Vitrina: Evolución del Almacenamiento Externo en Ordenadores

El almacenamiento externo y extraíble ha sido la piedra angular del intercambio de software, la distribución de sistemas operativos y la realización de copias de seguridad desde los albores de la informática. Esta vitrina presenta un viaje tecnológico que abarca más de medio siglo: desde el registro mecánico de datos sobre cartulina perforada con apenas 80 caracteres por tarjeta, pasando por la hegemonía del soporte magnético flexible (los disquetes de 8“, 5¼”, 3“ y 3½”), las soluciones magneto-ópticas y de alta capacidad de los años 90 (Zip, LS-120, Jaz), la consolidación del disco óptico por láser (CD y DVD), hasta la revolución de la memoria de estado sólido en formato Flash (CompactFlash, SD y llaves USB).

• Material: Cartulina rígida estandarizada (generalmente 187,3 × 82,5 mm).
• Formato estándar: Formato IBM de 80 columnas y 12 filas.
• Capacidad: 80 caracteres (bytes) por tarjeta.
• Método de lectura/escritura: Troquelado mecánico y detección mediante agujas conductoras de contacto o células fotoeléctricas.

Heredera directa de los telares mecánicos de Jacquard de principios del siglo XIX y perfeccionada por Herman Hollerith para el censo de EE. UU. de 1890, la tarjeta perforada fue el medio universal indiscutible para alimentar datos y programas a los grandes mainframes y sistemas de cálculo de las universidades e industrias durante las décadas de 1950, 1960 y 1970. En la Escuela y en los centros de cálculo de la época, los operadores y estudiantes introducían sus rutinas en paquetes clasificados de tarjetas perforadas en lenguajes como FORTRAN o COBOL.

Cada columna de la tarjeta representaba un único carácter mediante un código de perforaciones (el código Hollerith). Si un programa constaba de mil líneas de código, requería un bloque ordenado de mil tarjetas. Una caída accidental del fajo de tarjetas alteraba el orden del programa, obligando a los programadores a marcarlas secuencialmente en el lomo con rotulador para poder reconstruirlas.

• Soporte: Tarjetas estándar de 80 columnas y 12 filas producidas por IBM SAE (Sociedad Anónima Española). El chaflán superior izquierdo permitía alinear el mazo de forma manual o mecánica.
• Tecnología: Cada columna almacena un carácter mediante perforaciones rectangulares (código Hollerith). La línea de texto superior la troquelaba una máquina perforadora (como la IBM 029) para facilitar su lectura humana.
• Programa: Código escrito en FORTRAN IV para calcular los Polinomios de Legendre (funciones matemáticas para física e ingeniería). El lote conservado contiene la estructura de control e iteración, aunque el mazo original se encuentra incompleto: falta la tarjeta intermedia (entre las secuencias 11 y 13) que contenía la relación de recurrencia o la sentencia de escritura del bucle.
• Autoría y contexto: Cabecera a nombre de Antonio Quintanilla Ródenas, Facultad de Ciencias. El mazo contenía el algoritmo completo, ejecutado en ordenadores universitarios de cálculo científico (como los IBM 1130 o IBM S/360) mediante procesamiento por lotes.

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• Fabricante impulsor: IBM (proyecto encabezado por Alan Shugart).
• Capacidad: Desde 80 KB (inicial en solo lectura) hasta 1.2 MB (doble cara, doble densidad).
• Dimensiones: 200 × 200 mm (sobre flexible de vinilo negro).
• Velocidad de giro: 360 RPM.

Desarrollado inicialmente por IBM como el medio para cargar de forma rápida el microcódigo de control (*Initial Program Load*) en los ordenadores centrales del sistema IBM System/370. Rápidamente fue adoptado por el sistema operativo CP/M a finales de los años 70, convirtiéndose en el primer estándar de almacenamiento masivo portátil comercial antes del despegue masivo del PC doméstico.

Un disco flexible de material plástico (*Mylar*) recubierto de partículas magnéticas de óxido férrico dentro de una funda flexible de plástico forrada internamente con tejido de tela sintética que reducía la fricción y limpiaba el polvo de la superficie al girar. Requería disqueteras mecánicas de gran tamaño y peso considerable con motores de tracción directa o por correa.

Soporte magnético utilizado en los miniordenadores de la serie PDP-11. Utiliza el formato de simple cara y doble densidad, lo que otorga una capacidad física de 512 KB en total. Descontando el espacio del sistema, ofrece 487 KB de espacio útil para ficheros de usuario (no tenía soporte de directorios).

