domingo, 25 de agosto de 2024

The Institute, Stephen King

 


The InstituteThe Institute by Stephen King
My rating: 4 of 5 stars

[Español Abajo]

Not my favorite SK Book, I felt it a bit short (576 pages is short for king standards) or mabye I ended up hoping for the story to develop a bit more; still I enoyed it a lot and finished it in just a couple of weeks. It is not a horror book in the classic King's way, perhaps more like a SciFi thriller. The author excells in several genres though and The Institute is a perfect and enoyable ride, it never got slow or awry paced, like some of his great books sometimes do.

Children with paranormal abilities are kidnapped to be placed in a special "institute" to be exploited under a grater good pretext; think of Charles Xavier´s mutant school from X-Men, but with mean and savage "care takers". Luke Ellis is one of these kids; what the staff of the institute are not counting on is that Luke is also razor sharp smart, gifted in regular terms. With help from his recently aquired friends, he manges to escape. This breaks havoc things at the institute, forcing the staff into a critical boy hunt and cleanup mission.

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No es mi libro de SK favorito, lo sentí un poco corto ( 576 páginas,los libros King suelen ser muy largos) o tal vez terminé esperando que la historia se desarrollara un poco más; aún así lo disfruté mucho y lo terminé en sólo un par de semanas. No es un libro de terror al estilo clásico de King, quizás podriamos decir que es un thriller de ciencia ficción. Sin embargo, el autor sobresale en varios géneros y The Institute es un viaje perfecto y agradable, nunca se vuelve lento o con un ritmo irregular, como sucede a veces con algunos de sus grandes libros.

Niños con habilidades paranormales son secuestrados para ser colocados en un "instituto" para ser explotados bajo el pretexto de un beneficio ulterior; Imaginen la escuela mutante Charles Xavier de los X-Men, pero con "cuidadores" mezquinos y salvajes. Luke Ellis es uno de estos niños; con lo que el personal del instituto no cuenta es que Luke también es muy inteligente, un niño prodigio. Con la ayuda de sus nuevos amigos logra escapar, lo que causa estragos en el instituto y obliga al personal a emprender una misión crítica de búsqueda y limpieza de la situación.

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martes, 6 de agosto de 2024

La importancia de los semiconductores en la evolución de la computación, una historia sobre innovación tecnólogica y comercial

 Introducción

Hoy en día las tecnologías de Información y Comunicación (TIC) son el soporte fundamental,  sin el cual el ecosistema digital del que formamos parte, simplemente no existiría. El ecosistema digital se entiende como "el conjunto de prestaciones y requerimientos de diversa naturaleza que se proveen desde y a través de las redes de telecomunicaciones, el conjunto de infraestructuras y prestaciones asociadas que habilitan la prestación de servicios TIC, así como la interacción entre los prestadores de servicios de distinta naturaleza que constituyen la cadena de valor"  Katz, R. (2015). En la medida que este ecosistema digital va incorporando más interacciones de la sociedad, mediante productos y servicios, mayor es la necesidad de incorporar rápidamente dispositivos poderosos y de funcionalidades y capacidad cada vez mayores a lo largo de la cadena entera de valor.

Suena complicado, pero no es más que una manera pomposa y letrada de describir nuestro entorno actual que mezcla la realidad con el metaverso. Yo creo que las 4 Non-Blondes acuñaron mejor la idea en su álbum debut: Bigger, Better, Faster, More!

La vertiginosa evolución  de las computadoras a partir del advenimiento de los semiconductores


Las primeras computadoras electrónicas preceden por casi una década la aparición de los semiconductores, pero debemos reconocer que ha sido a partir de la rápida y exitosa evolución de estos que las computadoras han alcanzado niveles de desempeño nunca imaginados y que nos permiten hoy en día soportar los enormes requerimientos de capacidad de procesamiento de información como se demandan en renders de video en alta definición para películas y videojuegos, los grandes volúmenes de información de la banca, las redes sociales, los gobiernos en todos sus niveles; así como también el masivo procesamiento requerido para servicios de Inteligencia Artificial Generativa como ChatGPT, Copilot y Gemini.

