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La zona gris de la 'nube': ¿cuánto tarda en estropearse un disco duro?

Los dispositivos de almacenamiento de datos sucumben al tiempo y el uso, igual que las demás partes de un ordenador. Sin embargo, nadie ha conseguido determinar con exactitud cuánto tardan en quedar inservibles. Una cuestión que interesa especialmente a empresas como Dropbox, que utilizan miles de unidades para guardar la información de sus clientes: deben funcionar a pleno rendimiento durante todo el tiempo que sea posible.

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Cada unidad de disco duro se compone de uno o más platos magnéticos que se desgastan con el uso

Cada unidad de disco duro se compone de uno o más platos magnéticos que se desgastan con el uso

A finales de 2011, Tailandia sufrió graves inundaciones debido al desbordamiento de varios ríos de gran caudal. Las fuertes lluvias dejaron a su paso millones de damnificados y provocaron un efecto tan curioso como difícil de prever: un incremento de los precios de los discos duros a nivel mundial. El país asiático es el segundo productor después de China, y en su territorio se ubican las instalaciones de los dos grandes fabricantes que dominan el mercado:  Seagate y Western Digital.

Las unidades que ambas empresas almacenaban en tierras tailandesas se echaron a perder y se redujo enormemente la producción de nuevos dispositivos. Muchas partidas ni siquiera vieron la luz, pero si uno de ellos hubiera llegado en perfectas condiciones al ordenador que tienes delante, ¿cuánto habría durado antes de quedar inservible?

Trabajadora de una de las fábricas de discos duros de Seagate

Trabajadora de una de las fábricas de discos duros de Seagate

“La respuesta corta es que no lo sabemos todavía”, contesta a nuestra duda Unai Atxitia, físico experto en materiales e investigador en el centro  Zukunftskolleg de la Universidad de Constanza (Alemania). No conocemos esta información, principalmente por dos motivos: no hay datos fiables y, aunque los productores los tuvieran, “no nos lo dirían”.

Algunas empresas del sector han hecho indagaciones. Aunque no han llegado a ninguna conclusión sobre el tiempo que duran los dispositivos (ya sea por falta de intención o de datos), sí han esclarecido algunas cuestiones. Por ejemplo, Google ha financiado un  estudio para determinar qué tipo de fallos sufre una “población de discos duros” y cómo evolucionan con el tiempo. Los ingenieros del gigante de Mountain View encontraron que la mayoría de discos se estropeaban a partir de los dos años, aunque señalan que es consecuencia de las taras de los distintos modelos más que del paso del tiempo. Además, concluyeron que la temperatura no influye en el deterioro de los aparatos tanto como cabría pensar y que la tecnología  SMART no resulta demasiado útil.

La 'tasa de mortalidad' de los discos duros

Backblaze, una firma estadounidense que ofrece servicios de almacenamiento en la 'nube', también ha investigado. La compañía necesita miles de unidades para guardar los documentos de sus usuarios. Tras la crisis provocada por las lluvias en Tailandia, decidió también fabricar una fracción de los que utiliza, que ha incluido en un reciente estudio.

Ha realizado un análisis basándose en 25.000 discos duros comerciales para determinar su tasa de fallo y predecir su evolución más allá de los cinco años (hasta ahí llegó Google). Esta variable se basa en tres factores: los defectos de fábrica, los errores aleatorios y los daños en las partes móviles, que aparecen después de un uso continuado.

Gráfico de Backblaze que representa la evolución en el tiempo de la tasa de fallo de los discos duros

Gráfico de Backblaze que representa la evolución en el tiempo de la tasa de fallo de los discos duros

Según los datos de la empresa, después de 12 meses se había estropeado el 5,1% de los dispositivos, y la velocidad de “defunción” se mantenía durante seis meses más por culpa, sobre todo, de los defectos de fábrica. En los 18 meses posteriores, los discos sucumbían a una velocidad del 1,4% anual. Finalmente, estiman que un 80% de ellos sobreviven más allá de las cuatro primaveras.

