Cómo las computadoras guardan datos

La memoria de una computadora guarda y administra nuestros datos de dos maneras principales: memoria persistente y volátil. Comprender cómo funcionan estos dos tipos de almacenamiento mejora nuestro entendimiento de la informática y optimiza nuestras prácticas digitales cotidianas.

¿Cuáles son las diferencias entre memoria persistente y memoria volátil?

Memoria persistente se refiere a aquella que retiene la información después de apagar el computador. Por ejemplo, cuando guardas un documento, este se almacena en el disco duro y persiste aunque apagues tu equipo.

Memoria volátil, en cambio, pierde sus datos al apagar la computadora. Si tienes un documento sin guardar en la memoria RAM y apagas el computador, esa información desaparecerá de inmediato.

¿Qué tipos existen de memoria volátil?

El tipo más conocido y amplio de memoria volátil es la memoria RAM, encargada de mantener activas nuestras aplicaciones. Pero no es la única:

• Caché o registros de la CPU: pequeñas memorias integradas dentro del chip de la CPU, extremadamente rápidas y fundamentales para el procesamiento interno del ordenador.

¿Qué formatos existen en la memoria persistente?

La memoria persistente más común es el disco duro, aunque no es la única:

• BIOS: memoria que inicia todo el sistema informático.
• Firmware: software pequeño presente en microchips con funciones específicas.
• Discos duros mecánicos: dispositivos que almacenan información mediante discos magnéticos y cabezales de lectura. Su velocidad depende de las revoluciones del disco.
• Discos de estado sólido: sin partes mecánicas, almacenan la información por medio de chips electrónicos, permitiendo velocidades superiores al movilizar sus datos con la rapidez de la electricidad.

Cuando hablamos de unidades de almacenamiento en español, generalmente decimos "discos" incluso aunque no tengan partes físicas móviles, a diferencia del inglés donde se usa el término drive.

¿Qué son los sistemas de archivos y cuáles son los más populares?

Los sistemas de archivos organizan los bloques de información dentro del almacenamiento persistente. Los más utilizados son:

• FAT32: común en memorias USB, con limitaciones como el tamaño máximo de archivo (4 GB) y ausencia de seguridad.
• NTFS: utilizado por Windows moderno, más rápido, permite seguridad y permisos de acceso.
• EXT3 y EXT4: populares en Linux, ofrecen amplias medidas de seguridad y permisos.
• APFS (Apple File System): usado por dispositivos Apple como Macs, iPhones y iPads.

Estos sistemas crean un índice al inicio del almacenamiento que registra la localización exacta de cada archivo.

¿Qué sucede realmente al borrar un archivo?

Cuando borras un archivo, simplemente eliminas el enlace del índice que indica su ubicación. Los datos permanecen hasta ser sobrescritos por otro archivo:

• Los datos eliminados quedan como información "huérfana".
• Los bloques se dispersan con el tiempo, generando lentitud en discos mecánicos. Para contrarrestar esto existía la defragmentación.
• En discos sólidos no es crítico porque el acceso a datos es mucho más veloz al no existir partes móviles.

¿Por qué es importante tener en cuenta la velocidad de acceso a la memoria?

Cada tipo de memoria posee diferentes tiempos de acceso:

• Caché o registro CPU: 1 a 20 nanosegundos.
• RAM: 70 nanosegundos.
• Discos sólidos: 100 a 500 microsegundos.
• Discos mecánicos: considerablemente más lentos debido al movimiento mecánico.

Por eso, siempre que el sistema necesite más memoria que la disponible en la RAM se utiliza un espacio especial en el disco llamado Swap, aunque esto es mucho más lento.

¿Qué significa cifrar información en un disco?

El cifrado de información permite restringir el acceso a los datos mediante un algoritmo y claves específicas, garantizando la privacidad y seguridad en dispositivos Windows, Mac, Linux y teléfonos móviles.

¿Qué es la recolección de basura en programación?

Ocurre cuando la memoria RAM se llena de datos ya no útiles si no se libera adecuadamente. Lenguajes de programación modernos poseen procesos automáticos para gestionar esto, denominados garbage collection, que administran efectivamente este recurso.

¿Cómo están evolucionando las memorias y procesadores?

Los avances tecnológicos están integrando memoria y procesamiento en componentes únicos como el memristor, combinando almacenamiento y cálculo. Aunque aún no están extendidos en el mercado, se espera que sean el futuro estándar, integrando CPU y RAM en una sola pieza. Otros ejemplos actuales de integración interna son los System on a Chip usados comúnmente en smartphones.

¿Te gustaría conocer más detalles técnicos sobre estos componentes o tienes alguna experiencia personal con ellos? Comparte tus opiniones en los comentarios.