Los semiconductores son materiales que permiten el flujo de corriente eléctrica bajo ciertas condiciones; estas condiciones son aprovechadas para construir combinando diferentes materiales semiconductores chips que tuvieran una función práctica. Por ejemplo, uno de los primeros semiconductores fué el transistor o resistor de transferencia, que  podía a partir de un estímulo eléctrico variar la resistividad del material semiconductor; una funcionalidad idéntica a la de un tipo de válvula de vacío (bulbo) que ya existía; esto permitió construir amplificadores de audio a menor precio y ocupando menos espacio; así los discos acetatos, que ya existían por décadas, pudieron ahora escucharse en espacios abiertos y grandes audiencias.


Gracias a los semiconductores se logró para la industria electrónica 3 hitos fundamentales al margen de la funcionalidad:
  1. La miniaturización de componentes y equipos
  2. El incremento de velocidad de su operación y
  3. La drástica disminución del precio
Sin duda podríamos reconocer el éxito de los semiconductores desde la perspectiva de la miniaturización mediante el siguiente ejemplo: Fuimos capaces de replicar la funcionalidad de una consola de audio como las que tenían nuestros bisabuelos en un radio de transistores que cabía en nuestra mano, en la misma década de los 60s.



La diferencia entre estos dos equipos electrónicos es que el de la izquierda operaba con válvulas de vacío (bulbos) y el de la derecha con transistores, pero el principio de operación era prácticamente el mismo; captación de señales portadoras de radiofrecuencia en AM y/o FM y la detección y reproducción de señales de audio (música).


Otro ejemplo que sin duda detonó la revolución de la industria de semiconductores es su aplicación temprana en la industria de la guerra. Una historia que muestra el impacto de los semiconductores es la del puente indestructible de Thanh Hoa en el norte de Vietnam. Los Estadounidenses comenzaron a llevar cuenta de la efectividad de sus bombardeos durante la guerra y les sorprendió  y extrañó que este puente de escasos 160 metros de longitud, importantísimo para el aprovisionamiento de las tropas enemigas,  permaneciera en pié sin daños significativos después de lanzar 638 bombas M-117  de 750 libras contra él. Resulta que ninguna logró alcanzar el objetivo y meses después a pesar de múltiples intentos el puente no se rendía.

En 1965 la fuerza aérea estadounidense encomendó el reto de mejorar la efectividad de sus bombas a Texas Instruments (TI); 90 mil dólares y nueve meses más tarde TI entregó las primeras bombas inteligentes o como se les conoció popularmente entonces,  "Bombas Láser". Arreglos ópticos y una oblea de semiconductores dividida en un un eje coordenado fueron utilizados para identificar el reflejo de un rayo láser en el objetivo; la diferencia de energía captada en la oblea se usó para controlar los movimientos de pequeños alerones en la bomba que controlaban su trayectoria; de aquí viene lo que vemos en películas de guerra cuando hablan de "Iluminar el objetivo". La primera misión de las bombas inteligentes de TI logró destruir el puente lanzando 24 bombas que en su mayoría impactaron su objetivo. El incremento en el costo de fabricación de las bombas no era significativo y muy pronto el uso de bombas inteligentes era cosa de todos los días.

Empresas de fabricación de semiconductores prosperaron con la industria de la guerra, pero pronto se dieron cuenta que no se harían millonarios vendiendo a un solo cliente; Así que se dieron a la tarea de buscar nuevos usos para sus invenciones y el enfoque hacia la electrónica de consumo logró un primer triunfo para masificar la fabricación de semiconductores, bajar su precio y así establecer un círculo virtuoso (mas bien torbellino) que nos trajo la TV a Color, El Fax, el teléfono móvil, cámaras fotográficas digitales, etc. Aquí inició uno de los períodos de innovación más prolíficos en la historia de la humanidad y que continúa todavía; la ley de Moore, que estableció el ritmo de la industria para duplicar la cantidad de transistores en un Circuito Integrado cada 18 meses, la Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) que dió pié a la colaboración entre empresas para innovar el mercado de las computadoras personales y redes de comunicación; el movimiento del software libre, los inversionistas ángel, el crowdsourcing, el cómputo de nube, La Inteligencia Artificial y muchas mas innovaciones que se han apilado una sobre otra han mantenido este torbellino de innovación vivo y pujante. 

