Hva er en lagringsenhet?

En av de kritiske funksjonene til en datamaskin er muligheten til å permanent lagre filer, dokumenter, arbeid, annonsebilder. Egentlig alle data du måtte ønske å beholde. Dessverre er det primære minnet som datamaskinen har - system-RAM og CPU-cache - alt flyktig. Flyktig minne mister all data som den har når datamaskinen slås av. Selv om dette er bra for sikkerhet og stabilitet, betyr det også at primærminnet ikke kan brukes til permanent lagring.

For å dekke dette behovet kreves sekundærminne. Sekundært minne dekker langtidsdatalagringsenheter som er ikke-flyktige, noe som betyr at de ikke mister data når datamaskinen slås av. Dette minnet er vanligvis permanent koblet til datamaskiner, vanligvis lagringsenheter. Teknisk sett kan samme klasse lagringsenheter også brukes som tertiært eller kvartært minne. Det vil si lagringsenheter som ikke er tilkoblet, men som datamaskinen kan koble til. Og lagringsenheter som ikke er relatert og trenger manuell menneskelig inngripen for at datamaskinen skal kunne få tilgang. Lagringsenheter kan primært være ment å være statiske. Imidlertid kan de også være avtakbare.

Moderne lagringsenheter

Magnetiske lagringsmedier, spesielt harddisker eller harddisker, har vært standard lagringsenhet i lang tid. De tilbyr høy kapasitet til lave kostnader, men har begrenset lese- og skriveytelse på grunn av avhengigheten av bevegelige deler. På harddisker er magnetfelt i en diskplate justert eller feiljustert med et skrivehode. De magnetiske feltene kan deretter leses på nytt med et lesehode.

SSD-er, eller Solid-State Drives, er den kommende kongen av lagringsmedier. De bruker høyhastighets Flash-minne som kan fungere mye raskere enn en HDD kan. Til det punktet at de vanligvis bruker en annen, raskere transportbuss fordi SATA III-bussen som er egnet for HDD-er, kan bli fullstendig mettet av en SSD. Nøkkelen til hastigheten til SSD-er er at de ikke har noen bevegelige deler da de bruker nøye utformede elektroniske kretser for å lagre data.

Dessverre, som banebrytende teknologi, har SSD-er en prispremie. Det er imidlertid mye mindre alvorlig enn det var for bare noen få år siden, mens man vurderer kapasiteter på 2 TB eller mindre. USB-minnestasjoner og eksterne USB SSD-er bruker også flashminne. Selv om båndbredden til USB-tilkoblingen vanligvis begrenser det.

Optiske lagringsmedier som CD-er, DVD-er og Blu-ray-er ligner noe på HDD-er. Selv om i stedet for magnetisme og lesehoder, endrer fysiske riller i disken oppførselen til leselaseren. Optiske medier lider av samme hastighetsbegrensninger som harddisker på grunn av bruk av bevegelige deler. Hver generasjon som er oppført har økt kapasitet takket være nyoppfunnet triks og en reduksjon av laserens bølgelengde. En mindre laserbølgelengde betyr at flere mindre riller kan oppdages. De kan pakkes tettere sammen, noe som øker lagringskapasiteten.

Historiske lagringsenheter

En av de tidligste tekniske formene for lagring vil være hullkortet. Disse ble først og fremst brukt til datainntasting og -utdata, men gitt at dataene vil bli permanent lagret på hullkortet, teller det teknisk sett. Imidlertid ville en datamaskin vanligvis ikke blitt forventet å lese utdataresultatet fra en annen datamaskin.

Kjernetauminne var en gammel form for ROM som ble laget ved å veve ledende ledninger gjennom eller rundt en serie magnetiske ringer. Datakodingen ble hardkodet i veveprosessen ved at den magnetiske ringen ble ført gjennom eller rundt, noe som gjorde den umulig å oppdatere. Dette minnet ble brukt på Apollo-romfartøyet som landet på månen.

Disketter var en form for flyttbare magnetiske lagringsmedier som brukte en fleksibel disk beskyttet i et plastdeksel. Den fungerte etter de samme prinsippene som en harddisk, men hadde mye mindre kapasitet og lavere hastigheter.

3D XPoint-minne, markedsført som Optane av Intel og QuantX av Micron, var en form for faseendringsminne som ga utmerket ventetid og gjennomstrømning. Den ble solgt i to roller, en SSD og en cache for andre lagringsenheter. Hastigheten var omtrent sammenlignbar med SSD-er, noe som betyr at bufringsalternativet kan gi et betydelig ytelsesløft til HDD-baserte systemer i hurtigbuffervennlige leseoperasjoner.

SSD-produktene ble generelt sett på som avanserte SSD-er. Relativt lavt opptak førte imidlertid til at 3D XPoint ble forlatt av Micron i 2021 og Intel i 2022, selv om enheter fortsatt er på markedet. Magnetisk lagringstape har historisk blitt brukt som arkivmedier. Selv om tape sannsynligvis fortsatt er i "arkivbruk", er de fleste arkivdata nå lagret på harddisker.

Konklusjon

Lagringsenheter er former for sekundært datamaskinminne som kan lagre data permanent. Dette er kritisk for operativsystemets formål, men er også nødvendig for å lagre dokumenter, bilder, filer osv. Over tid har lagringstettheten til lagringsenheter sunket dramatisk. Samtidig har disse lagringsenhetenes lese- og skrivehastigheter også økt betydelig, og kostnaden per lagringsenhet har sunket kraftig. Denne trenden ser ut til å fortsette generelt, selv om den kan avta etter hvert som miniatyriseringsgrensene nærmes og nås.