MEMORIAS

Por Joel Muñoz Romo y Pedro Antonio Gutiérrez Gómez.

1 Definiciones

1.1 Memoria ROM 

La memoria de solo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite solo la lectura de la información y no su escritura,​ independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.

1.2 Memoria caché

La caché es una memoria que se sitúa entre la unidad central de procesamiento (CPU) y la memoria de acceso aleatorio (RAM) para acelerar el intercambio de datos. De forma similar, cuando hablamos de caché software hablamos de un espacio de memoria que contiene los datos calculados o copiados desde un espacio más lento.

1.3 Memoria RAM 

En informática, la memoria RAM (acrónimo de Random Access Memory, o Memoria de Acceso Aleatorio) es un tipo de memoria operativa de los computadores y sistemas informáticos, adonde va a ejecutarse la mayor parte del software: el propio sistema operativo, el software de aplicación y otros programas semejantes.

Su nombre proviene del hecho de que puede grabarse o recuperarse información de ella sin necesidad de un orden secuencial (como sí ocurre en la memoria ROM o Read-Only Memory, Memoria de Sólo Lectura), sino que puede accederse al RAM de la manera más rápida posible, con un tiempo de espera igual para cualquier posición de memoria.

😱😱Dato curioso😱😱: La primer memoria RAM que se creó pesaba un par de kilogramos.

1.4 Memoria virtual 

Es una técnica de gestión de la memoria que se encarga de que el sistema operativo disponga, tanto para el software de usuario como para sí mismo, de mayor cantidad de memoria que esté disponible físicamente. 

2 El pasado

2.1 Memoria ROM

El tipo más simple de ROM en estado sólido es de la misma antigüedad que la propia tecnología semiconductora. Las puertas lógicas combinacionales pueden usarse en conjunto para indexar una dirección de memoria de n bits en valores de m bits de tamaño (una tabla de consultas). Con la invención de los circuitos integrados se desarrolló la máscara ROM. La máscara ROM consistía en una cuadrícula de líneas formadas por una palabra y líneas formadas por un bit seleccionadas respectivamente a partir de cambios en el transistor. De esta manera podían representar una tabla de consultas arbitraria y un lapso de propagación deductible.

En las máscaras ROM los datos están físicamente codificados en el mismo circuito, así que solo se pueden programar durante la fabricación. Esto acarrea serias desventajas:

1. Solo es económico comprarlas en grandes cantidades, ya que el usuario contrata fundiciones para producirlas según sus necesidades.

2. El tiempo transcurrido entre completar el diseño de la máscara y recibir el resultado final es muy largo.

3. No son prácticas para I+D por el hecho de que los desarrolladores necesitan cambiar el contenido de la memoria mientras refinan un diseño.

4. Si un producto tiene un error en la máscara, la única manera de arreglarlo es reemplazando físicamente la ROM por otra.

Los desarrollos posteriores tomaron en cuenta estas deficiencias, así pues se creó la memoria de solo lectura programable (PROM). Inventada en 1956, permitía a los usuarios modificarla solo una vez, alterando físicamente su estructura con la aplicación de pulsos de alto voltaje. Esto eliminó los problemas 1 y 2 antes mencionados, ya que una compañía podía pedir un gran lote de PROMs vacías y programarlas con el contenido necesario elegido por los diseñadores. En 1971 se desarrolló la memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM) que permitía reiniciar su contenido exponiendo el dispositivo a fuertes rayos ultravioleta. De esta manera erradicaba el punto 3 de la anterior lista. Más tarde, en 1983, se inventó la EEPROM,​ resolviendo el conflicto número 4 de la lista ya que se podía reprogramar el contenido mientras proveyese un mecanismo para recibir contenido externo (por ejemplo, a través de un cable serial). En medio de la década de 1980 Toshiba inventó la memoria flash, una forma de EEPROM que permitía eliminar y reprogramar contenido en una misma operación mediante pulsos eléctricos miles de veces sin sufrir ningún daño.

Todas estas tecnologías mejoraron la versatilidad y flexibilidad de la ROM, pero lo hicieron a expensas de un alto incremento del costo por chip. Por eso las máscaras ROM se mantuvieron como la solución económica durante bastante tiempo. Esto fue así aproximadamente hasta el año 2000, cuando el precio de las memorias reprogramables hubo descendido lo suficiente como para comenzar a desplazar a las ROM no reprogramables del mercado.

2.2 Memoria caché 

El origen de la memoria de cache nace cuando los primeros computadores, en lo que a memoria se refiere ya no podían cubrir la necesidad de los procesadores los cuales se encontraban trabajando a mayor velocidad que la de las memorias.