Debemos reconocer que tecnológicamente hablando la computadora más rápida y compleja se puede entender bajo los mismos conceptos lógicos de los bulbos y que lo que nos ha permitido incrementar su velocidad  elevando niveles de eficiencia es un conjunto de innovaciones en diversas disciplinas:  Desde la nueva manera de fabricar semiconductores cada vez más pequeños y rápidos mediante la litografía de rayos ultravioleta, hasta las nuevas maneras de financiar proyectos a partir de videos de tiktok que se viralizan y logran crowdsourcing y una reducción continua de los precios de fabricación de tecnologías de punta. Issac Newton decía "Si he podido ver más lejos es porque estoy parado sobre hombros de gigantes" Pues ahora podemos decir que los gigantes se paran en mas gigantes y hay cada ves mas y mas gigantes que nos permitirán ver... "Hasta el infinito y más allá"
   

La fabricación de Circuitos Integrados (CIs) o Chips

Primero es importante definir que un circuito integrado no es mas que la incorporación de diferentes componentes electrónicos grabados en materiales semiconductores y encapsulados. Los chips informáticos han evolucionado en 3 vectores principales: Funcionalidad, Capacidad y Desempeño.

Capacidad y Desempeño ya los cubrimos arriba con la explicación sobre miniaturización incremento de velocidad y reducción de precio; respecto a su funcionalidad los CIs o chips se pueden catalogar en 4 tipos: 

Circuitos Integrados de almacenamiento y memoria

Las memorias DRAM evolucionaron a partir de los rodillos magnéticos a arreglos de varios  transistores para almacenar un bit y posteriormente alcanzar la integración en circuitos integrados con arreglos de un solo transistor-capacitor por bit. En la imagen se muestra una tarjeta de memoria magnética de 10.8 cm por lado con capacidad de almacenamiento de 4096 bits, mientras la primera memoria DRAM de Intel el 1103 lograba almacenar la misma cantidad de memoria en tan solo el 4% del espacio y a una fracción del costo.  Luego los chips de memoria sustituyeron a los discos duros electromecánicos por arreglos de memoria flash, que es simplemente un tipo de memoria capaz de retener indefinidamente la información aun cuando el equipo donde esté instalado sea apagado.


Thierry46, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons

Circuitos Integrados  lógicos 

Los CI lógicos son los Microprocesadores que empoderan nuestros centros de datos, nuestras computadoras, tablets, TVs inteligentes etcétera; estos evolucionan en funcionalidad a partir de la arquitectura del chip, donde se pueden incrementar múltiples aspectos como la cantidad de bits a procesar o si utilizarán un conjunto de instrucciones reducido (Reduced Instruction Set Computing - RISC) o complejo (Complex Instruction Set Computing - CISC). Las Computadoras personales, por ejemplo, evolucionaron con sus chips en el proceso de instrucciones en 8, 16, 32 y 64 bits; esta escalada de bits es tan solo parte de las definiciones de las arquitecturas de conjunto de instrucciones o ISAs (Instruction Set Architecture) de diferentes CPUs.  Diferentes ISAs definen, entre muchas cosas mas: 
  • Las Instrucciones básicas que ejecutará el CPU y que buscarán mantener compatibilidad con generaciones anteriores de CPU. Ej. x86 
  • La cantidad de bits que se pudieran procesar por instrucción 
  • La cantidad de memoría para indexar 
  • Extensiones al conjunto de instrucciones en los CPUs para incorporar funcionalidades para multimedia o manejo de gráficos 3D. Ej. En 1999 Intel introdujo en el Pentium III las extensiones SSE (SIMD Streaming Extensions) que incorporaban nuevas instrucciones para la arquitectura x86 en temas de procesamiento de señales digitales y manejo de gráficos; años posteriores evolucionaron en  SSE2, SSE3 y SSE4.
Diferentes arquitecturas de CPU dan pie a los distintos fabricantes, familias, modelos y generaciones de CPUs. Así en el mercado encontramos computadoras de escritorio con CPUs marca: AMD, Intel o Apple; modelo Core i5, i7, i9, M1, M2, M3 elaborados con diferentes tecnologías de fabricación como 22, 12, 7, 3 nm. En el video a continuación se muestra como se fabrican los Chips lógicos modernos y el particular y frágil entorno detrás de esta tecnología de punta.

