Discos duros, ¿electricidad, láser o átomos?

La cantidad de información que guardamos en los discos duros y otros dispositivos, como las memorias flash, los DVD-Roms y discos externos, se ha multiplicado a ritmo vertiginoso año tras año.

Sin embargo, con todo el desarrollo en el campo informático, los discos duros siguen siendo el «cuello de botella» de las computadoras, según muchos expertos.

Se refieren con este término no solo a la posibilidad de guardar más y más información, que ciertamente se ha incrementado, sino también a hacerlo de forma segura, estable y a la vez con altas velocidades de transferencia y lectura de datos.

Lo que parecía ser una traba, ahora comienza a despejarse. Varias corrientes de diseño se mueven hoy en direcciones a veces contrapuestas, pero todas hacia el mismo horizonte: una nueva era de discos «duros».

Acné informático

Para entender el debate sobre el futuro de los «cerebros» de la computadora, como también se les conoce, hay que partir de sus principios de construcción, que siguen de alguna forma ese refrán popular de que la bola es redonda aunque venga en caja cuadrada.

Y es que estos dispositivos desde su nacimiento fueron concebidos dentro de una carcasa metálica rectangular, que en realidad contiene una serie de «platos» metálicos, los cuales ofrecen cierta capacidad de almacenamiento, además de un sistema mecánico de escritura-lectura de datos.

Así, la capacidad de los discos depende, entre otros factores, de la cantidad de platos y de la distancia microscópica a la que estén escritos los datos entre sí. Estos se almacenan en forma de bits en áreas microscópicas denominadas «granos», generalmente de cobalto y platino, que al ser magnetizados durante el proceso de escritura adquieren valores de «1» o «0».

Para incrementar la densidad de almacenamiento los ingenieros han ido reduciendo el tamaño de los granos a lo largo de los años, y en la actualidad como promedio tienen un tamaño de 8 nanómetros, lo que permite guardar innumerables bits.

Si a eso le sumamos, por ejemplo, que los discos duros más modernos de 3,5 pulgadas que hay en el mercado suelen estar formados por dos, tres o cuatro platos, cada uno de los cuales tiene 500 o 750 gigabytes (GB) de capacidad, la suma de todos nos dará un amplio espacio total disponible.

El kilobyte sí tiene vuelto

Lograr hacer más pequeños estos «granos» y la distancia entre estos es una de las direcciones en las que se mueven los tres grandes de la industria: Hitachi (que recientemente compró a Western Digital), Seagate y Samsung.

Por ahora la cabeza en la carrera parece ganarla la última, que según un reporte de la agencia de noticias EFE presentó recientemente en la feria informática CeBit, discos duros de cuatro y cinco platos que ofrecían una capacidad de un terabyte (TB) cada uno.

Los Samsung SpinPoint EcoGreen se lograron aumentando la densidad de escritura, algo que les añade ventajas adicionales, al estar los datos más juntos, pues las operaciones aumentan en velocidad, consumen menos energía y el disco gira mucho más rápido.

Hitachi y Seagate están enredados en una polémica un tanto más conceptual sobre cuál método seguir para aumentar las capacidades.

Seagate aboga por el «almacenamiento magnético asistido por calor» (HAMR por sus siglas en inglés), proceso que implicaría calentar las celdas microscópicas de los platos durante la grabación para que en estas quepan más bits, si bien tendría primero que sustituir los materiales actuales, pues se usarían hierro y platino en lugar de cobalto y platino.

El fabricante Hitachi, en cambio, confía más en un concepto que ellos llaman «patrones de la media», que consistiría en mantener la constitución de los granos tal como es ahora, pero reduciendo la separación entre estos y aumentando verticalmente la cantidad de bits en cada uno.

Cualquiera de las dos soluciones, explicadas aquí de forma simplificada, pretende llegar a guardar hasta un petabytes (PB) de información, o sea, más de mil terabytes en cada disco.

Eso sí, tendrían primero que demostrar su factibilidad económica, pues el gran problema de las tres propuestas, incluyendo la que salió ya al mercado de Samsung, sigue siendo sus altos precios.

