 | यह सुझाव दिया गया है कि गैर-वाष्पशील मेमोरी को इस लेख में विलय कर दिया जाए। ( चर्चा ) अप्रैल 2024 से प्रस्तावित। |
कंप्यूटर डेटा स्टोरेज या डिजिटल डेटा स्टोरेज एक ऐसी तकनीक है जिसमें कंप्यूटर घटक और रिकॉर्डिंग मीडिया शामिल होते हैं जिनका उपयोग डिजिटल डेटा को बनाए रखने के लिए किया जाता है । यह कंप्यूटर का एक मुख्य कार्य और मूलभूत घटक है। [1] : 15-16
कंप्यूटर की सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) वह है जो गणना करके डेटा में हेरफेर करती है। व्यवहार में, लगभग सभी कंप्यूटर एक स्टोरेज पदानुक्रम का उपयोग करते हैं , [1] : 468-473 जो तेज़ लेकिन महंगे और छोटे स्टोरेज विकल्पों को सीपीयू के करीब रखता है और धीमे लेकिन कम महंगे और बड़े विकल्पों को दूर रखता है। आम तौर पर, तेज़ [ए] तकनीकों को "मेमोरी" कहा जाता है, जबकि धीमी गति वाली लगातार तकनीकों को "स्टोरेज" कहा जाता है।
यहां तक कि पहले कंप्यूटर डिज़ाइन, चार्ल्स बैबेज के एनालिटिकल इंजन और पर्सी लुडगेट की एनालिटिकल मशीन, ने प्रसंस्करण और मेमोरी के बीच स्पष्ट रूप से अंतर किया (बैबेज ने संख्याओं को गियर के घूर्णन के रूप में संग्रहीत किया, जबकि लुडगेट ने संख्याओं को शटल में छड़ के विस्थापन के रूप में संग्रहीत किया)। इस भेद को वॉन न्यूमैन वास्तुकला में बढ़ाया गया था , जहां सीपीयू में दो मुख्य भाग होते हैं: नियंत्रण इकाई और अंकगणित तर्क इकाई (एएलयू)। पहला सीपीयू और मेमोरी के बीच डेटा के प्रवाह को नियंत्रित करता है, जबकि दूसरा डेटा पर अंकगणितीय और तार्किक संचालन करता है।
पर्याप्त मात्रा में मेमोरी के बिना, एक कंप्यूटर केवल निश्चित संचालन करने और तुरंत परिणाम देने में सक्षम होगा। इसके व्यवहार को बदलने के लिए इसे पुन: कॉन्फ़िगर करना होगा। यह डेस्क कैलकुलेटर , डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर और अन्य विशेष उपकरणों जैसे उपकरणों के लिए स्वीकार्य है । वॉन न्यूमैन मशीनें एक मेमोरी में भिन्न होती हैं जिसमें वे अपने ऑपरेटिंग निर्देश और डेटा संग्रहीत करते हैं। [1] :20 ऐसे कंप्यूटर इस मायने में अधिक बहुमुखी हैं कि उन्हें प्रत्येक नए प्रोग्राम के लिए अपने हार्डवेयर को पुन: कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन उन्हें आसानी से नए इन-मेमोरी निर्देशों के साथ पुन: प्रोग्राम किया जा सकता है ; वे डिजाइन करने में भी सरल होते हैं, जिसमें एक अपेक्षाकृत सरल प्रोसेसर जटिल प्रक्रियात्मक परिणाम बनाने के लिए क्रमिक गणनाओं के बीच स्थिति को बनाए रख सकता है। अधिकांश आधुनिक कंप्यूटर वॉन न्यूमैन मशीनें हैं।
एक आधुनिक डिजिटल कंप्यूटर बाइनरी अंक प्रणाली का उपयोग करके डेटा का प्रतिनिधित्व करता है । पाठ, संख्याओं, चित्रों, ऑडियो और लगभग किसी भी अन्य प्रकार की जानकारी को बिट्स या बाइनरी अंकों की एक स्ट्रिंग में परिवर्तित किया जा सकता है , जिनमें से प्रत्येक का मान 0 या 1 है। भंडारण की सबसे आम इकाई बाइट है , बराबर 8 बिट तक. जानकारी का एक टुकड़ा किसी भी कंप्यूटर या डिवाइस द्वारा संभाला जा सकता है जिसका भंडारण स्थान जानकारी के टुकड़े , या बस डेटा के द्विआधारी प्रतिनिधित्व को समायोजित करने के लिए पर्याप्त बड़ा है । उदाहरण के लिए, शेक्सपियर की संपूर्ण रचनाएँ , लगभग 1250 पृष्ठ प्रिंट में, प्रति वर्ण एक बाइट के साथ लगभग पाँच मेगाबाइट (40 मिलियन बिट्स) में संग्रहीत की जा सकती हैं।
प्रत्येक वर्ण , अंक या मल्टीमीडिया ऑब्जेक्ट को एक बिट पैटर्न निर्दिष्ट करके डेटा को एन्कोड किया जाता है। एन्कोडिंग के लिए कई मानक मौजूद हैं (उदाहरण के लिए ASCII जैसे कैरेक्टर एन्कोडिंग , JPEG जैसी इमेज एन्कोडिंग और MPEG-4 जैसे वीडियो एन्कोडिंग )।
प्रत्येक एन्कोडेड इकाई में बिट्स जोड़कर, रिडंडेंसी कंप्यूटर को कोडित डेटा में त्रुटियों का पता लगाने और गणितीय एल्गोरिदम के आधार पर उन्हें सही करने की अनुमति देती है। त्रुटियां आम तौर पर कम संभावनाओं में यादृच्छिक बिट मान फ़्लिपिंग, या "भौतिक बिट थकान" के कारण होती हैं , एक अलग मान (0 या 1) को बनाए रखने की क्षमता के भंडारण में भौतिक बिट की हानि, या अंतर या इंट्रा में त्रुटियों के कारण होती है। -कंप्यूटर संचार. एक यादृच्छिक बिट फ़्लिप (उदाहरण के लिए यादृच्छिक विकिरण के कारण ) का पता चलने पर आमतौर पर उसे ठीक कर दिया जाता है। एक बिट या ख़राब भौतिक बिट्स का एक समूह (विशिष्ट दोषपूर्ण बिट हमेशा ज्ञात नहीं होता है; समूह की परिभाषा विशिष्ट स्टोरेज डिवाइस पर निर्भर करती है) को आमतौर पर स्वचालित रूप से बाड़ दिया जाता है, डिवाइस द्वारा उपयोग से बाहर कर दिया जाता है, और किसी अन्य कार्यशील समकक्ष समूह के साथ बदल दिया जाता है। डिवाइस, जहां सही बिट मान पुनर्स्थापित किए जाते हैं (यदि संभव हो)। चक्रीय अतिरेक जांच (सीआरसी) विधि का उपयोग आम तौर पर त्रुटि का पता लगाने के लिए संचार और भंडारण में किया जाता है । फिर पाई गई त्रुटि का पुनः प्रयास किया जाता है।
डेटा संपीड़न विधियाँ कई मामलों में (जैसे डेटाबेस) एक छोटी बिट स्ट्रिंग ("संपीड़ित") द्वारा बिट्स की एक स्ट्रिंग का प्रतिनिधित्व करने और आवश्यकता पड़ने पर मूल स्ट्रिंग ("डीकंप्रेस") का पुनर्निर्माण करने की अनुमति देती हैं। यह अधिक गणना (जरूरत पड़ने पर कंप्रेस और डीकंप्रेस) की कीमत पर कई प्रकार के डेटा के लिए काफी कम भंडारण (दसियों प्रतिशत) का उपयोग करता है। भंडारण लागत बचत और संबंधित गणनाओं की लागत और डेटा उपलब्धता में संभावित देरी के बीच व्यापार-बंद का विश्लेषण यह तय करने से पहले किया जाता है कि कुछ डेटा को संपीड़ित रखा जाए या नहीं।
