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目前最广泛使用的数字储存装置是硬盘(HDD),但它受欢迎的程度正迅速下滑…

本文引用地址: http://embed.21ic.com/hardware/storage/201801/50018.html

数字数据储存正历经强大的成长态势,2016年即已增加到超过10,000艾位元组(Exabyte;EB)或10皆位元组(Zettabyte;ZB)的电子数据。

值得一提的是,在位元的次方单位表中,目前只剩下“佑位元组”(Yottabyte;YB)了。Yotta,是在1991年第19届国际度量衡大会(General Conference on Weights and Measures)决议使用的字首,以免我们很快就用尽了所有的十进位字首。

这个专栏将讨论数据储存技术的发展,并介绍两种主要的现有和替代储存技术:硬盘驱动器(Hard Disk Drive;HDD)和固态硬盘(Solid State DriveSSD)。本文首先讨论HDD及其功能,并比较储存(storage)和存储器(memory)的不同特性。在接下来的专栏中,我们将专门讨论SSD,并探索在可预见的未来将持续发展的数据储存趋势。

储存 vs 存储器

电子数据储存的历史与电脑发展史相辅相成,二者缺一不可。毕竟,电脑需要储存装置才能保有程式和数据。

从储存的观点来看,程式和数据是同一个硬币的两面。它们是由二进制数字串组成,只有电脑才能使其具有意义。根据其应用方式,储存装置的要求是不同的。当程式和数据同时使用时,用于支援他们的媒体称为“主存储器”或仅以“存储器”(memory)表示。相反地,当它们被保留以供未来使用时,支援的媒体被称为“辅助存储器”或“储存”(storage)装置。

存储器的特性包括快速的数据储存/检索能力、有限的容量,以及较储存更高的成本。另一方面,储存的特性包括明显更大的容量,但较存储器的数据储存/检索速度慢,成本也更低。基本上,比起存储器,储存能够保存更大的数据量,每位元组的成本也更低。一般来说,储存的成本大约比存储器更低20倍。

不同于存储器的是,储存装置还可以进一步分类为线上或离线。图1显示存储器与储存的主要特性。

 

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为了实现随时间进展的存储器和储存而开发的技术,可说是人类聪明才智的典范。发明这些技术的人们利用了各种机械、电磁、静电、电气、光学以及半导体的特性。各种存储器/储存媒介的清单包括:打孔纸卡、冲压纸带、延迟线(磁致导线或汞延迟线)、静电存储器、充电电容器、磁鼓、磁带、磁芯和磁碟、光碟和半导体晶片等等。有些只是短暂昙花一现(如静电存储器),有的则持续了几十年才“退休”(如磁芯)。

如今,存储器普遍使用半导体晶片制造。相形之下,储存则处于从磁碟过渡到半导体的历史中期,半导体正迅速扩大并取代其磁碟产品。

慢慢地,存储器与储存容量已经从几个位元组(byte)增加到千位元组(kilobyte;KB)、百万位元组(megabyte;MB)以及十亿位元组(gigabyte;KB)。今天,储存装置的容量通常都是以兆位元组(terabyte;TB)为单位起跳。

储存装置

储存装置包括两部份:储存数据的媒体,以及扮演“交通警察”的控制器,负责监控储存单元的二进制数据流进出。控制器是储存装置的大脑。设计不佳的控制器可能很快地造成交通拥堵并减缓电脑的运作。

硬盘

在撰写本文时,最受欢迎的储存装置是硬盘驱动器(HDD),但其受欢迎的程度正迅速下滑。HDD已经存在大约三十年之久了。在三十年前,曾经有多家硬盘供应商。随着时间的进展,储存业界发生了大规模的整并,也导致了垄断。今天,市场上有三家主要的储存供应商:希捷(Seagate)、东芝(Toshiba)以及Western Digital (WD),他们都历经多次收购大厂而来,例如Conner Peripherals、Maxtor等等。例如,Hitachi Global Storage Technologies (HGST)的收购行动即这一趋势的最佳写照。监管单位将该公司的产品分成两部份,2.5吋硬盘归东芝所有,而3.5吋硬盘则属于Western Digital。

市场上的前三大公司拥有全部的专利、无尘室技术、制造机器人等。基本上,他们垄断了硬盘产业。以目前的硬盘业务来看,没有哪一家公司能在不引发监管单位介入的情况下收购另一家公司。

这种情况的主要原因是为了设下避免小型业者扔帽子单挑的进入门槛。毕竟,为了打造现代硬盘业务所需投入的资金和工程资源是相当庞大的。

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