THIẾT BỊ LƯU TRỮ: SỰ TIẾN HÓA, CÁC LOẠI, VÍ DỤ - CÔNG NGHỆ - 2025

Thiết bị lưu trữ hoặc phương tiện lưu trữ kỹ thuật số đề cập đến bất kỳ phần cứng nào có khả năng chứa dữ liệu máy tính, hình dạng tạm thời hoặc vĩnh viễn. Chúng được sử dụng để lưu trữ, vận chuyển và trích xuất các tệp dữ liệu.

Chúng cho phép người dùng lưu trữ một lượng lớn dữ liệu trong một không gian vật lý tương đối nhỏ, giúp dễ dàng chia sẻ thông tin đó với người khác. Các thiết bị này có khả năng lưu giữ dữ liệu tạm thời hoặc vĩnh viễn.

Nguồn: pixabay.com

Có nhiều cách để sử dụng phương tiện lưu trữ dữ liệu. Ví dụ, máy tính thường phụ thuộc vào việc lưu trữ thông tin để hoạt động.

Thiết bị lưu trữ cũng có thể được sử dụng để sao lưu thông tin liên quan. Lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số có thể dẫn đến các vấn đề về độ tin cậy và độ bền. Do đó, cần thận trọng phòng ngừa việc tạo các bản sao độc lập của thông tin.

Một số thiết bị lưu trữ cũng có thể di động, có nghĩa là chúng có thể được sử dụng để truyền dữ liệu từ máy tính này sang máy tính khác.

Tầm quan trọng trong máy tính

Chúng là một trong những yếu tố chính của tất cả các thiết bị máy tính. Chúng thực tế lưu trữ tất cả các ứng dụng và dữ liệu trên máy tính, ngoại trừ phần sụn. Tùy theo loại thiết bị liên quan, chúng có sẵn ở các dạng khác nhau.

Ví dụ, một máy tính thông thường có một số thiết bị lưu trữ, chẳng hạn như đĩa cứng, bộ nhớ đệm và RAM. Bạn cũng có thể có ổ USB và ổ đĩa quang được kết nối bên ngoài.

Mặc dù máy tính có thể hoạt động mà không cần thiết bị lưu trữ, bạn chỉ có thể xem thông tin nếu nó được kết nối với một máy tính khác có dung lượng lưu trữ. Ngay cả một hoạt động như lướt Internet cũng yêu cầu thông tin được lưu trữ trên máy tính.

Máy tính sẽ không thể nhớ hoặc lưu bất kỳ thông tin hoặc cài đặt nào nếu không có thiết bị lưu trữ và do đó sẽ được coi là một thiết bị đầu cuối ngu ngốc.

Khi máy tính phát triển, các thiết bị lưu trữ cũng vậy, cùng với yêu cầu về dung lượng, tốc độ và tính di động tăng lên.

Sự phát triển từ các thiết bị lưu trữ đầu tiên

- Thẻ đục lỗ

Đây là nỗ lực đầu tiên để lưu trữ dữ liệu trên máy. Chúng được sử dụng để giao tiếp thông tin với máy tính trước khi máy tính được phát triển.

Hollerith đã phát triển một hệ thống xử lý dữ liệu thẻ đục lỗ cho Điều tra dân số Hoa Kỳ năm 1890.

Đến năm 1950, chúng đã trở thành một phần không thể thiếu của ngành công nghiệp máy tính. Chúng được sử dụng cho đến những năm 1980.

- Lưu trữ từ tính

Băng từ tính

Ổ băng đầu tiên được Remington Rand giới thiệu vào năm 1951 chỉ có khả năng lưu trữ 224Kb dữ liệu. Năm 1965, Mohawk Data Sciences cung cấp một bộ mã hóa băng từ.

Các ổ băng sau này có khả năng lưu trữ một lượng lớn dữ liệu. Ví dụ, ổ băng TS1155 của IBM phát hành năm 2017 có khả năng lưu trữ 15Tb.

