domingo, 22 de mayo de 2016

Dispositivos de Almacenamiento Secundario







En este trabajo veremos lo que son los Dispositivos de almacenamiento secundario del computador, su historia y evolución, así veremos de donde ha surgido las tecnologías presentes. 


DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO SECUNDARIO

El almacenamiento secundario (memoria secundaria, memoria auxiliar o memoria externa) es el conjunto de dispositivos y medios de almacenamiento, que conforman el subsistema de memoria de una computadora, junto a la Memoria Principal. También llamado periférico de almacenamiento.

Los dispositivos de almacenamiento secundario utilizan dos técnicas para almacenar los datos:

Ø  Almacenamiento Magnético.
Discos Flexibles
Discos Duros
Cintas Magnéticas o Cartuchos.

Ø  Almacenamiento Óptico.
CD ROM.- CD ReadOnlyMemory
WORM.- Write Once, ReadMany.


        Las unidades de almacenamiento son dispositivos periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario, y de los datos y ficheros que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas.




TARJETAS PERFORADAS

Primero hablemos sobre las tarjetas perforadas. Esta es una lámina hecha de cartulina que contiene información en forma de perforaciones según un código binario. Estos fueron los primeros medios utilizados para ingresar información e instrucciones a una computadora en los años 1960 y 1970. Las tarjetas perforadas fueron usadas con anterioridad por Joseph Marie Jacquard en los telares de su invención, de donde pasó a las primeras computadoras electrónicas. Con la misma lógica se utilizaron las cintas perforadas.

Las tarjetas perforadas fueron usadas por primera vez alrededor de 1725 por BasileBouchon y Jean-BaptisteFalcon como una forma más robusta de los rollos de papel perforados usados en ese entonces para controlar telares textiles en Francia. Esta técnica fue enormemente mejorada por Joseph Marie Jacquard en su telar de Jacquard en 1801.
LA PRIMERA TARJETA PERFORADA; El telar de tejido, inventado en 1801 por el Francés Joseph-Marie Jackard (1753-1834)

Charles Babbage lanzó la idea del uso de las tarjetas perforadas como un modo de controlar una calculadora mecánica que él mismo diseñó. Herman Hollerith desarrolló la tecnología de procesamiento de tarjetas perforadas de datos para el censo de los Estados Unidos de América de 1890 y fundó la compañía Tabulating Machine Company (1896) la cual fue una de las tres compañías que se unieron para formar la Computing TabulatingRecordingCorporation (CTR), luego renombrada IBM.

IBM manufacturó y comercializó una variedad de unidades máquinas de registro para crear, ordenar, y tabular tarjetas perforadas, aún luego de expandirse en las computadoras sobre el final de la década del 50. IBM desarrolló la tecnología de la tarjeta perforada como una herramienta poderosa para el procesamiento de datos empresariales y produjo una línea extensiva de unidades máquinas de registro de propósito general.

Para el año 1950, las tarjetas IBM y las unidades máquinas de registro IBM se habían vuelto indispensables en la industria y el gobierno. "Do notfold, spindleormutilate" ("No doblar, enrollar o mutilar") es una versión generalizada de la advertencia que aparecía en algunas tarjetas perforadas, que se convirtió en un lema en la era de la post-Segunda Guerra Mundial.

Desde el 1900 hasta la década del 50 y las tarjetas perforadas fueron el primer medio para el ingreso y almacenamiento de datos, y el procesamiento en computación institucional y según los archivos de IBM: "Por 1937. IBM tenía 32 prensas trabajando en Endicott, N.Y., imprimiendo, cortando y apilando de 5 a 10 millones de tarjetas perforadas cada día". Las tarjetas perforadas eran usadas incluso como documentos legales, así como cheques y bonos de ahorro del gobierno de los Estados Unidos de América.

