Hvad er en lagerenhed?

En af de kritiske funktioner ved en computer er evnen til permanent at gemme filer, dokumenter, arbejde, annoncebilleder. Virkelig alle data, du måtte ønske at beholde. Desværre er den primære hukommelse, som computeren har - systemets RAM og CPU-cache - alle flygtige. Flygtig hukommelse mister alle data, den indeholder, når computeren slukker. Selvom dette er godt for sikkerhed og stabilitet, betyder det også, at primær hukommelse ikke kan bruges til permanent lagring.

For at opfylde dette behov kræves sekundær hukommelse. Sekundær hukommelse dækker langtidsdatalagringsenheder, der er ikke-flygtige, hvilket betyder, at de ikke mister data, når computeren er slukket. Denne hukommelse efterlades normalt permanent forbundet til computere, normalt lagerenheder. Teknisk set kan den samme klasse af lagerenheder også bruges som tertiær eller kvaternær hukommelse. Det vil sige lagerenheder, der ikke er tilsluttet, men som computeren kan tilslutte. Og lagerenheder, der ikke er relaterede og kræver manuel menneskelig indgriben, for at computeren kan få adgang. Opbevaringsenheder kan primært være beregnet til at være statiske. De kan dog også være aftagelige.

Moderne lagerenheder

Magnetiske lagermedier, specifikt HDD'er eller harddiske, har været standardlagerenheden i lang tid. De tilbyder høj kapacitet til lave omkostninger, men har begrænset læse- og skriveydelse på grund af afhængigheden af ​​bevægelige dele. I HDD'er er magnetfelter i en diskplade justeret eller forkert justeret med et skrivehoved. De magnetiske felter kan derefter genlæses med et læsehoved.

SSD'er, eller Solid-State Drives, er den kommende konge af lagermedier. De bruger højhastigheds Flash-hukommelse, der kan fungere langt hurtigere end en HDD kan. Til det punkt, at de typisk bruger en anden, hurtigere transportbus, fordi SATA III-bussen, der er egnet til HDD'er, kan være fuldstændig mættet af en SSD. Nøglen til hastigheden af ​​SSD'er er, at de ikke har nogen bevægelige dele, da de bruger omhyggeligt designede elektroniske kredsløb til at lagre data.

Desværre, da SSD'er er avanceret teknologi, har de en prispræmie. Det er dog meget mindre alvorligt, end det var for kun et par år siden, mens man overvejer kapaciteter på 2 TB eller mindre. USB-thumb-drev og eksterne USB SSD'er bruger også flash-hukommelse. Selvom USB-forbindelsens båndbredde typisk begrænser det.

Optiske lagringsmedier såsom cd'er, dvd'er og Blu-rays minder lidt om HDD'er. I stedet for magnetisme og læsehoveder ændrer fysiske riller i disken læselaserens adfærd. Optiske medier lider under de samme hastighedsbegrænsninger som HDD'er på grund af brugen af ​​bevægelige dele. Hver opført generation har øget kapacitet takket være nyopfundne tricks og en reduktion af laserens bølgelængde. En mindre laserbølgelængde betyder, at flere mindre riller kan detekteres. De kan pakkes tættere sammen, hvilket øger lagerkapaciteten.

Historiske lagerenheder

En af de tidligste tekniske former for opbevaring ville være hulkortet. Disse blev primært brugt til dataindtastning og -output, men i betragtning af at dataene ville blive permanent gemt på hulkortet, tæller det teknisk set. En computer ville dog generelt ikke have været forventet at læse outputresultatet fra en anden computer.

Core rope memory var en gammel form for ROM, der blev lavet ved at væve ledende ledninger gennem eller omkring en række magnetiske ringe. Datakodningen blev hårdkodet i vævningsprocessen ved at den magnetiske ring blev ført igennem eller rundt, hvilket gjorde den umulig at opdatere. Denne hukommelse blev brugt på Apollo-rumfartøjet, der landede på Månen.

Disketter var en form for aftagelige magnetiske lagringsmedier, der brugte en fleksibel disk beskyttet i en plastikkasse. Den fungerede efter de samme principper som en harddisk, men havde meget mindre kapacitet og langsommere hastigheder.

3D XPoint-hukommelse, markedsført som Optane af Intel og QuantX af Micron, var en form for faseskiftehukommelse, der tilbød fremragende latenstid og gennemløb. Den blev solgt i to roller, en SSD og en cache til andre lagerenheder. Dens hastighed var nogenlunde sammenlignelig med SSD'er, hvilket betyder, at caching-indstillingen kunne give et betydeligt ydelsesboost til HDD-baserede systemer i cachevenlige læseoperationer.

SSD-produkterne blev generelt betragtet som avancerede SSD'er. Relativt lav optagelse fik dog til sidst 3D XPoint til at blive opgivet af Micron i 2021 og Intel i 2022, selvom enheder stadig er på markedet. Magnetisk opbevaringstape er historisk blevet brugt som arkivmedie. Selvom bånd sandsynligvis stadig er i arkivbrug, er de fleste arkivdata nu gemt på HDD'er.

Konklusion

Lagerenheder er former for sekundær computerhukommelse, der permanent kan lagre data. Dette er afgørende for operativsystemets formål, men er også nødvendigt for at gemme dokumenter, fotos, filer osv. Over tid er lagertætheden af ​​lagerenheder faldet drastisk. Samtidig er disse lagerenheders læse- og skrivehastigheder også steget markant, og prisen pr. lagerenhed er faldet kraftigt. Denne tendens ser ud til generelt at fortsætte, selvom den kan aftage, efterhånden som miniaturiseringsgrænserne nærmes og nås.