Ổ cứng

IBM đã đẩy mạnh lưu trữ đĩa từ. Họ đã phát minh ra cả ổ đĩa mềm và ổ cứng.

Năm 1956, hãng phát hành ổ cứng đầu tiên được sử dụng trong hệ thống RAMAC 305, với dung lượng lưu trữ 5Mb và giá 50.000 USD.

Ổ cứng đầu tiên có dung lượng lưu trữ 1 gigabyte cũng được IBM phát triển vào năm 1980. Nó nặng 250 kg và có giá 40.000 USD. Seagate là công ty đầu tiên giới thiệu ổ cứng 7200 RPM vào năm 1992.

Đĩa mềm 8 ″

Chúng được IBM phát triển như một giải pháp thay thế cho ổ cứng, vốn cực kỳ đắt đỏ. Lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1971.

Đĩa mềm này được tạo cho máy tính Hệ thống / 370. Nó có một lớp phủ từ tính, dung lượng 1Mb.

Đĩa mềm 5,25 ″

Năm 1976, Shugart đã phát triển một phiên bản nhỏ hơn của đĩa mềm 8 ”, vì nó quá lớn đối với một máy tính cá nhân.

Đĩa mềm 5,25 ”mới rẻ hơn và có thể lưu trữ 160Kb dữ liệu. Chúng trở nên cực kỳ phổ biến trong suốt những năm 1980 và bị ngừng sản xuất vào đầu những năm 1990.

Đĩa mềm 3,5 "

Được tạo ra bởi IBM vào năm 1984, chúng trở nên phổ biến hơn so với 5.25 ”. Chúng được giới thiệu với dung lượng 720Kb, sau đó sẽ lên đến 1,4Mb.

Từ đầu thế kỷ 21, máy tính có ổ đĩa mềm đã không được sản xuất. Chúng được đổi lấy ổ CD-R.

- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM)

Ống rỗng

Năm 1948, Giáo sư Williams đã phát triển bộ nhớ RAM đầu tiên để lưu các lệnh lập trình, giúp tăng tốc độ của máy tính.

Nó sử dụng một bộ ống tia âm cực, hoạt động như công tắc bật / tắt và lưu trữ 1024 bit thông tin.

Ký ức lõi từ tính

Bắt đầu từ năm 1950, loại bộ nhớ này đã được phát triển. Hệ thống này sử dụng một mạng lưới các dây cáp mang dòng điện, với các nam châm ở dạng sợi chỉ lưu thông nơi các dây cáp bắt chéo nhau.

Năm 1953, MIT đã phát triển chiếc máy tính đầu tiên sử dụng công nghệ này. Bởi vì những ký ức này nhanh hơn và hiệu quả hơn thẻ đục lỗ, chúng nhanh chóng trở nên phổ biến. Tuy nhiên, việc làm ra chúng rất khó khăn và tốn nhiều thời gian.

Bộ nhớ này thống trị cho đến những năm 1970, khi các mạch tích hợp cho phép bộ nhớ bán dẫn trở nên cạnh tranh.

Bộ nhớ bán dẫn

Năm 1966, Intel bắt đầu bán chip bán dẫn với bộ nhớ 2.000 bit. Con chip này lưu trữ dữ liệu trong các ô nhớ.

Các tế bào này được tạo thành từ các bóng bán dẫn thu nhỏ, hoạt động như công tắc bật / tắt.

- Đĩa quang học

Vào những năm 1960, ý tưởng sử dụng ánh sáng như một cơ chế để ghi lại và sau đó tái tạo âm nhạc đã được thực hiện. Sony đã kết thúc dự án này vào năm 1980. Điều này dẫn đến CD, DVD và Blu-Rays.

