Τι είναι μια συσκευή αποθήκευσης;

Ένα από τα κρίσιμα χαρακτηριστικά ενός υπολογιστή είναι η δυνατότητα μόνιμης αποθήκευσης αρχείων, εγγράφων, εργασιών, εικόνων διαφημίσεων. Πραγματικά οποιαδήποτε δεδομένα μπορεί να θέλετε να κρατήσετε. Δυστυχώς, η κύρια μνήμη που διαθέτει ο υπολογιστής – η μνήμη RAM του συστήματος και η κρυφή μνήμη CPU – είναι όλη πτητική. Η πτητική μνήμη χάνει όλα τα δεδομένα που διατηρεί όταν σβήσει ο υπολογιστής. Αν και αυτό είναι καλό για την ασφάλεια και τη σταθερότητα, σημαίνει επίσης ότι η κύρια μνήμη δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μόνιμη αποθήκευση.

Για να καλυφθεί αυτή η ανάγκη, απαιτείται δευτερεύουσα μνήμη. Η δευτερεύουσα μνήμη καλύπτει συσκευές μακροπρόθεσμης αποθήκευσης δεδομένων που είναι μη πτητικές, που σημαίνει ότι δεν χάνουν δεδομένα όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος. Αυτή η μνήμη παραμένει γενικά μόνιμα συνδεδεμένη με υπολογιστές, συνήθως συσκευές αποθήκευσης. Τεχνικά, η ίδια κατηγορία συσκευών αποθήκευσης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως τριτογενής ή τεταρτοταγής μνήμη. Πρόκειται για συσκευές αποθήκευσης που δεν είναι συνδεδεμένες, αλλά ο υπολογιστής μπορεί να τις συνδέσει. Και συσκευές αποθήκευσης που δεν σχετίζονται και χρειάζονται μη αυτόματη ανθρώπινη παρέμβαση για να έχει πρόσβαση ο υπολογιστής. Οι συσκευές αποθήκευσης μπορεί να προορίζονται κυρίως να είναι στατικές. Ωστόσο, μπορεί επίσης να αφαιρούνται.

Σύγχρονες συσκευές αποθήκευσης

Τα μαγνητικά μέσα αποθήκευσης, ειδικά οι σκληροί δίσκοι ή οι μονάδες σκληρού δίσκου, αποτελούν τη βασική συσκευή αποθήκευσης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Προσφέρουν υψηλές χωρητικότητες με χαμηλό κόστος, αλλά έχουν περιορισμένη απόδοση ανάγνωσης και εγγραφής λόγω της εξάρτησης από κινούμενα μέρη. Στους σκληρούς δίσκους, τα μαγνητικά πεδία σε μια πλάκα δίσκου είναι ευθυγραμμισμένα ή κακώς ευθυγραμμισμένα με μια κεφαλή εγγραφής. Τα μαγνητικά πεδία μπορούν στη συνέχεια να ξαναδιαβαστούν με μια κεφαλή ανάγνωσης.

Οι SSD, ή οι μονάδες Solid-State, είναι ο ανερχόμενος βασιλιάς των μέσων αποθήκευσης. Χρησιμοποιούν μνήμη Flash υψηλής ταχύτητας που μπορεί να λειτουργήσει πολύ πιο γρήγορα από έναν σκληρό δίσκο. Σε σημείο που συνήθως χρησιμοποιούν διαφορετικό, ταχύτερο δίαυλο μεταφοράς, επειδή ο δίαυλος SATA III που είναι κατάλληλος για σκληρούς δίσκους μπορεί να κορεστεί πλήρως από έναν SSD. Το κλειδί για την ταχύτητα των SSD είναι ότι δεν έχουν κινούμενα μέρη καθώς χρησιμοποιούν προσεκτικά σχεδιασμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα για την αποθήκευση δεδομένων.

Δυστυχώς, όντας τεχνολογία αιχμής, οι SSD έχουν κορυφαία τιμή. Ωστόσο, αυτό είναι πολύ λιγότερο σοβαρό από ό,τι ήταν μόλις πριν από λίγα χρόνια, λαμβάνοντας υπόψη τις χωρητικότητες στα 2 TB ή λιγότερο. Οι μονάδες USB και οι εξωτερικοί δίσκοι USB SSD χρησιμοποιούν επίσης μνήμη flash. Αν και το εύρος ζώνης της σύνδεσης USB συνήθως το περιορίζει.