Por lo que los ingenieros en sistema deciden incorporar al mismo una pequeña memoria auxiliar la cual serviría para asistir al microprocesador reduciendo así el tiempo de espera para la recuperación de datos; esto fue posible gracias a Robert Dennard en 1968.

El término nace en Inglaterra donde se le da el nombre de “Cache” la cual se traduce como un lugar o escondite oculto para guardar información o contrabando.

2.3 Memoria RAM 

Uno de los primeros tipos de memoria RAM fue la memoria de núcleo magnético, desarrollada entre 1949 y 1952 y usada en muchos computadores hasta el desarrollo de circuitos integrados a finales de los años 60 y principios de los 70. Esa memoria requería que cada bit estuviera almacenado en un toroide de material ferromagnético de algunos milímetros de diámetro, lo que resultaba en dispositivos con una capacidad de memoria muy pequeña. Antes que eso, las computadoras usaban relés y líneas de retardo de varios tipos construidas para implementar las funciones de memoria principal con o sin acceso aleatorio.

En 1969 fueron lanzadas una de las primeras memorias RAM basadas en semiconductores de silicio por parte de Intel con el integrado 3101 de 64 bits de memoria y para el siguiente año se presentó una memoria DRAM de 1024 bits, referencia 1103 que se constituyó en un hito, ya que fue la primera en ser comercializada con éxito, lo que significó el principio del fin para las memorias de núcleo magnético. En comparación con los integrados de memoria DRAM actuales, la 1103 es primitiva en varios aspectos, pero tenía un desempeño mayor que la memoria de núcleos.

En 1973 se presentó una innovación que permitió otra miniaturización y se convirtió en estándar para las memorias DRAM: la multiplexación en tiempo de la direcciones de memoria. MOSTEK lanzó la referencia MK4096 de 4096 bytes en un empaque de 16 pines, mientras sus competidores las fabricaban en el empaque DIP de 22 pines. El esquema de direccionamiento se convirtió en un estándar de facto debido a la gran popularidad que logró esta referencia de DRAM. Para finales de los 70 los integrados eran usados en la mayoría de computadores nuevos, se soldaban directamente a las placas base o se instalaban en zócalos, de manera que ocupaban un área extensa de circuito impreso. Con el tiempo se hizo obvio que la instalación de RAM sobre el impreso principal, impedía la miniaturización , entonces se idearon los primeros módulos de memoria como el SIPP, aprovechando las ventajas de la construcción modular. El formato SIMM fue una mejora al anterior, eliminando los pines metálicos y dejando unas áreas de cobre en uno de los bordes del impreso, muy similares a los de las tarjetas de expansión, de hecho los módulos SIPP y los primeros SIMM tienen la misma distribución de pines.

2.4 Memoria virtual

En 1961 Fotheringham invento el método que se conoce ahora como “Memoria Virtual”.

En los años 1940 y 1950, todos los programas más grandes tenían que contener la lógica para la gestión de almacenamiento primario y secundario, tales como la superposición.

Por lo tanto, la memoria virtual se introdujo no sólo para ampliar la memoria principal, pero para hacer una extensión como más fácil posible para los programadores utilizar. Para permitir la multiprogramación y la multitarea, muchos sistemas tempranos divididos memoria entre múltiples programas sin memoria virtual, como los primeros modelos de la PDP-10 a través de los registros.

El concepto de memoria virtual fue desarrollado por primera vez por el físico alemán Fritz-Rudolf Güntsch en la Technische Universität Berlin en 1956 en su tesis doctoral, Diseño lógico de una computadora digital con múltiples asíncronos tambores rotativos automática.

Alta velocidad de funcionamiento de la memoria; se describe una máquina con 6 bloques de 100 palabras de memoria de núcleo primaria y un espacio de direcciones 1.000 bloques de 100 palabras, con el hardware de bloques entre la memoria principal y la memoria tambor secundario se mueve de forma automática.

Paginación fue implementado por primera vez en la Universidad de Manchester como una forma de ampliar la memoria de trabajo del ordenador por Atlas la combinación de sus 16 mil palabras de memoria de núcleo primaria con un adicional de 96 mil palabras de memoria de tambor secundario. la primer Atlas fue comisionado en 1962, pero los prototipos de trabajo de paginación había sido desarrollado por 1959. En 1961, la Burroughs Corporation lanzó de forma independiente el primer ordenador comercial con la memoria virtual, el B5000, con la segmentación en lugar de paginación.

