TRABAJO DE DISPOSITIVO DE ALMACENAMIENTO SECUNDARIO

 

 

 

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SANTO DOMINGO

(CURO UASD)

ASIGNATURA

ORGANIZACIÓN Y ARQUEO DEL COMPUTADOR

TEMA

DISPOSITIVO DE ALMACENAMIENTO SECUNDARIO

PROFESOR

MIGUER PEREZ TEJADA

ESTUDIANTE

JULIO CESAR BATISTA CANARIO

MATRICULA

BG8888

FECHA

19/10/2015

 

 

 

HISTORIA DEL DVD

DVD
Tipo de medio	Disco óptico
Codificación	señal digital
Capacidad	4,7 - 17 GB
Mecanismo de lectura/escritura	Láser rojo
Desarrollador	DVD Forum
Lanzamiento	1995
Dimensiones	12 cm
Uso	Datos, vídeo
Cronología
Compact Disc (datos) VHS (vídeo) DVD
[editar datos en Wikidata]

El DVD es un tipo de disco óptico para almacenamiento de datos.

Las siglas DVD^[1] corresponden a Digital Versatile Disc^[2] (Disco Versátil Digital), de modo que ambos acrónimos (en español e inglés) coinciden. En sus inicios, la “V” intermedia hacía referencia a video (digital videodisk), debido a su desarrollo como reemplazo del formato VHS para la distribución de vídeo a los hogares.^[3]

El estándar del DVD surgió en 1995 Consorcio (DVD Consortium).

La unidad de DVD es el dispositivo que hace referencia a la multitud de maneras en las que se almacenan los datos: DVD-ROM (dispositivo de lectura únicamente), DVD-R y DVD+R (solo pueden escribirse una vez), DVD-RW y DVD+RW (permiten grabar y luego borrar). También difieren en la capacidad de almacenamiento de cada uno de los tipos.

Historia

A comienzo de los años 1990, dos estándares de almacenamiento óptico de alta densidad estaban desarrollándose:

1. el multimedia compact disc (MMCD), apoyado por Philips y Sony;
2. el super density (SD), apoyado por Toshiba, Time Warner, Panasonic, Hitachi, Mitsubishi Electric, Pioneer, Thomson y JVC.

Philips y Sony se unieron, y acordaron con Toshiba adoptar el SD, pero con una modificación: la adopción del EFM Plus de Philips, creado por Kees Immink, que a pesar de ser un 6% menos eficiente que el sistema de codificación de Toshiba (de ahí que la capacidad sea de 4,7 GB en lugar de los 5 GB del SD original), cuenta con la gran ventaja de que EFM Plus posee gran resistencia a los daños físicos en el disco, como arañazos o huellas. El resultado fue la creación del Consorcio del DVD, fundado por las compañías anteriores, y la especificación de la versión 1.5 del DVD, anunciada en 1995 y finalizada en septiembre de 1996. En mayo de 1997, el Consorcio (DVD Consortium) fue reemplazado por el Foro DVD (DVD Forum) con los siguientes miembros:

El DVD Forum creó los estándares oficiales:

• DVD-ROM
• DVD-R
• DVD-RW
• DVD-RAM

DVD+RW Alliance creó otros estándares (para evitar pagar la licencia al Foro):

• DVD+R
• DVD+RW

Dado que los discos DVD+R/RW no forman parte de los estándares oficiales, no muestran el logotipo oficial «DVD». En lugar de ello, llevan el logotipo «RW» incluso aunque sean discos que sólo puedan grabarse una vez, lo que ha suscitado cierta polémica en algunos sectores que lo consideran publicidad engañosa, además de confundir a los usuarios.

Información técnica

Los DVD se dividen en dos categorías: los de capa simple y los de doble capa. Además el disco puede tener una o dos caras, y una o dos capas de datos por cada cara; el número de caras y capas determina la capacidad del disco. Los formatos de dos caras apenas se utilizan fuera del ámbito de DVD-Video.

Los DVD de capa simple pueden guardar hasta 4,7 gigabytes según los fabricantes en base decimal, y aproximadamente 4,38 gigabytes en base binaria o gibibytes (se lo conoce como DVD-5), alrededor de siete veces más que un CD estándar. Emplea un láser de lectura con una longitud de onda de 650 nm (en el caso de los CD, es de 780 nm) y una apertura numérica de 0,6 (frente a los 0,45 del CD), la resolución de lectura se incrementa en un factor de 1,65. Esto es aplicable en dos dimensiones, así que la densidad de datos física real se incrementa en un factor de 3,3.

El DVD usa un método de codificación más eficiente en la capa física: los sistemas de detección y corrección de errores utilizados en el CD, como la comprobación de redundancia cíclica CRC, la codificación Reed Solomon - Product Code (RS-PC), así como la codificación de línea Eight-to-Fourteen Modulation, la cual fue reemplazada por una versión más eficiente, EFM Plus, con las mismas características que el EFM clásico. El subcódigo de CD fue eliminado. Como resultado, el formato DVD es un 47% más eficiente que el CD-ROM, que usa una tercera capa de corrección de errores.

A diferencia de los discos compactos, donde el sonido (CDDA) se guarda de manera fundamentalmente distinta que los datos, un DVD correctamente creado siempre contendrá datos siguiendo los sistemas de archivos UDF e ISO 9660.

Tipos de DVD

Los DVD se pueden clasificar:

• Según su contenido:
• DVD-Video: películas (vídeo y audio).
• DVD-Audio: audio de alta fidelidad. Por ejemplo: 24 bits por muestra, una velocidad de muestreo de 48 000 Hz y un rango dinámico de 144 dB.^{[cita requerida]}
• DVD-Data: todo tipo de datos.
• Según su capacidad de regrabado (La mayoría de las grabadoras de DVD nuevas pueden grabar en ambos formatos y llevan ambos logotipos, «+RW» y «DVD-R/RW»):
• DVD-ROM: solo lectura, manufacturado con prensa.
• DVD-R y DVD+R: grabable una sola vez. La diferencia entre los tipos +R y -R radica en la forma de grabación y de codificación de la información. En los +R los agujeros son 1 lógicos mientras que en los –R los agujeros son 0 lógicos.
• DVD-RW y DVD+RW: regrabable.
• DVD-RAM: regrabable de acceso aleatorio. Lleva a cabo una comprobación de la integridad de los datos siempre activa tras completar la escritura.
• DVD+R DL: grabable una sola vez de doble capa.
• El DVD-ROM almacena desde 4,7 GB hasta 17 GB.
• Según su número de capas o caras:
• DVD-5: una cara, capa simple; 4,7 GB o 4,38 GiB. Discos DVD±R/RW.
• DVD-9: una cara, capa doble; 8,5 GB o 7,92 GiB. Discos DVD+R DL. La grabación de doble capa permite a los discos DVD-R y los DVD+RW almacenar significativamente más datos, hasta 8,5 GB por disco, comparado con los 4,7 GB que permiten los discos de una capa. Los DVD-R DL (dual layer) fueron desarrollados para DVD Forum por Pioneer Corporation. DVD+R DL fue desarrollado para el DVD+R Alliance por Philips y Mitsubishi Kagaku Media. Un disco de doble capa difiere de un DVD convencional en que emplea una segunda capa física ubicada en el interior del disco. Una unidad lectora con capacidad de doble capa accede a la segunda capa proyectando el láser a través de la primera capa semitransparente. El mecanismo de cambio de capa en algunos DVD puede conllevar una pausa de hasta un par de segundos. Los discos grabables soportan esta tecnología manteniendo compatibilidad con algunos reproductores de DVD y unidades DVD-ROM. Muchos grabadores de DVD soportan la tecnología de doble capa, y su precio es comparable con las unidades de una capa, aunque el medio continúa siendo considerablemente más caro.
• DVD-10: dos caras, capa simple en ambas; 9,4 GB o 8,75 GiB. Discos DVD±R/RW.
• DVD-14: dos caras, capa doble en una, capa simple en la otra; 13,3 GB o 12,3 GiB. Raramente utilizado.
• DVD-18: dos caras, capa doble en ambas; 17,1 GB o 15,9 GiB. Discos DVD+R.
• También existen DVD de 8 cm que son llamados miniDVD (no confundir con cDVD, que son CD que contienen información de tipo DVD video) que tienen una capacidad de 1,5 GB.

Velocidad

Evolución del precio del DVD.

Coste por MB en DVD.

Coste de los dispositivos de lectura y escritura en DVD.

La velocidad de transferencia de datos de una unidad DVD está dada en múltiplos de 1350 KB/s.

Las primeras unidades lectoras CD y DVD leían datos a velocidad constante (velocidad lineal constante o CLV). Los datos en el disco pasaban bajo el láser de lectura a velocidad constante. Como la velocidad lineal (metros/segundo) de la pista es tanto mayor cuanto más alejados esté del centro del disco (de manera proporcional al radio), la velocidad rotacional del disco se ajustaba de acuerdo a qué porción del disco se estaba leyendo. Actualmente, la mayor parte de unidades de CD y DVD tienen una velocidad de rotación constante (velocidad angular constante o CAV). La máxima velocidad de transferencia de datos especificada para una cierta unidad y disco se alcanza solamente en los extremos del disco. Por tanto, la velocidad media de la unidad lectora equivale al 50-70% de la velocidad máxima para la unidad y el disco. Aunque esto puede parecer una desventaja, tales unidades tienen un menor tiempo de búsqueda, pues nunca deben cambiar la velocidad de rotación del disco.

Velocidad	Mbit/s	MB/s	MiB/s
1x	10,80	1,35	1,29
2x	21,60	2,70	2,57
2,4x	25,92	3,24	3,09
2,6x	28,08	3,51	3,35
4x	43'20	5,40	5,15
6x	64,80	8,10	7,72
8x	86,40	10,80	10,30
10x	108,00	13,50	12,87
12x	129'60	16'20	15,45
16x	172'80	21'60	20,60
18x	194,40	24,30	23,17
20x	216,00	27,00	25,75
22x	237,60	29,70	28,32
24x	259,20	32,40	30,90

Sistema de archivos

Los DVD siguen el sistema de archivos UDF (universal disk format o formato de disco universal) y Joliet. Se adoptó este sistema de archivos para reemplazar al estándar ISO 9660, y su principal uso es la grabación o regrabación de discos. Fue desarrollado por OSTA (Optical Storage Technology Association, Asociación de la Tecnología de Almacenamiento Óptico).

Publicación (regiones)

Artículo principal: Códigos regionales DVD

• 0: Multirregión.
• 1: América del Norte (excepto México y Groenlandia) y territorios estadounidenses (incluyendo Puerto Rico), y Bermudas.
• 2: Europa central y occidental, Asia occidental, Egipto, Sudáfrica, Japón, territorios de países europeos, Guayana Francesa y Groenlandia.
• 3: Asia sudoriental y Corea del Sur.
• 4: México, América Central, América Latina (excepto Guayana Francesa), Antillas y Oceanía (excepto Nueva Caledonia).
• 5: África (excepto Sudáfrica y Egipto) y Asia septentrional, central y meridional.
• 6: China.
• 7: Reservado para uso futuro.
• 8: Viajes internacionales como aviones, cruceros, etc.

Canon y copyrights en España

Artículo principal: Canon por copia privada (España)

Canon de los grabadores de DVD.

Canon de los DVD-R.

Canon de los DVD-RW.

El canon digital que aplica la SGAE a los DVD actualmente es:

Categoría	Valor(euros)
Grabador de DVD	3,40
DVD+R y DVD-R	0,44
DVD+RW y DVD-RW	0,60

En el caso de los grabadores (cuyo precio es más o menos 19 €) supone el 20% del precio del grabador. Considerando que el precio medio de un DVD puede rondar los 0,80 € el canon supone en torno al 55 y al 75% del precio del DVD.

Las empresas Philips, Sony, Matsushita y Toshiba decidieron juntar todas las licencias que poseían individualmente en una única entidad. Philips es la encargada del papel administrativo, mientras que Matsushita se encarga del desarrollo del DVD tal y como lo conocemos.^[4]

 

 

CD-ROM

 

CD virgen.

Un CD-ROM, también cederrón^[1] (sigla del inglés Compact Disc Read-Only Memory), es un disco compacto que utiliza rayos láser para almacenar y leer grandes cantidades de información en formato digital. El CD-ROM estándar fue establecido en 1985 por Sony y Philips^[2] . Pertenece a un conjunto de libros de colores conocido como Rainbow Books que contiene las especificaciones técnicas para todos los formatos de discos compactos.

Algunas unidades leen CD-ROM y graban sobre los discos compactos de una sola grabada (CD-RW). Estas unidades se llaman quemadores, ya que funcionan con un láser que «quema» la superficie del disco para grabar la información.

Actualmente, aunque aún se utilizan, están empezando a caer en desuso desde que empezaron a ser sustituidos por unidades de DVD. Esto se debe principalmente a las mayores posibilidades de información, ya que un DVD-ROM supera en capacidad a un CD-ROM.

Historia

El disco compacto fue creado por un holandés, y un japonés, en 1979. Al año siguiente, Sony y Philips, que habían desarrollado el sistema de audio digital Compact Disc, comenzaron a distribuir discos compactos, pero las ventas no tuvieron éxito por la depresión económica de aquella época^[3] . Entonces decidieron abarcar el mercado de la música clásica, de mayor calidad. Comenzaba el lanzamiento del nuevo y revolucionario formato de grabación audio que posteriormente se extendería a otros sectores de la grabación de datos.

El sistema óptico fue desarrollado por Philips mientras que la Lectura y Codificación Digital corrió a cargo de Sony, fue presentado en junio de 1980 a la industria y se adhirieron al nuevo producto 40 compañías de todo el mundo mediante la obtención de las licencias correspondientes para la producción de reproductores y discos.

En 1981, el director de orquesta Herbert von Karajan convencido del valor de los discos compactos, los promovió durante el festival de Salzburgo y desde ese momento empezó su éxito. Los primeros títulos grabados en discos compactos en Europa fueron la Sinfonía alpina de Richard Strauss, los valses de Frédéric Chopin interpretados por el pianista chileno Claudio Arrau y el álbum The Visitors de ABBA, en 1983 se produciría el primer disco compacto en los Estados Unidos por CBS (Hoy Sony Music) siendo el primer título en el mercado un álbum de Billy Joel^[4] . La producción de discos compactos se centralizo por varios años en los Estados Unidos y Alemania de donde eran distribuidos a todo el Mundo, ya entrada la década de los noventas se instalaron fábricas en diversos países.

En el año 1984, los CD salieron al mundo de la informática, permitiendo almacenar hasta 700 MB. El diámetro de la perforación central de los discos compactos fue determinado en 15 mm, cuando entre comidas, los creadores se inspiraron en el diámetro de la moneda de 10 centavos de florín de Holanda. En cambio, el diámetro de los discos compactos es de 12 cm, lo que corresponde a la anchura de los bolsillos superiores de las camisas para hombres, porque según la filosofía de Sony, todo debía caber allí.

Capacidad

Un CD-ROM estándar puede albergar 650 o 700 MB de datos y los especiales de gran capacidad pueden llegar a los 800 y 900 MB. El CD-ROM es popular para la distribución de software, especialmente aplicaciones multimedia, y grandes bases de datos. Un CD pesa menos de 30 gramos.

Para poner la memoria del CD-ROM en contexto, una novela promedio contiene 60 000 palabras. Si se asume que una palabra promedio tiene 10 letras (de hecho es considerablemente menos de 10 de letras) y cada letra ocupa un byte, una novela por lo tanto ocuparía 600 000 bytes (600 Kb). Un CD puede por lo tanto contener más de 1000 novelas. Si cada novela ocupa por lo menos un centímetro en un estante, entonces un CD puede contener el equivalente de más de 10 metros en el estante. Sin embargo, los datos textuales pueden ser comprimidos diez veces más, usando algoritmos compresores, por lo tanto un CD-ROM puede almacenar el equivalente a más de 100 metros de estante.

Capacidades de los discos compactos
Tipo	Sectores	Capacidad máxima de datos		Capacidad máxima de audio		Tiempo
		(MB)	(MiB)	(MB)	(MiB)	(min)
8 cm	94.500	193.536	˜184,6	222.264	˜212,0	21
8 cm DL	283.500	580.608	˜553,7	666.792	˜635,9	63
650 MB	333.000	681.984	˜650,3	783.216	˜746,9	74
700 MB	360.000	737.280	˜703,125	846.720	˜807,4	80
800 MB	405.000	829.440	˜791,0	952.560	˜908,4	90
900 MB	445.500	912.384	˜870,1	1.047.816	˜999,3	99

Nota: Estos valores no son exactos.

Lectora de CD

Unidad Lectora de CD para computadora personal.

Una lectora de CD es un dispositivo electrónico que permite la lectura de estos mediante el empleo de un haz de un rayo láser y la posterior transformación de estos en impulsos eléctricos que la computadora interpreta, escritos por grabadoras de CD (a menudo llamadas "quemadoras") -dispositivo similar a la lectora de CD, con la diferencia que hace lo contrario a la lectora, es decir, transformar impulsos eléctricos en un haz de luz láser que almacenan en el CD datos binarios en forma de pozos y llanos-

Los pozos tienen una anchura de 0,6 micras, mientras que su profundidad (respecto a los llanos) se reduce a 0,12 micras. La longitud de pozos y llanos está entre las 0,9 y las 3,3 micras. Entre una revolución de la espiral y las adyacentes hay una distancia aproximada de 1,6 micras (lo que hace cerca de 20 marcas por centímetro).

Es creencia muy común el pensar que un pozo corresponde a un valor binario y un llano al otro valor. Sin embargo, esto no es así, sino que los valores binarios son detectados por las transiciones de pozo a llano, y viceversa: una transición determina un 1 binario, mientras que la longitud de un pozo o un llano indica el número consecutivo de 0 binarios.

Almacenamiento y limpieza

El mejor empaque para el disco es en el que viene el disco al ser adquirido. También pueden utilizarse portadiscos o álbumes de discos (siempre cuando sean de buena calidad).

Nunca ha de escribirse o pintarse el disco por su cara de lectura (la no serigrafiada), para evitar errores de lectura o escritura. Pueden identificarse los discos en la parte especializada (en las instrucciones o en el disco) con un marcador especial y nunca con lápiz o bolígrafo, para evitar la provocación de grietas en el disco.

No deberían pegarse papeles o adhesivos en el disco, salvo que se trate de sistemas de etiquetado específicamente diseñados para este soporte. Un adhesivo no simétrico respecto al centro del disco podría desplazar su centro de masas y producir vibraciones no deseadas durante su lectura.

En algunos casos es probable que un disco muy dañado o agrietado se rompa dentro de la unidad de lectura o escritura del disco. En ese caso, conviene apagar el dispositivo o el equipo y contactar con alguna persona especializada, para así evitar más daños. Si no hay disponible ninguna persona especializada puede retirarse la unidad de lectura o escritura del equipo, hasta tener otra disponible.

