Almacenamiento: Del bit al gigabyte
1725
Tarjetas Perforadas
Las primeras computadoras utilizaban tarjetas perforadas, tanto en programas como en datos, hasta la década de los años setenta. Sus orígenes se remontan a 1725 en la industria textil, como método de control y programación para los telares mecanizados.
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Tarjeta perforada |
Dispositivo para "programar" tarjetas perforadas |
Cinta perforada |
Cintas Perforadas
Al igual que las tarjetas, también fueron concebidas para los telares mecánicos, en la computación fueron usados para la entrada y salida de datos, cada fila de la cinta representaba un carácter.
1932
Memoria Magnética de Tambor
Inventadas en 1932 en Austria, fueron ampliamente usadas en las décadas de los años cincuenta y sesenta como memoria principal de las computadoras, teniendo una capacidad de alrededor de 10 Kb.
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Tambor de memoria magnética de la UNIVAC |
Tambor de memoria magnética de la CADAC |
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Tubo al vacío "Selectron" de 1024 bit |
1946
Tubo "Selectron"
El tubo Selectron tenía una capacidad de 256 a 4096 bits (32 a 512 bytes) con dimensiones de 25 centímetros de longitud por 7.5 de ancho, originalmente desarrollado en 1946, sus inconvenientes fueron sus altos costos así como problemas de producción, por lo que nunca fue popular.
1950
Memoria electroestática
De modo similar a los CRT, los tubos de almacenamiento electroestático usados en la computadora Whirlwind guardaban 256 bit. La información era "pintada" en la superficie del tubo y su carga electroestática determinaba el contenido.
1951
UNIVAC y la memoria acústica
La histórica UNIVAC I manejaba los datos representándolos en una serie (string) de pulsos acústicos circulando bajo el llamado "Mercury line". La memoria de la máquina consistía en varias de estas líneas Mercury Delay, cada una de las cuales contenía diez palabras. La memoria se armaba a medida que emergían los pulsos acústicos, los cuales era reformados y reisertados en las ¨"delay lines". Cada una de las diez unidades de memoria contenía 100 palabras, por lo tanto la capacidad total teórica era de mil palabras, con un largo de 12 dígitos decimales cada una. Estos dígitos eran de 7 bits binarios, de los cuales uno era para manejar paridad, dos eran bits de zona -para codificación alfabética- y los cuatro restantes para representación de numeración decimal.
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Unidades de memoria acústica de la UNIVAC I |
Unidades de memoria electroestática de la Whirlwind |
Cintas Magnéticas
Fueron introducidas en 1951. El sistema llamado UNISERVO fue el medio de entrada/salida de datos para las computadoras UNIVAC, su tasa de transferencia era de 7200 caracteres por segundo, las cintas tenían un largo de 365 mt. y eran muy pesadas.
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Disco duro de la IBM 350 |
1956
Disco Duro (Hard Disk)
La primera computadora en usar el disco duro como medio de almacenamiento fue presentada en el año de 1956 por IBM en el modelo 350, tenía 50 discos apilados con un tamaño de 60 centímetros, su capacidad era de 5 millones de caracteres (menos de 5 MB).
1960-1980
Cassette
Cabe mencionar las cintas magnéticas conocidas como cassetes, usados en los años setentas y ochentas, con tasa de transferencia era de 2000 bits/segundo, o 660 KB en una cinta de noventa minutos.
Cassette para datos y unidad lectora Commodore
1970-1980
Memoria de estado sólido
Las unidades SSD (Solid State Disk) de memoria basada en ferrita (unidades de memoria auxiliar como eran conocidas en sus inicios) comenzaron a conocerse en la época de las computadoras de "tubos" al vacío. Por esos años fueron descartadas por su alto costo, especialmente después de la introducción del sistema de memoria magnética de tambor a mediados del los años 30.
Cuarenta años después, la idea fue implementada en semiconductores para las supercomputadoras de la época de IBM, Amdahl y Cray, aunque, de nuevo, su alto costo obstaculizó su popularización. En 1978 StorageTek desarrolló el primer dispositivo moderno de "disco" de estado sólido.
Componentes desarmados de un disco duro convencional (izquierda) y de una una unidad de almacemamiento de estado sólido
Hoy día esta tecnología es ampliamente usada en miles de millones de dispositivos, desde "pen drives" hasta teléfonos celulares y computadoras, en especial las portátiles.
1971
Floppy
El disquete, diskette o floppy disk (llamado así por su flexibilidad) fue creado por IBM y fue adoptado entre mediados de los años setenta hasta finales de los noventa. Los primeros dispositivos, presentados en 1971, tenían un tamaño de 20 centímetros (8 pulgadas) con una capacidad de 79.7 Kb siendo de solo lectura, al año siguiente se introdujo la capacidad de escritura. Poco después aparecieron los modelos de 5.25" y 3.5".
Floppy disk de 8 plg y unidades lectoras (a la izquierda un floppy de 3,5 pulg.)
1978
Laserdisc
El Laserdisc fue introducido comercialmente en 1978 (se llamaba Laser Videodisc o también registrado como DiscoVision). Fue el precursor del CD-ROM y los medios ópticos subsecuentes. Tenía una dimensión de 30 cm. de diámetro, podía almacenar hasta 60 minutos de audio/video en cada lado y los primeros discos tenían contenido analógico. Esta tecnología se remonta en investigación al año 1958.
