargo, los Zips resultaron ser bastante poco fiables y caros, por lo que no podían llenar el nicho de los disquetes de tres pulgadas y, posteriormente, fueron reemplazados por completo por dispositivos de almacenamiento más avanzados.

disquetes

Años de vida: 1971 - hasta el día de hoy.

Capacidad de memoria: hasta 2,88 MB

Tamaño compacto, bajo costo

– Baja confiabilidad, caso vulnerable, baja densidad de grabación

Cinta magnética

Años de vida: 1952 - hasta el día de hoy.

Capacidad de memoria: hasta 4 TB

Capacidad de reescritura, amplia gama de temperaturas de funcionamiento (de -30 a +80 grados), bajo costo de los medios

– Baja densidad de grabación, incapacidad de acceder instantáneamente a la celda de memoria deseada, baja confiabilidad

Las unidades de cinta magnética eran gabinetes enormes con un mecanismo de transmisión de cinta y carretes de cinta en los que se grababa la información.

REGLAS ESTRICTAS

El disco duro, Hard Disk Drive, es el principal dispositivo de almacenamiento en casi todos los ordenadores modernos.

En general, el principio de funcionamiento de los discos duros existentes y desarrollados se basa en el fenómeno de la magnetización residual de los materiales. Pero aquí hay algunos matices. El medio de almacenamiento directo en un disco duro es un bloque de una o más placas redondas recubiertas con un ferroimán. El cabezal de lectura, que se mueve sobre la superficie de discos giratorios de alta velocidad, registra información magnetizando miles de millones de áreas diminutas (dominios) o lee datos registrando un campo magnético residual.

La celda de información más pequeña en este caso es un dominio, que puede ser un cero lógico o un uno. Por lo tanto, cuanto más pequeño sea el tamaño de un dominio, más datos se podrán meter en un disco duro.

El primer disco duro apareció en 1956. El dispositivo constaba de 50 discos, cada uno de 600 mm de diámetro, que giraban a una velocidad de 1200 rpm. Las dimensiones de este disco duro eran comparables a las de un frigorífico moderno de dos cámaras y su capacidad alcanzaba los 5 MB.

Desde entonces, la densidad de grabación de los discos duros ha aumentado más de 60 millones de veces. Durante la última década, las empresas fabricantes han duplicado constantemente la capacidad de los discos cada año, pero ahora este proceso se ha detenido: se ha logrado la máxima densidad de grabación posible para los materiales y, lo más importante, las tecnologías actualmente en uso.

La más común ahora es la llamada grabación paralela. Su significado es que el ferroimán al que se transfieren los datos consta de muchos átomos. Un cierto número de estos átomos juntos constituyen un dominio: una celda mínima de información. Reducir el tamaño del dominio sólo es posible hasta cierto límite, ya que los átomos ferromagnéticos interactúan entre sí y en la unión del cero y el uno lógicos (regiones con momentos magnéticos opuestos) pueden perder estabilidad. Por lo tanto, se requiere una cierta zona de amortiguamiento para garantizar un almacenamiento confiable de la información.

En la grabación en paralelo, las partículas magnéticas se colocan de tal manera que el vector de dirección magnética sea paralelo al plano del disco. En la grabación perpendicular, las partículas magnéticas se sitúan perpendicularmente a la superficie del disco.

En la grabación en paralelo, las partículas magnéticas se colocan de tal manera que el vector de dirección magnética sea paralelo al plano del disco. Desde el punto de vista tecnológico, esta es la solución más sencilla. Al mismo tiempo, con este tipo de grabación, la fuerza de interacción entre dominios es máxima, por lo que se necesita una gran zona de amortiguamiento y, en consecuencia, un mayor tamaño de los propios dominios. Así, la densidad máxima para la grabación en paralelo es de unos 23 Gbit/cm2, altura que prácticamente ya se ha alcanzado.

Es posible aumentar aún más la capacidad de los discos duros aumentando el número de placas de trabajo en el dispositivo, pero este método es un callejón sin salida. Los tamaños de los discos duros modernos están estandarizados y la cantidad de discos que se utilizan en ellos está limitada por los requisitos de diseño.

Hay otra forma: utilizar un nuevo tipo de registro. Desde 2005 se pueden encontrar a la venta discos duros que utilizan el método de grabación perpendicular. En esta grabación, las partículas magnéticas se ubican perpendiculares a la superficie del disco. Debido a esto, los dominios interactúan débilmente entre sí, ya que sus vectores de magnetización están ubicados en planos paralelos. Esto permite aumentar considerablemente la densidad de la información: el límite práctico se estima en 60-75 Gbit/cm2, es decir, 3 veces más que para la grabación en paralelo.

Pero la tecnología más prometedora es HAMR. Este es el llamado método de registro magnético térmico. En esencia, HAMR es un desarrollo posterior de la tecnología de grabación perpendicular, con la única diferencia de que en el momento de la grabación, el dominio deseado se somete a un calentamiento puntual de corta duración (aproximadamente un picosegundo) mediante un rayo láser. Gracias a esto, el cabezal puede magnetizar áreas muy pequeñas del disco. HAMR-HDD aún no está disponible públicamente para la venta, pero los prototipos demuestran una densidad de grabación récord de 150 Gbit/cm2. En el futuro, según representantes de Seagate Technology, la densidad se incrementará hasta 7,75 Tbit/cm2, casi 350 veces mayor que la densidad máxima para grabación en paralelo.

HDD con grabación paralela

Años de vida: 1956 - hasta el día de hoy.

Capacidad de memoria: hasta 2 TB actualmente

Posibilidad de transición instantánea a la celda de información deseada, buena relación calidad/precio

– Densidad de grabación insuficiente hoy en día, tecnología obsoleta

HDD con grabación perpendicular.

Años de vida: 2005 - futuro próximo

Capacidad de memoria: hasta 2,5 TB actualmente

Alta densidad de grabación

– Tecnología de fabricación más compleja, precio elevado, baja fiabilidad de los nuevos modelos de alta capacidad

HAMR-HDD

Años de vida: 2010 - futuro próximo

Capacidad de memoria: el tiempo lo dirá

Densidad de grabación aún mayor

– Tecnología de fabricación especialmente compleja y el correspondiente precio elevado

ÓPTICA EN MARCHA

A pesar del constante aumento de la capacidad de los discos duros estacionarios, existe la necesidad de medios de almacenamiento compactos y móviles. Hoy en día, los CD y DVD son líderes en este ámbito. Prácticamente cualquier información (música, software, películas, enciclopedias o imágenes prediseñadas) se puede comprar en estos medios.

El primer representante de esta tecnología es LD (Laser Disc), desarrollado en 1969. Estos discos estaban destinados principalmente a cines en casa, pero a pesar de una serie de ventajas sobre los casetes de vídeo VHS y Betamax, no se utilizaron ampliamente. El siguiente representante de los medios ópticos resultó ser mucho más exitoso. Era un CD muy conocido (CD, Disco Compacto). Fue desarrollado en 1979 y originalmente estaba destinado a grabar música de alta calidad. Pero en 1987, gracias a los esfuerzos de Microsoft y Apple, los CD comenzaron a utilizarse en computadoras personales. Así, los usuarios tenían a su disposición un medio de almacenamiento compacto y fiable de alta capacidad: el volumen estándar de 650 MB de finales de los 80 parecía inagotable.

La Conferencia de Desarme se ha mantenido prácticamente sin cambios durante los últimos 20 años. El transportista es una especie de “sándwich” que consta de tres capas. La base del CD es un sustrato de policarbonato sobre el que se rocía una fina capa de metal (aluminio, plata, oro). Esta capa es en realidad donde se realiza la grabación. El revestimiento de metal se cubre con una capa de barniz protector y se le aplican todo tipo de imágenes, logotipos, nombres y otras marcas de identificación.