Multisesión

Desde hace tiempo han surgido programas computacionales para grabar unidades CD que nos permiten utilizar un disco CD-R como si de un disco regrabable se tratara. Esto no quiere decir que el CD se pueda grabar y posteriormente borrar, sino que se puede grabar en distintas sesiones, hasta ocupar todo el espacio disponible del CD.

Los discos multisesión no son más que un disco normal grabable, ni en sus cajas, ni en la información sobre sus detalles técnicos se resalta que funcione como disco Multisesión, ya que esta función no depende del disco, sino cómo está grabado.

Si se graba un CD y este no es finalizado, podemos añadirle una nueva sesión, desperdiciando una parte para separar las sesiones (unos 20 MB aproximadamente).

Haremos que un CD sea multisesión en el momento que realizamos la segunda grabación sobre él, esté o no finalizado, sin embargo, al grabar un CD de música automáticamente el CD-R queda finalizado y no puede ser utilizado como disco Multisesión.

No todos los dispositivos ni los sistemas operativos, son capaces de reconocer un disco con multisesión, o que no esté finalizado.

Diferencias entre CD-R multisesión y CD-RW

Puede haber confusión entre un CD-R con grabado multisesión y un CD-RW. En el momento cuando un disco CD-R se hace multisesión, el software le dará la característica para que pueda ser utilizado en múltiples sesiones, es decir, en cada grabación se crearán «sesiones», que solo serán modificadas por la cual el usuario crea conveniente. Por ejemplo, si se ha grabado en un CD-R los archivos prueba1.txt, prueba2.txt y prueba 3.txt, se habrá creado una sesión en el disco que será leída por todos los reproductores y que contendrá los archivos mencionados. Si en algún momento no se necesita alguno de los ficheros o se modifica el contenido de la grabación, el programa software creará una nueva sesión, a continuación de la anterior, donde no aparecerán los archivos que no se desee consultar, o se verán las modificaciones realizadas, es decir, es posible añadir más archivos, o incluso quitar algunos que estaban incluidos. Al realizar una modificación la sesión anterior no se borrará, sino que quedará oculta por la nueva sesión dando una sensación de que los archivos han sido borrados o modificados, pero en realidad permanecen en el disco.

Obviamente las sesiones anteriores, aunque aparentemente no aparecen permanecen en el disco y están ocupando espacio en el mismo, esto quiere decir que algún día ya no será posible «regrabarlo», modificar los archivos que contiene, porque se habrá utilizado toda la capacidad del disco.

A diferencia de los CD-R, los discos CD-RW sí pueden ser borrados, o incluso formateados (permite usar el disco, perdiendo una parte de su capacidad, pero permitiendo grabar en el ficheros nuevos). En el caso de utilizar un CD-RW cuando borramos, lo borramos completamente, se pueden hacer también borrados parciales, que necesitan una mayor potencia del láser para volver a grabarse. Un disco CD-RW se puede utilizar como un disquete, con software adecuado, siempre que la unidad soporte esta característica, se pueden manipular ficheros como en un disquete, con la salvedad de que no se borra, sino que al borrar un fichero este sigue ocupando un espacio en el disco, aunque al examinarlo no aparezca dicho archivo. Los discos CD-RW necesitan más potencia del láser para poder grabarse, por esta razón los discos regrabables tienen una velocidad de grabación menor que los discos grabables (tardan más en terminar de grabarse).

Los DVD-RW, DVD+RW funcionan de manera análoga, los DVD-RAM también, pero están diseñados para escritura como con los disquetes.

Precio

Actualmente, los precios de los CD vírgenes varía, dependiendo de si se compra por tarrinas o con sus cajas entre los 0,2€ y los 0,9€ por unidad.^[5]

En España, la SGAE aplica un canon digital que es un sobrecoste que presupone que los clientes realizarán copias ilegales. Se realiza mediante una tasa fija aplicada a diversos medios de grabación y cuya recaudación reciben los autores, editores, productores y artistas, asociados a alguna entidad privada de gestión de derechos de autor, en compensación por las copias que se hacen de sus trabajos en el ámbito privado.

Etiquetado

Actualmente se están investigando una serie de tecnologías láser para grabar motivos e imágenes personalizadas en el anverso de un CD (cara opuesta a la de datos).

El sistema de etiquetado láser fue impuesto por Yamaha con DiscT@2, pero dicho sistema no tuvo éxito. Están apareciendo distintas tecnologías para etiquetar los CD, como LightScribe y Labelflash por ejemplo.

También existen impresoras de tinta especializadas para hacer una impresión de etiquetas, en discos preparados.

 

 

Historia de los discos duros

Unidad de disco duro

 



 

 

 

 

En informática, la unidad de disco duro o unidad de disco rígido (en inglés: Hard Disk Drive, HDD) es el dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar archivos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. Es memoria no volátil.

El primer disco duro fue inventado por IBM, en 1956. A lo largo de los años, han disminuido los precios de los discos duros, al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opción de almacenamiento secundario para computadoras personales, desde su aparición en los años 1960.^[1] Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.^[1]

Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente: 3,5 pulgadas los modelos para PC y servidores, y 2,5 pulgadas los modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del controlador de disco, empleando una interfaz estandarizada. Los más comunes hasta los años 2000 han sido IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en servidores y estaciones de trabajo). Desde el 2000 en adelante ha ido masificándose el uso de los SATA. Existe además FC (empleado exclusivamente en servidores).

Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo requiere el uso de una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del sistema de archivos o formato empleado. Además, los fabricantes de discos duros, unidades de estado sólido y tarjetas flash miden la capacidad de los mismos usando prefijos del Sistema Internacional, que emplean múltiplos de potencias de 1000 según la normativa IEC e IEEE, en lugar de los prefijos binarios, que emplean múltiplos de potencias de 1024, y son los usados por sistemas operativos de Microsoft. Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan confusiones, por ejemplo un disco duro de 500 GB, en algunos sistemas operativos será representado como 465 GiB (es decir gibibytes; 1 GiB = 1024 MiB) y en otros como 500 GB.

 

 

 

 

 

 

Historia

 

Antiguo disco duro de IBM (modelo 62PC, «Piccolo»), de 64,5 MB, fabricado en 1979.

Al principio los discos duros eran extraíbles, sin embargo, hoy en día típicamente vienen todos sellados (a excepción de un hueco de ventilación para filtrar e igualar la presión del aire).

El primer disco duro, aparecido en 1956, fue el Ramac I, presentado con la computadora IBM 350: pesaba una tonelada y su capacidad era de 5 MB. Más grande que un frigorífico actual, este disco duro trabajaba todavía con válvulas de vacío y requería una consola separada para su manejo.

Su gran mérito consistía en el que el tiempo requerido para el acceso era relativamente constante entre algunas posiciones de memoria, a diferencia de las cintas magnéticas, donde para encontrar una información dada, era necesario enrollar y desenrollar los carretes hasta encontrar el dato buscado, teniendo muy diferentes tiempos de acceso para cada posición.

La tecnología inicial aplicada a los discos duros era relativamente simple. Consistía en recubrir con material magnético un disco de metal que era formateado en pistas concéntricas, que luego eran divididas en sectores. El cabezal magnético codificaba información al magnetizar diminutas secciones del disco duro, empleando un código binario de «ceros» y «unos». Los bits o dígitos binarios así grabados pueden permanecer intactos durante años. Originalmente, cada bit tenía una disposición horizontal en la superficie magnética del disco, pero luego se descubrió cómo registrar la información de una manera más compacta.

El mérito del francés Albert Fert y al alemán Peter Grünberg (ambos premio Nobel de Física por sus contribuciones en el campo del almacenamiento magnético) fue el descubrimiento del fenómeno conocido como magnetorresistencia gigante, que permitió construir cabezales de lectura y grabación más sensibles, y compactar más los bits en la superficie del disco duro. De estos descubrimientos, realizados en forma independiente por estos investigadores, se desprendió un crecimiento espectacular en la capacidad de almacenamiento en los discos duros, que se elevó un 60 % anual en la década de 1990.

En 1992, los discos duros de 3,5 pulgadas alojaban 250 MB, mientras que 10 años después habían superado 40 GB (40 000 MB). En la actualidad, ya contamos en el uso cotidiano con discos duros de más de 5 TB, esto es, 5000 GB (5 000 000 MB).

En 2001 fue lanzado el iPod, que empleaba un disco duro que ofrecía una capacidad alta para la época. Junto a la simplicidad, calidad y elegancia del dispositivo, este fue un factor clave para su éxito.

En 2005 los primeros teléfonos móviles que incluían discos duros fueron presentados por Samsung y Nokia, aunque no tuvieron mucho éxito ya que las memorias flash los acabaron desplazando, debido al aumento de capacidad, mayor resistencia y menor consumo de energía.

Véase también: Primeros discos IBM

Estructura lógica

Dentro del disco se encuentran:

• El registro de arranque principal (Master Boot Record, MBR), en el bloque o sector de arranque, que contiene la tabla de particiones.
• Las particiones de disco, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.

Estructura física

Componentes de una unidad de disco duro. De izquierda a derecha, fila superior: tapa, carcasa, plato, eje; fila inferior: espuma aislante, circuito impreso de control, cabezal de lectura/escritura, actuador e imán, tornillos.

Dentro de la unidad de disco duro hay uno o varios discos (de aluminio o cristal) concéntricos llamados platos (normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 o 7 según el modelo), y que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) está formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya punta están las cabezas de lectura/escritura. Por norma general hay una cabeza de lectura/escritura para cada superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la rotación de los mismos permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier posición de la superficie de los platos.

Cada plato posee dos “ojos”, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara. Si se observa el esquema Cilindro-Cabeza-Sector, a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos, aunque por cuestiones comerciales, no siempre se usan todas las caras de los discos y existen discos duros con un número impar de cabezas, o con cabezas deshabilitadas. Los cabezales de lectura/escritura no tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros), debido a una finísima película de aire que se forma entre los cabezales y los platos cuando los discos giran (algunos discos incluyen un sistema que impide que los cabezales pasen por encima de los platos hasta que alcancen una velocidad de giro que garantice la formación de esta película). Si alguna de las cabezas llega a tocar una superficie de un plato, causaría muchos daños en él, rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.200 revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un disco de 3,5 pulgadas).

Direccionamiento

Cilindro, Cabezal y Sector.

Estructura de disco magnético:
A es una pista del disco (roja),
B es un sector geométrico (azul),
C es un sector de una pista (magenta),
D es un grupo de sectores o clúster (verde).

Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco:

• Plato: cada uno de los discos que hay dentro de la unidad de disco duro.
• Cara: cada uno de los dos lados de un plato.
• Cabezal: número de cabeza o cabezal por cada cara.
• Pista: una circunferencia dentro de una cara; la pista cero (0) está en el borde exterior.
• Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara).
• Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes, aunque la IDEMA^[2] ha creado un comité que impulsa llevarlo a 4 KiB. Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en las interiores. Así, apareció la tecnología grabación de bits por zonas (Zone Bit Recording, ZBR) que aumenta el número de sectores en las pistas exteriores, y utiliza más eficientemente el disco duro. Así las pistas se agrupan en zonas de pistas de igual cantidad de sectores. Cuanto más lejos del centro de cada plato se encuentra una zona, ésta contiene una mayor cantidad de sectores en sus pistas. Además mediante ZBR, cuando se leen sectores de cilindros más externos la tasa de transferencia de bits por segundo es mayor; por tener la misma velocidad angular que cilindros internos pero mayor cantidad de sectores.^[3]
• Sector geométrico: son los sectores contiguos pero de pistas diferentes.
• Clúster: es un conjunto de sectores.

El primer sistema de direccionamiento que se usó fue el Cilindro-Cabezal-Sector (Cylinder-Head-Sector, CHS), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se creó otro sistema más sencillo, que actualmente se usa: direccionamiento de bloques lógicos (Logical Block Addressing, LBA), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un único número.

Factor de Forma

Seis unidades de disco duro con carcasas abiertas mostrando platos y cabezales; 8, 5¼, 3½, 2½, 1⅛ y 1 pulgadas de diámetro de los discos que representan.

El más temprano "factor de forma" de los discos duros, heredó sus dimensiones de las disqueteras. Pueden ser montados en los mismos chasis y así los discos duros con factor de forma, pasaron a llamarse coloquialmente tipos FDD "floppy-disk drives" (en inglés).

La compatibilidad del "factor de forma" continua siendo de 3½ pulgadas (8,89 cm) incluso después de haber sacado otros tipos de disquetes con unas dimensiones más pequeñas.

• 8 pulgadas: 241,3×117,5×362 mm (9,5×4,624×14,25 pulgadas).
  En 1979, Shugart Associates sacó el primer factor de forma compatible con los disco duros, SA1000, teniendo las mismas dimensiones y siendo compatible con la interfaz de 8 pulgadas de las disqueteras. Había dos versiones disponibles, la de la misma altura y la de la mitad (58,7 mm).
• 5,25 pulgadas: 146,1×41,4×203 mm (5,75×1,63×8 pulgadas). Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Seagate en 1980 con el mismo tamaño y altura máxima de los FDD de 5¼ pulgadas, por ejemplo: 82,5 mm máximo.
  Éste es dos veces tan alto como el factor de 8 pulgadas, que comúnmente se usa hoy; por ejemplo: 41,4 mm (1,64 pulgadas). La mayoría de los modelos de unidades ópticas (DVD/CD) de 120 mm usan el tamaño del factor de forma de media altura de 5¼, pero también para discos duros. El modelo Quantum Bigfoot es el último que se usó a finales de los 90'.

• 3,5 pulgadas: 101,6×25,4×146 mm (4×1×5.75 pulgadas).
  Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Rodine que tienen el mismo tamaño que las disqueteras de 3½, 41,4 mm de altura. Hoy ha sido en gran parte remplazado por la línea "slim" de 25,4 mm (1 pulgada), o "low-profile" que es usado en la mayoría de los discos duros.

• 2,5 pulgadas: 69,85×9,5-15×100 mm (2,75×0,374-0,59×3,945 pulgadas).
  Este factor de forma se introdujo por PrairieTek en 1988 y no se corresponde con el tamaño de las lectoras de disquete. Este es frecuentemente usado por los discos duros de los equipos móviles (portátiles, reproductores de música, etc...) y en 2008 fue reemplazado por unidades de 3,5 pulgadas de la clase multiplataforma. Hoy en día la dominante de este factor de forma son las unidades para portátiles de 9,5 mm, pero las unidades de mayor capacidad tienen una altura de 12,5 mm.

• 1,8 pulgadas: 54×8×71 mm.
  Este factor de forma se introdujo por Integral Peripherals en 1993 y se involucró con ATA-7 LIF con las dimensiones indicadas y su uso se incrementa en reproductores de audio digital y su subnotebook. La variante original posee de 2 GB a 5 GB y cabe en una ranura de expansión de tarjeta de ordenador personal. Son usados normalmente en iPods y discos duros basados en MP3.

• 1 pulgadas: 42,8×5×36,4 mm.
  Este factor de forma se introdujo en 1999 por IBM y Microdrive, apto para los slots tipo 2 de compact flash, Samsung llama al mismo factor como 1,3 pulgadas.

• 0,85 pulgadas: 24×5×32 mm.
  Toshiba anunció este factor de forma el 8 de enero de 2004 para usarse en móviles y aplicaciones similares, incluyendo SD/MMC slot compatible con disco duro optimizado para vídeo y almacenamiento para micromóviles de 4G. Toshiba actualmente vende versiones de 4 GB (MK4001MTD) y 8 GB (MK8003MTD) 5 y tienen el récord Guinness del disco duro más pequeño.

Los principales fabricantes suspendieron la investigación de nuevos productos para 1 pulgada (1,3 pulgadas) y 0,85 pulgadas en 2007, debido a la caída de precios de las memorias flash, aunque Samsung introdujo en el 2008 con el SpidPoint A1 otra unidad de 1,3 pulgadas.

El nombre de "pulgada" para los factores de forma normalmente no identifica ningún producto actual (son especificadas en milímetros para los factores de forma más recientes), pero estos indican el tamaño relativo del disco, para interés de la continuidad histórica.

Características de un disco duro

Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son:

• Tiempo medio de acceso: tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del Tiempo medio de búsqueda (situarse en la pista), Tiempo de lectura/escritura y la Latencia media (situarse en el sector).
• Tiempo medio de búsqueda: tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista más periférica hasta la más central del disco.
• Tiempo de lectura/escritura: tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información: Depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores por pista.
• Latencia media: tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.
• Velocidad de rotación: Es la velocidad a la que gira el disco duro, más exactamente, la velocidad a la que giran el/los platos del disco, que es donde se almacenan magnéticamente los datos. La regla es: a mayor velocidad de rotación, más alta será la transferencia de datos, pero también mayor será el ruido y mayor será el calor generado por el disco duro. Se mide en número revoluciones por minuto ( RPM). No debe comprarse un disco duro IDE de menos de 5400RPM (ya hay discos IDE de 7200RPM), a menos que te lo den a un muy buen precio, ni un disco SCSI de menos de 7200RPM (los hay de 10.000RPM). Una velocidad de 5400RPM permitirá una transferencia entre 10MB y 16MB por segundo con los datos que están en la parte exterior del cilindro o plato, algo menos en el interior.revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media.
• Tasa de transferencia: velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez que la aguja está situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.

Otras características son:

• Caché de pista: es una memoria tipo flash dentro del disco duro.
• Interfaz: medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, Serial Attached SCSI
• Landz: zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se apaga la computadora.

Conectores

Conector ATA hembra en un cable cinta plano.

Dos conectores ATA macho en placa base.

Tipos de conexión de datos

Las unidades de discos duros pueden tener distintos tipos de conexión o interfaces de datos con la placa base. Cada unidad de disco rígido puede tener una de las siguientes opciones:

• IDE
• SATA
• SCSI
• SAS

Cuando se conecta indirectamente con la placa base (por ejemplo: a través del puerto USB) se denomina disco duro portátil o externo.

IDE, ATA o PATA

Artículo principal: Integrated Drive Electronics

Véanse también: Conector IDC y Cable cinta.

La interfaz ATA (Advanced Technology Attachment) o PATA (Parallel ATA), originalmente conocido como IDE (Integrated Device Electronics o Integrated Drive Electronics), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) o unidades de discos ópticos como lectoras o grabadoras de CD y DVD.

Hasta el 2004, aproximadamente, fue el estándar principal por su versatilidad y asequibilidad.

Son planos, anchos y alargados.

SATA

Artículo principal: Serial ATA

Serial ATA o SATA es el más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos.

Notablemente más rápido y eficiente que IDE.

Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE, además de permitir conexión en caliente (hot plug).

Existen tres versiones:

1. SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (descatalogado),
2. SATA 2 de hasta 300 MB/s, el más extendido en la actualidad;
3. SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer lugar en el mercado.

SCSI

Artículo principal: Small Computer System Interface

Las interfaces Small Computer System Interface (SCSI) son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación.

Se presentan bajo tres especificaciones:

1. SCSI Estándar (Standard SCSI),
2. SCSI Rápido (Fast SCSI) y
3. SCSI Ancho-Rápido (Fast-Wide SCSI).

Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbit/s en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbit/s en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbit/s en los discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2).

Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia.

SAS

Artículo principal: Serial Attached SCSI

Serial Attached SCSI (SAS) es la interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexión y desconexión en caliente. Una de las principales características es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada dispositivo conectado, además de terminar con la limitación de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI.

Además, el conector es el mismo que en la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes. Por lo tanto, las unidades SATA pueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS.

Fuente de alimentación

Funcionamiento mecánico

Un disco duro suele tener:

• Platos, en donde se graban los datos.
• Cabezal de lectura/escritura.
• Motor, que hace girar los platos.
• Electroimán, que mueve el cabezal.
• Circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché.
• Bolsita desecante (gel de sílice), para evitar la humedad.
• Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire.

Integridad

Debido a la distancia extremadamente pequeña entre los cabezales y la superficie del disco, cualquier contaminación de los cabezales de lectura/escritura o las fuentes puede dar lugar a un accidente en los cabezales, un fallo del disco en el que el cabezal raya la superficie de la fuente, a menudo moliendo la fina película magnética y causando la pérdida de datos. Estos accidentes pueden ser causados por un fallo electrónico, un repentino corte en el suministro eléctrico, golpes físicos, el desgaste, la corrosión o debido a que los cabezales o las fuentes sean de pobre fabricación.

El eje del sistema del disco duro depende de la presión del aire dentro del recinto para sostener los cabezales y su correcta altura mientras el disco gira. Un disco duro requiere un cierto rango de presiones de aire para funcionar correctamente. La conexión al entorno exterior y la presión se produce a través de un pequeño agujero en el recinto (cerca de 0,5 mm de diámetro) normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiración, ver abajo). Si la presión del aire es demasiado baja, entonces no hay suficiente impulso para el cabezal, que se acerca demasiado al disco, y se da el riesgo de fallos y pérdidas de datos. Son necesarios discos fabricados especialmente para operaciones de gran altitud, sobre 3.000 m. Hay que tener en cuenta que los aviones modernos tienen una cabina presurizada cuya presión interior equivale normalmente a una altitud de 2.600 m como máximo. Por lo tanto los discos duros ordinarios se pueden usar de manera segura en los vuelos. Los discos modernos incluyen sensores de temperatura y se ajustan a las condiciones del entorno. Los agujeros de ventilación se pueden ver en todos los discos (normalmente tienen una pegatina a su lado que advierte al usuario de no cubrir el agujero). El aire dentro del disco operativo está en constante movimiento siendo barrido por la fricción del plato. Este aire pasa a través de un filtro de recirculación interna para quitar cualquier contaminante que se hubiera quedado de su fabricación, alguna partícula o componente químico que de alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier partícula generada en una operación normal. Una humedad muy alta durante un periodo largo puede corroer los cabezales y los platos.

Para los cabezales resistentes al magnetismo grandes (GMR) en particular, un incidente minoritario debido a la contaminación (que no se disipa la superficie magnética del disco) llega a dar lugar a un sobrecalentamiento temporal en el cabezal, debido a la fricción con la superficie del disco, y puede hacer que los datos no se puedan leer durante un periodo corto de tiempo hasta que la temperatura del cabezal se estabilice (también conocido como “aspereza térmica”, un problema que en parte puede ser tratado con el filtro electrónico apropiado de la señal de lectura).

Los componentes electrónicos del disco duro controlan el movimiento del accionador y la rotación del disco, y realiza lecturas y escrituras necesitadas por el controlador de disco. El firmware de los discos modernos es capaz de programar lecturas y escrituras de forma eficiente en la superficie de los discos y de reasignar sectores que hayan fallado.

Mantenimiento y cuidado

Los discos duros también necesitan cuidado, siga las siguientes instrucciones para evitar la perdida de datos y evitar que el disco duro quede inservible:

1. No quitar la etiqueta ligeramente plateada que se encuentra a los lados y/o algunas veces en la parte frontal, esto puede causar que entre polvo y raye el disco, asimismo el polvo que pueda contener electricidad puede mover los datos y causar daños.
2. No tapar los agujeros pequeños, ya que son un filtro de aire y puede causar sobrecalentamiento.
3. Realizar periódicamente copias de seguridad en discos DVD, Blu-ray o en un disco duro externo de la información importante, eventos como apagones o ataques de virus pueden dañar el disco duro o la información, si ocurre un apagón desconectar el ordenador. Si se usa un servicio de alojamiento de archivos, no debe ser la única opción ni se debe guardar ahí información delicada o crítica, pues el servicio puede fallar, ser clausurado o atacado.
4. Se recomienda crear al menos dos particiones: Una para el sistema operativo y los programas y otra para los datos del usuario. De esta forma se pueden facilitar la copia de seguridad y la restauración, al posibilitar retroceder o reinstalar completamente el sistema operativo sin perder los datos personales en el proceso.
5. Optimizar (desfragmentar) el disco duro regularmente usando la herramienta incluida en el sistema operativo o un programa de otro fabricante para reducir el desgaste, facilitar la recuperación en caso de un problema, y mantener una buena velocidad de respuesta. Se recomienda una frecuencia de cuatro a seis meses dependiendo del uso.
6. Descargar y usar un programa que lea los datos de los sensores del disco duro (S.M.A.R.T.), para vigilar la condición del disco duro. Si indica que está en peligro, copiar la información importante y reemplazar el disco duro lo más pronto posible para evitar la pérdida de información.
7. Evitar que el disco sufra golpes físicos, especialmente durante su funcionamiento. Los circuitos, cabezales y discos pueden dañarse.
8. Si el disco duro presenta problemas de confiabilidad, un funcionamiento anormalmente lento o aparecen sin razón aparente archivos dañados o ilegibles, analizarlo con un comprobador de disco. También se recomienda realizar una comprobación de rutina cada cierta cantidad de meses para detectar errores menores y corregirlos antes de que se agraven.

Galería de imágenes

Disco duro de una laptop.

• 

Unidad de disco duro de 2½" que está abierto, exponiendo su funcionamiento interno. Disco duro Western Digital Scorpio Blue de 500 GB con conexiones SATA; es común en computadoras portátiles.

• 

Interior de un disco duro; se aprecia la superficie de un plato y el cabezal de lectura/escritura retraído, a la izquierda.

• 

Interior de la unidad de disco duro; se aprecian dos platos con sus respectivos cabezales.

• 

Cabezal del disco duro.

• 

Cabezal de disco duro IBM sobre el plato del disco.

• 

Pila de cabezales de disco duro Western Digital (WD2500JS-00MHB0).

• 

Un peine, 3 brazos, 6 cabezales, 3 platos.

• 

Cabeza de disco duro sobre plato rayado. Rayaduras en el plato producidas por golpes mientras la unidad estaba en funcionamiento.

• 

Cables IDE, con 40 pines (izquierda) y 80 pines (derecha).

• 

Cable cinta para conectar la placa base con dos dispositivos IDE (p.e.: disco rígido o lectora de CD).

• 

Comparación de cables ATA de 40 y 80 pines y SATA.

• 

Zócalo con canal de indexación para conector IDC (Insulation-Displacement Connector, conector por desplazamiento del aislante).

• 

Partes y conexiones de un disco rígido SATA.

• 

Cable delgado SATA utilizado para conectar una delgada unidad óptica a la interfaz SATA poder obtener de la placa base, y conector Molex para fuente de alimentación.

Presente y futuro

Actualmente la nueva generación de discos duros utiliza la tecnología de grabación perpendicular (PMR), la cual permite mayor densidad de almacenamiento. También existen discos llamados "Ecológicos" (GP – Green Power), los cuales hacen un uso más eficiente de la energía.

Comparativa de SSD y HDD

Artículo principal: Unidad de estado sólido

Las unidades de estado sólido tienen el mismo uso que los discos duros y emplean las mismas interfaces, pero no están formadas por discos mecánicos, sino por memorias de circuitos integrados para almacenar la información. El uso de esta clase de dispositivos anteriormente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque ahora son muchísimo más asequibles para el mercado doméstico.^[4]

La unidad de estado sólido o SSD (acrónimo inglés de Solid-State Drive) es el dispositivo de almacenamiento de datos que puede estar construido con memoria no volátil o con memoria volátil. Las no volátiles son unidades de estado sólido que como dispositivos electrónicos, están construidos en la actualidad con chips de memoria flash. No son discos, pero juegan el mismo papel a efectos prácticos aportando ventajas pero también inconvenientes tecnológicos como la corrupción de las celdas de memoria con cada escritura, lo que acorta la vida útil de estos dispositivos y aumenta el riesgo de corrupción de los datos^[5] . No obstante, la industria está empezando a vislumbrar en el mercado la posibilidad de que en el futuro ese tipo de unidades de estado sólido termine sustituyendo al disco duro para implementar el manejo de memorias no volátiles en el campo de la ingeniería informática.

Esos soportes son muy rápidos ya que no tienen partes móviles o mecánicas y consumen menos energía. Todos esto les hace muy fiables y físicamente duraderos. Sin embargo, su costo por GB es aún muy elevado respecto al mismo coste de GB en un formato de tecnología de HDD, siendo un índice muy importante cuando hablamos de las altas necesidades de almacenamiento que hoy se miden en orden de Terabytes.^[6]

A pesar de ello, la industria apuesta por esta vía de solución tecnológica para el consumo doméstico^[7] aunque se ha de considerar que estos sistemas han de ser integrados correctamente^[8] tal y como se está realizando en el campo de la alta computación.^[9] Unido a la reducción progresiva de costes, quizás esa tecnología recorra el camino de aplicarse como método general de archivos de datos informáticos energéticamente respetuosos con el medio natural si optimiza su función lógica dentro de los sistemas operativos actuales.^[10]

Los discos que no son discos

Las unidades de estado sólido han sido categorizadas repetidas veces como "discos", cuando es totalmente incorrecto denominarlas así, porque a diferencia de sus predecesores, sus datos no se almacenan sobre superficies cilíndricas ni platos. Esta confusión conlleva habitualmente a creer, erróneamente, que SSD significa Solid State Disk, en vez del correcto significado: Solid State Drive, es decir, unidad de estado sólido o dispositivo de estado sólido.

Unidades híbridas

Las unidades híbridas son aquellas que combinan las ventajas de las unidades mecánicas convencionales con las de las unidades de estado sólido. Consisten en acoplar un conjunto de unidades de memoria flash dentro de la unidad mecánica, utilizando el área de estado sólido para el almacenamiento dinámico de datos de uso frecuente (determinado por el software de la unidad) y el área mecánica para el almacenamiento masivo de datos. Con esto se logra un rendimiento cercano al de unidades de estado sólido a un costo sustancialmente menor. En 2012, Seagate ofreció el modelo "Momentus XT", con esta tecnología.^[11]

Fabricantes

Un Seagate de 3,5 pulgadas y 1 TB con SATA HDD.

Los recursos tecnológicos y el saber hacer requeridos para el desarrollo y la producción de discos modernos implica que desde 2007, más del 98 % de los discos duros del mundo son fabricados por un conjunto de grandes empresas: Seagate (que ahora es propietaria de Maxtor y Quantum), Western Digital (propietaria de Hitachi, a la que a su vez fue propietaria de la antigua división de fabricación de discos de IBM) y Fujitsu, que sigue haciendo discos portátiles y discos de servidores, pero dejó de hacer discos para computadoras de escritorio en 2001, y el resto lo vendió a Western Digital. Toshiba es uno de los principales fabricantes de discos duros para portátiles de 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas. TrekStor es un fabricante alemán que en 2009 tuvo problemas de insolvencia, pero que actualmente sigue en activo. ExcelStor es un pequeño fabricante chino de discos duros.

Decenas de exfabricantes de discos duros han terminado con sus empresas fusionadas o han cerrado sus divisiones de discos duros, a medida que la capacidad de los dispositivos y la demanda de los productos aumentó, los beneficios eran menores y el mercado sufrió un significativa consolidación a finales de los años 1980 y finales de los años 1990. La primera víctima en el mercado de las PC fue Computer Memories Inc.; después de un incidente con 20 MB defectuosos en discos en 1985, la reputación de CMI nunca se recuperó, y salieron del mercado de los discos duros en 1987. Otro notable fracaso fue el de MiniScribe, quien quebró en 1990: después se descubrió que tenía en marcha un fraude e inflaba el número de ventas durante varios años. Otras muchas pequeñas compañías (como Kalok, Microscience, LaPine, Areal, Priam y PrairieTek) tampoco sobrevivieron a la expulsión, y habían desaparecido para 1993; Micropolis fue capaz de aguantar hasta 1997, y JTS, un recién llegado a escena, duró solamente unos años y desapareció hacia 1999, aunque después intentó fabricar discos duros en India. Su vuelta a la fama se debió a la creación de un nuevo formato de tamaño de 3” para portátiles. Quantum e Integral también investigaron el formato de 3”, pero finalmente se dieron por vencidos. Rodime fue también un importante fabricante durante la década de 1980, pero dejó de hacer discos en la década de 1990 en medio de la reestructuración y ahora se concentra en la tecnología de la concesión de licencias; tienen varias patentes relacionadas con el formato de 3,5“.

• 1988: Tandon vendió su división de fabricación de discos duros a Western Digital, que era un renombrado diseñador de controladores.
• 1989: Seagate compró el negocio de discos de alta calidad de Control Data, como parte del abandono de Control Data en la creación de hardware.
• 1990: Maxtor compró MiniScribe que estaba en bancarrota, haciéndolo el núcleo de su división de discos de gama baja.
• 1994: Quantum compró la división de almacenamiento de Digital Equipment Corporation otorgando al usuario una gama de discos de alta calidad llamada ProDrive, igual que la gama tape drive de Digital Linear Tape.
• 1995: Conner Peripherals, que fue fundada por uno de los cofundadores de Seagate junto con personal de MiniScribe, anunciaron un fusión con Seagate, la cual se completó a principios de 1996.
• 1996: JTS se fusionó con Atari, permitiendo a JTS llevar a producción su gama de discos. Atari fue vendida a Hasbro en 1998, mientras que JTS sufrió una bancarrota en 1999.
• 2000: Quantum vendió su división de discos a Maxtor para concentrarse en las unidades de cintas y los equipos de respaldo.
• 2003: siguiendo la controversia en los fallos masivos en su modelo Deskstar 75GXP, Pioneer IBM vendió la mayor parte de su división de discos a Hitachi, renombrándose como Hitachi Global Storage Technologies, Hitachi GST.
• 2003: Western Digital compró Read-Rite Corp., quien producía los cabezales utilizados en los discos duros, por 95,4 millones de dólares en metálico.
• 2005: Seagate y Maxtor anuncian un acuerdo bajo el que Seagate adquiriría todo el stock de Maxtor. Esta adquisición fue aprobada por los cuerpos regulatorios, y cerrada el 19 de mayo de 2006.
• 2007: Western Digital adquiere Komag U.S.A., un fabricante del material que recubre los platos de los discos duros.
• 2009: Toshiba adquiere la división de HDD de Fujitsu y TrekStor se declara en bancarrota, aunque ese mismo año consiguen un nuevo inversor para mantener la empresa a flote.
• 2011: Western Digital adquiere Hitachi GST y Seagate compra la división de HDD de Samsung.
• 2014: Seagate anuncia el primer disco duro de 8 TB en el mercado de consumo general, con formato de 3,5 pulgadas y conectividad tipo SATA III a 6Gbps, compatible con computadoras de escritorio.^[12]

1.        

2.       Volver arriba ↑ Oyanedel, Juan Pablo (27 de agosto de 2014). «Seagate estrena el primer disco duro de 8 TB en el mercado». Consultado el 29 de agosto de 2014.  La referencia utiliza parámetros obsoletos (ayuda)

 

 

Disquete

 

Disquete Disco flexible
Tipo de medio	Disco magnético
Capacidad	79,6 KB - 240 MB
Mecanismo de lectura/escritura	cabezal electromagnético
Desarrollador	Equipo de IBM, liderado por David Noble
Lanzamiento	1969
Descatalogación	Años 2000
Uso	Datos
[editar datos en Wikidata]

Inserción de un disquete de 3½ pulgadas en la unidad de una laptop COMPAQ LTE.

El disquete o disco flexible (en inglés, diskette o floppy disk) 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.

Este tipo de soporte de almacenamiento es vulnerable a la suciedad y los campos magnéticos externos, por lo que deja de funcionar con el tiempo o por el desgaste.

Formatos

Los tamaños de los disquetes suelen denominarse empleando el Sistema Anglosajón de Unidades, incluso en los países en los que el Sistema Internacional de Unidades es el estándar, desconsiderando que en algunos casos, éstos están definidos en el sistema métrico (por ejemplo, el disquete de 3½ pulgadas mide 8,89 cm). De forma general, las capacidades de los discos formateados se establecen en términos de kilobytes binarios (un sector suele tener 512 bytes). Sin embargo, los tamaños recientes de los discos se suelen denominar en unidades híbridas; es decir, un disco de 1,44 MB tiene en realidad 1,44×1000×1024 bytes = 1440 KiB , y no 1,44 mebibytes (lo cual seria 1,44×1024×1024 bytes), ni 1,44 megabytes (1,44×1000×1000).

