Dispositivos de almacenamiento

¿Qué son los dispositivos de almacenamiento?

Los dispositivos de almacenamiento o medios de almacenamiento digital, son cualquier hardware informático capaz de contener datos, ya sea temporal o permanentemente. Se utilizan para almacenar, transportar y extraer archivos de datos.

Permiten al usuario guardar grandes cantidades de información en un espacio físico relativamente pequeño, simplificando el proceso de compartirla con otros. 

Existen muchas maneras de usar los medios de almacenamiento de datos. Por ejemplo, las computadoras, para poder funcionar, dependen generalmente del almacenamiento de información.

También se pueden utilizar dichos dispositivos para realizar copias de seguridad de información relevante. El almacenamiento de datos digitales puede acarrear problemas de confiabilidad y durabilidad. Por tanto, resulta prudente como prevención efectuar copias independientes de la información.

Algunos dispositivos de almacenamiento son también portátiles, es decir, pueden utilizarse para transferir datos de un computador a otro.

Evolución de los dispositivos de almacenamiento

• Tarjetas perforadas. Este fue el primer esfuerzo para almacenar datos en una máquina. Se utilizaban para comunicar información a un equipo antes de que se desarrollaran las computadoras. Hollerith desarrolló un sistema de procesamiento de datos con tarjetas perforadas para el censo de Estados Unidos de 1890. En 1950, ya se habían convertido en una parte integral de la industria de computación. Se usaron hasta los 80.
• Almacenamiento magnético
  • Cintas magnéticas. La primera unidad de cinta introducida por Remington Rand en 1951 solo era capaz de almacenar 224Kb de datos. En 1965, Mohawk Data Sciences ofreció un codificador de cinta magnética. Las unidades de cinta posteriores eran capaces de almacenar gran cantidad de datos. Por ejemplo, la unidad de cinta IBM TS1155 lanzada en 2017 es capaz de almacenar 15Tb.
  • Discos duros. IBM impulsó el almacenamiento en discos magnéticos. Inventaron tanto la unidad de disquete como la de disco duro. En 1956 lanzó el primer disco duro para utilizarlo en el sistema RAMAC 305, con una capacidad de almacenamiento de 5Mb y un costo de $50.000. El primer disco duro con capacidad de almacenamiento de 1 gigabyte también fue desarrollado por IBM en 1980. Pesaba 250 kilogramos y costaba $40.000. Seagate fue la primera compañía en introducir un disco duro de 7200 RPM en 1992.
  • Disquetes de 8″. Desarrollados por IBM como alternativa a los discos duros, que eran extremadamente caros. El primero se introdujo en 1971. Este disquete fue creado para el computador System/370. Tenía un revestimiento magnético, con capacidad de 1Mb.
  • Disquetes de 5,25″. En 1976, Shugart desarrolló una versión más pequeña del disquete de 8”, por ser demasiado grande para una computadora personal. El nuevo disquete de 5,25” era más barato y podía almacenar 160Kb de datos. Se hicieron extremadamente populares en los 80 y dejaron de usarse a principios de 1990.
  • Disquetes de 3,5″. Creados por IBM en 1984, se hicieron más populares que los de 5,25”. Se introdujeron con una capacidad de 720Kb, pasando luego a 1,4Mb. Desde principios del siglo XXI no se fabrican computadoras con unidades de disquete. Fueron cambiadas por las unidades CD-R.
• Memorias de acceso aleatorio (RAM)
  • Tubos de vacío. En 1948, se desarrolló la primera memoria RAM para almacenar instrucciones de programación, aumentando la velocidad de la computadora. Se utilizó un conjunto de tubos de rayos catódicos, que actuaban como interruptores de encendido/apagado y almacenaban 1024 bits de información.
  • Memorias de núcleo magnético. Comenzando 1950, se desarrolló este tipo de memoria. El sistema utilizaba una cuadrícula de cables que transportaba corriente, con imanes en forma de rosca que circulaban por donde se cruzaban los cables. En 1953, el MIT desarrolló la primera computadora con esta tecnología. Por ser estas memorias más rápidas y eficientes que las tarjetas perforadas, se hicieron rápidamente populares. Sin embargo, fabricarlas era muy difícil y tomaba mucho tiempo. Esta memoria dominó hasta la década de 1970, cuando los circuitos integrados permitieron que la memoria de semiconductores se volviera competitiva.
  • Memorias de semiconductores. En 1966, Intel comenzó a vender un chip semiconductor con 2.000 bits de memoria. Este chip almacenaba datos en celdas de memoria. Estas celdas están formadas por transistores miniaturizados, que actúan como interruptores de encendido/apagado.
• Discos ópticos. En la década de 1960 se trabajó en la idea de utilizar la luz como mecanismo para grabar y luego reproducir música. Sony terminó este proyecto en 1980. Esto llevó a los CD, DVD y Blu-Ray.
• Unidades flash. Aparecieron en el mercado a fines de 2000. No tienen partes móviles, sino que combinan chips y transistores para una máxima funcionalidad. Reemplazaron a los disquetes como almacenamiento portátil.