El principio de funcionamiento de los discos ópticos se basa en cambiar la intensidad de la luz reflejada. En un CD normal, toda la información está grabada en una pista en espiral, que es una secuencia de depresiones, hoyos (del inglés pit - "depresión"). Entre los huecos hay áreas con una capa reflectante suave, tierras (del inglés land - "tierra, superficie"). Los datos se leen mediante un rayo láser enfocado en un punto de luz con un diámetro de aproximadamente 1,2 micrones. Si el láser toca tierra, un fotodiodo especial registra el haz reflejado y graba uno lógico. Si el láser incide en el pozo, el rayo se dispersa, la intensidad de la luz reflejada disminuye y el dispositivo registra un cero lógico.

Los primeros discos láser eran de sólo lectura. Se fabricaron estrictamente en condiciones de fábrica y se les aplicaron picaduras estampando directamente sobre un sustrato de policarbonato desnudo, después de lo cual los discos se cubrieron con una capa reflectante y barniz protector.

Pero ya en 1988 apareció la tecnología CD-R (Compact Disc-Recordable). Los discos fabricados con esta tecnología podrían usarse para registrar información una vez usando una unidad de escritura especial. Para ello, se colocó otra capa de tinte orgánico fino entre el policarbonato y la capa reflectante. Cuando se calentaba a cierta temperatura, el tinte se destruía y se oscurecía. Durante el proceso de grabación, la unidad, que controlaba la potencia del láser, aplicó una secuencia de puntos oscuros al disco que, al leerlos, se percibían como hoyos.

Diez años después, en 1997, se creó el CD-RW (Compact Disc-Rewritable), un disco compacto regrabable. A diferencia del CD-R, aquí se utilizó una aleación especial como capa de grabación, capaz de pasar de un estado cristalino a un estado amorfo y viceversa bajo la influencia de un rayo láser.

LD

Años de vida: 1972-2000

Capacidad de memoria: 680 MB

Primera muestra comercial de medios de almacenamiento óptico

– Se utilizaba únicamente como soporte de vídeo y audio y no era inferior en tamaño a los discos de vinilo, lo que creaba ciertos inconvenientes.

CD

Años de vida: 1982 - hasta el día de hoy.

Capacidad de memoria: 700 MB

Compacidad, relativa fiabilidad, bajo coste.

– Capacidad baja, según los estándares modernos, tecnología obsoleta

BLANCOS DE NUEVA GENERACIÓN

A mediados de los años 90, cuando la era del CD estaba en pleno apogeo, los fabricantes visionarios ya estaban trabajando para mejorar los discos ópticos. En 1996 aparecieron a la venta los primeros DVD (Digital Versatile Disc) con una capacidad de 4,7 GB. Los nuevos medios de almacenamiento utilizaron el mismo principio que los CD, solo que para la lectura se utilizó un láser con una longitud de onda más corta: 650 nm frente a 780 nm para los CD. Este cambio aparentemente simple permitió reducir el tamaño del punto de luz y, en consecuencia, el tamaño mínimo de la celda de información. Por tanto, un disco DVD podría contener 6,5 veces más información útil que un CD.

En 1997 salieron a la venta los primeros DVD-R grabables, utilizando también la tecnología probada en los CD-R. Sin embargo, estas innovaciones llegaron al público en general sólo unos años más tarde, ya que la primera grabadora de DVD-R costaba alrededor de 17.000 dólares y las copias en blanco costaban 50 dólares cada una.

Hoy en día, el DVD se ha convertido en una parte integral de la industria informática. Pero tampoco le queda mucho tiempo de vida. El rápido progreso en el campo de la alta tecnología y las crecientes necesidades de los usuarios requieren medios nuevos y de mayor capacidad.

La primera señal fueron los DVD de doble capa. En ellos la información queda registrada en dos niveles diferentes, el habitual inferior y el superior traslúcido. Al cambiar el enfoque del láser, se pueden leer datos de ambas capas por turno. Estos DVD contienen 8,5 GB de información. Luego vinieron los DVD de doble capa y doble cara. Estos discos tienen lados funcionales en ambos lados y contienen dos capas de información. La capacidad de almacenamiento ha aumentado a 17 GB.

En este punto se alcanzó el techo de la tecnología DVD. Un mayor aumento del número de capas parece un problema innecesariamente complejo; el espesor del disco sigue siendo limitado, por lo que es muy difícil introducir algo allí. Además, incluso con un sistema de dos capas, hubo muchas quejas sobre la calidad de la lectura de la información, y da miedo pensar cuántos errores podría producir un DVD hipotético de tres capas.

Los fabricantes resolvieron (temporalmente, por supuesto) el problema de aumentar la capacidad creando un nuevo formato. O mejor dicho, dos a la vez: HD-DVD y Blu-ray. Ambas tecnologías utilizan un láser azul con una longitud de onda de 405 nm. Como ya hemos dicho, reducir la longitud de onda también permite reducir el tamaño mínimo de la celda de memoria y, por tanto, aumentar la densidad de grabación. La aparición de dos nuevos tipos de discos provocó a la vez la llamada "guerra de formatos", que duró unos dos años. Al final, a pesar de ciertas ventajas, el HD-DVD perdió esta batalla. Según muchos expertos, el papel principal lo desempeñó el fuerte apoyo del formato Blu-ray por parte de los estudios cinematográficos estadounidenses.

"Blue Beam" es ahora el único medio de almacenamiento óptico de alta capacidad que se puede encontrar a la venta. Discos de 23, 25, 27 y 33 GB. También hay modelos de doble capa con capacidades de 46, 50, 54 y 66 GB.

DVD

Años de vida: 1996 - hasta el día de hoy

Capacidad de memoria: hasta 17,1 GB

El medio de almacenamiento más popular: la gran mayoría de música, películas y software diverso se distribuyen en DVD.

– Tecnología obsoleta

HD-DVD

Años de vida: 2004-2008

Capacidad de memoria: hasta 30 GB

Alta capacidad y precio relativamente bajo debido a una producción más barata

– Falta de apoyo de la industria cinematográfica estadounidense.

Blu-ray

Años de vida: 2006 - hasta el día de hoy

Capacidad de memoria: hasta 66 GB

Alta capacidad de almacenamiento, soporte para los “monstruos” de Hollywood

– Alto costo de unidades y medios, ya que la producción requiere equipos fundamentalmente nuevos

CARRERA DE GIGABYTE

El mercado de las unidades de disco es un bocado muy sabroso. Por lo tanto, en un futuro próximo deberíamos esperar, si no un desplazamiento del Blu-ray de su posición de liderazgo, al menos una nueva guerra de formatos.

Una característica única del método holográfico es la capacidad de registrar una gran cantidad de información casi en un punto. Esto da a los fabricantes motivos para afirmar que el límite ya alcanzado de 3,6 TB está lejos del límite.

Hay una serie de tecnologías que compiten por las billeteras de los usuarios. Por ejemplo, HD VMD (alta densidad: disco multicapa versátil). Este formato fue introducido en 2006 por una empresa británica poco conocida, New Medium Enterprises. Aquí el fabricante ha optado por aumentar el número de capas de grabación en un disco: ya hay 20. Gracias a esto, la capacidad máxima de HD VMD hoy en día es de 100 GB. En general, es poco probable que las pequeñas nuevas medianas empresas puedan desplazar seriamente a los gigantes multimedia. Pero gracias al bajo coste declarado de los discos y unidades para ellos (debido al uso de un láser rojo más económico con una longitud de onda de 650 nm), los británicos, en teoría, pueden contar con cierta popularidad de sus productos. Si, por supuesto, incluso llega al mercado.

