ストレージデバイスとは

コンピュータの重要な機能の 1 つは、ファイル、ドキュメント、作業、広告画像を永続的に保存する機能です。本当にあなたが保持したいかもしれないすべてのデータ。残念ながら、コンピュータのプライマリメモリ (システム RAM と CPU キャッシュ) はすべて揮発性です。揮発性メモリは、コンピューターの電源を切ると、保持しているすべてのデータを失います。これはセキュリティと安定性に優れていますが、プライマリメモリを永続的なストレージとして使用できないことも意味します。

このニーズを満たすには、セカンダリメモリが必要です。セカンダリメモリは、コンピュータの電源を切ってもデータが失われない、不揮発性の長期データストレージデバイスをカバーします。このメモリは通常、コンピュータ (通常はストレージデバイス) に永続的に接続されたままになります。技術的には、同じクラスのストレージデバイスを 3 次または 4 次メモリとして使用することもできます。これは、接続されていないが、コンピューターが接続できるストレージデバイスです。また、関連性がなく、コンピューターがアクセスできるようにするために手動で人間の介入が必要なストレージデバイス。ストレージデバイスは、主に静的であることを意図している場合があります。ただし、取り外し可能な場合もあります。

最新のストレージデバイス

磁気ストレージメディア、具体的には HDD やハードディスクドライブは、長い間標準的なストレージデバイスでした。低コストで大容量を提供しますが、可動部品に依存しているため、読み取りと書き込みのパフォーマンスが制限されます。HDD では、ディスクプラッターの磁場が書き込みヘッドと整列またはずれています。その後、読み取りヘッドで磁場を再度読み取ることができます。

SSD (Solid-State Drive) は、ストレージメディアの新進気鋭の王様です。HDD よりもはるかに高速に動作する高速フラッシュメモリを使用します。HDDに適したSATA IIIバスはSSDによって完全に飽和する可能性があるため、通常は別の高速なトランスポートバスを使用するほどです。SSD の速度の鍵は、慎重に設計された電子回路を使用してデータを保存するため、可動部品がないことです。

残念ながら、SSD は最先端のテクノロジーであるため、価格に割増感があります。ただし、容量が 2 TB 以下であることを考えると、ほんの数年前に比べればそれほど深刻ではありません。USB サムドライブと外付け USB SSD もフラッシュメモリを使用します。通常、USB 接続の帯域幅によって制限されますが。

CD、DVD、Blu-ray などの光ストレージメディアは、HDD に似ています。ただし、磁気と読み取りヘッドの代わりに、ディスクの物理的な溝が読み取りレーザーの動作を変更します。光学メディアは、可動部品の使用により、HDD と同じ速度制限を受けます。リストされている各世代は、新しく発明されたトリックとレーザーの波長の短縮により、容量が増加しています。レーザー波長が短いほど、より多くの副溝を検出できることを意味します。より近くに詰めることができるので、収納力が増します。

履歴ストレージデバイス

ストレージの最も初期の技術的形態の 1 つは、パンチカードです。これらは主にデータの入力と出力に使用されましたが、データがパンチカードに永続的に保存されることを考えると、技術的には重要です. ただし、通常、コンピューターが別のコンピューターからの出力結果を読み取ることは想定されていません。

コアロープメモリは、一連の磁気リングを介して、またはその周りに導電性ワイヤを織り込むことによって作成された、古い形式の ROM でした。データのエンコードは、ウィービングプロセスで磁気リングを通過または通過させることによってハードコーディングされたため、更新できませんでした。このメモリは、月に着陸したアポロ宇宙船で使用されました。

フロッピーディスクは、プラスチックケースで保護されたフレキシブルディスクを使用する取り外し可能な磁気記憶媒体の一種でした。ハードドライブと同じ原理で動作しましたが、容量がはるかに小さく、速度が遅かった.

Intel が Optane、Micron が QuantX として販売している 3D XPoint メモリは、優れたレイテンシとスループットを提供する相変化メモリの一種でした。SSD と他のストレージデバイスのキャッシュという 2 つの役割で販売されていました。その速度は SSD にほぼ匹敵するものでした。つまり、キャッシュオプションにより、キャッシュに適した読み取り操作で HDD ベースのシステムのパフォーマンスが大幅に向上する可能性があります。

SSD 製品は、一般的にハイエンド SSD と見なされていました。ただし、デバイスはまだ市場に出回っていますが、普及率が比較的低いため、最終的に 3D XPoint は 2021 年に Micron によって、2022 年に Intel によって放棄されました。磁気ストレージテープは、歴史的にアーカイブメディアとして使用されてきました。テープはまだアーカイブ用に「使用」されている可能性がありますが、ほとんどのアーカイブデータは現在 HDD に保存されています。

結論

ストレージデバイスは、データを永続的に保存できる二次コンピュータメモリの形式です。これは、オペレーティングシステムの目的にとって重要ですが、ドキュメント、写真、ファイルなどを保存するためにも必要です。時間の経過とともに、ストレージデバイスの記憶密度は劇的に低下しました。同時に、これらのストレージデバイスの読み取り速度と書き込み速度も大幅に向上し、ストレージの単位あたりのコストが大幅に低下しました。小型化の限界が近づき、到達するにつれて、この傾向は鈍化する可能性がありますが、この傾向は一般的に続くと思われます。