詳解存儲(chǔ)器和儲(chǔ)存的概念區(qū)別

目前最廣泛使用的數(shù)字儲(chǔ)存裝置是硬盤(HDD)，但它受歡迎的程度正迅速下滑…

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)儲(chǔ)存正歷經(jīng)強(qiáng)大的成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2016年即已增加到超過(guò)10,000艾位元組(Exabyte;EB)或10皆位元組(Zettabyte;ZB)的電子數(shù)據(jù)。

值得一提的是，在位元的次方單位表中，目前只剩下“佑位元組”(Yottabyte;YB)了。Yotta，是在1991年第19屆國(guó)際度量衡大會(huì)(General Conference on Weights and Measures)決議使用的字首，以免我們很快就用盡了所有的十進(jìn)位字首。

這個(gè)專欄將討論數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展，并介紹兩種主要的現(xiàn)有和替代儲(chǔ)存技術(shù)：硬盤驅(qū)動(dòng)器(Hard Disk Drive;HDD)和固態(tài)硬盤(Solid State DriveSSD)。本文首先討論HDD及其功能，并比較儲(chǔ)存(storage)和存儲(chǔ)器(memory)的不同特性。在接下來(lái)的專欄中，我們將專門討論SSD，并探索在可預(yù)見的未來(lái)將持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存趨勢(shì)。

儲(chǔ)存 vs 存儲(chǔ)器

電子數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的歷史與電腦發(fā)展史相輔相成，二者缺一不可。畢竟，電腦需要儲(chǔ)存裝置才能保有程式和數(shù)據(jù)。

從儲(chǔ)存的觀點(diǎn)來(lái)看，程式和數(shù)據(jù)是同一個(gè)硬幣的兩面。它們是由二進(jìn)制數(shù)字串組成，只有電腦才能使其具有意義。根據(jù)其應(yīng)用方式，儲(chǔ)存裝置的要求是不同的。當(dāng)程式和數(shù)據(jù)同時(shí)使用時(shí)，用于支援他們的媒體稱為“主存儲(chǔ)器”或僅以“存儲(chǔ)器”(memory)表示。相反地，當(dāng)它們被保留以供未來(lái)使用時(shí)，支援的媒體被稱為“輔助存儲(chǔ)器”或“儲(chǔ)存”(storage)裝置。

存儲(chǔ)器的特性包括快速的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存/檢索能力、有限的容量，以及較儲(chǔ)存更高的成本。另一方面，儲(chǔ)存的特性包括明顯更大的容量，但較存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存/檢索速度慢，成本也更低?；旧?，比起存儲(chǔ)器，儲(chǔ)存能夠保存更大的數(shù)據(jù)量，每位元組的成本也更低。一般來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)存的成本大約比存儲(chǔ)器更低20倍。

不同于存儲(chǔ)器的是，儲(chǔ)存裝置還可以進(jìn)一步分類為線上或離線。圖1顯示存儲(chǔ)器與儲(chǔ)存的主要特性。

為了實(shí)現(xiàn)隨時(shí)間進(jìn)展的存儲(chǔ)器和儲(chǔ)存而開發(fā)的技術(shù)，可說(shuō)是人類聰明才智的典范。發(fā)明這些技術(shù)的人們利用了各種機(jī)械、電磁、靜電、電氣、光學(xué)以及半導(dǎo)體的特性。各種存儲(chǔ)器/儲(chǔ)存媒介的清單包括：打孔紙卡、沖壓紙帶、延遲線(磁致導(dǎo)線或汞延遲線)、靜電存儲(chǔ)器、充電電容器、磁鼓、磁帶、磁芯和磁碟、光碟和半導(dǎo)體晶片等等。有些只是短暫曇花一現(xiàn)(如靜電存儲(chǔ)器)，有的則持續(xù)了幾十年才“退休”(如磁芯)。

如今，存儲(chǔ)器普遍使用半導(dǎo)體晶片制造。相形之下，儲(chǔ)存則處于從磁碟過(guò)渡到半導(dǎo)體的歷史中期，半導(dǎo)體正迅速擴(kuò)大并取代其磁碟產(chǎn)品。

慢慢地，存儲(chǔ)器與儲(chǔ)存容量已經(jīng)從幾個(gè)位元組(byte)增加到千位元組(kilobyte;KB)、百萬(wàn)位元組(megabyte;MB)以及十億位元組(gigabyte;KB)。今天，儲(chǔ)存裝置的容量通常都是以兆位元組(terabyte;TB)為單位起跳。

儲(chǔ)存裝置

儲(chǔ)存裝置包括兩部份：儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的媒體，以及扮演“交通警察”的控制器，負(fù)責(zé)監(jiān)控儲(chǔ)存單元的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流進(jìn)出?？刂破魇莾?chǔ)存裝置的大腦。設(shè)計(jì)不佳的控制器可能很快地造成交通擁堵并減緩電腦的運(yùn)作。

硬盤

在撰寫本文時(shí)，最受歡迎的儲(chǔ)存裝置是硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)，但其受歡迎的程度正迅速下滑。HDD已經(jīng)存在大約三十年之久了。在三十年前，曾經(jīng)有多家硬盤供應(yīng)商。隨著時(shí)間的進(jìn)展，儲(chǔ)存業(yè)界發(fā)生了大規(guī)模的整并，也導(dǎo)致了壟斷。今天，市場(chǎng)上有三家主要的儲(chǔ)存供應(yīng)商：希捷(Seagate)、東芝(Toshiba)以及Western Digital (WD)，他們都?xì)v經(jīng)多次收購(gòu)大廠而來(lái)，例如Conner Peripherals、Maxtor等等。例如，Hitachi Global Storage Technologies (HGST)的收購(gòu)行動(dòng)即這一趨勢(shì)的最佳寫照。監(jiān)管單位將該公司的產(chǎn)品分成兩部份，2.5吋硬盤歸東芝所有，而3.5吋硬盤則屬于Western Digital。

市場(chǎng)上的前三大公司擁有全部的專利、無(wú)塵室技術(shù)、制造機(jī)器人等?；旧?，他們壟斷了硬盤產(chǎn)業(yè)。以目前的硬盤業(yè)務(wù)來(lái)看，沒(méi)有哪一家公司能在不引發(fā)監(jiān)管單位介入的情況下收購(gòu)另一家公司。

這種情況的主要原因是為了設(shè)下避免小型業(yè)者扔帽子單挑的進(jìn)入門檻。畢竟，為了打造現(xiàn)代硬盤業(yè)務(wù)所需投入的資金和工程資源是相當(dāng)龐大的。