- Ổ đĩa flash

Chúng xuất hiện trên thị trường vào cuối năm 2000. Chúng không có bộ phận chuyển động mà thay vào đó kết hợp chip và bóng bán dẫn để có chức năng tối đa. Họ đã thay thế đĩa mềm như một bộ lưu trữ di động.

Các loại

- Thiết bị lưu trữ chính

Nó được sử dụng để giữ lại / lưu trữ dữ liệu tạm thời trong khi máy tính đang chạy. Nó còn được gọi là bộ nhớ chính hoặc bộ nhớ trong.

Nó nằm bên trong hệ thống, là thiết bị lưu trữ nhanh nhất. Họ thường giữ một bản sao của tất cả dữ liệu và ứng dụng hiện đang được xử lý.

Máy tính lấy và duy trì dữ liệu và tệp trên thiết bị lưu trữ chính cho đến khi quá trình hoàn tất hoặc dữ liệu không còn cần thiết nữa.

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, bộ nhớ cạc đồ họa và cả bộ nhớ đệm là những ví dụ về các thiết bị này.

Mặc dù nó có thời gian truy cập thấp hơn nhiều và hiệu suất cao hơn, nhưng nó đắt hơn so với bộ nhớ thứ cấp.

Sự khác biệt chính giữa bộ nhớ chính và phụ là nó có thể được truy cập trực tiếp bởi CPU, cộng với bộ lưu trữ dễ bay hơi và không thể tháo rời.

- Thiết bị lưu trữ thứ cấp

Đề cập đến bất kỳ thiết bị lưu trữ không bay hơi nào bên trong hoặc bên ngoài máy tính. Cho phép lưu trữ vĩnh viễn dữ liệu cho đến khi bị xóa hoặc ghi đè.

Được gọi chung là bộ nhớ ngoài hoặc bộ nhớ phụ và bộ nhớ phụ. Nó thường cho phép lưu trữ dữ liệu từ vài megabyte đến petabyte.

Các thiết bị này hầu như lưu trữ tất cả các chương trình và ứng dụng được lưu trữ trên máy tính, bao gồm hệ điều hành, trình điều khiển thiết bị, ứng dụng và cả dữ liệu người dùng.

Thiết bị lưu trữ quang học

Nó là bất kỳ phương tiện nào được đọc bằng tia laser. Các loại phương tiện quang phổ biến nhất là Blu-ray, CD và DVD.

Máy tính có thể đọc và ghi đĩa CD và DVD bằng ổ ghi CD hoặc DVD. Blu-ray được đọc bằng ổ đĩa Blu-ray.

Đĩa CD có thể lưu trữ lên đến 700Mb dữ liệu và đĩa DVD có thể lưu trữ lên đến 8,4Gb dữ liệu. Đĩa Blu-ray có thể lưu trữ tới 50GB dữ liệu.

Thiết bị lưu trữ từ tính

Nó hiện là một trong những loại lưu trữ phổ biến nhất được sử dụng trong máy tính. Loại thiết bị này có thể được tìm thấy chủ yếu trên ổ cứng.

Đầu ghi điện từ định vị các phần nhỏ của ổ cứng để chúng lên hoặc xuống (bật / tắt) để biểu thị các chữ số nhị phân 1 hoặc 0.

Khi thông tin được ghi vào đĩa cứng, nó sẽ được đọc bởi đầu đọc, nó sẽ phát hiện sự phân cực của từng phần của đĩa để hiểu dữ liệu đã được ghi.

Thiết bị nhớ flash

Chúng kết nối với máy tính bằng đầu nối USB, làm cho chúng trở thành một thiết bị nhỏ, dễ dàng tháo lắp và cũng rất di động.

Chúng có thể được viết lại không giới hạn số lần và không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ.

Chúng đã thay thế hầu hết các phương tiện quang học và từ tính khi chúng trở nên rẻ hơn, là giải pháp đáng tin cậy và hiệu quả nhất.

Thiết bị lưu trữ giấy

Trong một thời gian dài, chúng được sử dụng để lưu trữ thông tin để xử lý tự động, đặc biệt là trước khi máy tính cá nhân tồn tại.

