O que é um dispositivo de armazenamento?

Um dos recursos críticos de um computador é a capacidade de salvar permanentemente arquivos, documentos, trabalhos e fotos de anúncios. Realmente quaisquer dados que você queira manter. Infelizmente, a memória primária que o computador possui – a RAM do sistema e o cache da CPU – é toda volátil. A memória volátil perde todos os dados que contém quando o computador é desligado. Embora isso seja bom para segurança e estabilidade, também significa que a memória principal não pode ser usada para armazenamento permanente.

Para atender a essa necessidade, a memória secundária é necessária. A memória secundária abrange dispositivos de armazenamento de dados de longo prazo que não são voláteis, o que significa que não perdem dados quando o computador é desligado. Essa memória geralmente fica permanentemente conectada a computadores, geralmente dispositivos de armazenamento. Tecnicamente, a mesma classe de dispositivos de armazenamento também pode ser usada como memória terciária ou quaternária. Ou seja, dispositivos de armazenamento que não estão conectados, mas que o computador pode conectar. E dispositivos de armazenamento que não estão relacionados e precisam de intervenção humana manual para que o computador possa acessar. Os dispositivos de armazenamento podem ser destinados principalmente para serem estáticos. No entanto, eles também podem ser removíveis.

Dispositivos de armazenamento modernos

A mídia de armazenamento magnético, especificamente HDDs ou unidades de disco rígido, tem sido o dispositivo de armazenamento padrão há muito tempo. Eles oferecem altas capacidades a baixo custo, mas têm desempenho limitado de leitura e gravação devido à dependência de peças móveis. Nos HDDs, os campos magnéticos em um prato de disco estão alinhados ou desalinhados com um cabeçote de gravação. Os campos magnéticos podem então ser relidos com um cabeçote de leitura.

SSDs, ou Solid-State Drives, são o rei promissor da mídia de armazenamento. Eles utilizam memória Flash de alta velocidade que pode operar muito mais rápido do que um HDD. A tal ponto que eles normalmente usam um barramento de transporte diferente e mais rápido porque o barramento SATA III adequado para HDDs pode ser totalmente saturado por um SSD. A chave para a velocidade dos SSDs é que eles não possuem partes móveis, pois usam circuitos eletrônicos cuidadosamente projetados para armazenar dados.

Infelizmente, sendo tecnologia de ponta, os SSDs têm um preço premium. No entanto, isso é muito menos grave do que há apenas alguns anos, considerando capacidades de 2 TB ou menos. Pen drives USB e SSDs USB externos também usam memória flash. Embora a largura de banda da conexão USB normalmente limite isso.

As mídias de armazenamento óptico, como CDs, DVDs e Blu-rays, são um pouco semelhantes aos HDDs. Embora, em vez de magnetismo e cabeçotes de leitura, sulcos físicos no disco alterem o comportamento do laser de leitura. A mídia óptica sofre das mesmas limitações de velocidade que os HDDs devido ao uso de partes móveis. Cada geração listada tem capacidade aumentada graças a truques recém-inventados e à redução do comprimento de onda do laser. Um comprimento de onda de laser menor significa que mais sulcos menores podem ser detectados. Eles podem ser embalados mais próximos, aumentando a capacidade de armazenamento.

Dispositivos de armazenamento histórico

Uma das primeiras formas técnicas de armazenamento seria o cartão perfurado. Estes foram usados ​​principalmente para entrada e saída de dados, mas, como os dados seriam armazenados permanentemente no cartão perfurado, tecnicamente contam. No entanto, geralmente não se espera que um computador leia o resultado de saída de outro computador.

A memória de corda central era uma forma antiga de ROM que era feita tecendo fiação condutora através ou ao redor de uma série de anéis magnéticos. A codificação de dados foi codificada no processo de tecelagem pelo anel magnético sendo passado através ou ao redor, impossibilitando a atualização. Essa memória foi usada na espaçonave Apollo que pousou na Lua.

Os disquetes eram uma forma de mídia de armazenamento magnético removível que usava um disco flexível protegido em uma caixa de plástico. Funcionava com os mesmos princípios de um disco rígido, mas tinha capacidades muito menores e velocidades mais lentas.

A memória 3D XPoint, comercializada como Optane pela Intel e QuantX pela Micron, era uma forma de memória de mudança de fase que oferecia excelente latência e taxa de transferência. Foi vendido em duas funções, um SSD e um cache para outros dispositivos de armazenamento. Sua velocidade era praticamente comparável aos SSDs, o que significa que a opção de cache poderia fornecer um aumento significativo de desempenho para sistemas baseados em HDD em operações de leitura amigáveis ​​ao cache.

Os produtos SSD eram geralmente considerados SSDs de ponta. A absorção relativamente baixa, no entanto, acabou fazendo com que o 3D XPoint fosse abandonado pela Micron em 2021 e pela Intel em 2022, embora os dispositivos ainda estejam no mercado. A fita magnética de armazenamento tem sido historicamente usada como mídia de arquivo. Embora a fita provavelmente ainda esteja em “uso” de arquivamento, a maioria dos dados de arquivamento agora é armazenada em HDDs.

Conclusão

Os dispositivos de armazenamento são formas de memória secundária do computador que podem armazenar dados permanentemente. Isso é crítico para os propósitos dos sistemas operacionais, mas também é necessário para armazenar documentos, fotos, arquivos, etc. Com o tempo, a densidade de armazenamento dos dispositivos de armazenamento diminuiu drasticamente. Ao mesmo tempo, as velocidades de leitura e gravação desses dispositivos de armazenamento também aumentaram significativamente e o custo por unidade de armazenamento diminuiu drasticamente. Essa tendência parece estar definida para continuar, embora possa desacelerar à medida que os limites de miniaturização são atingidos.