Los más veteranos del lugar recordarán el uso del disquete, ya sea para cargar programas como para almacenar información, también os habrá venido a la mente el clásico ruido de su cabezal de lectura y escritura. Por nostalgia pura más que nada hemos decidido recordar este formato de almacenamiento.
Los discos flexibles, también conocidos como disquetes o Floppy Disk en inglés fueron el medio de almacenamiento en el que se distribuyeron los programas para PC antes de la llegada del CD-ROM, por lo que a día de hoy se trata de un formato completamente desfasado y por tanto en desuso, pero hemos pensado que sería buena idea explicar cuál es su funcionamiento.
Antes de todo estaba el casete
La forma inicial en la que se distribuía los programas era en los mismos casetes en que se vendía la música, pero estos tenían un problema. Al ser una cinta enrollada no se podían realizar accesos aleatorios a su contenido, por lo que se hacía era coger todo el contenido de la cinta y se volcaba en la memoria RAM en un proceso que consistía en recorrer toda la cinta e ir copiando todo su contenido.
Esto conllevaba un problema muy grande, las primeras CPU de 8 bits como el MOS 6502, el Motorola 6800, el Zilog Z80 o el Intel 8080 podían direccionar 16 bits de memoria y por tanto 64 kB, esto es muy poco a día de hoy. Por aquel entonces la RAM era muy cara, pero era la única manera de poder ejecutar programas al no ser posible de realizar accesos aleatorios con una unidad de cinta.
Por lo que rápidamente se hizo necesario un formato que permitiese el acceso aleatorio de los datos sin tener que cargar todo el contenido de los disquetes a la memoria RAM del ordenador y por tanto cargar en memoria solo los elementos necesarios. La respuesta vino con los disquetes, pero su origen se remonta a mucho antes del nacimiento de los primeros ordenadores domésticos.
El origen del disquete
El origen del disquete se encuentra en el IBM System/370, una familia de mainframes de IBM que se lanzaron en 1970 y donde uno de los desafíos que se quiso solventar era la introducción de programas en un formato que fuese rápido a la vez que barato. El ingeniero encargado de llevar a cabo dicha tarea fue Alan Shugart quien en 1967 empezó a trabajar en lo que acabaría siendo la primera disquetera y el primer disquete, el cual fue de 8 pulgadas.
En 1972 y ya fuera de IBM, Shugart creo la Memorex 650, con un tamaño mucho más pequeño que el utilizado en el System/370 y con la capacidad de poderse conectar a cualquier tipo de ordenador, los disquetes de esta unidad podían almacenar hasta 175 kB de datos. No obstante, tampoco fue la primera disquetera para un ordenador personal.
En 1976 con la irrupción del Altair 8800 y la creación del estándar S-100 que les permitía a los aficionados a la electrónica crear ordenadores personales en Shugart Associates, ya sin su fundador, decidieron crear una unidad de 8 pulgadas, pero se les convenció de que una unidad de 8 pulgadas era demasiado grande y por tanto acabaron inventando una versión reducida de 5.25 pulgadas con una capacidad de 110 KB y un precio 390 dólares.
La unidad recibió el nombre de SA-400 y su popularidad entre los usuarios de los sistemas S-100 fue tal que tuvieron que pedirle al fabricante japonés Matsushita que las construyera. No solo fueron adoptadas por el incipiente mundo del ordenador personal, sino también en mainframes y miniordenadores, por lo que había nacido un estándar en el mundo de la informática.
El disquete llega a los hogares
El primer ordenador de masas en tener una disquetera comercial de éxito fue el Apple II. Aunque no llevo esta unidad de almacenamiento de serie, sino que sus usuarios tenían que comprar la unidad aparte, ya que en su concepto original el ordenador hacía uso de unidades de cinta, pero pronto quedo claro que eran un factor limitante.
Apple no fue la única en desarrollar su propia disquetera para su ordenador, Commodore hizo lo mismo con sus PET, pero sus disqueteras eran complejas, caras y tenían un mecanismo que las hacía sumamente lentas. En todo caso, construir una unidad de ese tipo sin conocimientos no era fácil, ya que solo el hardware de la controladora podía ser tan complejo con el de un ordenador y en algunos casos si no se iba con cuidado podía ser igual de caro.
En el caso del Apple II Disk el diseño de la tarjeta controladora fue llevado a cabo por Steve Wozniak, quien ya había diseñado el hardware del ordenador y se había especializado en crear diseños con una cantidad menor de circuitos, gracias a ello en vez de copiar el diseño de Shugart tenían el suyo propio y con un sistema de archivos que les permitía almacenar 113 kB por disquete de 5.25, mientras que el SA-400 almacenaba 90 kB.
El Apple Disk II transformo a Apple por completo, ya que permitió software que de otra manera hubiese sido imposible. No fueron los únicos en tener una disquetera, ya que como hemos visto los sistemas S-100 los usaban, pero en Cupertino eran una empresa organizada con el objetivo de desplazar a IBM. ¿La respuesta de la Big Blue? El primer PC doméstico, el 5150 que traía consigo una disquetera de 5,25 pulgadas como la del SA-400 y el Apple Disk II.