Secuencia histórica de formatos de disquetes, incluyendo el disquete de 3½ pulgadas HD (último formato popular adoptado).
Formato del disquete	Año de introducción	Capacidad de almacenamiento (en kibibytes, si no está indicado)	Capacidad comercializada[1]
8 pulgadas IBM 23FD (solo lectura)	1971	79,7	?
8 pulgadas Memorex 650	1972	183,1	150 kB
8 pulgadas IBM 33FD / Shugart 901	1973	256	256 kB
8 pulgadas IBM 43FD / Shugart 850 DD	1976	512	512 KB
5¼ pulgadas (35 pistas)	1976	89,6	110 KB
8 pulgadas de dos caras	1977	1200	1,2 MB
5¼ pulgadas DD	1978	360	360 kB
3½ pulgadas HP de una cara	1982	280	264 kB
3 pulgadas	1982	360	←
3½ pulgadas (puesta a la venta DD)	1984	720	720 kB
5¼ pulgadas QD	1984	1200	1,2 MB
3 pulgadas DD	1984	720	←
3 pulgadas Mitsumi Quick Disk	1985	128 a 256	←
2 pulgadas	1985	720	←
5¼ pulgadas Perpendicular	1986	100 MiB	←
3½ pulgadas HD	1987	1440	1,44 MB
3½ pulgadas ED	1990	2880	2,88 MB
3½ pulgadas LS-120 (SuperDisk)	1996	120,375 MiB	120 MB
3½ pulgadas LS-240 (SuperDisk)	1997	240,75 MiB	240 MB
3½ pulgadas HiFD	1998/1999	150/200 MiB	150/200 MB

Referencias

• Acrónimos:
• DD = Densidad Doble
• QD = Densidad Cuádruple
• HD = Alta Densidad
• ED = Densidad Extendida
• LS = Servo Láser
• HiFD = Disco Flexible de Alta Capacidad
• Fechas y capacidades marcadas con ? son de origen desconocido y necesitan fuentes; otras capacidades listadas referidas a:
• Para 8 pulgadas: formato estándar de IBM usado en la computadora central System/370 y sistemas más nuevos.
• Para 5¼ y 3½ pulgadas: formato estándar de PC, capacidades cuadriplicadas, son el tamaño total de todos los sectores del disquete e incluyen espacio para el sector boot del sistema de archivos.^[2]

Otros formatos podrían conseguir más o menos capacidad de los mismos lectores y discos.

• 

Disquetes: de 8" (arriba), de 3½" (izq. abajo) y de 5¼" (der. abajo).

• 

Disquetes: de 8" (izq.), de 3½" (der. arriba) y de 5¼" (der. abajo).

• 

Disquetes, de izq. a der.: de 8", de 5¼", de 5¼" duro, de 3½" y un DVD+R.

• 

Disquete de 5¼".

• 

Disquete de 3½".

• 

Disquete de 3", usado ampliamente en equipos Amstrad CPC.

• 

Disquete de alta densidad con inscripción HD (izq.) y disquete común (der.).

• 

Disquete de 8", disquete de 3½" y Memoria USB.

• 

Disquete LS 120.

• 

disquete de 8 pulgadas

• 

Unidad SuperDisk con puerto paralelo y disquete LS 120.

Evolución

Disquete de 8"

En 1967, IBM encomendó una nueva tarea a su centro de desarrollo y almacenamiento de San José (California): desarrollar un sistema sencillo y barato para cargar microcódigo en los System/370 de sus computadoras centrales.

Los primeros disquetes utilizados en la informática fueron de 8 pulgadas de diámetro (20,32 centímetros) y podían almacenar una pequeña cantidad de datos comparados con los disquetes de 5¼ pulgadas (13,335 cm).

Disquete de 5¼"

Los disquetes de 5¼" utilizaban la misma tecnología de base que los anteriores y los fabricaron en varias versiones, siendo el más popular el disquete de Doble Cara/Doble Densidad (DS/DD), con capacidad de 360 KiB. El tamaño máximo que se fabricó en este formato, fue el de Alta Densidad (HD, High Density), con capacidad de 1200 KiB.

Diagrama de componentes de un disquete de 3,5 pulgadas:
(1) Agujero indicador de Alta Densidad.
(2) Eje giratorio de metal.
(3) Cubierta o lámina de metal obturadora.
(4) Carcasa de plástico.
(5) Tela de protección.
(6) Disco magnético flexible.
(7) Sector.

Disquete de 3½"

Después se fabricaron disqueteras de 3½ pulgadas (8,89 cm) y disquetes de 2 modelos:

• disquete de densidad baja, con capacidad de 720 KiB.
• disquete de densidad alta, con capacidad de 1440 KiB (llamados “1,44 MB” incorrectamente porque su capacidad no era de 1,44 MB ni de 1,44 MiB).

La única diferencia física es que los disquetes de 720 KiB tienen un agujero en la parte trasera del disco y los de 1440 KiB tienen dos agujeros en el disco.

Disquete de 3½" de Densidad Extra

Hay otros disquetes, como los cuádruples de Densidad Extra (ED, Extra Density) que llegan hasta 2880 KiB (llamados “2,88 MB”).

Otros discos

Véase también: Disco magneto-óptico

• SuperDisk de 3½ pulgadas, denominado LS-120, con capacidad de 120,375 MiB (120 MB), introducido en 1996.
• SuperDisk de 3½ pulgadas, denominado LS-240, con capacidad de 240,75 MiB (240 MB), introducido en 1997.
• Discos Zip con capacidad de hasta 750 MB.

Uso en la actualidad

La disquetera y los disquetes son obsoletos, y la mayoría de las computadoras que ya no incorporan estos dispositivos, por la aparición de nuevos dispositivos de almacenamiento más manejables, que además disponen de mucha más capacidad de memoria física, como por ejemplo las memorias USB. Una memoria USB de 8 Gigabyte de memoria equivale aproximadamente a 5688 disquetes. Algunos países siguen utilizando estos medios de almacenamiento para presentaciones impositivas anuales.^[3]

No obstante, estos medios de almacenamiento siguen siendo de una gran utilidad como discos de arranque en caso de averías o emergencias en el sistema operativo principal o el disco duro, dado su carácter de estándar universal que en los IBM PC compatibles no necesita ningún tipo de controladora adicional para ser detectados en el proceso de carga por la BIOS y dado que, a diferencia del CD-ROM, es fácilmente escribible. Lo que, en situaciones de emergencia, los convierte en un sistema altamente fiable, básico y difícilmente sustituible. Las PC aún incluyen en sus BIOS lo necesario para el uso del disquete en caso de ser instalada una unidad, no obstante muchas marcas de PC a partir de 1997 han comenzado a incluir arranque por CD/DVD, así como por medio de unidades externas arrancables que pudiesen ser discos duros removibles,^[4] Memorias USB y otros medios que posean alguna información de arranque, y en las netbooks al prescindir de unidades externas como CD/DVD Hacen uso extensivo de un arranque por USB O tarjeta de memoria según el fabricante.

 

Impacto en la sociedad

Los disquetes (cuyo nombre fue escogido para ser similar a la palabra "casete"), gozaron de una gran popularidad en las décadas de los ochenta y los noventa, usándose en ordenadores domésticos y personales tales como Apple II, Macintosh, MSX 2/2+/Turbo R, Amstrad PCW, Amstrad CPC 664 y Amstrad CPC 6128 (y opcionalmente Amstrad CPC 464), ZX Spectrum +3, Commodore 64, Amiga e IBM PC para distribuir software, almacenar información de forma rápida y eficaz, transferir datos entre ordenadores y crear pequeñas copias de seguridad, entre otros usos. Muchos almacenaban de forma permanente el núcleo de sus sistemas operativos en memorias ROM, pero guardaban sus sistemas operativos en un disquete, como ocurría con CP/M o, posteriormente, con DOS.

También fue usado en la industria de los videojuegos, cuando Nintendo hizo un formato propio de disquete, parecido al actual de 3 1/2, para usar con un periférico diseñado para la consola Famicom llamado Famicom Disk Drive. No obstante, solo se lanzó en Japón. También se vendían disquetes en blanco, para grabar juegos en la calle, mediante máquinas automáticas instaladas en algunos lugares de Japón.

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. Asimismo, en grandes, medianas e incluso pequeñas empresas, las copias de seguridad empezaron a efectuarse de manera sistemática en cintas magnéticas de alta capacidad y muy bajo coste, como cintas de audio digitales (DAT) o streamers. Con la llegada del acceso total a la Internet, de las redes Ethernet baratas y de las memorias flash ó USB de bajo costo, los disquetes han dejado ser necesarios para la transferencia rápida de datos.

Disquetera de 3½".

La aparición y comercialización en gran escala de unidades grabadoras de discos ópticos y compactos, y de unidades de CD grabable y regrabable (CD-R/CD-RW), el abaratamiento exponencial y progresivo de sus costes de producción y precios de venta al consumidor, y su introducción paulatina y posterior generalización en la mayoría de ordenadores personales y de hogares, así como la innovación de nuevos formatos y estándares (CD de 80 minutos, de alta densidad, DVD, DVD de doble cara o doble capa, HD DVD, Blu-Ray, etc.) que poco a poco van multiplicando la capacidad y velocidad de almacenamiento, han permitido la sustitución paulatina de los engorrosos sistemas de cinta magnética por accesibles y rápidos sistemas de disco óptico como soporte principal y generalizado de copias de seguridad. Un intento a finales de los noventa (sin éxito en el mercado), de continuar con los disquetes fue el SuperDisk (LS-120), con una capacidad de 120 MB (en realidad 120,375 MiB^[5] ), siendo el lector compatible con los disquetes estándar de 3½ pulgadas.

La clave de este desplazamiento progresivo está en el mayor coste por bit de la superficie magnética frente a la superficie de un medio óptico, su mayor fragilidad ya que necesitan ser protegidos del contacto con el exterior, del polvo, la luz, cambios de humedad y temperatura, electricidad estática, mediante sobres protectores o cierres herméticos al vacío.

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 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 instalada, 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.

 

 

HISTORIA DE LA Cinta magnética

 

Diferentes cintas magnéticas.

La cinta magnética es un tipo de medio o soporte de almacenamiento de datos que se graba en pistas sobre una banda plástica con un material magnetizado, generalmente óxido de hierro o algún cromato. El tipo de información que se puede almacenar en las cintas magnéticas es variado, como vídeo, audio y datos.

Hay diferentes tipos de cintas, tanto en sus medidas físicas como en su constitución química, así como diferentes formatos de grabación, especializados en el tipo de información que se quiere grabar.

Los dispositivos informáticos de almacenamiento masivo de datos de cinta magnética son utilizados principalmente para respaldo de archivos, y para el proceso de información de tipo secuencial, como en la elaboración de nóminas de las grandes organizaciones públicas y privadas. Al almacén donde se guardan estos dispositivos se lo denomina cintoteca.

Su uso también se ha extendido para el almacenamiento analógico de música (como el casete de audio) y para vídeo, como las cintas de VHS (véase cinta de video).

La cinta magnética de audio dependiendo del equipo que la reproduce/graba recibe distintos nombres:

·         Se llama cinta de bobina abierta si es de magnetófono.

·         Casete cuando es de formato compacto utilizada en pletina o walkman, aunque existen una amplia gama de casetes destinados a audio, video y archivo de información.

·         Cartucho cuando es utilizada en cartucheras.

Hoy en día se siguen usando cintas en casetes para resguardo de información, aunque no se trate de un medio masivo, Sony recientemente ha creado una tecnología en la cual se puede almacenar 2,5 TB de información en cinta magnética.^[1]

Origen de la cinta magnética

Los principios de la grabación magnética fueron obra del inglés Oberlin Smith en 1878.^[2] El primer dispositivo de grabación magnética, el Telegráfono (Telegraphone),^[3] fue realizado y patentado por el inventor danés Valdemar Poulsen en 1898.^[4] Poulsen hizo una grabación magnética de su voz a lo largo de un alambre de piano, con la finalidad de dejar un mensaje grabado en la central telefónica cuando no se encontraban los usuarios en casa, para la compañía en la que trabajaba como técnico.

Invento de Valdemar Poulsen de 1898. Grabadora magnética de cable (Telegraphone).

Poulsen, después de haber patentado la aplicación en 1898 en Dinamarca, mejoró su invento; este se parecía al primer fonógrafo de Thomas Edison. A partir de su descubrimiento se dedicó a desarrollar y a registrar por medio de patentes el principio de la grabación magnética en diferentes países de Europa y en Estados Unidos. Presentó su invención en 38 naciones.^[5]

Poulsen continuó desarrollando el equipo después de haber colaborado para Mix & Genest, y Siemens & Halske (antecesor de la compañía Siemens), y creó su propia compañía, “Dansk Telegrafonfabrik”, en donde produjo un telegráfono simple con discos que grababan hasta 2 minutos y uno más complejo de cinta de alambre que grababa hasta 30 minutos.

Más adelante se hicieron diferentes modelos de grabadoras magnéticas con el mismo principio de grabación. En Alemania se creó el Magnetófono; esta máquina utilizaba acero sólido en forma de cinta o alambre como medio de reproducción.

Grabadora telefónica con unidad reemplazable de cinta de alambre (parte superior).

Hubo muchas adaptaciones y diferentes tipos de grabadoras magnéticas de voz, las cuales fueron comercializadas con diferentes usos en oficinas, la radio, la milicia y la telefonía. Cuando se estaban acabando los derechos de patente de Poulsen, Curt Stille —que era el responsable de las investigaciones para mejorar el telegráfono— produjo el ecófono en 1930 y lo dio a conocer en el mercado en 1933 como “Dailygraph”.^[6] Stille implementó en la grabadora de mensajes un sistema de carretes con la cinta-cable magnética, los cuales empotró en una repisa especial para reemplazar este componente al dar mantenimiento a la máquina. Esta unidad puede ser considerada el antecedente del formato casete, que permitió manipular fácilmente la cinta de alambre y reemplazar de forma práctica el material grabado.

Magnetófono de cinta de alambre (Wire Magnetophone).

Las variantes de materiales en el medio de grabación dependían mucho del equipo en que se reproducía; uno de los que desarrollaron y patentaron la cinta magnética sobre base de papel para sustituir las cintas de acero fue el inventor alemán-austriaco Fritz Pfleumer, quien empleó papel muy delgado con una capa de óxido de hierro pegado con laca. Registró esta adaptación en la patente alemana DRP 500,900 en 1928. Pfleumer posteriormente trabajó y compartió los derechos de autor con la compañía AEG (German General Electric), empresa que continuó desarrollando el magnetófono^[7] de cinta magnética y se dedicó a incorporar la mejora de la cinta a base de papel al equipo. Eduard Shüller, que colaboraba para el equipo de ingenieros de AEG, ideó en 1934 un importante cambio: la cabeza de anillo que funcionaba en el equipo para grabar, reproducir y borrar, pero el mecanismo mejorado requería una cinta magnética con diferentes características que la cinta a base de papel.

AEG requirió materiales como el hierro carbónico de la BASF (acrónimo de Badische Anilin und Soda Fabrik, en español: Fábrica Badense de bicarbonato de sodio y anilina), división en Ludwigshafen del gigante mezcladora química I.G. Farbenindustrie.,^[8] Pfleumer registró una cinta cuyo material avanzado contenía óxido de hierro (magnetita), celulosa y acetato en 1934. Las cintas con base de plástico fueron presentadas comercialmente en 1935 por la BASF en la IFA o Internationale Funkausstellung Berlin (feria de muestras internacional de la radiodifusión de Berlín), y la primera grabación pública fue hecha con la grabadora de cinta de celulosa y acetato de la AEG en 1936 con la Orquesta Filarmónica de Londres, conducida por el Sr. Tomas Beecham en el salón de la compañía BASF en Ludwingsahven^[9] (grabación que sería famosa en el material de propaganda de la guerra).

El PVC (Cloruro de Polivinilo) fue utilizado en la cinta magnética como alternativa de producción por sugerencia de Heinrich Jacque (de la BASF) en 1940, debido a la destrucción accidental (causada por un tanque de guerra) de la única planta que manufacturaba la cinta. La otra opción de producción fue desarrollada por personal de la compañía AGFA en Wolfen, que se especializaba en material de películas; allí se produjeron suficientes cintas para cubrir la demanda alemana en 1944.

En Japón, en el año 1929, Masaru Ibuka y el equipo de ingenieros TTK (Compañía de Ingeniería en Telecomunicaciones TTK, por sus siglas en japonés) antecedente de la empresa SONY, en el afán de desarrollar una grabadora de cinta basándose en la grabadora estadounidense, adquirieron con ayuda de Akio Morita patentes de componentes de la grabadora magnética para comenzar su investigación. Como no podían fabricar cintas con plástico, por problemas de disponibilidad de ese material en Japón, las elaboraron al principio con celofán, papel arroz y, por último, papel prensado recubierto de polvo magnético. Para compensar el menor control del papel, el equipo de ingenieros debió trabajar en la mejora de la calidad de los circuitos en las cabezas de grabado, en los sistemas de alimentación y en los amplificadores de la grabadora. En 1950 la primera grabadora de cinta de manufactura local fue comercializada en Japón; la máquina pesaba más de 100 libras (45,4kg).^[10] El nombre comercial de la cinta de papel fue conocido como “Cinta-Soni KA”.^[11]

En Estados Unidos de América a partir de 1943, con las investigaciones de la Oficina Federal de Investigación Científica y Desarrollo (OSRD),^[12] entidad cuya subdivisión proporcionó información para la grabación magnética y formó parte del inicio de la compañía Brush, los ingenieros se percataron de que el uso de la cabeza de anillo del magnetófono dependía mucho del medio magnético en donde se reproducía. Uno de los colaboradores de Brush que había trabajado para AEG, el Sr. Semi Begun, fue el responsable de mejorar la tecnología de la cinta estando atento al trabajo de Fritz Pfleumer. Begun solicitó la ayuda del Instituto Memorial Battelle para conocer la resistencia de algunos materiales de forma científica y química para poder crear una cubierta de partículas magnéticas.^[5]

Gerard Foley trabajó en los experimentos en el Memorial Batelle, se dedicó a hallar materiales magnéticos similares a la cinta de acero, sus primeros intentos no fueron efectivos hasta que descubrió a mediados de 1945 que algunos pigmentos de pintura que eran hechos con partículas magnetizadas artificiales eran mejores que las partículas de origen natural. Logró implementarlos en las primeras pruebas de material de grabación y obtuvo mejores resultados que la cinta-alambre y la aceptación de la compañía para usar sus resultados en la producción de cinta estadounidense.

Brush se dedicó a la manufactura de grabadoras de audio pero no se especializó en la producción en grandes cantidades de material para producir cinta, así que buscó la ayuda de Eastman Kodak, Meade Paper, Minnesota Mining and Manufacturing (3M) y Shellmar (fabricante de envolturas para pan).^[13]

Shellmar, a finales de la segunda guerra mundial -en 1945-, produjo las primeras cintas para la grabadora Soundmirror BK 401 y la grabadora Mail-A-Voice de disco; 3M después se interesó en la producción de la misma tecnología en cinta y estableció un laboratorio de desarrollo. El físico Wetzel, quien trabajó para esta última compañía, previó el desarrollo de un mercado potencial en el extranjero y apoyó la fabricación de cintas de buena calidad a nivel internacional.^[14]

Grabadora magnética estadounidense modelo Wilcox-Gay de riel o bobina. Grababa audio en las primeras cintas magnéticas de celulosa y acetato producidas en EU. Equipo producido entre 1940 y 1950.

Mientras, los servicios de inteligencia estadounidenses desarrollaban las primeras cintas magnéticas en colaboración con la industria privada. Se exportaron a Alemania al final de la segunda guerra mundial, por intervención del comandante supremo de las tropas de los Aliados en el Frente Occidental de Estados Unidos Eisenhower, quien dio órdenes de producir cintas en Norteamérica y destruir los reproductores y las cintas alemanas a causa de un bochornoso espectáculo público, provocado por un error cometido por miembros del Cuerpo de Señales (Signal Corp).

