การเปลี่ยนแปลงของอุปกรณ์เก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์

การจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์เป็นเทคโนโลยีที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ส่วนประกอบและสื่อบันทึกที่ใช้ในการรักษาดิจิตอลข้อมูลเป็นฟังก์ชันหลักและส่วนประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ [1] : 15–16

1 ลิ่มของ SDRAMติดตั้งใน เครื่องคอมพิวเตอร์ตัวอย่างของ หน่วยเก็บข้อมูล หลัก

ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์15 GiB PATA (HDD) ตั้งแต่ปี 2542; เมื่อเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์จะทำหน้าที่เป็นที่ เก็บข้อมูล สำรอง

ตลับเทป160 GB SDLTตัวอย่างของ การจัดเก็บข้อมูลแบบออฟไลน์ เมื่อใช้ภายในไลบรารีเทปหุ่นยนต์ จะถูกจัดประเภทเป็น หน่วยเก็บข้อมูลระดับตติยภูมิแทน

หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ของคอมพิวเตอร์คือสิ่งที่จัดการข้อมูลโดยดำเนินการคำนวณ ในทางปฏิบัติเกือบคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องใช้ลำดับชั้นการจัดเก็บข้อมูล , [1] : 468-473ซึ่งทำให้ได้อย่างรวดเร็ว แต่มีราคาแพงและขนาดเล็กตัวเลือกที่เก็บใกล้กับซีพียูและช้าลง แต่ราคาไม่แพงและตัวเลือกที่มีขนาดใหญ่อยู่ไกลออกไป โดยทั่วไปเทคโนโลยีที่ระเหยเร็ว (ซึ่งสูญเสียข้อมูลเมื่อปิดเครื่อง) เรียกว่า "หน่วยความจำ" ในขณะที่เทคโนโลยีถาวรที่ช้าลงจะเรียกว่า "ที่เก็บข้อมูล"

แม้แต่การออกแบบคอมพิวเตอร์เครื่องแรกอย่างเครื่องมือวิเคราะห์ของCharles Babbageและเครื่องวิเคราะห์ของPercy Ludgateซึ่งแยกความแตกต่างอย่างชัดเจนระหว่างการประมวลผลและหน่วยความจำ (Babbage เก็บตัวเลขไว้เป็นการหมุนของเฟืองในขณะที่ Ludgate เก็บตัวเลขไว้เป็นการกระจัดกระจายของแท่งในรถรับส่ง) ความแตกต่างนี้ถูกขยายออกไปในสถาปัตยกรรม Von Neumannโดยที่ CPU ประกอบด้วยสองส่วนหลัก: หน่วยควบคุมและหน่วยตรรกะทางคณิตศาสตร์ (ALU) ก่อนหน้านี้ควบคุมการไหลของข้อมูลระหว่าง CPU และหน่วยความจำในขณะที่ส่วนหลังดำเนินการทางคณิตศาสตร์และตรรกะกับข้อมูล

หากไม่มีหน่วยความจำจำนวนมากคอมพิวเตอร์จะสามารถดำเนินการคงที่และแสดงผลลัพธ์ได้ทันที มันจะต้องได้รับการกำหนดค่าใหม่เพื่อเปลี่ยนพฤติกรรมของมัน นี้เป็นที่ยอมรับสำหรับอุปกรณ์ต่างๆเช่นโต๊ะเครื่องคิดเลข , การประมวลผลสัญญาณดิจิตอลและอุปกรณ์พิเศษอื่น ๆ Von Neumannเครื่องแตกต่างกันในการมีหน่วยความจำในการที่พวกเขาเก็บปฏิบัติการของพวกเขาคำแนะนำและข้อมูล [1] : 20คอมพิวเตอร์ดังกล่าวมีความหลากหลายมากกว่าโดยที่พวกเขาไม่จำเป็นต้องกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ใหม่สำหรับแต่ละโปรแกรมใหม่ แต่สามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ด้วยคำแนะนำในหน่วยความจำ นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะออกแบบได้ง่ายกว่าด้วยเนื่องจากโปรเซสเซอร์ที่ค่อนข้างเรียบง่ายอาจรักษาสถานะระหว่างการคำนวณต่อเนื่องเพื่อสร้างผลลัพธ์ของขั้นตอนที่ซับซ้อน คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่เป็นเครื่องฟอนนอยมันน์

ที่ทันสมัยดิจิตอลคอมพิวเตอร์หมายถึงข้อมูลที่ใช้ระบบเลขฐานสองข้อความตัวเลขรูปภาพเสียงและข้อมูลเกือบทุกรูปแบบสามารถแปลงเป็นสตริงบิตหรือเลขฐานสองซึ่งแต่ละหน่วยมีค่า 1 หรือ 0 หน่วยเก็บข้อมูลที่พบมากที่สุดคือไบต์เท่ากับ ถึง 8 บิต ชิ้นส่วนของข้อมูลที่สามารถจัดการโดยเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ใด ๆ ที่มีพื้นที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่เพียงพอที่จะรองรับฐานเป็นตัวแทนของชิ้นส่วนของข้อมูลหรือเพียงแค่ข้อมูล ตัวอย่างเช่นผลงานทั้งหมดของ Shakespeareซึ่งมีการพิมพ์ประมาณ 1250 หน้าสามารถจัดเก็บได้ประมาณห้าเมกะไบต์ (40 ล้านบิต) โดยมีหนึ่งไบต์ต่ออักขระ

ข้อมูลจะถูกเข้ารหัสโดยการกำหนดรูปแบบบิตแต่ละตัวละคร , บาทหรือมัลติมีเดียวัตถุ มีมาตรฐานมากมายสำหรับการเข้ารหัส (เช่นการเข้ารหัสอักขระเช่นASCII การเข้ารหัสรูปภาพเช่นJPEG การเข้ารหัสวิดีโอเช่นMPEG-4 )

การเพิ่มบิตให้กับหน่วยที่เข้ารหัสแต่ละหน่วยความซ้ำซ้อนช่วยให้คอมพิวเตอร์ตรวจจับข้อผิดพลาดในข้อมูลที่เข้ารหัสและแก้ไขตามอัลกอริทึมทางคณิตศาสตร์ ข้อผิดพลาดมักเกิดขึ้นในความน่าจะเป็นต่ำเนื่องจากการพลิกค่าบิตแบบสุ่มหรือ "ความล้าของบิตทางกายภาพ" การสูญเสียบิตทางกายภาพในการจัดเก็บความสามารถในการรักษาค่าที่แยกแยะได้ (0 หรือ 1) หรือเนื่องจากข้อผิดพลาดในระหว่างหรือภายใน การสื่อสารด้วยคอมพิวเตอร์ การพลิกบิตแบบสุ่ม(เช่นเนื่องจากการแผ่รังสีแบบสุ่ม) มักได้รับการแก้ไขเมื่อตรวจพบ บิตหรือกลุ่มของบิตทางกายภาพที่ทำงานผิดปกติ (ไม่ทราบบิตที่มีข้อบกพร่องที่เฉพาะเจาะจงเสมอไปคำจำกัดความของกลุ่มขึ้นอยู่กับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเฉพาะ) โดยทั่วไปจะมีการล้อมรั้วเอาออกโดยอัตโนมัตินำออกจากการใช้งานโดยอุปกรณ์และแทนที่ด้วยกลุ่มอื่นที่เทียบเท่ากันที่ทำงานได้ ในอุปกรณ์ซึ่งค่าบิตที่แก้ไขจะถูกเรียกคืน (ถ้าเป็นไปได้) วงจรซ้ำซ้อนเช็ค (CRC) วิธีการปกติจะใช้ในการสื่อสารและจัดเก็บข้อมูลสำหรับการตรวจสอบข้อผิดพลาด ข้อผิดพลาดที่ตรวจพบจะถูกลองอีกครั้ง

