Medios de almacenamiento
Unidades de medida
Los bytes son utilizados para medir la cantidad de información que un dispositivo puede almacenar.
- 1 Bit: es la unidad más pequeña de información que una computadora puede procesar.
- 1 Byte: un byte representa un carácter que puede ser un número, una letra o un símbolo. Un byte consiste en ocho bits (dígito binarios).
- 1 KiloByte (K): un kilobyte equivale a 1.024 caracteres. Aproximadamente representa a una página de texto.
- 1 MegaByte (MB): un megabyte es 1.048.576 caracteres, equivale aproximadamente a un libro.
- 1 GigaByte (GB): un gigabyte es 1.073.741.824 caracteres, equivale aproximadamente a un estante de libros de una biblioteca.
- 1 TeraByte (TB): un terabyte es 1.099.511.627.776 caracteres, equivale a una biblioteca entera.
- 1 PetaByte (PB): equivale a 1.024 TeraByte. Filmar la vida de una persona durante 100 años en alta definición (10 megapíxels, 50 fotogramas por segundo ocuparía 0.5 PetaBytes.
- 1 ExaByte (EX): equivale a 1.024 PetaByte. El tamaño de Internet entendido como almacenamiento digital global se estima en cerca de 500 ExaBytes.
- 1 ZettaByte (ZB): equivale a 1.024 ExaByte.
- 1 YottaByte (YB): equivale a 1.024 ZetaByte
Discos Magnéticos
Un disco magnético consiste en uno o más platos de aluminio con un recubrimiento magnetizable. Suelen ser de 3 a 12 cm, algunos discos para computadoras portátiles tienen diámetros de menos de 3 cm., algunos siguen reduciéndose.
Una cabeza de disco que contiene una bobina de inducción flota sobre la superficie y muy cerca de ella, descansando en un colchón de aire. Cuando una corriente positiva o negativa para por la cabeza, magnetiza la superficie justo debajo de ella, alineando las partículas magnéticas hacia la izquierda o hacia la derecha, dependiendo de la polaridad de la corriente de la unidad.
La secuencia circular de bits que se escriben cuando el disco efectúa una rotación completa se llama pista. Cada pista se divide en sectores de longitud fija, que típicamente contienen 512 bytes de datos, precedidos por un preámbulo que permite a la cabeza sincronizarse antes de leer o escribir. Entre sectores consecutivos hay una pequeña separación. Un disco formateado suele tener 15% menos de capacidad.
Todos los discos tienen brazos móviles que pueden desplazarse hacia adentro y hacia afuera hasta diferentes distancias radiales del eje sobre el que gira el plato. A cada distancia radial puede escribirse una pista diferente.
Pistas/cilindros: serie de círculos concéntricos alrededor el eje. La anchura de una pista depende del tamaño de la cabeza y de la exactitud con que ésta puede ubicarse radialmente. Actualmente los discos tienen entre 800 y 2000 pìstas por centímetro. Una pista es un anillo de material magnetizado, con delgadas áreas protectoras que lo separan de las pistas que están más adentro y más afuera.
Casi todos los discos consisten en varios platos apilados verticalmente. Cada superficie tiene su propio brazo y cabeza. Todos los brazos están soldados juntos de modo que se mueven simultáneamente a una posición radial dada. El conjunto de todas las pistas en una posición radial dada se llama cilindro.
Para leer o escribir un sector primero el brazo debe moverse a la posición radial correcta. Está acción se denomina búsqueda (seek).
Los cilindros se dividen en zonas, el número de sectores por pista aumenta en cada zona a medida que ésta se aleja de la pista más interior. Todos los sectores tiene el mismo tamaño.
El tiempo medio de acceso a la información contenida está dado por las velocidades de rotación y de latencia.
La capacidad de almacenamiento depende de la densidad de grabación y el tamaño de la superficie. En la actualidad almacenan grandes cantidades de información, siendo común encontrar discos de varios Gigabytes de capacidad.