El disquete de tres pulgadas y media
El formato de disquete más popular no obstante fue el de 3,5 pulgadas. El cual fue inventado por SONY en 1980 y se popularizó con el tiempo siendo su mayor mejora respecto a sus antecesores su tamaño, lo que permitía llevar un disquete en el bolsillo de una camisa. Además, reducía el tamaño y la complejidad de las unidades de disco en los ordenadores, lo que permitía su fácil integración.
El formato inicialmente podía almacenar 360 kB de información, un salto importante en capacidad para luego evolucionar a los 720 kB con el uso del formato de doble densidad y volver a duplicar de nuevo con 1440 kB de información por disquete. El factor forma en cada generación se fue manteniendo, pero las disqueteras no eran compatibles con los nuevos formatos de codificación de los datos, por lo que para utilizar un disquete de mayor capacidad se hacía necesario cambiar de unidad.
Fue el último gran estándar, pese a que años después aparecieron otros intentos de reemplazarlo, pero el CD-ROM acabo por reemplazar su uso. Más cuando se llegó al punto donde fue necesario debido a la enorme cantidad de disquetes que se necesitaban.
Así es un disquete por dentro
Disquetes ha habido de diversos tamaños, pero el más popular sin duda es el de 3,5 pulgadas, el cual se convirtió en el formato de almacenamiento común no solo del PC, sino también del Apple Macintosh, el Commodore Amiga, el Atari ST, el estándar japonés MSX y muchos otros. Es por ello que lo hemos tomado como referencia.
La primera pieza importante es el cabezal, al introducir el disquete en la unidad este se desplaza hacia el lado, lo que le da acceso al cabezal de lectura y escritura para que este pueda acceder a los datos o modificarlos.
La segunda pieza es el disco flexible, el cual almacena la información en pistas de la misma manera que en un disco duro, cada pista es un círculo concéntrico en el disco. En cuanto al tamaño de cada sector no es igual en todas las pistas y la velocidad de acceso tampoco. Por lo que si es necesario acceder a una pista distinta a la que se encuentra el cabezal de lectura y escritura de la disquetera entonces habrá un retraso en el tiempo de acceso a los datos por el tiempo de colocación del cabezal.
En medio del disco magnético tenemos el soporte al que se anclará el motor de rotación que hará rotar el disquete, lo cual es clave para que el cabezal pueda acceder a todo el contenido en el disco flexible sin problemas.
Para terminar, tenemos la carcasa de plástico y un disco de papel, el primero protege los datos frente a las interacciones electromagnéticas y los efectos de luz solar. El segundo se encarga de evitar que el disco magnético toque la carcasa mientras se encuentra girando, lo que podría dañarlo.
Los componentes de una disquetera
Una disquetera o una unidad de discos flexibles independientemente del tamaño se compone por los siguientes componentes:
Controladora: se trata de un PCB que incluye toda la circuitería que se encarga de recibir la peticiones de la CPU, controlar los elementos mecánicos de la unidad y de convertir los datos obtenidos de la misma a una señal que el procesador del sistema puede entender.
Motor central: se encarga de hacer girar el disco magnético en la parte central del disquete. La velocidad en revoluciones por minuto depende del diseño de cada unidad, aunque suele situarse entre las 300 y 360 revoluciones por minuto.
Cabezales de escritura y escritura: se trata del cabezal encargado de leer los datos en el sector para su posterior codificación y digitalización por parte de la controladora.
Motor paso a paso: el segundo motor de la disquetera es el que permite avanzar el cabezal a través de los diferentes sectores del disco flexible, de tal manera que se coloque en la pista adecuada de la manera más rápida posible.
Carcasa mecánica: se trata de la caja donde van colocados todos los elementos previamente descritos de manera ordenada, no solo protege contra las vibraciones del sistema, sino que también provee de mecanismos para la inserción y expulsión de los disquetes.
¿Se sigue utilizando el disquete?
Pues sí, aunque parezca mentira todavía los disquetes se siguen utilizando, pero no en cuanto a usuarios domésticos o en el ámbito empresarial, sino más bien a nivel estatal donde incluso varios países llegaron a crear sus propias variaciones propietarias para almacenar los datos. Y es que la información de décadas atrás almacenada digitalmente sigue estando guardada en estos formatos, en especial en países donde ciertos delitos no tienen fecha de caducidad y la información almacenada en disquetes son pruebas importantes.
Aunque poco a poco las diferentes administraciones de todo el mundo están volcando dichos datos a formatos de almacenamiento de más capacidad, duraderos y fiables, el trabajo que existe es titánico, ya que no solo se trata de volcar los datos, sino de mantener el contenido intacto. Aunque dado que se trata de un formato con problemas a la hora de mantener su información a largo plazo, la transición de hace ya mucho tiempo que se empezó, pero es tan compleja que algunos países como Japón la han terminado a finales de 2021 y algunos aún están en proceso.
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