วิธีการบีบอัดข้อมูลอนุญาตให้ในหลาย ๆ กรณี (เช่นฐานข้อมูล) แสดงสตริงบิตด้วยสตริงบิตที่สั้นกว่า ("บีบอัด") และสร้างสตริงเดิม ("คลายการบีบอัด") ใหม่เมื่อจำเป็น สิ่งนี้ใช้พื้นที่จัดเก็บน้อยลงอย่างมาก (สิบเปอร์เซ็นต์) สำหรับข้อมูลหลายประเภทโดยเสียค่าใช้จ่ายในการคำนวณมากขึ้น (บีบอัดและคลายการบีบอัดเมื่อจำเป็น) การวิเคราะห์การแลกเปลี่ยนระหว่างการประหยัดต้นทุนการจัดเก็บและต้นทุนของการคำนวณที่เกี่ยวข้องและความล่าช้าที่อาจเกิดขึ้นในความพร้อมใช้งานของข้อมูลจะทำก่อนที่จะตัดสินใจว่าจะเก็บข้อมูลบางส่วนไว้หรือไม่

สำหรับเหตุผลด้านความปลอดภัยบางประเภทของข้อมูล (เช่นข้อมูลบัตรเครดิต) อาจจะเก็บไว้เข้ารหัสในการจัดเก็บเพื่อป้องกันความเป็นไปได้ของการฟื้นฟูข้อมูลไม่ได้รับอนุญาตจากชิ้นของภาพรวมการจัดเก็บข้อมูล

รูปแบบต่างๆของการจัดเก็บข้อมูลแบ่งตามระยะทางของพวกเขาจาก หน่วยประมวลผลกลาง ส่วนประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์วัตถุประสงค์ทั่วไปเป็น ทางคณิตศาสตร์และตรรกะหน่วย , วงจรควบคุมพื้นที่จัดเก็บและ อินพุต / เอาต์พุตอุปกรณ์ เทคโนโลยีและความจุเหมือนกับคอมพิวเตอร์ทั่วไปใน บ้านประมาณปี 2548

โดยทั่วไปยิ่งหน่วยเก็บข้อมูลต่ำอยู่ในลำดับชั้นแบนด์วิธก็จะยิ่งน้อยลงและเวลาในการตอบสนองในการเข้าถึงก็จะมากขึ้นจาก CPU การแบ่งพื้นที่จัดเก็บแบบดั้งเดิมนี้ไปยังพื้นที่จัดเก็บข้อมูลหลักทุติยภูมิระดับอุดมศึกษาและแบบออฟไลน์ยังได้รับคำแนะนำจากต้นทุนต่อบิต

ในการใช้งานร่วมสมัย "หน่วยความจำ" มักเป็นหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบอ่าน - เขียนของเซมิคอนดักเตอร์โดยทั่วไปคือDRAM (ไดนามิกแรม) หรือรูปแบบอื่น ๆ ของการจัดเก็บข้อมูลที่รวดเร็ว แต่ชั่วคราว "เก็บ" ประกอบด้วยอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลและสื่อของพวกเขาไม่สามารถเข้าถึงได้โดยตรงจากCPU ( รองหรือการจัดเก็บข้อมูลในระดับอุดมศึกษา ) โดยทั่วไปฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ , ดิสก์แสงไดรฟ์และอุปกรณ์อื่น ๆ ช้ากว่า RAM แต่ไม่ระเหย (รักษาเนื้อหาเมื่อขับเคลื่อนลง) [2]

อดีตหน่วยความจำที่ได้รับการเรียกหน่วยความจำหลัก , หน่วยความจำ , การจัดเก็บจริงหรือหน่วยความจำภายในในขณะเดียวกันอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบไม่ลบเลือนได้รับการเรียกเก็บสำรอง , หน่วยความจำภายนอกหรือเสริมการจัดเก็บ / อุปกรณ์ต่อพ่วง

ที่เก็บข้อมูลหลัก

จัดเก็บข้อมูลหลัก (หรือเรียกว่าหน่วยความจำหลักหน่วยความจำภายในหรือหน่วยความจำที่สำคัญ ) มักเรียกง่าย ๆ ว่าหน่วยความจำที่เป็นเพียงคนเดียวที่สามารถเข้าถึงได้โดยตรงกับซีพียู CPU จะอ่านคำสั่งที่จัดเก็บไว้ที่นั่นอย่างต่อเนื่องและดำเนินการตามความจำเป็น ข้อมูลใด ๆ ที่ดำเนินการอย่างแข็งขันจะถูกจัดเก็บไว้ในลักษณะเดียวกัน

ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ต้นใช้เส้นล่าช้า , หลอดวิลเลียมส์หรือหมุนกลองแม่เหล็กเป็นที่เก็บหลัก 1954 โดยวิธีการที่ไม่น่าเชื่อถือเหล่านั้นส่วนใหญ่จะถูกแทนที่ด้วยหน่วยความจำหลักแม่เหล็ก หน่วยความจำแกนยังคงโดดเด่นจนถึงปี 1970 เมื่อความก้าวหน้าในเทคโนโลยีวงจรรวมทำให้หน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์สามารถแข่งขันทางเศรษฐกิจได้

สิ่งนี้นำไปสู่หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) ที่ทันสมัย มีขนาดเล็กน้ำหนักเบา แต่ค่อนข้างแพงในเวลาเดียวกัน (ประเภทเฉพาะของ RAM ที่ใช้สำหรับหน่วยเก็บข้อมูลหลักนั้นมีความผันผวนเช่นกันกล่าวคือจะสูญเสียข้อมูลเมื่อไม่ได้ใช้พลังงาน)

ดังที่แสดงในแผนภาพโดยทั่วไปแล้วจะมีชั้นย่อยอีกสองชั้นของหน่วยเก็บข้อมูลหลักนอกเหนือจาก RAM ความจุขนาดใหญ่หลัก:

• รีจิสเตอร์โปรเซสเซอร์อยู่ภายในโปรเซสเซอร์ แต่ละทะเบียนมักจะถือเป็นคำของข้อมูล (มักจะ 32 หรือ 64 บิต) คำสั่งของ CPU สั่งให้หน่วยตรรกะทางคณิตศาสตร์ทำการคำนวณต่างๆหรือการดำเนินการอื่น ๆ กับข้อมูลนี้ (หรือด้วยความช่วยเหลือ) การลงทะเบียนเป็นระบบจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ทุกรูปแบบที่เร็วที่สุด
• แคชโปรเซสเซอร์เป็นขั้นตอนกลางระหว่างรีจิสเตอร์ที่เร็วเป็นพิเศษและหน่วยความจำหลักที่ช้ากว่ามาก มันถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์เท่านั้น ข้อมูลที่ใช้งานมากที่สุดในหน่วยความจำหลักเป็นเพียงการทำซ้ำในหน่วยความจำแคชซึ่งเร็วกว่า แต่มีความจุน้อยกว่ามาก ในทางกลับกันหน่วยความจำหลักช้ากว่ามาก แต่มีความจุในการจัดเก็บมากกว่าการลงทะเบียนโปรเซสเซอร์ นอกจากนี้ยังนิยมใช้การตั้งค่าแคชตามลำดับชั้นหลายระดับ- แคชหลักมีขนาดเล็กที่สุดเร็วที่สุดและอยู่ภายในโปรเซสเซอร์ แคชรองมีขนาดค่อนข้างใหญ่และช้ากว่า

หน่วยความจำหลักจะโดยตรงหรือโดยอ้อมที่เชื่อมต่อกับหน่วยประมวลผลกลางผ่านทางรถบัสหน่วยความจำมันเป็นจริงรถเมล์สอง (ไม่ได้อยู่ในแผนภาพ): มีรถประจำทางที่อยู่และบัสข้อมูล อันดับแรกซีพียูจะส่งตัวเลขผ่านแอดเดรสบัสซึ่งเป็นหมายเลขที่เรียกว่าที่อยู่หน่วยความจำซึ่งระบุตำแหน่งของข้อมูลที่ต้องการ จากนั้นจะอ่านหรือเขียนข้อมูลในเซลล์หน่วยความจำโดยใช้บัสข้อมูล นอกจากนี้หน่วยการจัดการหน่วยความจำ (MMU) เป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กระหว่าง CPU และ RAM ที่คำนวณที่อยู่หน่วยความจำจริงใหม่เช่นเพื่อให้หน่วยความจำเสมือนหรืองานอื่น ๆ