Al querer aprovechar el descubrimiento del magnetófono alemán, decidieron transmitir por radio un discurso grabado de Eisenhower; la transmisión creó confusión en los radioescuchas, ya que se percibía de fondo la voz sobrepuesta de Adolfo Hitler, y sus palabras se notaban más en los silencios del discurso. Los ingenieros del Cuerpo de Señales de Estados Unidos habían grabado el mensaje del militar incorrectamente en una cinta pregrabada por el Ministerio de Propaganda Alemana, debido a la poca cantidad de cintas encontradas y al desconocimiento del correcto uso del equipo incautado.^[15]

Introducción de cinta magnética en radio y televisión

Otro estadounidense que aprovechó la incautación de equipo al final de la segunda guerra mundial fue el técnico del cuerpo de señales Jack Mullin, quien rescató de Fráncfort dos Magnetófonos de la AEG y 50 carretes de grabación de Farben, los cuales envió a su casa para trabajar en ellos y mejorar su funcionamiento, con la intención de interesar a los estudios de películas de Hollywood en la grabación de sonidos de película, en una de sus dos presentaciones en 1947, Murdo McKenzie,^[16] director técnico de radio de Bing Crosby se interesó tanto en el equipo y presentó a Mullin con Crosby quien quedó impresionado de la calidad de sonido y utilizó el magnetófono en la radio para emitir sus programas grabados y no en vivo; En la estación utilizaba dos grabadoras que se reproducían simultáneamente, una con la grabación original la cual se reproducía al aire y la otra que se usaba como copia de respaldo para sustituirla en la emisión, en caso de romperse la cinta (antecedente de la Cinta Maestra en la radiodifusión y la práctica de hacer una copia).

Bing Crosby invirtió 50,000 dólares en la firma de electrónica Ampex^[17] para producir reproductores de cinta basados en las mejoras de Mullin al Magnetófono alemán; Las compañías Rangerton y Magnerecord también competían fabricando reproductores de audio (grabación magnética) para el mercado de consumo a mediados de 1950. Mullin se percató que las cintas 3M eran muy buenas para reproducirlas en las máquinas que Ampex produjo a base de sus mejoras. Crosby influyó para que la radiodifusora ABC (American Broadcasting Company) comprara hasta 12 grabadoras y diera un giro a la radiodifusión en vivo; Jack Mullin y Ampex desarrollaron posteriormente el funcionamiento de un registrador de videocinta monocromático en 1950 y Charles Paulson Ginsburg se integró en 1952 como líder del equipo de desarrollo de mejoras de la grabadora de video cassette de color, inventada en 1954, ambos equipos fueron creados para grabar Crosby en sus programas de televisión (o TV).

Bing Crosby, influyó en la radio y televisión para emplear tecnología de grabación magnética.

Ginsburg y el equipo de Ampex continuaron trabajando en las mejoras del equipo, redujeron la velocidad de grabación del VTR (Video Tape Recorder) o magnetoscopio patente número 2.956.114 de los E.E.U.U.^[18] redujeron las altas velocidades que recorrían hasta 240 pulgadas por segundo, sin perder la respuesta de alta frecuencia necesaria para grabar las emisiones de televisión, con estas mejoras se pusieron de acuerdo con la productora de 3M que logró adaptar sus cintas para soportar la tensión del mecanismo del equipo y la prueba definitiva del funcionamiento en la videograbadora con la cinta fue hecha en un avión, unas horas antes de la presentación formal en Chicago.

En abril 15 de 1956, en la 31ava convención anual de la NAB (National Association of Radio and Television Broadcasters) en Chicago. Ampex presentó la grabadora de video con el nombre comercial Mark IV (antes nombrada como Ampex VRX-1000) usaba una cinta 3M de 2” de ancho y recorría 15 pulgadas por segundo (ips) con sonido en amplitud modulada (AM) fue de los primeros modelos comercializados que empleaban el método de grabación Quádruplex.^[19]

Magnetoscópio Ampex VRX2000 uno de los primeros modelos que grababan con cinta video magnética para la industria televisiva en blanco y negro(VTR).

La CBS fue la primera cadena televisiva que empleó la tecnología de VTR, comenzando a pregrabar sus emisiones en 1956; Las ventajas del uso de la tecnología de cinta magnética de vídeo sustituyeron las emisiones en vivo, además de que era un medio económico para las productoras, las desventajas del uso de la cinta fue la lenta edición al introducir comerciales entre programas por el cambio a modo digital, diferente al modo de edición sencillo que acostumbraban utilizar al emplear filme de película.

Las primeras ediciones en cinta magnética se les conocía en el medio como editado Kamikaze proceso que requería localizar el punto adecuado en el vídeo, al revisar la cinta se colocaba un líquido (Ampex lo nombró Edivue) a base de hierro carbónico para marcar líneas y pulsos de edición, estos podían ser visibles con un escáner magnético, a través de este proceso el ingeniero/editor localizaba los intervalos verticales en la cinta para cortar y posteriormente unir, se perdía medio segundo de audio el cual tenía que ser re-grabado en la parte posterior de la cinta de video unida, usando una segunda máquina.

Para acelerar el proceso de editado, La NBC en Burbank desarrolló un método para editar cinta usando película kinescópica como trabajo de marcado de grabación y luego adaptando la cinta maestra a la película marcada para su edición. Uno de los primeros shows de televisión que hacía uso de esta técnica fue el Especial de Fred Astaire, editado en 1958. La técnica fue un éxito inmediato y los shows televisivos a raudales fueron editados ese primer año. Este fue el primer intento nombrado (edición independiente) off-line editing.^[20]

Ampex en 1961se dedicó a mejorar su grabadora de video VTR, compitió y unió esfuerzos con RCA (Radio Corporation of America) para hacer equipos compatibles blanco/negro y color, Ampex hizo la primera unidad móvil de VTR.^[21] Para introducir comerciales en la televisión (TV) sin la necesidad de hacer previa edición, presentaron a las emisoras la “cartuchera o librería robótica” con modelo TCR-100 de RCA y ACR-25 de Ampex en 1970^[22] el primer equipo podía sostener 12 y el segundo equipo 24 cartuchos los cuales eran grabados y reproducidos de forma controlada y aleatoria, para publicidad en la televisión.

Estandarización

En la reunión de la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) en Los Ángeles en 1950, para conciliar estándares de fabricación y producción, se planteó el concepto de la grabación del sistema de Escaneo Helical (Helical Scan) para grabar en cintas de una pulgada y otras variantes de diseño de los mecanismos del equipo VTR, Eduard Shüller,^[23] quien trabajaba en Hamburgo para la empresa Telefunken, registró en una patente el desarrollo de una grabadora magnética con dos cabezas de grabación helical en 1953; En Japón Alemania y Estados Unidos se dedicaron a aterrizar el concepto para posteriormente presentarlo en la asociación.^[20]

 

 

Uso de Pistas en Cinta Magnética

Esquema de grabado análogo en cinta magnética de video con formato Betacam, se aprecia en las trazas la ubicación de pistas de audio e imágenes.

A partir de 1948 Les Paul,^[24] un Amigo de Crosby e invitado regular en sus shows trabajaba con grabaciones sobrepuestas en disco. Adaptó la primera grabadora Ampex 200 adicionando cabezas de reproducción para cubrir la necesidad de unir las grabaciones independientes de instrumentos y solistas en una cinta magnética creando la primera Grabadora Multipista,^[25] Ampex, 3M, Scully Recording y otros fabricantes se ajustaron a las necesidades de los músicos e ingenieros de grabación para crear máquinas de 1 a 4 pistas (tracks) hasta llegar a la versión de 24 pistas que se lanzó al mercado a principios de los 90^[26] los frutos de la era de la grabación análoga a través de estas máquinas de cinta trajo éxitos para The Beatles^[27] con Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band,^[28] entre otros artistas.^[29] El ancho de cinta utilizado por cada mezcladora dependía del fabricante y del número de pistas del equipo que abarcaba desde ¼” hasta 2”. Más adelante surgió la necesidad de modificar los efectos de sonido como reverberación, coros y ecos o agregar más pistas al momento de editar, surgió la necesidad de emplear máquinas con código de tiempo de acuerdo estándares de fabricación y producción.^[30]

El uso de pistas también se aplicó en las cintas de video, con el método de grabación helical las trazas en la cinta tienen una ubicación especial para las pistas de audio. Un ejemplo del uso de las pistas de audio se aprecia claramente en el esquema de grabado del formato Betacam.

 

Métodos de Grabación

Método de Grabación Lineal. Cabeza lectora grabadora de audio o datos por ejemplo magnetófono o grabadora de formato cassette

La grabación magnética involucra registrar sobre la cinta magnética (cinta con material magnetizable) impulsos magnéticos en forma de señales análogas o digitales por codificar, la información puede ser accedida repetidamente, una característica de este medio es que la cabeza codificadora debe estar en contacto directo con la superficie magnética y provocar un movimiento constante para ser leída a través de movimiento mecánico es decir manualmente o a través de un motor.

Los métodos de grabación son una forma de clasificar la tecnología y cada cambio ha reutilizado la cinta magnética para aprovechar el medio de almacenamiento:

Método de Grabación Transversal. Cabeza lectora grabadora utilizada en video de los equipos desarrollados por Ampex El MarkI y VR-1000 que fue la primera videograbadora a color

Grabación Lineal. Con la grabación de señales análogas y digitales que se registran en la cinta magnética como audio o datos codificados, se puede observar en las primeras cintas la traza de la señal en forma de línea horizontal, de acuerdo a las necesidades de ingenieros en audio video o datos, hubo variantes como la grabación en pistas que comprenden múltiples trazas horizontales grabadas con diferentes cabezas que podían ser reproducidas al mismo tiempo o el Lineal serpentine que al momento de llegar al final de la cinta la cabeza grabada en dirección opuesta trazando una segunda línea parealela lo que dio inicio a la necesidad a mayor capacidad de almacenamiento.^[31]

Grabación Transversal. Para aprovechar la superficie grabable de la cinta magnética se diseñó un tambor giratorio con cuatro cabezas de grabación para almacenar video el cual requiere mayor cantidad información almacenada a lo ancho de la cinta, mientras las cinta estaba en constante movimiento cada pista está ligeramente inclinada, muy pocos equipos utilizaron este método de grabación como las grabadoras Mark I y Mark II de Ampex nombraron esta tecnología de grabación como "Quádruplex".^[32]

Método de Grabación Helical. Cabeza lectora grabadora para video en los equipos desarrollados en Japón Alemania y Estados Unidos a partir de 1963

Grabación Helical. Para perfeccionar el modo de grabación transversal se redujeron de cuatro cabezas a dos que rotan en diferentes ángulos hacia la dirección en la que la cinta se transporta, para lograr una secuencia de grabación continua y mayor superficie de cinta aprovechada, se pueden apreciar las trazas de la cinta grabadas diagonalmente a lo largo de esta.^[33]

Otros usos de la cinta magnética es la derivación a banda magnética empleada para la certificación de documentos, pagos por medio de tarjetas bancarias, validación de boletos y tarjetas de identificación, emplean la ADC (analogue to digital converter).Las señales digitales representan bits de información de cero a uno, el lector transforma estas señales en datos de información. Los formatos empleados son análogos y/o simbología de código de barras para transformarlos a caracteres ASCII.^[34]

Con el método de grabación Lineal, Transversal (Transverse Wave), Escaneo Helical (Helical Scan) y el siguiente método de grabación que sustituye a la cabeza de grabación por el lector y grabador con tecnología láser empleando el método de Grabación perpendicular o Fotónica del Spin (Photonics of Spin). Para su fabricación y estandarización se emplean diversos formatos de transportación de la cinta magnética para incorporarlos al equipo como un componente con el fin de lograr satisfacer las necesidades de grabación auditiva, audiovisual y datos extendiéndose dependiendo de su éxito del mercado profesional al mercado de consumo.

Adaptación para almacenamiento de datos

1949 Edvac fue la primera computadora que empleó cinta magnética como medio de almacenamiento de datos.

Las primeras computadoras fueron usadas para descifrar código alemán durante la Segunda Guerra Mundial (Mark I - 1943); calcular trayectorias de proyectiles (Eniac - 1946), mejorar los problemas encontrados en la computadora Eniac (Edvac - 1949) y para predecir la elección presidencial (Univac I - 1952). Los creadores de estas últimas computadoras fueron J. Presper Eckert y John William Mauchly, Herman H. Goldstine, John von Neumann.^[35]

1955 Tape-to-Card_Converter Primer convertidor de cinta a tarjeta, usaba formato de cinta Uniservo fabricado por Remington Rand para computadora Univac

En 1949 Edvac fue la primera computadora que empleó la cinta magnética como medio de almacenamiento de datos, fue de las primeras computadoras que procesaba con sistema binario en lugar de decimal y un lector grabador de cinta magnética.

Univac en 1955 fue de las primeras computadoras que solucionó la necesidad de convertir grandes cantidades de información previamente almacenada en tarjetas, la mayoría de los equipos utilizados en ese tiempo sólo disponían de interfaz para la lectura de tarjetas perforadas, usaba un equipo auxiliar externo (out-line) para convertir el medio de almacenamiento de datos, de tarjeta perforada a cinta magnética y de cinta magnética a tarjetas perforadas. Leía, revisaba y convertía hasta 120 tarjetas por minuto y grababa en la cinta magnética conocida comercialmente como Uniservo para la Univac modelo 1103A.^[36]

Univac fue dirigida para solucionar necesidades para el gobierno, comercio, ciencia e industria. El giro comercial en dónde más se utilizó fue en el ramo de seguros e industria con más de 1000 empleados cuya información se almacenaba en las cintas magnéticas ingresándolo de 2 formas diferentes por el convertidor de tarjetas o con máquina de escribir eléctrica nombrada Unityper que convertía los caracteres (letras) a sistema binario, el equipo podía procesar 12,000 caracteres por segundo para hacer la declaración de impuestos, tendencias de análisis de mercado, registro de costos, cuentas por recibir o pagar, control de producción, declaración de comisiones, valuaciones, reportes estadísticos, pago de impuestos, deducciones por número de seguridad social, cuotas sindicales, análisis del trabajo a destajo, inventarios, tarifas por horario, tasas por hora extras, salarios y comisiones. En 4 horas se obtenían listados detallados impresos de 1500 empleados.^[37]

En 1987 entra al mercado la Digital Audio Tape (DAT) que fue un formato dirigido al sector profesional que requería en su momento un sistema de grabación digital con el cual poder efectuar masters para CD, ya que en el momento de la invención del disco compacto todos máster 2 pistas se realizaban en cinta abierta de 1/4 de pulgada.

Formatos de cinta magnética

Formato de cartucho de cinta magnética de 2" con 8 pistas.

Riel, Carrete o Bobina con Cinta Magnética para grabación de audio en Magnetófonos.

A partir de 1933 el uso de rieles, carretes o bobinas fueron los más utilizados para transportar el medio magnético, unidades imprescindibles para el funcionamiento de los equipos de grabación de audio y vídeo.

La aparición de otro formato de grabación y reproducción fue utilizada en la radio, televisión y para la telefonía, los primeros cartuchos aparecieron en 1959 con el formato nombrado Fidelipac o Lear Cartridge para grabaciones de 8 pistas de audio, en 1969 se utilizaron los primeros cartuchos en RCA (Radio Corporation of America) para introducir comerciales en televisión con el nuevo equipo de videograbación lanzado como “cartuchera o librería robótica”.

Con la necesidad de almacenar datos en las primeras calculadoras personales de HP (Hewllet Packard) se introdujo en 1972 la calculadora DC300 con cartucho de cinta para descargar programas en el sistema central electrónica de AT&T, columna vertebral del sistema telefónico mundial en los setentas.^[38]

En 1963 Philips introdujo el formato compact cassette, al principio se reproducía en pequeñas máquinas portátiles como la grabadora Norelco Carry-Corder 150. El formato de la cinta del cassette era de 1/8 de pulgada, contenía 4-pistas y corría a 1-7/8 ips (pulgada por segundo), almacenaba 30 o 45 minutos de música estéreo por lado. El cassette Philips tenía un 1/4 del tamaño de los cartuchos marca Fidelipac o Lear cartridge,^[39] fue muy popular este formato de transportación del medio ya que la licencia del formato se liberó y fue gratuita, podía ser empleada por cualquier fabricante libre de demanda legal.

Cassette de diferentes formatos.

Sony aprovechó esta alternativa para transportar el medio de grabación, en 1969 presentó el prototipo y lanzó el primer formato de videograbadora U-matic de cassette para el mercado profesional en 1971^[40] en 1975 el formato Betamax fue introducido^[41] para ser reproducido en los aparatos de video caseros conocidos como VCR (Video Cassette Recorder).

Ampex y Avco buscaban seguir desarrollando nuevos mercados de consumo casero de grabadoras VCR con formato de ½ pulgada de cinta magnética. En 1976 JVC introdujo el formato VHS (Video Home System)el cual compitió por el mercado de consumo para imponer su formato.^[42]

 

 

HISTORIA DE LA Memoria USB

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Memoria USB
Fabricante	Varios
Lanzamiento	16 de mayo de 1996; hace 19 años (1996-05-16)
Alimentación	Energía suministrada por puerto USB (las primeras utilizaban baterías)
Memoria	Flash
Capacidad de almacenamiento	Variable
Entrada	Puerto USB
Conectividad	USB
Dimensiones y peso	Variables
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La memoria USB (Universal Serial Bus) es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos que utiliza memoria flash para guardar datos e información.

Se le denomina también lápiz de memoria, lápiz USB, memoria externa, pen drive o pendrive.^[1]

Historia

Lector de tarjetas SD que actúa como memoria USB.

Primera generación

Las empresas Trek Technology e IBM comenzaron a vender las primeras unidades de memoria USB en el año 2000. Trek vendió un modelo bajo el nombre comercial de Thumbdrive e IBM vendió las primeras unidades en Norteamérica bajo la marca DiskOnKey, desarrolladas y fabricadas por la empresa israelí M-Systems en capacidades de 8 MiB, 16 MiB, 32 MiB y 64 MiB. Estos fueron promocionados como los «verdaderos reemplazos del disquete», y su diseño continuó hasta los 256 MiB. Los modelos anteriores de este dispositivo utilizaban baterías, en vez de la alimentación de la PC.