Antes de la memoria virtual podría ser implementado en los sistemas operativos convencionales, muchos problemas tuvieron que ser tratados. Dinámica traducción de direcciones requiere costoso y difícil de construir hardware especializado; implementaciones iniciales ralentizado el acceso a memoria ligeramente. La primera minicomputadora para introducir la memoria virtual fue el noruego NORD-1; durante la década de 1970, otra miniordenadores implementan la memoria virtual, en particular los modelos VAX corriendo VMS.

La memoria virtual se introdujo a la arquitectura x86 con el modo protegido del procesador Intel 80286, pero su segmento intercambio de técnica de escalado mal a los tamaños de segmento de mayor tamaño. El apoyo de paginación introducido Intel 80386 debajo de la existente capa de segmentación, que permite la excepción error de página a la cadena con otras excepciones y sin doble falta. Sin embargo, la carga descriptores de segmento fue una operación costosa.

3 El presente

3.1 Memoria ROM

El producto más reciente es la memoria NAND, otra vez desarrollada por Toshiba.4​ Los diseñadores rompieron explícitamente con las prácticas del pasado, afirmando que enfocaba "ser un reemplazo de los discos duros", más que tener el tradicional uso de la ROM como una forma de almacenamiento primario  no  volátil.  En 2007,  NAND  ha  avanzado bastante en  su meta,  ofreciendo  un  rendimiento

comparable al de los discos duros, una mejor tolerancia a los shocks físicos, una miniaturización extrema (como por ejemplo memorias USB y tarjetas de memoria MicroSD), y un consumo de potencia mucho más bajo.

😱😱Dato curioso😱😱:  Las memorias Flash NAND logran la más alta velocidad de escritura entre todos los tipos de memoria ROM reprogramable llegando a 15 MB/s.

3.2 Memoria caché 

Las velocidades cada vez más rápidas de los CPU actuales requieren de tarjetas madres con un complejo diseño de atiempamiento. Cada línea de circuito impreso y la demora de los componentes debe tomarse en consideración. El diseño del SLOT de expansión de la caché causaría demoras de 2 a 3 ns en el atiempamiento de la PBSRAM y la longitud del camino desde el modulo de caché a través de los contactos metálicos podría demorar este atiempamiento 1 o 2 ns más. Esto podría resultar en un sistema inestable una vez que el módulo y el SLOT se calienten.

Esta es la razón por la que la mayoría de las tarjetas madres actuales que soportan este tipo de memoria caché la tienen ya soldadas y generalmente no es posible hacer ninguna actualización de memoria caché. Es importante tener en cuenta que 512 kB de PBSRAM brindan cerca de 3% más de prestaciones que 256 kB y la diferencia de precio es mínima, por esta razón es conveniente comprar tarjetas madres que soporten 512 kB en vez de 256 kB.

Hace algún tiempo, las caché aportaban un gran rendimiento al sistema dado que los principios que seguían eran los adecuados: accesos probables dentro de un mismo rango de memoria, aplicaciones de tamaño moderado, etc. Hoy en día, ha surgido el gran enemigo del caché: la multitarea. Es decir, múltiples procesos ejecutándose simultáneamente, cada uno (de los cuales tiene su porción de código, y datos en áreas no adyacentes. La solución sólo puede tener dos vertientes: un tamaño de caché mayor (mínimo 512 K) y mucho mejor, una memoria principal más rápida.

Los procesadores modernos tienen varios niveles de caché, diferenciados en L1, L2, L3 e incluso L4 en algunos casos (la L viene de «level», nivel en inglés, por lo tanto hablamos de caché de nivel 1, nivel 2, etc.).

La caché L1 es la más rápida pero más pequeña de todas. Contiene los datos que el procesador necesitará para realizar la mayoría de operaciones, los más básicos, aunque tiene un propósito doble: instrucciones y datos. El primero son las operaciones que tiene que realizar el procesador, y  el segundo es la información que se debe procesar. El tamaño de esta caché suele rondar los 256 KB, aunque en algunos modelos de procesador ya llega a 1 MB. Por ejemplo, un Intel Core i9-9900K tiene 512 KB de caché L1.

La caché L2 es un poco más lenta (pero todavía muy rápida) y algo más grande que la L1. Normalmente tiene entre 256 KB y 8 MB de capacidad. Por ejemplo, el Core i9-9900K tiene 2 MB de caché L2.

La caché L3 es, de nuevo, más lenta pero más grande que la anterior, y tiene unas capacidades típicas de entre 4 y 50 MB. El Core i9-9900K tiene en este caso 16 MB de caché L3, pero se comporta de manera diferente a las anteriores porque es compartida entre todos los núcleos del procesador.