सुरक्षा कारणों से , स्टोरेज स्नैपशॉट के टुकड़ों से अनधिकृत जानकारी के पुनर्निर्माण की संभावना को रोकने के लिए कुछ प्रकार के डेटा (जैसे क्रेडिट कार्ड की जानकारी) को स्टोरेज में एन्क्रिप्टेड रखा जा सकता है ।
आम तौर पर, पदानुक्रम में भंडारण जितना कम होता है, उसकी बैंडविड्थ उतनी ही कम होती है और सीपीयू से उसकी पहुंच विलंबता उतनी ही अधिक होती है। प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक और ऑफ-लाइन भंडारण में भंडारण का यह पारंपरिक विभाजन भी प्रति बिट लागत द्वारा निर्देशित होता है।
समकालीन उपयोग में, मेमोरी आमतौर पर तेज़ लेकिन अस्थायी अर्धचालक पढ़ने-लिखने वाली मेमोरी होती है , आमतौर पर DRAM (डायनामिक रैम) या ऐसे अन्य उपकरण। स्टोरेज में स्टोरेज डिवाइस और उनका मीडिया शामिल होता है जो सीपीयू ( द्वितीयक या तृतीयक स्टोरेज ) द्वारा सीधे पहुंच योग्य नहीं होता है, आमतौर पर हार्ड डिस्क ड्राइव , ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव और रैम की तुलना में धीमे लेकिन गैर-वाष्पशील (बंद होने पर सामग्री को बनाए रखना) वाले अन्य डिवाइस होते हैं । [2]
ऐतिहासिक रूप से, प्रौद्योगिकी के आधार पर मेमोरी को केंद्रीय मेमोरी , कोर मेमोरी , कोर स्टोरेज , ड्रम , मुख्य मेमोरी , वास्तविक स्टोरेज या आंतरिक मेमोरी कहा जाता है । इस बीच, धीमी गति से चलने वाले भंडारण उपकरणों को द्वितीयक भंडारण , बाह्य मेमोरी , या सहायक/परिधीय भंडारण के रूप में संदर्भित किया गया है ।
प्राथमिक भंडारण (जिसे मुख्य मेमोरी , आंतरिक मेमोरी या प्राइम मेमोरी के रूप में भी जाना जाता है ), जिसे अक्सर मेमोरी के रूप में संदर्भित किया जाता है , सीपीयू के लिए सीधे पहुंच योग्य एकमात्र भंडारण है। सीपीयू लगातार वहां संग्रहीत निर्देशों को पढ़ता है और आवश्यकतानुसार उन्हें निष्पादित करता है। सक्रिय रूप से संचालित कोई भी डेटा भी वहां एक समान तरीके से संग्रहीत किया जाता है।
ऐतिहासिक रूप से, शुरुआती कंप्यूटर प्राथमिक भंडारण के रूप में विलंब लाइनों , विलियम्स ट्यूब या घूमने वाले चुंबकीय ड्रम का उपयोग करते थे । 1954 तक, उन अविश्वसनीय तरीकों को ज्यादातर चुंबकीय-कोर मेमोरी द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया था । कोर मेमोरी 1970 के दशक तक प्रभावी रही, जब एकीकृत सर्किट प्रौद्योगिकी में प्रगति ने सेमीकंडक्टर मेमोरी को आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धी बनने की अनुमति दी।
इससे आधुनिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (RAM) का जन्म हुआ। यह छोटे आकार का, हल्का है, लेकिन साथ ही काफी महंगा भी है। प्राथमिक भंडारण के लिए उपयोग की जाने वाली विशेष प्रकार की रैम अस्थिर होती है , जिसका अर्थ है कि संचालित न होने पर वे जानकारी खो देती हैं। खोले गए प्रोग्रामों को संग्रहीत करने के अलावा, यह पढ़ने और लिखने के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए डिस्क कैश और राइट बफर के रूप में कार्य करता है। ऑपरेटिंग सिस्टम कैशिंग के लिए RAM क्षमता उधार लेते हैं जब तक कि सॉफ़्टवेयर चलाने के लिए इसकी आवश्यकता न हो। [3] अतिरिक्त मेमोरी का उपयोग अस्थायी हाई-स्पीड डेटा स्टोरेज के लिए रैम ड्राइव के रूप में किया जा सकता है।
जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, पारंपरिक रूप से मुख्य बड़ी क्षमता वाली रैम के अलावा प्राथमिक भंडारण की दो और उप-परतें हैं:
प्रोसेसर रजिस्टर प्रोसेसर के अंदर स्थित होते हैं। प्रत्येक रजिस्टर में आम तौर पर डेटा का एक शब्द होता है (अक्सर 32 या 64 बिट्स)। सीपीयू निर्देश अंकगणितीय तर्क इकाई को इस डेटा पर (या इसकी मदद से) विभिन्न गणना या अन्य ऑपरेशन करने का निर्देश देते हैं। कंप्यूटर डेटा भंडारण के सभी रूपों में रजिस्टर सबसे तेज़ हैं।
प्रोसेसर कैश अल्ट्रा-फास्ट रजिस्टर और बहुत धीमी मुख्य मेमोरी के बीच एक मध्यवर्ती चरण है। इसे केवल कंप्यूटर के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए पेश किया गया था। मुख्य मेमोरी में सक्रिय रूप से उपयोग की जाने वाली अधिकांश जानकारी केवल कैश मेमोरी में डुप्लिकेट की जाती है, जो तेज़ है, लेकिन बहुत कम क्षमता की है। दूसरी ओर, मुख्य मेमोरी बहुत धीमी होती है, लेकिन प्रोसेसर रजिस्टर की तुलना में इसकी भंडारण क्षमता बहुत अधिक होती है। बहु-स्तरीय पदानुक्रमित कैश सेटअप का भी आमतौर पर उपयोग किया जाता है - प्राथमिक कैश सबसे छोटा, सबसे तेज़ और प्रोसेसर के अंदर स्थित होता है; द्वितीयक कैश कुछ बड़ा और धीमा है।
मुख्य मेमोरी प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से मेमोरी बस के माध्यम से केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई से जुड़ी होती है । यह वास्तव में दो बसें हैं (आरेख पर नहीं): एक पता बस और एक डेटा बस । सीपीयू सबसे पहले एड्रेस बस के माध्यम से एक नंबर भेजता है, एक नंबर जिसे मेमोरी एड्रेस कहा जाता है , जो डेटा के वांछित स्थान को इंगित करता है। फिर यह डेटा बस का उपयोग करके मेमोरी सेल में डेटा को पढ़ता या लिखता है । इसके अतिरिक्त, एक मेमोरी मैनेजमेंट यूनिट (एमएमयू) सीपीयू और रैम के बीच एक छोटा उपकरण है जो वास्तविक मेमोरी एड्रेस की पुनर्गणना करता है, उदाहरण के लिए वर्चुअल मेमोरी या अन्य कार्यों का एक सार प्रदान करने के लिए।