Formato de Disco Las computadoras deben ser capaces de acceder a la información necesaria en cualquier momento. Para que la computadora pueda buscar la información que necesita, los discos duros deben estar organizados en segmentos identificables, que le permitan encontrar fácilmente determinada secuencia de bits.
La forma más básica de organización del disco se llama Formato. Esto prepara el disco duro para poder escribir archivos en los platos y así poder recuperarlos rápidamente cuando se necesiten. Existen dos tipos de formato: Físico y Lógico.
Formato Físico Un disco duro nuevo, debe ser formateado físicamente para poderlo usar. El formato físico (o de nivel bajo) generalmente lo realiza en planta el fabricante.
Por ejemplo, para urbanizar un terreno es necesario dividirlo en manzanas y lotes.
El formato físico divide los platos del disco duro en sus elementos físicos básicos: Pistas, Sectores, y Cilindros. Estos elementos definen la manera física en que los datos se graban y leen del disco.
• Las Pistas están divididas en áreas más pequeñas llamadas Sectores que se usan para guardar una cantidad fija de datos. Generalmente, los sectores se formatean para contener 512 bytes de datos, recordemos que un byte consta de 8 bits. • Un Cilindro es un juego de pistas situadas a la misma distancia del Eje Central en todos los lados de todos los platos. Por ejemplo, la pista tres en ambos lados de cada plato se localiza a la misma distancia del Eje Central. Imaginemos estas pistas conectadas verticalmente, este juego de pistas tiene la forma de un cilindro.
El hardware y software de la computadora generalmente trabajan usando cilindros. Cuando se escriben datos al disco usando cilindros, estos pueden accederse totalmente sin tener que mover los cabezales. Como el movimiento de los cabezales es lento en comparación a la rotación del disco y el cambio entre cabezales, los cilindros reducen enormemente el tiempo de acceso a datos.
Después que un disco duro ha sido formateado físicamente, las propiedades magnéticas de la capa de los platos tienden deteriorarse gradualmente. Por consiguiente, se hace más difícil para los cabezales leer o escribir datos a los sectores del plato afectado. Los sectores que ya no pueden usarse para almacenar datos se llaman Sectores Malos. Afortunadamente, la calidad de los discos modernos es tal que es raro encontrar sectores malos. Además, la mayoría de computadoras modernas pueden determinar cuando un sector esta defectuoso, y simplemente lo marca como malo (para que no sea usado) y asigna un sector alterno para reemplazarlo.
Formato Lógico Después de que un disco duro se ha formateado físicamente, también debe formatearse lógicamente.
Por ejemplo, un terreno urbanizado debe ser organizado en nombres de calles y números de predios.
El formato lógico establece el Sistema de Archivos que permite a un Sistema Operativo (como DOS, OS/2, Windows, o Linux) usar el espacio disponible del disco para almacenar y recuperar archivos. Cada SO (Sistema Operativo) usa su propio Sistema de Archivos, de manera que el tipo de formato lógico depende del SO que planeamos instalar.
Formatear el disco duro entero con solo un sistema de archivos limita el número y tipos de SO’s que podemos instalar en el disco. Afortunadamente existe una solución a este problema. Antes de dar formato lógico a un disco, este puede ser dividido en Particiones. Cada partición puede ser formateada con un sistema de archivos diferente, lo que nos permite instalar SO’s múltiples. Dividir el disco duro en particiones nos permite usar con mayor eficiencia el espacio del disco.
El hardware y software de la computadora generalmente trabajan usando cilindros. Cuando se escriben datos al disco usando cilindros, estos pueden accederse totalmente sin tener que mover los cabezales. Como el movimiento de los cabezales es lento en comparación a la rotación del disco y el cambio entre cabezales, los cilindros reducen enormemente el tiempo de acceso a datos.