Thông tin được ghi lại bằng cách đục lỗ trên giấy hoặc bìa cứng và đọc bằng máy để xác định xem một vị trí cụ thể ở giữa có lỗ hay không.

Ví dụ về thiết bị lưu trữ

- Lưu trữ chính

Bộ nhớ truy cập tạm thời

Nguồn: pixabay.com

Thiết bị được sử dụng trong máy tính, thường được tìm thấy trên bo mạch chủ. Nó dễ bay hơi, tất cả thông tin được lưu trữ trong RAM sẽ bị mất khi bạn tắt máy tính.

Bộ nhớ chỉ đọc (ROM)

Chip nhớ không thay đổi có nội dung không thể thay đổi. Nó được sử dụng để lưu trữ các quy trình khởi động trong máy tính, ví dụ như BIOS.

Bộ nhớ đệm

Bộ nhớ nhỏ dễ bay hơi cho phép bộ xử lý máy tính truy cập dữ liệu tốc độ cao, lưu trữ các chương trình và dữ liệu thường dùng. Nó được tích hợp trực tiếp vào bộ xử lý hoặc vào RAM.

VRAM

Còn được gọi là bộ nhớ cổng kép, VRAM (Video RAM) thường được sử dụng làm bộ nhớ video, giúp tăng tốc độ tổng thể của thẻ video.

- Lưu trữ từ tính

Băng từ

Nguồn: Hannes Grobe 23:27, ngày 16 tháng 12 năm 2006 (UTC) CC BY-SA 2.5
(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Một băng nhựa mỏng, được tráng từ tính, quấn quanh một bánh xe và lưu trữ dữ liệu.

Nó ít tốn kém hơn so với các thiết bị lưu trữ khác, nhưng chậm hơn nhiều, vì việc truy cập là tuần tự.

Ổ cứng

Nguồn: pixabay.com

Lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn trên máy tính. Nó bao gồm một hoặc nhiều đĩa, nơi dữ liệu được ghi bằng đầu từ, tất cả đều nằm trong một vỏ kín.

Đĩa mềm

Nguồn: pixabay.com

Dễ lắp đặt nhưng rất dễ hư hỏng, thiết bị di động có khả năng lưu trữ và đọc dữ liệu bằng đầu. Nó có các đường kính khác nhau: 3,5 ", 5,25" và 8 ". Không giống như ổ cứng, đầu chạm vào ổ đĩa, cuối cùng sẽ làm mòn nó.

SuperDisk

Ổ đĩa được 3M giới thiệu vào năm 1997. Nó có thể lưu trữ 120Mb trên đĩa có cùng kích thước với đĩa mềm truyền thống 1,44Mb. Sau đó, nó có thể lưu trữ 240Mb.

Thẻ từ

Nguồn: pixabay.com

Thẻ hình chữ nhật với một vật thể hoặc dải từ bên ngoài, chứa dữ liệu. Nó có thể chứa thông tin như tín dụng hiện có trên thẻ tín dụng hoặc mã truy cập để vào phòng.

Đĩa mềm zip

Thiết bị do Iomega phát triển, hoạt động giống như một ổ đĩa mềm 1.44Mb tiêu chuẩn. Điều làm cho nó trở nên độc đáo là khả năng lưu trữ lên đến 100Mb dữ liệu.

- Lưu trữ quang học

Ổ đĩa CD

Đĩa chứa dữ liệu âm thanh hoặc phần mềm có bộ nhớ ở chế độ chỉ đọc. Ổ đĩa CD-ROM quang được sử dụng để đọc nó. Các thiết bị này có thể phát đĩa CD âm thanh và cũng có thể đọc đĩa CD dữ liệu.

CD-R

Đĩa compact ghi được. Thông tin có thể được ghi vào đĩa một lần và sau đó đọc nhiều lần. Dữ liệu đã viết không thể bị xóa.

