Unidades de Almacenamiento Masivo

UNIDADES DE
ALMACENAMIENTO MASIVO
Realizado por:
Juan Carlos Muñoz
Mª de las Cruces Muñoz
Manuel Moreno
Cristian Gómez.
¿Qué es una unidad de
almacenamiento?
Este volumen de las Guías Técnicas se dedica a
analizar y evaluar los principales aspectos técnicos de las
unidades de almacenamiento masivo de información (discos
o cintas), con el fin de orientar a los responsables de la
contratación de equipos informáticos en su labor de
elaboración de pliegos y de evaluación de ofertas.
Los dispositivos de almacenamiento masivo
constituyen una parte muy importante de cualquier sistema
o instalación informática. Fueron creados y desarrollados
por la industria de proceso de datos para responder a las
necesidades de los usuarios finales de disponer de más y
más datos. Destacan los dispositivos de acceso directo o
DASD (Direct Access Storage Devices), constituidos
principalmente por unidades de disco, y los dispositivos de
acceso secuencial, representados fundamentalmente por las
unidades de cinta magnética.
Evolución Histórica
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Tarjeta perforada
Sistemas magnéticos
Microchip
Memoria RAM
Disco duro
Dispositivos portátiles
 Disquete
 CD-ROM
 DVD
 Memoria USB
Evolución Histórica
Tarjetas Perforadas
Una tarjeta perforada es una cartulina que puede tener diversos
tamaños. Esta cartulina, como su nombre indica, está perforada con
agujeros en determinadas posiciones. El sistema de perforación es el
sistema binario, basado en ceros y unos. Una máquina las lee y va
procesando información, si detecta una perforación, se supone que es un
1, y si no, un 0. Así se va procesando la información en binario. Si
queremos por ejemplo almacenar los datos de una persona, podríamos
pasar todos sus datos escritos a binario, y una vez en binario, hacer las
perforaciones necesarias en la tarjeta. Esta tarjeta es pues un sistema de
almacenamiento. Se puede decir que es la precursora de los cds por
ejemplo, pues los cds usan un sistema parecido pero leído por láser y a
niveles microscópicos.
La tarjeta perforada la inventó Joseph Marie Jacquard, más bien
eran telares en aquella época, y un par de siglos más tarde, los
creadores de IBM se inspiraron en este sistema para crear las tarjetas
perforadas y almacenar información. Este método permite que la
máquina lea, almacene o reconozca datos de manera rápida y
automática, algo que aligeraba el trabajo. Sin embargo, estas tarjetas,
que se pusieron de moda entre los años 50 y 70, han caído en desuso
debido al gran avance en la informática.
Sistemas magnéticos
Durante esta época, se evolucionó un poco en los sistemas de
almacenamiento. Se diseñaron cintas magnéticas perforadas. Venían a
ser lo mismo que las tarjetas perforadas, pero mejoradas. La máquina
que lee la cinta magnética la reconoce por medio del magnetismo, como
su nombre indica. Si encuentra una perforación no hay magnetismo,
por lo que hay diferencias entre perforación o no. Era un sistema más
fiable y cómodo. Las cintas magnéticas han sido muy importantes a lo
largo de la historia, ya sea para almacenar datos informáticos en
computadoras antiguas o en sistema de sonido, como los casetes, o
incluso las cintas de vídeo. También son especialmente importantes en
las tarjetas de crédito y similares, pues en una simple barra
magnética incluida en la tarjeta, se almacenan todos los datos
necesarios para ser procesados por el cajero o cualquier otro
computador especializado para este fin.
En 1956, IBM vendió su primer sistema de disco magnético,
RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Usó 50
discos de metal de 24 pulgadas con 100 pistas por lado. Podía guardar
5 megabytes de datos y con un costo de 10.000 dólares por mb.
Microchip
Un microchip es una pastilla muy delgada donde se encuentran miles o
millones de dispositivos electrónicos interconectados, principalmente diodos y
transistores, y también componentes pasivos como resistencia o capacitores. Su área
puede ser de 1cm2 o inferior. Los microchips son quizás los sistemas de
almacenamiento más empleados, hoy en día se utilizan además de en los ordenadores,
en los teléfonos móviles, electrodomésticos, juguetes con algún componente
electrónico, etc.
