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Pasado, presente y futuro de las tecnologías de almacenamiento

Historia del almacenamiento

Los orígenes del almacenamiento automatizado de datos son muy anteriores al nacimiento de la informática. El antecedente más claro serían las tarjetas perforadas,que Basile Bouchon creó en una fecha tan remota como 1725 para programar los telares de la incipiente industria textil.

Ese sistema fue incorporado luego a la primera ‘protocomputadora’ de la historia, la  Analytical Engine, o Máquina Analítica, que Charles Babbage alumbró en 1838, y que usaba hasta tres modalidades distintas de tarjetas perforadas. Aunque fue Herman Hollerith con su Tabulador Electromagnético el que desarrolló la idea de utilizarlas para almacenar datos que una máquina pudiese procesar para ejecutar operaciones.

El sistema de Hollerith se utilizó en 1890 para algo tan importante como la realización del censo de Estados Unidos, y para los años 50 del siglo XX las tarjetas perforadas tenían un papel medular en la administración y toda la industria estadounidense, lo que solo cambiaría con la irrupción de la informática.

De hecho, cabe recordar que en ciertos estados del país todavía se utiliza el sistema de tarjetas perforadas para las papeletas electorales, lo que en ocasiones ha dado pie a importantes conflictos por sus deficiencias, como por ejemplo durante las elecciones presidenciales del año 2000 que enfrentaron a Bush y Gore, cuando hubo disputas sobre la validez de unos votos clave de Florida que tuvo que acabar dirimiendo el propio Tribunal Supremo.

El primer disco duro de IBM que ocupaba toda una habitación

Volviendo a los 50 del siglo XX, en esta década se produciría también un hito clave en la historia del almacenamiento, la aparición del Tambor Magnético, la primera memoria magnética precursora del disco duro, aunque la primera versión de uno que pueda considerarse como tal no sería desarrollada hasta 1956 por IBM, cuyo 305 RAMAC era capaz de almacenar unos actualmente modestos 5 MB de datos, siendo además un armatoste enorme que ocupaba toda una habitación y pesaba varias toneladas.

Unas dimensiones mucho más reducidas, apenas unos 20 cm, tenía el primer disquete que creo precisamente IBM en 1971. Y ya en los años 80, aparecerían los primeros discos duros con características similares a los actuales, si bien eran mucho más grandes y tenían una capacidad de almacenamiento bastante más reducida que se medía en megabytes.

Discos duros y disquetes reducirían su tamaño en paralelo a la implantación del ordenador tanto en los puestos de trabajo como en los hogares, aunque a este respecto cabe recordar  que las cintas magnéticas de los casetes fueron también usadas como unidades de almacenamiento, por ejemplo para cargar juegos en modelos de computadoras que tuvieron una gran difusión en el mercado español como el Spectrum 64K, el que más éxito tuvo, seguido del Amstrad CPC 464.

Almacenamientos para una sociedad digital

En la década de los 90, la llegada del PC a los hogares, supuso un hito importante en la evolución del almacenamiento, al impulsar la adaptación de tecnologías y la fabricación a gran escala, para satisfacer una de demanda ordenadores personales que aumentaba de manera exponencial.

Paralelamente la necesidad de almacenamiento, tanto de los usuarios domésticos, como de los entornos profesionales y de los centros de datos, creció de forma muy importante. Además, surgieron nuevos soportes para el almacenaje de información, que tenían como principal ventaja su bajo coste. De esta época fueron el CD primero y el DVD después, este último capaz de ofrecer una capacidad de 4,7 GB, nada desdeñable en ese momento, e incluso la posibilidad de re-grabar información.

Sería, no obstante, con el cambio de milenio cuando la sociedad de la información convierte la tecnología en algo social. Así la imagen, el sonido y el vídeo se convierten en digitales, y proliferan las soluciones de almacenamiento para el usuario con una larga vida útil como los pendrives y las tarjetas SD, que irían ganando en capacidad con el paso del tiempo.

