¿Qué es el almacenamiento primario?
El almacenamiento primario, ubicado en la placa base de una computadora, es el espacio donde se almacenan los programas, datos e instrucciones que la computadora usa activamente.
El almacenamiento primario también se conoce como memoria principal. Debido a su proximidad a la unidad central de procesamiento (CPU), es más sencillo leer y escribir en el almacenamiento primario. Esto permite que los procesadores brinden un acceso más rápido a los datos y las instrucciones que contiene el almacenamiento primario.
La memoria principal o primaria, también conocida como memoria interna, contiene cantidades relativamente pequeñas de datos a los que la computadora puede acceder mientras está en funcionamiento. La memoria externa, también conocida como memoria secundaria, implica dispositivos de almacenamiento que pueden alojar datos de manera continua.
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El almacenamiento primario funciona al mantener los datos y las instrucciones en uso actual por parte de la CPU. Para ejecutar programas, la CPU se comunica con el almacenamiento primario para obtener las instrucciones necesarias. El almacenamiento primario es responsable de tres tareas operativas que son esenciales para el procesamiento informático.
Cuando se enciende una computadora, esta pasa por un ciclo de arranque en el que los componentes necesarios del sistema operativo se agregan a la memoria de acceso aleatorio (RAM) desde el disco duro de la computadora. Una vez que se carga el SO, el sistema está listo para encargarse de las operaciones.
Antes de que se puedan ejecutar las aplicaciones, primero se cargan desde su ubicación actual en el disco duro a la RAM, la cual orquesta la ejecución de las aplicaciones y brinda una recuperación de datos más rápida de lo que habría demostrado originalmente.
No solo se cargan aplicaciones en la RAM. Lo mismo ocurre con cualquier dato que deba ser procesado por una aplicación. Esta distinción abarca los datos de una amplia gama de aplicaciones, como las que se ocupan de matemáticas superiores, imágenes renderizadas y archivos editados.
Numerosos tipos de memoria dominan el debate sobre el almacenamiento primario:
Memoria de acceso aleatorio (RAM)
La RAM es el tipo de memoria más importante. La RAM maneja y alberga numerosos procesos fundamentales, incluyendo las aplicaciones del sistema y los procesos que la computadora está gestionando actualmente. También sirve como una especie de plataforma de lanzamiento para archivos o aplicaciones.
Memoria de solo lectura (ROM)
La ROM permite al usuario ver los datos, pero no permite cambios en los datos recopilados. La ROM difiere de la RAM en la permanencia. La ROM es un almacenamiento no volátil porque sus datos permanecen incluso cuando la computadora está apagada. Un ejemplo de ROM es un CD, con contenidos que se escriben una vez y se mantienen en su lugar.
Otro ejemplo es el sistema básico de entrada/salida (BIOS), un programa que monitorea la funcionalidad del hardware cuando la computadora se enciende por primera vez antes de cargar el sistema operativo de la computadora. Debido a que el BIOS es necesario cada vez que se enciende la computadora, el BIOS se almacena en la ROM.
Memoria caché
Otra forma esencial de almacenamiento de datos es la memoria caché, que almacena datos que a menudo se recuperan y utilizan. La memoria caché contiene menos capacidad de almacenamiento que la RAM, pero es más rápida que esta.
Registros
Los registros, ubicados dentro de las CPU, proporcionan los tiempos de acceso a datos más rápidos y almacenan datos para un procesamiento casi instantáneo.
Memoria flash
La memoria flash ofrece lo mejor de ambos mundos: tiempos de acceso rápidos más almacenamiento no volátil que permite escribir y guardar datos (y reescribir y volver a guardar). La memoria flash se utiliza en teléfonos inteligentes, cámaras digitales, unidades flash USB y unidades flash.
Almacenamiento en la nube
En determinadas circunstancias, el almacenamiento en la nube puede funcionar como almacenamiento primario. Por ejemplo, las organizaciones que alojan aplicaciones en sus propios centros de datos necesitan utilizar algún tipo de servicio en la nube para fines de almacenamiento.
Tanto la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM) como la memoria estática de acceso aleatorio (SRAM) son otros tipos de memoria de semiconductores basada en RAM que se utilizan en el almacenamiento de datos, pero están diseñadas de manera bastante diferente. La DRAM relega cada bit de datos a una celda de memoria que contiene un condensador y un transistor extremadamente pequeños, mientras que la SRAM utiliza circuitos de enclavamiento flip-flop para almacenar cada bit de datos.
En términos de volatilidad, el condensador de la RAM dinámica (DRAM) puede contener una carga eléctrica, pero no indefinidamente. Dicha carga eléctrica está sujeta a fugas con el tiempo, por lo que la DRAM combate esta pérdida al tener un circuito de actualización de memoria externa que reescribe rutinariamente los datos en cada condensador y, por lo tanto, ayuda a garantizar la no volatilidad, lo que la hace perfecta para fines de almacenamiento secundario. Mientras tanto, la RAM estática (SRAM) es más rápida que la DRAM, pero pierde sus datos cuando se corta la alimentación del sistema.