El transistor actúa como interruptor. Puede encenderse o apagarse
electrónicamente o amplificar corriente. Se usa en computadoras para almacenar
información o en amplificadores para aumentar el volumen de sonido. Las resistencias
limitan el flujo de electricidad y nos permiten controlar la cantidad de corriente que
fluye, esto se usa por ejemplo para controlar el volumen de un televisor o radio.
El desarrollo del microchip es especialmente importante en la historia, pues
es algo increíblemente pequeño que puede almacenar cantidad de datos inmensas, que
hace años era impensable. Se necesita un desarrollo a nivel microscópico para diseñar
los microchips.
El primer ordenador que usó microchips fue un IBM lanzado en 1965,
llamado serie 360. Estas computadoras se consideran de la tercera generación de
computadoras, y sustituyeron por completo a las de segunda generación,
introduciendo una manera de programar que aún se mantiene en grandes
computadoras de IBM.
Memoria RAM
La memoria RAM es el componente de almacenamiento más
importante de un ordenador actual, junto al disco duro. Con la llegada
de los ordenadores de escritorio, había que idear un sistema de
almacenamiento que no ocupara espacio, pues los ordenadores de
escritorio se idearon para que cupiesen en una mesa de oficina. La
memoria RAM se forma a partir de microchips con entradas de
memoria. La memoria es almacenada en esas entradas de manera
aleatoria, de ahí su nombre. La memoria RAM es uno de los
componentes informáticos que más ha evolucionado en los últimos
veinte años. Si a finales de los 80 la capacidad de las memorias RAM
rondaban los 4 mb, ahora lo normal es comprarse un ordenador con al
menos 1024 mb, (1 gb). Normalmente se ha ido avanzando en una
cantidad de mb igual a potencias de 2. A mediados de los 90, con la
llegada de Windows 95, los ordenadores comenzaron a usar memorias
de 16 mb de RAM, más tarde de 32, 64, 128... hasta los Pentium IV y
usando Windows XP, en donde se recomienda al menos 256 mb de
RAM, aunque hoy en día lo normal es que usen 1 gigabyte o más. Se
cree que el límite está cerca, pues los sistemas actuales de velocidad y
demás no son capaces de llegar a una capacidad mucho más superior.
Disco Duro
Los discos duros se emplean principalmente en ordenadores de
escritorio. El disco duro es el componente que se encarga de almacenar todos
los datos que queremos. Mientras que la memoria RAM actúa como memoria
"de apoyo" (como variable que almacena y pierde información según se van
procesando datos), el disco duro almacena permanentemente la información
que le metemos, hasta que es borrado. Generalmente, lo primero que se graba
en un disco duro es el sistema operativo que vamos a usar en nuestro
ordenador. Una vez tenemos instalado el sistema operativo en el disco duro,
podemos usar todos los programas que queramos que hayan instalados, y
toda la información que queramos guardar se almacenará en el disco duro.
En el disco duro almacenamos cualquier cosa, como documentos, imagen,
sonido, programas, vídeos, ficheros, etc.
Existen además los discos duros portátiles. Su función y
características son las mismas, con la particularidad de que pueden ser
transportados a cualquier parte. En realidad un disco duro cualquiera puede
ser desconectado de su ordenador y conectado a otro, pero es una tarea
ardua y complicada, pues se necesita abrir el ordenador y tocar muchos
cables. Con los discos duros portátiles, que van incluidos en una carcasa,
basta con conectarlos por puerto USB o similar a un ordenador cualquiera y
actuar como disco duro normal.
Dispositivos Portátiles
Además de los dispositivos fijos que existen como componentes en
una computadora, hay otros que pueden introducirse y sacarse en cualquier
ordenador. Estos sistemas son realmente útiles para transportar información
entre dos o más computadoras.
DISQUETES
También llamado disco flexible. A simple vista es una pieza
cuadrada de plástico, en cuyo interior se encuentra el disco. Es un
disco circular flexible y magnético, bastante frágil. Los disquetes se
introducen en el ordenador mediante la disquetera.
