Que é un dispositivo de almacenamento?

Unha das características críticas dun ordenador é a capacidade de gardar permanentemente ficheiros, documentos, traballos e imaxes de anuncios. Realmente calquera dato que queiras conservar. Desafortunadamente, a memoria principal que ten o ordenador - a RAM do sistema e a caché da CPU - é toda volátil. A memoria volátil perde todos os datos que almacena cando o ordenador se apaga. Aínda que isto é bo para a seguridade e a estabilidade, tamén significa que a memoria primaria non se pode usar para o almacenamento permanente.

Para satisfacer esta necesidade, requírese memoria secundaria. A memoria secundaria cobre os dispositivos de almacenamento de datos a longo prazo que non son volátiles, o que significa que non perden datos cando o ordenador está apagado. Esta memoria adoita quedar permanentemente conectada a ordenadores, normalmente dispositivos de almacenamento. Tecnicamente, a mesma clase de dispositivos de almacenamento tamén se pode utilizar como memoria terciaria ou cuaternaria. Son dispositivos de almacenamento que non están conectados pero que o ordenador pode conectar. E dispositivos de almacenamento que non están relacionados e necesitan intervención humana manual para que o ordenador poida acceder. Os dispositivos de almacenamento poden estar destinados principalmente a ser estáticos. Non obstante, tamén poden ser extraíbles.

Dispositivos de almacenamento modernos

Os medios de almacenamento magnéticos, en concreto os discos duros ou as unidades de disco duro, foron o dispositivo de almacenamento estándar durante moito tempo. Ofrecen altas capacidades a baixo custo pero teñen un rendemento de lectura e escritura limitado debido á dependencia das pezas móbiles. Nos discos duros, os campos magnéticos dun prato de disco están aliñados ou desalineados cun cabezal de escritura. Despois, os campos magnéticos pódense reler cunha cabeza de lectura.

Os SSD, ou unidades de estado sólido, son o novo rei dos medios de almacenamento. Utilizan memoria Flash de alta velocidade que pode funcionar moito máis rápido que un HDD. Ata o punto de que normalmente usan un bus de transporte diferente e máis rápido porque o bus SATA III adecuado para discos duros pode estar totalmente saturado por un SSD. A clave da velocidade dos SSD é que non teñen pezas móbiles xa que usan circuítos electrónicos coidadosamente deseñados para almacenar datos.

Desafortunadamente, ao ser tecnoloxía de punta, os SSD teñen un prezo superior. Non obstante, isto é moito menos grave que hai só uns anos mentres se consideran capacidades de 2 TB ou menos. As unidades de memoria USB e os SSD USB externos tamén usan memoria flash. Aínda que o ancho de banda da conexión USB normalmente limita iso.

Os medios de almacenamento óptico como CD, DVD e Blu-ray son algo similares aos discos duros. Aínda que en lugar de magnetismo e cabezas de lectura, os sucos físicos do disco cambian o comportamento do láser de lectura. Os medios ópticos sofren as mesmas limitacións de velocidade que os discos duros debido ao uso das pezas móbiles. Cada xeración listada ten un aumento da capacidade grazas a trucos recentemente inventados e a unha redución da lonxitude de onda do láser. Unha lonxitude de onda láser máis pequena significa que se poden detectar máis sucos menores. Pódense empaquetar máis xuntos, aumentando a capacidade de almacenamento.

Dispositivos de almacenamento histórico

Unha das primeiras formas técnicas de almacenamento sería a tarxeta perforada. Estes utilizáronse principalmente para a entrada e saída de datos, pero dado que os datos se almacenarían permanentemente na tarxeta perforada, tecnicamente conta. Non obstante, en xeral non se esperaría que un ordenador lese o resultado de saída doutro ordenador.

A memoria de corda central era unha antiga forma de ROM que se facía tecendo cables condutores a través ou arredor dunha serie de aneis magnéticos. A codificación de datos foi codificada durante o proceso de teceduría ao pasar o anel magnético ou ao seu redor, o que imposibilitaba a actualización. Esta memoria utilizouse na nave espacial Apolo que aterrou na Lúa.

Os disquetes eran unha forma de medios de almacenamento magnéticos extraíbles que utilizaban un disco flexible protexido nunha caixa de plástico. Funcionaba cos mesmos principios que un disco duro, pero tiña capacidades moito máis pequenas e velocidades máis lentas.

A memoria 3D XPoint, comercializada como Optane por Intel e QuantX por Micron, era unha forma de memoria de cambio de fase que ofrecía unha latencia e un rendemento excelentes. Vendeuse en dúas funcións, un SSD e unha caché para outros dispositivos de almacenamento. A súa velocidade era aproximadamente comparable ás SSD, o que significa que a opción de almacenamento en caché podería proporcionar un aumento significativo de rendemento aos sistemas baseados en HDD en operacións de lectura amigables coa caché.

Os produtos SSD foron xeralmente considerados SSD de gama alta. Non obstante, a aceptación relativamente baixa fixo que Micron abandonase 3D XPoint en 2021 e Intel en 2022, aínda que os dispositivos aínda están no mercado. A cinta de almacenamento magnética utilizouse historicamente como soporte de arquivo. Aínda que é probable que a cinta aínda estea en "uso" de arquivo, a maioría dos datos de arquivo agora almacénanse nos discos duros.

Conclusión

Os dispositivos de almacenamento son formas de memoria secundaria do ordenador que poden almacenar datos de forma permanente. Isto é fundamental para os fins dos sistemas operativos, pero tamén é necesario para almacenar documentos, fotos, ficheiros, etc. Co paso do tempo, a densidade de almacenamento dos dispositivos de almacenamento baixou drasticamente. Ao mesmo tempo, as velocidades de lectura e escritura deses dispositivos de almacenamento tamén aumentaron significativamente e o custo por unidade de almacenamento diminuíu drasticamente. En xeral, esta tendencia parece que continuará, aínda que pode diminuír a medida que se acheguen e se alcancen os límites de miniaturización.