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Eduardo Mirón López
@EduardoMironLpz


¿Alguna vez te has preguntado cómo almacena la información un dispositivo digital de los que usas a diario? Mientras haya una fuente de energía disponible es bastante más fácil de entender que los datos se mantengan; pero ¿qué pasa cuando no hay corriente? La respuesta a esta pregunta y otras similares es la existencia de memorias no volátiles (NVM por sus siglas en inglés).

Desde que el ser humano era un ser peludo en un desarrapado grupo de cazadores-recolectores, ha tenido el deseo de preservar la información. Los primeros ejemplos que tenemos son las pinturas rupestres, un medio para guardar los conocimientos de una comunidad y transmitirlo a las siguientes generaciones. Con el paso del tiempo aparecieron los textos escritos y, desde entonces, dos deseos han primado en el desarrollo de los medios de almacenamiento de datos: el tamaño y el espacio. Cuanto más pequeño sea el medio de almacenamiento mejor y cuanto más información quepa mucho mejor. Así, la información pasó de guardarse en estelas de piedra a los mucho más cómodos de transportar pergaminos. Cuando aparecieron los primeros libros encuadernados, se dio ciertamente un gran salto cualitativo en este tema. Tras esto, Gutenberg satisfizo el siguiente deseo del ser humano: poder hacer muchas copias en poco tiempo.

El libro era el dueño y señor en lo que al almacenamiento de información atañe hasta que alguien tuvo la genial y nunca suficientemente bien ponderada idea de que costaba mucho extraer dicha información de los citados libros. Además, existían muchas tareas sencillas y repetitivas que requerían una cantidad pequeña de datos para llevarse a cabo. Al instante siguiente había comenzado a desarrollarse la computación tal como la conocemos hoy. Con ello apareció una nueva necesidad acceder rápidamente a unos datos previamente almacenados.

NVM - Disco Duro creando - Eduardo Mirón López

Guardar datos era algo relativamente costoso, pero una vez que se almacenaban existían métodos para hacer copias rápidamente; no obstante, trabajar con aquella información necesitaba de un propio que invirtiera horas en encontrar lo que se necesitaba. Lo primero fue deshacerse del propio.

Al principio con sistemas mecánicos y ya en el siglo XX con equipos electrónicos, se consigue procesar información de forma automática a unas velocidades más que respetables. El uso de tarjetas perforadas pronto quedó obsoleto y fue sustituido por medios electromagnéticos como las cintas. Las cintas tenían un problema: la relación entre el espacio de almacenamiento y el tamaño físico no era buena. Para solucionar este problema se creó la primera memoria no volátil moderna: el disco duro.

Un disco duro es, como su propio nombre indica, un disco cubierto de material magnético. La superficie del dispositivo está divida en regiones, cada una de las cuales puede polarizarse en un sentido u otro y representar de esta forma un cero o un uno. El material magnético y la disposición de las regiones se hace de tal forma que los campos magnéticos de una parte del disco no degraden con el tiempo el de la otra. Mediante dos cabezales (uno para leer y otro para escribir), que están muy próximos a la superficie del disco, se puede cambiar o conocer la polaridad de una región en concreto. La forma del aparato obedece a que la forma más rápida de llegar a un bit de información es moviendo los cabezales a lo largo de un disco que está girando. Los discos duros se usan desde hace tiempo (¿Quién recuerda los floppys de 3½?) y se siguen usando hoy, pero son voluminosos, lentos y consumen más energía que sus grandes competidores: EEPROM y memoria flash.

NVM - Tarjeta SSD - Eduardo López Mirón

EEPROM significa en castellano “memoria de sólo lectura programable eléctricamente”, lo que no deja de ser contradictorio, ya que si sólo se puede leer, ¿cómo es que puedo programarla (léase escribirla) con electricidad? Aunque en algún otro artículo entraremos en detalle en el mundo de los transistores, digamos que la EEPROM es una evolución de la EPROM, que utilizaba un tipo de transistor para “encerrar electrones” en un semiconductor y dejar así el transistor fijo conduciendo o no (uno o cero). La diferencia entre la EEPROM y su antecesora es que puede borrar los datos con una corriente eléctrica. Este tipo de memorias son pequeñas y mucho más rápidas que los discos duros, si bien el disco duro sigue siendo una mejor opción cuando se quieren almacenar muchos datos. Sus principales defectos (en los que se siguen consiguiendo regularmente avances) son la retención de datos y el número de veces que se pueden reprogramar. Una EEPROM actual puede retener los datos una década sin ser alimentada y puede reescribirse un millón de veces (las lecturas son ilimitadas).

La memoria flash es un tipo derivado de las EEPROM presentado por TOSHIBA en 1984. De estas memorias hay dos tipos: NAND y NOR, pero no entremos en tanto detalle y dejémoslo en que las primeras son mejores para escribir y las segundas para leer datos. Del tipo NAND son las tarjetas de memoria SD que hoy usan tantos dispositivos. Actualmente, las memorias flash se están convirtiendo en las grandes competidoras de los discos duros, pues son mucho más rápidas, consumen mucha menos energía en su funcionamiento y el número de ciclos de escritura/lectura es cada día mayor y por tanto menos relevante. Lo único que aún mantiene a los discos duros (HDD) en la lucha contra las SSD (solid-state drive, un tipo de memoria flash) es que son comparativamente más caras y que los datos que almacenan se degradan con el tiempo más rápidamente.

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