चूंकि प्राथमिक भंडारण के लिए उपयोग किए जाने वाले रैम प्रकार अस्थिर होते हैं (स्टार्ट अप पर अप्रारंभीकृत), केवल ऐसे भंडारण वाले कंप्यूटर में कंप्यूटर को शुरू करने के लिए निर्देशों को पढ़ने के लिए कोई स्रोत नहीं होगा। इसलिए, एक छोटे स्टार्टअप प्रोग्राम ( BIOS ) वाले गैर-वाष्पशील प्राथमिक भंडारण का उपयोग कंप्यूटर को बूटस्ट्रैप करने के लिए किया जाता है , अर्थात, गैर-वाष्पशील माध्यमिक भंडारण से रैम तक एक बड़े प्रोग्राम को पढ़ने और इसे निष्पादित करना शुरू करने के लिए। इस उद्देश्य के लिए उपयोग की जाने वाली एक गैर-वाष्पशील तकनीक को ROM कहा जाता है, रीड-ओनली मेमोरी के लिए (शब्दावली कुछ हद तक भ्रमित करने वाली हो सकती है क्योंकि अधिकांश ROM प्रकार रैंडम एक्सेस में भी सक्षम हैं )।
कई प्रकार के "ROM" वस्तुतः केवल पढ़ने योग्य नहीं हैं , क्योंकि उनमें अद्यतन संभव हैं; हालाँकि यह धीमा है और इसे दोबारा लिखने से पहले स्मृति के बड़े हिस्से को मिटाना होगा। कुछ एम्बेडेड सिस्टम सीधे ROM (या समान) से प्रोग्राम चलाते हैं, क्योंकि ऐसे प्रोग्राम शायद ही कभी बदले जाते हैं। मानक कंप्यूटर गैर-प्रारंभिक प्रोग्रामों को ROM में संग्रहीत नहीं करते हैं, बल्कि द्वितीयक भंडारण की बड़ी क्षमताओं का उपयोग करते हैं, जो गैर-वाष्पशील भी है और उतना महंगा भी नहीं है।
हाल ही में, कुछ उपयोगों में प्राथमिक भंडारण और द्वितीयक भंडारण को ऐतिहासिक रूप से क्रमशः द्वितीयक भंडारण और तृतीयक भंडारण कहा जाता था । [4]
सेकेंडरी स्टोरेज (जिसे बाह्य मेमोरी या सहायक स्टोरेज के रूप में भी जाना जाता है ) प्राथमिक स्टोरेज से भिन्न होता है क्योंकि यह सीपीयू द्वारा सीधे पहुंच योग्य नहीं होता है। कंप्यूटर आमतौर पर सेकेंडरी स्टोरेज तक पहुंचने और वांछित डेटा को प्राथमिक स्टोरेज में स्थानांतरित करने के लिए अपने इनपुट/आउटपुट चैनलों का उपयोग करता है। द्वितीयक भंडारण गैर-वाष्पशील है (बिजली बंद होने पर डेटा को बनाए रखना)। आधुनिक कंप्यूटर सिस्टम में आमतौर पर प्राथमिक भंडारण की तुलना में परिमाण के दो क्रम अधिक द्वितीयक भंडारण होते हैं क्योंकि द्वितीयक भंडारण कम महंगा होता है।
आधुनिक कंप्यूटरों में, हार्ड डिस्क ड्राइव (एचडीडी) या सॉलिड-स्टेट ड्राइव (एसएसडी) का उपयोग आमतौर पर सेकेंडरी स्टोरेज के रूप में किया जाता है। एचडीडी या एसएसडी के लिए प्रति बाइट एक्सेस समय आमतौर पर मिलीसेकंड (एक सेकंड का हजारोंवां हिस्सा) में मापा जाता है , जबकि प्राथमिक भंडारण के लिए प्रति बाइट एक्सेस समय नैनोसेकंड (एक सेकंड का अरबवां हिस्सा) में मापा जाता है। इस प्रकार, द्वितीयक भंडारण प्राथमिक भंडारण की तुलना में काफी धीमा है। घूमने वाले ऑप्टिकल स्टोरेज डिवाइस, जैसे सीडी और डीवीडी ड्राइव, का एक्सेस समय और भी लंबा होता है। द्वितीयक भंडारण प्रौद्योगिकियों के अन्य उदाहरणों में यूएसबी फ्लैश ड्राइव , फ्लॉपी डिस्क , चुंबकीय टेप , पेपर टेप , छिद्रित कार्ड और रैम डिस्क शामिल हैं ।
एक बार जब एचडीडी पर डिस्क रीड/राइट हेड उचित स्थान और डेटा तक पहुंच जाता है, तो ट्रैक पर बाद के डेटा तक पहुंच बहुत तेज हो जाती है। खोज समय और घूर्णी विलंबता को कम करने के लिए, डेटा को बड़े सन्निहित ब्लॉकों में डिस्क से स्थानांतरित किया जाता है। डिस्क पर अनुक्रमिक या ब्लॉक एक्सेस रैंडम एक्सेस की तुलना में तेज़ परिमाण का क्रम है, और अनुक्रमिक और ब्लॉक एक्सेस के आधार पर कुशल एल्गोरिदम को डिजाइन करने के लिए कई परिष्कृत प्रतिमान विकसित किए गए हैं। I/O बाधा को कम करने का दूसरा तरीका प्राथमिक और द्वितीयक मेमोरी के बीच बैंडविड्थ बढ़ाने के लिए समानांतर में कई डिस्क का उपयोग करना है। [5]
द्वितीयक भंडारण को अक्सर फ़ाइल सिस्टम प्रारूप के अनुसार स्वरूपित किया जाता है , जो फ़ाइलों और निर्देशिकाओं में डेटा को व्यवस्थित करने के लिए आवश्यक अमूर्तता प्रदान करता है, साथ ही एक निश्चित फ़ाइल के मालिक, एक्सेस समय, एक्सेस अनुमतियां और अन्य जानकारी का वर्णन करने वाला मेटाडेटा भी प्रदान करता है ।
अधिकांश कंप्यूटर ऑपरेटिंग सिस्टम वर्चुअल मेमोरी की अवधारणा का उपयोग करते हैं , जो सिस्टम में भौतिक रूप से उपलब्ध की तुलना में अधिक प्राथमिक भंडारण क्षमता के उपयोग की अनुमति देता है। जैसे ही प्राथमिक मेमोरी भर जाती है, सिस्टम कम से कम उपयोग किए गए हिस्सों ( पेजों ) को एक स्वैप फ़ाइल या सेकेंडरी स्टोरेज पर पेज फ़ाइल में ले जाता है, बाद में जरूरत पड़ने पर उन्हें पुनः प्राप्त करता है। यदि बहुत सारे पेजों को धीमे द्वितीयक संग्रहण में ले जाया जाता है, तो सिस्टम का प्रदर्शन ख़राब हो जाता है।
तृतीयक भंडारण या तृतीयक मेमोरी [6] द्वितीयक भंडारण से नीचे का स्तर है। आमतौर पर, इसमें एक रोबोटिक तंत्र शामिल होता है जो सिस्टम की मांगों के अनुसार हटाने योग्य मास स्टोरेज मीडिया को स्टोरेज डिवाइस में माउंट (डालना) और डिसमाउंट करेगा ; ऐसे डेटा को अक्सर उपयोग से पहले द्वितीयक भंडारण में कॉपी किया जाता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से कम पहुंच वाली जानकारी को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है क्योंकि यह द्वितीयक भंडारण (उदाहरण के लिए 5-60 सेकंड बनाम 1-10 मिलीसेकंड) की तुलना में बहुत धीमा है। यह मुख्य रूप से असाधारण रूप से बड़े डेटा स्टोरों के लिए उपयोगी है, जिन तक मानव ऑपरेटरों के बिना पहुंच होती है। विशिष्ट उदाहरणों में टेप लाइब्रेरी और ऑप्टिकल ज्यूकबॉक्स शामिल हैं ।
