Dispositivos ópticos de almacenamiento

Debido a la demanda continua de una mayor capacidad de almacenamiento, los fabricantes de hardware siempre están buscando medios de almacenamiento alternativos. Hoy en día, las alternativas más populares para los sistemas de almacenamiento magnético son los sistemas ópticos.

Las técnicas de almacenamiento óptico usan la precisión exacta que sólo es posible con rayos láser. Un láser usa un rayo de luz reducido, concentrado, enfocado y dirigido con lentes, prismas y espejos. El foco conciso del rayo láser es posible debido a que toda la luz tiene la misma longitud de onda.

Hay dos tipos comunes de tecnología óptica. El tipo que se usa en forma más extensa es la tecnología de disco compacto (CD), la cual se usa en CD-ROM, WORM, PhotoCD y CD grabable. El otro tipo, que ha estado ganando popularidad en forma constante durante los últimos años, es un híbrido que combina la tecnología magnética y la óptica. Estos dispositivos se conocen como unidades magneto-ópticas.

CD-ROM

El disco compacto de audio es un medio popular para almacenar música. En el mundo de las computadoras, sin embargo, el medio se llama disco compacto de memoria de sólo lectura (CD-ROM). El CD-ROM usa la misma tecnología usada para producir CD de música. De hecho, si tiene una tarjeta de sonido y altavoces conectados a su computadora, usted puede reproducir discos compactos en su PC.

La unidad de CD-ROM para música o datos lee 0 y 1 de un disco giratorio enfocando un láser en la superficie del disco. Algunas áreas del disco reflejan la luz del láser en un sensor, mientras otras dispersan la luz. Un punto que refleja el rayo láser en el sensor es interpretado como un 1, y la ausencia de reflejo es interpretada como un 0.

En un CD-ROM, los datos están dispuestos en una larga espiral continua que comienza en el borde exterior y se enrolla hacia el centro. Los datos son almacenados en forma de planos, los cuales son áreas planas en la superficie metálica, y orificios, que son depresiones o huecos. Un plano refleja la luz láser hacia el sensor y un orificio dispersa la luz. En un CD-ROM completo, ¡la espiral de datos se extiende casi por cinco kilómetros de largo!

Velocidades del CD-ROM

Comparadas con las unidades de disco duro, las unidades de CD-ROM son bastante lentas, en parte porque el láser lee los orificios y planos como un bit a la vez. Otra razón tiene que ver con la velocidad rotatoria cambiante del disco. Como una pista en disco magnético, la pista de un disco óptico se divide en sectores. Sin embargo, los sectores están distribuidos de modo muy diferente a la disposición que tienen en los discos magnéticos.

Como se puede ver, los sectores cerca de la parte media del CD se encuentran enrollados más lejos del disco que aquellos que están cerca del borde. Para que la unidad lea cada sector en la misma cantidad de tiempo, debe girar el disco más rápido cuando lee los sectores cercanos a la parte media y más despacio cuando leen los sectores cerca del borde. Cambiar la velocidad de rotación toma tiempo, el suficiente para deteriorar en forma seria la velocidad general de la unidad de CD-ROM. Las primeras unidades de CD-ROM leían datos a 150 KBps (kilobytes por segundo), "velocidad sencilla".Esto es mucho más lento que una unidad de disco duro típica, que lee de 5-15 MBps (megabytes por segundo). En la época en que fue publicado este libro, las unidades de CD-ROM leían datos de 2 (300 KBps) a 32 (4 800 KBps) veces más rápido que los primeros modelos. Sin embargo, para cuando usted lea esto, la velocidad son duda será mayor.

Sin embargo, aun con la velocidad cambiante del disco, leer datos de un medio óptico es una empresa relativamente fácil. No obstante, escribir datos es otra cuestión. El medio es un disco realizado que es agujerado físicamente para reflejar o dispersar el rayo láser. El disco está cubierto con un recubrimiento plástico y es difícil alterar la superficie del disco después de que ha sido grabado.

Usos del CD-ROM

El hecho de que usted no pueda escribir datos en un CD-ROM no significa que este medio de almacenamiento no sea útil. De hecho, muchas aplicaciones dependen de volúmenes enormes de datos que rara vez cambian. Por ejemplo, los diccionarios, enciclopedias, bibliotecas de referencias profesionales, la música y el vídeo requieren cantidades muy grandes de datos que por lo general usted no desearía alterar aunque pudiera.

Además de estos usos, las compañías de software pueden distribuir sus productos en CD-ROM. Debido a la alta precisión y densidad de datos posibles con el CD-ROM, un solo CD puede contener más o menos 650 MB de datos. Debido a su alta capacidad y al hecho de que producir un CD es mucho más barato que un conjunto de disquetes, muchos editores de software consideran a los CD como el medio de distribución más confiable. Por ejemplo, la colección de aplicaciones de Microsoft Office está disponible en un solo CD que también incluye una versión en línea de los manuales impresos. En lugar de tener que instalar los programas de una serie de 22 disquetes (o más), el usuario sólo necesita insertar un solo CD.

Medios DVD

Los CD pronto pueden tomar una nueva dirección con la llegada del DVD, disco digital versátil, un medio de alta densidad capaz de almacenar una película de largometraje completa en un solo disco del tamaño de un CD. (En realidad, usa ambos lados del disco.) De hecho, los DVD se ven como CD, y las unidades DVD-ROM pueden reproducir los actuales CD-ROM. Un reproductor un poco diferente, el reproductor DVD Movie, se conecta a su televisor y reproduce películas como una videograbadora. El reproductor DVD Movie también reproducirá CD de audio.