Tipos de dispositivos de almacenamiento

• Dispositivo de almacenamiento primario. Se utiliza para retener/almacenar datos temporalmente, mientras la computadora está funcionando. También se conoce como memoria principal o memoria interna. Es interna al sistema, siendo el más rápido de los dispositivos de almacenamiento. Por lo general, mantiene una instancia de todos los datos y aplicaciones actualmente en proceso. La computadora obtiene y mantiene los datos y los archivos en el dispositivo de almacenamiento primario hasta que se complete el proceso o los datos ya no sean necesarios. La memoria de acceso aleatorio, la memoria de la tarjeta gráfica y también la memoria caché son ejemplos de estos dispositivos. Aunque tiene un tiempo de acceso mucho más bajo y un mayor rendimiento, es más costoso que el almacenamiento secundario. La diferencia clave es que la CPU lo puede acceder directamente, además de que el almacenamiento es volátil y no es extraíble.
• Dispositivo de almacenamiento secundario. Es cualquier dispositivo de almacenamiento no volátil interno o externo a la computadora. Permite el almacenamiento permanente de los datos hasta que se eliminen o se sobrescriban. Denominado alternativamente como memoria externa o secundaria, y almacenamiento auxiliar, por lo general, permite el almacenamiento de datos que van desde pocos megabytes hasta petabytes. Estos dispositivos almacenan prácticamente todos los programas y aplicaciones de una computadora, incluyendo el sistema operativo, los controladores de dispositivos, las aplicaciones y también los datos del usuario.
  • Dispositivos de almacenamiento óptico. Es cualquier medio que se lee usando un láser. Los tipos más comunes de medios ópticos son Blu-Ray, CD y DVD. Las computadoras pueden leer y escribir en CD y DVD utilizando una unidad grabadora de CD o de DVD. Un Blu-Ray se lee con una unidad de Blu-Ray. Los CD pueden almacenar hasta 700Mb de datos y los DVD pueden almacenar hasta 8,4Gb de datos. Los discos Blu-Ray pueden almacenar hasta 50Gb de datos.
  • Dispositivos de almacenamiento magnético. Es actualmente uno de los tipos de almacenamiento más comunes que se utilizan en las computadoras. Esta clase de dispositivo se puede encontrar principalmente en los discos duros. El cabezal electromagnético de escritura polariza pequeñas secciones del disco duro para que estén hacia arriba o hacia abajo (activado/desactivado) para representar los dígitos binarios 1 o 0. Una vez que se escribe la información en el disco duro, es leída por el cabezal de lectura, que detecta la polarización de cada sección del disco para comprender los datos que se escribieron.
  • Dispositivos de memoria flash. Se conectan a las computadoras con un conector USB, lo que los convierte en un dispositivo pequeño, fácilmente extraíble y muy portátil. Se puede reescribir un número ilimitado de veces y no se ven afectadas por interferencias electromagnéticas. Han sustituido a la mayoría de los medios ópticos y magnéticos en la medida que se hacen más baratos, por ser la solución más confiable y eficiente.
  • Dispositivos de almacenamiento en papel. Durante mucho tiempo fueron utilizados para almacenar información para el procesamiento automático, particularmente antes de que existieran las computadoras personales. La información se grababa perforando agujeros en papel o cartón y se leía mecánicamente para determinar si una ubicación particular en el medio tenía o no un agujero.

Ejemplos de dispositivos de almacenamiento

• Almacenamiento primario
  • Memoria de acceso aleatorio. Dispositivo utilizado en computadoras, que generalmente se encuentra en la placa base. Es volátil, toda la información almacenada en la RAM se pierde al apagar la computadora.
  • Memoria de solo lectura (ROM). Chip de memoria no volátil cuyo contenido no se puede alterar. Se usa para almacenar las rutinas de inicio en una computadora, por ejemplo, el BIOS.
  • Memoria caché. Pequeña memoria volátil que brinda a un procesador de computadora acceso de alta velocidad a los datos, almacenando programas y datos de uso frecuente. Está integrada directamente en el procesador o en la RAM.
  • VRAM. Conocida también como memoria de doble puerto, la VRAM (RAM de video) se usa comúnmente como memoria de video, lo que aumenta la velocidad general de la tarjeta de video.
• Almacenamiento magnético

• • Cinta magnética. Cinta fina de plástico recubierta magnéticamente, que envuelve una rueda y almacena datos. Es menos costosa que otros dispositivos de almacenamiento, pero mucho más lenta, porque el acceso es secuencial.