Segunda generación

Dentro de esta generación de dispositivos existe conectividad con la norma USB 2.0. Sin embargo, no usan en su totalidad la tasa de transferencia de 480 Mbit/s que soporta la especificación USB 2.0 Hi-Speed debido a las limitaciones técnicas de las memorias flash basadas en NAND. Los dispositivos más rápidos de esta generación usan un controlador de doble canal, aunque todavía están muy lejos de la tasa de transferencia posible de un disco duro de la actual generación, o el máximo rendimiento de alta velocidad USB.

Las velocidades de transferencia de archivos varían considerablemente. Se afirma que las unidades rápidas típicas leen a velocidades de hasta 480 Mbit/s y escribir a cerca de la mitad de esa velocidad. Esto es aproximadamente 20 veces más rápido que en los dispositivos USB 1.1, que poseen una velocidad máxima de 24 Mbit/s.

Tercera generación

La norma USB 3.0 ofrece tasas de cambio de datos mejoradas enormemente en comparación con su predecesor, además de compatibilidad con los puertos USB 2.0. La norma USB 3.0 fue anunciada a finales de 2008, pero los dispositivos de consumo no estuvieron disponibles hasta principios de 2010. La interfaz USB 3.0 dispone las tasas de transferencia de hasta 4,8 Gbit/s, en comparación con los 480 Mbit/s de USB 2.0. A pesar de que la interfaz USB 3.0 permite velocidades de datos muy altas de transferencia, a partir de 2011 la mayoría de las unidades USB 3.0 Flash no utilizan toda la velocidad de la interfaz USB 3.0 debido a las limitaciones de sus controladores de memoria, aunque algunos controladores de canal de memoria llegan al mercado para resolver este problema. Algunas de estas memorias almacenan hasta 256 GiB de memoria (lo cual es 1024 veces mayor al diseño inicial de M-Systems). También hay dispositivos, que aparte de su función habitual, poseen una Memoria USB como aditamento incluido, como algunos ratones ópticos inalámbricos o Memorias USB con aditamento para reconocer otros tipos de memorias (microSD, m2, etc.).

En agosto de 2010, Imation anuncia el lanzamiento al mercado de la nueva línea de USB de seguridad Flash Drive Defender F200, con capacidades de 1 GiB, 2 GiB, 4 GiB, 8 GiB, 16 GiB y 32 GiB. Estas unidades de almacenamiento cuentan con un sensor biométrico ergonómico basado en un hardware que corrobora las coincidencias de las huellas dactilares de identificación, antes de permitir el acceso a la información.

Visión general

Los primeros modelos requerían una batería, pero los actuales usan la energía eléctrica procedente del puerto USB. Estas memorias son resistentes a los rasguños (externos), al polvo, y algunos hasta al agua, factores que afectaban a las formas previas de almacenamiento portátil, como los disquetes, discos compactos y los DVD.

Su gran éxito y difusión les han supuesto diversas denominaciones populares relacionadas con su pequeño tamaño y las diversas formas de presentación, sin que ninguna haya podido destacar entre todas ellas. El calificativo USB o el propio contexto permite identificar fácilmente el dispositivo informático al que se refiere; aunque siendo un poco estrictos en cuanto al concepto, USB únicamente se refiere al puerto de conexión.

Características

Estas memorias 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] Las memorias con capacidades más altas pueden aún estar, por su precio, fuera del rango del "consumidor doméstico". Esto supone, como mínimo, el equivalente a 180 CD de 700 MB o 91 000 disquetes de 1440 KiB aproximadamente.

Soporte

Los sistemas operativos actuales pueden leer y escribir en las memorias sin más que enchufarlas a un conector USB del equipo encendido, recibiendo la tensión de alimentación a través del propio conector, de 5 voltios y un consumo de 2,5 vatios como máximo. En equipos algo antiguos (como por ejemplo: los equipos con el Windows 98) se necesita instalar un controlador proporcionado por el fabricante. Las diversas distribuciones GNU/Linux también tienen soporte para estos dispositivos de almacenamiento desde la versión 2.4 del núcleo.

Visión detallada

Utilidades

Interior de una memoria USB.

Las memorias USB son comunes entre personas que transportan datos de su casa al lugar de trabajo, o viceversa. Teóricamente pueden retener los datos durante unos 20 años y escribirse hasta un millón de veces.

Aunque inicialmente fueron concebidas para guardar datos y documentos, es habitual encontrar en las memorias USB programas o archivos de cualquier otro tipo debido a que se comportan como cualquier otro sistema de archivos.

Los nuevos dispositivos U3 para Microsoft Windows integran un menú de aplicaciones, semejante al propio menú de "Inicio", que permiten organizar archivos de imágenes, música, etc. Para memorias de otros fabricantes también existen colecciones basadas en software libre como es el caso de PortableApps.com.

La disponibilidad de memorias USB a costos reducidos ha provocado que sean muy utilizadas con objetivos promocionales o de marketing, especialmente en ámbitos relacionados con la industria de la computación (por ejemplo, en eventos tecnológicos). A menudo se distribuyen de forma gratuita, se venden por debajo del precio de coste o se incluyen como obsequio al adquirir otro producto.

Habitualmente, estos dispositivos se personalizan grabando en la superficie de la memoria USB el logotipo de la compañía, como una forma de incrementar la visibilidad de la marca. La memoria USB puede no incluir datos o llevar información precargada (gráficos, documentación, enlaces web, animaciones Flash u otros archivos multimedia, aplicaciones gratuitas o demos). Algunas memorias con precarga de datos son de sólo lectura; otras están configuradas con dos particiones, una de sólo lectura y otra en que es posible incluir y borrar datos. Las memorias USB con dos particiones son más caras.

Las memorias USB pueden ser configuradas con la función de autoarranque (autorun) para Microsoft Windows, con la que al insertar el dispositivo arranca de forma automática un archivo específico. Para activar la función autorun es necesario guardar un archivo llamado autorun.inf con el script apropiado en el directorio raíz del dispositivo.^[3] La función autorun no funciona en todos los ordenadores. En ocasiones esta funcionalidad se encuentra deshabilitada para dificultar la propagación de virus y troyanos que se aprovechan de este sistema de arranque.

Memoria USB Windows To Go.

Otra utilidad de estas memorias es que, si la BIOS del equipo lo admite, pueden arrancar un sistema operativo sin necesidad de CD, DVD ni siquiera disco duro. El arranque desde memoria USB está muy extendido en ordenadores nuevos y es más rápido que con un lector de DVD-ROM. Se pueden encontrar distribuciones de Linux que están contenidas completamente en una memoria USB y pueden arrancar desde ella (véase Live CD).

Las memorias USB de gran capacidad, al igual que los discos duros o grabadoras de CD/DVD son un medio fácil para realizar una copia de seguridad, por ejemplo. Hay grabadoras y lectores de CD-ROM, DVD, disquetera o Zip que se conectan por USB.

Además, desde 2008, existen equipos de audio con un puerto USB al cual se puede conectar una memoria USB para reproducir la música contenida en él.

Como medida de seguridad, algunas memorias USB tienen posibilidad de impedir la escritura mediante un interruptor. Otros permiten reservar una parte para ocultarla mediante una clave.

Fortalezas y debilidades

A pesar de su bajo costo y garantía, hay que tener muy presente que estos dispositivos de almacenamiento pueden dejar de funcionar repentinamente por accidentes diversos: variaciones de voltaje mientras están conectadas, por caídas a una altura superior a un metro, por su uso prolongado durante varios años especialmente en pendrives antiguos.

Las unidades flash son inmunes a rayaduras y al polvo que afecta a las formas previas de almacenamiento portátiles como discos compactos y disquetes. Su diseño de estado sólido duradero significa que en muchos casos puede sobrevivir a abusos ocasionales (golpes, caídas, pisadas, pasadas por la lavadora o salpicaduras de líquidos). Esto lo hace ideal para el transporte de datos personales o archivos de trabajo a los que se quiere acceder en múltiples lugares. La casi omnipresencia de soporte USB en computadoras modernas significa que un dispositivo funcionará en casi todas partes. Sin embargo, Microsoft Windows 98 no soporta dispositivos USB de almacenamiento masivo genéricos, se debe instalar un controlador separado para cada fabricante o en su defecto conseguir genéricos. Para Microsoft Windows 95 dichos controladores son casi inexistentes.

Las unidades flash son una forma relativamente densa de almacenamiento, hasta el dispositivo más barato almacenará lo que docenas de disquetes, y por un precio moderado alcanza a los CD en tamaño o los superan. Históricamente, el tamaño de estas unidades ha ido variando de varios megabytes hasta unos pocos gigabytes. En el año 2003 las unidades funcionaban a velocidades USB 1.0/1.1, unos 1.5 Mbit/s o 12 Mbit/s. En 2004 se lanzan los dispositivos con interfaces USB 2.0. Aunque USB 2.0 puede entregar hasta 480 Mbit/s, las unidades flash están limitadas por el ancho de banda del dispositivo de memoria interno. Por lo tanto se alcanzan velocidades de lectura de hasta 100 Mbit/s, realizando las operaciones de escritura un poco más lento. En condiciones óptimas, un dispositivo USB puede retener información durante unos 10 años.

Las memorias flash implementan el estándar "USB mass storage device class" (clase de dispositivos de almacenamiento masivo USB). Esto significa que la mayoría de los sistemas operativos modernos pueden leer o escribir en dichas unidades sin drivers adicionales. En lugar de exponer los complejos detalles técnicos subyacentes, los dispositivos flash exportan una unidad lógica de datos estructurada en bloques al sistema operativo anfitrión. El sistema operativo puede usar el sistema de archivos o el esquema de direccionamiento de bloques que desee. Algunas computadoras poseen la capacidad de arrancar desde memorias flash, pero esta capacidad depende de la BIOS de cada computadora, además, para esto, la unidad debe estar cargada con una imagen de un disco de arranque.

Las memorias flash pueden soportar un número finito de ciclos de lectura/escritura antes de fallar, Con un uso normal, el rango medio es de alrededor de varios millones de ciclos. Sin embargo las operaciones de escrituras serán cada vez más lentas a medida que la unidad envejezca.

Esto debe tenerse en consideración cuando usamos un dispositivo flash para ejecutar desde ellas aplicaciones de software o un sistema operativo. Para manejar esto (además de las limitaciones de espacio en las unidades comunes), algunos desarrolladores han lanzado versiones de sistemas operativos como Linux o aplicaciones comunes como Mozilla Firefox diseñadas especialmente para ser ejecutadas desde unidades flash. Esto se logra reduciendo el tamaño de los archivos de intercambio y almacenándolos en la memoria RAM.

Consideraciones de uso

El cuidado de las memorias USB es similar al de las tarjetas electrónicas; evitando caídas o golpes, humedad, campos magnéticos y calor extremo.

Antiguamente, en los dispositivos más prematuros de esta tecnología, era aconsejado "Desmontar la unidad" o "Quitar el hardware con seguridad " desde el "Administrador de dispositivos" en Windows o "Expulsar" en Mac OS. En algunos sistemas la escritura se realiza en forma diferida (esto significa que los datos no se escriben en el momento) a través de un caché de escritura para acelerar los tiempos de dicha escritura y para que el sistema escriba finalmente "de una sola vez" cuando dicho caché se encuentre lleno, pero si la unidad es retirada antes que el sistema guarde el contenido de la caché de escritura se pueden provocar discrepancias en el sistema de archivos existente en la memoria USB que podría generar pérdidas de datos.

Para reducir el riesgo de pérdida de datos, la caché de escritura está desactivada en forma predeterminada para las unidades externas en los sistemas operativos Windows a partir de Windows XP, pero aun así una operación de escritura puede durar varios segundos y no se debe desenchufar físicamente la unidad hasta que haya finalizado completamente, de lo contrario, los datos a escribir se perderán. Aunque la memoria USB no sufra daños, los ficheros afectados pueden ser de difícil o incluso imposible recuperación llegando en algún caso a ser necesario un borrado o formateo completo del sistema de ficheros para poder volver a usarla. Por lo que la extracción hay que tener cuidado en la escritura, pero extraerlo en la lectura sería irrelevante.

En sistemas Windows (2000 ~ XP con Service Pack 2) con unidades de red asignadas, puede ocurrir que al conectar la memoria USB el sistema no le proporcione una letra previamente en uso. En ese caso, habrá que acudir al administrador de discos (diskmgmt.msc), localizar la unidad USB y cambiar manualmente la letra de unidad.^[4]

En Windows XP, puede darse el caso de que si la memoria USB no es desconectada utilizando la función de Extracción Segura, Windows automáticamente podría marcar dicho dispositivo como problemático y deshabilitarlo, y se da el caso de que dicha memoria puede utilizarse en otras computadoras pero no en la que está marcada como problemática. Hay que ingresar al Administrador de Dispositivos y volver a habilitarla.^[5]

• Aplicaciones de la memoria USB:^[6]
• Guardar archivos cifrados.
• Almacenar aplicaciones portátiles (ocupan menos espacio, y se ejecutan sin necesidad de instalación previa).
• Instalar un sistema operativo desde la memoria flash.
• Almacenaje externo y adicional para dispositivos portátiles (teléfonos móviles,^[7] libros electrónicos, reproductor externo multimedia, etcétera).

Componentes[editar]

Componentes internos de una memoria USB típica
1	Conector USB
2	Dispositivo de control de almacenamiento masivo USB
3	Puntos de prueba
4	Circuito de memoria flash
5	Oscilador de cristal
6	Led
7	Interruptor de seguridad contra escrituras
8	Espacio disponible para un segundo circuito de memoria flash

Componentes primarios[editar]

Las partes típicas de una memoria USB son las siguientes:

• Un conector USB macho tipo A (1): Provee la interfaz física con la computadora.
• Controlador USB de almacenamiento masivo (2): Implementa el controlador USB y provee la interfaz homogénea y lineal para dispositivos USB seriales orientados a bloques, mientras oculta la complejidad de la orientación a bloques, eliminación de bloques y balance de desgaste. Este controlador posee un pequeño microprocesador RISC y un pequeño número de circuitos de memoria RAM y ROM.
• Circuito de memoria Flash NAND (4): Almacena los datos.
• Oscilador de cristal (5): Produce la señal de reloj principal del dispositivo a 12 MHz y controla la salida de datos a través de un bucle de fase cerrado (phase-locked loop)

Componentes adicionales

Un dispositivo típico puede incluir también:

• Puentes y Puntos de prueba (3): Utilizados en pruebas durante la fabricación de la unidad o para la carga de código dentro del procesador.
• Ledes (6): Indican la transferencia de datos entre el dispositivo y la computadora.
• Interruptor para protección de escritura (7): Utilizado para proteger los datos de operaciones de escritura o borrado.
• Espacio Libre (8): Se dispone de un espacio para incluir un segundo circuito de memoria. Esto le permite a los fabricantes utilizar el mismo circuito impreso para dispositivos de distintos tamaños y responder así a las necesidades del mercado.
• Tapa del conector USB: Reduce el riesgo de daños y mejora la apariencia del dispositivo. Algunas unidades no presentan una tapa pero disponen de una conexión USB retráctil. Otros dispositivos poseen una tapa giratoria que no se separa nunca del dispositivo y evita el riesgo de perderla.
• Ayuda para el transporte: En muchos casos, la tapa contiene una abertura adecuada para una cadena o collar, sin embargo este diseño aumenta el riesgo de perder el dispositivo. Por esta razón muchos otros tienen dicha abertura en el cuerpo del dispositivo y no en la tapa, la desventaja de este diseño está en que la cadena o collar queda unida al dispositivo mientras está conectado. Muchos diseños traen la abertura en ambos lugares.

Tecnologías relacionadas

USB 3.0

Artículo principal: USB 3.0

Presentado 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.

La cantidad de corriente que transporta un cable USB 1.0 y 2.0 resulta insuficiente en muchas ocasiones para recargar algunos dispositivos, especialmente si utilizamos concentradores donde hay conectados varios de ellos. En USB 3.0, se aumenta la intensidad de la corriente de 100 miliamperios a 900 miliamperios, con lo que pueden ser cargadas las baterías a una mayor velocidad o poder alimentar otros componentes que requieran más potencia. Este aumento de la intensidad podría traer consigo un menor rendimiento energético. Pero pensando en ello, USB 3.0 utiliza un nuevo protocolo basado en interrupciones, al contrario que el anterior que se basaba en consultar a los dispositivos periódicamente.

El aumento de líneas en USB 3.0 provoca que el cable sea ligeramente más grueso, un inconveniente importante. Si hasta ahora los cables eran flexibles, con el nuevo estándar estos tienen un grueso similar a los cables que se usan en redes Ethernet, siendo por tanto más rígidos.

Igual que pasa entre USB 1.1 y USB 2.0 la compatibilidad está garantizada entre USB 2.0 y USB 3.0, gracias al uso de conectores similares, cuyos contactos adicionales se sitúan en paralelo, de forma que no afectan en caso de usar algún puerto que no sea del mismo tipo.

Cuidados Antes de usar una memoria USB, se tiene que formatear, por ejemplo con el formato exFAT, que es más resistente y eficiente que los formatos FAT16 (ya casi descontinuado) y FAT32. Si se va a usar la memoria en otros dispositivos como minicomponentes y radiograbadoras, es preferible utilizar el formato FAT32 para una mejor compatibilidad con estos dispositivos.

• Se debe evitar la exposición directa al sol y el exceso de humedad puede degradar la memoria y, en casos extremos, provocar la pérdida de la información. Igualmente, se debe tener cuidado de golpes y caídas.
• Es normal que las memorias se calienten un poco mientras se usan, pero si se calientan en exceso pueden provocar fallos que dañarían la información.
• Siempre es recomendable expulsar el dispositivo USB antes de desconectarlo, dado que es posible que los datos sean leídos, por ejemplo por programas antivirus o por el sistema en la memoria, lo que podría dañar la información.
• Con herramientas como H2testw y CHKDSK /x /r se busca sectores dañados; los sectores dañados en memorias flash no se pueden reparar o marcar como defectuosos para el SO, el pendrive se debe sustituir inmediatamente.

 

HISTORIA DE Disco Blu-ray

De Wikipedia, la enciclopedia libre

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«BD» redirige aquí. Para otras acepciones, véase Bd.

Blu-ray
Tipo de medio	disco óptico
Codificación	señal digital
Capacidad	25 GB - 1 TB
Mecanismo de lectura/escritura	Láser azul
Desarrollador	Sony
Lanzamiento	2002
Dimensiones	12 cm
Uso	Vídeo, datos
Cronología
DVD Disco Blu-ray
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El disco Blu-ray, conocido como Blu-ray o simplemente BD (en inglés: Blu-ray Disc), es un formato de disco óptico de nueva generación, desarrollado por la Blu-ray Disc Association (BDA), empleado para vídeo de alta definición (HD) y con mayor capacidad de almacenamiento de datos de alta densidad que la del DVD.