Cada lado de un DVD puede contener hasta 4.7 GB. Por consiguiente, estos discos de dos lados pueden contener hasta 9.4 GB de datos.

CD grabables, discos WORM y PhotoCD

Para grandes cantidades, los discos CD-ROM pueden ser producidos por fabricantes con equipos de duplicación costosos. Para menos copias o incluso copias únicas, puede conectarse una unidad de CD grabable (CD-R) a una computadora como un dispositivo periférico regular. Las unidades CD-R le permiten a usted crear sus propios discos CD-ROM que pueden ser leídos por cualquier unidad de CD-ROM. Después de que la información ha sido escrita en una parte del CD, esa información no puede ser cambiada. Sin embargo, con la mayor parte de las unidades CD-R, usted puede continuar grabando información en otras partes del discos hasta que esté lleno.

Una forma popular de CD grabable es el PhotoCD, una norma desarrollada por Kodak para almacenar imágenes fotográficas digitalizadas en un CD. Muchas tiendas de revelado fotográfico tienen ahora unidades de PhotoCD que pueden almacenar sus fotografías y ponerlas en un CD. Luego usted puede colocar el PhotoCD en la unidad de CD-ROM de su computadora (suponiendo que soporta PhotoCD, y la mayoría lo hacen) y ver las imágenes en su computadora. Una vez ahí, usted también puede pegarlas en otros documentos. Con un PhotoCD usted puede continuar agregando imágenes hasta que el disco está lleno. Sin embargo, después de que una imagen se ha escrito en el disco usando un campo láser, no puede ser borrada ni cambiada.

Antes de que existieran los CD-R y los PhotoCD, los primeros intentos para desarrollar una tecnología óptica más flexible dieron como resultado la unidad de escribir una vez, leer muchas (write once, read many: WORM). Como con el CD, una vez que los datos han sido grabados en la superficie de un disco WORM, no pueden cambiarse. WORM es un medio ideal para hacer un registro permanente de datos. Por ejemplo, muchos bancos usan discos WORM para almacenar un registro de las transacciones diarias. Las transacciones se escriben en un disco óptico y se convierten en un registro permanente que puede leerse pero nunca alterarse.

Unidades regrabables de cambio de fase

Las unidades regrabables de cambio de fase se parecen a las unidades escribir una vez, leer muchas (WORM) en que un campo de láser escribe y lee datos en el disco de cambio de fase. Sin embargo, con las unidades WORM, sólo puede escribirse una vez en el disco. Los discos de cambio de fase pueden escribirse más de una vez. Esto se debe a que el rayo láser altera la estructura molecular del disco. Una desventaja de los discos de cambio de fase es que no pueden ser leídos por unidades de CD-ROM convencionales. Entonces, usted debe tener una unidad regrabable de cambio de fase para leerlos. Un ejemplo de unidad regrabable de cambio de fase es la unidad Micro Solutions, que es parecida a una unidad de CD-ROM y puede aceptar CD-ROM y CD de audio regulares. También puede aceptar cartuchos de datos de 650 MB. El costo para la unidad Micro Solutions oscila entre 450 y 530 dólares, con un costo de 45 dólares para los cartuchos de datos.

Unidades magneto-ópticas

Los discos magneto-ópticos (MO) combinan algunas de las mejores características de las tecnologías de grabación magnética y óptica. Un disco MO tiene la capacidad de un disco óptico pero puede regrabarse con la facilidad de un disco magnético.

El medio que usan los discos MO es diferente al de un disco óptico o un disco magnético. El disco está cubierto con cristales metálicos magnéticamente sensibles intercalados dentro de una delgada capa de plástico. En su estado normal, el plástico que rodea los cristales es sólido, lo que impide que se muevan. Para escribir datos en el disco, un láser intenso se enfoca en la superficie del medio, lo cual funde por un breve periodo la cobertura plástica para permitir que un imán cambie la orientación de los cristales. El imán tiene un efecto sólo en el punto focal preciso del láser, donde la cobertura calentada permite que los cristales se reorienten.

Cuando el imán cambia las orientaciones de los cristales metálicos en la superficie de un disco MO, algunos cristales son alineados de modo que reflejaran el rayo láser en un sensor; otros son orientados de modo que no lo reflejen en el sensor. Para leer datos del disco, la unidad MO enfoca un rayo láser menos intenso en la pista de los cristales. Conforme la pista gira bajo el rayo, algunos puntos reflejan luz en el sensor, y otros no, creando la cadena de 1 y 0 que la computadora reconoce como datos.

Los discos MO están disponibles en la actualidad en varios tamaños y capacidades. Algunos de ellos se ven idénticos a disquetes de 3.5 pulgadas, pero tienen capacidades de más de 1 GB y son comparables en velocidad a los discos duros. Además, los discos MO son portátiles, y los datos en ellos no pueden ser alterados por imanes, calor ni humedad.

Unidades flópticas

Las unidades flópticas son una combinación de dos tecnologías, la de discos flexibles y la de discos ópticos. Las unidades flópticas incluyen una cabeza magnética de ultra alta densidad que puede escribir hasta 20 pistas a la vez, en lugar de sólo una. Ejemplos de unidades flópticas son el Imation SuperDisk LS-120 y el O.R. Technologies a:drive. Ambas aceptan discos flexibles convencionales de 3.5 pulgadas al igual que disquetes de 120 MB (SuperDisk) o cartuchos (a:drive). Usted puede usar estos dispositivos en su PC en lugar de una unidad de disco flexible estándar. La Imation SuperDisk cuesta alrededor de 200 dólares y los disquetes unos 18 dólares. El costo de la a:drive es de alrededor de 210 dólares; el costo del cartucho de 120 MB es de alrededor de 18 dólares.