DVD + RW

Nguồn: pixabay.com

Ổ ghi DVD có khả năng tạo đĩa DVD. Có nhiều tiêu chuẩn để tạo đĩa DVD. Dung lượng là 4,7 GB hoặc 9,4 GB cho ổ đĩa hai mặt.

DVD-Ram

Nó khác với DVD truyền thống ở chỗ dữ liệu được lưu trữ trên các rãnh đồng tâm, giống như ổ cứng, cho phép thực hiện các thao tác đọc và ghi đồng thời.

Blu-ray

Định dạng đĩa quang được phát triển bởi 13 công ty điện tử và PC. Nó có thể lưu trữ lên đến 25Gb và 50Gb trên đĩa hai lớp. Đĩa có cùng kích thước với một đĩa CD tiêu chuẩn.

- Bộ nhớ flash

Ổ đĩa flash USB

Nguồn: pixabay.com

Thiết bị di động có kích thước bằng ngón tay cái của con người. Nó kết nối với máy tính thông qua cổng USB.

Nó không có bộ phận chuyển động mà là một chip nhớ mạch tích hợp dùng để lưu trữ dữ liệu. Chúng có kích thước khác nhau từ 2Gb đến 1Tb.

Thẻ nhớ

Nguồn: pixabay.com

Nó được sử dụng để lưu trữ ảnh, video hoặc dữ liệu khác trên các thiết bị điện tử như máy ảnh kỹ thuật số, máy quay phim kỹ thuật số, máy nghe nhạc MP3, PDA, điện thoại di động, bảng điều khiển trò chơi và máy in.

Thiết bị trạng thái rắn (SSD)

Nó sử dụng các bộ mạch tích hợp làm bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn, sử dụng bộ nhớ flash. Nó có thời gian truy cập nhanh hơn và độ trễ thấp hơn ổ cứng.

- Lưu trữ đám mây

Nguồn: pixabay.com

"Đám mây" mô tả các dịch vụ được cung cấp bởi một tập hợp các máy chủ từ xa qua mạng.

Nó cung cấp một dung lượng lưu trữ, có thể được truy cập từ bất kỳ thiết bị nào kết nối Internet bằng trình duyệt web.

- Thiết bị giấy

Thẻ đục lỗ

Nguồn: Mutatis mutandis CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Phương pháp lưu trữ dữ liệu phổ biến được sử dụng trong các máy tính đời đầu. Về cơ bản, nó bao gồm một tấm bìa cứng với các lỗ đục lỗ được tạo ra bằng tay hoặc máy.

Băng đục lỗ

Nó là một dải giấy dài, trong đó các lỗ được đục lỗ để lưu trữ dữ liệu. Nó đã được sử dụng trong phần lớn thế kỷ 20 để liên lạc bằng điện thoại.

Người giới thiệu

1. Computer Hope (2019). Thiết bị lưu trữ. Lấy từ: computerhope.com.
2. Techopedia (2019). Thiết bị lưu trữ. Lấy từ: trầnpedia.com.
3. Paul Goodman (2019). Kiến thức Cơ bản về Máy tính: 10 Ví dụ về Thiết bị Lưu trữ cho Dữ liệu Kỹ thuật số. Tương lai Turbo. Lấy từ: turbofuture.com.
4. Khoa học máy tính (2019). Thiêt bị lưu trư. Lấy từ: computercience.gcse.guru.
5. Wikipedia, bách khoa toàn thư miễn phí (2019). Máy tính lưu trữ dữ liệu. Lấy từ: en.wikipedia.org.
6. Dạy Khoa học Máy tính (2019). Thiêt bị lưu trư. Được lấy từ: Teachingcomputerscience.com.
7. Keith D. Foote (2017). Sơ lược về lịch sử lưu trữ dữ liệu. Đa dạng dữ liệu. Lấy từ: dataversity.net.