Otro contendiente es el formato Óptico de Ultra Densidad (UDO). El desarrollo comenzó en junio de 2000 y ahora es un dispositivo completamente terminado disponible en el mercado. Aquí se hizo hincapié en aumentar la precisión del enfoque del haz. Con una longitud de onda láser de 650 nm, el disco UDO contiene de 30 a 60 GB de información. También hay soportes que utilizan láser azul (405 nm), en cuyo caso la capacidad máxima de UDO alcanza los 500 GB. Pero hay que pagar por todo: el aumento de la precisión del láser ha provocado un importante aumento en el coste de los accionamientos. El soporte en sí viene en forma de un cartucho de 5,35 pulgadas con un disco en su interior (para protegerlo de influencias externas) y se vende por 60-70 dólares. Hoy en día, la tecnología UDO es utilizada principalmente por grandes empresas para archivar información y crear copias de seguridad de datos.

HD VMD (alta densidad: disco multicapa versátil)

Años de vida: 2006 - futuro próximo

Capacidad de memoria: hasta 100 GB

Alta capacidad, costo relativamente bajo

– Falta de apoyo de los principales actores del mercado, lo que seguramente provocará la muerte del formato.

UDO (óptico de ultra densidad)

Años de vida: 2000 - hasta el día de hoy

Capacidad de memoria: hasta 120 GB

Buena capacidad

– Alto costo de unidades y medios, dirigido a un mercado altamente especializado para dispositivos de archivo de datos.

QUEMADURAS DE HOLOGRAFÍA

A pesar de la abundancia de formatos de discos ópticos, ya existe una tecnología que seguramente dejará atrás a todos los competidores en el futuro. Estamos hablando de una grabación holográfica. Los beneficios de esta tecnología y su potencial son enormes. En primer lugar, si en los discos ópticos convencionales la información se escribe en una capa utilizando celdas de información individuales, en la memoria holográfica los datos se distribuyen por todo el volumen del medio y se pueden escribir varios millones de celdas en un ciclo de reloj, por lo que el La velocidad de escritura y lectura aumenta drásticamente. En segundo lugar, gracias a la distribución de la información en tres dimensiones, la capacidad máxima del transportista alcanza alturas verdaderamente estratosféricas.

El trabajo en esta dirección comenzó hace unos diez años y hoy existe una tecnología completamente inteligible mediante la cual se pueden grabar 1,6 TB de información en un disco de tamaño estándar. Al mismo tiempo, la velocidad de lectura es de 120 MB/s.

El principio de funcionamiento de la grabación holográfica se implementa de la siguiente manera. El rayo láser se divide en dos corrientes con la misma longitud de onda y polarización mediante un espejo translúcido. Un modulador de luz espacial, que es una plantilla plana, convierte la información digital en una secuencia de celdas transparentes y opacas que corresponden a unos y ceros lógicos. El haz de señales, tras atravesar esta red y recibir una información, se proyecta sobre el soporte. El segundo haz, el haz de referencia, cae en ángulo en la misma zona del disco. En este caso, en los puntos de intersección de los haces de referencia y de señal, se suman las amplitudes de las ondas (interferencia), como resultado de lo cual los haces atraviesan conjuntamente la capa fotosensible, registrando información en el medio. Así, en un ciclo de reloj se registra a la vez toda la información que puede ser capturada por la resolución del modulador de luz. Hoy esto equivale aproximadamente a un millón de bits a la vez.

Los datos se leen mediante un haz de referencia que, al atravesar el cuerpo del soporte, proyecta el holograma grabado sobre la capa fotosensible y ésta convierte la "cuadrícula" que cae sobre él en una secuencia de ceros y unos.

Una característica única del método holográfico es la capacidad de registrar una gran cantidad de información casi en un punto. Gracias a esto, puede utilizar eficazmente todo el volumen del medio. No se conoce con exactitud la capacidad máxima práctica de los discos holográficos, pero los fabricantes afirman que el techo de 3,6 TB que ya han alcanzado está lejos del límite.

Discos holográficos

Años de vida: futuro próximo

Capacidad de memoria: hasta 1TB

Muy, muy alta capacidad manteniendo al mismo tiempo dimensiones compactas del medio

- El tiempo lo dirá

HDD + LÁSER

En 2006, Daniel Stanciu, que estaba trabajando en su tesis doctoral, y el Dr. Frederick Hansteen descubrieron una manera de cambiar la polaridad de un imán utilizando radiación luminosa. Hay que decir que antes esto se consideraba imposible en principio. No es sorprendente que Daniel Stansiu defendiera con éxito su tesis doctoral y que la tecnología en sí, que recibió un nombre bastante extraño (inversión de magnetización óptica pura), ya haya encontrado una aplicación potencial.

Así, utilizando un rayo láser, se pueden magnetizar dominios de discos duros, es decir, hacer el mismo trabajo que realiza actualmente el cabezal de escritura, pero mucho más rápido. La velocidad de grabación en un disco duro normal no supera los 100-150 Mbit/s. En el prototipo de disco duro “láser”, esta cifra es actualmente de 1 Tbit/s o 1.000.000 Mbit/s. Los científicos están seguros de que este no es el límite: esperan aumentar la velocidad de grabación hasta 100 Tbit/s. Además, con la ayuda de un láser, es posible aumentar significativamente la densidad de la información grabada, lo que, en teoría, hace que los discos duros láser sean una de las tecnologías más prometedoras para almacenar y grabar datos.

Pero hoy en día no hay información sobre el diseño del cabezal de lectura para este tipo de discos duros. Con un láser, solo puedes registrar información. No puede detectar la magnetización de dominios. Por lo tanto, para leer necesitará utilizar cabezales magnéticos estándar. Además, no olvides que tanto la velocidad de escritura como la velocidad de lectura del HDD dependen directamente de la velocidad de rotación de los discos. Por eso las declaraciones optimistas de los científicos parecen algo extrañas. Para alcanzar 1 Tbit/s, es necesario hacer girar el disco a velocidades tales que probablemente se rompa en pedazos bajo la influencia de una fuerza centrífuga monstruosa o incluso se queme por la fricción con el aire. Por supuesto, el uso de un determinado sistema de redirección del haz óptico le permite abandonar por completo la rotación del disco al grabar. Pero la lectura todavía la realiza el cabezal magnético, que es imprescindible que se deslice sobre la superficie del disco.

En resumen, las perspectivas para la tecnología de inversión de magnetización óptica pura, aunque atractivas, son muy vagas.

Disco duro láser

Años de vida: futuro próximo

Capacidad de memoria: el tiempo lo dirá

Alta densidad y velocidad de grabación de información, en el futuro: posibilidad de reducir la cantidad de partes móviles del disco.

– Hay demasiadas preguntas a las que nadie da respuesta.

¿FUTURO BRILLANTE?

Los discos son discos, pero el usuario medio a veces necesita un dispositivo de almacenamiento compacto, espacioso y, lo más importante, fácil de usar. Hoy en día, para este fin se utilizan unidades flash o, científicamente hablando, unidades flash USB. La memoria flash de este dispositivo es una serie de transistores (células), cada uno de los cuales puede almacenar un bit de información.