เนื่องจากประเภท RAM ที่ใช้สำหรับหน่วยเก็บข้อมูลหลักมีความผันผวน (ไม่ได้กำหนดค่าเริ่มต้นเมื่อเริ่มต้นระบบ) คอมพิวเตอร์ที่มีเฉพาะที่เก็บข้อมูลดังกล่าวจะไม่มีแหล่งที่จะอ่านคำแนะนำเพื่อเริ่มการทำงานของคอมพิวเตอร์ ดังนั้นหน่วยเก็บข้อมูลหลักที่ไม่ลบเลือนซึ่งมีโปรแกรมเริ่มต้นขนาดเล็ก ( BIOS ) จึงถูกใช้เพื่อบูตคอมพิวเตอร์นั่นคือเพื่ออ่านโปรแกรมที่ใหญ่ขึ้นจากหน่วยความจำสำรองที่ไม่ลบเลือนไปยัง RAM และเริ่มดำเนินการ เทคโนโลยีที่ไม่ลบเลือนที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้เรียกว่า ROM สำหรับหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว (คำศัพท์อาจค่อนข้างสับสนเนื่องจากประเภท ROM ส่วนใหญ่สามารถเข้าถึงแบบสุ่มได้เช่นกัน)

"ROM" หลายประเภทไม่ได้อ่านอย่างเดียวเนื่องจากสามารถอัปเดตได้ อย่างไรก็ตามมันช้าและต้องลบหน่วยความจำเป็นส่วนใหญ่ก่อนจึงจะสามารถเขียนใหม่ได้ ระบบฝังตัวบางระบบเรียกใช้โปรแกรมโดยตรงจาก ROM (หรือที่คล้ายกัน) เนื่องจากโปรแกรมดังกล่าวแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลง คอมพิวเตอร์มาตรฐานจะไม่จัดเก็บโปรแกรมที่ไม่ใช่พื้นฐานใน ROM และใช้พื้นที่จัดเก็บข้อมูลสำรองที่มีความจุขนาดใหญ่ซึ่งไม่ระเหยได้เช่นกันและไม่เสียค่าใช้จ่ายสูง

เมื่อเร็ว ๆ นี้จัดเก็บข้อมูลหลักและการจัดเก็บสำรองในการใช้งานบางหมายถึงสิ่งที่ถูกเรียกว่าในอดีตตามลำดับการจัดเก็บสำรองและจัดเก็บข้อมูลในระดับอุดมศึกษา[3]

ที่เก็บข้อมูลสำรอง

ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ที่มีฝาครอบป้องกันลบออก

จัดเก็บข้อมูลสำรอง (หรือเรียกว่าหน่วยความจำภายนอกหรือการจัดเก็บข้อมูลเสริม ) แตกต่างจากการจัดเก็บข้อมูลหลักในการที่จะไม่สามารถเข้าถึงได้โดยตรงโดย CPU โดยปกติคอมพิวเตอร์จะใช้ช่องสัญญาณอินพุต / เอาต์พุตเพื่อเข้าถึงที่จัดเก็บข้อมูลสำรองและถ่ายโอนข้อมูลที่ต้องการไปยังที่จัดเก็บข้อมูลหลัก หน่วยเก็บข้อมูลสำรองไม่ลบเลือน (การเก็บรักษาข้อมูลเมื่อปิดเครื่อง) โดยทั่วไประบบคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะมีขนาดหน่วยความจำสำรองมากกว่าหน่วยเก็บข้อมูลหลักสองลำดับเนื่องจากหน่วยเก็บข้อมูลสำรองมีราคาไม่แพง

ในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่มักใช้ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ (HDD) หรือโซลิดสเตทไดรฟ์ (SSD) เป็นที่เก็บข้อมูลสำรอง โดยทั่วไปเวลาในการเข้าถึงต่อไบต์สำหรับ HDD หรือ SSD จะวัดเป็นมิลลิวินาที (หนึ่งในพันวินาที) ในขณะที่เวลาในการเข้าถึงต่อไบต์สำหรับหน่วยเก็บข้อมูลหลักจะวัดเป็นนาโนวินาที (หนึ่งในพันล้านวินาที) ดังนั้นพื้นที่จัดเก็บข้อมูลสำรองจึงช้ากว่าที่เก็บข้อมูลหลักอย่างมาก การหมุนอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลเช่นไดรฟ์ซีดีและดีวีดีจะช่วยให้เข้าถึงได้นานขึ้น ตัวอย่างอื่น ๆ ของเทคโนโลยีการจัดเก็บรองรวมถึงUSB แฟลชไดรฟ์ , ฟล็อปปี้ดิสก์ , เทปแม่เหล็ก , เทปกระดาษ , บัตร punchedและRAM ดิสก์

เมื่อหัวอ่าน / เขียนดิสก์บน HDD ถึงตำแหน่งที่เหมาะสมและข้อมูลแล้วข้อมูลที่ตามมาในแทร็กจะเข้าถึงได้รวดเร็วมาก เพื่อลดเวลาในการค้นหาและเวลาแฝงในการหมุนข้อมูลจะถูกถ่ายโอนไปยังและจากดิสก์ในบล็อกขนาดใหญ่ที่อยู่ติดกัน การเข้าถึงตามลำดับหรือบล็อกบนดิสก์เป็นคำสั่งของขนาดที่เร็วกว่าการเข้าถึงแบบสุ่มและกระบวนทัศน์ที่ซับซ้อนจำนวนมากได้รับการพัฒนาเพื่อออกแบบอัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพตามลำดับและการเข้าถึงแบบบล็อก อีกวิธีหนึ่งในการลดปัญหาคอขวดของ I / O คือการใช้ดิสก์หลายตัวพร้อมกันเพื่อเพิ่มแบนด์วิดท์ระหว่างหน่วยความจำหลักและหน่วยความจำรอง [4]

ที่เก็บข้อมูลรองมักถูกจัดรูปแบบตามรูปแบบระบบไฟล์ซึ่งจัดเตรียมสิ่งที่เป็นนามธรรมที่จำเป็นในการจัดระเบียบข้อมูลลงในไฟล์และไดเร็กทอรีในขณะเดียวกันก็ให้ข้อมูลเมตาที่อธิบายถึงเจ้าของไฟล์บางไฟล์เวลาในการเข้าถึงสิทธิ์การเข้าถึงและข้อมูลอื่น ๆ

ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ใช้แนวคิดของหน่วยความจำเสมือนทำให้สามารถใช้ประโยชน์จากความจุหลักได้มากกว่าที่มีอยู่ในระบบ เมื่อหน่วยความจำหลักเต็มระบบจะย้ายส่วนที่ใช้น้อยที่สุด ( เพจ ) ไปยังไฟล์ swap หรือไฟล์เพจบนหน่วยเก็บข้อมูลสำรองโดยจะดึงข้อมูลในภายหลังเมื่อจำเป็น หากมีการย้ายเพจจำนวนมากไปยังหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่ช้าลงประสิทธิภาพของระบบจะลดลง

การจัดเก็บในระดับอุดมศึกษา

คลังเทปขนาดใหญ่ที่ มีตลับเทปวางอยู่บนชั้นวางด้านหน้าและแขนหุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปด้านหลัง ความสูงที่มองเห็นได้ของห้องสมุดคือประมาณ 180 ซม.

