Dispositivo de almacenamiento de datos

Un dispositivo de almacenamiento de datos es un conjunto de componentes electrónicos habilitados para leer o grabar datos en el soporte de almacenamiento de datos de forma temporal o permanente. Realizan operaciones de alfabetización física y lógica de los medios donde se almacenan los archivos de un sistema informático.
La escritura manuscrita, la grabación fonográfica, la cinta magnética y los discos ópticos son ejemplos de medios de almacenamiento. Las moléculas biológicas como el ARN y el ADN son consideradas por algunos como almacenamiento de datos.​​ La grabación puede realizarse con prácticamente cualquier forma de energía. El almacenamiento electrónico de datos requiere energía eléctrica para almacenar y recuperar datos.
El almacenamiento de datos en un medio digital legible por máquina se denomina a veces datos digitales. El almacenamiento de datos informáticos es una de las funciones básicas de un ordenador de propósito general. Los documentos electrónicos pueden almacenarse en mucho menos espacio que los documentos en papel.​ Los códigos de barras y el reconocimiento de caracteres de tinta magnética (MICR) son dos formas de registrar datos legibles por máquina.
La clasificación de dispositivos de almacenamiento de datos puede variar según el criterio que se utilice, pero una forma común es distinguir entre dispositivos de almacenamiento primario y secundario, según su relación con la memoria principal del ordenador.
Dispositivos de Almacenamiento Primario: Son aquellos que almacenan información digital a la que tiene acceso ultrarrápido el microprocesador, como la memoria RAM y la memoria caché. Estos dispositivos son volátiles, es decir, pierden la información cuando se apaga el ordenador. ​
Dispositivos de Almacenamiento Secundario: Son aquellos que almacenan información digital de forma permanente o semipermanente, en soportes externos al ordenador, como discos duros, memorias flash, discos ópticos, etc. Estos dispositivos son no volátiles, es decir, conservan la información, aunque se apague el ordenador.​
Dentro de los dispositivos de almacenamiento secundario, se puede hacer otra clasificación según el tipo de acceso a la información: secuencial o aleatorio. ​
Acceso Secuencial: El acceso secuencial implica que para acceder a una información determinada se debe leer toda la información previa desde el inicio del soporte, como ocurre con las cintas magnéticas. Estos dispositivos son más lentos y menos utilizados actualmente.
Acceso Aleatorio: El acceso aleatorio permite acceder directamente a la información deseada, sin tener que leer la información previa, como ocurre con los discos duros, las memorias flash, los discos ópticos, etc. Estos dispositivos son más rápidos y más utilizados actualmente.
Otra forma de clasificar los dispositivos de almacenamiento secundario es según el tipo de soporte físico o tecnología que utilizan: magnéticos, ópticos, magneto-ópticos y de estado sólido.​
Por ejemplo, una computadora tiene almacenamiento primario o principal (RAM y ROM) y secundario o auxiliar (disco rígido, disquete, pendrive, entre otros), sin embargo el almacenamiento secundario no es necesario para que inicie el equipo.
Los dispositivos que se abordan en este artículo están ordenados con base en su funcionamiento: magnéticos, ópticos, magneto-ópticos y de estado sólido. El almacenamiento en línea comprende características que orientan su descripción hacia artículos independientes.
El hombre ha seguido produciendo cada vez más información. Pero con la llegada de la informática, a mediados del siglo XX, las cantidades generadas crecieron exponencialmente. ​
En 2011 Martin Hilbert (Universidad de California) y Priscilia López (Universidad Abierta de Cataluña) estimaron que en 2010 el planeta había producido un zettabyte (Zo ) de datos​ (billones de billones de caracteres) y predicen que la humanidad generará entre 300 y 700000 Zo en el 2040​. El Grupo Internacional de Datos estima 1,8 zettabytes (10 bytes)​ la cantidad producida en 2011.
El almacenamiento de información ha evolucionado​ constantemente a lo largo de las innovaciones tecnológicas, desde las tabletas sumerias hasta la invención de la imprenta, pasando por las microfichas, las memorias electrónicas y los soportes físicos cada vez más pequeños (como discos duros, disquetes, cintas, CD-ROM, DVD, dispositivos flash, SSD y unidades USB). La densidad de la información ha aumentado continuamente en estos soportes reducidos, así como en la nube, pero el crecimiento exponencial del Big Data, los dispositivos IoT conectados y luego la inteligencia artificial con sus necesidades han generado constantemente nuevos requisitos de almacenamiento.​
El uso de nanotecnologías, sugiere nuevas capacidades de almacenamiento informático, por ejemplo, usando "0" en átomos de carbono-12 y "1" en átomos de carbono-13. Se calcula que alrededor de 2 terabytes bastarían para memorizar todos los textos, imágenes y sonidos que utiliza anualmente un ser humano.​
En 2023, Cerabyte anunció que utilizaba un rayo láser para estructurar matrices de datos, algo así como un código QR, pero en un soporte grabado tridimensional​. El material mineral, presentado como resistente durante "más de 5000 años" y que satisface las necesidades de rendimiento y durabilidad de los centros de datos. Soporta la temperatura habitual de un incendio, inundaciones, sobretensiones eléctricas y temperaturas entre -273 °C y + 300 °C​. Cada agujero vaporizado por el láser en el material es un cero binario que puede ser leído por un sistema de imágenes microscópicas.​
Otra solución en estudio es el almacenamiento molecular o biomolecular sugerido ya en 1959 por el Premio Nobel de Física Richard Feynman y, más concretamente, el uso de moléculas artificiales de ADN​, para el que se está intentando acelerar la síntesis (escritura) y la secuenciación (lectura).
Debido a su constitución física, todos los soportes de almacenamiento tienen una vida útil limitada, lo que implica un riesgo de pérdida de información. Para evitarlo, hay que comprobarlos constantemente y volver a copiar los datos para guardarlos en soportes fiables. Una rama de la teoría de la información permite recuperar una alteración parcial de los datos. Esta técnica, denominada código corrector, se utiliza en particular en las instalaciones RAID. La redundancia de la información sigue siendo la única defensa contra la falta de fiabilidad de los soportes.
Cuando se trata de confidencialidad, la criptografía ofrece soluciones de cifrado, que se basan en diferentes métodos:
Las nuevas tecnologías de almacenamiento de computación en nube también plantean problemas de confidencialidad debido a las arquitecturas compartidas utilizadas.​ Algunos ámbitos, como la banca, se rigen por normativas específicas para paliar este problema.​
Dependiendo de la naturaleza de la información almacenada y del tipo de soporte utilizado, el tiempo de acceso y el rendimiento pueden ser muy diferentes.
Genéricamente, para agrupar un conjunto de unidades o dispositivos, se pueden denominar:
La información almacenada en cualquiera de estos dispositivos debe de disponer de algún mecanismo para restaurar la información, es decir restaurar la información a su estado original en caso de que algún evento no nos permita poder acceder a la información original, siendo necesario acudir a la copia que habíamos realizado anteriormente. Para esta restauración de datos existen diferentes métodos, desde un simple copiar pasando por comando como el "copy" de DOS, el "cp" de sistemas Linux y Unix, o herramientas de diversos fabricantes.En informática la información se mide a través de diferentes términos.