 

ASICs ó Circuitos Integrados de Aplicación Específica 



Estos son los chips que encontramos en la electrónica de consumo, los que se combinan para implementar múltiples funciones en aparatos electrónicos, las TVs o nuestro estéreo del coche, los controladores de nuestros automóviles; lavadoras y refrigeradores también caen en esta clasificación. Estos chips son los que al ser diseñados y fabricados en masa logran reducir los costos a una mínima expresión. Un solo diseño de chip amplificador de audio lo podemos encontrar en múltiples marcas y modelos de estereos, TVs, bocinas bluetooth, etc. También cuando se busca ejecutar funcionalidades electrónicas a la velocidad del cable, sin retrasos los ASICs son las mejor opción; por ello se han diseñado algunos inclusive para para la minería de criptomonedas.

SoC (System on a Chip)



Los SoCs son chips donde se busca implementar una combinación de las 3 funcionalidades anteriores, en donde buscando la miniaturización, reducción de costos y mejora de desempeño de múltiples funcionalidades se construya un "mini-sistema", aunque se pierde la versatilidad que pueda ser actualizado, o mejorado en sus componentes; así la mayoría de nuestros teléfonos inteligentes, por ejemplo, están construídos a partir de un solo chip SoC; que dentro de sí incorpora lógica para ejecutar programas, almacenamiento de datos,  comunicaciones y otras funciones específicas.

La oportunidad de fabricar chips no solo para las cadenas de suministros en la economía actual.


De unos años para acá, luego de que la pandemia global por COVID-19 nos dió una probada de la fragilidad del ecosistema  digital que mencionamos al principio, y a que se han identificado las interdependencias entre las potencias económicas y políticas del mundo, ha surgido la oportunidad para México de fortalecer una industria de semiconductores para completar la cadena de suministro de prácticamente todas las industrias y no depender de Asia, pero entiéndase mas bien China. Ciertamente nuestro principal aliado comercial EE.UU. tiene el interés de sustituir proveedores chinos de semiconductores. Lo anterior no solo para estar listos ante una situación como la que padecimos con el COVID, también como un arma o estrategia de ataque en la guerra económica que están lidiando los EE.UU con la República Popular China.

China comienza a desarrollar tecnología de semiconductores que rivaliza con el liderazgo de occidente controlado por los EE.UU. Expertos dicen que la brecha en semiconductores de funcionalidad avanzada de China vs EE.UU. es de 5 a 10 años, pero al mismo tiempo se menciona que "alcanzarán una autosuficiencia básica en la fabricación de chips este mismo año" Pan, C. (2024, agosto 1);  por otro lado China es el líder indiscutible en la fabricación de TODO lo demás a nivel mundial. Fortalecer cadenas de suministro al margen del liderazgo chino en latinoamérica es más una iniciativa de conveniencia  estadounidense que un apoyo para las naciones latinoamericanas.

Aunque México no tiene un tratado de libre comercio con China existe desde el 2009  el ACUERDO ENTRE EL GOBIERNO DE LOS ESTADOS UNIDOS MEXICANOS Y EL GOBIERNO DE LA REPUBLICA POPULAR CHINA PARA LA PROMOCION Y PROTECCION RECIPROCA DE LAS INVERSIONES. Lo cual significa que nos encontramos en la conveniente situación  para desarrollar una industria de semiconductores en México, no solo la necesaria para mantener las cadenas de suministro de interés norteamericano, también para desarrollar una industria innovadora independiente y sustentable. Es por esto que la participación en la industria de semiconductores debemos considerarla como una verdadera oportunidad para incrementar la competitividad de nuestro país y como suelo fértil para el emprendurismo local.
 


Referencias

Katz, R. (2015). El ecosistema y la economía digital en América Latina. Editorial Ariel; Fundación Telefónica; Editorial Planeta.

Miller, C. (2023). Chip war: The fight for the world’s most critical technology. Simon & Schuster.

