Što je uređaj za pohranu?

Jedna od kritičnih značajki računala je mogućnost trajnog spremanja datoteka, dokumenata, posla, oglasnih slika. Stvarno sve podatke koje želite zadržati. Nažalost, primarna memorija koju računalo ima – sistemska RAM i predmemorija CPU-a – sve je nepostojano. Hlapljiva memorija gubi sve podatke koje drži kada se računalo isključi. Iako je to dobro za sigurnost i stabilnost, to također znači da se primarna memorija ne može koristiti za trajnu pohranu.

Da bi se zadovoljila ova potreba, potrebna je sekundarna memorija. Sekundarna memorija pokriva uređaje za dugotrajnu pohranu podataka koji su trajni, što znači da ne gube podatke kada se računalo isključi. Ova memorija općenito ostaje trajno povezana s računalima, obično uređajima za pohranu. Tehnički, ista klasa uređaja za pohranu može se također koristiti kao tercijarna ili kvartarna memorija. To su uređaji za pohranu koji nisu povezani, ali ih računalo može povezati. I uređaji za pohranu koji nisu povezani i kojima je potrebna ručna ljudska intervencija kako bi računalo moglo pristupiti. Uređaji za pohranu mogu prvenstveno biti statični. Međutim, oni također mogu biti uklonjivi.

Moderni uređaji za pohranu podataka

Magnetski mediji za pohranu, posebno HDD-ovi ili tvrdi diskovi, dugo su bili standardni uređaji za pohranu. Nude velike kapacitete po niskoj cijeni, ali imaju ograničene performanse čitanja i pisanja zbog oslanjanja na pokretne dijelove. U tvrdim diskovima, magnetska polja u ploči diska su poravnata ili neusklađena s glavom za pisanje. Magnetska polja se tada mogu ponovno očitati glavom za čitanje.

SSD-ovi, ili solid-state diskovi, nadolazeći su kralj medija za pohranu podataka. Koriste Flash memoriju velike brzine koja može raditi daleko brže od HDD-a. Do te mjere da obično koriste drugačiju, bržu transportnu sabirnicu jer SATA III sabirnica prikladna za HDD-ove može biti potpuno zasićena SSD-om. Ključ brzine SSD-ova je to što nemaju pomičnih dijelova jer koriste pažljivo dizajnirane elektroničke sklopove za pohranu podataka.

Nažalost, budući da se radi o vrhunskoj tehnologiji, SSD diskovi imaju skupu cijenu. Međutim, to je mnogo manje ozbiljno nego što je bilo prije samo nekoliko godina, uzimajući u obzir kapacitete od 2 TB ili manje. USB flash pogoni i vanjski USB SSD također koriste flash memoriju. Iako propusnost USB veze to obično ograničava.

Optički mediji za pohranu kao što su CD, DVD i Blu-ray donekle su slični HDD-ovima. Iako umjesto magnetizma i glava za čitanje, fizički utori na disku mijenjaju ponašanje lasera za čitanje. Optički mediji pate od istih ograničenja brzine kao i HDD-ovi zbog upotrebe pokretnih dijelova. Svaka navedena generacija ima povećani kapacitet zahvaljujući novoizmišljenim trikovima i smanjenju valne duljine lasera. Manja valna duljina lasera znači da se može otkriti više manjih brazda. Mogu se pakirati bliže jedna drugoj, povećavajući kapacitet skladištenja.

Povijesni uređaji za pohranu

Jedan od najranijih tehničkih oblika pohranjivanja bila bi bušena kartica. One su prvenstveno korištene za unos i izlaz podataka, ali s obzirom na to da bi podaci bili trajno pohranjeni na bušenoj kartici, to se tehnički računa. Međutim, općenito se ne bi očekivalo da računalo pročita izlazni rezultat s drugog računala.

Core rope memory bio je stari oblik ROM-a koji je napravljen tkanjem vodljivih žica kroz ili oko niza magnetskih prstenova. Kodiranje podataka bilo je tvrdo kodirano u procesu tkanja tako što je magnetski prsten prošao kroz ili oko njega, što je onemogućilo ažuriranje. Ovo je sjećanje korišteno na letjelici Apollo koja je sletjela na Mjesec.

Diskete su bile oblik prijenosnih magnetskih medija za pohranu koji su koristili fleksibilni disk zaštićen u plastičnom kućištu. Radio je na istim principima kao tvrdi disk, ali je imao puno manje kapacitete i sporije brzine.

3D XPoint memorija, koju je Intel reklamirao kao Optane, a Micron kao QuantX, bila je oblik memorije s promjenom faze koja je nudila izvrsnu latenciju i propusnost. Prodavao se u dvije uloge, SSD i cache za druge uređaje za pohranu podataka. Njegova brzina bila je otprilike usporediva s SSD-ovima, što znači da bi opcija predmemoriranja mogla pružiti značajno povećanje performansi sustavima temeljenim na HDD-u u operacijama čitanja prilagođenim predmemoriji.

SSD proizvodi općenito su se smatrali vrhunskim SSD-ovima. Relativno nisko prihvaćanje, međutim, na kraju je uzrokovalo da 3D XPoint napuste Micron 2021. i Intel 2022., iako su uređaji još uvijek na tržištu. Magnetska vrpca za pohranu se kroz povijest koristila kao arhivski medij. Iako je vrpca vjerojatno još uvijek u arhivskoj "upotrebi", većina arhivskih podataka sada je pohranjena na HDD-ovima.

Zaključak

Uređaji za pohranu su oblici sekundarne računalne memorije koji mogu trajno pohranjivati ​​podatke. Ovo je kritično za potrebe operativnih sustava, ali je također potrebno za pohranu dokumenata, fotografija, datoteka itd. S vremenom se gustoća pohrane uređaja za pohranu dramatično smanjila. U isto vrijeme, brzine čitanja i pisanja tih uređaja za pohranu također su značajno porasle, a cijena po jedinici pohrane se naglo smanjila. Čini se da će se ovaj trend općenito nastaviti, iako bi mogao usporiti kako se granice minijaturizacije približavaju i dosegnu.