Un medio así tiene muchas ventajas. Las unidades flash, a diferencia de sus predecesoras, no tienen partes móviles. Son compactos, fiables y capaces de almacenar cantidades de información bastante importantes, y los fabricantes trabajan incansablemente para aumentar su capacidad. Hay unidades flash que pueden contener 8, 12 e incluso 64 GB de datos. Es cierto que estos juguetes compiten en costo con una computadora de primera clase en el paquete todo incluido, pero esto es un fenómeno temporal. Hasta hace poco, una unidad flash de 1 GB costaba una fortuna, pero ahora está disponible para todos los estudiantes que reciban una beca.

Otra ventaja de una unidad flash es la facilidad de uso. La unidad flash se conecta al puerto USB de la computadora, el sistema operativo detecta el nuevo dispositivo y el contenido de la unidad flash se muestra como un disco adicional en el sistema. En consecuencia, trabajar con archivos no es diferente de trabajar con un disco duro normal. No se requieren programas adicionales, no es necesario devanarse los sesos sobre la compatibilidad de dispositivos y formatos, ni mirar de cerca al fabricante del dispositivo, preguntándose si se adaptará a su computadora o no.

La memoria flash es confiable, no teme a las vibraciones, no hace ruido, consume poca energía y la velocidad de intercambio de información es cercana a la de los discos duros estándar. La memoria flash, debido a la ausencia de piezas móviles, es muy fiable, resistente a las vibraciones, silenciosa y consume poca energía. Los beneficios son obvios.

Los datos se leen mediante el método holográfico utilizando un haz de referencia que, al pasar a través del cuerpo del soporte, proyecta el holograma grabado sobre la capa fotosensible, y ésta convierte la "cuadrícula" que cae sobre él en una secuencia de ceros y unos.

Hoy en día ya se fabrican ordenadores portátiles en los que, en lugar de los habituales discos duros, se instalan chips SSD (Solid State Drive), los llamados discos de estado sólido basados ​​en memoria flash. Básicamente, estos dispositivos de almacenamiento no se diferencian de las unidades flash normales. Los portátiles con SSD, debido a su bajo consumo de energía, pueden funcionar casi el doble de tiempo que los equipados con discos duros convencionales. Sin embargo, la memoria flash también tiene serias desventajas. En primer lugar, la velocidad de intercambio de datos en los SSD todavía está muy por detrás de la de los discos duros. Pero este problema se solucionará en un futuro muy próximo. El segundo inconveniente es mucho más grave. La memoria flash, por diseño, puede soportar un número limitado de ciclos de borrado y escritura: unos 100.000 ciclos. Sin entrar en detalles técnicos, podemos hacer un diagnóstico: el proceso de registro y borrado de datos provoca un desgaste físico de las células de memoria a nivel electrónico. Sin embargo, después de tomar una calculadora y realizar los cálculos más simples, el rostro del usuario se ilumina y declara con alegría que incluso si la unidad flash se rellena por completo diez veces al día, ¡100.000 ciclos durarán 27 años! Pero en la práctica, la memoria flash (por ejemplo, la tarjeta de memoria de una cámara), que se utiliza intensamente todos los días, puede fallar después de dos o tres años de uso.

memoria flash

Años de vida: 1989 - hasta el día de hoy

Capacidad de memoria: hasta 80 GB

Fácil de usar, bajo consumo de energía, confiable

– Número limitado de ciclos de escritura/borrado

Hoy en día, el progreso en el campo de la tecnología informática en general y de los dispositivos de almacenamiento en particular está cambiando rápidamente el mundo.

Mirar hacia el futuro es una tarea ingrata, pero podemos decir con confianza: si los fabricantes no pueden superar el único inconveniente grave de la memoria flash, no logran alcanzar la capacidad de disco duro que los usuarios necesitan o crean un disco holográfico simple y confiable, inevitablemente se verán afectados. Descubrimos otra forma de almacenar información.

Barato, confiable, compacto, rápido.

A lo largo de su existencia, la civilización humana ha encontrado muchas formas de registrar información. Sus volúmenes crecen cada año. Por eso, los medios también cambian. Esta evolución es la que se analizará a continuación.

Restos del pasado

Los monumentos más antiguos de la actividad humana pueden considerarse pinturas rupestres que representan animales que fueron objeto de caza. Los primeros medios de almacenamiento de materiales fueron de origen natural.

Un verdadero avance puede considerarse la aparición de la escritura entre los sumerios, que vivían en el Iraq moderno y no utilizaban piedra, sino tablillas de arcilla, que se cocían después de escribir. Así, su seguridad aumentó significativamente. Sin embargo, la velocidad a la que se registró el conocimiento fue extremadamente lenta.

También se pueden observar papiros, ceras y pieles egipcios, en los que comenzaron a escribir por primera vez en Persia. En Asia se utilizaba el bambú y la seda. Los antiguos indios tenían un sistema de escritura anudado único. En Rusia se utilizaba corteza de abedul, que los arqueólogos todavía encuentran hoy en día.

Papel

Los medios impresos han provocado una revolución cuya magnitud es difícil de sobreestimar. A pesar de que los primeros análogos del material de celulosa fueron obtenidos por los chinos en el siglo II, no estuvo disponible públicamente hasta el siglo XIX.

La aparición de los libros también está asociada al papel. En la década de 1450, un inventor alemán inventó una imprenta manual con la que publicó dos copias de la Biblia. Estos acontecimientos sirvieron como punto de partida para una nueva era de impresión masiva de libros. Fue gracias a él que el conocimiento dejó de ser propiedad de una fina capa de la humanidad, para pasar a ser accesible a todos.

El papel actual puede ser de periódico, offset, estucado, etc. Su elección depende de finalidades específicas. Y aunque el lino blanco tiene más demanda que nunca, ya ha perdido su posición innovadora.

Tarjetas perforadas y cintas de papel.

El siguiente impulso en el desarrollo de los medios de información recibió a principios del siglo XIX, cuando aparecieron las primeras tarjetas perforadas de cartón. Se colocaron agujeros en ciertos lugares a través de los cuales se leían los datos. La tecnología se utilizó inicialmente para controlar

El interés por el nuevo producto aumentó después de que comenzó a utilizarse en Estados Unidos para calcular de forma más cómoda y rápida los resultados del censo del país en 1890. La producción de tarjetas estuvo a cargo de IBM, que más tarde se convirtió en pionera de la tecnología informática. El apogeo de la tecnología se produjo a mediados del siglo XX. Fue entonces cuando comenzó a difundirse la sistematización y generalización de diversos datos.

Los primeros medios de almacenamiento informático también fueron cintas de papel perforadas. Estaban hechos de papel y utilizados en telégrafos. Debido a su formato, las cintas permitían una fácil entrada y salida. Esto los hizo indispensables hasta la llegada de los competidores magnéticos.

Cinta magnética

Por muy buenos que fueran los medios de almacenamiento externos anteriores, no podían reproducir lo que grababan. Este problema se resolvió con la llegada de la cinta magnética. Era una base flexible cubierta con varias capas sobre las que se registraba la información. Como medio de trabajo actuaron varios elementos químicos: hierro, cobalto, cromo.

Los medios de almacenamiento magnéticos han supuesto un gran avance en la grabación de sonido. Fue esta innovación la que permitió que la nueva tecnología se arraigara rápidamente en Alemania en los años 30. Los dispositivos anteriores (fonógrafos, gramófonos, gramófonos) eran de naturaleza mecánica y no resultaban prácticos. Se han generalizado las grabadoras de cinta de carrete a carrete y de casete.

En los años 50 se intentó utilizar estos desarrollos como medio de almacenamiento informático. Las cintas magnéticas se introdujeron en los ordenadores personales en los años 80. Su popularidad se debió en general a estas ventajas. como gran capacidad, coste de producción comparativamente bajo y bajo consumo de energía.

