Què és un dispositiu demmagatzematge?

Una de les característiques crítiques d'un ordinador és la capacitat de desar permanentment fitxers, documents, treballs, imatges publicitàries. Realment qualsevol dada que vulgueu conservar. Malauradament, la memòria primària que té l'ordinador, la memòria RAM del sistema i la memòria cau de la CPU, és tota volàtil. La memòria volàtil perd totes les dades que conté quan s'apaga l'ordinador. Tot i que això és bo per a la seguretat i l'estabilitat, també significa que la memòria primària no es pot utilitzar per a l'emmagatzematge permanent.

Per satisfer aquesta necessitat, cal una memòria secundària. La memòria secundària cobreix dispositius d'emmagatzematge de dades a llarg termini que no són volàtils, és a dir, no perden dades quan l'ordinador està apagat. Aquesta memòria generalment es deixa connectada permanentment a ordinadors, normalment dispositius d'emmagatzematge. Tècnicament, la mateixa classe de dispositius d'emmagatzematge també es pot utilitzar com a memòria terciària o quaternària. Es tracta de dispositius d'emmagatzematge que no estan connectats però que l'ordinador pot connectar. I dispositius d'emmagatzematge que no estan relacionats i necessiten intervenció humana manual perquè l'ordinador pugui accedir-hi. Els dispositius d'emmagatzematge poden estar destinats principalment a ser estàtics. Tanmateix, també poden ser desmuntables.

Dispositius d'emmagatzematge moderns

Els suports d'emmagatzematge magnètics, concretament els HDD o les unitats de disc dur, han estat el dispositiu d'emmagatzematge estàndard durant molt de temps. Ofereixen altes capacitats a baix cost, però tenen un rendiment limitat de lectura i escriptura a causa de la dependència de les peces mòbils. Als HDD, els camps magnètics d'un plat de disc estan alineats o desalineats amb un capçal d'escriptura. Els camps magnètics es poden rellegir amb un capçal de lectura.

Els SSD, o unitats d'estat sòlid, són el rei emergent dels mitjans d'emmagatzematge. Utilitzen memòria flaix d'alta velocitat que pot funcionar molt més ràpid que un disc dur. Fins al punt que solen utilitzar un bus de transport diferent i més ràpid perquè el bus SATA III adequat per a discs durs pot estar completament saturat per un SSD. La clau de la velocitat dels SSD és que no tenen peces mòbils, ja que utilitzen circuits electrònics dissenyats amb cura per emmagatzemar dades.

Malauradament, al ser tecnologia d'avantguarda, els SSD tenen un preu superior. No obstant això, això és molt menys greu que fa només uns quants anys, tenint en compte capacitats de 2 TB o menys. Les unitats USB i els SSD USB externs també utilitzen memòria flaix. Tot i que l'ample de banda de la connexió USB normalment ho limita.

Els mitjans d'emmagatzematge òptics, com ara CD, DVD i Blu-rays, són una mica similars als HDD. Tot i que en lloc del magnetisme i els capçals de lectura, les ranures físiques del disc canvien el comportament del làser de lectura. Els suports òptics pateixen les mateixes limitacions de velocitat que els HDD a causa de l'ús de les peces mòbils. Cada generació enumerada ha augmentat la capacitat gràcies a trucs recentment inventats i a una reducció de la longitud d'ona del làser. Una longitud d'ona làser més petita significa que es poden detectar més solcs menors. Es poden empaquetar més junts, augmentant la capacitat d'emmagatzematge.

Dispositius d'emmagatzematge històric

Una de les primeres formes tècniques d'emmagatzematge seria la targeta perforada. S'utilitzaven principalment per a l'entrada i sortida de dades, però atès que les dades s'emmagatzemarien permanentment a la targeta perforada, tècnicament compta. No obstant això, en general no s'hauria esperat que un ordinador llegeixi el resultat de la sortida d'un altre ordinador.

La memòria de corda principal era una antiga forma de ROM que es feia teixint cablejat conductor a través o al voltant d'una sèrie d'anells magnètics. La codificació de les dades es va codificar en dur en el procés de teixit mitjançant el pas de l'anell magnètic a través o al voltant, cosa que fa impossible l'actualització. Aquesta memòria es va utilitzar a la nau espacial Apol·lo que va aterrar a la Lluna.

Els disquets eren una forma de suport d'emmagatzematge magnètic extraïble que utilitzava un disc flexible protegit en una caixa de plàstic. Funcionava amb els mateixos principis que un disc dur, però tenia capacitats molt més petites i velocitats més lentes.

La memòria 3D XPoint, comercialitzada com Optane per Intel i QuantX per Micron, era una forma de memòria de canvi de fase que oferia una latència i un rendiment excel·lents. Es va vendre en dues funcions, un SSD i una memòria cau per a altres dispositius d'emmagatzematge. La seva velocitat era aproximadament comparable a les SSD, el que significa que l'opció de memòria cau podria proporcionar un augment significatiu del rendiment dels sistemes basats en HDD en operacions de lectura amigables amb la memòria cau.

Els productes SSD es consideraven generalment SSD de gamma alta. Tanmateix, l'absorció relativament baixa va fer que Micron abandonés 3D XPoint el 2021 i Intel el 2022, tot i que els dispositius encara es troben al mercat. Històricament, la cinta d'emmagatzematge magnètic s'ha utilitzat com a suport d'arxiu. Tot i que és probable que la cinta encara estigui en "ús" d'arxiu, la majoria de les dades d'arxiu ara s'emmagatzemen als HDD.

Conclusió

Els dispositius d'emmagatzematge són formes de memòria secundària de l'ordinador que poden emmagatzemar dades de manera permanent. Això és fonamental per als propòsits dels sistemes operatius, però també és necessari per emmagatzemar documents, fotos, fitxers, etc. Amb el temps, la densitat d'emmagatzematge dels dispositius d'emmagatzematge ha baixat dràsticament. Al mateix temps, les velocitats de lectura i escriptura d'aquests dispositius d'emmagatzematge també han augmentat significativament i el cost per unitat d'emmagatzematge ha disminuït dràsticament. En general, sembla que aquesta tendència continuarà, tot i que pot disminuir a mesura que s'acosten i s'assoleixin els límits de miniaturització.