Los disquetes han sido durante décadas un medio fundamental para el almacenamiento y transferencia de datos, especialmente en la era de los computadores personales clásicos. Aunque hoy en día parecen obsoletos frente a las memorias USB y el almacenamiento en la nube, entender cuánto dato puede contener un disquete y las posibilidades de aumentar esa cantidad sigue siendo un tema fascinante. En particular, el disquete de 3½ pulgadas de alta densidad es el formato más común y nos ofrece una base perfecta para descubrir tanto sus limitaciones físicas como las técnicas para extender su capacidad. El punto de partida para entender la capacidad de un disquete es distinguir entre su capacidad sin formatos y después de formateado. Sin formatear, el cálculo es sorprendentemente sencillo y nos muestra el límite teórico instantáneo.
Un disco estándar de 3½ pulgadas HD (alta densidad) posee 80 pistas o cilindros, dos caras, un ancho de banda de transferencia de datos de 500 kilobits por segundo y rota a 300 revoluciones por minuto. Esto significa que cada segundo el controlador puede escribir o leer medio millón de bits y que la unidad da cinco vueltas por segundo. Multiplicando la cantidad de datos que pueden escanearse en una vuelta por el número de pistas y caras nos lleva a la cifra de 2 millones de bytes teóricos almacenables en el disco. En otras palabras, sin considerar la organización del disco en sectores, identificación de los fragmentos de información, ni validación de integridad, se puede almacenar aproximadamente 2 megabytes (MB) de datos. Sin embargo, la capacidad funcional real de uso cambia una vez que el disco se formatea.
El formateo crea estructura, dividendo la superficie magnética en sectores (unidades de almacenamiento direccionables) y agregando información necesaria para mantener la coherencia y la recuperación de datos. En un disquete típico se usan sectores de 512 bytes, con 18 sectores por pista. Al multiplicar eso por las 80 pistas y 2 lados se obtiene una capacidad formateada estándar de aproximadamente 1,44 MB (exactamente 1.474.560 bytes).
El término "1.44 MB" no es el clásico megabyte binario que equivale a 1.048.576 bytes sino que es una unidad decimal utilizada comúnmente en esta área, por lo que los números pueden ser confusos. En cualquier caso, queda claro que la diferencia entre la capacidad sin formato y formateada responde a los datos adicionales del sistema, como los sectores de identificación, los CRC (códigos de redundancia cíclica) para validar la integridad y espacios de margen o gaps entre sectores para evitar errores en la lectura y escritura.
Este «desperdicio» de capacidad ha impulsado por años a ingenieros y entusiastas a buscar métodos para expandir la capacidad útil de los floppies sin comprometer la fiabilidad o el hardware. Hay dos estrategias principales: aumentar el número de pistas (o cilindros) y optimizar la estructura de sectores y espacios para reducir la sobrecarga del formato. El primer método consiste en llevar el número de pistas de 80 a valores superiores, como 82 o 84. Esto exige que la unidad tenga la precisión mecánica para posicionar correctamente la cabeza lectora en pistas extras, algo que no todos los lectores estándar pueden garantizar sin dañarse o sin incrementar el riesgo de errores de lectura. Por esta razón, este método es óptimo para respaldos personales pero poco recomendado para distribuir información de forma general.
Por otro lado, optimizar la estructura de sectores involucra reducir los espacios entre estos, permitiendo aumentar el número de sectores por pista o incrementar el tamaño de cada sector para aprovechar mejor el espacio disponible. Un ejemplo conocido es el formato DMF desarrollado por Microsoft que añade más sectores por pista, llegando a 21 en lugar de los 18 estándares, lo que da lugar a cerca de 1,68 MB de capacidad. El problema con el aumento de sectores es que cada uno tiene costos asociados: encabezados, identificadores, códigos CRC, y espacios en blanco. Al multiplicar la cantidad de sectores, también se incrementan estos costes fijos, por lo que la mejora termina limitándose a cuánto se pueda reducir esos márgenes y espacios. Una solución alternativa es aumentar el tamaño de los sectores.
Sin embargo, el controlador de disquetes en PCs clásicos solo soporta tamaños en potencias de dos (512, 1024, 2048 bytes, etc.), y los tamaños ideales que cabrían en una pista entera no se ajustan exactamente a estas potencias, complicando la ejecución. Por ejemplo, un sector único por pista con un tamaño cercano a los 12 KB no es compatible de forma directa, obligando a recurrir a trucos o métodos poco convencionales. Un pionero en esta área fue el software FORMAT1968 creado en los años 90, que logró almacenar 1.968 KB usando tres sectores de 4 KB por pista y 82 pistas.