• Desarrollo: Shugart Associates.
• Capacidad habitual: 110 KB / 160 KB (Simple densidad), 360 KB (Doble densidad - DD), hasta 1.2 MB (Alta densidad - HD en PC/AT).
• Formato físico: Sobre flexible cuadrado con muesca lateral de protección contra escritura.
• Velocidad de rotación: 300 RPM (modelos estándar) / 360 RPM (modelos de 1.2 MB).

Diseñado a petición de los fabricantes de ordenadores que consideraban las 8 pulgadas excesivamente grandes para los nuevos microcomputadores de sobremesa. El disquete de 5¼ fue el estándar definitivo que acompañó el nacimiento del IBM PC 5150 en 1981, al Apple II, al Commodore 64 y a los primeros compatibles PC/XT y AT durante toda la década de 1980.

El disco de Mylar gira dentro de una funda de plástico sellada térmicamente. A diferencia de los modelos posteriores, el orificio de acceso del cabezal de lectura/escritura estaba permanentemente abierto y expuesto a los dedos y al polvo, lo que exigía guardarlos siempre en fundas de papel. La muesca lateral izquierda permitía bloquear la escritura si se tapaba con una pegatina opaca; en los discos de una sola cara, los usuarios solían troquelar manualmente una muesca en el lado opuesto (*flippy disk*) para aprovechar el reverso.

Soporte magnético flexible de 5¼ pulgadas (floppy disk) comercializado por la marca IMC, modelo CT-2HD5. Se trata de un disco de doble cara y alta densidad (Double Side / High Density), con una densidad de grabación de 96 TPI (pistas por pulgada). Este formato alcanzaba una capacidad formateada típica de 1,2 MB.

• Consorcio creador: Matsushita, Hitachi, Maxell.
• Capacidad: 140 KB a 180 KB por cara (hasta 360 KB / 720 KB totales según formato).
• Formato físico: Carcasa de plástico duro rígido con pestaña basculante y conmutador mecánico de protección.
• Sistemas representativos: Amstrad CPC 664 / 6128, Sinclair ZX Spectrum +3, Joyce (PCW).

A principios de los 80, varios fabricantes japoneses intentaron imponer este formato compacto frente al estándar que Sony estaba desarrollando en 3½. Aunque fracasó en el mercado de compatibles PC, triunfó de forma arrolladora en Europa gracias a que Alan Sugar (Amstrad) adquirió enormes lotes a muy bajo coste para incorporarlos de serie en sus ordenadores Amstrad CPC y, posteriormente, en el ZX Spectrum +3 tras la compra de Sinclair.

Fue un salto cualitativo en durabilidad: el medio magnético estaba totalmente protegido dentro de una carcasa de plástico azul o negro indeformable con compuerta automática metálica. Para acceder a la otra cara del disco, el usuario debía extraerlo y darle la vuelta físicamente en la disquetera (denominadas caras A y B independientes).

Disquete utilizado originalmente en un microordenador Amstrad CPC 6128. La unidad interna de este sistema operaba con un único cabezal de lectura/escritura (simple cara), por lo que para aprovechar todo el disco era necesario extraerlo y darle la vuelta manualmente.

Cada lado funcionaba como una unidad independiente (Cara A y Cara B), con una capacidad de 180 KB brutos por cara (unos 178 KB útiles formateados bajo AMSDOS/CP/M, sumando un total de 360 KB entre ambos lados). La unidad en vitrina se expone mostrando la Cara A, identificada con la etiqueta manuscrita de época “PROYECTOS”.

• Creador: Sony (adoptado de inmediato por Apple, Commodore, Atari e IBM).
• Capacidades estándar: 720 KB (Doble Densidad - DD) y 1.44 MB (Alta Densidad - HD).
• Formato: Carcasa rígida de policarbonato con pestaña corredera metálica y compuerta de resorte.
• Velocidad de giro: 300 RPM.

Es el disquete por antonomasia de la historia informática (inmortalizado para siempre como el icono universal de “Guardar”). Popularizado inicialmente por el Apple Macintosh en 1984 y los ordenadores de 16 bits de consumo (Amiga, Atari ST), se convirtió en el estándar absoluto para PCs a partir de 1987 con el lanzamiento de la gama IBM PS/2 y el auge de Windows 3.11 y 95.

Introdujo un anillo metálico central de arrastre que eliminaba los fallos por deslizamiento del eje de giro que sufrían los discos de 5¼. Incorporaba una compuerta metálica de retorno por muelle que solo se abría al entrar en el interior de la unidad, garantizando una protección total contra huellas dactilares y suciedad, además de una ventanilla de protección contra escritura mediante un interruptor plástico deslizable (sin necesidad de adhesivos).

