Historia Dispositivos de Almacenamiento

De Departamento de Informatica
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Contenido

Dispositivo de Almacenamiento

Definición

Los dispositivos de almacenamiento son unidades que forman parte interna o externa del hardware, los cuales son utilizados para dar soporte de grabación para el software o programas deseados por el usuario, guardándolos así para usarlos cuando se requiera. En otras palabras, nos sirven para guardar información en nuestro computador.

Estos dispositivos forman parte esencial de un sistema computacional, puesto que hacen perdurar los datos por tiempos larguísimos, a diferencia de la RAM, o memoria principal, que es volátil y sólo mantiene los datos o programas por tiempos cortos. La memoria principal y los dispositivos de almacenamiento trabajan en conjunto en cualquier sistema de información actual.

Historia

Orígenes

Primer Dispositivo Almacenamiento

Desde épocas antiquísimas la humanidad ha deseado tener registros de distintos datos de la vida cotidiana o históricos, matemáticos, lingüísticos, entre otros. Así comenzó desde escribir en piedra, en tablas de arcilla, luego en pergaminos y papel. Sin embargo hasta hace aproximadamente 50 años, el concepto de almacenamiento de datos o información cambió rotundamente.

La creciente necesidad de almacenar grandes volúmenes de información y la aparición de la informática fueron un detonante para que variados grupos de científicos comenzarán la travesía de crear sistemas de almacenamiento cada vez mas robustos y que utilicen menos espacio físico. Fue en ese momento que la humanidad pudo tener ante sus ojos a uno de los primeros dispositivos de almacenamiento de "gran capacidad" y pequeño tamaño (para la época), la "Tarjeta Perforada" .

Tarjetas Perforadas

Consideradas uno de los primeros medios de almacenamiento y procesamiento de datos, consistían en una lamina de cartulina que contenía información en código binario expresado físicamente en forma de perforaciones.

El concepto de "Tarjeta Perforada" nació aproximadamente en 1725 como solución a un problema del rubro de la textilería, específicamente se utilizaban para controlar telares textiles.

La idea de utilizar este mecanismo como dispositivo de almacenamiento se la debemos al Científico de la computación Charles Babbage quien propuso emplear Tarjeta perforadas para controlar una calculadora mecánica.

Mas tarde Herman Hollerith, desarrolló tecnología para procesar los datos contenidos en una tarjeta perforada razón por la cual fundó en 1896 la compañia "Tabulating Machine Company" que mas tarde se unió a tres compañías más para formar "Computing Tabulating Recording Corporation" mejor conocida por su nombre actual IBM.

Tal fue el éxito de este sistema que en Estados Unidos eran utilizadas como billetes legales, cheques y bonos de ahorro del gobierno.

Existían en diversos formatos, cuya característica principal era la cantidad de columnas de la tarjeta, entre ellos se encontraban:

- 24 columnas, era la Precursora propuesta por Hollerith.

- 45 columnas, evolución de la de 24.

- 80 columnas, utilizadas por IBM y el UNIVAC, diferían principalemente en la forma de las perforaciones, rectangulares y redondos respectivamente.

- 51 columnas, generado por IBM, básicamente era una tarjeta de 80 columnas acortada.

Cintas Magnéticas

Oberlin Smith en 1878 sentó las bases de la grabación magnética creando un sistema que le permitía grabar su voz. El telégrafo fue el primer dispositivo que utilizaba este sistema.

Mas tarde fue perfeccionado por diversos personajes y empleado en ámbitos mas complejos como lo son la radio, la televisión y la computación como medio de almacenamiento de datos.

La utilización de cintas magnéticas en la computación comenzó en el año 1949 siendo el Edvac el primer computador en integrar un lector-grabador de cintas magnéticas para el almacenamiento de datos.

El dispositivo de cintas magnéticas consiste en registrar sobre una cinta hecha de material magnetizable impulsos magnéticos en forma de señales análogas o digitales. Un aspecto a destacar es que la información contenida podía ser accesada repetidamente.

El método de lectura requiere que la cabeza codificadora entre en contacto con la superficie magnética a través de un movimiento constante, a raíz de esto surgieron variados dispositivos.

