当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式硬件
[导读]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…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

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…

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。

 


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。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