Medios de almacenamiento
El propósito de los dispositivos de almacenamiento es alojar datos (incluso cuando la computadora está apagada) de manera que estos puedan utilizarse siempre que se necesiten. El almacenamiento se relaciona con dos procesos:
Escritura o registro de datos para que más tarde se puedan encontrar y utilizar. Lectura de datos almacenados para luego transferirlos a la memoria de la computadora.
Los materiales físicos en donde se almacenan los datos se conocen como medios de almacenamiento. Los componentes de hardware que escriben en los medios de almacenamiento y leen datos de ellos se conocen como dispositivos de almacenamiento.
Las dos principales categorías de tecnologías de almacenamiento que se utilizan en la actualidad son el almacenamiento que se utilizan en la actualidad son el almacenamiento magnético y el almacenamiento óptico. Una tercera categoría de almacenamiento (almacenamiento de estado sólido) se utiliza cada vez con mayor frecuencia en los sistemas de computación, pero normalmente es más común en los dispositivos como las cámaras digitales y reproductores de medios.
Dispositivos de almacenamiento magnético
Debido a que todos ellos utilizan el mismo medio (el material en el cual se almacenan los datos), las unidades de disquete, las de disco duro, las de discos flexibles de alta capacidad y las de cinta magnética utilizan técnicas similares para escribir y leer datos. Las superficies de estos dispositivos están cubiertas con un material magnéticamente sensible, como el óxido de hierro, que reacciona a un campo magnético.
- Disquetes (discos flexibles)
Un disco flexible, o dispositivo, es un elemento circular cubierto por una capa de óxido de hierro y protegido con una caja de plástico. La escritura en un disquete se realiza a través de una unidad de disco flexible integrada a la computadora y que cuenta con dos cabezales, uno de lectura y otro de escritura, que se desplazan del centro hacia el exterior del disco para realizar los procesos de lectura y escritura, respectivamente.
- Discos duros
Un disco duro incluye uno o más platos montados en un eje central, en la forma de una pila de disquetes rígidos. Cada plato está cubierto por una capa magnética y la unidad entera está encerrada en una caja sellada. A diferencia de los disquetes, en donde el disco y la unidad están separados, el disco duro y la unidad forman un solo componente. Este incluye el disco duro, el motor que hace girar a los platos y un conjunto de cabezas de lectura/escritura. Debido a que no puede sustraer el disco de su unidad (a menos de que sea un disco duro removible o externo). La velocidad con la cual giran los discos es un factor importante en el desempeño general de la unidad. La alta velocidad de rotación de los discos permite que se graben más datos en la superficie del disco. Esto se debe a que un disco que gira más rápido puede utilizar cargas magnéticas más pequeñas para crear flujo de corriente eléctrica en la cabeza de lectura/escritura. Los discos duros agrupan datos de manera más cercana que los disquetes, pero también alojan más datos gracias a que normalmente incluyen múltiples platos. Para el sistema de computación, esta configuración significa que el disco tiene más de dos lados; lado 0, 1, 2, 3,4 y así en adelante. Las unidades de disco duro de mayor capacidad pueden utilizar 12 o más platos.
- Unidades de cinta
Las unidades de cinta leen y escriben datos en la superficie de una cinta de la misma manera en que lo hace una grabadora de casetes de audio. La diferencia es que la unidad de cinta de una computadora escribe datos digitales y no análogos (unos y ceros discretos en lugar de señales detalladamente graduadas creadas por sonidos en una grabadora de audio). El mejor uso de las cintas de almacenamiento es para los datos que no utilizan con frecuencia, como copias de seguridad del contenido de su disco duro. Las empresas utilizan unidades de cinta para este propósito debido a que son pocos costosos, confiables y tienen capacidades de hasta 200 GB y más. Las cintas magnéticas son lentas cuando se trata de acceder a un conjunto de datos. Debido a que la cinta es una tira larga de material magnético, la unidad tiene que escribir datos en serie, un bit detrás del otro. Para encontrar un fragmento de datos en una cinta, la unidad debe explorar todos los datos secuenciales hasta obtener los datos que desea. Por esta razón, las unidades de cinta se conocen como dispositivos de acceso secuencial. Localizan datos con una velocidad mucho menor que un dispositivo de almacenamiento de acceso aleatorio como un disco duro.
Dispositivos ópticos de almacenamiento
El “almacenamiento óptico” es una variante de almacenamiento informático surgida a finales del siglo XX. La historia del almacenamiento de datos en medios ópticos se remonta a los años comprendidos en las décadas de los años 70 y 80. Se trata de aquellos dispositivos que son capaces de guardar datos por medio de un rayo láser en su superficie plástica, ya que se almacenan por medio de ranuras microscópicas (o ranuras quemadas). La información queda grabada en la superficie de manera física, por lo que solo el calor (puede producir deformaciones en la superficie del disco) y las ralladuras pueden producir la pérdida de los datos, en cambio es inmune a los campos magnéticos y la humedad.