Y además deberán lograr producir discos de uno y otro tipo a gran escala para satisfacer la demanda mundial, que oscila según cálculos estadísticos entre 450 y 460 millones de unidades al año.

Toda la música del mundo

¿Se imagina que al comprar una computadora dentro de diez años esta ya venga con «toda» la música del mundo guardada; o que traiga una base de al menos un millón de películas y videos musicales; o una biblioteca que contenga la información que circula por Internet?

Parece fantasía, pero podría ser posible.

Algunos creen que esta factibilidad se debería a los llamados Discos de Estado Sólido (SSD por sus siglas en inglés), una tecnología de almacenamiento que usan las memorias flash y que se ha ido incorporando a los discos duros convencionales de las computadoras.

Estos dispositivos, compuestos por circuitos electrónicos donde se «imprime» la información, permiten cifras extraordinarias de bytes, consumen menos energía, no generan ruido, no les afectan las vibraciones y presentan mayor rapidez de arranque.

En cambio, son todavía mucho más caros que los convencionales, tienen un límite de ciclos de lectura-escritura, por lo cual su vida útil es más corta, y son más sensibles a campos magnéticos y otros problemas eléctricos.

Algo muy diferente es lo que se proponen científicos de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de EE.UU., quienes consiguieron almacenar por primera vez un bit en el interior del núcleo de un átomo de fósforo.

La idea es lograr guardar información en el núcleo de átomos de manera indefinida, con resultados realmente asombrosos, si tenemos en cuenta que en tan solo un gramo de oro existen 3 057 trillones de átomos.

Si cada uno de estos guardara un bit, como sugiere un artículo de PCWorld, los átomos de un gramo de oro podrían almacenar 339 448 petabytes de información. Y si quiere calcular cuánta información sería, recuerde que un petabytes es equivalente a 1 024 terabytes, a 1 048 576 gigabytes, o a 1 073 741 824 megabytes.

Más sencillo aún. Con ese sistema de almacenar información, un disco duro de apenas 0,5 kilogramos podría contener el equivalente a 19,8 billones de DVDs de doble capa, de nueve gigabytes cada uno. O lo que es igual, tendríamos en la computadora toda la música compuesta en el mundo.

En las nubes

Lo más asombroso es que algunos expertos y hasta varias empresas alegan que en el futuro esas mayúsculas capacidades de almacenar información apenas les harán falta a los usuarios, pues todo lo que deseen guardar estará… en las nubes.

Ese concepto, ya puesto en marcha por varios proveedores de servicios, consiste en darles a los usuarios de Internet o de la «nube informática», capacidad de almacenamiento gratuito en determinados sitios virtuales.

Windows Live Skydrive, por ejemplo, desarrollado por Microsoft, brinda hasta 25 gigabytes de espacio gratuito. Y Skydrive ofrece una capacidad similar, pero a diferencia del anterior no tienes que ser usuario de Windows para aprovecharlo.

Dropbox, otro ejemplo, ofrece hasta 16 gigabytes, aunque para ello te pide invitar a amigos o conocidos a que prueben el servicio. Mientras que Amazon Cloud Drive da hasta 20 gigabytes, con el gancho de propiciarte acceso a Cloud Player, una aplicación que permite reproducir los archivos musicales que guardemos en su espacio.

Ninguno lo hace por buen samaritano. Se trata de una estrategia para atraer clientes y seducir a los anunciantes, aunque mucha gente le teme a esta opción por el aquello de poner su información en manos de otros.

Sea como sea, el nudo gordiano de los discos duros parece estarse desatando. Y si como dice la famosa Ley de Kryder (enunciada por Mark Kryder, directivo de Seagate), la densidad/capacidad de los discos duros se duplica cada 12 meses, a la vuelta de unos pocos años quizá tengamos toda la información del mundo en la palma de nuestra mano.

Fuentes: Agencia EFE, Revista PCworld, BBC mundo, Tendencias 21.net y Wikipedia.

Juventud Rebelde - Diario de la Juventud Cubana