Cinta magnética de almacenamiento de datos para niños
Las cintas magnéticas para guardar información se han usado para almacenar datos durante más de 50 años. A lo largo de este tiempo, se han mejorado mucho los materiales de las cintas, cómo se guardan y cuánta información pueden almacenar. La diferencia principal entre guardar datos en cintas y en discos es que las cintas son como un libro que lees página por página (acceso secuencial), mientras que los discos son como un libro donde puedes ir directamente a cualquier página (acceso aleatorio). Las cintas se hicieron muy populares en las décadas de 1980 y 1990.
Hay dos formas importantes de clasificar las tecnologías de cintas magnéticas. La primera es el ancho de la cinta. Las cintas de alta capacidad más comunes suelen tener media pulgada de ancho. Existen muchos otros tamaños, la mayoría diseñados para ser más pequeños o para guardar más información.
La segunda clasificación es por cómo se graba la información. Específicamente, la diferencia está en si los datos se escriben en línea recta o con un método llamado "escaneo helicoidal". El método lineal organiza la información en pistas paralelas a lo largo de la cinta. El escaneo helicoidal escribe pequeñas pistas curvas de un borde a otro de la cinta. Al principio, la grabación lineal ocupaba todo el ancho de la cinta y leía o escribía todas las pistas a la vez. Una variación de esto es la grabación lineal "serpentina", que graba solo una parte de las pistas a la vez. Después de una pasada completa, el cabezal se mueve un poco y hace otra pasada en la dirección opuesta. Este proceso se repite hasta que todas las pistas se han leído o escrito. Con este método, la cinta puede tener más pistas que con el método lineal normal. En cambio, el escaneo helicoidal solo necesita una pasada para leer o escribir toda la cinta.
Contenido
Cintas en bobinas grandes
Al principio, las cintas magnéticas para guardar información venían enrolladas en bobinas grandes (de unos 26,7 cm). Este era el formato estándar en las computadoras grandes a finales de los años 80. Las cintas en cartuchos y los casetes estuvieron disponibles a principios y mediados de los años 70, y se usaban a menudo con sistemas más pequeños. Con la llegada de los cartuchos IBM 3480 en 1984, las computadoras grandes comenzaron a dejar de usar las bobinas abiertas para usar cartuchos.
El sistema UNIVAC
La cinta magnética fue el primer medio usado para grabar información en una computadora en 1951, en la máquina Eckert-Mauchly UNIVAC I (la primera computadora personal). La unidad de cinta usaba una cinta delgada de metal de media pulgada (12,7 mm) de ancho, hecha de una mezcla de bronce y fósforo con níquel-plata (llamada Vicalloy). Podía grabar 128 caracteres por pulgada (0.0198 mm por carácter) en 8 pistas, a una velocidad de 100 pulgadas por segundo (2,54 m/s). Esto significaba que podía transferir 12.800 caracteres por segundo. De las ocho pistas, seis eran para los datos, una para verificar errores (bits de paridad) y la otra era la pista de tiempo o reloj. Dejando espacios en blanco entre los bloques de información, la velocidad de transferencia era de unos 7.200 caracteres por segundo.
Formatos de IBM
Las computadoras IBM de los años 50 usaban la cinta IBM de 7 pistas, que estaba cubierta de óxido férrico, similar a la que se usaba para grabar audio. La tecnología de IBM pronto se convirtió en el estándar de la industria. Las cintas magnéticas tenían 12,7 mm de ancho y se enrollaban en carretes intercambiables de 26,7 cm de diámetro. Había cintas de diferentes longitudes, siendo las de 365 m y 730 m, con 0,38 mm de grosor, las más comunes. Más tarde, en los años 80, aparecieron cintas más largas, de 1095 m, pero solo si eran de un plástico Mylar muy delgado. La mayoría de los lectores podían usar carretes de hasta 26,7 cm.
Los lectores de IBM eran máquinas muy sofisticadas que usaban columnas de vacío para crear bucles largos de cinta. Gracias al control de motores potentes y el vacío en estos bucles, la cinta podía arrancar y detenerse muy rápido en el cabezal de lectura/escritura (en 1,5 milisegundos, la cinta pasaba de estar parada a su velocidad máxima de 286 cm/s). Cuando estaban funcionando, los dos carretes que recogían o suministraban la cinta a las columnas de vacío giraban rápidamente de forma intermitente, dando la impresión de un movimiento brusco. Las imágenes de estas columnas de vacío con sus cintas en movimiento se usaban mucho en el cine y la televisión para representar "computadoras".
