Martes, 30 de enero de 2007
Especial: LA MEMORIA ARTIFICIAL
En 25 años, el disco compacto se ha convertido en el medio más difundido de almacenamiento de información. Sin embargo, está por adquirir una nueva dimensión
Por Tomás Unger
La semana pasada hicimos un breve resumen de los diversos medios para conservar la información, desde las tablas de arcilla hasta el disco duro de última generación, pasando por uno que en muchos aspectos no tiene rival: el libro.Hoy el medio más difundido para grabar información es el CD (disco compacto óptico) que cumple 25 años. Según la última estadística disponible, en el año 2004 se vendieron en el mundo 30.000 millones de CD, algo que nunca soñaron quienes lo inventaron para música, en reemplazo del LP (disco análogo de 33 rpm).
EL CD
La evolución de la computadora y su creciente velocidad de procesamiento ya había hecho posible, en los años 70, digitalizar audio y reproducirlo en tiempo real. En 1979 las empresas Sony y Philips formaron un equipo de ingenieros para diseñar un nuevo disco que pudiera grabar música digitalizada. El nuevo medio debía cumplir con varios requisitos, entre ellos mayor capacidad y duración, menor tamaño y costo y sobre todo resistencia al desgaste, puntos débiles del disco análogo.
En 1982, en un evento llamado el Big Bang de la revolución del audio, fue lanzado en Japón el primer disco compacto de música. En marzo del mismo año, llegaron a EE.UU. los primeros CD, hechos en Japón, con música de Columbia/Sony. El problema eran los tocadiscos, al principio pocos y caros.
Por eso los primeros discos compactos fueron de música clásica para aficionados con dinero. El precio de los tocadiscos bajó rápidamente y la demanda se amplió con celeridad a la música popular.
La intención de Philips/Sony al diseñar el CD era reemplazar el disco análogo, pero su versatilidad sobrepasaba ese fin. Tres años después de su debut hizo su aparición el primer CD- ROM (Read Only Memory) y cinco años más tarde, para 1990, Philips/Sony había desarrollado el CD grabable. Esto representó otra revolución en el almacenamiento de datos. Las características del CD óptico, aunque utilizadas inicialmente solo para audio, permiten grabar cualquier información digitalizada, limitada únicamente por su capacidad y velocidad de lectura.
LOS PARÁMETROS
Hoy el disco compacto es el medio estándar para grabaciones comerciales de audio y video, y para cualquier información digitalizada. El CD estándar es un disco de policarbonato muy puro, de 12 cm de diámetro y 1,2 mm de espesor, que pesa aproximadamente 16 gramos. En la grabación de audio codifica en unidades de 16 bytes PCM (Modulación por Código de Pulso) la representación digital de una señal análoga, con una velocidad de lectura de 44.100 puntos por segundo.
Una delgada capa reflectora de aluminio, en algunos casos de oro, se aplica a la superficie y es cubierta con laca. La información se almacena con un láser haciendo pequeños hoyos a lo largo de una espiral formada en la superficie del policarbonato. Los hoyos son de solo 100 nm (100 nanómetros equivalen a una diezmilésima de milímetro) de profundidad, por 500 nm de ancho y aproximadamente una micra de largo (1 micra = 1 milésima de milímetro).
La información, que será leída por un láser, se codifica de la siguiente manera: el cambio entre el hoyo y el plano (donde no hay hoyo) y viceversa; el cambio indica un uno; donde no hay cambio representa un cero. Debido a lo diminuto de los hoyos y lo angosto de la línea donde están marcados, la espiral tiene 5,8 km de largo y el disco puede acumular entre 682 y 737 MB*. Esto, leído a razón de 1,2 m por segundo, en el caso de audio da 74 minutos de música.
Para ser leído a una velocidad lineal constante de 1,2 por segundo, el disco debe variar su velocidad. Como el CD se lee del centro hacia fuera, al iniciar su lectura gira aproximadamente a 500 rpm, mientras que al llegar al borde final gira solamente a 200 rpm. La información en un CD-ROM está organizada en sectores que contienen 2.352 bytes , de los cuales 304 son para identificación, instrucciones y corrección de errores, y 2.048 bytes para la información propiamente dicha. El hueco central tiene 1,5 cm de diámetro, la programación comienza a 25 mm del eje y llega hasta los 58 mm.