3.3 Memoria RAM 

Hoy en día las más comercializadas son las DDr4, generalmente, los procesadores y placas madre que se fabrican hoy en día solo son compatibles con las memorias RAM de esta generación;  pero cada vez que sale una de este tipo mejorada se le amplia en uno el número.
Así tenemos la DDRAM, DDR2 RAM, DDR3 RAM por ejemplo. A mayor número, más nueva y veloz será.

Las demás memorias RAM suelen ser muy caras y solo se utilizan en ordenadores muy potentes.

También tenemos memorias RAM especiales, por su tamaño, para ordenadores portátiles. Se llaman memorias RAM de módulo RIM, que es el módulo donde se introduce, que al ser para portátiles es más pequeño.

3.4 Memoria virtual

Actualmente la memoria virtual es una técnica mediante la cual el sistema operativo reserva un espacio en el disco duro para poder utilizarlo como si fuese memoria RAM en caso de que esta esté a punto de agotarse. La memoria virtual es algo común en la mayoría de los sistemas operativos. En Linux, por ejemplo, se la conoce como Swap o Intercambio, mientras que en Windows es probable que la hayamos visto en forma de un fichero llamado «pagefile.sys«.

Gracias a la memoria virtual vamos a tener la seguridad de que siempre va a haber RAM disponible para las tareas más exigentes y, a la vez, que nunca vamos a perder información mientras trabajamos con ella.

4 El futuro

4.1 Memoria ROM y RAM

Al igual que la sal y la pimienta, como esa pareja aparentemente perfecta, los dos tipos dominantes de memoria en las computadoras realmente se complementan entre sí.

La memoria de solo lectura (ROM) se asegura de que nuestras computadoras y teléfonos inteligentes sepan cómo iniciar. La memoria de acceso aleatorio (RAM), nos permite ejecutar programas en esas computadoras.

En el pasado, eso es todo lo que hemos necesitado. Pero ahora, un tercer tipo de memoria de la computadora está en la escena, y es capaz de hacer todas las funciones de las memorias, y un poco más.

Esta memoria es obra de científicos de la Universidad Fudan de Shanghai, que recientemente publicaron un estudio sobre esta nueva tecnología en la revista Nature Nanotechnology.

Seguramente te podrías estar preguntando ¿por qué molestarse en crear un nuevo tipo de memoria? Pues, como cada mitad de cualquier pareja, ni RAM ni ROM son perfectos por sí solos.

Si bien los sistemas pueden acceder rápidamente a los datos almacenados en la memoria de acceso aleatorio (RAM), en el momento en que apaga el dispositivo, la memoria RAM pierde todos esos datos.

Piensa en un documento de Word que no has guardado (sí, vive al límite). El documento está ahí mientras estás usando tu computadora porque la memoria RAM está ejecutando Word. Si su computadora se apaga repentinamente, adiós, documento.

Los datos almacenados en la ROM son permanentes. El problema es que tu computadora no puede escribir datos en la ROM tan rápido.

Los investigadores chinos dicen que su nuevo tipo de memoria de computadora no es solo lo mejor que ambas, sino tiene algo más: te permite decidir cuánto tiempo quieres que la memoria retenga datos.

«Las personas en el futuro podrían recibir un disco en el que los datos solo sean efectivos por, digamos, tres días, lo cual eleva la seguridad de la información», dijo el investigador principal Zhang Wei a China Daily. «Las personas también podrían tener unidades flash personalizadas con la nueva tecnología de almacenamiento. Los datos almacenados en el interior se vaciarían regularmente a una hora determinada».

Esta característica adicional podría hacer que este nuevo tipo de almacenamiento sea un fuerte competidor en el mercado contra RAM y ROM, pero los investigadores no comentan cuándo sucederá eso. Hasta entonces, RAM y ROM continuarán su reinado como la pareja inseparable del mundo de la informática. Y tendremos que tolerar las insuficiencias de ambos hasta que surja algo mejor.

4.2 Memoria caché 

Investigadores del equipo de desarrollo de Intel han realizado una demostración con un conjunto de 2 MB de memoria de acceso aleatorio magnética (MRAM) que cumple con las especificaciones de para su utilización en un chip de memoria caché L4 de procesador, lo cual incluye retención de datos, durabilidad y corrección de errores. Según Intel, este hito podría marcar un paso adelante en el desarrollo de la tecnología.