En los años sucesivos, los recursos de almacenamiento se diversifican aún más, ofreciendo nuevas capacidades y posibilidades, tanto para usuarios, como para empresas. Los discos duros magnéticos (HDD) que en los primeros equipos de usuario contaban con capacidades muy contenidas, unos cuantos MB, han ido creciendo y mejorando, hasta cifras de 32 TB. Estos tamaños quedan escasos respecto a las capacidades de almacenamiento de las cintas magnéticas LTO, pensadas para el almacenamiento en entornos empresariales de grandes volúmenes de información, como por ejemplo copias de seguridad, donde ya hay versiones comerciales con hasta 45TB de almacenamiento, y proyectos fruto de la alianza de IBM y Fujifilm con hasta 580TB de capacidad en una única cinta.

Pero no todo es capacidad de almacenamiento, pues si algo ha necesitado también el auge de las tecnologías de la información es de velocidad, cada vez más. Si los primeros medios de almacenamiento difícilmente alcanzaban cifras de KB/s  y los discos duros magnéticos difícilmente superaban los 50MB/s. Será la llegada de discos de estado sólido SSD , que prescinden de partes mecánicas en el acceso a la información, los que han llevado la velocidad a nuevas cotas, de centenares de MB/s. Pero, por supuesto, la tecnología no se ha detenido aquí, y la llegada de mejoras sobre los almacenamientos de estado sólido, como por ejemplo la tecnología NMVE (non-volatile memory express), ya ofrece de forma comercial velociades de miles de MB/s tanto en lectura, como en escritura.

El futuro

Con el auge del almacenamiento en la Nube, mediante servicios de Cloud Computing, parecen remotos los tiempos de llevar nuestro propio pendrive en el bolsillo o de guardar nuestras fotos en un disco duro extraíble, prescindiendo así, poco a poco, de los dispositivos físicos que utilizábamos para poder guardar y compartir información.

Sin embargo, no es menos cierto que esa Nube, que algunas veces parece muy lejana, no dejan de ser muchos ordenadores conectados en red localizados en centro de datos por todo el mundo, con distintos tipos de almacenamiento conectados a ellos, sean estos discos magnéticos, dispositivos de estado sólido SSD o cintas LTO, dependiendo de si almacenan “datos fríos”, que no requieren un acceso inmediato a la información, o “datos calientes” que están en uso y necesitan  velocidad de acceso.

Para que nos hagamos una idea, en 2023 se espera que el consumo de energía de los centros de datos a nivel mundial, casi triplique el consumo de 2015. Al ritmo de crecimiento actual, el volumen total de datos almacenados alcanzarán los 175 zetabytes para 2025, con un crecimiento del 61% anual. Un zetabye (ZB) equivale a un trillón de gigabytes; un teléfono móvil de última generación tiene 256 GB.

Y, en este futuro, que en parte será el del almacenamiento Cloud, la tecnología no dejará de evolucionar, y los dispositivos de almacenamiento lo harán de igual manera. El reto seguirá siendo una mayor capacidad, una mayor velocidad, pero también una mayor eficiencia energética. Ya se habla de almacenamiento en moléculas biológicas (ADN) con capacidades potenciales de petabyes (PB) en tamaños insignificante, de almacenamiento en cristales, como el proyecto Silica de Microsoft para el uso de cristales de cuarzo y de otras tantas tecnologías revolucionarias.

Sin embargo, entre tanta tecnología revolucionaria, una ironía del destino, y es que a pesar de las limitaciones inherentes de velocidad de acceso y propósito específico, en opinión de IBM, posiblemente el mayor actor a nivel mundial en investigación y desarrollo en sistemas de almacenamiento, sólo hay tecnología, actual  o experimental, que cuente con prototipos probados, funcionales y producibles en masa que sean capaces de satisfacer esas necesidades esperables de almacenamiento que durante los próximos años viviremos y, además un asunto que es esencial, hacerlo con una mejor eficiencia energética: la vetusta cinta magnética LTO, que continua su evolución asegurando un bajo coste por byte, gran durabilidad, bajo consumo, alta seguridad y escalabilidad a precio contenido.

¿Quién nos diría hace unos años que las unidades de cinta magnética LTO, que parecían condenadas a desparecer, iban a tener un papel fundamental en el almacenamiento de los próximos años y serían pieza clave de los modelos de nube híbrida?

Hasta aquí este artículo. En el siguiente continuaremos profundizando en el mundo del almacenamiento y desgranando estrategias de almacenamiento de información para enfrentar las necesidades de la empresa actual.

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