Esta franja es suficiente para almacenar más de 700 MB de un disco musical grabado en el sistema convencional.
DEL DVD Y BLU-RAY
La medios para almacenar información han seguido evolucionando. En 1996 hizo su aparición el DVD para almacenar imagen en movimiento que requiere mucho mayor capacidad de almacenaje y velocidad de lectura. Mientras que el CD almacena 700 MB y permite leerlos a razón de 150 KB* (miles de bytes por segundo) el DVD, que almacena 4,7 GB* (gigabitios), puede leerlos a razón de 1,4 MB por segundo.
Una variante más reciente, que hizo su aparición en el 2005 fue el disco Blu-ray. El nombre se debe a que el láser lector es azul, color de mayor frecuencia y onda más corta que permite mayor densidad. Este disco tiene dos capas de almacenaje de información con una capacidad de hasta 25 GB y una velocidad de lectura de 4,5 MB por segundo. Si bien la tecnología Blu-ray tiene mayor capacidad de almacenaje de información y velocidad de lectura, los periféricos requeridos para utilizarla son aún costosos y complicados.
El siguiente paso es una nueva tecnología que añade una dimensión al almacenaje de información.
EL HOLOGRAMA
El avance más reciente en el almacenamiento de la información ya ha sido presentado al público y probablemente será comercializado este año. Se trata del almacenaje de datos en tres dimensiones, por holograma, sistema ya conocido por su uso en documentos de identidad, tarjetas de crédito, etc. Su característica es que cambia la imagen de acuerdo con el ángulo del cual se mira. La imagen del holograma se graba en un cristal por el patrono de interferencia de dos rayos de láser, uno es el haz de referencia y el otro el haz de señal que lleva la información. Donde se cruzan se graba la información.
Teóricamente un holograma podría grabar un punto de información del tamaño de la onda de la luz utilizada, lo cual en la práctica no es posible. Sin embargo, la capacidad de almacenaje en tres dimensiones, con la tecnología actual, ya es un orden de magnitud mayor a la del CD. La empresa norteamericana InPhase ha desarrollado el sistema y la alemana Bayer los materiales para el disco. En la exposición de Las Vegas del año pasado, InPhase presentó un disco holográfico de 1 mm de grosor y 12 cm de diámetro en el que caben más de 300 GB.
Para leer la información de un disco holográfico basta el haz de láser que ilumina el holograma con el mismo ángulo del haz que hizo la grabación. Un lector óptico identifica el reflejo como uno y si no recibe el reflejo como cero. A diferencia de los CD, que almacenan información en forma lineal, un pulso de láser al iluminar un disco holográfico lee simultáneamente hasta un millón de bytes. Otro aspecto importante es la estructura, con la parte grabada protegida entre dos discos de plástico altamente resistentes. De cumplirse lo anunciado por InPhase y Bayer, este año podrían ofrecerse comercialmente los primeros CD holográficos.
* KILO, DEL GRIEGO, INDICA MIL = MIL BYTES. MEGA, DEL GRIEGO GRANDE INDICA MIL KILOS = UN MILLÓN. GIGA, DEL GRIEGO GIGANTE INDICA MIL MEGAS = MIL MILLONES (UNA CIFRA DE NUEVE CEROS).
SEPA MÁS
El libro les sigue ganando en duración
Lo que aún no conocemos es la duración de los nuevos medios. Los disquet duraron poco y la información que contenían es irrecuperable.
Hechos del mismo material que la cinta magnética, son frágiles y se degradan con la humedad y los hongos. Al CD se le asigna una vida de 20 años, aunque hay algunos que superan esa edad.
El Blu-ray no es diferente, pero el holograma, bautizado por Bayer como Tapestry, se le asigna 50 años. Pese a todo ninguno compite con el libro.
Fuente:
Diario El Comercio
El CD
El CD ROM
El DVD
El Blue - Ray
Blue Ray y Sony