जब किसी कंप्यूटर को तृतीयक भंडारण से जानकारी पढ़ने की आवश्यकता होती है, तो वह यह निर्धारित करने के लिए पहले कैटलॉग डेटाबेस से परामर्श करेगा कि किस टेप या डिस्क में जानकारी है। इसके बाद, कंप्यूटर एक रोबोटिक भुजा को माध्यम लाने और उसे ड्राइव में रखने का निर्देश देगा। जब कंप्यूटर जानकारी पढ़ना समाप्त कर लेगा, तो रोबोटिक भुजा माध्यम को लाइब्रेरी में उसके स्थान पर लौटा देगी।
तृतीयक भंडारण को नियरलाइन स्टोरेज के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि यह "ऑनलाइन के नजदीक" है। ऑनलाइन, नियरलाइन और ऑफलाइन स्टोरेज के बीच औपचारिक अंतर है: [7]
I/O के लिए ऑनलाइन स्टोरेज तुरंत उपलब्ध है।
नियरलाइन स्टोरेज तुरंत उपलब्ध नहीं है, लेकिन मानवीय हस्तक्षेप के बिना इसे तुरंत ऑनलाइन किया जा सकता है।
ऑफ़लाइन संग्रहण तुरंत उपलब्ध नहीं है, और ऑनलाइन होने के लिए कुछ मानवीय हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है।
उदाहरण के लिए, हमेशा चालू रहने वाली हार्ड डिस्क ड्राइव ऑनलाइन स्टोरेज होती हैं, जबकि स्पिनिंग ड्राइव जो स्वचालित रूप से घूमती हैं, जैसे कि निष्क्रिय डिस्क ( MAID ) के विशाल एरे में, नजदीकी स्टोरेज होती हैं। हटाने योग्य मीडिया जैसे कि टेप कार्ट्रिज जिन्हें स्वचालित रूप से लोड किया जा सकता है, जैसे कि टेप लाइब्रेरीज़ में , निकट भंडारण होते हैं, जबकि टेप कार्ट्रिज जिन्हें मैन्युअल रूप से लोड किया जाना चाहिए, ऑफ़लाइन स्टोरेज होते हैं।
ऑफ-लाइन स्टोरेज एक माध्यम या डिवाइस पर कंप्यूटर डेटा स्टोरेज है जो प्रोसेसिंग यूनिट के नियंत्रण में नहीं है । [8] माध्यम को आमतौर पर द्वितीयक या तृतीयक भंडारण उपकरण में रिकॉर्ड किया जाता है, और फिर भौतिक रूप से हटा दिया जाता है या डिस्कनेक्ट कर दिया जाता है। इससे पहले कि कोई कंप्यूटर इसे दोबारा एक्सेस कर सके, इसे किसी मानव ऑपरेटर द्वारा डाला या कनेक्ट किया जाना चाहिए। तृतीयक भंडारण के विपरीत, इसे मानव संपर्क के बिना नहीं पहुँचा जा सकता है।
ऑफ-लाइन भंडारण का उपयोग सूचना स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है क्योंकि अलग किए गए माध्यम को आसानी से भौतिक रूप से परिवहन किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, यह आपदा के मामलों के लिए उपयोगी है, जहां, उदाहरण के लिए, आग मूल डेटा को नष्ट कर देती है, दूरस्थ स्थान में एक माध्यम अप्रभावित रहेगा, जिससे आपदा पुनर्प्राप्ति सक्षम हो जाएगी । ऑफ-लाइन भंडारण सामान्य सूचना सुरक्षा को बढ़ाता है क्योंकि यह कंप्यूटर से भौतिक रूप से पहुंच योग्य नहीं है, और डेटा गोपनीयता या अखंडता कंप्यूटर-आधारित हमले तकनीकों से प्रभावित नहीं हो सकती है। इसके अलावा, यदि अभिलेखीय उद्देश्यों के लिए संग्रहीत जानकारी तक शायद ही कभी पहुंचा जा सके, तो ऑफ-लाइन भंडारण तृतीयक भंडारण की तुलना में कम महंगा है।
आधुनिक पर्सनल कंप्यूटर में, अधिकांश द्वितीयक और तृतीयक स्टोरेज मीडिया का उपयोग ऑफ-लाइन स्टोरेज के लिए भी किया जाता है। ऑप्टिकल डिस्क और फ्लैश मेमोरी डिवाइस सबसे लोकप्रिय हैं, और काफी हद तक हटाने योग्य हार्ड डिस्क ड्राइव; पुराने उदाहरणों में फ़्लॉपी डिस्क और ज़िप डिस्क शामिल हैं। उद्यम उपयोग में, चुंबकीय टेप कारतूस प्रमुख हैं; पुराने उदाहरणों में ओपन-रील चुंबकीय टेप और छिद्रित कार्ड शामिल हैं।
भंडारण पदानुक्रम के सभी स्तरों पर भंडारण प्रौद्योगिकियों को कुछ मुख्य विशेषताओं के मूल्यांकन के साथ-साथ किसी विशेष कार्यान्वयन के लिए विशिष्ट विशेषताओं को मापकर विभेदित किया जा सकता है। ये मुख्य विशेषताएं अस्थिरता, परिवर्तनशीलता, पहुंच और पता योग्यता हैं। किसी भी भंडारण प्रौद्योगिकी के किसी विशेष कार्यान्वयन के लिए, मापने योग्य विशेषताएं क्षमता और प्रदर्शन हैं।
| विशेषता | हार्ड डिस्क ड्राइव | ऑप्टिकल डिस्क | फ्लैश मेमोरी | रैंडम एक्सेस मेमोरी | रैखिक टेप-खुला |
|---|---|---|---|---|---|
| तकनीकी | चुम्बकीय डिस्क | लेजर किरण | सेमीकंडक्टर | चुंबकीय टेप | |
| अस्थिरता | नहीं | नहीं | नहीं | परिवर्तनशील | नहीं |
| रैंडम एक्सेस | हाँ | हाँ | हाँ | हाँ | नहीं |
| विलंबता (पहुंच समय) | ~15 एमएस (तेज़) | ~150 एमएस (मध्यम) | कोई नहीं (तत्काल) | कोई नहीं (तत्काल) | यादृच्छिक पहुंच का अभाव (बहुत धीमी) |
| नियंत्रक | आंतरिक | बाहरी | आंतरिक | आंतरिक | बाहरी |
| आसन्न डेटा हानि के साथ विफलता | सिर की टक्कर | — | सर्किट | — | |
| गलती पहचानना | डायग्नोस्टिक ( स्मार्ट ) | त्रुटि दर माप | स्थानांतरण दरों में गिरावट का संकेत | (अल्पकालिक भंडारण) | अज्ञात |
| प्रति स्थान कीमत | कम | कम | उच्च | बहुत ऊँचा | बहुत कम (लेकिन महंगी ड्राइव) |
| मूल्य प्रति इकाई | मध्यम | कम | मध्यम | उच्च | मध्यम (लेकिन महंगी ड्राइव) |
| मुख्य अनुप्रयोग | मध्यावधि अभिलेखीय, नियमित बैकअप, सर्वर, कार्य केंद्र भंडारण विस्तार | दीर्घकालिक अभिलेखीय, हार्ड कॉपी वितरण | पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स; ऑपरेटिंग सिस्टम | रियल टाइम | दीर्घकालिक पुरालेख |
गैर-वाष्पशील मेमोरी संग्रहीत जानकारी को बनाए रखती है, भले ही उसे लगातार विद्युत शक्ति की आपूर्ति न की गई हो। यह सूचना के दीर्घकालिक भंडारण के लिए उपयुक्त है। अस्थिर मेमोरी को संग्रहीत जानकारी को बनाए रखने के लिए निरंतर शक्ति की आवश्यकता होती है। सबसे तेज़ मेमोरी प्रौद्योगिकियां अस्थिर हैं, हालांकि यह एक सार्वभौमिक नियम नहीं है। चूँकि प्राथमिक भंडारण को बहुत तेज़ होना आवश्यक है, यह मुख्य रूप से अस्थिर मेमोरी का उपयोग करता है।
डायनामिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी अस्थिर मेमोरी का एक रूप है जिसमें संग्रहीत जानकारी को समय-समय पर दोबारा पढ़ने और फिर से लिखने या ताज़ा करने की भी आवश्यकता होती है , अन्यथा यह गायब हो जाएगी। स्टेटिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी DRAM के समान अस्थिर मेमोरी का एक रूप है, इस अपवाद के साथ कि जब तक बिजली लागू होती है तब तक इसे ताज़ा करने की आवश्यकता नहीं होती है; बिजली की आपूर्ति खो जाने पर यह अपनी सामग्री खो देता है।
बैटरी समाप्त होने से पहले कंप्यूटर को प्राथमिक अस्थिर भंडारण से गैर-वाष्पशील भंडारण में जानकारी स्थानांतरित करने के लिए एक संक्षिप्त समय देने के लिए एक निर्बाध बिजली आपूर्ति (यूपीएस) का उपयोग किया जा सकता है। कुछ सिस्टम, उदाहरण के लिए ईएमसी सिमेट्रिक्स , में एकीकृत बैटरियां होती हैं जो कई मिनटों तक अस्थिर भंडारण बनाए रखती हैं।
पढ़ें/लिखें भंडारण या परिवर्तनशील भंडारण
जानकारी को किसी भी समय अधिलेखित करने की अनुमति देता है। प्राथमिक भंडारण उद्देश्यों के लिए कुछ मात्रा में पढ़ने/लिखने के भंडारण के बिना एक कंप्यूटर कई कार्यों के लिए बेकार होगा। आधुनिक कंप्यूटर आमतौर पर सेकेंडरी स्टोरेज के लिए रीड/राइट स्टोरेज का भी उपयोग करते हैं।
धीमा लिखना, तेजी से पढ़ना भंडारण
पढ़ने/लिखने का भंडारण जो जानकारी को कई बार अधिलेखित करने की अनुमति देता है, लेकिन लिखने की कार्रवाई पढ़ने की तुलना में बहुत धीमी होती है। उदाहरणों में सीडी-आरडब्ल्यू और एसएसडी शामिल हैं ।
एक बार भंडारण लिखें
एक बार लिखें कई पढ़ें (WORM) निर्माण के बाद किसी बिंदु पर जानकारी को केवल एक बार लिखने की अनुमति देता है। उदाहरणों में सेमीकंडक्टर प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी और सीडी-आर शामिल हैं ।
केवल पढ़ने योग्य भंडारण
निर्माण के समय संग्रहीत जानकारी को बरकरार रखता है। उदाहरणों में मास्क ROM IC और CD-ROM शामिल हैं ।
भंडारण में किसी भी स्थान तक किसी भी समय लगभग समान समय में पहुंचा जा सकता है। ऐसी विशेषता प्राथमिक और द्वितीयक भंडारण के लिए उपयुक्त है। अधिकांश सेमीकंडक्टर मेमोरी , फ्लैश मेमोरी और हार्ड डिस्क ड्राइव रैंडम एक्सेस प्रदान करते हैं, हालांकि हार्ड डिस्क ड्राइव की तुलना में सेमीकंडक्टर और फ्लैश मेमोरी दोनों में न्यूनतम विलंबता होती है, क्योंकि किसी भी यांत्रिक भाग को स्थानांतरित करने की आवश्यकता नहीं होती है।
सूचना के टुकड़ों तक पहुंच एक के बाद एक क्रमिक क्रम में होगी; इसलिए किसी विशेष जानकारी तक पहुंचने का समय इस बात पर निर्भर करता है कि जानकारी का कौन सा हिस्सा आखिरी बार एक्सेस किया गया था। ऐसी विशेषता ऑफ-लाइन भंडारण की विशिष्ट है।
स्थान-पता योग्य
भंडारण में सूचना की प्रत्येक व्यक्तिगत रूप से पहुंच योग्य इकाई को उसके संख्यात्मक मेमोरी पते के साथ चुना जाता है । आधुनिक कंप्यूटरों में, लोकेशन-एड्रेसेबल स्टोरेज आमतौर पर प्राथमिक स्टोरेज तक सीमित होता है, जिसे कंप्यूटर प्रोग्राम द्वारा आंतरिक रूप से एक्सेस किया जाता है, क्योंकि लोकेशन-एड्रेसेबिलिटी बहुत कुशल है, लेकिन मनुष्यों के लिए बोझिल है।
जानकारी को अलग-अलग लंबाई की फ़ाइलों में विभाजित किया जाता है , और एक विशेष फ़ाइल को मानव-पठनीय निर्देशिका और फ़ाइल नामों के साथ चुना जाता है। अंतर्निहित डिवाइस अभी भी स्थान-पता योग्य है, लेकिन कंप्यूटर का ऑपरेटिंग सिस्टम ऑपरेशन को अधिक समझने योग्य बनाने के लिए फ़ाइल सिस्टम अमूर्तता प्रदान करता है। आधुनिक कंप्यूटरों में, द्वितीयक, तृतीयक और ऑफ-लाइन स्टोरेज फ़ाइल सिस्टम का उपयोग करते हैं।
सूचना की प्रत्येक व्यक्तिगत रूप से पहुंच योग्य इकाई का चयन वहां संग्रहीत सामग्री के (भाग के) आधार पर किया जाता है। कंटेंट-एड्रेसेबल स्टोरेज को सॉफ्टवेयर (कंप्यूटर प्रोग्राम) या हार्डवेयर (कंप्यूटर डिवाइस) का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है , हार्डवेयर तेज़ लेकिन अधिक महंगा विकल्प है। हार्डवेयर सामग्री एड्रेसेबल मेमोरी का उपयोग अक्सर कंप्यूटर के सीपीयू कैश में किया जाता है ।
कच्ची क्षमता
संग्रहीत जानकारी की कुल मात्रा जो एक भंडारण उपकरण या माध्यम धारण कर सकता है। इसे बिट्स या बाइट्स (जैसे 10.4 मेगाबाइट ) की मात्रा के रूप में व्यक्त किया जाता है ।
संग्रहीत जानकारी की सघनता. यह किसी माध्यम की भंडारण क्षमता को लंबाई, क्षेत्रफल या आयतन (जैसे 1.2 मेगाबाइट प्रति वर्ग इंच) की इकाई से विभाजित किया जाता है।
भंडारण में किसी विशेष स्थान तक पहुँचने में लगने वाला समय। माप की प्रासंगिक इकाई आमतौर पर प्राथमिक भंडारण के लिए नैनोसेकंड , द्वितीयक भंडारण के लिए मिलीसेकंड और तृतीयक भंडारण के लिए दूसरी है। पढ़ने की विलंबता और लिखने की विलंबता (विशेष रूप से गैर-वाष्पशील मेमोरी के लिए) को अलग करना और अनुक्रमिक पहुंच भंडारण के मामले में, न्यूनतम, अधिकतम और औसत विलंबता को अलग करना समझ में आ सकता है।
वह दर जिस पर सूचना को भंडारण से पढ़ा या लिखा जा सकता है। कंप्यूटर डेटा भंडारण में, थ्रूपुट आमतौर पर मेगाबाइट प्रति सेकंड (एमबी/एस) के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है, हालांकि बिट दर का भी उपयोग किया जा सकता है। विलंबता की तरह, पढ़ने की दर और लिखने की दर में अंतर करने की आवश्यकता हो सकती है। इसके अलावा, यादृच्छिक रूप से विपरीत, अनुक्रमिक रूप से मीडिया तक पहुंचने से आमतौर पर अधिकतम थ्रूपुट प्राप्त होता है।
पठन स्तर
डेटा के सबसे बड़े "खंड" का आकार जिसे एक इकाई के रूप में कुशलतापूर्वक एक्सेस किया जा सकता है, उदाहरण के लिए अतिरिक्त विलंबता शुरू किए बिना।
विश्वसनीयता