Visión general

El disco Blu-ray tiene 12 cm de diámetro, igual que el CD y el DVD. Guardaba 25 GB por capa, por lo que Sony y Panasonic han desarrollado un nuevo índice de evaluación (i-MLSE) que permitiría ampliar un 33 % la cantidad de datos almacenados,^[1] desde 25 a 33,4 GB por capa.^{[2] [3]}

Funcionamiento

El disco Blu-ray hace uso de un rayo láser de color azul con una longitud de onda de 405 nanómetros, a diferencia del láser rojo utilizado en lectores de DVD, que tiene una longitud de onda de 650 nanómetros. Esto, junto con otros avances tecnológicos, permite almacenar sustancialmente más información que el DVD en un disco de las mismas dimensiones y aspecto externo.^{[4] [5]} Blu-ray obtiene su nombre del color azul del rayo láser (blue ray significa ‘rayo azul’). La letra e de la palabra original blue fue eliminada debido a que, en algunos países, no se puede registrar para un nombre comercial una palabra común.^{[2] [3]}

Historia

El DVD ofreció en su momento una alta calidad, ya que era capaz de dar una resolución de 720x480 (NTSC) o 720x576 (PAL), lo que es ampliamente superado por la capacidad de alta definición ofrecida por el Blu-ray, que es de 1920x1080 (1080p). Este último es el formato utilizado por los estudios para archivar sus producciones, que anteriormente se convertía al formato que se quisiese exportar. Esto ya no será necesario, con lo que la industria del cine digital no tendrá que invertir esfuerzo y tiempo en el cambio de resolución de películas, lo que abaratará en menor medida y reducción de costos.^[6]

BDA

Artículo principal: Blu-ray Association

Fue desarrollado en conjunto por un grupo de compañías tecnológicas llamado Blu-Ray Disc Association (BDA), liderado por Sony y Philips, y formado por:

Competidores

HD-DVD

Artículo principal: HD DVD

Su competidor más encarnizado en la lucha para suceder al DVD fue el HD-DVD; pero, en febrero de 2008, después de perder notables apoyos, Toshiba decidió abandonar la fabricación de reproductores y las líneas de investigación sobre este formato.^{[7] [8]}

HD-VMD

Artículo principal: HD-VMD

El HD-VMD también debe ser nombrado, ya que también está enfocado a ofrecer alta definición. Su principal desventaja es que no cuenta con el apoyo de las grandes compañías y es desconocido por gran parte del público. Por eso su principal apuesta es ofrecer lo mismo que las otras tecnologías a un precio más asequible; por ello parte de la tecnología del DVD (láser rojo). En un futuro, cuando la tecnología sobre el láser azul sea fiable y barata, tienen previsto adaptarse a ella.^[9]

Sucesor

HVD

Artículo principal: Holographic Versatile Disc

Si bien otros apuntan que el sucesor del Blu-ray no será un disco óptico sino la tarjeta de memoria, se está trabajando en el HVD, o disco holográfico versátil, con 6 TB de capacidad. El límite de capacidad en las tarjetas de formato SD/MMC está ya en 256 GB, y cuenta con la ventaja de ser regrabables al menos durante cinco años.^[4]

Archival Disc[editar]

Para 2015, está previsto un nuevo formato de disco de almacenamiento (Archival Disc), preparado para películas en resolución 4K. Se estima que almacenará hasta 300 GB, frente a los 50 GB de un Blu-ray estándar o los 100 de uno extendido. Sony y Panasonic se encargarán de dar a luz al “sucesor del Blu-ray”.

Visión detallada

Capacidad de almacenaje y velocidad

Una capa de disco Blu-ray puede contener alrededor de 20 GB o cerca de 6 horas de vídeo de alta definición más audio; también está en el mercado el disco de doble capa, que puede contener aproximadamente 50 GB. La velocidad de transferencia de datos es de 36 Mbit/s (54 Mbit/s para BD-ROM), pero ya están en desarrollo prototipos con velocidad de transferencia 2x (el doble, 72 Mbit/s). Ya está disponible el BD-RE estándar, así como los formatos BD-R (grabable) y el BD-ROM, como parte de la versión 2.0. ^[10]

Velocidad de la unidad	Velocidad de trasferencia		Tiempo teórico de escritura (minutos)
	Mbit/s	MB/s	Una capa	Doble capa
1×	36	4,5	90	180
2×	72	9	45	90
4×	144	18	22,5	45
6×	216	27	15	30
8×	288	36	11,25	22,5
12×	432	54	7,5	15

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 requería una actualización de firmware. Hitachi también comentó que está desarrollando una versión de 200 GB de capacidad. El reciente avance de Pioneer le permitió desarrollar un disco Blu-ray de 20 capas con una capacidad total de 500 GB, aunque no sería compatible con las unidades lectoras ya disponibles en el mercado, como haría Hitachi.^[11]

Tecnología

El tamaño mínimo del punto en el que un láser puede ser enfocado está limitado por la difracción, y depende de la longitud de onda del haz de luz y de la apertura numérica de la lente utilizada para enfocarlo. En el caso del láser azul-violeta utilizado en los discos Blu-ray, la longitud de onda es menor con respecto a tecnologías anteriores, aumentando por lo tanto la apertura numérica (0,85, comparado con 0,6 para DVD). Con ello, y gracias a un sistema de lentes duales y a una cubierta protectora más delgada, el rayo láser puede enfocar de forma mucho más precisa en la superficie del disco. Dicho de otra forma, los puntos de información legibles en el disco son mucho más pequeños y, por tanto, el mismo espacio puede contener mucha más información. Por último, además de las mejoras en la tecnología óptica, estos discos incorporan un sistema mejorado de codificación de datos que permite empaquetar aún más información.^[12]

El DVD tenía dos problemas que se intentaron resolver con la tecnología Blu-Ray, por lo cual la estructura es distinta. En primer lugar, para la lectura en el DVD el láser debe atravesar la capa de policarbonato de 0,6 mm en la que el láser se puede difractar en dos haces de luz. Si esta difracción es alta, por ejemplo si estuviera rayado, impide la lectura del disco. Pero dicho disco, al tener una capa de solo 0,1 mm evita este problema, ya que tiene menos recorrido hasta la capa de datos; además, esta capa es resistente a rayaduras. En segundo lugar, si el disco estuviera inclinado, en el caso del DVD, por igual motivo que el anterior problema, la distorsión del rayo láser haría que leyese en una posición equivocada, dando lugar a errores. Gracias a la cercanía de la lente y la rápida convergencia del láser la distorsión es inferior, pudiéndose evitar posibles errores de lectura.^[6]

Otra característica importante de los discos Blu-ray es su resistencia a las rayaduras y la suciedad. La delgada separación entre la capa de lectura y la superficie del disco hacía estos discos más propensos a las rayaduras y suciedad que un DVD normal. Es por ello que se pensó primero en comercializarlos en una especie de carcasa o Caddy. La idea fue desechada gracias a la elaboración por parte de TDK de un sustrato protector llamado Durabis, que no solo compensa la fragilidad, sino que le otorga una protección extra contra las rayaduras a dicho disco.^{[13] [14] [15]} Existen también discos DVD con esta protección, pero no es tan necesaria debido al mayor espesor de la capa que separa los datos de la superficie del disco, 0,6 mm.^[16]

Códigos de región[editar]

Regiones para el estándar del Blu-ray.

Cada disco de Blu-ray contiene uno o más códigos de región, los cuales denotan el lugar o las áreas del mundo a la que cada distribución está dirigida. En ocasiones, los códigos de región son llamados zonas. Las especificaciones de cada equipo reproductor indican qué zona pueden reproducir.

En teoría, esto permite que los estudios cinematográficos controlen varios aspectos del lanzamiento, los cuales incluyen el contenido, la fecha y el precio, basados en la adquisición por regiones. En la práctica, varios reproductores permiten reproducir cualquier disco, o pueden ser modificados para dicho propósito. Distinto del cifrado de datos, los códigos de región permiten el bloqueo regional, que fue originado en la industria de los videojuegos.

Código de Región	Área
A/1	América (excepto territorios especiales de la Unión Europea), Asia Oriental (excepto China continental y Mongolia), Sudeste Asiático y territorios no incorporados de los Estados Unidos.
B/2	África, Europa (con excepción de Rusia), Oriente Medio, Groenlandia, Oceanía (excepto territorios no incorporados de los Estados Unidos) y territorios especiales de la Unión Europea.
C/3	Asia Central y del Sur, China continental, Mongolia y Rusia.

Hoy en día, muchos reproductores multirregión logran desbloquear el bloqueo regional y el RCE por medio de la identificación y selección de la región compatible por el Blu-Ray, o permitiendo al usuario seleccionar una región en particular. Otros simplemente se saltan el chequeo de la región por completo. Algunos fabricantes de reproductores actuales proveen información libremente sobre cómo deshabilitar el bloqueo regional y, en algunos modelos recientes, aparece que ha sido deshabilitado por defecto.

Esta práctica, para muchas personas, es una violación a los acuerdos comerciales de la Organización Mundial del Comercio, aunque no hay leyes que hayan sido definidas en esta área.^[17]

Códecs y BD-J

El Blu-ray funciona con los mismos sistemas de archivo que sus predecesores, como el UDF y el ISO 9660. Gracias a su capacidad de almacenamiento, el vídeo es de alta definición y audio de hasta 8 canales. Utiliza los formatos de compresión MPEG-2, MPEG-4 y VC-1. Los formatos MPEG-4 AVC y SMPTE VC-1 implementan algoritmos de compresión más avanzados que permiten ofrecer gran calidad (a un nivel similar).

El formato MPEG-2 se mantiene por retrocompatibilidad; es casi obsoleto (comparado con los otros), pero aún así se ha utilizado para codificar la mayor parte de las primeras películas que han salido en formato Blu-Ray. Esto es debido a que el MPEG-4 AVC tiene altos requerimientos, consumo de recursos y alto tiempo de codificación.

El SMPTE VC-1 pertenece a un consorcio de compañías dominado por Microsoft. Esto hace que el grado de implantación del códec sea desigual, favoreciendo al HD DVD. A pesar de esto, Microsoft ha hecho un esfuerzo notable realizando seminarios para las compañías del sector, lo que ha aumentado la aceptación del VC-1.

Es novedosa la inclusión de la plataforma Java en el estándar de las películas grabadas en Blu-ray. Esta plataforma, que ha recibido el nombre de BD-J (Blu-ray Disc Java), permite más libertad a los desarrolladores para incluir contenidos en la película. No es solo la capacidad de desplegar un menú en cualquier momento de la reproducción, o la posibilidad de incrustar aplicaciones en el disco. También se proyecta la posibilidad de descargar contenidos adicionales desde Internet al disco, por ejemplo, subtítulos en determinados idiomas, contenidos especiales, escenas cortadas, entre otros. Por otro lado, hay detractores que dicen que es innecesariamente complejo y las regalías por su uso son excesivas.

Los códecs de compresión de audio utilizados en Blu-ray son LPCM (sin compresión), DTS, Dolby Digital, Dolby TrueHD y DTS-HD Máster Audio (hay más, pero éstos son los principales). Los tres primeros se mantienen por retrocompatibilidad respecto al DVD al igual que los de vídeo. Los dos últimos representan una gran mejora, ya que permiten la compresión sin pérdidas (en la siguiente tabla pueden ver cómo mantienen la misma frecuencia de muestreo con una alta tasa de transferencia).^[18]

	LPCM	DTS	Dolby Digital	DD TrueHD	DTS-HD
Tasa de transferencia	27 Mbit/s	1536 kbit/s	640 kbit/s	18 Mbit/s	18 Mbit/s (HD DVD) 24,5 Mbit/s (Blu-ray)
Canales discretos	8	8	6	8	8
Cuantificación	24b	24b	24b	24b	24b
Frecuencia de muestreo	192 kHz	48 kHz	48 kHz	192 kHz	192 kHz

Protecciones anticopia

Los sistemas Blu-ray incorporan cinco sistemas anticopia: AACS, BD+ Rom-Mark, SPDG e ICT.

AACS

El AACS es una mejora respecto al CSS del DVD, producto de la iniciativa de Disney, Sony, Microsoft, IBM, Intel, Panasonic, Toshiba y Warner Brothers. Su principal función es el control de la distribución de contenidos. Una de sus consecuencias es que este método anticopia crea una lista negra de grabadores. Este sistema permite dar una clave para cada modelo de grabador. Esto facilita el seguimiento de qué claves son descifradas y qué grabadores permiten las copias; la consecuencia sería revocar la clave y no incluirla en siguientes reproductores, garantizando la incompatibilidad con el grabador. Esta posibilidad ha despertado gran controversia, ya que si se lleva a cabo, usuarios que nunca le dieron un uso ilegal verían cómo su grabador queda inutilizado. Por ahora han anunciado que solo se centrarán en reproductores industriales que sean usados para la copia masiva. El sistema, en teoría, podría permitir incluso suministrar a cada reproductor individual un conjunto de claves con lo que se podría revocar las claves para dicho sistema impidiendo la reproducción solo en él.^[2]

En un principio, la Asociación de Discos Blu-Ray decidió incorporar la restrictiva copia gestionada (MC). Inmediatamente, las compañías informáticas involucradas protestaron debido a su alta restricción. Al final decidieron que el control de distribución de contenidos sería copia gestionada obligatoria (MMC), usada en el HD DVD, y que permite al menos una copia de un disco para enviarla a otros dispositivos. En esta decisión influyó el hecho de que HD DVD lo hubiese adoptado ya que el usuario podría decantarse por un sistema menos restrictivo en este aspecto.^[18]

BD+ y Rom-Mark

Los discos Blu-ray tienen en su estándar un sistema anticopia exclusivo denominado BD+. Este sistema permite cambiar dinámicamente las claves para la protección criptográfica de los BD originales. Si una de estas claves es descubierta, los fabricantes no tienen más que cambiar la clave, de forma que las nuevas unidades del producto no puedan ser pirateadas con dicha clave descubierta. A petición de HP, se añadió la posibilidad de que un usuario pueda comprar dichas claves para realizar un número limitado de copias del disco que ha comprado, quitando derechos de copia a los usuarios que utilizan este formato. El BD+ puede comprobar también si el hardware ha sido modificado e impedir la reproducción.

También se ha acordado que los BD lleven una marca de agua digital. Bajo el nombre de Rom-Mark, esta tecnología estará presente en todos los discos originales y requiere un componente especial de hardware licenciado en grabadores específicos para poder insertar la marca de agua durante la copia. Todos los lectores de Blu-ray deben buscar esa marca. De esta manera, la BDA pretende frenar la copia masiva de este disco.^[19]

SPDG

SPDG son las siglas de Self-Protecting Digital Content. Es un programa que incluye en el lector del reproductor de Blu-Ray un sistema operativo cuya función es evitar que los grabadores puedan duplicar las películas que estén siendo reproducidas. Según sus responsables, el SPDG ofrece seguridad añadida en caso de que el sistema de protección AACS sea superado por los grabadores.

La implementación de SPDG tiene su polémica, no solo por el extremismo de la política anticopia, sino porque puede suponer una grave vulnerabilidad, ya que los sistemas operativos son sensibles a los virus informáticos.^{[20] [21]}

ICT

ICT, siglas del término inglés Image Constraint Token, es una señal que evita que los contenidos de alta definición viajen en soportes no cifrados y, por consiguiente, susceptibles de ser copiados. En la práctica, lo que hace es limitar la salida de vídeo a la resolución de 960x540 si el cable que va del reproductor a la televisión es analógico, aunque la televisión soporte alta definición. El ICT no es obligatorio, cada compañía decide libremente si añadirlo o no a sus títulos. Por ejemplo, Warner está a favor de su uso, mientras que Fox está en contra.

Retro compatibilidad

La BDA aconseja que los reproductores de BD también reproduzcan DVD, para que sean compatibles con la anterior definición. Hoy se pueden encontrar reproductores híbridos de CD, DVD, HD-DVD y Blu-ray. JVC (Victor Company of Japan) está desarrollando un combo DVD/BD de tres capas que permitiría tener en el mismo disco el estándar DVD y el BD. De esta forma se podría comprar una película que se puede ver en los reproductores de DVD actuales y, además, tener alta definición si se introduce en un reproductor Blu-ray. Dos de las capas corresponderían a un DVD de doble capa (8,6 GB) y la tercera capa correspondería al Blu-ray.

A pesar de lo anterior, sí que hay cierta incompatibilidad insalvable, de momento. Dicho problema proviene de las cadenas de montaje. Los fabricantes se han visto obligados a realizar una gran inversión en sus máquinas para poder comenzar a crear discos Blu-ray. Esto es debido a la gran diferencia de tecnología entre este disco y el DVD, sobre todo a la capa especial de protección de los primeros. Se emplean 5 segundos en producir un Blu-ray.

Existe la posibilidad de crear Blu-rays híbridos: aquellos que tengan dos capas, dedicando una a ser de tipo DVD. Al principio, los estudios asociados decidieron que no sacarían títulos en esta modalidad. Pero el competidor HD DVD sí sacó títulos con esta posibilidad, lo que permite ir comprando películas a los usuarios para ver en su reproductor de DVD, y más tarde en su reproductor de HD DVD. Los estudios Blu-Ray se retractaron, y desde finales de 2006 ya existen lanzamientos en esta modalidad.

HD Ready, Full-HD y HDMI

Este apartado trata de remarcar la diferencia entre compatibilidad y adaptación y cómo sacar el máximo partido a la alta definición del Blu-ray. Se dice por compatibilidad cualquier televisor que permita reproducir el contenido de dicho disco. Esta se logra con dispositivos que lleven el logotipo HD Ready o 1080i, lo cual no quiere decir que se le saque el máximo partido a la alta definición puesto que solo garantiza que la resolución mínima sea de 720 líneas en panorámico (1280x720) con búsqueda progresiva (si es en modo escalado garantiza 1920x1080). Si lo que queremos es alta definición con una resolución de 1920x1080 en modo progresivo deberán encontrarse aquellos dispositivos marcados bajo el logotipo de Full-HD o 1080p.^[22]

La adaptación significa una conversión que implica una pérdida en la señal de audio y/o vídeo. En esta última entra el HDMI, un conector que permite el envío de la señal nativa de alta definición (1920x1080, 24 fps y búsqueda progresiva) para garantizar la máxima fluidez y calidad de las escenas. Cualquier otra conexión, ya sea analógica o digital tendrá que adaptarse con las lógicas consecuencias. Aún disponiendo de conector HDMI, es aconsejable buscar aquellos dispositivos que lleven la versión 1.3, ya que es la única que de momento admite todos los formatos de audio y vídeo y duplica la tasa de transferencia respecto a su versión 1.2. Cualquier conector y medio que se utilice para conectar el reproductor con el dispositivo de visionado deberá ser compatible con HDCP (HDMI lo es) so pena de que convertirá la señal antes de su salida a calidad DVD. Como se puede observar aquellos que se decidan por la alta definición deben buscar reproductores con conectores HDMI 1.3 y dispositivos con Full-HD.^[22]

Se puede observar cómo la tecnología del Blu-ray permite una mayor tasa de transferencia para el vídeo. Esta diferencia no ha sido aprovechada en muchos casos debido a varios factores. En primer lugar la tasa es variable y depende de la compañía elegir cuál va usar, no necesariamente la máxima. Segundo, la tasa puede tener otras utilidades aparte de la transmisión del vídeo. Último, influye el códec utilizado, las compañías utilizaron en sus primeros lanzamientos el MPEG-2 lo que hizo que no solo la calidad sea inferior a lo esperado en una reproducción de alta definición, sino que estaba por debajo de su competidor el HD DVD que desde el principio codificó principalmente en VC-1. La tasa de transferencia para audio también es más alta en Blu-ray que en HD DVD.