En 1946, se terminó de construir una computadora electrónica completamente operacional a gran escala, y se llamó  (ElectronicNumericalIntegrator And Computer integrador numérico y calculador electrónico). Este término con las tarjetas perforadas, La ENIAC construida para aplicaciones de la Segunda Guerra mundial, se terminó en 30 meses por un equipo de científicos que trabajan bajo reloj. Irrumpió como un importante descubrimiento en la tecnología de la computación. Pesaba 30 toneladas y ocupaba un espacio de 450 metros cuadrados, llenaba un cuarto de 6m x 12m y contenía 18,000 bulbos, tenía que programarse manualmente conectándola a 3 tableros que tenían más de 6,000 interruptores. Ingresar un nuevo programa era un proceso muy tedioso que requería días o incluso semanas. A diferencia de las computadoras actuales que operan con el sistema binario (0,1) la ENIAC operaba con uno decimal (0, 1,2.9). 




CINTAS MAGNÉTICAS

En 1878 sentó las bases de la grabación magnética creando un sistema que le permitía grabar su voz. El telégrafo fue el primer dispositivo que utilizaba este sistema.

Más tarde fue perfeccionado por diversos personajes y empleado en ámbitos más complejos como lo son la radio, la televisión y la computación como medio de almacenamiento de datos.

La utilización de cintas magnéticas en la computación comenzó en el año 1949 siendo el Edvac el primer computador en integrar un lector-grabador de cintas magnéticas para el almacenamiento de datos.

El dispositivo de cintas magnéticas consiste en registrar sobre una cinta hecha de material magnetizable impulsos magnéticos en forma de señales análogas o digitales. Un aspecto a destacar es que la información contenida podía ser accesada repetidamente.

El método de lectura requiere que la cabeza codificadora entre en contacto con la superficie magnética a través de un movimiento constante, a raíz de esto surgieron variados dispositivos.

La información almacenada en una cinta magnética es de acceso linea, lo que implica que el rescate de los datos es más lento que en dispositivos aleatorios. Surgieron dispositivos en variados formatos capaces de almacenar información por este medio.

Ø  1933 Uso de cintas magnéticas sobre carretes, rieles o bobinas, particularmente utilizados en dispositivos de grabación para audio y video.

Ø  1959 Fidelipac o Cartucho de 8 pistas, utilizados para la grabación y reproducción de audio.

Ø  1963 Aproximadamente aparecieron los Compact Cassette utilizados para el almacenamiento de audio y posteriormente de video, su particularidad era el hecho de ser más pequeños y soportar una mayor cantidad de información, además de tener licencia libre lo que aumentó la cantidad de público que usaba este dispositivo.

Ø  1972 Como un medio para almacenar datos en las primeras calculadoras personales cortesía de HP se utilizaron cartuchos de cintas.

Ø  1983 Se inventa el Disquete o disco flexible 3½", anteriormente IBM había trabajado en otras versiones (como el de 8" y 5¼") pero este último es el que tuvo mayor impacto en la sociedad, su fin era transportar programas almacenados, pero en base al mismo éxito que obtuvo su uso se extendió al transporte de cualquier tipo de archivo.

Tipos de cintas magnéticas

Carrete de Cinta Magnética: Tiene forma de cinta continúa y se arrolla en un carrete, en el que está contenida al inicio y se va transfiriendo a otro tras una operación de lectura o escritura. Sus dimensiones más comunes son de unos 0.5 pulgadas de ancho por varios cientos de pies de largo. La cinta es de material plástico revestido de una capa de óxido magnético sobre la que se puede registrar datos en forma de series de puntos magnetizados.
Los formatos dependen del fabricante y no tienen un estándar. Las pistas se fragmentan en unidades lógicas llamadas bloques, cada cual puede contener una docena de sectores, uno a continuación del otro. Después de éstos se incluyen códigos de corrección de errores.

Cartucho de Cinta:Las características son similares a los carretes o bobinas de cinta pero en un área más reducida. Contienen placas con base de aluminio que facilitan un posicionamiento más preciso de la cinta. Disponen de un mecanismo de tensión que evita que la cinta se fuerce. Su principal inconveniente es la falta de estándares al respecto, que impiden que una cinta grabada por un sistema pueda ser leída por otro distinto.