การจัดเก็บข้อมูลในระดับอุดมศึกษาหรือหน่วยความจำระดับอุดมศึกษา[5]เป็นระดับดังต่อไปนี้การจัดเก็บข้อมูลทุติยภูมิ โดยปกติแล้วมันเกี่ยวข้องกับกลไกหุ่นยนต์ซึ่งจะติด (แทรก) และลงจากหลังม้าสื่อเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ที่ถอดออกได้ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลตามความต้องการของระบบ; ข้อมูลดังกล่าวมักจะถูกคัดลอกไปยังที่จัดเก็บข้อมูลสำรองก่อนใช้งาน โดยหลักแล้วจะใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลที่ไม่ค่อยมีการเข้าถึงเนื่องจากช้ากว่าที่เก็บข้อมูลสำรองมาก (เช่น 5–60 วินาทีเทียบกับ 1–10 มิลลิวินาที) สิ่งนี้มีประโยชน์เป็นหลักสำหรับที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่พิเศษซึ่งเข้าถึงได้โดยไม่ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงาน ตัวอย่างทั่วไปรวมถึงห้องสมุดเทปและjukeboxes ออปติคอล

เมื่อคอมพิวเตอร์ต้องการอ่านข้อมูลจากหน่วยเก็บข้อมูลระดับตติยภูมิคอมพิวเตอร์จะปรึกษาฐานข้อมูลแค็ตตาล็อกก่อนเพื่อพิจารณาว่าเทปหรือดิสก์ใดมีข้อมูล จากนั้นคอมพิวเตอร์จะสั่งให้แขนหุ่นยนต์ดึงสื่อและวางไว้ในไดรฟ์ เมื่อคอมพิวเตอร์อ่านข้อมูลเสร็จแล้วแขนหุ่นยนต์จะส่งสื่อกลับไปยังตำแหน่งของมันในไลบรารี

พื้นที่จัดเก็บข้อมูลระดับอุดมศึกษาเรียกอีกอย่างว่าพื้นที่จัดเก็บข้อมูลใกล้เคียงเนื่องจากเป็นพื้นที่ "ใกล้ออนไลน์" ความแตกต่างอย่างเป็นทางการระหว่างที่เก็บข้อมูลออนไลน์ใกล้ไลน์และออฟไลน์คือ: [6]

• พื้นที่เก็บข้อมูลออนไลน์พร้อมใช้งานทันทีสำหรับ I / O
• พื้นที่เก็บข้อมูลใกล้เคียงไม่สามารถใช้งานได้ในทันที แต่สามารถออนไลน์ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์
• พื้นที่เก็บข้อมูลออฟไลน์ไม่สามารถใช้งานได้ในทันทีและจำเป็นต้องมีการแทรกแซงของมนุษย์เพื่อออนไลน์

ตัวอย่างเช่นฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์แบบหมุนตลอดเวลาเป็นที่จัดเก็บข้อมูลออนไลน์ในขณะที่ไดรฟ์หมุนที่หมุนโดยอัตโนมัติเช่นในอาร์เรย์ขนาดใหญ่ของดิสก์ที่ไม่ได้ใช้งาน ( MAID ) เป็นพื้นที่เก็บข้อมูลใกล้ สื่อที่ถอดออกได้เช่นตลับเทปที่สามารถโหลดได้โดยอัตโนมัติเช่นเดียวกับในไลบรารีเทปเป็นที่จัดเก็บข้อมูลที่อยู่ใกล้ในขณะที่ตลับเทปที่ต้องใส่ด้วยตนเองเป็นที่จัดเก็บแบบออฟไลน์

ที่เก็บข้อมูลแบบออฟไลน์

Off-line การจัดเก็บเป็นคอมพิวเตอร์เก็บข้อมูลในสื่อหรืออุปกรณ์ที่ไม่ได้อยู่ภายใต้การควบคุมของการเป็นหน่วยประมวลผล [7]สื่อบันทึกโดยปกติจะอยู่ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสำรองหรือระดับตติยภูมิจากนั้นจึงถอดหรือตัดการเชื่อมต่อทางกายภาพ ต้องเสียบหรือเชื่อมต่อโดยผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ก่อนที่คอมพิวเตอร์จะสามารถเข้าถึงได้อีกครั้ง ซึ่งแตกต่างจากที่เก็บข้อมูลระดับตติยภูมิคือไม่สามารถเข้าถึงได้หากไม่มีปฏิสัมพันธ์กับมนุษย์

พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบออฟไลน์ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลเนื่องจากสื่อที่แยกออกมาสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่าย นอกจากนี้ยังมีประโยชน์สำหรับกรณีของภัยพิบัติที่ตัวอย่างเช่นไฟไหม้ทำลายข้อมูลเดิมสื่อในสถานที่ห่างไกลจะไม่ได้รับผลกระทบทำให้สามารถกู้คืนข้อมูลได้ การจัดเก็บข้อมูลแบบออฟไลน์ช่วยเพิ่มความปลอดภัยของข้อมูลโดยทั่วไปเนื่องจากไม่สามารถเข้าถึงได้ทางกายภาพจากคอมพิวเตอร์และการรักษาความลับหรือความสมบูรณ์ของข้อมูลจะไม่ได้รับผลกระทบจากเทคนิคการโจมตีโดยใช้คอมพิวเตอร์ นอกจากนี้หากไม่ค่อยมีการเข้าถึงข้อมูลที่จัดเก็บเพื่อวัตถุประสงค์ในการเก็บถาวรการจัดเก็บข้อมูลแบบออฟไลน์จะมีราคาไม่แพงกว่าการจัดเก็บในระดับอุดมศึกษา

ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสมัยใหม่สื่อบันทึกข้อมูลทุติยภูมิและตติยภูมิส่วนใหญ่ยังใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลแบบออฟไลน์ ออปติคัลดิสก์และอุปกรณ์หน่วยความจำแฟลชเป็นที่นิยมมากที่สุดและในระดับที่น้อยกว่าฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์แบบถอดได้ ในการใช้งานในองค์กรเทปแม่เหล็กเป็นสิ่งที่โดดเด่น ตัวอย่างที่เก่ากว่า ได้แก่ ฟล็อปปี้ดิสก์ซิปดิสก์หรือการ์ดเจาะรู

1 โมดูล GB ของ แล็ปท็อป DDR2 RAM

เทคโนโลยีการจัดเก็บในทุกระดับของลำดับชั้นการจัดเก็บสามารถสร้างความแตกต่างได้โดยการประเมินคุณลักษณะหลักบางประการรวมทั้งการวัดคุณลักษณะเฉพาะสำหรับการนำไปใช้งานเฉพาะ ลักษณะสำคัญเหล่านี้ ได้แก่ ความผันผวนความไม่แน่นอนความสามารถในการเข้าถึงและความสามารถในการระบุตำแหน่ง สำหรับการนำเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลใด ๆ มาใช้โดยเฉพาะลักษณะที่ควรค่าแก่การวัดคือความจุและประสิทธิภาพ

ความผันผวน

หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนยังคงรักษาข้อมูลที่จัดเก็บไว้แม้ว่าจะไม่ได้ให้พลังงานไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องก็ตาม เหมาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูลในระยะยาว หน่วยความจำระเหยต้องใช้พลังงานคงที่เพื่อรักษาข้อมูลที่จัดเก็บไว้ เทคโนโลยีหน่วยความจำที่เร็วที่สุดคือเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงได้แม้ว่าจะไม่ใช่กฎสากลก็ตาม เนื่องจากพื้นที่จัดเก็บข้อมูลหลักจำเป็นต้องรวดเร็วมากจึงใช้หน่วยความจำแบบระเหยเป็นส่วนใหญ่

หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบไดนามิกเป็นรูปแบบของหน่วยความจำที่ระเหยได้ซึ่งต้องการข้อมูลที่จัดเก็บไว้เพื่ออ่านซ้ำและเขียนซ้ำเป็นระยะหรือรีเฟรชมิฉะนั้นจะหายไป หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบคงที่เป็นรูปแบบของหน่วยความจำที่ระเหยได้คล้ายกับ DRAM โดยมีข้อยกเว้นว่าไม่จำเป็นต้องรีเฟรชตราบใดที่มีการใช้พลังงาน จะสูญเสียเนื้อหาเมื่อแหล่งจ่ายไฟสูญหาย

สามารถใช้แหล่งจ่ายไฟสำรอง (UPS) เพื่อให้คอมพิวเตอร์มีช่วงเวลาสั้น ๆ ในการย้ายข้อมูลจากที่จัดเก็บข้อมูลระเหยหลักไปยังที่จัดเก็บแบบไม่ระเหยก่อนที่แบตเตอรี่จะหมด บางระบบเช่นEMC Symmetrixมีแบตเตอรี่ในตัวที่รักษาการจัดเก็บที่ระเหยได้เป็นเวลาหลายนาที

