Crónica por el mundo del storage

Las innovaciones tecnológicas han permitido cambiar el panorama de las Tecnologías de Información y entre ellas la del almacenamiento. Sin embargo, poco se sabe de las causas de estos efectos. A continuación el panorama de los discos duros ATA.

Desde que empezaron a utilizarse medios magnéticos para almacenar datos, éstos han sido el elemento básico de toda evolución. Basta recordar que para almacenar datos valiosos en cinta, tuvieron que desarrollarse mejores óxidos de fierro que satisficieran las necesidades del mundo de la información.
Es evidente que el mismo óxido que se usaba en cintas de audio, no podría ser utilizado para guardar bits y bytes, por lo que la física de materiales se encargó de encontrar mezclas de ellos que mantuvieran durante mucho más tiempo los datos almacenados.
Es el mismo caso para los discos duros, para los cuales, había pasado mucho tiempo desde que las tecnologías IDE y SCSI estuvieron disponibles para que brindaran un adelanto tecnológico mayor.
A ambos tipos de discos duros se les hicieron mejoras como aumento en las revoluciones de giro, rapidez de acceso a los datos y más grandes capacidades de lectura y escritura.
En este sentido, el panorama se completaba con mejores materiales magnetorresistivos que permitían aumentar un poco cada vez (y a veces un mucho) la capacidad nominal de almacenamiento.
La evolución
En pocos años se vieron crecer capacidades de 20, 40, 80, 120, 512, 1,012 bytes que han llegado ahora a 120GB y 160GB. Cualquiera diría que eso era lo que el mercado necesitaba, pero no es así, por lo que los fabricantes empezaron a ocuparse de las interfaces de conexión al sistema de cómputo.
Así los discos IDE se identificaron por las interfaces (ATA/66 y Ultra ATA, son las preponderantes estos días) hasta que llegó una mejoría enorme de la mano de una forma diferente de conectar el medio de almacenamiento al sistema: Serial ATA.
ATA/66 o Ultra DMA/66 fue a su vez una mejoría para duplicar la tasa de transferencia de datos de la tecnología IDE hasta 66.6MB/s, aprovechando el mismo bus de sistema PCI que imperaba en el mercado.
Buscaba, efectivamente, reducir cuellos de botella al mejorar el desempeño de la unidad de disco duro, no obstante llegaron los peros.
El cuestionamiento es que los desarrollos en otras áreas de las tecnologías de información impulsa a las demás y para estas fechas el cuello de botella volvió a aparecer en la tasa de transferencia de datos y desempeño de las unidades de disco.
Así, la interfaz Serial ATA reemplazó la conexión en paralelo del medio de almacenamiento al sistema y con ello logró aumentar significativamente la cantidad de datos que pueden ser transferidos entre uno y otro.
Pero a diferencia de otros avances en tecnología, Serial ATA no supone un divorcio de las plataformas de hardware y almacenamiento existentes; es decir, funciona con la arquitectura existente y será el motivo y la base para modificaciones futuras más eficientes.
Entre sus grandes ventajas están que requiere menor cantidad de energía para funcionar, disminuye el tamaño de los cables para conectar al sistema y permitirá un diseño más eficiente de los componentes semiconductores del sistema de cómputo.
Al mismo tiempo, entrega una ventaja más: el cable es mucho más delgado y facilita la organización dentro de los gabinetes, por lo que mejora el sistema de ventilación, tan importante ahora que los Athlon +XP y Pentium IV poseen tantos transistores y exigen el mejor sistema de disipación de calor posible.
Hechos para el futuro
Así las cosas, pronto la interfaz que regirá el mercado de discos duros será Serial ATA, que presentó Seagate hace poco más de un año al mercado mexicano con el Barracuda ATA V (ver eSemanal 524), lo que confirma que su adopción plena tomará todavía algunos meses más.
Por lo pronto, estamos en el punto en que las conexiones paralelo y serial están disponibles hasta que llegue el tiempo en que los fabricantes dejen de entregar unidades con conectividad paralelo. Como el lector podrá apreciar en la siguiente entrega de este informe especial.
Las ventajas de esta innovación mayor, no se detienen ahí y, por ejemplo, los ensambladores, integradores y fabricantes de equipo original dispondrán en las unidades Serial ATA de un medio de almacenamiento más sencillo de configurarse, que no exigirá jumpers.
Al contrario de lo que podría pensarse si se analiza el hecho de que los puertos seriales fueron desechados poco a poco de los sistemas de TI y sustituidos por tecnologías de transferencia de datos como Universal Serial Bus (USB) y Firewire, la realidad es que la transferencia serial no sólo se está aplicando en los discos duros; por ejemplo, la memoria RDRAM también utiliza transferencia serial.
Serial ATA está basado en tecnología de señalización y a diferencia de ATA/66 o de Ultra ATA no requiere de muchas vías paralelas para transferir datos y, por lo tanto, no es sensible a interferencias electromagnéticas.
Si analizamos un sistema con dos unidades de disco duro podemos observar que desde el aspecto de conectividad, los datos se generan en la aplicación; luego, el sistema operativo se encarga de enviarlos a la tarjeta controladora de dispositivos de almacenamiento para que ésta, al final, los envié a la unidad de disco duro propiamente dicha.
En este punto se puede observar que la controladora ATA/66 debe enviar la información mediante 31 señales a los largo del cable de 40 hilos, mientras que la controladora Serial ATA sólo requiere 8 señales, cuatro para cada disco duro.
Para que Serial ATA fuera adoptado como estándar requería características superiores y si sólo pensamos en reducir el cuello de botella de ATA, la tasa de transferencia de datos es significativamente mayor, de los 66.6MB/s, ahora pasó a ser de 150MB/s y seprometen velocidades mayores, lo que se suma a que no exige configuraciones complicadas ni definir si uno u otro de los discos duros de un sistema de dos unidades es el maestro o el esclavo.
Si recordamos lo complicado que puede ser lidiar con los cables IDE que obligaban a colocar las unidades de disco y CD en posiciones inconvenientes o siempre obligaba a tener un cable de repuesto, con Serial ATA hay una ventaja más, el cable puede ser sensiblemente más largo (por lo pronto hasta de un metro de largo) y su delgadez de 8 mm que facilita el flujo de aire para disipar eficientemente el calor redundará en sistemas más estables.
Lo que será muy apreciado por los ensambladores y fabricantes de sistemas pues les evitará llamadas a garantía por el calor generado por la maraña de cables que padecemos hoy día. La entrega siguiente de este informe abordará la perspectiva de Seagate ante Serial ATA y los principios del almacenamiento en red.