Utilizando el modelo que han desarrollado y siguiendo con la tendencia, calculan que, a los seis años de vida, solo la mitad de ellos seguiría funcionando. El deterioro tardío, según Atxitia, se debe esencialmente a su estructura: “se componen de dispositivos móviles y estos se estropean”.

El interior de los discos duros tradicionales está fabricado con materiales como cristal o aluminio, sobre los que se dispone una fina capa de otros materiales con propiedades magnéticas. Esta parte superficial, “donde se graba la información”, está constituida por aleaciones de cobalto, cromo, platino y otros elementos “que los fabricantes guardan en secreto”, explica el investigador.

Nanómetros de información

Los datos se almacenan en forma de bits o patrones de imanación. “Cada bit es un grano de unos 100 nanómetros del material ferromagnético que puede orientarse en las dos direcciones que determinan su valor (0 o 1)”, explica Atxitia. Los cabezales de lectura y escritura que incorporan los discos producen un campo electromagnético muy preciso que modifica la posición de uno solo de los bits para almacenar o extraer los datos que contiene.

Los discos duros magnéticos tradicionales se usan para guardar grandes cantidades de datos. Existe otro tipo, los de estado sólido ( SSD, por sus siglas inglesas), más adecuados cuando se necesita acceder rápidamente a la información, como ocurre en equipos portátiles, ya que tienen una menor capacidad de almacenamiento. Además, estos últimos no utilizan ninguna parte móvil ni disco giratorio, así que se calientan menos. No se basan en el magnetismo, sino en la electrónica de estado sólido.

Algunas empresas cuyos servidores constituyen la 'nube' donde los internautas guardan su información, utilizan sistemas híbridos. Los datos van a parar primero a dispositivos SSD y después se almacenan a largo plazo en discos duros tradicionales.

“Los bits están pensados para que la información dure unos 10 años”, asegura el científico, aunque depende del uso que se haga del disco en cuestión. Si para una compañía como Dropbox, cuyos discos no paran de girar, la duración media puede ser de unos seis años, “lo normal es que un disco duro doméstico dure más”, señala. Y los dispositivos externos, que no suelen utilizarse tan a menudo, “deberían conservarse aún más”.

El mecanismo giratorio y los cabezales de lectura y escritura se estropean con el tiempo

El mecanismo giratorio y los cabezales de lectura y escritura se estropean con el tiempo

No todos cumplen los requisitos

“Los ambientes contaminados, muy húmedos o con temperaturas extrema aumentan el desgaste”, continúa el experto. Por eso, los fabricantes hacen pruebas en condiciones duras (en Alaska y el desierto de Atacama también hay ordenadores). Además, comprueban la fiabilidad del disco, si es funcional o no. Para pasar el examen, tienen que superar un mínimo que depende de su destino: si se le dará un uso profesional, por parte de empresas informáticas o de 'big data'; o un uso general, por parte de cualquier tipo de cliente.

Un obstáculo al que se enfrentan estos test de calidad a la hora de determinar cuánto durará un disco es, según Atxitia, que “no pueden hacer una prueba que dure años”. Los dispositivos se analizan durante tiempos cortos “para excluir problemas derivados de la mala calidad de los materiales”.

De momento, por lo tanto, solo tenemos pistas. En un mundo donde la obsolescencia programada es el pan de cada día, no sería de extrañar que también los discos duros estuvieran destinados a morir prematuramente. Las más interesadas en llegar al fondo del asunto son las empresas que, como Dropbox o Backblaze, emplean constantemente miles de unidades. El resto, probablemente no lleguemos a usar un ordenador hasta que su corazón quede totalmente inservible; lo habremos cambiado por uno nuevo mucho antes.

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Las imágenes de este artículo son propiedad, por orden de aparición, de  techmsg Robert Scoble, Backblaze, Alejandro López

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