En los años 80 gozaron de gran popularidad. Los programas
informáticos y los videojuegos para PC se distribuían en este formato.
Ya que en aquella época los programas y juegos no llegaban ni a 1 mb.
En su día existió un disquete rectangular, y más tarde apareció
el disquete de 3 y medio, el popular disquete cuadrado. En los noventa,
los programas comenzaron a ocupar más memoria, por lo que en
algunos casos se necesitaban varios disquetes para completar una
instalación.
El disquete es un sistema de almacenamiento magnético, al
igual que los casetes o los discos duros. Ya no se utilizan demasiado,
de echo alguno de los ordenadores salen de fábrica sin disquetera.
CD-ROM
Se trata de un disco compacto, óptico utilizado para almacenar
información no volátil, es decir, la información introducida en un CD que no
se puede borrar.
Un CD-ROM es un disco de plástico plano con información digital
codificada en espiral desde el centro hasta el borde. Fueron lanzados a
mediados de los 80 por compañías de prestigio como Sony y Philips.
Microsoft y Apple fueron dos de las grandes compañías informáticas que la
utilizaron en sus comienzos. Se trata quizás del dispositivo de
almacenamiento más utilizado en los últimos veinte años. De hecho, fue el
sustituto de los casetes para almacenar música, y de los disquetes para
almacenar otro tipo de datos.
Hay varios tipos de CD-ROM. Los clásicos miden unos 12
centímetros de diámetro, y generalmente pueden almacenar 650 o 700mb de
información. Sin embargo en los últimos años también se han diseñado CDROMS con capacidades de 800 o 900 mb.
La principal ventaja del CD-ROM es su versatilidad, su comodidad
de manejo, sus pequeñas dimensiones (sobre todo de grosor). Sin embargo
sus principal inconveniente es que no pueden manipularse los datos
almacenados en él. Con el fin de solucionar este problema aparecieron los
CD-R, o cds regrabables.
DVD
El crecimiento tecnológico en la informática es tal que incluso los
CDs se han quedado pequeños. Si hace 10 años los disquetes se habían
quedado pequeño y parecía que un CD era algo demasiado "grande", algo ha
cambiado
La primera ráfaga de ventas de dvds aparecieron para formato vídeo,
para sustituir a los clásicos VHS. Las ventajas de los DVD eran claras, a
más capacidad, mejor calidad se puede almacenar. Y mejor se conservan los
datos, ya que las cintas magnéticas de los videocasetes eran fácilmente
desgastables. Un DVD es mucho más duradero, su calidad de imagen es
mejor y también la calidad de sonido. Las películas en DVD comenzaron a
popularizarse a finales de los años 90.
También existen los DVD-R, ya que al igual que los CD, el DVD
normal es de sólo lectura. Pero con la lección aprendida de los CD, se
diseñaron los DVD regrabables. Además, hace unos años que existen los
DVD de doble capa. Este tipo de DVD siguen leyendo por una cara, pero con
doble capa de datos. Pero también existen DVD que se pueden leer por las
dos caras. Los hay de doble cara y una capa, pero si el DVD es de doble cara
y doble capa por cada una, la capacidad llega a los 17 gb. Sin embargo aún
estos sistemas se utilizan mínimamente, son muy caros, pero seguramente
algún día sustituirán a los actuales CDs.
Memoria USB
Son pequeños dispositivos del tamaño de un mechero que
actúan prácitamente igual que un disquete, pero con una capacidad
mucho mayor, que actualmente van desde los 64 mb a varios
gigabytes. Su principal ventaja es su pequeño tamaño, su resistencia
(la memoria en sí está protegida por una carcasa de plástico como un
mechero) y su velocidad de transmisión, mucho más rápido que los
disquetes.
Actualmente está muy de moda este tipo de dispositivos,
sobre todo entre jóvenes u oficinistas, pues gracias a su reducido
tamaño y forma puede colgarse como llavero
Pueden almacenar cualquier tipo de dato, pero su principal
característica es que los ficheros de música en formato mp3 y wma
sobre todo, son reconocidos y procesados para ser escuchados a
través de unos auriculares conectados al aparato. Esto es pues, un
sustituto del walkman. Pero además cada vez están apareciendo
nuevos diseños que son capaces de almacenar ya decenas de
gigabytes (miles de canciones) y también vídeo, que con una pequeña
pantalla pueden ser visualizados.