Muñoz, J. A. (2023, mayo 3). China y México: una relación económica con potencial de crecimiento. Expansión. https://expansion.mx/economia/2023/05/03/china-mexico-relacion-economica-potencial-crecimiento

Pan, C. (2024, agosto 1). China’s ‘basic self-sufficiency’ in chip-making tools could come this summer, veteran says. South China Morning Post. https://www.scmp.com/tech/tech-war/article/3272831/chinas-basic-self-sufficiency-chip-making-tools-could-come-summer-veteran-says

jueves, 27 de junio de 2024

Delta-v y Critical Mass de Daniel Suárez

 Nueva reseña de libro, ahora Delta-v y Critical Mass de Daniel Suárez

Critical Mass (Delta-v, #2)Critical Mass by Daniel Suarez
My rating: 4 of 5 stars

Español abajo 

I can now see a series of Delta-v series of books coming! Daniel Suarez has refined his chrictonesque style of writing, and I say this in a good way, beyond what Chrichton himself did in his own lifetime. The vast literary space between reaching the moon and "to explore strange new worlds" surely can bring great stories and scenarios; much like Star Trek: Enterprise worked for a lot of us with the details of how was it that the Enterprise voyages came to be, a Delta-v series could show us different stories along the road of humans conquering the universe.
I also quite enjoyed the use of technology in economics as a current, interesting and worth teaching subject; it broades not only the story telling, also the audience, and why note educating people on the new way of trading. Overall Both Delta-v and Critical Mass are books worth reading, very entertaining and they keep you engaged with the next story.

Delta-V and Critical Mass tell the story of the very first travel of humans through deep space. A commercial private endevour, patroned by an excentric mogul sets to reach an asteroid to mine for valuable resorces; A careful selected team of scientists and adventurous people set to pursue this entrepreneurship mission. As with any new technology bugs and failures occur periodically, now that feeds great story telling.

Español

¡Veo venir una serie de libros de Delta-v! Daniel Suárez ha depurado su escritura crictónica, y lo digo en el buen sentido, más allá de lo que el propio Chrichton hizo en vida. El vasto espacio literario entre llegar a la luna y "explorar mundos nuevos y extraños" seguramente puede traer grandes historias y escenarios; Al igual que la serie de TV Star Trek: Enterprise funcionó para muchos de nosotros con los detalles de cómo surgieron los viajes del Enterprise, una serie Delta-v podría mostrarnos diferentes historias a lo largo del camino de los humanos al ir conquistando el universo.

También disfruté muchísimo el uso de la tecnología en economía como una tema de actualidad, interesante y que vale la pena mostrar; no sólo amplía la narración de la historia, también la audiencia y, por qué no, educar a las personas sobre la nueva forma de comerciar en la bolsa de valores. En general, tanto Delta-v como Critical Mass son libros que vale la pena leer, muy entretenidos y te mantienen enganchado con la siguiente historia.

Delta-V y Critical Mass cuentan la historia del primer viaje del ser humano a través del espacio profundo. Una empresa comercial privada, patrocinada por un magnate excéntrico, se propone llegar a un asteroide para extraer recursos valiosos; un equipo cuidadosamente seleccionado de científicos y personas aventureras se dispune a llevar a cabo esta misión emprendedora. Con cualquier nueva tecnología, se producen errores y fallas periódicamente, lo que alimenta una excelente narración de historias.

lunes, 25 de marzo de 2024

Reseña de: Espada de tres filos / Three-Edged Sword by Jeff Lindsay

Three-Edged Sword (Riley Wolfe #3)Three-Edged Sword by Jeff Lindsay
My rating: 5 of 5 stars

It has been a while since I read anything from Lindsay, furthermore let me say the experience of listening to the author in the audio version is simply phenomenal. My guess is that the prose matches precisely the timing and intonation as conceived by the author, making it a unique, well adjusted and sincere experience. Sure Lindsay's work is by all means an aquired taste, but like any good hard drug it hooks on to you and does not let go. I won't bother with the storyline here, but if you enjoyed Linsday's past work you're gonna love Wolfe's latest adventure. In my opinion this is the best Riley Wolfe book.