Al principio, la cinta de 12,7 mm tenía 7 pistas de datos paralelas a su longitud, lo que permitía escribir caracteres de seis bits más un bit de paridad a lo largo de la misma. Esto se conocía como cinta de 7 pistas. Con la llegada del sistema IBM 360, las cintas de 9 pistas se usaron comúnmente para soportar caracteres de 8 bits o un byte. Las cintas de 7 pistas dejaban un espacio de 19 mm entre los bloques de información. Las cintas de 9 pistas usaban un espacio de 15 mm para permitir que la cinta se detuviera. Las cintas "6250 Group Coder Recording" usaban un espacio intermedio muy estrecho de 7,6 mm. Tanto las cintas de 7 pistas como las de 9 tenían una tira de aluminio reflectante cerca del principio y el final para indicar al equipo dónde empezaba y terminaba la cinta. La cantidad de información que se podía grabar en la cinta aumentó con el tiempo. Las densidades comunes en las cintas de 7 pistas empezaron en 200, luego 556 y finalmente 800 caracteres por pulgada. Las cintas de 9 pistas tenían densidades de 800, 1600 y 6250 caracteres por pulgada. Desde entonces, se han usado muchos otros formatos de cinta.
Formato DEC
'LINCtape' y su versión posterior, 'DECtape', eran tipos especiales de estas "cintas redondas". Eran principalmente para uso personal. La cinta tenía un ancho de ¾ de pulgada y un formato de pista fijo, a diferencia de la cinta estándar. Esto hacía posible leer y escribir bloques de información repetidamente en la misma posición. Las LINCtapes y DECtapes tenían una capacidad y una velocidad de transmisión de datos parecidas a los disquetes que las reemplazaron, pero tardaban entre 30 segundos y un minuto en encontrar la información.
Cartuchos y Casetes
En el mundo de las cintas magnéticas, la palabra "casete" se refiere normalmente a la caja que contiene las dos bobinas con una única cinta magnética. El término "cartucho" es más general, pero suele significar una sola bobina de cinta dentro de una caja de plástico. Una unidad de cinta que usa cartuchos de una sola bobina tiene la otra bobina dentro de la propia unidad, mientras que las unidades de casetes tienen ambas bobinas dentro del casete. El tipo de empaque influye mucho en el tiempo que se tarda en cargar y descargar la cinta, así como en la longitud de cinta que puede contener.
Una unidad de cinta (o reproductor) usa un motor muy preciso para enrollar la cinta de una bobina a la otra, haciendo que pase por un cabezal que lee o escribe la información. En los años 80, los casetes de audio compactos se usaban con las computadoras personales de esa época, y las cintas de audio digital se usaban para hacer copias de seguridad de las estaciones de trabajo. La mayoría de los sistemas de cintas modernos usan bobinas que están fijas dentro del cartucho para proteger la cinta y facilitar su manejo. Los formatos de cartuchos modernos incluyen DAT/DDS, DLT y LTO.
Detalles técnicos
Cómo se organizan los bloques
En un formato típico, la información se escribe en la cinta en bloques, con pequeños espacios entre ellos. Cada bloque se escribe en una sola operación mientras la cinta se mueve. Sin embargo, la velocidad a la que se lee o escribe la información en la unidad de cinta no es siempre la misma. Una unidad de cinta a menudo tiene que manejar diferentes velocidades de entrada y salida, y la velocidad a la que la computadora principal pide los datos.
Se han usado varios métodos, solos o combinados, para solucionar esta diferencia. Se puede usar una memoria grande (buffer) para guardar los datos en una fila. La unidad de cinta puede detenerse, cambiar de dirección y volver a arrancar. La computadora principal puede ayudar eligiendo tamaños de bloque adecuados y enviándolos a la unidad de cinta. Hay relaciones complejas entre el tamaño de los bloques, el tamaño de la memoria de la unidad de cinta, la cantidad de cinta que se pierde en los espacios y la velocidad de lectura/escritura.
Tiempo de acceso
La cinta tarda mucho en encontrar información si no está en el orden en que se grabó, porque debe rebobinar en promedio un tercio de su longitud para llegar a un bloque de datos específico. La mayoría de los sistemas de cintas intentan reducir estos largos tiempos de espera usando indexado (donde se guarda una tabla aparte que indica las ubicaciones físicas en la cinta de cada bloque) o marcando los bloques con una señal que se puede detectar mientras la cinta se rebobina.
Compresión de la información
La mayoría de las unidades de cinta incluyen algún tipo de programa para compresión de datos: LZ (la mayoría), IDRC (Exabyte), ALDC (IBM, QIC) y DLZ1 (DLT). Sin embargo, estos no son los más eficientes que existen hoy en día. A veces se obtienen mejores resultados desactivando la compresión de la unidad y usando un programa de compresión en la computadora. La compresión por software permite proteger los datos con un código (aunque una vez que los datos están protegidos, los programas de compresión ya no funcionan tan bien). Sin embargo, la compresión por software puede hacer que el procesador de la computadora trabaje mucho. Es probable que las futuras unidades incluyan protección de datos por hardware después de la compresión.
Utilidad actual
Las cintas siguen siendo una opción frente a los discos debido a que pueden guardar mucha información en poco espacio y su bajo costo por cada bit de información. Históricamente, las cintas han tenido ventajas en estas dos áreas sobre los discos duros, lo que las ha hecho útiles para hacer copias de seguridad. Sin embargo, el rápido avance en la capacidad y el precio de los discos duros, junto con la menor innovación en el almacenamiento en cintas, ha reducido el mercado de las cintas de almacenamiento.
Ver también
Véase también
En inglés: Magnetic-tape data storage Facts for Kids