HISTORIA Y EVOLUCIÓN DEL DISCO DURO

Al principio, eran exclusivos para uso militar o gubernamental. Luego se fueron abriendo paso entre las empresas más importantes del planeta. Después, lograron un lugar entre los ordenadores de escritorio. Fueron un lujo, una opción, y ahora, una necesidad innegociable.

El sistema de disco RAM 305 de IBM es el antepasado lejano del disco duro que conocemos hoy.Fue presentado en 1956 como parte del IBM RAMAC (Random Access Method of Contability and Control). Se podía almacenar hasta 5MB de datos en discos de 24 pulgadas. Sólo el disco duro era del tamaño de un refrigerador, y toda la unidad pesaba más de una tonelada. El sistema costaba $ 10.000 dólares por megabyte.


Su diseño estuvo motivado por la necesidad de sustituir el fichero de tarjetas perforadas utilizado por la mayoría de las oficinas de la época.

El primer RAMAC destinado a ser usado en la industria del automóvil estadounidense fue instalado en la Chrysler's MOPAR Division en 1957. Sustituyó a un gigantesco fichero que era parte del sistema de procesamiento para el control de inventario y pedidos de piezas de MOPAR. El 305 fue uno de los últimos ordenadores de tubo de vacío construidos por IBM.



Unidad de almacenamiento en disco IBM 1301

IBM RAMAC fue reemplazado con la Unidad de Almacenamiento en disco modelo 1301 en 1961. Se utilizó una  estructura de lectura / escritura de cabeza separada para cada superficie, eliminando la necesidad de tirar de cada cabeza cada vez que se necesita para acceder a un disco diferente.



El modelo 1301 podría sostener 28MB y fue la primera unidad en utilizar cabezas diseñadas aerodinámicamente que podían "volar" sobre la superficie de un disco en una fina capa de aire, mejorando el tiempo de acceso a 180 milisegundos.


IBM 1311 Storage Disk Drive


Esta IBM fue pionera de muchos avances de disco duro e innovaciones, incluyendo el primer disco extraíble.El 1311 Drive de almacenamiento en disco de IBM, introducido en 1962, era capaz de almacenar hasta 2.6 MB de datos en los seis discos de 14 pulgadas. Cada paquete de disco pesaba más de 12 kg.El modelo 1311 tuvo tanto éxito que pasó por varios rediseños y se mantuvo en el mercado hasta 1975.


Winchester IBM 3340


IBM introdujo varias innovaciones en el diseño de unidades de disco con el IBM 3340 que todavía están en uso hoy en día.

El apodo de "Winchester" surgió de los ingenieros de desarrollo que se refirieron a él como "30-30", ya que sus dos ejes proporcionaban la capacidad de almacenamiento de 30 MB cada uno. (El famoso rifle de palanca Winchester utiliza un cartucho de 0.30 a 30.)


IBM 3380



La Unidad de Almacenamiento de Acceso Directo IBM 3380 fue introducida en junio de 1980. Usaba la nueva tecnología de película fina y tenía una capacidad de 2,52 gigabytes con una tasa de transferencia de 3 megabytes por segundo. El tiempo de acceso promedio era de 16 ms. El precio de compra cuando fue introducido estaba en el rango de $81.000 a $142.200. Debido a varios problemas que aparecieron, las primeras unidades no se entregaron hasta octubre de 1981.


Más tarde llego el IBM 3390 ofreciendo un máximo de hasta 22 gigabytes en una cadena de unidades múltiples, El 3390 Modelo 9 fue la última unidad de Disco Único Grande y Caro (a veces llamado SLED, Single LargeExpensive Disk) anunciado por IBM.