Español:
Ha pasado un tiempo desde que leí algo de Lindsay; además, déjen  decirles que la experiencia de escuchar al autor en la versión de audiobok es simplemente fenomenal. Supongo que la prosa coincide exactamente con el ritmo y la entonación concebidos por el autor, lo que la convierte en una experiencia única, bien adaptada y sincera. Seguro que el trabajo de Lindsay es, sin lugar a dudas, un gusto adquirido, pero como cualquier buena droga dura, se engancha a ti y no te suelta. No me molestaré con la historia aquí, pero si disfrutaste el trabajo anterior de Linsday, te encantará la última aventura de Wolfe. En mi opinión, este es el mejor libro de Riley Wolfe.




lunes, 15 de enero de 2024

Influencia de los Componentes de una Computadora en su Desempeño parte 2. Memoria RAM, Almacenamiento masivo (HDD, SSD, NVMe) y Adaptador Gráfico

 Luego de revisar la importancia del CPU o microprocesador en las computadoras personales, vamos explicar como el resto de los componentes influyen en el desempeño de las computadoras modernas. La memoria RAM, particularmente la DRAM (Dynamic Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio Dinámica), El almacenamiento masivo, el adaptador gráfico y la conexión a la red, son los componentes que nos resta revisar para comprender como es que influyen en el desempeño de la computadora.  Igual que en el blog post anterior no nos limitaremos a la descripción de la tecnología, sino que revisaremos la evolución histórica y el mercado.

El origen de las DRAM

Revisaremos las DRAMs, Memorias de Acceso Aleatorio Dinámicas, toda vez que su evolución ha ido a la par con los microprocesadores, semiconductores y en general confirmando a lo largo de los años la ley de Moore.

Las primeras memorias de computadora consistían en anillos magneticos envueltos en bobinas de alambre que lograban almacenar información mediante la presencia de una carga magnetica (1) o su ausencia (0). Esta de mas decir que la posibilidad de miniaturizar estas memorias o de reducir su consumo eléctrico era muy limitada.

By Konstantin Lanzet - received per EMailCamera: Canon EOS 400D, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7025492

Intel comenzó a comercializar exitosamente  el primer circuito integrado de memoria DRAM en 1970. El Intel 1103  de 1024 bits de capacidad, fué construido a partir de celdas de memoria con 3 transistores y un capacitor. Este fué el primer exito de Intel y logro hacer de ella un empresa rentable para 1972. Mas delante a mediados de los 70s, la patente obtenida en 1968 para IBM por la invención de Robert Dennard de la DRAM con módulo de memoria de un solo transistor ya era fabricada por múltiples compañias ofreciendo chips de memoria de 4K.

By Thomas Nguyen - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49532861

Evolución de las memorias RAM

Inicialmente las computadoras personales utilizaron la memoria SDRAM o DRAM Síncrona. Hoy en día los tipos de memoria disponibles para equipar nuestros dispositivos de acceso a Internet como computadoras, tablets, teléfonos celulares y hasta los adaptadores gráficos han evolucionado en capacidad y velocidad identificandolos con la nomenclatura DDR o Double Data Rate.  

Características de Memorias DinámicasSDRAMDDRDDR2DDR3DDR4DDR5
Prefetch (precarga)1 – Bit2 - Bits4 - Bits8 - BitsBits por banco16 - Bits
Tasa de datos (MT/s)100 - 166266 - 400533 - 8001066 - 16002133 - 51003200 - 6400
Tasa de transferencia (GB/s)0.8 - 1.32.1 - 3.24.2 - 6.48.5 - 14.917 - 25.638.4 - 51.2
Voltaje (V)3.32.5 - 2.61.81.35 - 1.51.21.1
https://www.crucial.mx/articles/about-memory/difference-among-ddr2-ddr3-ddr4-and-ddr5-memory

En la tabla anterior podemos observar como las distintas generaciones de memorias DDR van incrementando su desempeño en varios rubros: 
  • Prefetch o precarga se refiere a la cantidad de bits que se pueden anticipar enviar antes de que sean solicitados.
  • Tasa de datos en MT/s es la cantidad de eventos de transferencia de datos que puede ejecutar el chip de memoria y se mide en Millones de Transferencias por segundo.
  • Tasa de transferencia en GB/s es la cantidad de datos que se pueden guardar o enviar del chip de memoria y se mide en GigaBytes por segundo.
  • Voltaje en el que opera elo chip, menor voltaje resultará siempre en menor generación de calor y  consumo eléctrico; a la vez en mejor desempeño y densidad, osea que podemos integrar a un sistema mas memoria
Recordemos que la memoria hace la función de definir el espacio de trabajo donde el CPU ejecuta sus operaciones e instrucciones. Mas memoria y mayor velocidad de la memoria RAM, en consecuencia, nos aporta mas eficiencia en la operación de una computadora.