विभिन्न स्थितियों, या समग्र विफलता दर के तहत सहज बिट मान परिवर्तन की संभावना ।
Linux में IO प्रदर्शन को मापने के लिए hdparm और sar जैसी उपयोगिताओं का उपयोग किया जा सकता है।
भंडारण उपकरण जो पंखे के उपयोग को कम करते हैं, निष्क्रियता के दौरान स्वचालित रूप से बंद हो जाते हैं, और कम बिजली वाले हार्ड ड्राइव ऊर्जा की खपत को 90 प्रतिशत तक कम कर सकते हैं। [9] [10]
2.5 इंच की हार्ड डिस्क ड्राइव अक्सर बड़ी हार्ड डिस्क ड्राइव की तुलना में कम बिजली की खपत करती है। [11] [12] कम क्षमता वाले सॉलिड-स्टेट ड्राइव में कोई चलने वाला भाग नहीं होता है और हार्ड डिस्क की तुलना में कम बिजली की खपत होती है। [13] [14] [15] इसके अलावा, मेमोरी हार्ड डिस्क की तुलना में अधिक शक्ति का उपयोग कर सकती है। [15] बड़े कैश, जिनका उपयोग मेमोरी वॉल से टकराने से बचने के लिए किया जाता है , बड़ी मात्रा में बिजली की खपत भी कर सकते हैं।
पूर्ण डिस्क एन्क्रिप्शन , वॉल्यूम और वर्चुअल डिस्क एन्क्रिप्शन, या फ़ाइल/फ़ोल्डर एन्क्रिप्शन अधिकांश स्टोरेज डिवाइसों के लिए आसानी से उपलब्ध है। [16]
हार्डवेयर मेमोरी एन्क्रिप्शन इंटेल आर्किटेक्चर में उपलब्ध है, जो टोटल मेमोरी एन्क्रिप्शन (टीएमई) और मल्टीपल कीज़ (एमकेटीएमई) के साथ पेज ग्रैन्युलर मेमोरी एन्क्रिप्शन का समर्थन करता है। [17] [18] और अक्टूबर 2015 से SPARC M7 पीढ़ी में । [19]
विभिन्न प्रकार के डेटा भंडारण में विफलता के विभिन्न बिंदु और पूर्वानुमानित विफलता विश्लेषण के विभिन्न तरीके होते हैं ।
कमजोरियाँ जो तुरंत कुल नुकसान का कारण बन सकती हैं, वे हैं यांत्रिक हार्ड ड्राइव पर हेड क्रैश और फ्लैश स्टोरेज पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों की विफलता ।
हार्ड डिस्क ड्राइव पर आसन्न विफलता का अनुमान स्मार्ट डायग्नोस्टिक डेटा का उपयोग करके लगाया जा सकता है जिसमें संचालन के घंटे और स्पिन-अप की गिनती शामिल है, हालांकि इसकी विश्वसनीयता विवादित है। [20]
संचय त्रुटियों के परिणामस्वरूप फ्लैश स्टोरेज में स्थानांतरण दरों में गिरावट का अनुभव हो सकता है, जिसे फ्लैश मेमोरी नियंत्रक ठीक करने का प्रयास करता है।
ऑप्टिकल मीडिया का स्वास्थ्य सुधार योग्य छोटी त्रुटियों को मापकर निर्धारित किया जा सकता है , जिनमें से उच्च संख्या खराब होने और/या कम गुणवत्ता वाले मीडिया का संकेत देती है। लगातार कई छोटी-मोटी त्रुटियाँ डेटा भ्रष्टाचार का कारण बन सकती हैं। ऑप्टिकल ड्राइव के सभी विक्रेता और मॉडल त्रुटि स्कैनिंग का समर्थन नहीं करते हैं। [21]
2011 तक , सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले डेटा स्टोरेज मीडिया अर्धचालक, चुंबकीय और ऑप्टिकल हैं, जबकि कागज का अभी भी कुछ सीमित उपयोग होता है। कुछ अन्य मौलिक भंडारण प्रौद्योगिकियाँ, जैसे ऑल-फ़्लैश एरेज़ (एएफए) विकास के लिए प्रस्तावित हैं।
सेमीकंडक्टर मेमोरी जानकारी संग्रहीत करने के लिए सेमीकंडक्टर -आधारित एकीकृत सर्किट (आईसी) चिप्स का उपयोग करती है । डेटा आमतौर पर मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस) मेमोरी कोशिकाओं में संग्रहीत किया जाता है । एक सेमीकंडक्टर मेमोरी चिप में लाखों मेमोरी सेल हो सकते हैं, जिनमें छोटे MOS फ़ील्ड-इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर (MOSFETs) और/या MOS कैपेसिटर शामिल होते हैं । सेमीकंडक्टर मेमोरी के अस्थिर और गैर-वाष्पशील दोनों रूप मौजूद हैं, पहला मानक MOSFETs का उपयोग करता है और दूसरा फ्लोटिंग-गेट MOSFETs का उपयोग करता है ।
आधुनिक कंप्यूटरों में, प्राथमिक भंडारण में लगभग विशेष रूप से गतिशील अस्थिर अर्धचालक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (RAM), विशेष रूप से गतिशील रैंडम-एक्सेस मेमोरी (DRAM) शामिल होती है। सदी की शुरुआत के बाद से, एक प्रकार की गैर-वाष्पशील फ्लोटिंग-गेट सेमीकंडक्टर मेमोरी जिसे फ्लैश मेमोरी के रूप में जाना जाता है , ने घरेलू कंप्यूटरों के लिए ऑफ-लाइन स्टोरेज के रूप में लगातार हिस्सेदारी हासिल की है। गैर-वाष्पशील अर्धचालक मेमोरी का उपयोग विभिन्न उन्नत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उनके लिए डिज़ाइन किए गए विशेष कंप्यूटरों में द्वितीयक भंडारण के लिए भी किया जाता है।
2006 की शुरुआत में, नोटबुक और डेस्कटॉप कंप्यूटर निर्माताओं ने अधिक पारंपरिक एचडीडी के अलावा या इसके बजाय सेकेंडरी स्टोरेज के लिए डिफ़ॉल्ट कॉन्फ़िगरेशन विकल्प के रूप में फ्लैश-आधारित सॉलिड-स्टेट ड्राइव (एसएसडी) का उपयोग करना शुरू कर दिया था। [22] [23] [24] [25] [26]
चुंबकीय भंडारण जानकारी संग्रहीत करने के लिए चुंबकीय रूप से लेपित सतह पर चुंबकत्व के विभिन्न पैटर्न का उपयोग करता है । चुंबकीय भंडारण गैर-वाष्पशील होता है । जानकारी को एक या अधिक पढ़ने/लिखने वाले शीर्षों का उपयोग करके एक्सेस किया जाता है जिसमें एक या अधिक रिकॉर्डिंग ट्रांसड्यूसर हो सकते हैं। रीड/राइट हेड केवल सतह के एक हिस्से को कवर करता है, इसलिए डेटा तक पहुंचने के लिए हेड या माध्यम या दोनों को दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित किया जाना चाहिए। आधुनिक कंप्यूटरों में, चुंबकीय भंडारण ये रूप लेगा:
फ़्लॉपी डिस्क , ऑफ़लाइन भंडारण के लिए उपयोग की जाती है;
हार्ड डिस्क ड्राइव , द्वितीयक भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है।
चुंबकीय टेप , तृतीयक और ऑफ-लाइन भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है;
हिंडोला मेमोरी (चुंबकीय रोल)।
