В вычислительной технике под запоминающим устройством понимают хранение больших объемов данных в постоянной и машиночитаемой форме. В общем, этот термин используется как в широком смысле по отношению к современным жестким дискам, так и в широком смысле по отношению к основной памяти , например, в отношении гибких дисков на персональных компьютерах .
Устройства и/или системы, которые были описаны как накопители большой емкости, включают ленточные библиотеки , системы RAID и различные компьютерные накопители , такие как жесткие диски , магнитные ленточные накопители, приводы магнитооптических дисков , приводы оптических дисков , карты памяти и твердотельные накопители. -государственные диски . Сюда также входят экспериментальные формы, такие как голографическая память . К запоминающим устройствам относятся устройства со съемными и несъемными носителями. [1] [2] Он не включает оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
Существует два основных класса запоминающих устройств: локальные данные на таких устройствах, как смартфоны или компьютеры , а также корпоративные серверы и центры обработки данных для облака. Что касается локального хранилища, твердотельные накопители находятся на пути к замене жестких дисков. Учитывая мобильный сегмент от телефонов до ноутбуков, большинство современных систем основано на NAND Flash . Что касается предприятий и центров обработки данных , уровни хранения созданы с использованием сочетания SSD и HDD . [3]
Понятие «больших» объемов данных, конечно, сильно зависит от временных рамок и сегмента рынка, поскольку емкость запоминающих устройств увеличилась на многие порядки с момента появления компьютерных технологий в конце 1940-х годов и продолжает расти; однако в любой период времени обычные устройства хранения данных имели тенденцию быть намного больше и в то же время намного медленнее, чем обычные реализации современных технологий первичного хранения данных .
В статьях [4] [5] [6] на Объединенной компьютерной конференции осенью 1966 года [7] (FJCC) термин « накопитель большой емкости» использовался для устройств, значительно больших по размеру, чем современные жесткие диски. Аналогичным образом, анализ 1972 года выявил системы хранения данных от Ampex (терабитная память) с использованием видеоленты, Precision Industries (Unicon 690-212) с использованием лазеров и International Video (IVC-1000) с использованием видеоленты [8] и говорится: «В литературе наиболее распространенное определение емкости запоминающего устройства — триллион бит». [9] Первая конференция IEEE по запоминающим устройствам была проведена в 1974 году [10] и в то время определила запоминающее устройство как «емкость порядка 10 12 бит» (1 гигабайт). [11] В середине 1970-х годов IBM использовала этот термин в названии системы массового хранения данных IBM 3850 , которая обеспечивала виртуальные диски, резервные копии которых резервировались картриджами с магнитной лентой со спиральной разверткой , медленнее, чем дисковые накопители, но с емкостью, большей, чем было доступно с помощью диски. [12] Термин « накопитель большой емкости» использовался на рынке ПК для обозначения таких устройств, как дисководы гибких дисков, которые были намного меньше, чем устройства, которые не считались [а] накопителями большой емкости на рынке мэйнфреймов.
Устройства массовой памяти характеризуются:
Магнитные диски являются преобладающим носителем информации в персональных компьютерах . Оптические диски, однако, почти исключительно используются в крупномасштабном распространении розничного программного обеспечения, музыки и фильмов из-за стоимости и производственной эффективности процесса формования, используемого для производства DVD и компакт-дисков , а также почти повсеместного присутствия приводов для чтения в персональные компьютеры и бытовая техника. [13] Флэш-память (в частности, NAND flash ) занимает устоявшуюся и растущую нишу в качестве замены магнитных жестких дисков в высокопроизводительных корпоративных вычислительных установках благодаря своей надежности, обусловленной отсутствием движущихся частей, а также значительно меньшей задержкой при по сравнению с традиционными магнитными жесткими дисками. Флэш-память также уже давно популярна в качестве съемных носителей, таких как USB-накопители , где она фактически составляет рынок. Это связано с тем, что он лучше масштабируется с точки зрения затрат в более низких диапазонах мощности, а также его долговечности. Он также появился на ноутбуках в виде твердотельных накопителей , по тем же причинам, что и корпоративные компьютеры: а именно, заметно высокая степень устойчивости к физическому воздействию, что опять-таки связано с отсутствием движущихся частей, а также повышение производительности. по сравнению с обычными магнитными жесткими дисками и заметно снижает вес и энергопотребление. Flash также появился на мобильных телефонах . [14] [15]
Проектирование компьютерных архитектур и операционных систем часто диктуется технологиями хранения данных и шин того времени. [16]
Устройства массовой памяти, используемые на настольных компьютерах и большинстве серверных компьютеров, обычно имеют данные, организованные в файловой системе . Выбор файловой системы часто важен для максимизации производительности устройства: файловые системы общего назначения (например, NTFS и HFS ), как правило, плохо работают на оптических носителях с медленным поиском, таких как компакт-диски.
Некоторые реляционные базы данных также можно развернуть на устройствах хранения данных без промежуточной файловой системы или диспетчера хранилища. Например, Oracle и MySQL могут хранить табличные данные непосредственно на необработанных блочных устройствах .
На съемных носителях вместо файловых систем иногда используются форматы архивов (например, архивы tar на магнитной ленте , которые упаковывают данные файла встык) вместо файловых систем, поскольку они более портативны и их проще передавать в потоковом режиме .
На встроенных компьютерах содержимое запоминающего устройства (обычно ПЗУ или флэш-память) сопоставляется с памятью так, чтобы его содержимое можно было просматривать как структуры данных в памяти или выполнять непосредственно программами.
В 2003 году, через шесть лет после появления, во всем мире насчитывалось более 250 миллионов устройств воспроизведения DVD, включая DVD-плееры, DVD-ПК и DVD-игровые консоли.