La desventaja de las cintas es la vida útil. Con el tiempo se desmagnetizan. En el mejor de los casos, los datos se almacenan durante 40 a 50 años. Sin embargo, esto no impidió que el formato se hiciera popular en todo el mundo. Vale la pena mencionar por separado las cintas de vídeo, cuyo apogeo se produjo a finales del siglo XX. Los medios de almacenamiento magnéticos se han convertido en la base de un nuevo tipo de transmisión de radio y televisión.

discos duros

Mientras tanto, el desarrollo de la industria continuó. Los medios de información de gran volumen requerían modernización. Los primeros discos duros o discos duros fueron creados en 1956 por IBM. Sin embargo, no eran prácticos. Eran más grandes que una caja y pesaban casi una tonelada. Al mismo tiempo, el volumen de datos almacenados no superó los 3,5 megabytes. Sin embargo, el estándar se desarrolló posteriormente y en 1995 se superó el límite de 10 gigabytes. Y después de otros 10 años, aparecieron a la venta modelos Hitachi con una capacidad de 500 gigabytes.

A diferencia de sus homólogos flexibles, los discos duros contenían placas de aluminio. Los datos se reproducen mediante cabezales de lectura. No tocan el disco, sino que trabajan a una distancia de varios nanómetros. De una forma u otra, el principio de funcionamiento de los discos duros es similar a las características de las grabadoras. La principal diferencia radica en los materiales físicos utilizados para fabricar los dispositivos. Los discos duros se han convertido en la base de las computadoras personales. Con el tiempo, estos modelos comenzaron a producirse junto con dispositivos de almacenamiento, unidades y una unidad electrónica.

Además de la memoria principal necesaria para almacenar datos, los discos duros tienen un cierto búfer necesario para suavizar las velocidades de lectura del dispositivo.

Disquetes de 3,5"

Al mismo tiempo, se produjeron avances en el ámbito de los pequeños formatos. El conocimiento de las propiedades magnéticas fue útil para crear disquetes, cuyos datos se leían mediante una unidad de disco especial. El primer análogo de este tipo fue presentado por IBM en 1971. La densidad de grabación en dichos medios de información era de hasta 3 megabytes. La base del disquete era un disco flexible cubierto con una capa especial de ferromagnetos.

El principal logro, la reducción del tamaño físico de los soportes, ha convertido a este formato en el principal del mercado desde hace un cuarto de siglo. Sólo en los EE.UU. en los años 80 se producían anualmente hasta 300 millones de nuevos disquetes.

A pesar de muchas ventajas, el nuevo producto también tenía desventajas: sensibilidad a las influencias magnéticas y baja capacidad en comparación con las necesidades cada vez mayores del usuario medio de ordenadores.

CD

La primera generación de medios ópticos fueron los CD. Su prototipo eran los discos de gramófono. Sin embargo, se fabricaron nuevos medios de almacenamiento externos de policarbonato. El disco de esta sustancia recibió una fina capa de metal (oro, plata, aluminio). Para proteger los datos, se cubrieron con un barniz especial.

El famoso CD fue desarrollado por Sony y puesto en producción en masa en 1982. En primer lugar, el formato ganó gran popularidad debido a su cómoda grabación de sonido. Un volumen de varios cientos de megabytes permitió suplantar primero a los reproductores de vinilo y luego a las grabadoras. Si los primeros eran inferiores en cantidad de información, los segundos tenían peor calidad de sonido. Además, el nuevo formato dejó atrás los disquetes, que no sólo contenían menos datos, sino que además eran poco fiables.

Los CD provocaron la revolución de la informática personal. Con el tiempo, todos los gigantes de la industria (por ejemplo, Apple) pasaron a producir PC con unidades compatibles con el formato CD.

DVD y Blue-Ray

Los medios de información ópticos de primera generación no duraron mucho en el Olimpo del almacenamiento de datos. En 1996 apareció un DVD cuyo volumen era seis veces mayor que el de su antecesor. El nuevo estándar hizo posible grabar vídeos más largos. La industria cinematográfica se adaptó rápidamente a ello. Las películas en DVD están ampliamente disponibles en todo el mundo. El principio de funcionamiento y codificación de la información sigue siendo el mismo en comparación con los CD.

Finalmente, en 2006 se lanzó un nuevo formato, actualmente más moderno, para medios de almacenamiento óptico. El volumen empezó a ascender a cientos de gigabytes. Esto garantiza una grabación de audio y vídeo de mejor calidad.

Guerras de formatos

En los últimos años, los conflictos entre formatos de almacenamiento de información incompatibles se han vuelto más frecuentes. En la siguiente etapa del desarrollo de la industria, los medios externos de diferentes fabricantes compiten entre sí por el monopolio del formato.

Uno de los primeros ejemplos es el conflicto entre el fonógrafo de Edison y el gramófono de Berliner en los años 10 del siglo XX. Posteriormente surgieron disputas similares entre casetes compactos y casetes de audio de 8 pistas; VHS y Betamax; MP3 y AAC, etc. La última de esta serie fue la “guerra” entre HD DVD y Blue-Ray, que terminó con la victoria de este último.

unidades flash

Los ejemplos de medios de almacenamiento no pueden estar completos sin mencionar las unidades flash USB. El primer bus serie universal se desarrolló a mediados de los años 90. Hoy en día ya existe una tercera generación de este bus, que permite conectar un dispositivo periférico a una computadora personal. Y aunque este problema existía mucho antes de la llegada del USB, no se resolvió hasta la última década.

Hoy en día, cada ordenador dispone de un conector reconocible al que se puede conectar un teléfono móvil, un reproductor, una tableta, etc. La rápida transferencia de datos de cualquier formato ha hecho del USB una herramienta verdaderamente universal.

Los más populares basados ​​en esta interfaz son las unidades flash o, en el lenguaje común, las unidades flash. Dicho dispositivo tiene un conector USB, un microcontrolador, un chip y un LED. Todos estos detalles hicieron posible guardar gigabytes de información en un bolsillo. El tamaño de la unidad flash es inferior incluso al de los disquetes, que tenían una capacidad de 3 megabytes. El volumen de dispositivos donde se almacena la información ha aumentado significativamente. Los soportes de almacenamiento, por el contrario, tienden a encogerse físicamente.

La versatilidad del conector permite que las unidades funcionen no solo con computadoras personales, sino también con televisores, reproductores de DVD y otros dispositivos con tecnología USB. Una gran ventaja en comparación con los análogos ópticos fue la menor susceptibilidad a las influencias externas. Una unidad flash no teme a los arañazos ni al polvo, que eran una amenaza mortal para los CD.

realidad virtual

En los últimos años, los medios de almacenamiento informático han ido perdiendo terreno frente a las alternativas virtuales. Dado que hoy en día es fácil conectar una PC a la red global, la información se almacena en servidores compartidos. Las comodidades son innegables. Ahora, para acceder a sus archivos, el usuario no necesita ningún medio físico. Para interactuar con datos a distancia, basta con estar dentro del alcance de acceso de una conexión inalámbrica Wi-Fi, etc.

Además, este fenómeno ayuda a evitar malentendidos con el fallo de unidades físicas que son vulnerables a sufrir daños. Los servidores remotos que están conectados a la señal no se verán afectados y, en caso de situaciones imprevistas, allí existen instalaciones de almacenamiento de datos de respaldo.

Conclusión

A lo largo de la historia, desde las pinturas rupestres hasta los bits virtuales, la gente se ha esforzado por hacer que los medios de información sean más grandes, más fiables y más accesibles. Este deseo ha llevado a que hoy vivamos en una era que no en vano se llama la era de la sociedad de la información. El progreso ha llegado al punto en que la gente simplemente se está ahogando en el flujo de datos de su vida diaria. Quizás los soportes de información, cuyos tipos se multiplican constantemente, cambien radicalmente, según las necesidades del hombre moderno.