Τα οπτικά μέσα αποθήκευσης όπως CD, DVD και Blu-ray είναι κάπως παρόμοια με τους σκληρούς δίσκους. Αν και αντί για μαγνητισμό και κεφαλές ανάγνωσης, οι φυσικές αυλακώσεις στο δίσκο αλλάζουν τη συμπεριφορά του λέιζερ ανάγνωσης. Τα οπτικά μέσα υποφέρουν από τους ίδιους περιορισμούς ταχύτητας με τους σκληρούς δίσκους λόγω της χρήσης κινητών εξαρτημάτων. Κάθε γενιά που αναφέρεται έχει αυξημένη χωρητικότητα χάρη στα νέα κόλπα που εφευρέθηκαν και στη μείωση του μήκους κύματος του λέιζερ. Ένα μικρότερο μήκος κύματος λέιζερ σημαίνει ότι μπορούν να ανιχνευθούν περισσότερες μικρές αυλακώσεις. Μπορούν να συσκευαστούν πιο κοντά μεταξύ τους, αυξάνοντας την χωρητικότητα αποθήκευσης.

Ιστορικές συσκευές αποθήκευσης

Μία από τις πρώτες τεχνικές μορφές αποθήκευσης θα ήταν η κάρτα διάτρησης. Αυτά χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για την εισαγωγή και την έξοδο δεδομένων, αλλά δεδομένου ότι τα δεδομένα θα αποθηκευτούν μόνιμα στην κάρτα διάτρησης, μετράει τεχνικά. Ωστόσο, ένας υπολογιστής γενικά δεν αναμένεται να διαβάσει το αποτέλεσμα εξόδου από άλλον υπολογιστή.

Η μνήμη σχοινιού πυρήνα ήταν μια παλιά μορφή ROM που κατασκευαζόταν με την ύφανση αγώγιμων καλωδίων μέσω ή γύρω από μια σειρά μαγνητικών δακτυλίων. Η κωδικοποίηση δεδομένων κωδικοποιήθηκε σκληρά στη διαδικασία ύφανσης από τον μαγνητικό δακτύλιο που περνούσε μέσα ή γύρω, καθιστώντας αδύνατη την ενημέρωση. Αυτή η μνήμη χρησιμοποιήθηκε στο διαστημόπλοιο Apollo που προσγειώθηκε στη Σελήνη.

Οι δισκέτες ήταν μια μορφή αφαιρούμενων μαγνητικών μέσων αποθήκευσης που χρησιμοποιούσαν έναν εύκαμπτο δίσκο προστατευμένο σε πλαστική θήκη. Λειτουργούσε με τις ίδιες αρχές με έναν σκληρό δίσκο, αλλά είχε πολύ μικρότερες χωρητικότητες και χαμηλότερες ταχύτητες.

Η μνήμη 3D XPoint, που διατίθεται στην αγορά ως Optane από την Intel και QuantX από τη Micron, ήταν μια μορφή μνήμης αλλαγής φάσης που προσέφερε εξαιρετική καθυστέρηση και απόδοση. Πουλήθηκε σε δύο ρόλους, έναν SSD και μια κρυφή μνήμη για άλλες συσκευές αποθήκευσης. Η ταχύτητά του ήταν περίπου συγκρίσιμη με τους SSD, πράγμα που σημαίνει ότι η επιλογή προσωρινής αποθήκευσης θα μπορούσε να προσφέρει σημαντική ώθηση στην απόδοση των συστημάτων που βασίζονται σε HDD σε λειτουργίες ανάγνωσης φιλικές προς την προσωρινή μνήμη.

Τα προϊόντα SSD θεωρούνταν γενικά SSD υψηλής τεχνολογίας. Η σχετικά χαμηλή πρόσληψη, ωστόσο, προκάλεσε τελικά την εγκατάλειψη του 3D XPoint από τη Micron το 2021 και την Intel το 2022, αν και οι συσκευές εξακολουθούν να κυκλοφορούν στην αγορά. Η μαγνητική ταινία αποθήκευσης έχει χρησιμοποιηθεί ιστορικά ως αρχειακό μέσο. Ενώ η ταινία είναι πιθανότατα ακόμα σε αρχειακή «χρήση», τα περισσότερα αρχειακά δεδομένα αποθηκεύονται πλέον σε σκληρούς δίσκους.

συμπέρασμα

Οι συσκευές αποθήκευσης είναι μορφές δευτερεύουσας μνήμης υπολογιστή που μπορούν να αποθηκεύουν μόνιμα δεδομένα. Αυτό είναι κρίσιμο για τους σκοπούς των λειτουργικών συστημάτων, αλλά είναι επίσης απαραίτητο για την αποθήκευση εγγράφων, φωτογραφιών, αρχείων κ.λπ. Με την πάροδο του χρόνου η πυκνότητα αποθήκευσης των συσκευών αποθήκευσης έχει μειωθεί δραματικά. Ταυτόχρονα, οι ταχύτητες ανάγνωσης και εγγραφής αυτών των συσκευών αποθήκευσης έχουν επίσης αυξηθεί σημαντικά και το κόστος ανά μονάδα αποθήκευσης έχει μειωθεί απότομα. Αυτή η τάση φαίνεται γενικά να συνεχιστεί, αν και μπορεί να επιβραδυνθεί καθώς πλησιάζουν και επιτυγχάνονται τα όρια μικρογραφίας.