Disco duro de 1TB de Hitachi
Para lograr su enorme capacidad, la unidad aprieta 200GB en
cada uno de sus cinco platos. La Deskstar 7K1000 es la primera
unidad Hitachi de 3,5 pulgadas en usar la grabación magnética
perpendicular para escribir datos.
La Hitachi Deskstar 7K1000 viene con cinco platos de 200GB, la
primera unidad de disco duro en lograr una capacidad de 1 terabyte.
Características:

Interfaz: Serial ATA-300

Velocidad de transferencia 300Mbyte/s

Tiempo de búsqueda medio: 8.2 ms

Velocidad del eje: 7200 rpm

Tamaño del búfer: 32 MB

Precio: desde 271 €
El Datatraveler Mini
El DataTraveler Mini con el software precargado de Migo en su
interior, es el nuevo integrante de la familia de memoria flash USB en
miniatura de Kingston, ha sido diseñado de diferentes colores según su
espacio de almacenamiento: en rojo para 512 MB, en azul celeste para 1
GB y en morado para 2 GB.
Con un tamaño de 17,85 x 36 x 10,24 mm, cuenta con un conector
USB deslizable y retractable, que puede llevarse colgado de un llavero si
así usted lo quisiera. Como buen equipo de almacenamiento, usted
puede cargar en él sus documentos, sus fotos, sus mensajes, como lo
hace cualquier unidad de memoria flash USB, pero a su vez, gracias a la
tecnología de Migo Software, Inc., usted puede transformar cualquier PC
donde lo coloque en su espacio de trabajo, adaptado a sus necesidades,
sincronizando automáticamente los datos, y sin dejar rastro de los
datos personales en otros sistemas. Precio 40€
Disco Duro de Estado Sólido (SSD)
Dispositivo de almacenamiento que utiliza no memoria volital
(como flash) o volátil (como SDRAM) en vez de platos giratorios como en
los discos tradicionales. Básicamente un chip. Sus ventajas son: bajo
consumo de energía, gran velocidad de acceso y arranque, baja latencia,
menor ruido y peso y mayor rendimiento. Sus desventajas: precio,
menor ciclo de vida, menor recuperación (en caso de fallo) y
vulnerabilidad contra estática y campos magnéticos. Los SSD basados
en memoria volátil como la SDRAM están categorizados por su rápido
acceso a datos, menos de 0.01 milisegundos y son usados
primariamente para acelerar aplicaciones que de otra manera serían
frenados por la latencia de los discos duros.
Los SSD basados en DRAM típicamente incorporan una batería
interna y sistemas de respaldo de disco para asegurar la persistencia de
datos.
Compact Flash de 32Gb y 64Gb
Samsung Electronics las ha desarrollado con tecnología
NAND flash, proporcionan mayor confiabilidad, reducen el
ruido inter-celular (entre celdas) y su simple diseño permiten
que su manufactura sea muy sencilla. Brindaran enormes
posibilidades de almacenamiento a todo tipo de dispositivos.
HD-DVD
Disco óptico de 12cm con capacidad de almacenamiento de 15Gb,
30Gb (doble capa) y 45Gb (triple capa) y una transferencia de 36,5 Mbps.
Desarrollado por Toshiba, Microsoft y NEC.
El HD-DVD trabaja con un láser violeta con una longitud de onda de
405 nm. Los formatos de compresión de vídeo que utiliza HD-DVD son
MPEG-2, Video Codec 1 (VC1, basado en el formato Windows Media Video
9) y H.264/MPEG-4 AVC. En el aspecto de la protección anti-copia, HDDVD hace uso de una versión mejorada del CSS del DVD, el AACS, que
utiliza una codificación de 128 bits. Además está la inclusión del ICT
(Image Constraint Token), que es una señal que evita que los contenidos
de alta definición viajen en soportes no cifrados y, por tanto, susceptibles
de ser copiados. En la práctica, lo que hace es limitar la salida de video a
la resolución de 960x540 si el cable que va del reproductor a la televisión
es analógico, aunque la televisión soporte alta definición. El formato HD
DVD introduce la posibilidad de acceder a menús interactivos al estilo
"pop-up" lo que mejora sustancialmente la limitada capacidad de su
antecesor, el DVD convencional, el cual poseía una pista especial
dedicada al menú del film.