ความไม่แน่นอน

การเข้าถึง

ที่อยู่

ความจุ

ประสิทธิภาพ

ยูทิลิตี้เช่นhdparmและsarสามารถใช้เพื่อวัดประสิทธิภาพ IO ใน Linux

การใช้พลังงาน

• อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่ลดการใช้พัดลมปิดโดยอัตโนมัติในระหว่างที่ไม่มีการใช้งานและฮาร์ดไดรฟ์ที่ใช้พลังงานต่ำสามารถลดการใช้พลังงานได้ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ [8]
• ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ขนาด 2.5 นิ้วมักใช้พลังงานน้อยกว่าฮาร์ดดิสก์ขนาดใหญ่ [9] [10]ไดรฟ์โซลิดสเทตความจุต่ำไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและใช้พลังงานน้อยกว่าฮาร์ดดิสก์ [11] [12] [13]นอกจากนี้หน่วยความจำอาจใช้พลังงานมากกว่าฮาร์ดดิสก์ [13]แคชขนาดใหญ่ซึ่งใช้เพื่อหลีกเลี่ยงการชนกำแพงหน่วยความจำอาจใช้พลังงานจำนวนมากเช่นกัน

ความปลอดภัย

การเข้ารหัสดิสก์เต็ม , ปริมาณและการเข้ารหัสดิสก์เสมือน Andor การเข้ารหัสไฟล์ / โฟลเดอร์พร้อมใช้งานสำหรับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลมากที่สุด [14]

การเข้ารหัสหน่วยความจำฮาร์ดแวร์มีอยู่ในสถาปัตยกรรม Intel ซึ่งรองรับการเข้ารหัสหน่วยความจำทั้งหมด (TME) และการเข้ารหัสหน่วยความจำแบบละเอียดด้วยหลายคีย์ (MKTME) [15] [16]และในรุ่นSPARC M7 ตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2558 [17]

ช่องโหว่และความน่าเชื่อถือ

ประเภทของการจัดเก็บข้อมูลที่แตกต่างกันมีจุดล้มเหลวที่แตกต่างกันและวิธีการวิเคราะห์ความล้มเหลวเชิงคาดการณ์ต่างๆ

ช่องโหว่ที่สามารถนำไปสู่การสูญเสียทั้งหมดในทันทีคือการกระแทกของฮาร์ดไดรฟ์เชิงกลและความล้มเหลวของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในหน่วยความจำแฟลช

การตรวจจับข้อผิดพลาด

ความล้มเหลวที่กำลังจะเกิดขึ้นบนฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์สามารถประเมินได้โดยใช้ข้อมูลการวินิจฉัยSMARTที่รวมชั่วโมงการทำงานและจำนวนการหมุนแม้ว่าความน่าเชื่อถือจะถูกโต้แย้ง [18]

ที่เก็บข้อมูลแฟลชอาจพบอัตราการถ่ายโอนที่ลดลงอันเป็นผลมาจากการสะสมข้อผิดพลาดซึ่งตัวควบคุมหน่วยความจำแฟลชพยายามแก้ไข

ความสมบูรณ์ของสื่อออปติคัลสามารถระบุได้โดยการวัดข้อผิดพลาดเล็กน้อยที่แก้ไขได้ซึ่งจำนวนที่สูงหมายถึงสื่อที่เสื่อมสภาพและ / หรือคุณภาพต่ำ ข้อผิดพลาดเล็กน้อยติดต่อกันมากเกินไปอาจทำให้ข้อมูลเสียหายได้ ผู้จำหน่ายและรุ่นของออปติคัลไดรฟ์บางรายไม่สนับสนุนการสแกนข้อผิดพลาด [19]

ณ ปี 2554สื่อบันทึกข้อมูลที่ใช้กันมากที่สุดคือเซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กและออปติคอลในขณะที่กระดาษยังคงมีการใช้งานที่ จำกัด เทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลพื้นฐานอื่น ๆ เช่นอาร์เรย์แฟลชทั้งหมด (AFAs) ถูกนำเสนอเพื่อการพัฒนา

สารกึ่งตัวนำ

หน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์ใช้ชิปวงจรรวม (IC) ที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์ในการจัดเก็บข้อมูล ข้อมูลจะถูกเก็บไว้โดยทั่วไปในโลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ (MOS) เซลล์หน่วยความจำ ชิปหน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์อาจมีนับล้านเซลล์หน่วยความจำประกอบด้วยเล็กMOS สนามผลทรานซิสเตอร์ (MOSFETs) และ / หรือตัวเก็บประจุ MOS ทั้งสองมีความผันผวนและไม่ระเหยรูปแบบของหน่วยความจำที่มีอยู่เซมิคอนดักเตอร์ในอดีตใช้ MOSFETs มาตรฐานและหลังใช้MOSFETs ลอยประตู

ในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่หน่วยเก็บข้อมูลหลักเกือบทั้งหมดประกอบด้วยหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มเซมิคอนดักเตอร์แบบไดนามิก(RAM) โดยเฉพาะหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบไดนามิก (DRAM) นับตั้งแต่ช่วงเปลี่ยนศตวรรษหน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์แบบลอยตัวแบบลอยตัวชนิดไม่ลบเลือนที่เรียกว่าหน่วยความจำแฟลชได้รับส่วนแบ่งอย่างต่อเนื่องในฐานะที่เก็บข้อมูลแบบออฟไลน์สำหรับคอมพิวเตอร์ที่บ้าน หน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์แบบไม่ลบเลือนยังใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลสำรองในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงต่างๆและคอมพิวเตอร์เฉพาะทางที่ออกแบบมาสำหรับพวกเขา

ในช่วงต้นปี 2549 ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กและเดสก์ท็อปเริ่มใช้ไดรฟ์โซลิดสเทตที่ใช้แฟลช(SSD) เป็นตัวเลือกการกำหนดค่าเริ่มต้นสำหรับที่เก็บข้อมูลสำรองนอกเหนือจากหรือแทน HDD แบบเดิม ๆ [20] [21] [22] [23] [24]

แม่เหล็ก

ที่เก็บแม่เหล็กใช้รูปแบบการดึงดูดที่แตกต่างกันบนพื้นผิวที่เคลือบด้วยแม่เหล็กเพื่อจัดเก็บข้อมูล การเก็บรักษาแม่เหล็กเป็นไม่ระเหยข้อมูลถูกเข้าถึงโดยใช้หัวอ่าน / เขียนหนึ่งหัวขึ้นไปซึ่งอาจมีทรานสดิวเซอร์บันทึกหนึ่งตัวหรือมากกว่า หัวอ่าน / เขียนครอบคลุมเฉพาะส่วนของพื้นผิวเพื่อให้หัวหรือสื่อหรือทั้งสองอย่างต้องถูกย้ายโดยสัมพันธ์กับอีกส่วนหนึ่งเพื่อเข้าถึงข้อมูล ในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ที่เก็บแม่เหล็กจะอยู่ในรูปแบบเหล่านี้:

• ดิสก์แม่เหล็ก
  • ฟล็อปปี้ดิสก์ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลแบบออฟไลน์
  • ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลสำรอง
• เทปแม่เหล็กใช้สำหรับการจัดเก็บในระดับตติยภูมิและแบบออฟไลน์
• หน่วยความจำแบบหมุน (ม้วนแม่เหล็ก)

ในคอมพิวเตอร์ยุคแรกที่เก็บข้อมูลแม่เหล็กยังใช้เป็น:

• จัดเก็บข้อมูลหลักในรูปแบบของหน่วยความจำแม่เหล็กหรือหน่วยความจำหลัก , หน่วยความจำเชือกแกน , หน่วยความจำแบบฟิล์มบางและ / หรือหน่วยความจำ twistor
• ตติยภูมิ (เช่นNCR CRAM ) หรือการจัดเก็บแบบออฟไลน์ในรูปแบบของบัตรแม่เหล็ก
• จากนั้นมักใช้เทปแม่เหล็กในการจัดเก็บข้อมูลสำรอง

