Las unidades de almacenamiento de un PC han visto una gran evolución en los últimos tiempos. En este artículo daremos un repaso completo a su historia a lo largo de las últimas décadas, el estado actual y las perspectivas de futuro. Conocer cómo eran las unidades de almacenamiento primitivas nos ayuda a entender en qué punto nos encontramos ahora, pues lo que encontramos desde hace más de un siglo comparte algunos principios de funcionamiento y concepto con las memorias actuales.
Si te interesa este viaje por la historia de las unidades de almacenamiento, no dudes en seguir leyendo. ¡Comenzamos!
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Está claro que los discos duros mecánicos o HDDs son la unidad de almacenamiento clave en este artículo, pues a pesar de ser bastante longevos su uso se extiende hasta la actualidad. Entonces, los tomamos como referencia para empezar hablando de todas las unidades que llegaron antes del HDD.
Está claro que su funcionamiento es bastante intuitivo pues se puede adecuar a cómo trabaja un ordenador actual, y es que cada una de esas posiciones se entiende como un bit, en el que según haya o no una perforación tendremos el valor 0 o el valor 1. De esta forma se formaban mensajes y conjuntos de datos completos, y se hacían programas enteros.
Luego, el ordenador se encargaba de la lectura de esa tarjeta. ¿De qué manera? Pues también es muy sencillo, básicamente hay que recorrer la tarjeta de una forma determinada (por filas o por columnas) y leer la información, para esto último había dos alternativas:
Cantidad de información que podía llegar a almacenar una tarjeta común (por ejemplo): 80 bytes. Como decimos hay varios tipos, depende de cada caso.
Inventado en 1932 pero con un gran uso en la década de los 50 y los 60, estamos ante el primer tipo de memoria magnética que repasaremos en este artículo sobre las unidades de almacenamiento. Os vamos a hablar mucho de memorias que usan el magnetismo para guardar la información, así que por ahora únicamente nos vamos a centrar en la forma de estos tambores.
Esto es increíblemente parecido a los discos duros que conocemos ‘de toda la vida’, así que sigue leyendo el artículo porque empezarás a entender mejor este tipo de tecnologías de almacenamiento.
Este tipo de tubos podía llegar a almacenar entre 1KiB y 2.5KiB de datos aproximadamente, y la volatilidad propia de la RAM viene del hecho de que si se le desconecta la alimentación eléctrica al tubo todos los rayos desaparecerán, algo que es más que evidente. Un reto está en el borrado de posiciones concretas, que se conseguía mediante el lanzamiento de otro rayo junto a la posición original.
Podemos comparar estas unidades de almacenamiento con los casettes de toda la vida, que también son un tipo de cinta magnética, pero aquí la gran diferencia es que se utilizaban para almacenar señales analógicas, y no digitales, que es lo que buscamos en un ordenador.
Aunque pueda parecer bastante sorprendente, a día de hoy se sigue utilizando la cinta magnética como unidad de almacenamiento. Podemos encontrarla en algunas aplicaciones de servidores y centros de datos, donde su uso es específicamente para almacenar copias de seguridad. Se le considera un peldaño más bajo en la jerarquía que las unidades de almacenamiento normales como los discos duros.
Además, los rendimientos que se pueden alcanzar superan los 300MB/s, algo que está por delante de un HDD tradicional aunque por detrás de los modernos SSD. Otra ventaja adicional es la gran durabilidad de los datos, pues podremos tenerlos archivados durante 30 años. ¿Cuál es el único problema que conllevan? El precio de los propios dispositivos destinados a la lectura y escritura de información, que pueden llegar a irse por encima de los 2000 dólares.
Volvemos a hablar de una memoria de acceso aleatorio (memoria RAM) más que de una unidad de almacenamiento, pero por su relevancia lo incluimos en esta guía. Además su funcionamiento es bastante sencillo, y se basa en el uso de distintos toroides magnéticos (como los núcleos de los transformadores), y el aprovechamiento del concepto de histéresis magnética para que se pueda almacenar un «bit» en cada toroide.
Podemos pensar, por ejemplo, en una memoria de 32 x 32 toroides, lo que serían 1024 bits o 128 bytes de datos. Evidentemente estamos hablando de una memoria mucho menos capaz que la cinta, pero aquí contamos con la ventaja del acceso aleatorio.
Seguimos con las memorias que aprovechan de algún modo el magnetismo para hablaros de los discos mecánicos o HDD, que son absolutamente fundamentales en la informática. Es lo que todos conocemos como disco duro.
Ahora, la clave es, ¿cuál es el resultado de esta escritura? Como son unidades de almacenamiento magnéticas, lo que se hace es magnetizar la pequeña región del plato con un polo norte o sur, que se recuerda mediante histéresis, permitiendo leer la información de vuelta.
Este es el mismo principio de funcionamiento que el de la cinta magnética, solo que con la evidente diferencia de que en la cinta vamos escribiendo los datos a lo largo de, valga la redundancia, una cinta. En cambio en un HDD será sobre un plato comparativamente mucho más pequeño.