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Laser Disk (izquierda) y DVD |
Disco Blue-Ray |
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El primer disco duro de 1GB, de IBM |
1980
Disco duro de 1GB
El primer disco duro con capacidad de 1 GB fue creado por IBM para el modelo 3380 en 1980 (podía almacenar hasta 2.52 GB). Con el tamaño de un refrigerador, pesaba 250 Kg y su precio fue rondaba los US$81.000 a 142.000 dólares.
1982
CD
El disco compacto se origina desde el laser disc. Es más pequeño y guarda menos información. Fue desarrollado por Phillips y Sony en 1979 e introducido en el mercado en 1982. Aunque diseñado para la reproducción de música, poco después comenzó a usarse para el almacenamiento de datos y distribución de software. Un CD normal tiene capacidad para poco más de 700 MB.
1997
DVD
En 1993 comenzó a conocerse sobre el desarrollo del Digital Versatile Disc o Digital Video Disc, aceptado como estándar en 1995 para la grabación de programas multimedia, especialmente películas. El DVD es básicamente un CD que usa un sistema distinto de laser. El ancho de banda laser está en luz infrarroja de 780nm, mientras que el CD estándar usa 625 a 650. Un DVD de capa doble puede almacenar 8,5GB.
2006
Blue-ray
Este formato fue lanzado, en paralelo al luego descartado HD-DVD, como potencial sustituto del DVD. Gracias al más corto ancho de banda del láser (405nm) permite almacenamiento de hasta 50GB.
El futuro
Nanotecnología, almacenamiento multidimensional, grabación holográfica…
Queda mucho por hacer usando las tecnologías de almacenamiento existentes, optimizando, perfeccionando, aumentando las eficiencias… Mediante el uso transversal de capacidades de almacenamiento no usadas, en SAN tanto locales como compartidas en grandes redes WAN tipo nube, que usarán nuevos software "inteligentes" y los prometidos crecimientos del ancho de banda de internet y las nuevas redes que se desarrollen en el futuro.
Millipede
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Chip Millipede y concepción artística de los pines en el sistema Millipede |
En relación con el propio dispositivo de almacenamiento, los métodos más comunes usados hasta el presente guardan información en una o dos dimensiones. Los datos son ordenados en una larga línea acomodada en cinta magnética o en los "surcos" (track) circulares de un CD. Otros, como las memorias sólidas actuales ("flash memory") o el próximo Millipede lo hacen en superficies de dos dimensiones.
El Millipede, un proyecto de IBM, usa una retículo de pines como agujas, de tamaño infinitesimal, en una matriz de 80×80, para crear orificios en una superficie de polímero. Estos pequeños huecos son el I/O de data, es decir, un orificio puede ser el uno y aplanamiento del mismo puede ser el cero. Según el Dr. David Watson de IBM, esto permite un "potencial fantástico de capacidad de almacenamiento … Un solo Millipede puede guardar el equivalente a 600.000 imágenes fotográficas en una superficie igual a una estampilla postal".
Multiplexed Optical Data Storage
Pero los investigadores van bien encaminados a encontrar una solución que permitirá guardar información en tres dimensiones.
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Prototipo de sistema para "multiplexed optical data storage" |
Existen varias rutas que permitirían este inmenso salto en la capacidad de almacenar grandes volúmenes de data. Una de ellas es la propuesta de Peter Torok llamada "multiplexed optical data storage" (almacenamiento de datos de óptica multiplexada), mediante la cual se agrega la habilidad de usar el ángulo del laser reflejado para determinar el contenido guardado en el sustrato. Esto significa que la información no es leída únicamente en estados discretos de unos y ceros, sino que cada punto usa el potencial casi infinito de estados que depende de la detección angular.
Tecnología holográfica
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Disco holográfico. Pueden verse los patrones de datos holográficos en los surcos del disco |
La tecnología holográfica graba información en discos mediante un sistema de "flecos" de interferencia laser, mediante el cual un DVD podría guardar hasta un terabyte de datos (20 veces más que un disco blue-ray de doble capa) con una velocidad de transferencia de un GB por segundo (40 veces la de un DVD).
Entre las empresas que desarrollan esta idea está Optware Corp., donde han aplicado su técnica de holografía colinear para convertir en practicable la posibilidad de usar holografía para el almacenamiento de información. La holografía colinear combina un laser de referencia con otro de señal en un solo rayo, creando un holograma tridimensional compuesto de flecos de datos (data fringes).
¿Qué más?
Analistas han dicho recientemente que antes del 2020 cada ser humano generará varios terabyte de datos, información, en muchos casos significativa y pertinente. Los recuerdos importantes personales, familiares y corporativos, los datos legales imprescindibles, y otros que, por si solos, podrían llenar la capacidad actual instalada, como la información médica completa de cada persona.
La visión de algunos raya en lo apocalíptico, por el potencial derrumbe de las capacidades de almacenamiento y de transmisión de tanta información. Nosotros, por el contrario, estamos razonablemente convencidos que la ciencia traerá nuevas tecnologías que solucionarán estas dificultades.
Probablemente en menos de dos décadas el relleno anticaries de una muela será una base de datos con varios terabytes de información conectada directamente a las apropiadas neuronas para su uso práctico, convirtiendo a cada ser humano en una ambulante y futurista biblioteca de Alejandría.
Artículo preparado con información de pixelaris.wordpress.com, royal.pingdom.com, futurefeeder.com, wikipedia.org, genesisytecnologia.com e investigación del autor.
Fuente: pixelaris.wordpress.com, royal.pingdom.com, futurefeeder.com, wikipedia.org, genesisytecnologia.com e investigación del autor