En general, se considera que la SRAM permite un procesamiento más rápido que la DRAM, pero debido a este atributo, también se considera que la SRAM es más costosa de implementar que la DRAM. Debido a su velocidad, la SRAM se utiliza normalmente en la memoria caché y los registros, mientras que la DRAM se utiliza con mayor frecuencia para constituir la memoria principal de una computadora.
Una suposición incorrecta a menudo confunde la cuestión del almacenamiento primario: la clasificación de un recurso como almacenamiento primario o relacionado con otro nivel (o nivel) de memoria no está determinada por su arquitectura de almacenamiento, tamaño o la cantidad de espacio de almacenamiento que proporciona. Es la utilidad de ese recurso en particular y cómo se utiliza lo que impulsa su designación de memoria.
Esto amplía nuestra definición de los distintos tipos de almacenamiento primario posibles. Con este enfoque basado en la utilidad, el almacenamiento primario puede adoptar múltiples formas. El almacenamiento primario puede implicar el uso de matrices de almacenamiento (hardware de almacenamiento de datos), como discos duros (HDD) o unidades de estado sólido basadas en flash. O el almacenamiento primario podría significar el uso de una red de área de almacenamiento (SAN) compartida o una matriz de almacenamiento conectado a la red (NAS).
Una vez más, es el uso que se le dará al recurso lo que determina su designación como almacenamiento primario o secundario. Si una organización necesita procesar aplicaciones que realizan un gran volumen de transacciones, como la gestión de datos, la plataforma SAN más veloz proporciona el alto rendimiento necesario.
Hay varias formas de considerar la diferencia entre los métodos de almacenamiento primario y los de almacenamiento secundario.
El almacenamiento primario es al almacenamiento secundario como la memoria a corto plazo de un ser humano a su memoria a largo plazo. Así como la memoria a corto plazo está más enfocada en el pensamiento “actual” que es más relevante para una persona entonces, el almacenamiento primario está más enfocado en el procesamiento actual que está ejecutando la computadora. Por el contrario, el almacenamiento secundario proporciona almacenamiento a largo plazo y es más similar a la memoria a largo plazo de una persona, que funciona con menos frecuencia y podría requerir más procesamiento mental (procesamiento informático) para recuperar recuerdos de larga data (datos almacenados durante mucho tiempo).
Otra manera fácil de diferenciar entre los dos tipos de almacenamiento es por lo que le sucede a cada uno cuando se elimina la energía operativa. El almacenamiento primario es volátil, y esos datos se desvanecen de manera efectiva cuando la computadora se apaga. El almacenamiento secundario generalmente utiliza memoria no volátil, que conserva su capacidad de almacenar datos a largo plazo, incluso después de que se haya cortado la alimentación.
Otra forma básica de comparar los almacenamientos primario y secundario es en función del rendimiento de su respesctivo sistema. Los sistemas informáticos que emplean almacenamiento primario presentan tiempos de acceso más rápidos que los que dependen de sistemas de almacenamiento secundario.
Se utilizan varios dispositivos para ofrecer soluciones de almacenamiento, según su nivel de uso e importancia:
Dispositivos de almacenamiento primario
Los dispositivos de almacenamiento primario más utilizados son los siguientes:
- Unidades de estado sólido
- Medios de disco duro
Dispositivos de almacenamiento secundario
Los dispositivos de almacenamiento secundario (SSD) incluyen:
- Unidades de disco duro
- Cintas magnéticas
- Chip de memoria/tarjetas SSD
- Unidades flash USB
- Discos CD, DVD y Blu-Ray
Dispositivos de almacenamiento terciario
Justo debajo de los dispositivos de almacenamiento secundario se encuentran los dispositivos que se ocupan de la memoria terciaria, o datos en su forma más cruda y desestructurada. En el almacenamiento terciario, la automatización se emplea para cambiar entre los medios extraíbles (como discos ópticos y bobinas de cinta) a los que puede acceder por la computadora mediante el uso de carruseles y mecanismos robóticos similares. El almacenamiento terciario no es conocido por su velocidad de procesamiento ultrarrápida, sino más bien por ofrecer un funcionamiento infalible constante.
Recursos
IBM® Storage FlashSystem proporciona resiliencia cibernética y capacidades mejoradas de almacenamiento de datos.
IBM Storage es una familia de hardware de almacenamiento de datos, almacenamiento definido por software y software de gestión de almacenamiento.
IBM Technology Expert Labs proporciona servicios de infraestructura para servidores, mainframes y almacenamiento de IBM.