Seguimos nuestra travesía por la historia de las unidades de almacenamiento para ver varios tipos de unidades externas que han marcado las últimas décadas.
Pasamos ahora a unas unidades de almacenamiento que son totalmente míticas, los floppy disk, que comunmente reciben la denominación de disquete o disquette. Aquí estamos hablando también de una tecnología de disco magnético, pero con la peculiaridad fundamental de tener un formato portátil. Sí, tiene esa forma tan característica en la que se basan los iconos de guardar.
Por eso, ya no se usan discos floppy en prácticamente ningún sitio. Las únicas excepciones que podemos mencionar son aplicaciones muy concretas que han quedado obsoletas, como por ejemplo para actualizar algunos modelos de aviones Boeing 747.
Desarrollados en 1982 por Sony y Philips, todos conocemos claramente los CDs, que formaron una parte importante de las vidas digitales de millones de personas. Hoy en día están cayendo lentamente en el desuso, ante la aparición de otras formas de almacenamiento muchísimo más cómodas, aunque desde luego todavía no están muertos ni mucho menos.
Los discos ópticos vieron una gran serie de evoluciones desde la llegada de los primeros CD, como son los CD-RW o CD regrabables. Donde haremos un inciso es en el DVD (Digital Video Disc), inventado en el año 1995. Estamos ante un tipo de unidad con las mismas dimensiones que un CD pero con más capacidad de almacenamiento, siendo lo más comunes de 4.7GB (un lado y una capa de datos, pero puede llegar hasta 17GB).
La memoria flash fue inventada por Toshiba en 1980, pero apareció por primera vez comercialmente en 1987, en forma de EPROMs, un tipo de memorias programables de solo lectura. Estas son muy interesantes para su uso en circuitos y todavía podemos encontrarlas hoy en día, pero lo que a nosotros nos interesa es la flash NAND. Esta supuso toda una revolución que llega a nuestros días, y sin duda es la que más nos va a interesar en forma de la tarjeta SD y los pendrives.
Uno de los primeros tipos de memoria flash comercialmente disponibles fue la tarjeta SD. Introducida en 1999 por una unión de SanDisk, Panasonic y Toshiba, su relevancia llega hasta nuestros días, donde casi todos usamos una en algún dispositivo, como puede ser un teléfono móvil, cámara de fotos, etc.
Debemos tener en cuenta que este tipo de unidades de almacenamiento no fueron las pioneras en su segmento de tarjetas de memoria flash compactas, y desde luego ni siquiera a día de hoy son las únicas que podemos encontrar.
En todo caso, lo que sí está claro es que la primera compañía en vender un pendrive fue la singapurense Trek 2000 International, y lo hizo en el año 2000. Ya en 2002, las memorias USB llevaban la interfaz USB 2.0, que seguimos viendo en nuestros días, e Intel empezó a incluir conectores USB en sus portátiles dando inicio a la gran expansión de estas excelentes memorias.
Estamos ante un tipo más de memoria flash, cuya construcción típica se basa en una conexión USB soldada a un circuito integrado cuyos componentes más comunes son:
Todos conocemos las grandes ventajas de este tipo de memoria, consistentes en su cómodo formato, con el que podremos transportar grandes cantidades de información en un espacio pequeño, en ocasiones pequeñísimo, que podemos transportar a cualquier lado. Al formato se le añaden las posibilidades de uso, pues encontramos USB en todas partes, y mediante la elección del sistema de archivos correcto también podremos almacenar todo tipo de ficheros. Su rendimiento no es mejor que otras memorias flash, pero desde luego se pueden encontrar pendrive altísimamente veloces.
Seguimos por la senda de las unidades de almacenamiento ópticas, abandonando por un momento el capítulo de la memoria flash. En 2003 aparecía por primera vez el blu-ray, otra de estas unidades de almacenamiento que seguramente todos conozcamos, con la idea de suceder al DVD como el disco óptico más avanzado de todos, gracias a su capacidad de hasta 25GB de vídeo a 1080p en sus inicios, y que en la actualidad llega a los 3.3 terabytes.
Desarrollado por Sony, su gran secreto es la forma de lectura/escritura, que en vez de utilizar un láser infrarrojo hace uso de uno azul con una longitud de onda mucho más pequeña. Precisamente de ahí viene el nombre de Blu-ray.
Estas unidades, como vemos, son realmente capaces, pero no han conseguido el éxito deseado debido a numerosos problemas. Principalmente, el coste de los lectores (se salvaba gracias a que una PS3 tuviera compatibilidad, por ejemplo), y la gran competencia de la piratería o el streaming en pleno auge de las conexiones a Internet de banda ancha, entre muchas otras cosas.
Aún así, tenemos a día de hoy a muchos cinéfilos disfrutando de la gran calidad de imagen que deja este tipo de CD.
