¿Cómo se almacenan los datos en una computadora?

El almacenamiento de datos informáticos es un tema complejo, pero se puede dividir en tres procesos básicos. Primero, los datos se convierten en números simples que una computadora puede almacenar fácilmente. En segundo lugar, los números se registran mediante hardware dentro de la computadora. En tercer lugar, los números se organizan, se trasladan a un almacenamiento temporal y se manipulan mediante programas o software.

Cada dato en una computadora se almacena como un número. Por ejemplo, las letras se convierten en números y las fotografías se convierten en un gran conjunto de números que indican el color y el brillo de cada píxel. Luego, los números se convierten en números binarios. Los números convencionales usan diez dígitos, del 0 al 9, para representar todos los valores posibles. Los números binarios usan dos dígitos, 0 y 1, para representar todos los valores posibles. Los números del 0 al 8 se ven así como números binarios: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000. Los números binarios son muy largos, pero con los números binarios cualquier valor se puede almacenar como una serie de elementos que son verdaderos (1) o falsos (0), como Norte / Sur, Cargado / No cargado o Claro / Oscuro.

El principal almacenamiento de datos en la mayoría de las computadoras es la unidad de disco duro. Es un disco o discos giratorios con recubrimientos magnéticos y cabezales que pueden leer o escribir información magnética, de manera similar a como funcionan las cintas de casete. De hecho, las primeras computadoras hogareñas usaban cintas de casete para el almacenamiento de datos. Los números binarios se registran como una serie de pequeñas áreas en el disco que se magnetizan al norte o al sur. Los disquetes, las unidades ZIP y las cintas utilizan magnetismo para registrar números binarios. Los datos de las cintas y los discos pueden destruirse si se acercan demasiado a los imanes.

Algunas computadoras portátiles nuevas usan unidades de estado sólido para el almacenamiento primario de datos. Estos tienen chips de memoria, similares a los chips de memoria en llaves USB, tarjetas SD, reproductores MP3, teléfonos celulares, etc. Los números binarios se registran cargando o no cargando una serie de pequeños condensadores en el chip. El almacenamiento de datos electrónicos es más resistente que el almacenamiento de datos magnéticos, pero después de varios años los condensadores pierden su capacidad para almacenar cargas eléctricas.

Los CD y DVD utilizan ópticas para almacenar números binarios. A medida que el disco gira, un láser se refleja o no se refleja en una serie de pequeñas secciones reflejadas en el disco. Los discos grabables tienen una capa reflectante que puede ser cambiada por el láser en la computadora. Los discos son duraderos, pero frágiles; los arañazos en la capa de plástico impiden que el láser lea correctamente los reflejos de la capa de aluminio.

Las unidades, discos y llaves USB se utilizan para el almacenamiento de datos a largo plazo. Dentro de la computadora hay muchas áreas para el almacenamiento de datos electrónicos a corto plazo. Pequeñas cantidades de datos se almacenan temporalmente en un teclado, una impresora y secciones de la placa base y el procesador. Grandes cantidades de datos se almacenan temporalmente en los chips de memoria y en la tarjeta de video. Las áreas de almacenamiento temporal de datos están diseñadas para ser más pequeñas pero más rápidas que el almacenamiento a largo plazo y no retienen los datos cuando la computadora está apagada.

Los datos se almacenan como muchos números binarios, por magnetismo, electrónica u óptica. Mientras la computadora está en funcionamiento, los datos también se almacenan en muchas ubicaciones temporales. El software es responsable de organizar, mover y procesar todos esos números. El BIOS de la computadora contiene instrucciones simples, almacenadas como datos en la memoria electrónica, para mover datos dentro y fuera de diferentes ubicaciones de almacenamiento y alrededor de la computadora para su procesamiento. El sistema operativo de la computadora, por ejemplo, contiene instrucciones para organizar los datos en archivos y carpetas, administrar el almacenamiento temporal de datos y enviar datos a programas de aplicación y dispositivos como impresoras. Finalmente, los programas de aplicación procesan los datos.