¿Qué sabía el primer hombre? Cómo matar un mamut, un bisonte o atrapar un jabalí. En el Paleolítico había suficientes paredes de cuevas para registrar todo lo que se había estudiado. Toda la base de datos de la cueva cabría en una modesta unidad flash del tamaño de un megabyte. A lo largo de 200.000 años de nuestra existencia, hemos aprendido sobre el genoma de la rana africana, las redes neuronales y ya no utilizamos rocas. Ahora tenemos discos, almacenamiento en la nube. Además de otros tipos de medios de almacenamiento capaces de almacenar toda la biblioteca MSU en un chipset.

¿Qué es un medio de almacenamiento?

Un medio de almacenamiento es un objeto físico cuyas propiedades y características se utilizan para registrar y almacenar datos. Ejemplos de medios de almacenamiento son películas, discos ópticos compactos, tarjetas, discos magnéticos, papel y ADN. Los medios de almacenamiento difieren en el principio de grabación:

• impresos o químicos con pintura: libros, revistas, periódicos;
• magnético: HDD, disquetes;
• óptico: CD, Blu-ray;
• Electrónica: unidades flash, unidades de estado sólido.

Los almacenamientos de datos se clasifican según la forma de la señal:

• analógico, que utiliza una señal continua para la grabación: casetes compactos de audio y bobinas para grabadoras;
• digital: con una señal discreta en forma de una secuencia de números: disquetes, unidades flash.

Los primeros medios de almacenamiento.

La historia del registro y almacenamiento de datos comenzó hace 40 mil años, cuando al Homo sapiens se le ocurrió la idea de realizar bocetos en las paredes de sus casas. El primer arte rupestre se encuentra en la cueva Chauvet, en el sur de la Francia moderna. La galería contiene 435 dibujos que representan leones, rinocerontes y otros representantes de la fauna del Paleolítico tardío.

En lugar de la cultura auriñaciense en la Edad del Bronce, surgió un tipo fundamentalmente nuevo de portador de información: el tuppum. El dispositivo era una placa de arcilla y parecía una tablilla moderna. Los registros se hicieron en la superficie utilizando un palo de caña, un lápiz. Para evitar que la lluvia arrastrara la obra, se quemaron los tuppums. Todas las tablillas con documentación antigua fueron cuidadosamente clasificadas y almacenadas en cajas de madera especiales.

El Museo Británico posee un tuppum que contiene información sobre una transacción financiera que tuvo lugar en Mesopotamia durante el reinado del rey Assurbanipal. Un oficial del séquito del príncipe confirmó la venta de la esclava Arbela. La tableta contiene su sello personal y notas sobre el progreso de la operación.

Kipu y papiro

A partir del tercer milenio antes de Cristo, el papiro comenzó a utilizarse en Egipto. Los datos se registran en hojas hechas con los tallos de la planta del papiro. La forma portátil y liviana de medio de almacenamiento reemplazó rápidamente a su predecesor de arcilla. No sólo los egipcios escribieron en papiro, sino también los griegos, romanos y bizantinos. En Europa, el material se utilizó hasta el siglo XII. El último documento escrito en papiro es el decreto papal de 1057.

Al mismo tiempo que los antiguos egipcios, en el extremo opuesto del planeta, los incas inventaron la kippa o “nudos parlantes”. La información se registró haciendo nudos en hilos giratorios. Kipu mantuvo datos sobre la recaudación de impuestos y la población. Presumiblemente, se utilizó información no numérica, pero los científicos aún no la han desentrañado.

Tarjetas de papel y perforadas.

Desde el siglo XII hasta mediados del siglo XX, el papel fue el principal medio de almacenamiento de datos. Se utilizó para crear publicaciones, libros y medios impresos y escritos a mano. En 1808 se empezaron a fabricar tarjetas perforadas de cartón, el primer medio de almacenamiento digital. Eran láminas de cartón con agujeros hechos en una secuencia determinada. A diferencia de los libros y los periódicos, las tarjetas perforadas las leían máquinas y no personas.

El invento pertenece al ingeniero estadounidense de raíces alemanas, Herman Hollerith. El autor utilizó por primera vez su creación para compilar estadísticas de mortalidad y tasa de natalidad en la Junta de Salud de Nueva York. Después de varios intentos, se utilizaron tarjetas perforadas para el censo de Estados Unidos en 1890.

Pero la idea de hacer agujeros en el papel para registrar información no era nada nueva. En 1800, el francés Joseph-Marie Jacquard introdujo las tarjetas perforadas para controlar un telar. Por tanto, el avance tecnológico consistió en la creación por parte de Hollerith no de tarjetas perforadas, sino de una máquina de tabulación. Este fue el primer paso hacia la lectura y el cálculo automático de la información. La empresa de máquinas tabuladoras TMC de Herman Hollerith pasó a llamarse IBM en 1924.

tarjetas OMR

Son hojas de papel grueso con información registrada por el ser humano en forma de marcas ópticas. El escáner reconoce las marcas y procesa los datos. Las tarjetas OMR se utilizan para crear cuestionarios, pruebas de opción múltiple, boletines y formularios que deben completarse manualmente.

La tecnología se basa en el principio de elaboración de tarjetas perforadas. Pero la máquina no lee a través de agujeros, sino de protuberancias o marcas ópticas. El error de cálculo es inferior al 1%, por lo que las agencias gubernamentales, organismos examinadores, loterías y casas de apuestas siguen utilizando la tecnología OMR.

cinta perforada

Un medio de almacenamiento digital en forma de una larga tira de papel con agujeros. Las cintas perforadas fueron utilizadas por primera vez por Basile Bouchon en 1725 para controlar el telar y mecanizar la selección de hilos. Pero las cintas eran muy frágiles, se rompían fácilmente y al mismo tiempo eran caras. Por lo tanto, fueron reemplazadas por tarjetas perforadas.

Desde finales del siglo XIX, la cinta de papel perforada se ha utilizado ampliamente en telegrafía, para la entrada de datos en computadoras en las décadas de 1950 y 1960, y como soporte para minicomputadoras y máquinas CNC. Ahora las bobinas con cinta de papel perforada enrollada se han convertido en un anacronismo y se han hundido en el olvido. Los soportes de papel han sido reemplazados por instalaciones de almacenamiento de datos más potentes y voluminosas.

Cinta magnética

El debut de la cinta magnética como medio de almacenamiento informático tuvo lugar en 1952 para la máquina UNIVAC I, pero la tecnología en sí apareció mucho antes. En 1894, el ingeniero danés Woldemar Poulsen descubrió el principio de la grabación magnética mientras trabajaba como mecánico en la Copenhagen Telegraph Company. En 1898, el científico plasmó la idea en un dispositivo llamado "telégrafo".

Un alambre de acero pasa entre los dos polos de un electroimán. La grabación de información en el soporte se realizó mediante la magnetización desigual de las oscilaciones de la señal eléctrica. Waldemar Poulsen patentó su invento. En la Exposición Universal de París de 1900, tuvo el honor de grabar en su dispositivo la voz del emperador Francisco José. La exposición con la primera grabación de sonido magnético todavía se conserva en el Museo Danés de Ciencia y Tecnología.

Cuando expiró la patente de Poulsen, Alemania comenzó a mejorar la grabación magnética. En 1930, el alambre de acero fue reemplazado por cinta flexible. La decisión de utilizar bandas magnéticas pertenece al desarrollador austríaco-alemán Fritz Pfleimer. Al ingeniero se le ocurrió la idea de recubrir papel fino con polvo de óxido de hierro y grabarlo mediante magnetización. Con ayuda de películas magnéticas se crearon casetes compactos, casetes de vídeo y medios de almacenamiento modernos para ordenadores personales.