ที่เก็บข้อมูลแม่เหล็กไม่มีการ จำกัด รอบการเขียนซ้ำที่แน่นอนเช่นที่เก็บข้อมูลแบบแฟลชและสื่อออปติคัลที่เขียนซ้ำได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กทำให้ไม่เกิดการสึกหรอทางกายภาพ แต่อายุการใช้งานของพวกเขาถูก จำกัด ด้วยชิ้นส่วนเครื่องจักรกล [25] [26]

ออปติคอล

ที่เก็บข้อมูลแบบออปติคัลซึ่งเป็นแผ่นออปติคัลทั่วไปจะจัดเก็บข้อมูลที่มีความผิดปกติบนพื้นผิวของแผ่นวงกลมและอ่านข้อมูลนี้โดยการส่องพื้นผิวด้วยเลเซอร์ไดโอดและสังเกตการสะท้อน การเก็บรักษาแผ่นแสงเป็นไม่ระเหยความผิดปกติอาจเป็นแบบถาวร (สื่ออ่านอย่างเดียว) สร้างขึ้นครั้งเดียว (เขียนสื่อครั้งเดียว) หรือย้อนกลับได้ (สื่อบันทึกหรืออ่าน / เขียน) รูปแบบต่อไปนี้ใช้กันทั่วไป: [27]

• CD , CD-ROM , DVD , BD-ROM : ที่เก็บข้อมูลแบบอ่านอย่างเดียวใช้สำหรับการกระจายข้อมูลดิจิทัลจำนวนมาก (เพลงวิดีโอโปรแกรมคอมพิวเตอร์)
• CD-R , DVD-R , DVD + R , BD-R : เขียนครั้งเดียวจัดเก็บใช้สำหรับการจัดเก็บในระดับตติยภูมิและออฟไลน์
• CD-RW , DVD-RW , DVD + RW , DVD-RAM , BD-RE : พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบเขียนช้าอ่านเร็วใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลระดับตติยภูมิและออฟไลน์
• Ultra Density Opticalหรือ UDO มีความจุใกล้เคียงกับBD-R หรือ BD-REและมีการเขียนช้าพื้นที่จัดเก็บแบบอ่านเร็วที่ใช้สำหรับการจัดเก็บในระดับอุดมศึกษาและแบบออฟไลน์

ที่เก็บดิสก์แบบ Magneto-opticalคือที่เก็บข้อมูลออปติคัลดิสก์ที่สถานะแม่เหล็กบนพื้นผิวแม่เหล็กจะจัดเก็บข้อมูล ข้อมูลจะถูกอ่านและเขียนโดยการรวมแม่เหล็กและวิธีการทางแสงเข้าด้วยกัน การเก็บรักษาแผ่นแม๊กแสงคือไม่ระเหย , เข้าถึงลำดับเขียนช้าอย่างรวดเร็วอ่านการจัดเก็บข้อมูลที่ใช้สำหรับในระดับอุดมศึกษาและปิดสายการจัดเก็บข้อมูล

นอกจากนี้ยังมีการเสนอการจัดเก็บข้อมูลออปติคอล 3 มิติ

นอกจากนี้ยังมีการนำเสนอการหลอมเหลวแบบแม่เหล็กที่เหนี่ยวนำด้วยแสงในโฟโตคอนดักเตอร์แม่เหล็กสำหรับการจัดเก็บแบบแมกนีโตออปติคอลที่ใช้พลังงานต่ำความเร็วสูง [28]

กระดาษ

การจัดเก็บข้อมูลกระดาษโดยทั่วไปอยู่ในรูปแบบของเทปกระดาษหรือบัตรเจาะรูถูกนำมาใช้เพื่อจัดเก็บข้อมูลสำหรับการประมวลผลอัตโนมัติมานานแล้วโดยเฉพาะก่อนที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปจะมี ข้อมูลถูกบันทึกโดยการเจาะรูลงในกระดาษหรือกระดาษแข็งและอ่านแบบกลไก (หรือในภายหลังด้วยระบบออปติก) เพื่อตรวจสอบว่าตำแหน่งเฉพาะบนสื่อนั้นแข็งหรือมีรู เทคโนโลยีบางอย่างช่วยให้ผู้คนสามารถทำเครื่องหมายบนกระดาษที่เครื่องอ่านได้ง่ายซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดลำดับคะแนนและการให้คะแนนแบบทดสอบมาตรฐาน บาร์โค้ดทำให้วัตถุใด ๆ ที่จะขายหรือขนส่งต้องแนบข้อมูลที่อ่านได้ด้วยคอมพิวเตอร์อย่างปลอดภัย

สื่อบันทึกข้อมูลหรือวัสดุพิมพ์อื่น ๆ

ความซ้ำซ้อน

ในขณะที่ความผิดปกติของกลุ่มบิตอาจได้รับการแก้ไขโดยกลไกการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด (ดูด้านบน) ความผิดปกติของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลจำเป็นต้องใช้วิธีแก้ไขปัญหาที่แตกต่างกัน โซลูชันต่อไปนี้มักใช้และใช้ได้กับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลส่วนใหญ่:

• การจำลองอุปกรณ์(การจำลองแบบ) - วิธีแก้ปัญหาทั่วไปคือการรักษาสำเนาของเนื้อหาอุปกรณ์ที่เหมือนกันอย่างต่อเนื่องบนอุปกรณ์อื่น (โดยทั่วไปจะเป็นประเภทเดียวกัน) ข้อเสียคือสิ่งนี้จะเพิ่มพื้นที่จัดเก็บเป็นสองเท่าและอุปกรณ์ทั้งสอง (สำเนา) จำเป็นต้องได้รับการอัปเดตพร้อมกันโดยมีค่าใช้จ่ายบางส่วนและอาจเกิดความล่าช้า การกลับหัวเป็นไปได้ในการอ่านกลุ่มข้อมูลเดียวกันพร้อมกันโดยกระบวนการอิสระสองกระบวนการซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพ เมื่อตรวจพบว่าอุปกรณ์ที่จำลองแบบมีข้อบกพร่องอีกเครื่องหนึ่งยังคงใช้งานได้และกำลังถูกใช้เพื่อสร้างสำเนาใหม่บนอุปกรณ์อื่น (โดยปกติจะมีให้ใช้งานในกลุ่มของอุปกรณ์สแตนด์บายสำหรับจุดประสงค์นี้)
• อาร์เรย์ที่ซ้ำซ้อนของดิสก์อิสระ ( RAID ) - วิธีนี้เป็นการทั่วไปของการมิเรอร์อุปกรณ์ด้านบนโดยอนุญาตให้อุปกรณ์หนึ่งในกลุ่มของอุปกรณ์ N ล้มเหลวและถูกแทนที่ด้วยเนื้อหาที่กู้คืน (การมิเรอร์ของอุปกรณ์คือ RAID ที่มี N = 2) กลุ่ม RAID ของ N = 5 หรือ N = 6 เป็นเรื่องปกติ N> 2 ช่วยประหยัดพื้นที่จัดเก็บเมื่อเปรียบเทียบกับ N = 2 โดยเสียค่าใช้จ่ายในการประมวลผลมากกว่าระหว่างการทำงานปกติ (ซึ่งมักจะมีประสิทธิภาพลดลง) และการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่มีข้อบกพร่อง

การมิเรอร์อุปกรณ์และ RAID ทั่วไปได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับความล้มเหลวของอุปกรณ์เดียวในกลุ่มอุปกรณ์ RAID อย่างไรก็ตามหากความล้มเหลวครั้งที่สองเกิดขึ้นก่อนที่กลุ่ม RAID จะได้รับการซ่อมแซมอย่างสมบูรณ์จากความล้มเหลวครั้งแรกข้อมูลอาจสูญหายได้ ความน่าจะเป็นของความล้มเหลวเพียงครั้งเดียวมักจะน้อย ดังนั้นความน่าจะเป็นของความล้มเหลวสองครั้งในกลุ่ม RAID เดียวกันในระยะเวลาที่ใกล้เคียงกันจึงน้อยกว่ามาก (โดยประมาณความน่าจะเป็นกำลังสองคือคูณด้วยตัวมันเอง) หากฐานข้อมูลไม่สามารถทนต่อความน่าจะเป็นที่ข้อมูลสูญหายได้น้อยกว่านั้นกลุ่ม RAID จะถูกจำลองแบบ (มิร์เรอร์) ในหลายกรณีการทำมิเรอร์ดังกล่าวจะดำเนินการทางภูมิศาสตร์จากระยะไกลในอาร์เรย์จัดเก็บข้อมูลที่แตกต่างกันเพื่อจัดการกับการกู้คืนจากภัยพิบัติด้วย (ดูการกู้คืนระบบด้านบน)