El mercado actual de las memorias RAM

De acuerdo con Statista los 3 grandes jugadores en el mercado de la memoria DRAM a nivel mundial son: Samsung (Corea del Sur) con el 38.9% de ganancias en el sector, SK Hynix (Corea del Sur) 34.3% y Micron Group (EE.UU.) 22.8%. 6,200 Millones de dólares es el tamaño del mercado de memoria DRAM al fin de 2022 y se espera que crezca a 10,200 Millones de Dólares para 2032. Lo anterior de acuerdo al último reporte de ganancias del sector reportado por Allied Market Research.

El almacenamiento masivo


Comunmente conocido como: "El Disco Duro" debido principalmente a que al inicio de la era de las computadoras personales estas usaban predominantemente los discos flexibles o Floppy Disks y al contrario de estos, los nuevos discos duros no eran flexibles sino rígidos. 

Los "Floppies" fungieron como el almacenamiento masivo de las primeras computadoras personales por su precio reducido, aunque originalmente los discos duros ya eran el principal medio de almacenamiento en mainframes y minicomputadoras. 


Historia del Disco Duro

Dependiendo del año de lanzamiento los usamos en 3 formatos de capacidad y dimensiones físicas: 8" 5.25" y 3.5" La capacidad de almacenamiento desde los 800 KB (KiloBytes) hasta los 2.88 MB (MegaBytes), siendo los discos de 8" los de menor capacidad de almacenamiento y los mas pequeños de 3.5" los que alcanzaron los 2.88 MB y la mayor confiabilidad. 



Los discos duros finalmente llegaron a las microcomputadoras y hoy en día existen de dos tipos: Electromecánicos y Discos de Estado Sólido "Solid State Drive" (SSD).

Los discos electrómecanicos como su nombre lo indica estan conformados por discos magnéticos "plates" que giran en un "spindle" para que elementos lectores y grabadores "R/W Head" sobre un actuador, lean o escriban sobre las pistas del plato. La estructura y organizaciones de los discos se da a partir de las pistas concéntricas (tracks), los cilindros (Cylinders) conformados por las pistas de ubicación correspondientes de todos los platos  y los sectores (sectors) que son las areas delimitadas del plato de acuerdo a su estructura o formato

By Henry Mühlpfordt, png version from 2010: Bagok - Own work, vectorization of: Festplattengeometrie.PNG, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=79334677


 A diferencia de los discos electromecánicos, los de estado solido o SSD no requieren elementos mecánicos para acceder a la información. Son literalmente chips de memoria RAM que almacenan los datos de forma masiva. A este tipo de memoria se le conoce como Memoria Flash y son memorias que no requieren energía eléctrica para mantener actualizados los datos que almacenan; el tipo de chips que se utilizan típicamente son del tipo NAND que son ideales para acceder a datos de forma aleatoria. 

En los ultimos años los SSD han evolucionado de una forma acelerada hasta alcanzar las capacidades de almacenamiento antes solo disponibles en discos electrómecanicos; al mismo tiempo rivalizando en desempeño y velocidad de transferencias de datos anteriormente solo disponible en la memoria RAM. Todo lo anterior manteniendo costos bajos y estables. En resumen, la siguiente tabla nos muestra un comparativo entre los discos SSD y los electromecánicos.

Tipo de DiscoComponentesCapacidad de datosDesempeñoCosto
HDDDiscos, Actuadores, Cabezales de escritura, motores, etcMuy Alta80 MB/sBajo
SSDChips de memoria NANDAlta200, 1700, 3500, 7000 MB/sAlto

Inicialmente los SSD utilizaron los mismos formatos e interfaces de conexión que los discos electromecánicos; se hizo muy popular en un principio las Interfaces SATA y m.2 SATA (Serial Advanced Technology Attachment), pero estas tienen una limitación en la interfaz que no permitíría enviar mas de 750 MB/s (MegaBytes por segundo) por lo que pronto se diseñaron conexiones directas de los SSD a nivel del Bus PCIe de los moterboards. Así se han podido implementar SSDs con velocidades de 1700, 3500 y hasta 7000 MB/s. El formato de conexión de mejor desempeño hoy en día es el conocido como  "Non Volatile Memory express con conector m.2" o simplemente "NVMe m.2" el cual conectado al Bus PCIe 4.0 alcanza velocidades de transferencia de mas de 7000 MB/s.