Fue el primer disco duro de 5,25 pulgadas lanzado en 19801 por SeagateTechnology (en ese momento ShugartTechnology). Almacenaba hasta 5 MB después de formateado y costaba 1500 dólares ($3960 en dólares de hoy).2

El modelo similar de 10 MB ST-412 fue introducido en 1981. Ambos usaban la codificación MFM (utilizado ya extensamente en discos duros). La subsecuente extensión del ST-412 usaba codificación RLL para lograr un 50% de aumento en capacidad y transferencia de datos.

Toshiba Tanba-1

Las primeras PC portátiles parecían más equipaje que computadoras. La introducción de la unidad de disco duro de 2.5 pulgadas de PrairieTek en 1988 fue un hito clave para que se pudieran reducir los tamaños de las computadoras portátiles.

El modelo 220 requería 30 por ciento menos de espacio que las unidades de 3.5 pulgadas y ofrecía 20 MB de almacenamiento.En 1991, Toshiba presentó el Tanba-1, que se muestra abajo, que ofrecía 63MB de almacenamiento.Las unidades con formato de 2.5 pulgadas siguen siendo una característica común de los portátiles modernos, aunque los modelos de gama alta ya cuentan con unidades de estado sólido.


El IBM Microdrive


IBM introdujo el Microdrive 170 MB en 1999. Con platos de sólo 1 pulgada de diámetro, el mecanismo podría ser conectado a una ranura CompactFlash Tipo II.

Hitachi adquirió el negocio de unidad de disco duro de IBM en 2002, y otros fabricantes incluyendo Seagate comenzaron la construcción de unidades con el mismo factor de forma y la interfaz. Apple utilizó una versión integrada de esta unidad en su iPod mini.

Las capacidades habían aumentado hasta 8 GB para el año 2006, pero esta tecnología ya ha sido suplantada por el almacenamiento de estado sólido.

Seagate Barracuda ATA serie V

El Seagate Barracuda ATA serie V, lanzado en 2003, fue una de las primeras unidades en tener la nueva  estándar de interfaz SATA. La interfaz anterior, PATA, utilizaba una interfaz paralela.

Ahora En lo que respecta a computadora de escritorio, la capacidad va desde 80 gigabytes (GB) a 3 terabytes (TB), usando tecnología de grabación perpendicular.

Está disponible con interfaces AdvancedTechnologyAttachment (ATA) o Serial ATA (SATA), con un rango de caché de 2 mebibyte (MiB) a 32 MiB.

Western Digital Raptor

Western Digital desarrolló originalmente la Raptor en el año 2003 para los servidores de empresas, pero los entusiastas de PC se interesaron rápidamente en esta unidad de alta velocidadCon platos que giraban a 10.000 rpm versus la velocidad de rotación de 7,200 de las unidades más comunes, sigue siendo uno de los discos duros mecánicos de mayor rendimiento en el mercado.


Unidades de estado sólido

El primer SSD fue fabricado allá por 1976, se tardó 35 años para poderse adaptar y hacer funcional en los actuales dispositivos.

Samsung presentó un modelo de 2.5 pulgadas de 32 GB como un reemplazo para los discos duros portátiles en el año 2006, y SanDisk introdujo una unidad similar un año después. Estos dispositivos estaban disponibles si podías pagar $ 699 dólares C/U.

Actualmente estos dispositivos están en auge y están siendo colocados en las computadoras más vanguardistas del momento, pero aún conservan el pequeño inconveniente que son costosos.   



Historia y evolución del Disco Flexible o disquete

Es un soporte de almacenamiento de datos de tipo magnético, formado por una fina lámina circular (disco) de material magnetizable y flexible (de ahí su denominación), encerrada en una cubierta de plástico, cuadrada o rectangular, que se utilizaba en la computadora, por ejemplo: para disco de arranque, para trasladar datos e información de una computadora a otra, o simplemente para almacenar y resguardar archivos.

La disquetera, unidad de disquete o unidad de disco flexible (FDD, del inglés Floppy Disk Drive) es el dispositivo o unidad de almacenamiento que lee y escribe los disquetes, es decir, es la unidad lectora/grabadora de disquetes.