การเชื่อมต่อเครือข่าย

การจัดเก็บข้อมูลทุติยภูมิตติยภูมิหรืออาจจะเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ที่ใช้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ แนวคิดนี้ไม่เกี่ยวข้องกับหน่วยเก็บข้อมูลหลักซึ่งใช้ร่วมกันระหว่างโปรเซสเซอร์หลายตัวในระดับที่น้อยกว่า

• Direct-attached storage (DAS) เป็นพื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบดั้งเดิมที่ไม่ใช้เครือข่ายใด ๆ นี่ยังคงเป็นแนวทางที่ได้รับความนิยมมากที่สุด retronymนี้ได้รับการประกาศเกียรติคุณเมื่อไม่นานมานี้ร่วมกับ NAS และ SAN
• หน่วยเก็บข้อมูลบนเครือข่าย (NAS) คือเก็บข้อมูลขนาดใหญ่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ซึ่งคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นสามารถเข้าถึงในระดับไฟล์ผ่านเป็นเครือข่ายท้องถิ่นเอกชนเครือข่ายบริเวณกว้างหรือในกรณีของการจัดเก็บไฟล์ออนไลน์ที่ผ่านอินเทอร์เน็ต NAS มักเกี่ยวข้องกับโปรโตคอลNFSและCIFS / SMB
• เครือข่ายพื้นที่จัดเก็บ (SAN) เป็นเครือข่ายเฉพาะที่ให้ความจุในการจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง NAS และ SAN คือ NAS นำเสนอและจัดการระบบไฟล์ไปยังคอมพิวเตอร์ไคลเอนต์ในขณะที่ SAN ให้การเข้าถึงที่ระดับบล็อกแอดเดรส (ดิบ) ปล่อยให้ระบบเชื่อมต่อเพื่อจัดการข้อมูลหรือระบบไฟล์ภายในความจุที่กำหนด SAN มักเกี่ยวข้องกับเครือข่ายFibre Channel

ที่เก็บหุ่นยนต์

เทปแม่เหล็กแต่ละแผ่นจำนวนมากและแผ่นออปติคัลหรือแมกนีโตออปติคอลอาจถูกเก็บไว้ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลระดับตติยภูมิของหุ่นยนต์ ในช่องเก็บเทปพวกเขาเรียกว่าไลบรารีเทปและในตู้เพลงออปติคอลฟิลด์ออปติคัลหรือไลบรารีดิสก์ออปติคัลต่อการเปรียบเทียบ รูปแบบที่เล็กที่สุดของเทคโนโลยีอย่างใดอย่างหนึ่งที่มีอุปกรณ์ไดรฟ์เพียงตัวเดียวจะเรียกว่าตัวโหลดอัตโนมัติหรือตัวเปลี่ยนอัตโนมัติ

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่เข้าถึงโดยหุ่นยนต์อาจมีสล็อตหลายช่องแต่ละช่องถือสื่อแต่ละตัวและโดยปกติแล้วหุ่นยนต์เลือกหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้นจะเคลื่อนที่ผ่านช่องและโหลดสื่อไปยังไดรฟ์ในตัว การจัดเรียงช่องและอุปกรณ์หยิบมีผลต่อประสิทธิภาพ ลักษณะสำคัญของพื้นที่จัดเก็บข้อมูลดังกล่าวคือตัวเลือกการขยายที่เป็นไปได้: การเพิ่มสล็อตโมดูลไดรฟ์โรบ็อต ไลบรารีเทปอาจมีตั้งแต่ 10 ถึงมากกว่า 100,000 สล็อตและให้ข้อมูลใกล้บรรทัดขนาดเทราไบต์หรือเพตะไบต์ ตู้เพลงออปติคอลเป็นโซลูชันที่ค่อนข้างเล็กมากถึง 1,000 ช่อง

ที่เก็บข้อมูลหุ่นยนต์ใช้สำหรับการสำรองข้อมูลและสำหรับที่เก็บข้อมูลที่มีความจุสูงในอุตสาหกรรมภาพการแพทย์และวิดีโอ การจัดการหน่วยเก็บข้อมูลตามลำดับชั้นเป็นกลยุทธ์การเก็บถาวรที่รู้จักกันมากที่สุดในการโอนย้ายไฟล์ที่ไม่ได้ใช้งานนานโดยอัตโนมัติจากที่เก็บข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ไปยังไลบรารีหรือตู้เพลงโดยอัตโนมัติ หากต้องการไฟล์ไฟล์เหล่านั้นจะถูกดึงกลับไปที่ดิสก์

หัวข้อการจัดเก็บหลัก

• รูรับแสง (หน่วยความจำคอมพิวเตอร์)
• หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบไดนามิก (DRAM)
• เวลาแฝงของหน่วยความจำ
• เก็บข้อมูลขนาดใหญ่
• เซลล์หน่วยความจำ (disambiguation)
• การจัดการหน่วยความจำ
  • การจัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิก
    • หน่วยความจำรั่ว
  • หน่วยความจำเสมือน
• การป้องกันหน่วยความจำ
• ลงทะเบียนที่อยู่หน้า
• หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบคงที่ (SRAM)
• การจัดเก็บที่มั่นคง

หัวข้อการจัดเก็บข้อมูลทุติยภูมิระดับอุดมศึกษาและแบบออฟไลน์

• การจัดเก็บเมฆ
• การขจัดข้อมูลซ้ำซ้อน
• การแพร่กระจายข้อมูล
• แท็กการจัดเก็บข้อมูลที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูลการวิจัย
• ระบบไฟล์
  • รายการรูปแบบไฟล์
• หน่วยความจำแฟลช
• ที่เก็บข้อมูล
• สื่อที่ถอดออกได้
• ไดรฟ์โซลิดสเทต
• แกนหมุน
• ไลบรารีเทปเสมือน
• สถานะรอ
• เขียนบัฟเฟอร์
• การป้องกันการเขียน
• การตรวจจับความเป็นไปได้สูงสุดที่คาดเดาเสียงรบกวน
• พื้นที่จัดเก็บอ็อบเจ็กต์ (- อิง)