La información almacenada en una cinta magnética es de acceso linea, lo que implica que el rescate de los datos es más lento que en dispositivos aleatorios (como la mayoría de los actuales).

El concepto de cintas magnéticas tuvo un buen recibimiento en el mercado, es por esto que surgieron dispositivos en variados formatos capaces de almacenar información por este medio.

A continuación se mencionan algunos:

- 1933 Uso de cintas magnéticas sobre carretes, rieles o bobinas, particularmente utilizados en dispositivos de grabación para audio y video.

- 1959 Fidelipac o Cartucho de 8 pistas, utilizados para la grabación y reproducción de audio.

- 1963 Aproximadamente aparecieron los Compact Cassette utilizados para el almacenamiento de audio y posteriormente de video, su particularidad era el hecho de ser mas pequeños y soportar una mayor cantidad de información, además de tener licencia libre lo que aumentó la cantidad de público que usaba este dispositivo.

- 1972 Como un medio para almacenar datos en las primeras calculadoras personales cortesía de HP se utilizaron cartuchos de cintas.

- 1983 Se inventa el Disquete o disco flexible 3½", anteriormente IBM había trabajado en otras versiones (como el de 8" y 5¼") pero este último es el que tuvo mayor impacto en la sociedad, su fin era transportar programas almacenados, pero en base al mismo éxito que obtuvo su uso se extendió al transporte de cualquier tipo de archivo.

Historia Moderna

La necesidad por parte de las personas y la tecnología de tener cada vez espacios de almacenamiento mayores, dieron paso a los dispositivos de almacenamientos que conocemos hoy en día y que aún perduran en los sistemas modernos. Como al mas importante referente de esto podemos nombrar al Disco Magnético.

Disco Magnético

Disco Magnético

Comúnmente denominado Disco Duro es un dispositivo de almacenamiento no volatil que consta de un plato contenido dentro de una caja el cual posee un cabeza lecto grabadora que se encarga de leer y escribir datos digitales de manera magnética, similar al tratamiento que reciben las cintas.

El HD (Hard Disk) fue creado en el año 1956 por parte de IBM, el primero de estos dispositivos fue nombrado Ramac I y su capacidad era de 5MB.

Los discos magnéticos son utilizados de manera masiva en la actualidad y son la fuente de almacenamiento principal de los computadores modernos. Una de las cualidades principales es que son de acceso aleatorio, por lo cual, el costo para acceder a cualquier dichero de nuestro sistema es relativamente poco.

Se les puede encontrar en diferentes tamaños físicos, lo mas conocidos son los de 3,5 pulgadas en computadores de escritorio y 2.5 pulgadas en computadores portátiles.

La capacidad de almacenamiento de estos dispositivos ha ido escalando rápidamente en los últimos años, comenzando por 5 MB en 1956, luego un tamaño promedio de 250 MB en 1992, escalando rápidamente a 40 GB promedio en el año 2000 y llegando al orden de los Terabyte en la actualidad (año 2012).

Los discos magnéticos hasta hace algunos años solo eran utilizados como medio de almacenamiento estático, es decir, su uso se limitaba a almacenar la informaciómn contenida en nuestra computadora, pero hoy en día la tecnología ha hecho posible que los discos duros sean empleados para transportar datos de un lugar a otro en pequeños cofres.

Discos Ópticos

Si bien a lo largo de los años de logró crear dispositivos de gran capacidad, las personas e industrias se encontraban en la necesidad de tener un medio confiable por el cual compartir sus datos (Música, Software, Datos personales), es por esto que en 1958 se creó el primero disco óptico.

Este dispositivo consiste en un disco circular en el cual la información es codificada y almacenada a través de la creación de surcos microscópicos con un láser sobre las caras que lo componen, este es un medio de almacenamiento digital de información.

El auge de estas unidades ocurrió en 1983 cuando Sony creó el Disco Compacto (CD) cuyo tamaño aproximado era de 700 MB u 80 minutos de reproducción.

A través del tiempo los discos ópticos han sufrido diversas mejoras y variaciones, ellas se encuentran agrupadas en Generaciones y son las mencionadas a continuación:

Primera Generación

- Laser Disk (LD) fueron los primeros en comercializarse, creados en el años 1978, su capacidad era aceptable pero tenían un tamaño de 30 cm. de diámetro, empleados en el almacenamiento de video.