• Fabricante: Iomega Corporation.
• Capacidad: 100 Megabytes (ampliada posteriormente a 250 MB y 750 MB).
• Interfaz de conexión: Puerto Paralelo (LPT), SCSI y más adelante USB e IDE (interno).
• Velocidad de giro: ~3.000 RPM.

A mediados de los 90, los archivos multimedia y los instaladores de software desbordaron por completo el límite de 1.44 MB del disquete tradicional. El Iomega Zip irrumpió en el mercado como el rey de las copias de seguridad domésticas y profesionales, ofreciendo la capacidad equivalente a unos 70 disquetes convencionales en un cartucho solo ligeramente más grueso.

Aunque externamente parecía un disquete de 3½ grueso, en su interior utilizaba un sustrato magnético flexible de altísima calidad girando a diez veces la velocidad de un disquete normal. Los cabezales inductivos flotaban sobre una finísima capa de aire (efecto Bernoulli), lo que permitía densidades de pista muy superiores sin contacto físico destructivo.

• Consorcio creador: 3M, Imation, Compaq, Matsushita.
• Capacidad: 120 Megabytes.
• Compatibilidad clave: Retrocompatible con disquetes clásicos de 1.44 MB y 720 KB de 3½.
• Interfaz: IDE/ATAPI o paralelo.

El LS-120 nació con una promesa revolucionaria: sustituir por completo a la vieja disquetera de PC de 1.44 MB gracias a su bahía híbrida capaz de leer tanto los disquetes antiguos de toda la vida como sus propios cartuchos especiales de 120 MB. Aunque fue incluido de serie por marcas como Compaq en estaciones de trabajo y portátiles, el coste de sus consumibles y el rápido empuje del CD grabable limitaron su éxito comercial.

El prefijo “LS” proviene de *Laser Servo*. El cartucho utiliza un disco magnético de partículas metálicas de muy alta densidad, pero las pistas de datos están delimitadas por surcos grabados ópticamente con un láser de precisión. La unidad utiliza un haz óptico únicamente para guiar al cabezal con tolerancia micrométrica mientras un cabezal magnético convencional escribe y lee los datos.

• Fabricante: Iomega Corporation.
• Capacidad: 1 Gigabyte (posteriormente 2 GB).
• Interfaz principal: SCSI-2 (50 pines).
• Velocidad de rotación: 5.400 RPM.
• Tasa de transferencia: Hasta 5.4 MB/s sostenidos.

Frente a la gama Zip orientada al usuario doméstico, el Iomega Jaz fue la herramienta reina del diseño gráfico, la producción de audio digital, la edición de vídeo y las artes gráficas de finales de los noventa. Permitía a los estudios transportar proyectos enteros de varios cientos de megabytes de una máquina a otra a velocidad comparable a la de un disco duro interno.

A diferencia de los disquetes flexibles, el cartucho Jaz albergaba en su interior dos platos rígidos de disco duro Winchester montados sobre un eje sellado. La unidad lectora contenía el motor y los delicados cabezales Voice-Coil electromagnéticos que se introducían dentro del cartucho al insertarlo, alcanzando prestaciones idénticas a las de un disco duro fijo convencional.

• Desarrollo conjunto: Philips y Sony (Norma Libro Amarillo - *Yellow Book*).
• Capacidad: 650 MB (74 minutos de audio) / 700 MB (80 minutos).
• Longitud de onda del láser: 780 nm (Infrarrojo).
• Estructura física: Disco de policarbonato de 120 mm de diámetro y 1.2 mm de grosor.

El salto al CD-ROM transformó la industria del ordenador personal en los años 90, inaugurando la llamada “era multimedia”. Los videojuegos abandonaron los pitidos del altavoz interno para incluir bandas sonoras orquestales grabadas y secuencias cinematográficas de vídeo, haciendo nacer enciclopedias interactivas (como Microsoft Encarta) y paquetes ofimáticos completos en un solo soporte.

La información se almacena en una única pista en espiral continua de casi 5 kilómetros de longitud formada por hendiduras microscópicas (*pits*) y zonas planas (*lands*) moldeadas sobre el policarbonato y recubiertas por una fina película de aluminio reflectante. Un diodo láser infrarrojo enfoca sobre la pista y un fotodiodo lee los cambios de fase y dispersión de la luz reflejada para interpretar ceros y unos sin desgaste mecánico por contacto.

