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DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO Concepto Dispositivo de almacenamiento es todo aparato que se utilice para grabar los datos de la computadora de forma permanente o temporal. Una unidad de disco, junto con los discos que graba, es un dispositivo de almacenamiento. A veces se dice que una computadora tiene dispositivos de almacenamiento primarios (o principales) y secundarios (o auxiliares). Cuando se hace esta distinción, el dispositivo de almacenamiento primario es la memoria de acceso aleatorio (RAM) de la computadora, un dispositivo de almacenamiento permanente pero cuyo contenido es temporal. El almacenamiento secundario incluye los dispositivos de almacenamiento más permanentes, como unidades de disco y de cinta. La velocidad de un dispositivo se mide por varios parámetros: la velocidad máxima que es capaz de soportar, que suele ser relativa, en un breve espacio de tiempo y en las mejores condiciones; la velocidad media, que es la que puede mantener de forma constante en un cierto período de tiempo, y, por último, el tiempo medio de acceso que tarda el dispositivo en responder a una petición de información debido a que debe empezar a mover sus piezas, a girar y buscar el dato solicitado. Este tiempo se mide en milisegundos (ms), y cuanto menor sea esta cifra más rápido será el acceso a los datos. Historia Tarjeta perforada A finales del siglo XIX a partir de la idea de utilizar tarjetas perforadas. se logró almacenar la información estadística destinada al censo de la población en 1890 en Estados Unidos. La máquina hacía pasar las tarjetas perforadas sobre contactos eléctricos para catalogarlas en diferentes cajones. Más adelante esta máquina evolucionó y pudo hacer operaciones matemáticas; fue el principio de IBM, allá por 1924. A partir de aquí la idea de almacenar datos era algo que se buscaba de la manera más eficiente posible. Por ejemplo, para hacer múltiples cálculos, los operadores deben ser almacenados de alguna manera, y de la misma forma para tratar datos estadísticos de población, de archivos, cualquier listado etc, era necesario guardar dichos datos. La manera tradicional era almacenar cada cosa en una hoja, carpeta etc, algo muy costoso, muy lento de buscar y a grandes magnitudes una gran pérdida de tiempo. Sólo para almacenar los datos de la población de un país se necesitarían millones de carpetas. A lo largo del siglo XX se ha buscado la manera de almacenar cualquier cosa en el lugar más pequeño posible. Las tarjetas perforadoras fueron el comienzo de los dispositivos de almacenamiento. 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.
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Sistemas magnéticos Antes y durante la Segunda Guerra Mundial, comenzó una ráfaga de desarrollo para mejorar la computación. En 1936, Konrad Zuse ideó la serie Z, calculadoras que ofrecían memoria (inicialmente limitada) y programabilidad, con miles de circuitos, cintas magnéticas y piezas de precisión. 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 Se desarrolló por primera vez en 1958 por el ingeniero Jack Kilby justo meses después de haber sido contratado por la firma Texas Instruments. Se trataba de un dispositivo de germanio que integraba seis transistores en una misma base semiconductora para formar un oscilador de rotación de fase. En el año 2000, Kilby obtuvo el Premio Nobel de Física por la contribución de su invento al desarrollo de la tecnología de la información. 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 computadores, en los teléfonos móviles, electrodomésticos, juguetes con algún componente electrónico, etc. 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 computador 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. Disco duro Los discos duros se emplean en computadores de escritorio, portátiles y unidades de almacenamiento de manejo más complejo. 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 computador. 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
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duro. En el disco duro almacenamos cualquier cosa, como documentos, imagen, sonido, programas, vídeos, ficheros, etc. Los discos duros también han evolucionado muchísimo en los últimos veinte años, sobre todo ampliando su capacidad. Por poner un ejemplo, con los primeros Windows 95 los discos duros solían tener 1 gb de capacidad. Hoy en día lo normal es comprar un computador con un disco duro en torno a los 200 gb de capacidad y más. Algo también importante además de su capacidad para almacenar información es la velocidad de transferencia en rangos que van de 1.5 Gb/s a 3 Gb/s, con respecto a la velocidad de giro van en rangos desde 5.400 a 15.000 rpm (revoluciones por minuto). Actualmente existe una nueva generación de discos donde se utiliza la tecnología de grabación perpendicular, permitiendo aumentar la capacidad de los mismos. Conjuntamente existe discos GP (Green Power Ecológicos), que ahorran en energía y disipan menos calor. Ver: Seagate Technology , Western Digital, 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 computador y conectado a otro, pero es una tarea ardua y complicada, pues se necesita abrir el computador 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 computador 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 computador. Estos sistemas son realmente útiles para transportar información entre dos o más computadoras. Disquete También llamado disco flexible (floppy disk en inglés). A simple vista es una pieza cuadrada de plástico, en cuyo interior se encuentra el disco propiamente disco. Es un disco circular flexible y magnético, bastante frágil. Los disquetes se introducen en el computador 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, cabían perfectamente en los disquetes. 