- Compact Disk (CD) espacio de almacenamiento aproximado a los 700 MB y 80 minutos de reproducción

- Disco Magneto-Óptico, poseían un sistema híbrido capaz de escribir y reescribir en el mismo disco.

Segunda Generación

- Mini CD con un espacio de almacenamiento aproximado de 214 MB y 24 minutos de reproducción.

- DVD creado a mediados de 1990 con una capacidad de 4,7 GB, su uso fue pensado inicialmente para almacenar Video de mejor calidad, aunque luego fue extendido a cualquier formato de archivo. Posteriormente se crearon DVD con más de una capa los cuales lograban almacenar hasta el cuádruple de un DVD normal (una capa).

- Giga Disk Read-Only Memory (GD ROM) creados por Yamaha destinados a la empresa de video juegos SEGA para la consola Dreamcast, similares a los CD pero con una pequeña modificación con el fin de obtener una mayor densidad de almacenamiento.

Tercera Generación

Esta generación está aun en desarrollo, pero los discos mencionados están siendo utilizados hoy en día y buscan obtener un espacio de almacenamiento extremadamente grandes en comparación con las generaciones anteriores para ponerse acorde con los tamaños de archivos manejados hoy en día. Entre estos discos encontramos:

- Blue-Ray similares a los CD y DVD, pero en esta entrega se logró aumentar la densidad de almacenamiento hasta 5 veces por capa en relación a un DVD lo que desembocó en discos ópticos capaces de almacenar 25 GB en una sola capa.

- HD-DVD con un tamaño de 15 GB eran una buena solución para el problema de almacenamiento, lamentablemente en el 2008 se dejaron de fabricar reproductores lo que conllevó a la caída de estos dispositivos.

- Versatile Multilayer Disc (VMD) Utilizan tecnología basada en Red-Ray, a diferente de los Blue-Ray su espacio de almacenamiento distribuido en 4 capas alcanza los 20 GB, es un formato que si bien alcanza una gran capacidad no es comparable con los Blue-Ray, debido a que en una sola capa estos pueden almacenar 25 GB.

Tarjetas de Memoria

En casos llamadas memoria flash, surgen por un motivo similar al de los discos ópticos pero en años posteriores. Son un tipo de memoria no volátil, que aun sin energía directa pueden retener la información que contienen. A diferencia de los discos ópticos estas ofrecen la posibilidad de reescribir sus datos.

Actualidad y Futuro

Discos Sólidos

Nuevas tecnologías ya están siendo conocidas por los usuarios, y revolucionarían el almacenamiento de dispositivos portátiles, son los llamados discos sólidos o Solid State Disk (SSD). La idea resumida es que son discos duros que se basan en memorias de tipo "flash", donde ya no existen las piezas mecánicas como en los comunes discos duros. La arquitectura es de tipo celdas de almacenamiento en lugar de las pistas, sectores, cilindros y cabezales de los discos que ya conocemos, por lo que el cambio de la antigua a la nueva tecnología se dice que es parecido a lo que sucedió con los VHS Y DVD.

Unidad de disco sólido (SSD)

Ventajas

  • Gastan mucho menos energía que los discos duros convencionales.
  • Tienen más vida útil.
  • Aumenta la velocidad de acceso.

Desventajas

  • Mayor costo.
  • Menor espacio en disco (por el momento).

Las desventajas no serán muchas considerando la Ley de Moore, con el tiempo de seguro existirá aún más espacio, y el precio se reducirá considerablemente. Este nuevo avance en almacenamiento de datos viene en buen momento, puesto que los discos duros convencionales se estaban convirtiendo en el cuello de botella del buen rendimiento de algunos dispositivos portátiles.

Anexos

Estado del Arte de los Dispositivos de Almacenamiento

Referencias

Columbia University Computing History: Hollerith 1890 Census Tabulator

IBM Archives

Telegraphone IEEE Global Hitory Network

Sony recording Media

Niutech

Magnetic Storage Handbook 2nd Ed. McGraw-Hill.

Optical Storage Technology Association The Benefits of Writable Optical Storage

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