La memoria de acceso aleatorio magnética MRAM consta de una unión magnética y un transistor, el cual tiene un par de transferencia de giro (STT-MRAM). Es compatible con la tecnología CMOS estándar y, junto con sus otras características como la velocidad de transferencia, durabilidad y densidad, ha ganado bastante interés en la industria dado que según ha dicho Intel cumple con los requisitos para poder funcionar como memoria caché L4 integrada en un procesador o como memoria no volátil integrada (eNVM), ya que a diferencia de la RAM, este tipo de memoria retiene los datos.

Intel ha construido una matriz de 2 MB de este tipo de memoria que cumple con los requisitos de la caché L4. Este tipo de caché no necesita tener una gran velocidad pero sí una gran capacidad, y generalmente consiste en celdas SRAM de seis transistores. Según la demostración de Intel, esta matriz de 2 MB de MRAM tenía un tiempo de escritura de 20 ns, un tiempo de lectura de 4 ns, una resistencia de 1012 ciclos y es capaz de retener los datos durante un segundo a 110 grados Celsius de temperatura.

El tiempo lo dirá, pero Intel parece bastante satisfecha con los resultados de su investigación y desarrollo de esta tecnología y parecen bastante decididos a implementarla de alguna manera, ya que han indicado que esta demostración representa un gran paso adelante en el desarrollo de la tecnología. 

4.3 Memoria virtual

La memoria virtual con el paso del tiempo quedará en el desuso como ha pasado con otras técnicas de gestión en memorias; las principales razones por las cuales sucederá esto es porque existe una sobrecarga por gestión compleja de memoria, y por ello un costo asociado a la transformación de direcciones; memoria adicional que requiere para almacenar las tablas que debe mantener el sistema operativo (memoria real de la parte residente del sistema operativo)para indicar: la cantidad de memoria real implementada, las secciones que están presente en la memoria real y sus direcciones de ubicación, y elementos de juicio para determinar qué secciones se tratarán de dejar en memoria real y cuáles no, oque sección será desplazada cuando otra sección de memoria virtual deba ser llevada a memoria real; pequeño desperdicio de memoria que se produce en la última página de un programa (ya que rara vez el tamaño del programa es múltiplo del tamaño de las páginas); merma en el rendimiento del computador si es incorrectamente utilizada; posible incremento del tiempo de ejecución de cada programa como consecuencia de la paginación (operaciones de entrada/salida que demorarán la ejecución del programa). No se sabe con exactitud cuando esta técnica de gestión en memoria dejará de utilizarse pero es un hecho que será sustituida por otra que tenga menos desventajas como lo es en la memoria virtual de hoy en día.

😱😱Dato curioso😱😱: Según Prensa Científica, en el 2012 se fabricaron más microchips de memoria que los granos de arroz cultivados en todo el mundo.

5 Referencias

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Tipos de Almacenamiento

Equipo 4 Tipos de Almacenamiento

Contribuyentes: Juan Leonardo Hernández, Luis Ángel Ramírez, José Ramon Gómez

Básicamente, una unidad de almacenamiento es un dispositivo capaz de leer y escribir información con el propósito de almacenarla permanentemente. En la actualidad contamos con muchas clases y categorías de unidades de almacenamiento, pudiendo encontrar en el mercado una amplia variedad de dispositivos internos o externos capaces de almacenar una cantidad de datos impensada en el pasado.

También llamado almacenamiento secundario, estos dispositivos pueden almacenar información en su interior, como en el caso de los discos rígidos, tarjetas de memoria y pendrives, o como en el caso de las unidades de almacenamiento óptico como las lecto grabadoras de Blu-Ray, DVD o CD, grabándolas en un soporte en forma de disco.

El inicio

Los inicios de las unidades de almacenamiento de datos, comenzaron con las tarjetas perforadas, unidades por cierto pocas cómodas, ya que había que recordar el orden de las mismas, (ya que si este se perdía no había forma de recuperar el programa) estas tarjetas se insertaban en una máquina de procesamiento de manera secuencial, donde quedaba alojado en la memoria y listo para ser probado. La forma de lectura era semejante al sistema de lectura braile, la computadora leía por agujeros en las tarjetas. Vale destacar que en ocasiones u dependiendo de la complejidad del programa podía ocupar cerca de 200 tarjetas que había que colocar una por una dentro de la máquina, y al apagar la máquina todos esos datos se perdían.

DISCOS MAGNÉTICOS RÍGIDOS.

