Che cosè un dispositivo di archiviazione?

Una delle caratteristiche fondamentali di un computer è la capacità di salvare in modo permanente file, documenti, lavoro, immagini pubblicitarie. Davvero tutti i dati che potresti voler conservare. Sfortunatamente, la memoria principale del computer, la RAM di sistema e la cache della CPU, è tutta volatile. La memoria volatile perde tutti i dati che contiene quando il computer si spegne. Sebbene ciò sia positivo per la sicurezza e la stabilità, significa anche che la memoria primaria non può essere utilizzata per l'archiviazione permanente.

Per soddisfare questa esigenza, è necessaria una memoria secondaria. La memoria secondaria copre dispositivi di archiviazione dati a lungo termine che non sono volatili, il che significa che non perdono dati quando il computer è spento. Questa memoria viene generalmente lasciata permanentemente collegata ai computer, solitamente dispositivi di archiviazione. Tecnicamente, la stessa classe di dispositivi di memorizzazione può essere utilizzata anche come memoria terziaria o quaternaria. Si tratta di dispositivi di archiviazione che non sono connessi ma che il computer può connettere. E dispositivi di archiviazione che non sono correlati e richiedono l'intervento umano manuale affinché il computer possa accedere. I dispositivi di archiviazione possono essere destinati principalmente a essere statici. Tuttavia, possono anche essere rimovibili.

Dispositivi di archiviazione moderni

I supporti di archiviazione magnetici, in particolare gli HDD o le unità disco rigido, sono stati a lungo i dispositivi di archiviazione standard. Offrono elevate capacità a basso costo ma hanno prestazioni di lettura e scrittura limitate a causa della dipendenza da parti mobili. Negli HDD, i campi magnetici in un piatto del disco sono allineati o disallineati con una testina di scrittura. I campi magnetici possono quindi essere riletti con una testina di lettura.

Gli SSD, o unità a stato solido, sono il re emergente dei supporti di archiviazione. Utilizzano una memoria flash ad alta velocità che può funzionare molto più velocemente di quanto possa fare un HDD. Al punto che in genere utilizzano un bus di trasporto diverso e più veloce perché il bus SATA III adatto agli HDD può essere completamente saturato da un SSD. La chiave della velocità degli SSD è che non hanno parti mobili poiché utilizzano circuiti elettronici progettati con cura per archiviare i dati.

Sfortunatamente, essendo una tecnologia all'avanguardia, gli SSD hanno un prezzo più alto. Tuttavia, questo è molto meno grave di quanto non fosse solo pochi anni fa, considerando capacità di 2 TB o meno. Anche le chiavette USB e gli SSD USB esterni utilizzano la memoria flash. Sebbene la larghezza di banda della connessione USB in genere lo limiti.

I supporti di archiviazione ottici come CD, DVD e Blu-ray sono in qualche modo simili agli HDD. Sebbene invece del magnetismo e delle testine di lettura, i solchi fisici nel disco modificano il comportamento del laser di lettura. I supporti ottici soffrono delle stesse limitazioni di velocità degli HDD a causa dell'uso di parti in movimento. Ogni generazione elencata ha una maggiore capacità grazie a trucchi appena inventati e una riduzione della lunghezza d'onda del laser. Una lunghezza d'onda laser più piccola significa che è possibile rilevare più scanalature minori. Possono essere imballati più vicini, aumentando la capacità di stoccaggio.

Dispositivi di archiviazione storici

Una delle prime forme tecniche di archiviazione sarebbe stata la scheda perforata. Questi sono stati utilizzati principalmente per l'immissione e l'output dei dati, ma dato che i dati sarebbero stati memorizzati in modo permanente sulla scheda perforata, tecnicamente conta. Tuttavia, in genere non ci si aspettava che un computer leggesse il risultato dell'output da un altro computer.

La memoria della corda centrale era una vecchia forma di ROM realizzata intrecciando cavi conduttivi attraverso o attorno a una serie di anelli magnetici. La codifica dei dati è stata codificata nel processo di tessitura dall'anello magnetico che veniva fatto passare attraverso o intorno, rendendo impossibile l'aggiornamento. Questa memoria è stata utilizzata sulla navicella Apollo che è atterrata sulla Luna.

I floppy disk erano una forma di supporto di memorizzazione magnetico rimovibile che utilizzava un disco flessibile protetto in una custodia di plastica. Funzionava secondo gli stessi principi di un disco rigido, ma aveva capacità molto inferiori e velocità inferiori.

La memoria 3D XPoint, commercializzata come Optane da Intel e QuantX da Micron, era una forma di memoria a cambiamento di fase che offriva latenza e throughput eccellenti. È stato venduto in due ruoli, un SSD e una cache per altri dispositivi di archiviazione. La sua velocità era più o meno paragonabile a quella degli SSD, il che significa che l'opzione di memorizzazione nella cache potrebbe fornire un significativo aumento delle prestazioni ai sistemi basati su HDD nelle operazioni di lettura compatibili con la cache.

I prodotti SSD erano generalmente considerati SSD di fascia alta. Una diffusione relativamente bassa, tuttavia, alla fine ha causato l'abbandono di 3D XPoint da parte di Micron nel 2021 e Intel nel 2022, sebbene i dispositivi siano ancora sul mercato. Il nastro di archiviazione magnetico è stato storicamente utilizzato come supporto di archiviazione. Sebbene il nastro sia probabilmente ancora "utilizzato" per l'archiviazione, la maggior parte dei dati di archiviazione è ora archiviata su HDD.

Conclusione

I dispositivi di archiviazione sono forme di memoria secondaria del computer in grado di archiviare dati in modo permanente. Questo è fondamentale per gli scopi dei sistemi operativi, ma è anche necessario per archiviare documenti, foto, file, ecc. Nel tempo la densità di archiviazione dei dispositivi di archiviazione è diminuita drasticamente. Allo stesso tempo, anche le velocità di lettura e scrittura di questi dispositivi di archiviazione sono aumentate in modo significativo e il costo per unità di archiviazione è diminuito notevolmente. Questa tendenza sembra generalmente destinata a continuare, anche se potrebbe rallentare con l'avvicinarsi e il raggiungimento dei limiti di miniaturizzazione.