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, y aunque han gozado de gran popularidad desde los 80 hasta ahora, últimamente no se están usando demasiado. De hecho, algunos computadores ya salen de fábrica sin disquetera, pues los disquetes se han quedado pequeños en cuanto a capacidad y velocidad. Teniendo en cuenta lo que ocupan los programas actuales, un disquete hoy en día solo sirve para almacenar algunos documentos de texto, imágenes y presentaciones. CD-Rom Es un disco compacto (del inglés: Compact Disc - Read Only Memory). Se trata de un disco compacto (no flexible como los disquetes) óptico utilizado para almacenar información no volátil, es decir, la información introducida en un CD en principio no se puede borrar. Una vez un CD es escrito, no puede
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ser modificado, sólo leído (de ahí su nombre, Read Only Memory). 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 CD-ROMS con capacidades de 800 o 900 mb. Si tenemos en cuenta la capacidad en minutos de música, serían 80 minutos los de 700 mb, por ejemplo. También existen discos de 8 cm con menos capacidad, pero ideales para almacenar software relativamente pequeño en el que no es necesario malgastar un CD y dejar espacio sin grabar. Generalmente se utilizan para grabar software, drivers, etc. de periféricos o similares, aunque también se usan para transportar datos normalmente como los CD normales. 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 CDRW, o cds regrabables. Sus características son idénticas a los CD normales, pero con la peculiaridad de que pueden ser escritos tantas veces como se quiera. Los CD son leídos por lectores de CD, que incluyen un láser que va leyendo datos desde el centro del disco hasta el borde. El sistema es parecido al de las tarjetas perforadas. Mientras que una tarjeta perforada es claramente visible sus agujeros, en un cd también se incluyen micro perforaciones que son imperceptibles a simple vista, pues son microscópicas. A la hora de escribir en un cd, se emplea el sistema binario con perforación o no perforación (ceros y unos) Miles de millones son las unidades de CD que se han vendido en el mundo, pues se usan para cualquier cosa, ya sea para grabar un álbum de música, un videojuego, una aplicación software, y también como formato de algunas videoconsolas (Play Station por ejemplo). DVD El crecimiento tecnológico en la informática es tal que incluso los CD 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, pues todas las aplicaciones, ya sean programas, sistemas operativos o videojuegos, ocupan mucha más memoria. De los tradicionales 700mb de capacidad de un CD se pasaron a los 4,7 gb de un DVD. 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 durarero, 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. Sin embargo en esos años aún los CD eran los más populares a nivel informático. Un videojuego solía ocupar unos 600mb de instalación, con lo que fácilmente cabía en un CD. Pero poco a poco los videojuegos y otros programas comenzaron a ocupar más, ya que conforme va avanzando la tecnología de datos, gráficos, etc. más memoria se necesita. Algunos videojuegos llegaban a ocupar 4 o 5 cds, lo que hacía muy incómodo su manipulación. Finalmente se ha decidido por fin que aquellos programas que ocupen más memoria de lo que cabe en un CD, sea almacenado en un DVD. Los DVD son más caros que los CD, aunque poco a poco se están haciendo con el mercado. Quizás sean los sustitutos
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definitivos de los CD, aunque por ahora estos últimos no están decayendo en absoluto. La venta de CD vírgenes sigue siendo abrumadora, para grabar cualquier tipo de datos. Sin embargo se ha disparado la venta de DVD, pues cada vez más la gente empieza a grabar más datos y lógicamente se busca el menor espacio posible. Y si en un DVD se pueden almacenar seis películas, mejor que usar seis CD. 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 CD. Blu Ray Una capa de disco Blu-ray puede contener alrededor de 25 GB o cerca de 6 horas de vídeo 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 ya están en desarrollo prototipos a velocidad de transferencia 2x (el doble, 72 Mbit por segundo). Ya está disponible el BD-RE (formato reescribible) estándar, así como los formatos BD-R (grabable) y el BD-ROM, como parte de la versión 2.0 de las especificaciones del Blu-ray. El 19 de mayo de 2005, TDK anunció un prototipo de disco Blu-ray de cuatro capas de 100 GB. El 3 de octubre de 2007, Hitachi anunció que había desarrollado un prototipo de BD-ROM de 100 GB que, a diferencia de la versión de TDK y Panasonic, era compatible con los lectores disponibles en el mercado y solo requerían una actualización de firmware. Hitachi también comentó que está desarrollando una versión de 200GB. Memoria USB La memoria USB fue inventada en 1998 por IBM, pero no fue patentada por él. Su objetivo era sustituir a los disquetes con mucha más capacidad y velocidad de transmisión de datos. Aunque actualmente en un CD o DVD se puede almacenar memoria para luego borrarla y manipularla, lo más cómodo y usado son las memorias 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. Además existen otros aparatos como los reproductores de MP3 que utilizan las mismas características. 