Estos discos fueron los inicios de los disco duros, la idea era construir unas unidades en las que los datos permanecieran permanentemente en la computadora sin perderse cuando la misma se apagara, además de poder movilizar los datos de manera mas rápida, por otro lado también quería eliminarse los costos de los grandes carretes y de cinta que ocasionaba tener los dispositivos magnéticos. Efectivamente se logra crear estas unidades pero las cintas no estaban del todo eliminadas, así que se ven en la necesidad nuevamente de innovar, creando así los discos magnéticos removibles, conocidos como Diskettes, inicialmente se crearon de tamaño 5 ¼" que en su momento fue maravilloso poder contar con un avance tan pequeño, donde pudiese almacenarse tanta información como lo eran cerca de 500Kb inicialmente.

Pero, la tecnología existente en cuanto al resto de la computadora se quedó muy pequeña al lado de la creación de estos grandes dispositivos de almacenamiento y se comienza a desarrollar todos los demás dispositivos que conforman al computador, como lo son:

1. CPU
2. Tarjeta Madre
3. Memoria RAM (mayor capacidad), entre otras.

Entre los dispositivos más utilizados en el día a día se encuentran los siguientes:

• Dispositivos de almacenamiento por medio magnético (Discos duros y Disquetes)
• Dispositivos de almacenamiento por medio óptico (CD, DVD, Blu-Ray)
• Dispositivos de almacenamiento por medio electrónico (pendrive y tarjeta de memoria).
• Dispositivos de Almacenamiento de Información por Medio Magnético

Esos dispositivos son los más antiguos y utilizados a gran escala. Su ventaja reside en que ellos permiten el almacenamiento de grandes cantidades de información en pequeños volúmenes. La gestión de los datos almacenados se realiza a través de dipolos magnéticos presentes en su superficie. Los ejemplos más conocidos de dispositivos de almacenamiento de información por medio magnético son los discos duros externos.

Los discos duros externos son dispositivos son utilizados en distintas ocasiones principalmente para almacenar grandes cantidades de datos y utilizarlos en otras computadoras.

Por otra parte los discos duros internos quedan fijos en la computadora en la que se encuentran instalados, pero por el contrario ofrecen una mucho mayor capacidad de almacenamientos que los discos duros externos.

Los dispositivos de almacenamiento por medio magnético son los más antiguos y más utilizados actualmente, por permitir administrar una gran densidad de información, es decir, almacenar una gran cantidad de datos en un pequeño espacio físico.

La lectura y escritura de la información en un dispositivo de almacenamiento por medio magnético se da por la manipulación de partículas magnéticas presentes en la superficie del medio magnético.

Para la escritura, el cabezal de lectura y escritura del dispositivo genera un campo magnético que magnetiza las partículas magnéticas, representando así dígitos binarios (bits) de acuerdo a la polaridad utilizada.

Dispositivos de Almacenamiento de Información por Medio Óptico

La principal función de los dispositivos de almacenamiento por medio óptico es almacenar archivos multimedia, como música, fotos y videos. Además de eso, son bastante utilizados para almacenar programas de computadoras, juegos y aplicaciones comerciales. La grabación de los datos es realizada a través de un rayo láser de alta precisión.

Algunos ejemplos de dispositivos de almacenamiento de información por medio óptico son el CD, DVD y el Blu-Ray y sus respectivas lectoras como CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM y DVD-RW. Estos discos son capaces de almacenar grandes cantidades de información y su utilización es bastante común, principalmente en computadoras, radios, reproductores de DVD y Blu-Ray. El valor de este medio es que es muy accesible y encontrado fácilmente en papelerías, tiendas de informática, supermercados y demás comercios.

Los dispositivos de almacenamiento por medio óptico son los más utilizados para el almacenamiento de información multimedia, para el almacenamiento de películas, música, y demás contenido multimedia. A pesar de eso también son muy utilizados para el almacenamiento de información y programas, siendo especialmente usados para la instalación de programas en las computadoras.

La lectura de la información en un medio de almacenamiento óptico se realiza por medio de un rayo láser de alta precisión, que es proyectado en la superficie del medio. La superficie del medio es grabada con surcos microscópicos capaces de desviar el láser en diferentes direcciones, representando así diferente información, en la forma de dígitos binarios (bits).

La grabación de la información en un medio óptico necesita de un material especial, cuya superficie está realizada de un material que puede ser «quemado» por el rayo láser del dispositivo de almacenamiento, creando así los surcos que representan los dígitos binarios (bits).

Dispositivos de Almacenamiento de Información por Medio Electrónico

La más joven y prometedora forma de almacenamiento de información. Utiliza circuitos electrónicos para almacenar la información, los cuales no necesitan moverse para efectuar tal función. Este dispositivo es encontrado en los pendrives y tarjetas de memoria, muy comunes hoy en día. Debido su fácil manipulación, estos dispositivos ganaron fuerza rápidamente en el mercado.

