Almacenamiento de datos informáticos
El almacenamiento de datos informáticos es una tecnología que consta de componentes informáticos y medios de grabación que se utilizan para retener datos digitales . Es una función central y un componente fundamental de las computadoras. [1] : 15–16
La unidad central de procesamiento (CPU) de una computadora es lo que manipula los datos mediante la realización de cálculos. En la práctica, casi todas las computadoras usan una jerarquía de almacenamiento , [1] : 468–473 que coloca opciones de almacenamiento rápidas pero costosas y pequeñas cerca de la CPU y opciones más lentas pero menos costosas y más grandes más lejos. En general, las tecnologías volátiles rápidas (que pierden datos cuando se apagan) se denominan "memoria", mientras que las tecnologías persistentes más lentas se denominan "almacenamiento".
Incluso los primeros diseños de computadora, el motor analítico de Charles Babbage y la máquina analítica de Percy Ludgate , distinguían claramente entre procesamiento y memoria (Babbage almacenaba números como rotaciones de engranajes, mientras que Ludgate almacenaba números como desplazamientos de barras en lanzaderas). Esta distinción se amplió en la arquitectura de Von Neumann , donde la CPU consta de dos partes principales: la unidad de control y la unidad aritmética lógica (ALU). El primero controla el flujo de datos entre la CPU y la memoria, mientras que el segundo realiza operaciones aritméticas y lógicas sobre los datos.
Sin una cantidad significativa de memoria, una computadora simplemente podría realizar operaciones fijas e inmediatamente mostrar el resultado. Tendría que ser reconfigurado para cambiar su comportamiento. Esto es aceptable para dispositivos como calculadoras de escritorio , procesadores de señales digitales y otros dispositivos especializados. Las máquinas de Von Neumann se diferencian por tener una memoria en la que almacenan sus instrucciones de funcionamiento y datos. [1] : 20 Tales computadoras son más versátiles en el sentido de que no necesitan reconfigurar su hardware para cada nuevo programa, sino que simplemente se pueden reprogramarcon nuevas instrucciones en memoria; también tienden a ser más simples de diseñar, en el sentido de que un procesador relativamente simple puede mantener el estado entre cálculos sucesivos para generar resultados de procedimientos complejos. La mayoría de las computadoras modernas son máquinas de von Neumann.
Una computadora digital moderna representa datos utilizando el sistema numérico binario . El texto, los números, las imágenes, el audio y casi cualquier otra forma de información se pueden convertir en una cadena de bits o dígitos binarios, cada uno de los cuales tiene un valor de 0 o 1. La unidad de almacenamiento más común es el byte , igual a 8 bits. Una pieza de información puede ser manejada por cualquier computadora o dispositivo cuyo espacio de almacenamiento sea lo suficientemente grande para acomodar la representación binaria de la pieza de información , o simplemente datos . Por ejemplo, las obras completas de Shakespeare , unas 1250 páginas impresas, se pueden almacenar en unos cinco megas . (40 millones de bits) con un byte por carácter.
Los datos se codifican asignando un patrón de bits a cada carácter , dígito u objeto multimedia . Existen muchos estándares para la codificación (por ejemplo , codificaciones de caracteres como ASCII , codificaciones de imágenes como JPEG , codificaciones de video como MPEG-4 ).