Después que un disco duro ha sido formateado físicamente, las propiedades magnéticas de la capa de los platos tienden deteriorarse gradualmente. Por consiguiente, se hace más difícil para los cabezales leer o escribir datos a los sectores del plato afectado. Los sectores que ya no pueden usarse para almacenar datos se llaman Sectores Malos. Afortunadamente, la calidad de los discos modernos es tal que es raro encontrar sectores malos. Además, la mayoría de computadoras modernas pueden determinar cuando un sector esta defectuoso, y simplemente lo marca como malo (para que no sea usado) y asigna un sector alterno para reemplazarlo.
Formato Lógico Después de que un disco duro se ha formateado físicamente, también debe formatearse lógicamente.
Por ejemplo, un terreno urbanizado debe ser organizado en nombres de calles y números de predios.
El formato lógico establece el Sistema de Archivos que permite a un Sistema Operativo (como DOS, OS/2, Windows, o Linux) usar el espacio disponible del disco para almacenar y recuperar archivos. Cada SO (Sistema Operativo) usa su propio Sistema de Archivos, de manera que el tipo de formato lógico depende del SO que planeamos instalar.
Formatear el disco duro entero con solo un sistema de archivos limita el número y tipos de SO’s que podemos instalar en el disco. Afortunadamente existe una solución a este problema. Antes de dar formato lógico a un disco, este puede ser dividido en Particiones. Cada partición puede ser formateada con un sistema de archivos diferente, lo que nos permite instalar SO’s múltiples. Dividir el disco duro en particiones nos permite usar con mayor eficiencia el espacio del disco.
Medio pequeño y removible. Las cabezas de las unidades de disco sí tocan los disquetes. Por ello tanto los medios como las cabezas se desgastan con rapidez. Los disquetes de 3.5 pulgadas están protegidos con una cubierta rígida, así que no son realmente flexibles.
En la actualidad los más difundidos son los de 31/2 pulgadas, grabados en sus dos caras con una densidad conocida como alta (high density), con una capacidad total (formateado) de 1,44 Mb, en dos caras de 80 pistas cada una.
Cuidado que se debía tener con los disquetes
• No doblarlos.
• No tocar la superficie magnética (desplazando la cubierta metálica, o si esta se hubiera dañado y perdido).
• No exponerlos a fuentes de calor (se arquean) ni polvo (las partículas de polvo que se ubican entre la cabeza y la superficie magnetizada pueden dañarlas).
• No acercarlos a imanes o campos electromagnéticos de aparatos con motores (la fuerza magnética generada por estos puede modificar la magnetización dada a la superficie y dañar y7o perder el contenido de información).
Discos Ópticos
La información digitalizada se graba sobre la superficie del soporte mediante un haz de luz láser de media potencia, que le produce una concavidad (foso) al “quemar” parte de la superficie, permitiendo su lectura posterior por otro rayo de luz que interpreta las marcas. Estas característica hace que los grabadores de CD o DVD se conozcan como quemadores o, en inglés, burners.
Debido a la tecnología utilizada, y a la diferencia de los soportes magnéticos, la superficie sobre la cual se graba la información no puede ser reutilizada. Los discos llamados regrabables permiten la grabación del tal superficie en distintas etapas; por ejemplo, grabar archivos por 100 Mb, luego, en otra sesión, archivos por 150 Mb, luego, archivos por 34 Mb y así sucesivamente, hasta completar el espacio disponible, pero no se reutiliza el mismo espacio. Los discos no regrabables solo permiten una sesión de grabación, por lo tanto si en ella se utiliza solo una parte de su superficie el resto quedará inutilizada.
Los CD tienen una capacidad de hasta 800 Mb por soporte.
La velocidad de lectura y grabación se mide en Kbytes por segundo, siendo la velocidad simple similar a la de un CD de audio, es decir a 150 Kbytes por segundo. Por ejemplo las lectoras de 40x, leen 6000 kbytes por segundo.
