EDICIÓN IMPRESA. INFORMÁTICA. En busca del disco rígido de un millón de años

Por Luis Álvarez.
Hace 57 años, en un laboratorio de la empresa norteamericana International Bussines Machines (IBM),  nacía el primer disco rígido de la historia: se trataba del IBM 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), una mole de una tonelada, del tamaño de dos refrigeradores que en su interior tenía 50 platillos de 61 centímetros cada uno y su capacidad era de aproximadamente 5  Megabytes (MB) actuales,  o para que se tenga una idea más exacta,  el espacio que ocupa una sola canción en formato MP3 que cualquier persona tiene hoy en día en su computadora. 

El sistema RAMAC representó una evolución enorme a las cintas de almacenamiento que existían anteriormente,  debido a que no dependían de la lentitud de búsqueda secuencial de las mismas sino que mediante platillos se lograba acceso con unas cabezas de lectura/escritura a través de las pistas en un tiempo relativamente pequeño, uniforme y constante. La superficie de cada plato estaba cubierta de pintura magnética, en donde se almacenaban los unos (1) y los ceros (0) que luego la cabeza detectaba, leía y escribía.

Aunque parezca increíble, muchos de los conceptos iniciados con el RAMAC se mantienen en los discos duros actuales: varios discos o platos muy juntos unos de otros con superficies magnéticas, cabezas de lectura/escritura que permiten trabajar con una gran cantidad de pistas e información y el hecho que estas cabezas estén separadas de la superficie por la distancia suficiente para que cumplan su objetivo y evitar el daño mutuo entre una y otra.

El auge a partir de los ‘80. 
Hasta principios de los años ‘80, los discos rígidos solamente eran utilizados en equipos de corporaciones o instituciones del gobierno, pero a través de los años estos discos se fueron haciendo cada vez más pequeños, y tomaron su principal impulso en esa década con el auge de las computadoras personales. Tal es así que en 1980 aparece el modelo ST-506 de 5,25 pulgadas (el tamaño de una lectora de DVD para computadora de escritorio actual) de la empresa Seagate que almacenaba, curiosamente, 5MB igual que su tatarabuelo de 1 tonelada, pero 999 kilos más liviano. En 1983 se fabrica el primer disco de 3 ½ pulgadas  con el doble de capacidad (10 MB).

La actualidad.
Desde esos años a la actualidad todo ha ido evolucionando hacia la disminución permanente en los tamaños de los dispositivos y por la posibilidad de hacer discos duros de mayor capacidad, mucho más veloces y sumamente baratos.  Las conexiones de los discos han ido evolucionando y han permitido mejorar la velocidad de transferencia de datos de manera notable. En principio la interfaz de tipo IDE, utilizaba unos cables planos y anchos de 40 u 80 pines, que ocupaban mucho espacio dentro de la CPU. Esta tecnología comenzó con velocidades de transferencia de 8 MB por segundo (MB/s), pasando a 16, 33,  100 o 133 MB/s. Hoy tenemos las conexiones de tipo SATA I, II y III que consisten en un pequeño cable muy fácil de conectar, con velocidades de transferencia de 150MB/s, 300MB/s y 600MB/s respectivamente.

En la actualidad existen discos duros que pueden almacenar por ejemplo 4TB (terabytes*) de datos en formato de 3,5 pulgadas, es decir 4.000 GB (gigabytes), lo que equivale a más de 820.000 canciones en formato MP3.

El futuro: las unidades SSD.
Los discos que dominarán la próxima etapa de evolución marcan un gran cambio. Se trata de las unidades SSD, siglas del inglés 'Solid State Drive' o 'Unidad de estado sólido', que son  medios de almacenamiento que no dependen de piezas mecánicas para su funcionamiento. Estos discos ya no cuentan con revoluciones por minutos (RPM) de los platos que giran, sino que poseen almacenamiento de datos gracias a memoria del tipo flash, lo que lo hace menos sensible a los golpes, prácticamente no hacen ruido y tienen un menor tiempo de acceso. Por otro lado los SSDs utilizan la misma conexión que los discos anteriores, por lo tanto son completamente compatibles con un sistema actual.

A pesar del enorme aumento de la densidad de almacenamiento y una impresionante mejora en el ahorro de energía, el plazo de vida de los discos magnéticos y SSD es todavía de alrededor de una década, dependiendo de la frecuencia de uso. Ante este problema, surge la necesidad de contar con dispositivos que preserven información de manera fiable por períodos de tiempo muchísimo más elevados.

El desafío de la perdurabilidad: un disco de un millón de años.
Un grupo de investigadores holandeses ha diseñado y construido un disco capaz de almacenar los datos durante un plazo de tiempo de un millón de años, un periodo mucho más largo que el que probablemente vivirá el ser humano, gracias a una teoría sobre la aceleración del proceso de envejecimiento basada en el calentamiento y en la nanotecnología (es un campo de las ciencias dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas). 

La nanotecnología trabaja con materiales y estructuras cuyas magnitudes se miden en nanómetros, lo cual equivale a la milmillonésima parte de un metro.
Esto se basa en la idea de que los datos deben ser almacenados en un mínimo de energía que a su vez está separada en pequeñas cantidades de energía por unas finas barreras. Para ello, crearon discos de un metal llamado wolframio cubiertos con una fina capa de un componente de  alta resistencia a la fractura y al calor,  sobre los que se inscribió información en forma de códigos QR con líneas de ancho a una escala micrométrica. Estos códigos contienen a otros más pequeños de manera que la totalidad de la información pueda ser leída con un microscopio. 

Los resultados fueron impresionantes. Según los científicos, un disco capaz de sobrevivir a un millón de años debería aguantar durante 1 hora una temperatura 445 grados Kelvin, una prueba que los nuevos discos pasaron con facilidad. De hecho, soportaron temperaturas de hasta 848 grados Kelvin, aunque con importante pérdida de información.
El trabajo desarrollado por estos investigadores constituye un paso interesante hacia la preservación de los datos para las futuras civilizaciones.