El almacenamiento de datos. Diez tecnologías que cambiaron el mundo (IV)

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10 tecnologías que cambiaron el mundo: sistemas de almacenamiento

Seguimos con el especial 10 tecnologías que cambiaron el mundo en Genbeta. Ya hemos visto la electricidad, las pantallas, los transistores... Con esto ya podríamos montar más o menos un ordenador. Salvo por un pequeño problema: ¿dónde guardamos los datos que usemos?

Los sistemas de almacenamiento de datos han evolucionado muchísimo desde que se empezaron a desarrollar los ordenadores. El primero fue algo muy simple tanto que consistía únicamente en un trozo de cartulina con agujeros. Era la ficha perforada.

Una tarjeta perforada que almacena un programa en Fortran.Una tarjeta perforada que almacena un programa en Fortran.

Cada ficha contenía una serie de columnas con varios lugares cada una. Según un lugar estuviese perforado o sin perforar, representaba un 1 o un 0. El ordenador leía esos unos y ceros de la tarjeta y ejecutaba las instrucciones correspondientes.

Pero lo que más sorprende de las tarjetas perforadas no es cómo funcionan, ni lo simples que son. Lo sorprendente es para qué fueron creadas y cuándo: en 1725 para controlar telares. No fue hasta el primer cuarto del siglo XIX cuando el francés Charles Babbage las usó para crear máquinas computadoras (mecánicas, por supuesto). Máquinas que, por cierto, no se llevaron a la práctica por impedimentos técnicos de la época.

Lo malo de estas tarjetas es que no eran precisamente cómodas. No tenían gran capacidad: en la mayoría de tarjetas que se usaban no cabría el texto de un tweet (140 caracteres), así que imaginaos la cantidad de tarjetas que habría que usar para ejecutar un programa. Debían estar todas ordenadas (imaginaos qué gracia cuando a alguien se le caía un mazo de tarjetas) y a veces las perforaciones no salían bien, así que la ejecución daba errores. Vamos, un lío.

La evolución del almacenamiento fueron las cintas magnéticas, que se empezaron a usar en ordenadores en los años 50. Con un cabezal magnético se manipulan las partículas imantadas adheridas a la cinta, y se disponían de una forma parecida a los códigos de barras. Cada barra representaba un uno o un cero según la disposición de las partículas.

Las cintas resolvían muchos problemas: podías hacerlas tan largas como quisieras, no se desordenaban los datos y eran más cómodas. Aun así, tenían un ligero inconveniente, y es que eran secuenciales. No podías acceder automáticamente a los datos que quisieras como hacemos ahora en un disco duro, había que rebobinar.

Los discos magnéticos, el gran salto

Disco duroEl cabezal de un disco duro moderno.

El siguiente paso en el almacenamiento fueron los discos magnéticos. El principio es el mismo que el de las cintas: una superficie imantada, en el que cada región puede representar un uno o un cero. La diferencia es que la superficie es un círculo con anillos concéntricos, en los que las regiones son los sectores de los anillos. Ventajas: más densidad de información y no hace falta rebobinar.

Los discos magnéticos son la base de dos soportes que todos conocemos bien: los disquetes y los discos duros. Los primeros en inventarse fueron los discos duros. El primer disco duro, de 1956 e inventado por Reynold Johnson para el IBM RAMAC apenas podía almacenar 5MB. Los discos duros más modernos tienen unas 800.000 veces más capacidad.

Por su parte, la idea del disquete surgió como respuesta a la necesidad de IBM de crear un sistema de almacenamiento barato para cargar código en uno de sus ordenadores, el 370. Dave Noble fue el encargado de esta tarea: tras desechar tecnologías ya existentes, se le ocurrió almacenar la información en un disco de plástico magnetizado. El primer problema al que se tuvo que enfrentar: la suciedad, que estropeaba los discos.

Pero salvado este primer escollo, el desarrollo avanzó sin casi problemas. En un año, Noble ya contaba con un equipo de 25 personas (al principio estaba él sólo), y en otros dos años (1971) el primer disquete de 8 pulgadas estaba en el mercado. Sin embargo, los disquetes más usados fueron los de 5,25 pulgadas, que almacenaban entre 100 KB y 1,2 MB (y que seguramente los recordaréis por el sonido que hacían al agitarlos); y los de 3 y media, que cabían en el bolsillo de una camisa y almacenaban 1,44 MB.

No podía faltar el “primo” del disco magnético: el disco óptico. La base es la misma, sólo que en vez de usar partículas magnetizadas se usan surcos microscópicos hechos con láser. En este principio se basan los archiconocidos CDs y DVDs que nacieron en 1979 y 1995 respectivamente.

Un LaserDisc al lado de un DVD. Adivinad cuál es cuál.Un LaserDisc al lado de un DVD. Adivinad cuál es cuál.

El primer disco óptico, el VideoDisc, surgió en 1958. David Paul Gregg lo inventó a raíz de un artículo en una revista que proponía modificar una superficie usando luz visible. Sin embargo, esta tecnología no se empezó a comercializar hasta 1978 con el Laserdisc, que ocupaba más o menos lo mismo que un vinilo.

Por último, también surgió una mezcla entre los discos ópticos y magnéticos, los discos magnético-ópticos. Estos discos usaban un láser para calentar la posición a escribir, y un cabezal magnético para escribir y leer datos. Son más complejos pero muchísimo más fiables porque verifican los datos después de escribirlos.

Memorias Flash, ¿el futuro del almacenamiento?

Las entrañas de una memoria USB.Las entrañas de una memoria USB.

A mediados de los 90 empezaron a surgir un tipo de memorias no volátiles (esto es, que la información se queda guardada aunque no haya alimentación eléctrica), las memorias Flash, inventadas por Fujio Masuoka. Su nombre viene porque el proceso de borrado de datos recordaba al flash de una cámara.

Las memorias Flash están ahora mismo por todas partes. Memorias USB, tarjetas de memoria en cámaras, almacenamiento en móviles… Sus características (totalmente electrónicas, resistentes a golpes, no hacen ruido y tienen un consumo muy bajo) las hacen ideales para almacenar una buena cantidad de datos sin ocupar demasiado espacio físico.

Poco a poco están sustituyendo a los medios de almacenamiento tradicionales: sobre todo a los CDs y DVDs y, desde el lanzamiento del SSD en 2009, también a los discos duros magnéticos. Eso sí, en este último caso todavía se tiene que desarrollar la tecnología: es mucho más cara (unos 0,20€ / GB en SSD frente a los 0,06€ / GB de los discos magnéticos) y no tienen tanta capacidad.

De momento, tendremos discos magnéticos para rato, hasta que los SSD y las memorias Flash bajen de precio. Después, ¿qué más podría haber? Lo más avanzado en lo que se trabaja es la nanotecnología: terabytes en menos espacio del que ocupa una uña. Al menos, eso es lo que promete IBM con Milipede. Impresionante, ¿verdad?

En Genbeta | Especial Diez tecnologías que cambiaron el mundo
Imagen | Jeff Kubina



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