प्रारंभिक कंप्यूटरों में, चुंबकीय भंडारण का उपयोग इस प्रकार भी किया जाता था:
चुंबकीय मेमोरी , या कोर मेमोरी , कोर रोप मेमोरी , थिन-फिल्म मेमोरी और/या ट्विस्टर मेमोरी के रूप में प्राथमिक भंडारण ;
तृतीयक (जैसे एनसीआर सीआरएएम ) या चुंबकीय कार्ड के रूप में ऑफ लाइन भंडारण;
तब द्वितीयक भंडारण के लिए अक्सर चुंबकीय टेप का उपयोग किया जाता था।
चुंबकीय भंडारण में फ्लैश स्टोरेज और पुनः लिखने योग्य ऑप्टिकल मीडिया जैसे पुनर्लेखन चक्रों की कोई निश्चित सीमा नहीं होती है, क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र को बदलने से कोई भौतिक क्षति नहीं होती है। बल्कि, उनका जीवन काल यांत्रिक भागों द्वारा सीमित है। [27] [28]
ऑप्टिकल स्टोरेज , विशिष्ट ऑप्टिकल डिस्क , एक गोलाकार डिस्क की सतह पर विकृतियों में जानकारी संग्रहीत करता है और लेजर डायोड के साथ सतह को रोशन करके और प्रतिबिंब को देखकर इस जानकारी को पढ़ता है। ऑप्टिकल डिस्क भंडारण गैर-वाष्पशील है । विकृतियाँ स्थायी (केवल पढ़ने योग्य मीडिया), एक बार बनने वाली (एक बार लिखने योग्य मीडिया) या प्रतिवर्ती (रिकॉर्ड करने योग्य या पढ़ने/लिखने योग्य मीडिया) हो सकती हैं। 2009 से निम्नलिखित फॉर्म आम उपयोग में हैं : [29]
सीडी , सीडी-रोम , डीवीडी , बीडी-रोम : केवल पढ़ने योग्य भंडारण, डिजिटल जानकारी (संगीत, वीडियो, कंप्यूटर प्रोग्राम) के बड़े पैमाने पर वितरण के लिए उपयोग किया जाता है;
सीडी-आर , डीवीडी-आर , डीवीडी+आर , बीडी-आर : एक बार भंडारण लिखें, तृतीयक और ऑफ-लाइन भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है;
सीडी-आरडब्ल्यू , डीवीडी-आरडब्ल्यू , डीवीडी+आरडब्ल्यू , डीवीडी-रैम , बीडी-आरई : धीमी गति से लिखना, तेजी से पढ़ना भंडारण, तृतीयक और ऑफ-लाइन भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है;
अल्ट्रा डेंसिटी ऑप्टिकल या यूडीओ क्षमता में बीडी-आर या बीडी-आरई के समान है और यह धीमी गति से लिखने वाला, तेजी से पढ़ने वाला स्टोरेज है जिसका उपयोग तृतीयक और ऑफ-लाइन स्टोरेज के लिए किया जाता है।
मैग्नेटो-ऑप्टिकल डिस्क स्टोरेज ऑप्टिकल डिस्क स्टोरेज है जहां फेरोमैग्नेटिक सतह पर चुंबकीय स्थिति जानकारी संग्रहीत करती है। जानकारी को चुंबकीय और ऑप्टिकल तरीकों के संयोजन से वैकल्पिक रूप से पढ़ा और लिखा जाता है। मैग्नेटो-ऑप्टिकल डिस्क स्टोरेज गैर-वाष्पशील , अनुक्रमिक पहुंच , धीमी गति से लिखने, तेजी से पढ़ने योग्य स्टोरेज है जिसका उपयोग तृतीयक और ऑफ-लाइन स्टोरेज के लिए किया जाता है।
3डी ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज भी प्रस्तावित किया गया है।
उच्च गति कम ऊर्जा खपत वाले मैग्नेटो-ऑप्टिकल भंडारण के लिए चुंबकीय फोटोकंडक्टर में प्रकाश प्रेरित चुंबकीयकरण पिघलने का भी प्रस्ताव किया गया है। [30]
पेपर डेटा भंडारण , आमतौर पर पेपर टेप या छिद्रित कार्ड के रूप में , लंबे समय से स्वचालित प्रसंस्करण के लिए जानकारी संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जाता है, खासकर सामान्य प्रयोजन कंप्यूटरों के अस्तित्व में आने से पहले। जानकारी को कागज या कार्डबोर्ड माध्यम में छेद करके दर्ज किया गया था और यह निर्धारित करने के लिए यंत्रवत् (या बाद में वैकल्पिक रूप से) पढ़ा गया था कि माध्यम पर कोई विशेष स्थान ठोस था या उसमें छेद था। बारकोड बेची या ले जाए जाने वाली वस्तुओं के लिए कुछ कंप्यूटर-पठनीय जानकारी को सुरक्षित रूप से संलग्न करना संभव बनाता है।
अपेक्षाकृत कम मात्रा में डिजिटल डेटा (अन्य डिजिटल डेटा स्टोरेज की तुलना में) को बहुत लंबे समय तक स्टोरेज के लिए मैट्रिक्स बारकोड के रूप में कागज पर बैकअप किया जा सकता है , क्योंकि कागज की दीर्घायु आमतौर पर चुंबकीय डेटा स्टोरेज से भी अधिक होती है। [31] [32]
वैक्यूम-ट्यूब मेमोरी
विलियम्स ट्यूब में कैथोड-रे ट्यूब का उपयोग किया जाता था , और सेलेट्रॉन ट्यूब में जानकारी संग्रहीत करने के लिए एक बड़ी वैक्यूम ट्यूब का उपयोग किया जाता था। ये प्राथमिक भंडारण उपकरण बाज़ार में अल्पकालिक थे, क्योंकि विलियम्स ट्यूब अविश्वसनीय थी, और सेलेट्रॉन ट्यूब महंगी थी।
इलेक्ट्रो-ध्वनिक स्मृति
डिले-लाइन मेमोरी जानकारी संग्रहीत करने के लिए पारा जैसे पदार्थ में ध्वनि तरंगों का उपयोग करती है । विलंब-लाइन मेमोरी गतिशील अस्थिर, चक्र अनुक्रमिक पढ़ने/लिखने वाली भंडारण थी, और प्राथमिक भंडारण के लिए उपयोग की जाती थी।
ऑप्टिकल भंडारण के लिए एक माध्यम है, जिसमें आम तौर पर प्लास्टिक की एक लंबी और संकीर्ण पट्टी होती है, जिस पर पैटर्न लिखे जा सकते हैं और जिससे पैटर्न को वापस पढ़ा जा सकता है। यह सिनेमा फिल्म स्टॉक और ऑप्टिकल डिस्क के साथ कुछ तकनीकों को साझा करता है, लेकिन किसी के साथ भी संगत नहीं है। इस तकनीक को विकसित करने के पीछे प्रेरणा चुंबकीय टेप या ऑप्टिकल डिस्क की तुलना में कहीं अधिक भंडारण क्षमता की संभावना थी।
एक्स-वाई एड्रेसेबल मैट्रिक्स में जानकारी संग्रहीत करने के लिए चरण-परिवर्तन सामग्री के विभिन्न यांत्रिक चरणों का उपयोग करता है और सामग्री के अलग-अलग विद्युत प्रतिरोध को देखकर जानकारी पढ़ता है । चरण-परिवर्तन मेमोरी गैर-वाष्पशील, रैंडम-एक्सेस रीड/राइट स्टोरेज होगी, और इसका उपयोग प्राथमिक, माध्यमिक और ऑफ-लाइन स्टोरेज के लिए किया जा सकता है। अधिकांश पुनः लिखने योग्य और कई बार लिखने योग्य ऑप्टिकल डिस्क पहले से ही जानकारी संग्रहीत करने के लिए चरण-परिवर्तन सामग्री का उपयोग करते हैं।