El HD-DVD realiza su incursión en el mundo de los videojuegos tras
el anuncio de Microsoft de la comercialización de un extensor para HDDVD para su popular consola Xbox 360.
BLU-RAY
Disco óptico de 12cm. Puede contener 25Gb y el de doble capa
50Gb. Su velocidad de transferencia es de 36Mbps. Una capa de disco
Blu-ray puede contener alrededor de 25 GB o cerca de 6 horas de video
de alta definición más audio, y el disco de doble capa puede contener
aproximadamente 50 GB. La velocidad de transferencia de datos es de
36 Mbit/s (54 Mbps para BD-ROM), pero prototipos a 2x de velocidad
con 72 Mbit por segundo de velocidad de transferencia están en
desarrollo. El disco Blu-Ray puede soportar hasta 25GB de espacio a
modo de capa simple. En modo de capa doble, este espacio se duplica.
Tales capacidades permitirán almacenar vídeo en alta definición (6
horas en un disco de una capa o "single-layered"). Los discos Blu-ray
tienen en su estándar un sistema experimental anticopia denominado
BD+. Este sistema permite cambiar dinámicamente las claves para la
protección criptográfica de los BD originales. También se ha acordado
que los BD lleven una marca de agua digital. Por último está la inclusión
del ICT (Image Constraint Token), que es una señal que evita que los
contenidos de alta definición viajen en soportes no cifrados y, por tanto,
susceptibles de ser copiados.
Blu-Ray
HD-DVD
DVD
23,3/25/27 GB
(Capa Simple)
46,6/50/54 GB
(Capa Doble)
15 GB (Capa
Simple)
30 GB (Capa
Doble)
4,7 GB (Capa Simple)
8,5GB (Capa Doble)
Longitud de onda
de rayo láser
405nm
405nm
650nm
Tasa de
transferencia
36.0 / 54.0 Mbps
36.55Mbps
11,1 / 10,1 Mbps
Formatos
soportados
MPEG-2
MPEG-4
AVC, VC-1
MPEG-2, VC-1
(Basado en WMV),
H.264/MPEG-4 AVC
DVD, VCD, MPEG-2
Si
Si
No
1080p
1080p
576p
Capacidad
Resistencia a rayas
y suciedad
Resolución
máxima de video
soportado
El USB 3.0
Será 10 veces más rápido que el actual 2.0 y trabajado en fibra
óptica
La industria tecnológica comenzó a trabajar en el desarrollo del estándar
USB 3.0, el cual promete multiplicar por 10 la velocidad del actual 2.0.
Agrupados en el USB 3.0 Promoter Group , Intel, HP, Microsoft, NEC, NXP y
Texas Instruments, planean tener listas las especificaciones de esta nueva
tecnología para la primera mitad del año próximo.
El USB 3.0 seguirá la arquitectura de diseño de sus antecesores, aunque
será optimizado para reducir el consumo eléctrico y mejorar los protocolos
de eficiencia.
La principal novedad del nuevo estándar será la inclusión de fibra óptica
en los tradicionales cables de cobre, para incrementar el rendimiento.
Mientras que el USB 2.0 alcanza una velocidad de transferencia de 480
Mbits/s, el USB 3.0 llegaría a ofrecer 4,8 Gbits/s.
La principal novedad técnica de los puertos USB 3.0. será la inclusión de
fibra óptica, lo cual elevará a 4.8 gigabits/s la capacidad de transferencia
que ahora está en 480 Mb/s.
El cable de cobre seguirá estando ahí para asegurarse la compatibilidad
con la tecnología USB 1 y 2.0.
Las otras ventajas del USB 3.0. es que se llevará mejor con la energía y
será más eficiente en ese aspecto.