Sin embargo, su capacidad de almacenamiento de información todavía es limitada debido al alto valor de esta tecnología. Su tamaño es muy pequeño y se utilizan masivamente en computadoras, cámaras digitales y teléfonos celulares. Se los identifica cómo unidades de estado sólido (SSD)A.. Aunque actualmente su capacidad ha ido aumentando de acuerdo a las necesidades del mercado.

Los dispositivos de almacenamiento por medio electrónico pueden ser encontrados en los más diversos dispositivos, desde pendrives, hasta tarjetas de memoria para cámaras digitales, y, hasta los discos rígidos poseen una cierta cantidad de este tipo de memoria funcionando como buffer. Cabe destacar que existen en el mercado algunos modelos de notebooks que utilizan memorias sólidas como dispositivo de almacenamiento principal.

La grabación de la información en un dispositivo de almacenamiento por medio electrónico se da a través de los materiales utilizados en la fabricación de los chips que almacenan la información.

Para cada dígito binario (bit) a ser almacenado en este tipo de dispositivo existen dos puertas hechas de material semiconductor, la puerta flotante y la puerta de control. Entre estas dos puertas existe una pequeña capa de óxido, que cuando está cargada con electrones representa un bit 1 y cuando está descargada representa un bit 0.

Esta tecnología es semejante a la tecnología utilizada en las memorias RAM del tipo dinámica, pero puede retener información por largos periodos de tiempo, por eso no es considerada una memoria RAM propiamente dicha.

Los dispositivos de almacenamiento por medio electrónico tienen la ventaja de poseer un tiempo de acceso mucho menor que los dispositivos por medio magnético, debido a que no contienen partes móviles. El principal punto negativo de esta tecnología es su costo, por lo tanto, los dispositivos de almacenamiento por medio electrónico aún tienen pequeñas capacidades de almacenamiento y costo muy elevado comparados a los dispositivos magnéticos.

Almacenamiento en la nube

Aunque parece un término muy novedoso, apareció en la década de los años 60. El almacenamiento en la nube o cloud storage, es una forma de almacenar datos a través de servidores donde los datos quedan alojados en espacios de almacenamiento virtuales en vez de físicos. Esto rompe conceptualmente con la idea que hemos tenido siempre de guardar nuestros datos en sitios físicos como el disco duro del PC, pendrives, discos externos, etc. La definición de Nube hace referencia a ordenadores (servidores) que están conectados a Internet con discos de gran capacidad que pueden guardar una gran cantidad de archivos.

¿CÓMO FUNCIONA?

El funcionamiento es muy sencillo. Las empresas que se dedican a prestar servicios de almacenamiento en la nube, habilitan unos servidores donde se ofrece espacios donde guardar nuestros datos. Las personas y empresas que lo deseen, los contratan y hacen uso de este tipo de almacenamiento.

Para el correcto funcionamiento de este tipo de servicios participan dos partes: Front End y Back End. El Front End es la parte formada por el ordenador del cliente y la aplicación que necesita para hacer uso del sistema. Por otra parte, en el Back End se sitúan los servidores y sistemas de almacenamiento de datos que prestan el servicio en la nube.

TIPOS DE ALMACENAMIENTO EN LA NUBE

• Público: Almacenamiento en la nube que está abierto al público de forma gratuita debido a su bajo coste y el bajo nivel de mantenimiento que requiere. Es un servicio que se aloja de forma externa al usuario, pudiéndose acceder fácilmente a través de Internet. Google Drive, Dropbox o Box serían algunos ejemplos de este tipo de almacenamiento en la nube.
• Privado: Esta forma de almacenamiento se encuentran dentro de las instalaciones del usuario de la misma, en una infraestructura local manejada exclusivamente por un solo cliente que la controla. Cuenta con una gran ventaja respecto al público, y es que la localización de los datos se encuentra dentro de la propia empresa, lo que conlleva un mayor nivel de seguridad.
• Híbrido: Combinación de los dos modelos anteriores (público y privado). El cliente es propietario de una parte, sin embargo, comparte otras. Las nubes híbridas permiten a las empresas tener una gran flexibilidad así como no incurrir en tantos gastos como en la nube privada.

