可靠儲存媒體的意義與及常見儲存媒體類別

看板hardware (電腦硬體)作者CCM (無定塵世)時間19年前 (2005/04/26 07:08)推噓4(4推 0噓 4→)

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在前面的文章裡有人推文談到想先了解這篇文章，於是我就跳過其他主題由此談起，基本上是融合先前在網路電腦論壇的討論而得到的總結。先扯遠一點的，說說個人對於資訊、資料的淺見。資訊(Information)是特定的物質或能量以具結構、邏輯及次序性的排列及分佈，比起完全性隨機性的最大亂度排列方式(或，均質化分布)，以熱力學的角度來說，具資訊的物質、能量的 Entropy小得多，從身體裡的生化分子到電腦裡的電子訊號，只要不是完全隨機性的排列或混合，都可以代表或多或少的資訊，當然記錄資訊的集合就是資料 (Data，複數)。回到主題談起，因為我們人類要求可靠的儲存媒體的同時，就是得限制具資訊的分子或能量維持住秩序性的排列及結構，最好能維持多久就多久，而這根本就是違反宇宙朝向最大亂度原理的做法。所以「永久可靠的儲存媒體」就跟「永動機」一樣，是無法實際存在的東西。最可靠的儲存媒體，可能是像金屬銘文、石碑等上面刻錄的的文字、圖樣一樣，經的起相當長時間的考驗，但是數百、數千、數萬...年過去，終究還是會緩慢風化、氧化或遭受物理破壞，畢竟這些都是一種自然朝向最大亂度會發生的事情。再把主題進一步縮到電腦資訊的保存上，堅固如石碑、金屬銘文都會隨時間而「流失資訊」了，精密、脆弱如電腦的軟硬體構造，又怎麼可能要求它們能維持永恆可靠呢？頂多只能再投入更多的資源來「延長」資訊的保存年限，直到這些資訊可以再被以另外形式保存或失去保存的意義前自動被報廢為止。若真的要做出一個近乎永恆可靠的儲存媒體是不具意義的，而且耗費的能量及資源會相當巨大。因為要遵守熱力學的定律，在宇宙中這份資訊要維持固定的亂度，就得以在此資訊週圍的亂度來換取，兩者的亂度總合還是朝向最大化變動。最後終於進入到主題，先大致介紹一下常見的儲存媒體種類： (1)記憶體(DRAM,SRAM,Flash)：依靠電性(位)變化而儲存資料的媒體。 (2)磁碟儲存(軟碟、硬碟,ZIP,Jazz)：依靠改變磁極的方向變化而記錄資料，並透過電流方向或電位高低來存取資料。 (3)光學儲存(CD,CD-ROM,CD±RW,DVD±R,DVD±RW,DVD-RAM,LD,BD,HD-DVD..)：依靠物質相變、質變造成的孔洞(pits)來反射/不反射光源，進行讀寫資訊。 (4)磁光碟Magneto Optical(MO,MD..等)：運作機構類似光碟，但其儲存媒體是以磁極變化來記錄資料。 (5)磁帶機(Tape)：一樣是以磁極變化來記錄資料，只是僅能循序寫入或讀出資料。 (6)其他少見、發展中常未大量商產的儲存媒體：如MRAM,FeRAM...，這個暫不介紹。電腦的記憶體部份，除Flash能保存資訊(保存電位)較長時間外，其餘在電力中斷後，只要電力一流失，資訊就遺失了。但是這是微處理器第一時間即時處理資訊的來源及儲存處，但是受限於無法長久保存資料，必得尋求真正保存資訊的長效性儲存媒體。於是就得依靠「磁碟儲存」做為第一線的儲存媒體。 (注：Flash 基本上的用途也是長效性儲存，只不過其儲存媒體是由電晶體、電容等半導體元件組成，但受限於價格、速度等儲多因素，Flash通常是做為攜帶型儲存媒體或者零件韌體資料的存放處) 但是「磁碟儲存」的不穩定性及非便攜性質(在USB出來之前，磁碟儲存是比較難以隨身攜帶資料、風險也比較高)，又發展出更次一線的「光學儲存」做為攜帶資訊、備份、儲存資訊的來源，除了CD-ROM,DVD-ROM這種以金屬薄膜、塑料製成的唯讀性光碟穩定性較高外，以有機染料、金屬化合物製成的一次、多次讀寫光碟的穩定性會差一些(染料質變、保存不當等)。在光學儲存領域中，DVD-RAM及MO兩者的穩定性算是常見最穩定的兩種競爭者。只是「穩定」這字眼，卻也代表著儲存媒體本身不輕易被外力所變動，要更動媒體狀態要輸入更多的能量或使用更複雜的讀寫機構，自然產生的問題是寫入速度較慢、價格較為昂貴。磁帶機做為最後一線的儲存媒體，常在企業中備份大量的非即時存取的資料。雖然如此，其發展歷史是早於磁碟及光學儲存，其極低廉的單位價格、穩定的儲存品質極適合做為大量、長期資料儲存的用途。在介紹完上述各類後，下一篇要來比較PC電腦中最常見的兩大類儲存媒體，磁碟儲存及光學儲存的比較與選擇。在儲存媒體的比較與選擇方面，相信大家會有比較多的意見，歡迎大家可以多提出自己的看法，進行討論，以交流更多的知識與看法。 (本篇完) 上面全文皆為本人參照許多資料後整理出來的心得，繁繁雜雜的廢話跟謬誤怕都不少。若有問題可請專家及大大不吝發文指教，若有疑問請亦請發問，若要轉貼則煩請寫信告知:)。已完成： (1)談RAID模式及心得篇 (2)RAID10/0+1與RAID5比較及相對優缺點 (3)SATA RAID5 VS RAID10/0+1 每MB價格試算及比較 (4)可靠儲存媒體的意義與及常見儲存媒體類別預計另文(留在有空再來寫完)： (1)SATA RAID卡的幾家大廠產品比較、測試報告(引用網站測試結果)及採買建議 (2)3ware RAID陣列卡使用簡單心得報告 (3)RAID陣列卡使用、安裝及維護需知 (4)RAID與NAS(Network Assoicated Storage)組合應用心得 (5)磁碟、光碟儲存的比較與選擇 (6)(再想點主題出來賺P幣@.@) -- 寫這種文章是都為了P幣呀:~~ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 59.113.69.53