Si la memoria primaria de un ordenador es la RAM, podemos decir que el almacenamiento secundario lo constituyen el resto de dispositivos que empleamos para almacenar datos; Fundamentalmente los discos duros pero también los CDs, DVDs, unidades de cinta, etc.

Además, este almacenamiento secundario es no volátil, al contrario que la RAM, es decir, no se pierde la información almacenada al apagar el ordenador. Empleábamos la RAM como memoria primaria porque es mucho más rápida, y empleamos también el almacenamiento secundario porque es más barato y no tiene el inconveniente de la volatilidad. Conviene tener un adecuado equilibrio entre ambas, en función del principal uso que queramos dar a nuestro ordenador.

Tecnologías de almacenamiento secundario

Podemos encontrar tres tipos de tecnologías de almacenamiento:

  1. Magnético.
  2. Óptico.
  3. Magnético-Óptico

Cuando explico estas tecnologías a mis alumnos, hago hincapié en la primera, que es la que explico con un poco más de detalle, ya que es la empleada en los discos duros tradicionales. ¡¡Ojo!!, los discos duros de toda la vida, con sus partes mecánicas móviles y a los que todavía se les puede oír cuando entran en funcionamiento. También tenemos los discos duros de estado sólido (SSD) que utilizan memorias Flash, no tienen partes móviles y que están empezando a desplazando a los que he llamado “tradicionales”. Sin embargo, estos últimos todavía podemos encontrarlos en ordenadores de sobremesa, ya que tienen un precio muy competitivo.

Las tecnologías de almacenamiento Óptico y Magnético-Óptico las explico por encima, ya que se emplean fundamentalmente en medios externos como CDs, DVDs y algún tipo de disketes. Medios que a mi modo de ver están en fase de obsolescencia, viniendo a ser sustituidos por las memorias flash USB.

Almacenamiento Magnético

Esta tecnología la empleamos con dispositivos que tienen muchísimas partículas magnéticas distribuidas en algún tipo de superficie. Empleando campos magnéticos, podemos polarizar estas partículas, orientándolas en una u otra dirección. Según la dirección en la que este orientada la partícula, almacenaríamos un ´1´ o un ´0´ lógico y además, esta no cambia de estado hasta aplicarle nuevamente otro campo magnético, con lo que tenemos un sistema de almacenamiento no volátil.

La pregunta que surge de inmediato es ¿como aplicamos ese campo magnético?. Pues bien, todos estos dispositivos cuentan con cabezales de escritura y lectura, que emplean las leyes del electromagnetismo para su funcionamiento. Sin entrar en mucho detalle, lo que tenemos que saber aquí es que si hacemos circular una corriente por una bobina se genera un campo magnético y , el efecto contrario, si ponemos una bobina dentro de un campo magnético se genera una corriente en dicha bobina. Estos principios físicos serán los que usemos en nuestros cabezales de escritura y lectura respectivamente.

Os dejo una foto que lo ilustra:

Almacenamiento magnético

En el proceso de lectura, el cabezal de lectura se sitúa sobre la partícula magnética polarizada que queremos leer. El campo magnético de dicha partícula generará una corriente y un voltaje en la bobina de lectura, que nos indicará en que dirección está polarizada la partícula y por tanto que información se guarda en la misma.

En el proceso de escritura, colocamos el cabezal correspondiente sobre la partícula magnética en la que queremos escribir. Entonces haciendo circular una determinada corriente por la bobina del cabezal de escritura, generaremos un campo magnético que polarizará la partícula magnética en la dirección deseada, almacenando el dato que corresponda.

Almacenamiento óptico

En esta tecnología empleamos un laser para leer y escribir datos, es decir, empleamos medios ópticos, de ahí su nombre.

En el proceso de escritura, el laser cambiará alguna característica de un punto de la superficie de almacenamiento de datos, pongamos un CD. Esto hará que la luz se refleje de forma diferente en ese punto.

En el proceso de lectura, se iluminaría con un laser el punto de información a leer y se recoge la luz reflejada. Si el punto fue modificado reflejará la luz de forma distinta y podrá interpretarse un valor lógico para ese punto, un ‘1’ o un ‘0’ según corresponda. Y si no fue modificado, el valor contrario.

Como comente no me voy a extender en esta tecnología ya que cada vez se usa menos, simplemente os dejo una imagen que ilustra su funcionamiento:

Almacenamiento óptico

Almacenamiento Magnético-Óptico

Como puede inferirse de su nombre, es una combinación de los dos anteriores. Con las imágenes que os dejo de los procesos de escritura y lectura, creo que podéis haceros una idea:

Almacenamiento magnético-óptico

Se emplea un soporte compuesto por partículas magnéticas, que se van a polarizar en una u otra dirección para almacenar un ‘1’ o un ‘0’ lógico, al igual que hacíamos con el almacenamiento magnético. Sin embargo, en este caso, para poder polarizar las partículas es necesario que estén a una temperatura elevada, lo cual se consigue apuntándolas con un laser de manera coordinada. La ventaja de esta tecnología es que es muy estable, ya que no pueden ser modificadas a temperatura ambiente por un campo magnético.

La lectura no se produce en la parte magnética, sino en la óptica, de manera similar a la anteriormente descrita para la tecnología de almacenamiento óptico.

NOTA:

Este post es parte de la colección “Arquitectura de Sistemas” que reproduce los apuntes de la clase que imparto sobre este tema en ESIC. Puedes ver el índice de esta colección aquí.