- CD-ROM
El conocido disco compacto de audio es un medio popular de almacenamiento de música. Por otro lado, en el mundo de la computación, este medio se conoce como disco compacto de memoria de solo lectura (CD-ROM). El CD-ROM utiliza la misma tecnología que se emplea para producir los CD de música. Si su computadora tiene una unidad de CD-ROM, una tarjeta de sonidos y bocinas, usted puede reproducir los CD de audio en su PC.
- DVD-ROM
Muchas de la PC actuales incluyen una unidad de disco de video digital (DVD-ROM) integrada en lugar de una unidad de CD-ROM estándar. El DVD-ROM es un medio de alta capacidad capaz de almacenar una película de larga duración en un solo disco del mismo tamaño que un CD. El DVD-ROM alcanza capacidades de almacenamiento tan altas al utilizar ambos lados del disco, tecnologías especiales de compresión de datos y al usar pistas extremadamente pequeñas para almacenar datos. (Los dispositivos compactos estándar almacenan datos en un solo lado del disco.)
Tecnologías ópticas de grabación
Las últimas innovaciones en las tecnologías ópticas orientadas al consumidor le permite a los usuarios crear sus propios discos DVD, lleno de audio y video, música o datos de computadora.
- CD grabable (CD-R)
Una unidad de CD grabable (CD-R) le permite crear sus propios discos de datos o audio que pueden leerse en la mayoría de las unidades CD-ROM. La mayoría de los discos CD-R también pueden oírse en reproductores de CD de audio. Después de que la información se es cribe en parte del disco grabable especial (llamado disco CD-R), esa información no puede modificarse. Sin embargo, con la mayoría de las unidades CD-R, usted puede seguir grabando.
- CD regrabable (CD-RW)
Si utiliza una unidad de CD regrabable (CD-RW), puede grabar datos en discos compactos regrabables especiales (llamados discos CD-RW), y luego sobrescribirlos con datos nuevos. En otras palabras, puede modificar el contenido de un disco CD-RW al igual que se modifica un disquete. Los discos CD-RW tienen la misma capacidad que los discos compactos estándar y en la mayoría de ellos se pueden sobrescribir hasta 100 veces.
- PhotoCD
Kodak desarrollo el sistema photoCD para almacenar fotografías en un disco compacto grabable. Muchos establecimientos que se dedican a revelar fotografías tienen unidades de photoCD que pueden grabar sus fotos en un CD. Luego pueden poner el photoCD en la unidad de CD.ROM de su computadora (asumiendo que lee photoCD, ya que la mayoría lo hace) y ver las imágenes. También las puede pegar en otros documentos.
Después de que las PC comenzaron a integrar unidades de DVD-ROM en sus computadoras, no tomo mucho tiempo la demanda de los usuarios para que se fabricara un sistema de DVD grabable. El primero en salir fue llamado DVD grabable (DVD-R). Al igual que un CD-R, un disco de video digital grabable le permite almacenar datos en un disco de vídeo digital especial, utilizando una unidad especial. Una vez que graba datos en un disco DVD-R, no puede cambiarlos.
- DVD-RAM
Es la tecnología óptica más reciente en llegar a los consumidores, las sofisticadas unidades de DVD-RAM le permiten grabar, eliminar y volver a grabar datos en un disco especial. Utilizando software de edición de video, pueden grabar sus propios videos digitalizados en un disco DVD-RAM y después reproducirlos en cualquier reproductor DVD.
Dispositivos de almacenamiento de estado solido
Los dispositivos de almacenamiento de estado sólido son únicos entre los dispositivos de almacenamiento actuales porque no utilizan discos o cintas y no tienen partes movibles. El almacenamiento de estado sólido no es ni magnético ni óptico. En lugar de esto, depende de circuitos integrados para almacenar datos. Algunos dispositivos de almacenamiento de estado sólido son no volátiles, lo cual significa que pueden retener sus datos incluso cuando la energía eléctrica del sistema está apagada. Otros son volátiles, lo cual quiere decir que requieren de una fuente constante de electricidad o perderá sus datos. La volatilidad del dispositivo depende del tipo de circuito de memoria que utilice.