CUENTA CON NUMEROSOS BENEFICIOS

• Ubicuidad: Posibilidad de poder acceder a los archivos donde y cuando quieras sin necesidad de tener dispositivos de almacenamiento físicos.
• Reducción de costes: Los costes de hardware en las empresas disminuirán ya que no será necesario tener ordenadores potentes que cuenten con gran memoria.
• Capacidad ilimitada: Ventaja de gran importancia sobre todo para las empresas que necesitan una gran capacidad de almacenamiento.
• Fiabilidad: Significativo aumento de la fiabilidad a la hora de mantener nuestros archivos a salvo ya que los servidores cuentan con numerosas copias de nuestros datos subidos a la nube.
• Compartir archivos: Te permite compartir archivos de gran peso de manera sencilla y rápida. Es la solución para quienes suelen compartir archivos que pesen demasiado y las plataformas convencionales limitan.
• Seguridad: El almacenamiento en la nube permite tener una copia de seguridad a tiempo real. Si el disco duro que estamos utilizando falla, tenemos todos nuestros datos a salvo en la nube.
• Adaptabilidad al consumidor: El cliente es quien decide cuanta capacidad de almacenamiento contratar a través de paquetes.

Acumulación de datos: ¿Cómo se almacenarán en el futuro?

La acumulación de datos es cada vez mayor: se estima que 4500 millones de personas introducen diariamente datos en la red a través de su correo electrónico, redes sociales, videojuegos o aplicaciones. 

Esta acumulación de datos sin precedentes supone un reto para el almacenamiento de datos, que cambiará de manera drástica en los próximos años.

ActionsDATA somos un centro de datos especializado en almacenamiento y gestión de datos, y hoy analizamos en nuestro blog cuál será el futuro en la acumulación de datos.

Almacenamiento en el ADN

Almacenar un libro en el ADN de una persona suena a ciencia ficción, sin duda, pero esto es algo que ya ha ocurrido. En 2012, investigadores de la Universidad de Harvard codificaron con éxito el ADN humano con información digital. Eligieron escribir un libro de 53.400 palabras en HTML.

Es que el ADN como tecnología de almacenamiento no tiene parangón, ya que permitirá alojar en solo un gramo 215 petabytes, o 215 millones de gigabytes, de datos. Además, se trata del formato de almacenamiento que permite una mayor longevidad de la información, de miles de años.  

La multinube

La empresa informática IBM está trabajando en lo que llama “la nube de nubes”. Se trata de un servicio que permite mover datos entre múltiples plataformas en la nube en tiempo real. 

Este sistema de almacenamiento de distribución multinube combina varios modelos de la nube -pública, privada, dedicada y administrada-, para garantizar así que no se produzcan interrupciones del servicio.

Datastickies

Los datastickies son unas tiras adhesivas, muy similares a las de Post-it –para marcar libros-, en los que se podrán almacenar hasta 64 GB de información, con una tecnología similar a la de las unidades de almacenamiento flash.

Y es que estas tiras autoadhesivas están formadas de grafeno, un material que está llamado a transformar la tecnología que utilizamos actualmente. 

Los distintos dispositivos –ordenadores, televisión, móvil, consolas, tablets– tendrán que tener una superficie óptica de transferencia de datos (ODTS), sobre la que se pegarán estas tiras para transferir la información.

Discos duros con helio

A diferencia de los discos duros actuales, los de helio son herméticos, lo que permite almacenar más cantidad de información. 

Además, y esto es clave para su eficiencia, requieren menos energía para funcionar. El helio tiene una séptima parte de la densidad del aire, por lo que reduce drásticamente la fricción entre los discos giratorios del dispositivo. Como resultado, reduce la energía eléctrica que consume el disco duro y permite que se empaqueten más discos, lo que aumenta la capacidad de almacenamiento.

Cintas de casete, el pasado permanece

Aunque las cintas de casete suenen más a algo del siglo pasado, la realidad es que siguen siendo un recurso muy utilizado para realizar backups de información relevante. 

Y no lo hacen empresas pequeñas, que no tienen recursos para invertir en formatos más innovadores, lo hacen también los gigantes como Google. En 2011, Gmail sufrió un fallo en el sistema que provocó la pérdida de miles de cuentas de sus usuarios. Para recuperarla, sus ingenieros utilizaron la información contenida en sus copias de seguridad en cintas. En 30 horas habían resuelto el problema.

Bibliografías

https://marcass.com.mx/dispositivos-de-almacenamiento-de-informacion/

https://www.tuyu.es/almacenamiento-en-la-nube/

https://www.google.com/amp/s/www.actionsdata.com/blog/acumulacion-de-datos-como-se-almacenaran-en-el-futuro/amp

https://www.monografias.com/trabajos93/historia-y-evolucion-dispositivos-almacenamiento/historia-y-evolucion-dispositivos-almacenamiento.shtml