Los disquetes fueron desarrollados en los laboratorios de IBM en San José, California el 22 de enero de 1967. El investigador David Noble propuso un medio flexible de 8 pulgadas para almacenar información en el año 1971. Estos primero discos se utilizaron en la empresa IBM, siendo el mismo en su momento un avance muy importante por su portabilidad.

La empresa ShugartAssociates comenzó a desarrollar en 1973 platinas de disco flexible. La interfaz desarrollada allí sigue siendo la base de todas las platinas de los discos flexibles. Incluso la empresa IBM utilizó esta interfaz en la PC.

La empresa Wang Laboratories solicitó a ShugartAssociates (luego ShugartCorporation) la creación de un disco de 5 un cuarto pulgadas para sus equipos de sobremesa. Estos fueron muy populares y fueron un estándar en las computadoras personales.

Se funda la empresa SeagateTechnology en 1979 para la creación de discos flexibles, pero también de discos duros. Para finales de ese año presentaron un disco duro de 6 MB de capacidad (el ST-506).

En 1981, la empresa Sony lanzó el disco flexible de 3 y media pulgadas. Estos eran más pequeños, más resistentes y con más capacidad que su antecesor.

Reemplazó rápidamente a los de 5 y un cuarto pulgadas, convirtiéndose en un estándar en las computadoras Apple y las PC.



Con la llegada de la década de los noventa, el aumento del tamaño del software hizo que muchos programas se distribuyeran en conjuntos de disquetes. Hacia mediados de los noventa, la distribución del software fue migrando gradualmente hacia el CD-ROM, y se introdujeron formatos de copias de seguridad de mayor densidad, como los discos Zip de Iomega.

        Sin embargo, muchos fabricantes se niegan a suprimir la disquetera de sus equipos personales por razones de compatibilidad y porque los departamentos de la tecnología de la información de muchas empresas aprecian un mecanismo de transferencia de archivos integrado que siempre funcionará correctamente sin requerir de ningún tipo de controlador de dispositivo, en inglés device driver (más allá del propio BIOS).

     Apple Computer fue el primer fabricante que eliminó la disquetera en uno de sus ordenadores con el modelo iMac en 1998, y Dell hizo que la disquetera fuera opcional en algunos de sus modelos en 2003.
Asimismo, muchos equipos, en la actualidad, tienden a proveerse, por omisión, sin una unidad de disco flexible instalado, aunque esta puede incluirse como opcional en todo momento, al seguir habiendo soporte en las actuales placas base ATX y en su correspondiente BIOS. Sin embargo, hasta la fecha, estos movimientos todavía no han marcado el fin de los disquetes como medio popular de almacenamiento e intercambio de datos.





ALMACENAMIENTO ÓPTICO, HISTORIA Y EVOLUCIÓN


Un disco óptico es un medio de almacenamiento de datos de tipo óptico, que consiste en un disco circular en el cual la información se codifica, guarda y almacena haciendo unos surcos microscópicos con un láser sobre una de las caras planas que lo componen.

El disco óptico fue inventado en 1958. En 1961 y 1969, David Paul Gregg registró una patente por el disco óptico analógico para grabación de video, patente de EE.UU 3.430.966. Es de interés especial que la patente de EE.UU 4.893.297, registrada en 1968, emitida en 1990, generó ingresos de regalías para el DVD de PioneerCorporation hasta 2007, abarcando los sistemas CD, DVD, y Blu-ray. A comienzos de los años 1960, la MusicCorporation of America (MCA) compró las patentes de Gregg y su empresa, Gauss Electrophysics.

Luego en 1969, en Holanda, físicos de Philips Research comenzaron sus primeros experimentos en un disco óptico de video en Eindhoven. En 1975, Philips y MCA unieron esfuerzos, y en 1978, comercialmente mucho después, presentaron su largamente esperado Laserdisc en Atlanta. MCA comerciaba los discos y Philips los reproductores. Sin embargo, la presentación fue fracaso técnico y comercial y la cooperación entre Philips y MCA se disolvió.

