Mis on salvestusseade?

Üks arvuti kriitilisi omadusi on võimalus püsivalt salvestada faile, dokumente, tööd, reklaamipilte. Tegelikult kõik andmed, mida soovite säilitada. Kahjuks on arvuti esmane mälu – süsteemi RAM ja CPU vahemälu – kõik muutlik. Lenduv mälu kaotab arvuti väljalülitamisel kõik selles olevad andmed. Kuigi see on turvalisuse ja stabiilsuse seisukohalt hea, tähendab see ka seda, et põhimälu ei saa kasutada alaliseks salvestuseks.

Selle vajaduse rahuldamiseks on vaja sekundaarset mälu. Sekundaarne mälu hõlmab pikaajalisi andmesalvestusseadmeid, mis on püsimatud, mis tähendab, et need ei kaota andmeid, kui arvuti on välja lülitatud. See mälu jäetakse tavaliselt arvutitega, tavaliselt salvestusseadmetega, püsivalt ühendatuks. Tehniliselt võib sama klassi salvestusseadmeid kasutada ka tertsiaarse või kvaternaarse mäluna. Need on salvestusseadmed, mis pole ühendatud, kuid mida arvuti saab ühendada. Ja salvestusseadmed, mis pole omavahel seotud ja vajavad arvuti juurdepääsuks käsitsi inimese sekkumist. Salvestusseadmed võivad olla mõeldud peamiselt staatiliseks. Kuid need võivad olla ka eemaldatavad.

Kaasaegsed salvestusseadmed

Magnetsalvestusmeediumid, eriti kõvakettad või kõvakettad, on olnud pikka aega standardsed salvestusseadmed. Need pakuvad suurt võimsust madalate kuludega, kuid nende lugemis- ja kirjutamisvõime on liikuvatele osadele tuginemise tõttu piiratud. Kõvaketaste puhul on kettaplaadi magnetväljad kirjutuspeaga joondatud või valesti joondatud. Seejärel saab magnetvälju lugemispeaga uuesti lugeda.

SSD-d ehk pooljuhtdraivid on salvestusmeediumite tulevane kuningas. Nad kasutavad kiiret välkmälu, mis töötab palju kiiremini kui kõvaketas. Kuni selleni, et nad kasutavad tavaliselt teistsugust, kiiremat transpordibussi, kuna kõvaketastele sobiva SATA III siini saab SSD-kettaga täielikult küllastada. SSD-de kiiruse võti seisneb selles, et neil pole liikuvaid osi, kuna need kasutavad andmete salvestamiseks hoolikalt kavandatud elektroonilisi vooluringe.

Kuna SSD-d on tipptehnoloogia, on neil kahjuks kõrgem hind. Kuid see on palju vähem tõsine kui vaid paar aastat tagasi, võttes arvesse 2 TB või väiksemat mahtu. Välkmälu kasutavad ka USB-mälupulgad ja välised USB-SSD-d. Kuigi USB-ühenduse ribalaius tavaliselt piirab seda.

Optilised andmekandjad, nagu CD-d, DVD-d ja Blu-ray-plaadid, on mõnevõrra sarnased kõvaketastega. Kuigi magnetismi ja lugemispeade asemel muudavad ketta füüsilised sooned lugemislaseri käitumist. Liikuvate osade kasutamise tõttu on optilistel andmekandjatel samad kiiruspiirangud kui kõvaketastel. Igal loetletud põlvkonnal on tänu äsja leiutatud nippidele ja laseri lainepikkuse vähendamisele suurenenud võimsus. Väiksem laseri lainepikkus tähendab, et on võimalik tuvastada rohkem väiksemaid sooni. Neid saab pakkida üksteisele lähemale, suurendades salvestusmahtu.

Ajaloolised salvestusseadmed

Üks varasemaid tehnilisi salvestusviise oleks perfokaart. Neid kasutati peamiselt andmete sisestamiseks ja väljastamiseks, kuid arvestades, et andmed salvestatakse püsivalt perfokaardile, läheb see tehniliselt arvesse. Arvutilt poleks aga üldiselt eeldatud, et ta loeks teise arvuti väljundtulemust.

Südamikkude mälu oli vana ROM-i vorm, mis valmistati juhtivate juhtmete punumisel läbi mitme magnetrõnga või ümber selle. Andmete kodeerimine kodeeriti kudumisprotsessis läbi magnetrõnga või selle ümber, muutes selle värskendamise võimatuks. Seda mälu kasutati Kuule maandunud Apollo kosmoselaeval.

Disketid olid eemaldatava magnetilise andmekandja vorm, mis kasutas plastist korpusega kaitstud painduvat ketast. See töötas samadel põhimõtetel nagu kõvaketas, kuid sellel oli palju väiksem maht ja aeglasem kiirus.

3D XPoint mälu, mida Intel turustab nime all Optane ja Micron QuantX, oli faasimuutusmälu vorm, mis pakkus suurepärast latentsust ja läbilaskevõimet. Seda müüdi kahes rollis: SSD ja vahemälu muude salvestusseadmete jaoks. Selle kiirus oli ligikaudu võrreldav SSD-dega, mis tähendab, et vahemällu salvestamise valik võib kõvakettal põhinevate süsteemide jõudlust oluliselt suurendada vahemälusõbralike lugemistoimingute puhul.

SSD-tooteid peeti üldiselt tipptasemel SSD-deks. Suhteliselt madal kasutuselevõtt põhjustas aga lõpuks selle, et Micron loobus 2021. aastal ja Intel 2022. aastal 3D XPoint, kuigi seadmed on endiselt turul. Magnetsalvestuslinti on ajalooliselt kasutatud arhiivikandjana. Kuigi lint on tõenäoliselt endiselt arhiivikasutuses, salvestatakse enamik arhiiviandmeid nüüd kõvaketastele.

Järeldus

Salvestusseadmed on sekundaarse arvutimälu vormid, mis võivad andmeid püsivalt salvestada. See on operatsioonisüsteemide jaoks ülioluline, kuid vajalik ka dokumentide, fotode, failide jms salvestamiseks. Aja jooksul on salvestusseadmete salvestustihedus järsult vähenenud. Samal ajal on oluliselt suurenenud ka nende salvestusseadmete lugemis- ja kirjutamiskiirus ning salvestusühiku maksumus on järsult vähenenud. See suundumus näib üldiselt jätkuvat, kuigi see võib aeglustuda, kui miniaturiseerimise piirid lähenevad ja saavutatakse.