Vad är en lagringsenhet?

En av de kritiska egenskaperna hos en dator är möjligheten att permanent spara filer, dokument, arbete, annonsbilder. Egentligen all data du kanske vill behålla. Tyvärr är det primära minnet som datorn har – systemets RAM och CPU-cache – allt flyktigt. Flyktigt minne förlorar all data som det innehåller när datorn stängs av. Även om detta är bra för säkerhet och stabilitet, betyder det också att primärminne inte kan användas för permanent lagring.

För att möta detta behov krävs sekundärt minne. Sekundärt minne täcker långtidsdatalagringsenheter som är icke-flyktiga, vilket innebär att de inte förlorar data när datorn stängs av. Detta minne lämnas vanligtvis permanent anslutet till datorer, vanligtvis lagringsenheter. Tekniskt sett kan samma klass av lagringsenheter också användas som tertiärt eller kvartärt minne. Det vill säga lagringsenheter som inte är anslutna men som datorn kan ansluta. Och lagringsenheter som inte är relaterade och behöver manuellt mänskligt ingripande för att datorn ska kunna komma åt. Förvaringsanordningar kan i första hand vara avsedda att vara statiska. Men de kan också vara borttagbara.

Moderna lagringsenheter

Magnetiska lagringsmedia, speciellt hårddiskar eller hårddiskar, har varit standardlagringsenheten under lång tid. De erbjuder hög kapacitet till låga kostnader men har begränsad läs- och skrivprestanda på grund av beroendet av rörliga delar. På hårddiskar är magnetfält i en diskplatta inriktade eller felinriktade med ett skrivhuvud. De magnetiska fälten kan sedan läsas om med ett läshuvud.

SSD, eller Solid-State Drives, är den kommande kungen av lagringsmedia. De använder höghastighets flashminne som kan fungera mycket snabbare än en hårddisk. Till den grad att de vanligtvis använder en annan, snabbare transportbuss eftersom SATA III-bussen som är lämplig för hårddiskar kan vara helt mättad av en SSD. Nyckeln till hastigheten på SSD-enheter är att de inte har några rörliga delar eftersom de använder noggrant designade elektroniska kretsar för att lagra data.

Tyvärr, eftersom den är den senaste tekniken, har SSD:er ett prisöverskott. Det är dock mycket mindre allvarligt än det var för bara några år sedan med tanke på kapaciteter på 2 TB eller mindre. USB-minnen och externa USB SSD-enheter använder också flashminne. Även om bandbredden för USB-anslutningen vanligtvis begränsar det.

Optiska lagringsmedier som CD-skivor, DVD-skivor och Blu-ray-skivor påminner lite om hårddiskar. Men istället för magnetism och läshuvuden ändrar fysiska spår i skivan läslaserns beteende. Optiska medier lider av samma hastighetsbegränsningar som hårddiskar på grund av användningen av rörliga delar. Varje listad generation har ökad kapacitet tack vare nyuppfunna knep och en minskning av laserns våglängd. En mindre laservåglängd gör att fler mindre spår kan upptäckas. De kan packas närmare varandra, vilket ökar lagringskapaciteten.

Historiska lagringsenheter

En av de tidigaste tekniska formerna av lagring skulle vara hålkortet. Dessa användes främst för inmatning och utmatning av data, men med tanke på att data skulle lagras permanent på hålkortet, räknas det tekniskt sett. En dator skulle dock i allmänhet inte ha förväntats läsa resultatet från en annan dator.

Core rope memory var en gammal form av ROM som gjordes genom att väva ledande ledningar genom eller runt en serie magnetiska ringar. Datakodningen hårdkodades i vävprocessen genom att den magnetiska ringen fördes igenom eller runt, vilket gjorde den omöjlig att uppdatera. Detta minne användes på rymdfarkosten Apollo som landade på månen.

Disketter var en form av flyttbara magnetiska lagringsmedia som använde en flexibel disk skyddad i ett plastfodral. Den fungerade på samma principer som en hårddisk men hade mycket mindre kapacitet och lägre hastigheter.

3D XPoint-minne, marknadsfört som Optane av Intel och QuantX av Micron, var en form av fasförändringsminne som erbjöd utmärkt latens och genomströmning. Den såldes i två roller, en SSD och en cache för andra lagringsenheter. Dess hastighet var ungefär jämförbar med SSD-enheter, vilket innebär att cachningsalternativet kan ge en betydande prestandaökning till HDD-baserade system i cachevänliga läsoperationer.

SSD-produkterna ansågs allmänt vara avancerade SSD:er. Relativt lågt upptag gjorde dock så småningom att 3D XPoint övergavs av Micron 2021 och Intel 2022, även om enheter fortfarande finns på marknaden. Magnetisk lagringstejp har historiskt använts som arkivmedia. Även om band sannolikt fortfarande är i "arkiv"-användning, lagras nu de flesta arkivdata på hårddiskar.

Slutsats

Lagringsenheter är former av sekundärt datorminne som permanent kan lagra data. Detta är avgörande för operativsystemens syften men behövs också för att lagra dokument, foton, filer etc. Med tiden har lagringstätheten för lagringsenheter minskat dramatiskt. Samtidigt har dessa lagringsenheters läs- och skrivhastigheter också ökat avsevärt, och kostnaden per lagringsenhet har minskat kraftigt. Denna trend ser generellt ut att fortsätta, även om den kan sakta ner när miniatyriseringsgränserna närmar sig och nås.