- Memoria flash
La memoria flash es un tipo especial de chip de memoria que combina las mejores características de la RAM y ROM. Al igual que la RAM, la memoria flash le permite a un usuario o programa acceder a los datos de manera aleatoria, asimismo, le permite sobrescribir cualquier parte o todo su contenido en cualquier momento. De la misma forma que la ROM, la memoria flash no es volátil, por lo que los datos se retienen incluso cuando la energía eléctrica esta apagada. La memoria flash tiene muchos usos. Por ejemplo, se utiliza con frecuencia en las cámaras digitales y reproductores multimedia, como los reproductores MP3. Un nuevo tipo de dispositivos de almacenamiento para la PC, llamado unidad de memoria flash, tiene el tamaño de una llave de automóvil.
- Tarjetas inteligentes
Aunque tiene la apariencia de una tarjeta de crédito normal, una tarjeta inteligente es un dispositivo con un potencial extraordinario. Las tarjetas inteligentes contienen un pequeño chip que almacena datos. Utilizando un dispositivo especial, llamado lector de tarjeta inteligente, el usuario puede leer datos de la tarjeta y agregar datos nuevos o revisar los ya existentes. Algunas tarjetas inteligentes (llamadas tarjetas inteligentes intuitivas) también contienen su propio pequeño microprocesador y funcionan como una computadora. A pesar de que aún no han alcanzado un uso extendido, se les han encontrado muchos usos. Por ejemplo, los hoteles grandes actualmente les dan a los huéspedes una tarjeta inteligente en lugar de una llave; esta no solo les permite a los huéspedes tener acceso a sus propias habitaciones sino que también les permite cargar otros servicios y gastos a la tarjeta. Es posible que algún día las tarjetas inteligentes se utilicen para almacenar dinero en efectivo en forma digital, el cual podría utilizarse para hacer compras en tiendas o en línea (siempre y cuando el usuario cuente con un lector conectado a la PC). Las tarjetas inteligentes podrían almacenar el historial médico completo de una persona, o se podrían utilizar como un sistema de identificación seguro.
- Discos de estado solido
Un disco de estado sólido (SSD, por sus siglas en ingles) en realidad no es un disco, en su lugar este dispositivo utiliza chips de memoria muy rápidos, como el de RAM dinámica sincrónica (SDRAM, por sus siglas en ingles), para almacenar datos. La SDRAM es mucho más rápido que la RAM estándar. Los sistemas SSD masivos pueden almacenar un terabytes o más. Un SSD puede ser una unidad aislada que se conecta con una computadora servidor, o una tarjeta que se inserta en una ranura de expansión del servidor. Los SSD están obteniendo popularidad entre las organizaciones grandes, las cuales necesitan un acceso instantáneo a datos que cambian constantemente. Como mencionamos antes, los dispositivos de almacenamiento de estado sólido permiten un acceso a los datos mucho más rápido, incluso cuando otros usuarios los están observando y actualizando. Por esta razón, los SSD, se utilizan principalmente para el almacenamiento en red en el nivel empresarial, de forma que los datos estén disponibles para una gran cantidad de usuarios al mismo tiempo. La mayor desventaja de los SSD basados en RAM, además de su elevado costo, es su volatilidad, ya que los circuitos RAM necesitan una fuente de energía constante para almacenar datos, o de otra manera se perderían. Por esta razón muchos sistemas SSD incluyen baterías de respaldo integradas y un conjunto de discos duros que reflejan la memoria. Si la energía falla o un circuito se daña, el sistema puede continuar funcionando utilizando los datos de respaldo que se almacenaron en sus discos duros.
- Lector de tarjetas de memoria
El lector de tarjetas de memoria es un periférico que lee o escribe en soportes de memoria flash. Actualmente, los instalados en computadores (incluidos en una placa o mediante puerto USB), marcos digitales, lectores de DVD y otros dispositivos, suelen leer varios tipos de tarjetas. Una tarjeta de memoria es un pequeño soporte de almacenamiento que utiliza memoria USB para guardar la información que puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos modelos la batería no es requerida, la batería era utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son resistentes a los rasguños externos y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portátil, como los CD y los disquetes.
Otros dispositivos de almacenamiento
- Unidad de tarjeta perforada o unidad de Cinta perforada
Se trata de un medio muy obsoleto, consistente en tarjetas o cintas de papel perforadas.
- Almacenamiento en línea
Hoy en día también debe hablarse de esta forma de almacenar información. Esta modalidad permite liberar espacio de los equipos de escritorio y trasladar los archivos a discos rígidos remotos provistos que garantizan normalmente la disponibilidad de la información. En este caso podemos hablar de dos tipos de almacenamiento en línea: un almacenamiento de corto plazo normalmente destinado a la transferencia de grandes archivos vía web; otro almacenamiento de largo plazo, destinado a conservar información que normalmente se daría en el disco rígido del ordenador personal.
Referencias bibliográficas
Autor Peter Norton. Introducción a la computación (2007). Sexta edición. Editorial McGraw-Hill México.
http://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_de_almacenamiento_de_datos
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