Por: Oscar Cárdenas Hernández
Autlán de Navarro, Jalisco. 31 de marzo de 2022. (Letra Fría) Es frecuente escuchar a las personas decir “ya se saturó la memoria de mi teléfono”, o “ya no caben más archivos en mi memoria”, refiriéndose a que ya no les es posible guardar más información en sus dispositivos electrónicos o de almacenamiento. Pero…. ¿Cómo se guarda esa información en el celular y en las memorias?
Para empezar, es importante definir lo que es un dato y lo que es información, ya que son dos cosas diferentes pero muy relacionadas. Posteriormente hablaremos de cómo estos elementos son almacenados en un dispositivo.
Un dato es la base de la información y, en general, representa una medida de nuestro entorno. La información se genera ordenando los datos de acuerdo con reglas o criterios establecidos. Es decir, nosotros capturamos datos con nuestros dispositivos, y el dispositivo los “ordena” y presenta como información.
Por ejemplo, cuando capturamos una fotografía lo hacemos en un formato llamado “ráster”, que consiste en una malla de celdas llamados pixeles (Figura 1). Cada uno de estos pixeles contiene el dato correspondiente a una parte de la escena que tomamos; este dato puede ser un porcentaje determinado de saturación de los tres colores básicos (azul, verde y rojo).
Dependiendo de la combinación de estos tres colores, el dispositivo nos presentará un píxel con un color definido y, al ordenar cada uno de los pixeles capturados, el dispositivo nos mostrará una fotografía conteniendo la escena que tomamos. Es decir, ordenará los datos adquiridos y nos los mostrará como información (Figura 2).
Ahora bien, los datos se guardan en estos medios como impulsos electromagnéticos que se expresan en un formato binario, es decir, que sólo se utilizan dos opciones para un dato, que son las opciones de “encendido” y “apagado” (hay que recordar que las computadoras funcionan con energía eléctrica, de ahí dichas opciones). Estas dos opciones se representan con los números 1 (uno, encendido) y 0 (cero, apagado). Cada dato almacenado se conoce como un “bit”, y cada bit tiene entonces la opción de estar encendido o apagado.
Este sistema binario sigue una lógica matemática conocida como Booleana (desarrollada por George Boole) que establece que las proposiciones lógicas pueden tomar valores como verdadero o falso, o que existen preguntas que se pueden responder con un simple sí o un no; es decir, esta lógica funciona bajo un esquema binario que se puede representar con símbolos. La lógica Booleana fue utilizada por Claude Shannon (un ingeniero electrónico y matemático estadounidense, recordado como el “padre de la teoría de la información”) en la década de 1930 para formular la Teoría de la Codificación. Posteriormente John Von Neumann postuló el modelo de arquitectura que definió a las primeras generaciones de computadoras.
Regresando entonces a la manera en cómo se almacena la información en los dispositivos, decíamos que cada dato se almacena como un bit. Sin embargo, un bit no es capaz de representar la cantidad de información con la que normalmente se trabaja. Por esta razón, se desarrolló un sistema en el cual se unen 8 bits para formar un “Byte”, con los cuales se representa desde texto, hasta números y otros símbolos utilizados por las computadoras.
Los bytes se pueden representar en notación exponencial, es decir, el número dos multiplicado por sí mismo 8 veces (2x2x2x2x2x2x2x2), ya que cada byte contiene 8 bits que a su vez se pueden representar en dos opciones (cero y uno). El resultado de dicha multiplicación es el número 256, que son normalmente los caracteres básicos que posee una computadora, o por ejemplo la escala de luminosidad de una fotografía en blanco y negro, que contiene pixeles con un valor que puede ir desde 0 (cero), es decir el negro absoluto, hasta el 255, que es el blanco absoluto.
En estos casos, cada byte representa entonces una cantidad muy pequeña de información (puede ser un píxel, o puede ser una letra de una palabra). Por esta razón, se han desarrollado mecanismos para almacenar más y más información. Hace más de 20 años, la información se almacenaba en discos magnéticos que tenían una capacidad mínima comparada con los medios con los que contamos en nuestros días.
Anteriormente, la información se medía en Kilobytes, que corresponde a 1,024 bytes; en este caso, los incrementos son precisamente cada 256 valores o números (1,024 equivale a cuatro veces 256). Posteriormente comenzamos a utilizar los Megabytes, que corresponden a 1,024 Kilobytes. Ahora hablamos de Gigabytes, Terabytes y Petabytes, conforme han aumentado nuestras necesidades de almacenar más y más información.
Por poner un ejemplo, hace alrededor de 20 años se utilizaban unos discos magnéticos (conocidos como diskettes) que medían 3.5 pulgadas de diámetro. Cada uno de esos discos podía contener hasta 1.44 Megabytes. Actualmente, muchos de los dispositivos que utilizamos como las tabletas o los teléfonos celulares, son capaces de almacenar hasta 128 Gigabytes, es decir, el equivalente a casi 750 disketttes… ¿Se imaginan cargando esa cantidad de discos en una maleta?
Ahora toda esa información bien cabe en un espacio del tamaño de la uña del dedo más pequeño de nuestra mano, y cada día los investigadores buscan nuevos materiales que permitan, por un lado, almacenar más datos en una superficie más pequeña, y por el otro lado, que se pueda acceder a esa información lo más rápidamente posible. En este caso, estamos hablando ya de utilizar estructuras a nivel atómico. ¿Cómo se imaginan que serán los dispositivos de almacenamiento en 20 años?
En este sitio podrás conocer más sobre la historia del almacenamiento de datos en medios digitales https://www.maestrodelacomputacion.net/la-evolucion-de-los-dispositivos-de-almacenamiento.
¡Nos leemos en la próxima entrega!
MA/MA
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