HDD

Un disco duro, HDD o disco duro es un dispositivo de hardware con memoria no volátil, lo que significa que la información se almacena por completo, incluso cuando se apaga la alimentación. Es un dispositivo de almacenamiento secundario que consta de una o más placas en las que se escriben datos mediante un cabezal magnético. Los discos duros se encuentran dentro de la unidad del sistema, en el compartimento para unidades. Conéctese a la placa base mediante un cable ATA, SCSI o SATA y a la fuente de alimentación.

El primer disco duro fue desarrollado por la empresa estadounidense IBM en 1956. La tecnología se utilizó como un nuevo tipo de medio de almacenamiento para la computadora comercial IBM 350 RAMAC. La abreviatura significa "método de acceso aleatorio a la contabilidad y al control".

Para acomodar el dispositivo en su hogar, necesitaría una habitación completa. Dentro del disco había 50 placas de aluminio, de 61 cm de diámetro y 2,5 cm de ancho. El tamaño del sistema de almacenamiento de datos equivalía a dos frigoríficos. Su peso era de 900 kg. La capacidad RAMAC era de sólo 5 MB. Un número divertido para hoy. Pero hace 60 años se consideraba la tecnología del mañana. Tras el anuncio del desarrollo, un diario de la ciudad de San José publicó un informe titulado “¡Una máquina con supermemoria!”

Dimensiones y capacidades de los discos duros modernos.

El disco duro es un medio de almacenamiento de computadora. Se utiliza para almacenar datos que incluyen imágenes, música, videos, documentos de texto y cualquier material creado o descargado. Además, contienen archivos para el sistema operativo y el software.

Los primeros discos duros podían contener hasta varias decenas de MB. La tecnología en constante desarrollo permite que los discos duros modernos almacenen terabytes de información. Esto equivale a unas 400 películas de resolución media, 80.000 canciones en formato mp3 o 70 juegos de rol de ordenador tipo Skyrim en un solo dispositivo.

Disquete

El disquete, o disco magnético flexible, es un medio de almacenamiento creado por IBM en 1967 como alternativa al disco duro. Los disquetes eran más baratos que los discos duros y estaban destinados a almacenar datos electrónicos. Las primeras computadoras no tenían CD-ROM ni USB. Los disquetes eran la única forma de instalar un nuevo programa o hacer una copia de seguridad.

La capacidad de cada disquete de 3,5 pulgadas era de hasta 1,44 MB, cuando un programa "pesaba" al menos un megabyte y medio. Por lo tanto, la versión de Windows 95 apareció en 13 disquetes DMF a la vez. El disquete de 2,88 MB apareció recién en 1987. Este medio de almacenamiento electrónico existió hasta 2011. Las computadoras modernas no tienen unidades de disquete.

Medios ópticos

Con la llegada del generador cuántico, comenzó la popularización de los dispositivos de almacenamiento óptico. La grabación se realiza mediante láser y los datos se leen mediante radiación óptica. Ejemplos de medios de almacenamiento:

• Discos Blu-ray;
• unidades de CD-ROM;
• DVD-R, DVD+R, DVD-RW y DVD+RW.

El dispositivo es un disco cubierto con una capa de policarbonato. En la superficie hay microsurcos que un láser lee durante el escaneo. El primer disco láser comercial apareció en el mercado en 1978, y en 1982 la empresa japonesa SONY y Philips lanzaron discos compactos. Su diámetro era de 12 cm y la resolución se aumentó a 16 bits.

Los soportes de almacenamiento electrónico en formato CD se utilizaron exclusivamente para reproducir grabaciones de audio. Pero en aquel momento se trataba de una tecnología avanzada, por la que Royal Philips Electronics recibió el premio IEEE en 2009. Y en enero de 2015, el CD fue premiado como la innovación más valiosa.

Los discos versátiles digitales, o DVD, se introdujeron en 1995 y se convirtieron en la próxima generación de medios ópticos. Se utilizó un tipo diferente de tecnología para crearlos. En lugar de rojo, el láser de DVD utiliza una luz infrarroja más corta, lo que aumenta la capacidad de almacenamiento del medio de almacenamiento. Los DVD de doble capa pueden almacenar hasta 8,5 GB de datos.

memoria flash

La memoria flash es un circuito integrado que no requiere energía constante para almacenar datos. En otras palabras, se trata de una memoria de computadora semiconductora no volátil. Los dispositivos de almacenamiento con memoria flash están conquistando poco a poco el mercado, desplazando a los soportes magnéticos.

Ventajas de la tecnología Flash:

• compacidad y movilidad;
• gran volumen;
• alta velocidad;
• bajo consumo de energía.

Los dispositivos de almacenamiento tipo flash incluyen:

• Unidades flash USB. Este es el medio de almacenamiento más simple y económico. Se utiliza para grabación, almacenamiento y transmisión repetida de datos. Los tamaños varían desde 2 GB hasta 1 TB. Contiene un chip de memoria en una caja de plástico o aluminio con conector USB.
• Tarjetas de memoria. Diseñado para almacenar datos en teléfonos, tabletas, cámaras digitales y otros dispositivos electrónicos. Se diferencian en tamaño, compatibilidad y volumen.
• SSD. Unidad de estado sólido con memoria no volátil. Esta es una alternativa a un disco duro estándar. Pero a diferencia de los discos duros, los SSD no tienen un cabezal magnético móvil. Gracias a esto, proporcionan un acceso rápido a los datos y no emiten chirridos como los discos duros. La desventaja es el alto precio.

Almacenamiento en la nube

El almacenamiento en línea en la nube es un medio de almacenamiento moderno que es una red de servidores potentes. Toda la información se almacena de forma remota. Cada usuario puede acceder a los datos en cualquier momento y desde cualquier parte del mundo. La desventaja es la total dependencia de Internet. Si no tienes conexión de red o Wi-Fi, el acceso a los datos está bloqueado.

El almacenamiento en la nube es mucho más económico que sus homólogos físicos y tiene un volumen mayor. La tecnología se utiliza activamente en entornos corporativos y educativos, desarrollo y diseño de aplicaciones web para software informático. Puede almacenar cualquier archivo, programa o copia de seguridad en la nube y utilizarlos como entorno de desarrollo.

De todos los tipos de medios de almacenamiento enumerados, los más prometedores son el almacenamiento en la nube. Además, cada vez más usuarios de PC están cambiando de discos duros magnéticos a unidades de estado sólido y medios de memoria flash. El desarrollo de tecnologías holográficas y de inteligencia artificial promete la aparición de dispositivos fundamentalmente nuevos que dejarán muy atrás las unidades flash, los SDD y los discos.

Principales tipos de medios de almacenamiento.

Portadores de información: seres vivos, objetos y estructuras inanimados, señal, signo, símbolo. Cualquier objeto lleva cierta información sobre sí mismo y los objetos que lo rodean, es decir, es portador de información.

Existe la idea de que los portadores de información tienen propiedades materiales, materiales y relacionales. Los primeros implican las propiedades de las sustancias de las que están hechos los vehículos; las segundas son las propiedades de los procesos y campos con la ayuda de los cuales existen los medios, y las terceras son las propiedades elementales (especies) que permiten distinguir unos medios de otros, por ejemplo, por su forma y tamaño. Los medios físicos se dividen en: locales (computadora), enajenables (discos portátiles y disquetes) y distribuidos (líneas de comunicación). Sobre esto último no hay una opinión clara, porque los canales de comunicación pueden representarse como soportes de datos, pero al mismo tiempo son el medio para su transmisión.