     Aunque la investigación en almacenamiento óptico de datos ha sido constante durante muchos decenios, el primer sistema popular es el disco compacto, que se introdujo en 1982. El disco compacto fue adaptado para el almacenamiento de datos por el Libro Amarillo en 1985 y es allí donde se crea el CD-ROM y vuelve a adaptarse para marcar la creación del CD-R y CD-RW en 1988. El disco compacto sigue siendo el estándar de facto para grabaciones de audio, aunque su lugar para otras grabaciones multimedia ha sido sustituido en gran medida por el DVD.

        DVD (acrónimo de "Digital Versatile Disc") fue el sucesor del CD. Se creó en 1996, de nuevo inicialmente para el vídeo y el audio. Existen actualmente DVD grabables con formatos elaborados algún tiempo más tarde: DVD-R a finales de 1997 y DVD + R en 2002. A partir de 2007 el DVD se convirtió en el estándar para películas y almacenamiento de datos más allá de la capacidad de un CD.

        Con el desarrollo de la televisión de alta definición, y la popularización de la banda ancha y almacenamiento digital de películas, un nuevo formato se desarrolló, y una vez más dando lugar a dos campos: HD DVD y Blu-ray. A partir de 2007 se han expuesto películas en los nuevos formatos, pero todavía no han hecho impacto en el mercado mundial para el almacenamiento de datos. Toshiba, después de sufrir una serie de pérdidas significativas frente el formato Blu-ray (de Sony), anunció la retirada de su HD DVD, el 19 de febrero de 2008.


        A partir de 2007, el desarrollo de las tecnologías de almacenamiento óptico parece estar basada en una o varias de las siguientes tecnologías, todo ello en distintas etapas de desarrollo:

  • Sistema de almacenamiento holográfico.
  • Sistema de almacenamiento en 3D.
  • Óptica de campo cercano.
  • Óptica de inmersión sólida (que permite una muy alta apertura numérica).
  • Discos utilizando longitudes de onda muy cortas, tales como la radiación ultravioleta o los rayos X.
  • Discos con selección de capa (LS-R).
  • Tecnología Multi-nivel.
  • Hoyos complejos que permite múltiples canales para ser almacenados en una pista.
  • Técnicas de multiplexación por longitud de onda.


MEMORIAS 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 prácticamente 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 por ejemplo, y lo más importante, con los sistemas operativos, sólo hay que conectarlo al computador y usarlo sin más complicaciones. 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. 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.

Se han convertido en el sistema de almacenamiento y transporte personal de datos más utilizado, desplazando en este uso a los tradicionales disquetes y a los CD. Se pueden encontrar en el mercado fácilmente memorias de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 GB, y hasta 1 TB.2

En el año 2008. Está en pleno auge de transición entre dispositivos USB 2.0 y USB 3.0. La principal novedad técnica del puerto USB 3.0 es que eleva a 4,8 Gbit/s (600 MB/s) la capacidad de transferencia que en la actualidad es de 480 Mbit/s. Se mantendrá el cableado interno de cobre para asegurarse la compatibilidad con las tecnologías USB 1.0 y 2.0.

Si en USB 2.0 el cable dispone de cuatro líneas, un par para datos, una de corriente y una de toma de tierra, en el USB 3.0 se añaden cinco líneas. Dos de ellas se usarán para el envío de información y otras dos para la recepción, de forma que se permite el tráfico bidireccional, en ambos sentidos al mismo tiempo. El aumento del número de líneas permite incrementar la velocidad de transmisión desde los 480 Mbit/s hasta los 4,8 Gbit/s. De aquí se deriva el nombre que también recibe esta especificación: USB Superveloz.








CONCLUSION


Vimos como han evolucionado los dispositivos de almacenamiento secundario, el disco duro era tan grande como una habitación, y ahora del tamaño de una carta de póker. Esta era moderna cada día avanza mas y mas, todo por la comodidad del ser humano, aunque muchos no las sepan usar. 


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