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. Sistema Binario Puesto que sólo se necesitan dos dígitos (o bits), el sistema binario se utiliza en los ordenadores o computadoras. Un número binario cualquiera se puede representar, por ejemplo, con las distintas posiciones de una serie de interruptores. La posición "encendido" corresponde al 1, y "apagado" al 0. Además de interruptores, también se pueden utilizar puntos imantados en una cinta magnética o disco: un punto imantado representa al dígito 1, y la ausencia de un punto imantado es el dígito 0. Los biestables —dispositivos electrónicos con sólo dos posibles valores de voltaje a la salida y que pueden
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saltar de un estado al otro mediante una señal externa— también se pueden utilizar para representar números binarios. Los circuitos lógicos realizan operaciones con números en base 2. La conversión de números decimales a binarios para hacer cálculos, y de números binarios a decimales para su presentación, se realizan electrónicamente. Unidades de información Bit (Binary Digit o dígito binario): Adquiere el valor 1 o 0 en el sistema numérico binario. En el procesamiento y almacenamiento informático un bit es la unidad de información más pequeña manipulada por el ordenador y está representada físicamente por un elemento como un único pulso enviado a través de un circuito, o bien como un pequeño punto en un disco magnético capaz de almacenar un 0 o un 1. La representación de información se logra mediante la agrupación de bits para lograr un conjunto de valores mayor que permite manejar mayor información. Por ejemplo, la agrupación de ocho bits componen un byte que se utiliza para representar todo tipo de información, incluyendo las letras del alfabeto y los dígitos del 0 al 9. Unidades de medida UNIDADES DE MEDIDA 1 Bit
Menor unidad de medida
1 Byte
8 Bit
1 Kilobyte
1024 Byte
1 Megabyte
1024 Kilobyte
1 Gibayte
1024 Megabyte
1 Terabyte
1024 Gibabyte
Los sistemas de archivo Todo dispositivo que almacene datos ha de ser formateado antes de poder utilizarlo; es decir, hemos de darle la forma para que reconozca cómo ha de almacenar la información. Esta operación la realiza un programa como el FORMAT (formatear) que lo que hace es darle la forma de sectores y pistas para que un sistema operativo concreto reconozca ese espacio y a la vez destruye toda la información que contenga el citado dispositivo. Cuando guardamos un archivo, instalamos un programa, etc., el ordenador almacena la información en el disco duro en pequeñas áreas llamadas clústeres. Cuanto menor sea el tamaño del clúster que utilicemos más eficazmente se almacenará la información en el disco. El tamaño del clúster depende del tamaño de la partición (cada una de las divisiones lógicas de un disco, que se asemejan a discos duros separados) y el tamaño de la partición depende del sistema de archivos que utilice. Generalmente, la mayoría de los equipos utilizan una sola partición. Las versiones anteriores de MS-DOS y Windows utilizan exclusivamente el sistema de archivos FAT16, cuestión por la que no podíamos utilizar nombres de archivos que superasen los ocho caracteres. Pero Windows 98 y la última revisión de Windows 95 vienen con FAT32, sistema de archivos ampliado que mejora el rendimiento del disco y aumenta el espacio de éste, es de 32 bits y permite usar nombres de archivos y carpetas largos (de hasta 255 letras). El sistema de archivos FAT32 presenta las siguientes ventajas con respecto a FAT16: • Permite
que los programas se abran más rápidamente, cerca de un 36% más rápido.
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• Utiliza
un tamaño de clúster menor, lo que da como resultado un uso más eficaz del espacio del disco, cerca de un 28% más de espacio en disco. Si un disco duro tiene menos de 2 Gb y utilizamos el sistema de archivos FAT16 y cambiamos a FAT32 no notaremos gran mejoría, pero si nuestro disco duro es mayor de 2 Gb sí notaremos su eficacia y nos ahorraremos tener que crear varias particiones. Componentes y funciones - Periféricos Periférico es todo Hardware conectado y/o vinculado a una PC. Utilizado para entrada y salida de la información. Según su función se los puede clasificar en: a) Periféricos de entrada: Son los utilizados para introducir datos en la PC.: el teclado, m el mouse, la lectora de CD. b) Periféricos de salida: Los utilizados para sacar o extraer datos de la PC.: el monitor, la impresora. c) Periféricos mixtos: Los utilizados para sacar e introducir datos en la PC.: la lectograbadora de Disquetes, la grabadora de CD. Podemos ver que estos dispositivos se clasifican, entonces, en: 1. Dispositivos de entrada. Son los responsables de ingresar datos e información para que el sistema lo procese. El ingreso se realiza desde el teclado, mouse, micrófono, etc. 2. Dispositivo de salida: Se encargan de mostrar la informaci´on procesada a través del monitos, parlantes, etc. 3. Dispositivos de almacenamiento: Son los soportes físicos conde se guarda la información de la memoria RAM, discos rígidos, disquetes, discos CD o DVD, etc.