Volvemos a la senda de las memorias flash NAND hablando de las unidades de estado sólido que encontramos en los ordenadores. Hay que tener en cuenta que con este término nos estamos refiriendo a un tipo de unidades de almacenamiento muy específico que encontramos en los ordenadores. Y es que cualquier memoria flash se denomina de estado sólido, esto es algo que hay que tener claro. Pero a nivel comercial el concepto de SSD significa algo distinto.
Quien cambia de un HDD a un SSD nota un cambio vertiginoso en la fluidez del equipo, gracias al uso de memorias flash.
El gran cambio de los HDD a los SSD no solo está en la velocidad de transferencia, que evidentemente es muy superior a la de los discos mecánicos, sino también en la latencia de acceso a los datos. Para acceder a un bloque en un HDD, el cabezal del disco debe moverse a la posición correcta y el plato giratorio debe pasar por él. Esto hace que el tiempo que se tarda hasta acceder a un dato sea relativamente alto.
En cambio, en un SSD la localización de la información es mucho más eficiente, simplemente su controladora debe acceder a la posición correcta del chip o chips de NAND, de forma muchísimo más rápida. Este es uno de los grandes motivos del éxito de los SSD sobre los HDD a la hora de usarlos en sistemas operativos.
Dentro de este apasionante mundo de los SSD, podemos distinguir dos tipos principales según qué interfaz de comunicación utilicen. Están los SSD SATA y los SSD NVMe, que como es evidente utilizan, respectivamente, las interfaces SATA y NVMe.
Actualmente seguimos encontrando SSD SATA como unidades muy extendidas en el mercado. Esto es lo esperable teniendo en cuenta que su precio es bueno, usan un tipo de conexión que está presente en cualquier placa base, y el rendimiento que dan es más que adecuado. Se venden en un formato de 2.5 pulgadas que es bastante más compacto que el de 3.5 pulgadas de los HDD normales, por lo que son muy finos y compactos.
El segundo tipo de SSD que solemos encontrar son los NVMe, que son unidades de almacenamiento poderosísimas en cuanto a velocidad. La clave está en pasar a usar la interfaz PCI Express para la transmisión de datos, que es la misma que usamos en tarjetas gráficas.
Destacar que este tipo de SSD emplean el formato M.2 para su conexión, siendo mucho más pequeños que los de 2.5″ SATA, y tienen la forma de una pequeña tarjeta que cabe en la palma de la mano.
Una pequeña demostración de las diferencias de rendimiento entre un SSD SATA y uno NVMe:
Aunque no sean unidades de almacenamiento de por sí, hemos de destacar muy claramente la gran revolución que ha supuesto el almacenamiento en la nube. Y es que el almacenamiento de datos en la red nos permite básicamente olvidarnos de muchas implicaciones de las unidades de almacenamiento, dependiendo únicamente de tener una conexión a Internet para poder usarlo, sin preocuparnos por tener a mano o no un dispositivo físico.
A esto se le suman también ventajas muy importantes como una escalabilidad en la capacidad que resulta más difícil con unidades físicas, la posibilidad de ahorrar muchos costes, y las opciones de redundancia y protección de datos que se nos plantean. Además de que se enmarca en un contexto en el que las velocidades de Internet están aumentando mucho, y por tanto vemos desaparecer la desventaja de tener que esperar a descargar o subir datos grandes a la red. Al momento de escribir este artículo la media global de velocidad de Internet en redes domésticas es de 100 Mbps de bajada y 50 Mbps de subida, según Ookla.
Está claro que el punto débil está en que no podamos obtener el rendimiento de una implementación física y la exposición a fallos de seguridad, algo que tiene cualquier almacenamiento en red, pues al fin y al cabo estamos dejando nuestros datos en el «ordenador de otro«, en este caso de una empresa. No nos queda otra que confiar en la seguridad que ofrecen los proveedores, que por ahora han dado buenos resultados.
Las unidades de almacenamiento han evolucionado de manera vertiginosa en las últimas décadas. Hemos pasado de almacenar apenas unos bits en tarjetas perforadas a llevar varios terabytes de máxima velocidad en la palma de la mano.
Hemos visto cómo la forma de almacenamiento más importante a lo largo de la historia ha tenido que ver con las unidades magnéticas de todo tipo: tambor, cinta, núcleo, disco duro, disquete, etc… Todas estas se basan en propiedades del magnetismo como la histéresis para leer y escribir la información deseada.
Otro de los tipos predominantes, sobre todo de cara a las últimas décadas, son las memorias flash, entre las que se encuentran los pendrive, tarjetas SD y unidades SSD, siendo estos últimos de lo más avanzado que podemos encontrar.
Finalmente, no podemos olvidarnos de las unidades ópticas como los CD y todos sus derivados, o incluso de la creciente influencia de la nube, que no es una unidad de almacenamiento de por sí pero tiene prácticamente la misma relevancia en la actualidad.
¡Esperamos que esta guía te haya resultado de ayuda para conocer algunas de las unidades de almacenamiento más importantes de los últimos años!
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