Los CD son utilizados de manera creciente para la digitalización y archivo de imágenes de documentos comerciales en grandes sistemas. Para ello, se dispone de unidades cambiadoras múltiples, controladas por un programa especial, que permiten la selección del soporte a colocar en línea, con capacidades para decenas de unidades. Para imaginar el funcionamiento de estas unidades, podemos pensar en las máquinas reproductoras de discos que se encuentran en algunas cafeterías o bares.
Los DVD-ROM (Digital Versatil Disk Read Only Memory) es un disco óptico láser del tamaño tradicional de un Cd, pero cuya capacidad de almacenamiento es mucho mayor (hasta 25 GB). Es un soporte de última generación; actualmente se utiliza para audio y video de gran definición. Algunos opinan que reemplazará a los cd-rom.
El disco Blu-ray, también conocido como Blu-ray o simplemente BD (en inglés: Blu-ray Disc) es un formato de
disco óptico de nueva generación desarrollado por la BDA (siglas en inglés de Blu-ray Disc Association), empleado
para vídeo de alta definición y con una capacidad de almacenamiento de datos de alta densidad mayor que la del DVD.
| Disco Blu-ray (BD) | |
|---|---|
 | |
| Características | |
| Codificación | Digital |
| Capacidad | 25 GB 50 GB (doble capa) 1 TB (32 capas)1 |
| Forma de lectura/escritura | Haz láser que incide sobre su superficie |
| Creado por | Blu-ray Disc Association (BDA)2 |
| Uso | Vídeo, audio, datos |
| Especificaciones técnicas | |
| Revestimiento | Policarbonato de plástico Aluminio Laca |
| Diámetro | 12 centímetros |
| Frecuencia de muestreo | 44.1 kHz |
| Longitud de ondarayo lector | 405 nm (azul)3 |
| Rango dinámico | 96 db (16 bits) |
| Fluctuación | No medible |
Capacidad de almacenaje y velocidad
Una capa de disco Blu-ray puede contener alrededor de 25 GB o cerca de 6 horas de vídeo de alta definición más audio; también está en el mercado el disco de doble capa, que puede contener aproximadamente 50 GB. La velocidad de transferencia de datos es de 36 Mbit/s (54 Mbit/s para BD-ROM), pero ya están en desarrollo prototipos a velocidad de transferencia 2x (el doble, 72 Mbit/s). Ya está disponible el BD-RE estándar, así como los formatos BD-R (grabable) y el BD-ROM, como parte de la versión 2.0. 13
| Velocidad de la unidad | Velocidad de trasferencia | Tiempo teórico de escritura (minutos) | ||
|---|---|---|---|---|
| Mbit/s | MB/s | Una capa | Doble capa | |
| 1× | 36 | 4,5 | 90 | 180 |
| 2× | 72 | 9 | 45 | 90 |
| 4× | 144 | 18 | 22,5 | 45 |
| 6× | 216 | 27 | 15 | 30 |
| 8× | 288 | 36 | 11,25 | 22,5 |
| 12× | 432 | 54 | 7,5 | 15 |
Memorias electrónicas con interfaz USB
Estas memorias conocidas también como pendrive utilizan una memoria no volátil para guardar la información y se conectan al puerto USB.
Al ser de estado sólido son más resistentes al manipuleo del uso diario que los disquetes y los CD, debiendo tenerse la precaución de desconectar (cortar la alimentación y el acceso) desde la computadora el puerto USB antes de retirar el dispositivo, ya que de los contrario es posible que se pierdan los datos y, en ciertos casos, se deteriore el dispositivo.
Es común encontrar dispositivos de 1 GB hasta 64 GB.
Tarjetas de memorias Flash
Las tarjetas de memorias son dispositivos de almacenamiento de datos usados en cámaras digitales, notebooks, handhelds, teléfonos, reproductores de música, consolas de videojuegos y otros dispositivos electrónicos. Las tarjetas de memoria son un medio de almacenamiento pequeño, rápido y resistente.