• Consorcio impulsor: DVD Forum (Sony, Philips, Toshiba, Panasonic, entre otros).
• Capacidad: 4.7 GB (Capa simple - DVD-5) hasta 8.5 GB (Doble capa - DVD-9).
• Longitud de onda del láser: 650 nm (Luz roja visible).
• Estructura física: Dos sustratos de policarbonato de 0.6 mm encolados (1.2 mm totales).

El DVD (*Digital Versatile Disc*) unificó por primera vez a la industria cinematográfica de Hollywood y al mundo de la informática bajo un mismo soporte físico. A finales de los 90 y principios de los 2000 desplazó por completo a las cintas de vídeo VHS y multiplicó por siete la capacidad del CD-ROM, permitiendo la instalación de sistemas operativos modernos masivos y juegos 3D de alta definición.

Utiliza un rayo láser de longitud de onda más corta (650 nm en el espectro rojo visible frente a los 780 nm infrarrojos del CD) y una lente de mayor apertura numérica. Esto permitió reducir el tamaño de los orificios (*pits*) a la mitad y estrechar la distancia entre pistas contiguas, logrando cuadruplicar la densidad física superficial de datos sobre el mismo diámetro de 12 centímetros.

• Fabricante creador: SanDisk Corporation.
• Capacidades históricas: Desde 2 MB hasta múltiples Gigabytes / Terabytes.
• Formato físico: Tipo I (3.3 mm de grosor) y Tipo II (5.0 mm).
• Interfaz de comunicación: Conector de 50 pines compatible a nivel de registro con True IDE / ATA.

Fue el estándar que impulsó la primera gran oleada de fotografía digital profesional (cámaras réflex DSLR de Canon y Nikon), los primeros ordenadores de mano tipo PDA (Pocket PC) e instrumental de diagnóstico industrial. Su arquitectura robusta y su velocidad la convirtieron durante años en el medio no volátil más fiable del mercado.

A diferencia de otras tarjetas de memoria simples, cada tarjeta CompactFlash integra en su interior un controlador de disco completo con arquitectura IDE/ATA. El ordenador o la cámara no ven a la tarjeta como un chip de silicio suelto, sino como un disco duro mecánico virtual que gestiona por sí mismo el direccionamiento de bloques lógicos (LBA) y el reparto de desgaste de las celdas de silicio (*wear leveling*).

• Creadores: SD Card Association (Panasonic, SanDisk, Toshiba).
• Capacidades: Desde 512 MB (en la era de la infografía) hasta estándares SDHC/SDXC de Terabytes.
• Dimensiones: 32 × 24 × 2.1 mm (con conmutador de bloqueo de escritura).
• Interfaz: Conector plano de 9 contactos por bus serie síncrono.

Nacida como una evolución de las antiguas tarjetas MMC (*MultiMediaCard*), la tarjeta SD se convirtió a comienzos del siglo XXI en el formato de memoria flash para dispositivos portátiles más extendido del planeta. Colonizó cámaras compactas, consolas de videojuegos portátiles (Nintendo DS, Wii), teléfonos móviles (a través de su variante microSD) y receptores GPS.

Alberga en un encapsulado sellado un controlador electrónico y chips de memoria semiconductora NAND Flash. La información se almacena en millones de celdas basadas en transistores de puerta flotante (*Floating Gate MOSFET*) donde los electrones quedan atrapados por efecto túnel mecánico cuántico, reteniendo su carga durante décadas sin necesidad de batería o suministro eléctrico.

• Capacidad representativa de la vitrina: 1 Gigabyte (comercializado en un rango masivo de capacidades).
• Interfaz: USB (Universal Serial Bus) 1.1 / USB 2.0 / USB 3.0.
• Compatibilidad de protocolo: USB Mass Storage Class (reconocimiento automático *Plug and Play*).
• Tasa de transferencia (USB 2.0): Hasta 480 Mbps teóricos (~30 MB/s reales).

El pendrive o memoria USB fue el “verdugo” definitivo que mandó al disquete al museo. Al no requerir lectoras especializadas, tarjetas controladoras adicionales ni bahías externas —gracias a la omnipresencia de los puertos USB rectangulares en todos los ordenadores desde el año 2000—, cualquier usuario pudo empezar a transportar en el bolsillo el equivalente a cientos de disquetes o CDs completos con solo enchufar y listo.

Un diseño sumamente eficiente integrado sobre una pequeña placa de circuito impreso protegida por plástico o metal:

• Un conector macho USB Tipo A estándar.
• Un microcontrolador especializado que traduce el protocolo USB del sistema operativo a instrucciones nativas de memoria flash.
• Uno o varios chips de silicio monolíticos de memoria NAND Flash de alta densidad.
• Un oscilador de cristal de cuarzo de referencia para el reloj de comunicaciones.