En la tabla no se puede apreciar, pero para entender las diferencias entre el Blu-ray y HD DVD hay que darse cuenta de que mientras que la primera es una nueva tecnología que busca el aumento de prestaciones, el segundo quiere mejorar el soporte DVD sin aumentar considerablemente los costes. El HD DVD por tanto tiene a su favor que bastaron unas pocas modificaciones en los equipos de producción de DVD mientras que en Blu-ray ha sido necesaria la instalación de nuevos y caros equipos de producción. Es por eso que en los precios ese disco tiene mucho que perder ya que los costes son más altos, lo que se refleja por ejemplo en los lectores. Los lectores HD DVD cuestan en torno a la mitad que los Blu-ray, aunque ya en el 2007 esta diferencia bajó. Por el contrario las películas tienen un coste similar.^[23]

En cuanto a los títulos híbridos (DVD y alta definición) parece mejor el sistema Blu-ray que permite asignar cada formato a una capa sin cambiar de cara. En HD DVD se asigna por caras con lo que se hace necesario cambiarlo. Además el soporte híbrido está limitado a dos formatos (dos caras) mientras que en dicho disco se pueden tantos como capas haya (aunque por ahora no tiene sentido añadir otros formatos existe la posibilidad de hacerlo en el futuro).

Blu-ray híbridos

Sony está trabajando en un disco híbrido Blu-ray que incluya contenidos reproducibles al mismo tiempo que películas en alta definición. Transformers, Watchmen o Tomb Raider son algunos híbridos planeados. Esta opción seguramente supondrá un buen empujón a la trayectoria de PS3. John Koller, director de marketing de la organización, informó que esto se logrará gracias a dicha tecnología, debido a su exclusividad para la citada consola; definitivamente “cumplirá con las expectativas de venta”, informó Koller.^[24]

 

 

Diferencias entre varios soportes ópticos[editar]

	BD	HD DVD	HD VMD	DVD
Capacidad en capa simple (GB)	23,3 25 27	15	19	4,7
Capacidad en capa doble (GB)	46,6 50 54	30	24	8,5
Longitud de onda del rayo láser (nm)	405	405	650	650
Tasa de transferencia datos (Mb/s)	36,0 54,0	36,55	40,0 (no indica si es datos o audio/vídeo)	11,1 10,1
Formatos soportados	MPEG-2 MPEG-4 AVC VC-1	MPEG-2 VC-1 (basado en WMV) H.264/MPEG-4 AVC	MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 AVC VC-1	MPEG-1 MPEG-2
Resistencia a rayas y suciedad	Sí	No	No	No
Resolución máxima de vídeo compatible (p)	1080	1080	1080	480 576

 

 

 

Minidisc

Sony MiniDisc MZ1 (1997), el primer aparato reproductor del minidisc SONY.

El MiniDisc, miniDisk o MD, es un disco magneto-óptico digital desarrollado en los años 1992-1997 por la multinacional de origen japonés Sony, de menor tamaño que los CD convencionales y mayor capacidad en comparación. La compañía japonesa ha querido pasar página con su emblemático dispositivo -que nació en Japón en enero de 1992 en el laboratorio de Audio y Sonido de Sony, en una investigación que duro hasta 1997,(durante esos 5 años se producía el primer reproductor de Minidisc), como un intento de sustituir a los viejos casettes- y ha anunciado que detendrá la distribución del aparato a partir de marzo de 2013 debido a su progresiva baja demanda.^[1]

Es un disco óptico de pequeñas dimensiones (7 cm x 6,75 cm x 0,5 cm) y regrabable, de almacenamiento magneto-óptico diseñado inicialmente para contener hasta 80 minutos de audio digitalizado. Muy anterior al similar disco óptico encapsulado UMD conocido sobre todo por su uso en la videoconsola PlayStation Portable.

La tecnología del Minidisc fue anunciada por Sony en 1995, Su venta se introdujo en el Mercado el 12 de enero de 1999 para todo el mundo y es capaz de almacenar todo tipo de datos binarios. El formato que se usa para la música está basado en la compresión ATRAC/ATRAC3, usa DRM, diferentes bitrates, y un muestreo directo a partir de una señal digital o analógica. En Japón fueron los sustitutos de las cintas de casette, hacia 1997 pero no fue así en el resto del mundo pese a los esfuerzos de Sony, ya que su precio era elevado. Si no, tuvieron que pasar 4 años. Llegaron a ser populares en el Reino Unido durante tres años (1999-2001), cuando se comercializaron una selección limitada de álbumes en MiniDisc, pero que no tuvo éxito, además de en CD y cassette, el último formato que ya daba sus últimos coletazos,(1999), pero la difusión de las grabadoras de CD-R primero,a partir del 2000 y la distribución de música por Internet y el auge del formato MP3 después, al Minidisc no ha favorecido su abaratamiento. Actualmente se usan principalmente para la grabación casera u fuera de ella. Suele ser muy utilizado también en emisoras de radio.

Los discos MiniDisc son más pequeños que los CD, tienen un diámetro de 64 mm, pero su velocidad de transferencia de datos es menor: 292 kbit/s, frente a los 1,4 Mbit/s que requiere el CD. Entrega una resolución de 16 bits, utilizando para ello la frecuencia de muestreo estándar 44,1 kHz.

Historia

Varios minidisc regrabables con distintas duraciones (60 ~ 80 minutos), las cuales han sido actualizadas a través del tiempo.

El MiniDisc, junto con el TV P (Tele Vision Player) de Matsushita y Philips, fue diseñado para reemplazar a las viejas cintas de cassette como sistema de grabación, pero no tuvo todo el éxito que se esperaba. No se afianzó en el mercado norteamericano, ni tampoco en el europeo, tan solo llegó a ser realmente popular en Japón, donde llegó a copar más de 50% del mercado de reproductores portátiles de música, aunque hoy en día está siendo rápidamente reemplazado por los reproductores basados en memoria flash, o los basados en disco duro (como iPod). Su discreto éxito inicial, se achacó al reducido número de álbumes disponibles a la venta, debido a que muy pocos editores y compañías disqueras acogieron este nuevo formato de grabación. También tuvo mucho que ver el elevado costo de los equipos para reproducir/grabar. Los álbumes editados en MD desaparecieron del mercado a finales del 2001.

Sony cayó de nuevo en un error que cometió en la década de los 1970 con el sistema de vídeo Betamax (más conocido como Beta), y tardó mucho tiempo en licenciar la tecnología del MD; permitiendo a otros fabricantes como JVC, Sharp, Pioneer, Yamaha y Panasonic, para que produjeran cada uno sus propios sistemas de MD. El cassette ha ido desapareciendo desde 1995, hasta su muerte totalmente, en 2001 y la lucha para su sustitución entre el CD-R, la memoria flash, y el disco duro, en la que el MiniDisc ha jugado también su papel, no ha cesado. La principal ventaja que ofrece es su fiabilidad como dispositivo portátil de almacenamiento de sonido.

Almacenamiento de datos: MD Data

Pese a que los MD fueron diseñados inicialmente para almacenar audio, Sony anunció en 1999 una nueva versión llamada MD Data destinada al almacenamiento de datos, que nunca tuvo éxito. Era capaz de almacenar hasta 140 MB, pero los tiempos de acceso eran demasiado grandes, y la velocidad de escritura baja en comparación con otros medios. El MD Data no se podía utilizar como un MD convencional, y era mucho más caro. Más tarde Sony lanzó el MD-Data2, de 650 MB de capacidad, que fue usado solamente por las vídeocámaras diseñadas para MD. En el 2004 aparece el Hi-MD permitiendo almacenar hasta 1G en datos o audio.

Grabación magneto-óptica

Artículo principal: Grabación magneto-óptica

El minidisc utiliza un sistema de grabación digital de sonido. La grabación magneto-óptica es un sistema combinado que graba de forma magnética, pero reproduce de forma óptica.

Los datos se graban en el disco mediante lo que se conoce como recubrimiento de cambio de fase.

La superficie del disco, mientras se encuentra bajo la influencia de un campo magnético, es calentada por el láser que se utiliza durante la lectura del disco aumentando su potencia durante la grabación, el calor generado hace que la superficie del disco alcance una temperatura crítica conocida como el punto de Curie (cerca de 180;°C). Cuando la aleación metálica que conforma el disco alcanza esta temperatura, modifica su estado de cristalización. (La propia estructura del material). Aprovechando este cambio en el estado de cristalización, el flujo magnético alinea los cristales en direcciones opuestas.

Al enfriar el disco rápidamente, el magnetismo inducido, permanece. Esto se debe a que al enfriar rápidamente, se reflecta menos luz y el material ya no recristaliza adecuadamente, por lo que no vuelve a su estado original.

Así, la información binaria ha quedado almacenada permanentemente. Los fabricantes aseguran que es posible almacenar los datos durante 30 años sin distorsiones o pérdidas.

Como en un disco compacto, el minidisc almacena la música en pistas.

Reproducción digital y anti-skip

Para reproducir los datos, el láser simplemente disminuye la potencia y los lee de forma óptica, como en una unidad CD convencional.

Durante la reproducción del sonido, el minidisc utiliza un buffer que le permite leer con antelación los datos almacenados. Un buffer es una memoria de almacenamiento temporal para la información digital, que permite leerla mientras está esperado para ser procesada. Este buffer permite eliminar los “saltos” que se presentan cuando los equipos se someten a vibraciones fuertes. el reproductor ya tiene almacenado en la memoria lo que debe sonar, lo reproduce y le da tiempo al lector de recuperarse. Los equipos modernos vienen con un buffer de al menos 40 segundos, lo que hace muy difícil que se presente una interrupción en el sonido.

Diferencias con los CD y las cintas cassette

Sharp MD-MS701H

Los MD almacenan los datos en un material magneto-óptico. A diferencia de las viejas cintas de cassette, el disco es un medio de acceso aleatorio, cuyo tiempo de acceso es mucho menor que el de las anteriores. Esto permite que puedan ser editados rápidamente en unidades portátiles. Las pistas de sonido pueden ser cortadas, combinadas, reordenadas, o borradas fácilmente (no se borran instantáneamente, sólo son marcadas como tales). Se puede grabar y borrar miles de veces. En el comienzo del disco, hay una tabla de contenidos (TOC), que almacena la posición inicial de las pistas que contiene, además de otra información como el título y el artista de las mismas, por supuesto tendrás que editar, el nombre del artista o grabación, además de los bloques libres del disco. El número de caracteres que pueden ser utilizados para el texto está limitado a 1785 letras a repartir entre todas las pistas.

A diferencia de las cintas, una pista puede ser fragmentada a lo largo del disco, de hecho, los primeros MiniDiscs tenían una granularidad de fragmento de 4 segundos de audio. Los trozos más pequeños que ese tamaño, se guardaban en un bloque igualmente, lo que reduce la capacidad real del dispositivo. Los grabadores aprovechan los bloques marcados como borrados para almacenar las nuevas pistas de audio, pero no se proporcionan medios para defragmentar los discos a nivel de usuario, ya que la operación requeriría dos MD (o suficiente memoria RAM para almacenar el contenido completo del disco), además de un procesador capaz de poner en orden los fragmentos para que cada pista ocupe tan solo uno en disco. La fragmentación de disco es la principal razón por la cual el reproductor tiene memoria de buffer, ya que, mientras el reproductor busca el otro trozo de la canción, tiene que reproducir algo para no producir un paron en la reproducción. El único problema que provoca la fragmentación es el exceso de búsqueda, reduciendo así la duración de la batería o pila.

Otra ventaja que tiene el MD frente a otro tipo de reproductores de audio (MP3, HDD, etc.), es que el audio se almacena en “tiras” consecutivas de bits, y la TOC es la que guarda los punteros a las pistas, permitiendo reproducirlas sin pausa entre ellas.

Al final de una grabación, cuando se pulsa el botón “STOP”, el dispositivo continuará grabando durante unos segundos los datos que tiene en los buffers. Una vez hecho esto, pasará a grabar la TOC. Es recomendable no retirar la alimentación del aparato ni agitarlo durante esta operación. Sony también recomienda mantener la alimentación conectada al aparato durante toda la grabación, ya que reduce notablemente la duración de las baterías.

Todos los dispositivos están provistos de una protección anticopia conocida como Serial Copy Management System, que permite copiar un disco o canción desprotegidos tantas veces como se quiera, pero las copias no pueden volver a ser copiadas, excepto si son pasadas a formato analógico.

Compresión ATRAC

El minidisc como código canal (códec de audio) utiliza el sistema de compresión ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding). Se trata de un algoritmo de codificación que ofrece una razón de compresión de 1:4,83. Es decir, logra reducir la carga de datos a 1/5 de lo que necesitaría la señal original o de lo que requeriría un CD.

El ATRAC utiliza una codificación perceptual que es un sistema de codificación con pérdidas. La codificación perceptual se basa en las capacidades oído humano. Cuando recibimos una gran cantidad de estímulos sonoros, nuestro oído sólo nos permite escuchar aquellos de mayor intensidad, el resto quedan enmascarados y no se oyen. Por el mismo motivo, el ATRAC elimina las frecuencias que el oído humano no es capaz de reconocer, quedándose sólo con las audiofrecuencias (20 a 20 000 Hz).

Cada una de estas tres señales es analizada y filtrada independientemente, utilizando la trasformada directa de coseno modificada MDTC, lo que da lugar a subgrupos de entre 20 y 16 subbandas por cada una de las 3 bandas de frecuencia.

Al principio, debido a la alta tasa de compresión del ATRAC, éste no se utilizaba para operar con audio a nivel profesional.

Con el tiempo, los codificadores ATRAC han mejorado considerablemente desde la primera generación, y actualmente (2005), se dispone de versiones ATRAC que generan señales de audio que se escuchan prácticamente idénticas a la fuente original.

Aplicaciones del MD

La franja de mercado del minidisc esta en el consumo doméstico selectivo y en sus aplicaciones en la radio.

Como la compresión de datos en el minidisc es considerable no se utiliza como master para audio profesional, aunque si será muy empleado por los periodistas, pues ofrecen mayores prestaciones que las grabadoras convencionales. Permite hacer grabaciones caseras de alta fidelidaddigitales, proporcionando al usuario opciones avanzadas de edición.

En esencia, el MiniDisc funciona como un disquete, de modo que al borrar o mover las pistas, el espacio disponible para grabación permanece constante, algo imposible de lograr con medios de acceso secuencial como los viejos casetes. Según Sony, un MiniDisc se puede regrabar hasta un millón de veces sin deterioro.

MDLP

En 2002, Sony lanzó una nueva generación de minidisc equipados con una tecnología llamada MDLP (Minidisc Long Play). Esta permite almacenar en un disco común de 74 minutos hasta 300 minutos de música, gracias a un nuevo método de compresión conocido como ATRAC3, que tiene tres modos de grabación:

1. SP, máxima calidad, 292 kbit/s, el estándar con 74 minutos de grabación, estéreo.
2. LP2, calidad alta, en el que se pueden almacenar 150 minutos, 132 kbit/s, estéreo.
3. LP4, calidad media, donde se alcanzan 300 minutos, 66 kbit/s, estéreo.

MD 80 Memorex

NetMD

También en 2002, apareció el NetMD que permite descargar música desde el computador al minidisc a velocidades de hasta 64X, conectado por medio de un cable USB. Sólo se puede usar con software patentado, como SonicStage, aunque también existe una versión de libre distribución llamada libnetmd.

Hi-MD

Hi-MD Sony.

El último formato de MD que ha visto la luz ha sido Hi-MD. Los reproductores y grabadores de Hi-MD usan un nuevo códec llamado ATRAC3plus, y tienen la capacidad de almacenar cualquier tipo de fichero en sus discos. Funcionan con tres tipos de discos:

1. Discos convencionales: los dispositivos Hi-MD tienen las mismas funcionalidades que NetMD y MDLP cuando trabajan con estos discos, pero no más
2. Discos convencionales formateados a Hi-MD: tienen una capacidad de datos brutos (RAW) de 305 MB, a diferencia de los 160 MB que permitían los convencionales
3. Discos Hi-MD: tienen la misma forma que los anteriores, pero permiten almacenar hasta 1 GB de datos brutos

Los dos últimos tipos de discos tienen las siguientes características:

• El nuevo códec ATRAC3plus, cuyos bitrates pueden ser 352, 256, 64 ó 48 kbit/s, además de un modo de grabación lineal PCM.
• Conectados a un PC, pueden almacenar cualquier tipo de fichero
• NetMD no puede leer discos que usen Hi-MD (ni siquiera formateados)

En 2005, Sony anunció un modelo nuevo con capacidad de tomar fotos digitales con una cámara digital integrada, además de todas las ventajas del Hi-MD.

Un Hi-MD de 1 GB puede almacenar 94 minutos de audio PCM, y 45 horas de 48 kbit/s ATRAC3plus de música.

Modos de grabación

Los marcados en verde se pueden realizar desde el reproductor de MD, y los marcados en rojo desde un PC:

Nombre	Bitrate (kbit/s)	Códec	Capacidad/disponibilidad (min)
			Reproductor estándar	Reproductor MDLP	Reproductor Hi-MD
			Discos de 80 minutos			Discos de 80 minutos (formateados HiMD)	Discos Hi-MD de 1 GB
SP 1CH	292	ATRAC	80	80	80	n/d	n/d
SP 2CH	146	ATRAC	160	160	160	n/d	n/d
LP2	132	ATRAC3	n/d	160	160	290	990
-	105	ATRAC3	n/d	160	160	370	1250
LP4	66	ATRAC3	n/d	320	320	590	1970
-	48	ATRAC3plus	n/d	n/d	n/d	810	2700
Hi-LP	64	ATRAC3plus	n/d	n/d	n/d	660	2040
Hi-SP	256	ATRAC3plus	n/d	n/d	n/d	160	475
PCM	1411.2	PCM Lineal	n/d	n/d	n/d	28	94