Generalmente bajo portadores de información Implica el nombre generalmente aceptado de su forma, es decir: papel (libro, folleto, etc.), disco (disco de gramófono, placa fotográfica), película (fotografía, película, película de rayos X), casete de audio, disquete, microforma. (película fotográfica, microfilm, microficha), videocasete, CD ( CD, DVD), etc.

Estos medios se conocen desde hace mucho tiempo: piedra (pinturas rupestres, losas de piedra), tablillas de arcilla, pergamino, papiro, corteza de abedul y otros. Luego aparecieron los siguientes medios: papel, plástico, materiales fotográficos, materiales magnéticos y ópticos, y más.

Hoy en día se dividen en: tradicionales y legibles por máquina. Bajo tradicional Entenderemos los siguientes soportes de información: papel, lienzo, plástico (disco de gramófono), cinta magnética (casetes de audio y vídeo), materiales fotográficos (película fotográfica, placa fotográfica, impresión fotográfica, micromedios), etc. A medios legibles por máquina Incluimos: disquetes (disquetes magnéticos), discos duros magnéticos y compactos (ópticos, magnetoópticos y otros), tarjetas flash y otros medios de almacenamiento destinados a su uso en dispositivos, complejos, sistemas y redes informáticas. La información se registra en un medio cambiando las propiedades físicas, químicas o mecánicas del medio de almacenamiento.

En la figura 1 se presenta una variante de la clasificación de los medios de almacenamiento utilizados en tecnología informática. 5-1.

Arroz. 5-1. Clasificación de los medios de almacenamiento utilizados.

en tecnología informática

Tenga en cuenta que esta división es condicional. Por ejemplo, al utilizar dispositivos especiales en las computadoras, puede trabajar con casetes de audio y video comunes, y los dispositivos para grabar y almacenar datos a largo plazo (streamers) usan medios magnéticos conocidos (cintas magnéticas), etc. Por tanto, nos referiremos a los medios tradicionales como datos de naturaleza analógica, y como legibles por máquina, es decir, utilizados en ordenadores, como datos digitales o recursos electrónicos de información (EIR).

Démosles una breve descripción.

El disco de disco magnetoóptico (MO) está encerrado en una envoltura de plástico (cartucho). MO-disk es un dispositivo universal, rápido y altamente confiable para transferir y almacenar información. Caracterizado por una alta densidad de registro de información. Los discos con un diámetro de 3,5" tienen una capacidad de 128 MB - 1,3 GB, y con un diámetro de 5,25" - de 2,3 a 9,1 GB. Velocidad de rotación del disco – 2000 rpm.

, plástico con propiedades especiales (por ejemplo, en discos ópticos) y otros.

Un soporte de información puede ser cualquier objeto desde el cual sea posible (accesible) leer (leer) la información disponible en él (impresa, registrada).

Los soportes de información en ciencia (bibliotecas), tecnología (por ejemplo, para necesidades de comunicación), vida pública (medios de comunicación) y vida cotidiana se utilizan para:

• archivos;
• almacenamiento;
• lectura;
• transmisión (distribución);
• creando obras de arte por computadora.

A menudo, el propio medio de almacenamiento se coloca en una cubierta protectora, lo que aumenta su seguridad y, en consecuencia, la confiabilidad del almacenamiento de información (por ejemplo: las hojas de papel se colocan en una cubierta, un chip de memoria se coloca en plástico (tarjeta inteligente), magnético se coloca cinta en un estuche, etc.).

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Subtítulos

El disco duro es un medio de almacenamiento externo y, desde mi punto de vista, tiene la función más importante para el usuario. Por tanto, a pesar de una serie de deficiencias obvias, el disco duro sigue siendo el medio de almacenamiento más común en la actualidad.

Clasificación de medios

• para grabación única;
• para grabaciones múltiples.

• para almacenamiento a largo plazo (el cese de la función de soporte se debe a circunstancias aleatorias);
• para almacenamiento a corto plazo (el cese de la función se debe a procesos naturales que conducen a la inevitable degradación del medio).

En general, los límites entre estos tipos de medios son bastante vagos y pueden variar según la situación y las condiciones externas.

Materiales básicos

Para realizar cambios en la estructura del material de soporte, se utilizan varios tipos de influencia:

• mecánico (tallado, taladrado, costura);
• térmico (quemar, hornear [ ]);
• eléctrico (señales eléctricas);
• químico (pintura, grabado, etc.);

y otros.

Medios electrónicos

Los medios electrónicos incluyen medios para grabación única o múltiple (generalmente digital) eléctricamente:

• óptico (CD-ROM, DVD-ROM, disco Blu-ray );
• Semiconductor (memoria flash, disquetes, etc.).

Los medios electrónicos tienen importantes ventajas sobre los soportes en papel (hojas, periódicos, revistas):

• por volumen (tamaño) de información almacenada;
• por costo unitario de almacenamiento;
• sobre la eficiencia y eficiencia de proporcionar información actualizada (destinada a almacenamiento a corto plazo);
• siempre que sea posible, proporcionar información en una forma conveniente para el consumidor (formateado, clasificación).

Dispositivos de almacenamiento

Dispositivo de almacenamiento consta de los siguientes elementos:

• portador de información;
• dispositivo de grabación- mecanismos que registran información en el medio;
• lector (lector) - mecanismos que leen información de los medios.

Almacenamiento de información- un dispositivo de almacenamiento de información capaz de añadir información entrante a información existente.

Estos dispositivos pueden basarse en una variedad de principios físicos.

Si el medio de almacenamiento no se usa ampliamente, debe protegerse de influencias externas o requiere una configuración compleja, entonces se puede entregar al consumidor completo con un dispositivo de lectura/escritura (por ejemplo, una caja de música, un dispositivo de comando (programador electromecánico). ) de una lavadora).

Historia

La necesidad de intercambiar información, conservar pruebas escritas sobre la propia vida, etc., siempre ha existido para el ser humano. A lo largo de la historia de la humanidad, se han probado muchos portadores de información. Dado que el medio tiene una serie de parámetros, la evolución del medio de información estuvo determinada por los requisitos que se le impusieron.

tiempos antiguos

La desventaja de este medio era que con el tiempo se oscurecía y se rompía. Una desventaja adicional fue que los egipcios prohibieron la exportación de papiro al extranjero.

Asia

Las desventajas de los medios de almacenamiento (arcilla, papiro, cera) estimularon la búsqueda de nuevos medios. Esta vez funcionó el principio “todo lo nuevo es viejo olvidado”: ​​c). Libros en pergamino - palimpsestos(del griego παλίμψηστον - un manuscrito escrito en pergamino con texto lavado o raspado).

Como en otros países, el sudeste asiático ha probado muchas formas diferentes de registrar y almacenar información:

Debido a las deficiencias de los portaaviones anteriores, el emperador chino Liu Zhao ordenó que se encontrara un reemplazo digno, y uno de los funcionarios (Tsai Lun) en el año 105 d.C. mi. desarrolló un método para producir papel (que no ha cambiado mucho hasta el día de hoy) a partir de fibras de madera, paja, pasto, musgo, trapos, estopa, desechos vegetales, etc. Algunos historiadores afirman que Tsai Lun aprendió el proceso de fabricación de papel a partir del papel. avispa ( construye un nido con fibras de madera masticadas y humedecidas con saliva pegajosa) τετράς traducido del griego - cuatro).

Sin embargo, las inscripciones en cera duran poco y el problema de conservar los registros era muy acuciante.