• • Disco duro. Almacena datos de forma permanente en una computadora. Consta de uno o más platos, donde se escriben los datos utilizando un cabezal magnético, todo dentro de una carcasa sellada.

• • Disquete. Dispositivo portátil fácil de instalar, aunque muy fácil de dañar, capaz de almacenar y leer datos usando un cabezal. Viene en diferentes diámetros: 3,5”, 5,25” y 8”. A diferencia del disco duro, el cabezal toca el disco, desgastándolo eventualmente.
  • SuperDisk. Unidad de disco introducida por 3M en 1997. Podía almacenar 120Mb en un disco del mismo tamaño que un disquete tradicional de 1,44Mb. Posteriormente, fue capaz de almacenar 240Mb.
  • Tarjeta magnética. Tarjeta rectangular con una banda magnética en el exterior, que contiene datos. Puede contener información, como crédito disponible en una tarjeta de crédito, o el código de acceso para ingresar a una habitación.
  • Disquete Zip. Dispositivo desarrollado por Iomega, que funciona como una unidad de disquete estándar de 1,44Mb. Lo que lo hace único es su capacidad para almacenar hasta 100Mb de datos.
• Almacenamiento óptico
  • CD-ROM. Disco que contiene datos de audio o software cuya memoria es de solo lectura. Para leerlo se utiliza una unidad óptica de CD-ROM. Estas unidades pueden reproducir CD de audio y también leer CD de datos.
  • CD-R. Disco compacto grabable. Se puede escribir una vez información en el disco y luego leerlo muchas veces. Los datos escritos no se pueden eliminar.

• • DVD +RW. Unidad de DVD grabable capaz de crear discos DVD. Existen muchos estándares para crear discos DVD. La capacidad es de 4,7Gb, o 9,4Gb para discos de doble cara.
  • DVD-Ram. Se diferencia de un DVD tradicional en que los datos se almacenan en pistas concéntricas, como un disco duro, que permite realizar simultáneamente operaciones de lectura y escritura.
  • Blu-Ray. Formato de disco óptico desarrollado por trece empresas de electrónica y PC. Puede almacenar hasta 25Gb, y 50Gb en un disco de doble capa. El disco tiene el mismo tamaño que un CD estándar.
• Memoria flash

• • Unidad flash USB. Dispositivo portátil del tamaño de un pulgar humano. Se conecta a una computadora a través de un puerto USB. No tiene partes móviles, sino un chip de memoria de circuito integrado utilizado para almacenar datos. Varían en tamaños de 2Gb a 1Tb.
  • Tarjeta de memoria. Se usa para almacenar fotos, videos u otros datos en dispositivos electrónicos, como cámaras digitales, videocámaras digitales, reproductores de MP3, PDA, teléfonos celulares, consolas de juegos e impresoras.
  • Dispositivo de estado sólido (SSD). Utiliza conjuntos de circuitos integrados como memoria para almacenar datos de manera permanente, usando memoria flash. Tiene tiempos de acceso más rápidos y menor latencia que un disco duro.
• Almacenamiento en la nube. La “nube” describe los servicios prestados por un conjunto de servidores remotos a través de una red. Proporciona una capacidad de almacenamiento, al que se puede acceder desde cualquier dispositivo conectado a Internet con un navegador web.

• Dispositivos de papel

• • Tarjeta perforada. Método común de almacenamiento de datos utilizado en las primeras computadoras. Básicamente, consistía en una tarjeta de cartón con agujeros perforados creados a mano o a máquina.
  • Cinta perforada. Larga tira de papel donde se perforan agujeros para almacenar datos. Fue utilizada durante gran parte del siglo XX para la comunicación por teleimpresora.

Referencias

1. Storage device. Recuperado de computerhope.com.
2. Storage Device. Recuperado de techopedia.com.
3. Storage Devices. Recuperado de computerscience.gcse.guru.
4. Computer data storage. Recuperado de en.wikipedia.org.
5. Storage Devices. Recuperado de teachcomputerscience.com.