El formato mas popular de SSD hoy en día sin duda es el SATA de 2.5", pero la tendencia esta muy marcada por que pronto sea reemplazado por el NVMe m.2 por el desempeño, dimensiones físicas y reducción de costos que se han visto en los ultimos dos años. A continuación una comparativa de precios de Enero de 2024 entre discos duros con capacidad de 2 TB en los diversos formatos existentes en un popular portal de retail.


Sin duda los SSDs rápidos siguen representando el costo mas alto, sin embargo la diferencia en 
los dos mas económicos es de tan solo 45%, mientras que las mejoras en desempeño, durabilidad y consumo electrico superan con creces el formato de entrada de SSD por encima del HDD.

El mercado mundial de los SSD

De acuerdo con Trendforce los 3 principales proveedores de Disco de Estado Sólido son Kingston, ADATA y Lexar, el mercado esta muy diversificado; aún asi 5 proveedores poseen el 59% del mercado y esta tendencia de consolidación persisitirá


TrendForce reportó que las ventas de SSDs disminuyeron 10.7% en 2022 respecto al 2021, lo anterior derivado de problemas en la cadena de suministros posteriores  a la pandemia de COVID-19 pero que deben rectificarse en los próximos meses.

El Adaptador Gráfico o GPU (Graphics Processing Unit)

A partir de que los CPUs complementan de hace mas de 20 años sus ofertas de  producto con versiones que incorporan el controlador de gráficos integrado en el mismo chip, parecía que el mercado de los adaptadores gráficos disminuiría a convertirtse en un mercado de nicho gamer o muy particular de los usuarios de edición de video y modelado 3D. Hoy en día el adaptador gráfico toma mas relevancia, en virtud de que se aprovecha la capacidad añadida de procesamiento en los equipos de cómputo para acelerar ejecución de cómputo intensivo, como la minería de bitcoins o mas recientemente el procesamiento de servicios de Inteligencia Artificial (IA). Estó último generó un gran incremento de la demanda de adaptadores gráficos poderosos y un incremento sustancial en costos por la escasez de chips para satisfacer la demanda. Parecía que esto se corregiría con la desaceleración de las cryptomonedas, pero rápido la demanda de chips para procesar la Inteligencia Artificial no solo evitó el desplome de la empresas que producen los chips para gráficos, sino que se incrementó muchísimo la demanda de estos chips; pues resulta que las operaciones de gráficos avanzados y las de inteligencia artificial requieren funcionalidades muy similares.


Con todo esto el adaptador gráfico no solo es el componente mas costoso en una PC, es también el mas influyente en el desempeño de una computadora cuando se busca satisfacer necesidades específicas como las de las comunidades gamers, los mineros de cryptomonedas, los servidores de nube que procesan servicios de IA y muchas funcionalidades mas que apenas vamos descubriendo.


De acuerdo con 
Jon Peddie Research, los 3 principales proveedores en este mercado son Intel, NVIDIA y AMD con 68%, 18% y 14% del mercado respectivamente.

Si eres "Gamer", o produces video y modelado 3D es indispensable equipar tu computadora con un adapatador gráfico, pero esto tambien implica robustecer la fuente de poder y sistema de ventilación, pues el Adpatador Gráfico, en ocasiones, puede ser también el componente de mayor consumo eléctrico y generación de calor en tu computadora.

De forma similar a los CPUs los GPUs también se pueden comparar en precio, consumo eléctrico y desempeño; la oferta en el mercado es vasta y nutrida, por loq ue muchas veces la elección de un Adaptador Gráfico puede ser una pesadilla.

Con esto terminamos nuestra breve inducción entre los componentes de una computadora y la influencia que tienen en su desempeño. Reclamos, sugerencias o saludos son todos bienvenidos en los comentarios. Promento leerlos todos y contestar. 
 
Bibliografía

(Ao, s/f)
Ao, B. (s/f). Press center - global SSD shipments down 10.7% YoY to 114 million units in 2022 , says TrendForce. TrendForce. Recuperado el 15 de enero de 2024, de https://www.trendforce.com/presscenter/news/20231107-11910.html

Asianometry [@Asianometry]. (2024, mayo 12). The birth, boom and bust of the hard disk drive. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=yt5t84Z7u_I


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