การประชุมการจัดเก็บข้อมูล

• Storage Networking World
• การประชุมโลกแห่งการจัดเก็บ

1. ^ ก ข ค แพตเตอร์สันเดวิดเอ; เฮนเนสซี่, จอห์นแอล. (2548). การจัดระเบียบและการออกแบบคอมพิวเตอร์: อินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์ / ซอฟต์แวร์ (3rd ed.) อัมสเตอร์ดัม : มอร์แกน Kaufmann สำนักพิมพ์ ISBN 1-55860-604-1. OCLC  56213091
2. ^ พื้นที่จัดเก็บตามที่กำหนดไว้ในพจนานุกรมคอมพิวเตอร์ของ Microsoft ฉบับที่ 4 (c) 1999 หรือใน The Authoritative Dictionary of IEEE Standard Terms, 7th Ed., (c) 2000
3. ^ "การจัดเก็บข้อมูลหลักหรือการจัดเก็บอุปกรณ์" (การใช้งานการแสดงของคำว่า "จัดเก็บข้อมูลหลัก" ความหมาย "การจัดเก็บฮาร์ดดิสก์") ที่จัดเก็บ 10 กันยายน 2008 ที่เครื่อง Wayback Searchstorage.techtarget.com (13 มิถุนายน 2554). สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
4. ^ JS Vitter ,ขั้นตอนวิธีและโครงสร้างข้อมูลสำหรับหน่วยความจำภายนอก ที่จัดเก็บ 4 มกราคม 2011 ที่เครื่อง Wayback , ชุดฐานรากและแนวโน้มในเชิงทฤษฎีวิทยาการคอมพิวเตอร์ในขณะนี้สำนักพิมพ์ฮันโนเวอร์, MA, 2008 ISBN  978-1-60198-106-6
5. ^ วิทยานิพนธ์ในระดับอุดมศึกษาที่จัดเก็บข้อมูล ที่จัดเก็บ 27 กันยายน 2007 ที่เครื่อง Wayback (ไฟล์ PDF) . สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
6. ^ เพียร์สันโทนี่ (2010). "การใช้งานที่ถูกต้องของ Nearline รุ่นคำว่า" IBM developerWorks ภายในระบบการจัดเก็บ สืบค้นเมื่อ16 สิงหาคม 2558 .
7. ^ ระบบการสื่อสารแห่งชาติ (2539). "1037C มาตรฐานของรัฐบาลกลาง - โทรคมนาคม: คำศัพท์โทรคมนาคม" การบริหารบริการทั่วไป FS-1037C. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2 มีนาคม 2552 . สืบค้นเมื่อ8 ตุลาคม 2550 . ดูเพิ่มเติมบทความ1037C ของรัฐบาลกลางมาตรฐาน
8. ^ เครื่องคำนวณการประหยัดพลังงาน เก็บถาวรเมื่อวันที่ 21 ธันวาคม 2551 ที่เว็บไซต์ Wayback Machine and Fabric
9. ^ ไมค์ชิน (8 มีนาคม 2547). "Silent PC Future กว้าง 2.5 นิ้วหรือไม่" . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 20 กรกฎาคม 2551 . สืบค้นเมื่อ2 สิงหาคม 2551 .
10. ^ ไมค์ชิน (18 กันยายน 2545). "ที่แนะนำฮาร์ดไดรฟ์" สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 5 กันยายน 2551 . สืบค้นเมื่อ2 สิงหาคม 2551 .
11. ^ Super Talent's 2.5 "IDE Flash hard drive - The Tech Report - Page 13 Archived 26 January 2012 at the Wayback Machine . The Tech Report. สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
12. ^ การ ใช้พลังงาน - ฮาร์ดแวร์ของทอม: ความล้าสมัยของฮาร์ดไดรฟ์แบบธรรมดา? ซัมซุง 32 GB แฟลชไดรฟ์ตัวอย่าง Tomshardware.com (20 กันยายน 2549). สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
13. ^ ก ข Aleksey Meyev (23 เมษายน 2551). "SSD i-RAM และฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์แบบดั้งเดิม" ห้องทดลอง X-bit ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2008
14. ^ คำแนะนำในการจัดเก็บเทคโนโลยีการเข้ารหัสสำหรับอุปกรณ์สำหรับผู้ใช้ปลายทางสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาพฤศจิกายน 2550
15. ^ "รายละเอียดการเข้ารหัส" (PDF)software.intel.com สืบค้นเมื่อ28 ธันวาคม 2562 .
16. ^ "เสนอ API สำหรับการเข้ารหัสเต็มรูปแบบในความทรงจำ" Lwn.net . สืบค้นเมื่อ28 ธันวาคม 2562 .
17. ^ "รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ SPARC M7 และ Silicon หน่วยความจำปลอดภัย (SSM)" Swisdev.oracle.com สืบค้นเมื่อ28 ธันวาคม 2562 .
18. ^ "ข้อผิดพลาดอะไร SMART Hard Disk จริงบอกเรา" Backblaze6 ตุลาคม 2559.
19. ^ "QPxTool - ตรวจสอบคุณภาพ" qpxtool.sourceforge.io
20. ^ New Samsung Notebook แทนที่ฮาร์ดไดรฟ์ที่มีแฟลช ที่จัดเก็บ 30 ธันวาคม 2010 ที่เครื่อง Wayback ExtremeTech (23 พฤษภาคม 2549). สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
21. ^ ยินดีต้อนรับสู่ TechNewsWorld ที่จัดเก็บ 18 มีนาคม 2012 ที่เครื่อง Wayback Technewsworld.com. สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
22. ^ Mac Pro - การจัดเก็บและตัวเลือก RAID สำหรับ Mac ของคุณ Pro เก็บถาวร 6 มิถุนายน 2013 ที่เครื่อง Wayback Apple (27 กรกฎาคม 2549). สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
23. ^ MacBook Air - ที่ดีที่สุดของ iPad มีคุณสมบัติตรงตามที่ดีที่สุดของ Mac ที่จัดเก็บ 27 พฤษภาคม 2013 ที่เครื่อง Wayback แอปเปิ้ล. สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
24. ^ MacBook Air แทนที่โน้ตบุ๊คมาตรฐาน Hard Disk สำหรับโซลิดสเตเก็บข้อมูลแฟลช ที่จัดเก็บ 23 สิงหาคม 2011 ที่เครื่อง Wayback News.inventhelp.com (15 พฤศจิกายน 2553). สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
25. ^ "เปรียบเทียบ SSD และ HDD ความอดทนในยุคของ QLC SSDs" (PDF) ไมครอนเทคโนโลยี
26. ^ "SSD VS HDD - การเปรียบเทียบที่ครอบคลุมของไดรฟ์จัดเก็บข้อมูล" www.stellarinfo.co.in .
27. ^ ดีวีดีคำถามที่พบบ่อยที่จัดเก็บ 22 สิงหาคม 2009 ที่เครื่อง Waybackคือการอ้างอิงที่ครอบคลุมของเทคโนโลยีดีวีดี
28. ^ ก ข Náfrádi, Bálint (24 พฤศจิกายน 2559). "สายตาเปลี่ยนแม่เหล็กไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ใน perovskite CH3NH3 (Mn: Pb) I3" การสื่อสารธรรมชาติ7 : 13406. arXiv : 1611.08205 . รหัสไปรษณีย์ : 2016NatCo ... 713406N . ดอย : 10.1038 / ncomms13406 . PMC  51230 13 . PMID  27882917 .
29. ^ วิธีใหม่ของตัวเองประกอบนาโนองค์ประกอบสามารถเปลี่ยนการจัดเก็บข้อมูลอุตสาหกรรม ที่จัดเก็บ 1 มีนาคม 2009 ที่เครื่อง Wayback Sciencedaily.com (1 มีนาคม 2552). สืบค้นเมื่อ 2011-06-18.
30. ^ ยงเอ็ด. "Speck ดีเอ็นเอนี้มีภาพยนตร์, ไวรัสคอมพิวเตอร์และบัตรของขวัญ Amazon" มหาสมุทรแอตแลนติกสืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 3 มีนาคม 2017 . สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2560 .
31. ^ "ระบบการจัดเก็บนักวิจัยปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์และภาพยนตร์สั้น ๆ เกี่ยวกับดีเอ็นเอ" Phys.org . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 2 มีนาคม 2017 . สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2560 .
32. ^ "ดีเอ็นเอสามารถเก็บข้อมูลทั้งหมดของโลกในห้องหนึ่ง" นิตยสารวิทยาศาสตร์. 2 มีนาคม 2560. สืบค้นเมื่อวันที่ 2 มีนาคม 2560 . สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2560 .
33. ^ เออร์ลิช, Yaniv; Zielinski, Dina (2 มีนาคม 2017). "ดีเอ็นเอน้ำพุช่วยให้สถาปัตยกรรมการจัดเก็บที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพ" วิทยาศาสตร์ . 355 (6328): 950–954 รหัสไปรษณีย์ : 2017Sci ... 355..950E . ดอย : 10.1126 / science.aaj2038 . PMID  28254941 S2CID  13470340

• โกด้า, K.; คิสึเระกาวะ, ม. (2555). "ความเป็นมาของระบบจัดเก็บข้อมูล" . การดำเนินการของ IEEE 100 : 1433–1440 ดอย : 10.1109 / JPROC.2012.2189787 .
• หน่วยความจำและที่เก็บข้อมูลพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์