Su éxito fue limitado por inconsistencia en la velocidad rotacional de algunas unidades y la precisión del controlador, implicando que no todos los discos formateados así funcionaran en cualquier hardware. Para solucionar problemas de compatibilidad y reducir la sobrecarga, surgió XDF, una técnica desarrollada por IBM, que combinaba varios tamaños de sectores (8 KB, 2 KB, 1 KB y 512 bytes) para aprovechar mejor el espacio manteniendo la estructura de la unidad y sistema operativo. Esto permitió alcanzar capacidades cercanas a 1,86 MB usando solamente 80 pistas y manteniendo un buen nivel de compatibilidad con el hardware estándar. La evolución culminante en estos hacks es 2MGUI, una utilidad capaz de llevar un paso más allá el uso del FDC (Floppy Disk Controller). En lugar de usar sectores convencionales, 2MGUI escribía un solo sector extensivo por pista con tamaños nominales muy grandes (hasta 16 KB para HD y 32 KB para ED), pero forzaba la interrupción de la operación de escritura antes de completar el sector, explotando debilidades o comportamientos poco documentados del hardware.
Esto resultaba en la transferencia de más datos por sector y pista sin perjuicio para la recuperación, aunque con la desventaja de requerir un ambiente controlado donde las interrupciones no prevalecieran, limitando su utilización a sistemas de un solo usuario o bajo condiciones muy controladas. Las modificaciones y trucos implementados en 2MGUI muestran lo profunda y compleja que puede volverse la manipulación del formato tradicional cuando se tiene pleno conocimiento del comportamiento interno del controlador. Sin embargo, este nivel de hackeo del FDC implica riesgos: las unidades pueden fallar o dañarse, la velocidad rotacional debe ser muy precisa y existe una baja tolerancia a variaciones de hardware entre sistemas. Más allá de software y formatos, la física del disco juega un rol decisivo. Los materiales magnéticos usados, la coercitividad (capacidad del medio para resistir cambios en magnetización) y el ancho de las pistas imponen límites físicos sobre la densidad de información.
Por ejemplo, disquetes ediciones extendidas (ED) usaban medios con mayor coercitividad y pistas más estrechas, lo que permite mayores capacidades, pero a costa de mayor requerimiento en precisión del cabezal y la electrónica. Otra idea interesante, aunque no soportada por los controladores de PC estándar, fue la variación en la velocidad de rotación del disco según la posición de la cabeza (llamada velocidad lineal constante). Este método permite almacenar más datos en pistas externas, pues la velocidad angular se ajusta para mantener la tasa bits/segundo constante. Lamentablemente la mayoría de las unidades y controladores PC fijan una velocidad constante por disco para simplificar el hardware y garantizar interoperabilidad. En Japón, NEC llevó esta idea más lejos con sus formatos "Triple" o "2TD" que multiplicaban el número de pistas hasta 240, logrando más de 6 MB formateados en discos de 3½ pulgadas ED, usando tecnologías avanzadas de cabezal y control electrónico.
Sin embargo, esos formatos no trascendieron mucho internacionalmente. El camino para maximizar la capacidad de los disquetes es una mezcla de ingeniería mecánica, electrónica y software. Mientras que el hardware impone límites físicos y eléctricos, el software y las técnicas de formateo pueden exprimir considerablemente el medio, recuperando capacidad que antes se desperdiciaba en sobrecarga. No obstante, siempre hay un balance entre capacidad y compatibilidad, velocidad, seguridad y conservación del hardware. Con la desaparición del uso masivo de disquetes y la estandarización en 1.
44 MB, muchas oportunidades de experimentación quedaron congeladas para la mayoría. Pero hoy en día, gracias a herramientas de emulación, hardware especializado y comunidades que mantienen vivo el conocimiento técnico, es posible explorar estas técnicas y revivir las potencialidades escondidas dentro de este clásico formato de almacenamiento. Así pues, la próxima vez que sostengas un disquete en tus manos, recuerda que ese pequeño disco magnético encerraba toda una historia de ingenio y hackeo para maximizar cada byte guardado en su superficie.