क्रिस्टल या फोटोपॉलिमर के अंदर जानकारी को वैकल्पिक रूप से संग्रहीत करता है । ऑप्टिकल डिस्क स्टोरेज के विपरीत, होलोग्राफिक स्टोरेज स्टोरेज माध्यम की पूरी मात्रा का उपयोग कर सकता है, जो सतह परतों की एक छोटी संख्या तक सीमित है। होलोग्राफिक भंडारण गैर-वाष्पशील, अनुक्रमिक-पहुंच और या तो एक बार लिखने वाला या पढ़ने/लिखने वाला भंडारण होगा। इसका उपयोग सेकेंडरी और ऑफलाइन स्टोरेज के लिए किया जा सकता है। होलोग्राफिक वर्सटाइल डिस्क (एचवीडी) देखें ।
पॉलिमर में जानकारी संग्रहीत करता है जो विद्युत आवेश को संग्रहीत कर सकता है। आणविक मेमोरी प्राथमिक भंडारण के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हो सकती है। आणविक मेमोरी की सैद्धांतिक भंडारण क्षमता 10 टेराबिट प्रति वर्ग इंच (16 जीबी/मिमी 2 ) है। [33]
चुंबकीय फोटोकंडक्टर
चुंबकीय जानकारी संग्रहीत करें, जिसे कम रोशनी वाली रोशनी द्वारा संशोधित किया जा सकता है। [30]
डीएनए न्यूक्लियोटाइड्स में जानकारी संग्रहीत करता है । यह पहली बार 2012 में किया गया था, जब शोधकर्ताओं ने प्रति ग्राम डीएनए में 1.28 पेटाबाइट का अनुपात हासिल किया था। मार्च 2017 में वैज्ञानिकों ने बताया कि डीएनए फाउंटेन नामक एक नए एल्गोरिदम ने 215 पेटाबाइट प्रति ग्राम डीएनए पर सैद्धांतिक सीमा का 85% हासिल किया। [34] [35] [36] [37]
जबकि बिट्स की खराबी के एक समूह को त्रुटि का पता लगाने और सुधार तंत्र (ऊपर देखें) द्वारा हल किया जा सकता है, स्टोरेज डिवाइस की खराबी के लिए अलग-अलग समाधान की आवश्यकता होती है। निम्नलिखित समाधान आमतौर पर अधिकांश भंडारण उपकरणों के लिए उपयोग किए जाते हैं और मान्य हैं:
डिवाइस मिररिंग (प्रतिकृति) - समस्या का एक सामान्य समाधान लगातार किसी अन्य डिवाइस (आमतौर पर एक ही प्रकार की) पर डिवाइस सामग्री की एक समान प्रतिलिपि बनाए रखना है। नकारात्मक पक्ष यह है कि इससे भंडारण दोगुना हो जाता है, और दोनों उपकरणों (प्रतियों) को कुछ ओवरहेड और संभवतः कुछ देरी के साथ एक साथ अद्यतन करने की आवश्यकता होती है। इसका फायदा दो स्वतंत्र प्रक्रियाओं द्वारा एक ही डेटा समूह की संभावित समवर्ती रीडिंग है, जो प्रदर्शन को बढ़ाता है। जब प्रतिकृति उपकरणों में से एक को दोषपूर्ण पाया जाता है, तो दूसरी प्रति अभी भी चालू रहती है और इसका उपयोग किसी अन्य डिवाइस पर एक नई प्रति उत्पन्न करने के लिए किया जा रहा है (आमतौर पर इस उद्देश्य के लिए स्टैंड-बाय उपकरणों के पूल में परिचालन उपलब्ध होता है)।
स्वतंत्र डिस्क की निरर्थक सरणी ( RAID ) - यह विधि उपकरणों के समूह में एक डिवाइस को विफल होने और पुनर्स्थापित सामग्री के साथ प्रतिस्थापित करने की अनुमति देकर उपरोक्त डिवाइस मिररिंग को सामान्यीकृत करती है (डिवाइस मिररिंग n = 2 के साथ RAID है )। n=5 या n=6 के RAID समूह आम हैं। n>2 नियमित संचालन (अक्सर कम प्रदर्शन के साथ) और दोषपूर्ण डिवाइस प्रतिस्थापन दोनों के दौरान अधिक प्रसंस्करण की लागत पर, n=2 के साथ तुलना करने पर भंडारण बचाता है ।
डिवाइस मिररिंग और विशिष्ट RAID को उपकरणों के RAID समूह में एकल डिवाइस विफलता को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। हालाँकि, यदि RAID समूह की पहली विफलता से पूरी तरह से मरम्मत होने से पहले दूसरी विफलता होती है, तो डेटा खो सकता है। एकल विफलता की संभावना आम तौर पर छोटी होती है। इस प्रकार समय निकटता में एक ही RAID समूह में दो विफलताओं की संभावना बहुत कम है (लगभग संभावना वर्ग, यानी, स्वयं से गुणा)। यदि कोई डेटाबेस डेटा हानि की इतनी कम संभावना को भी बर्दाश्त नहीं कर सकता है, तो RAID समूह को ही दोहराया (प्रतिबिंबित) किया जाता है। कई मामलों में इस तरह की मिररिंग आपदाओं से उबरने के लिए भौगोलिक रूप से दूर से, एक अलग भंडारण सरणी में की जाती है (ऊपर आपदा वसूली देखें)।
एक द्वितीयक या तृतीयक भंडारण कंप्यूटर नेटवर्क का उपयोग करके कंप्यूटर से जुड़ सकता है । यह अवधारणा प्राथमिक भंडारण से संबंधित नहीं है, जिसे कुछ हद तक कई प्रोसेसर के बीच साझा किया जाता है।
डायरेक्ट-अटैच्ड स्टोरेज (डीएएस) एक पारंपरिक मास स्टोरेज है, जो किसी भी नेटवर्क का उपयोग नहीं करता है। यह अभी भी सबसे लोकप्रिय तरीका है. यह पूर्वनाम हाल ही में NAS और SAN के साथ मिलकर बनाया गया था।
नेटवर्क-अटैच्ड स्टोरेज (NAS) एक कंप्यूटर से जुड़ा हुआ विशाल स्टोरेज है जिसे कोई अन्य कंप्यूटर फ़ाइल स्तर पर लोकल एरिया नेटवर्क , प्राइवेट वाइड एरिया नेटवर्क या ऑनलाइन फ़ाइल स्टोरेज के मामले में इंटरनेट पर एक्सेस कर सकता है । NAS आमतौर पर NFS और CIFS/SMB प्रोटोकॉल से जुड़ा है।
स्टोरेज एरिया नेटवर्क (SAN) एक विशेष नेटवर्क है, जो अन्य कंप्यूटरों को स्टोरेज क्षमता प्रदान करता है। NAS और SAN के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि NAS क्लाइंट कंप्यूटरों के लिए फ़ाइल सिस्टम प्रस्तुत करता है और प्रबंधित करता है, जबकि SAN ब्लॉक-एड्रेसिंग (कच्चे) स्तर पर पहुंच प्रदान करता है, जो प्रदान की गई क्षमता के भीतर डेटा या फ़ाइल सिस्टम को प्रबंधित करने के लिए सिस्टम को संलग्न करने पर छोड़ देता है। SAN आमतौर पर फ़ाइबर चैनल नेटवर्क से जुड़ा होता है।
रोबोटिक तृतीयक भंडारण उपकरणों में बड़ी मात्रा में व्यक्तिगत चुंबकीय टेप और ऑप्टिकल या मैग्नेटो-ऑप्टिकल डिस्क संग्रहीत की जा सकती हैं। टेप भंडारण क्षेत्र में उन्हें टेप लाइब्रेरीज़ के रूप में जाना जाता है , और ऑप्टिकल स्टोरेज क्षेत्र में ऑप्टिकल ज्यूकबॉक्स , या प्रति सादृश्य ऑप्टिकल डिस्क लाइब्रेरीज़ के रूप में जाना जाता है। केवल एक ड्राइव डिवाइस वाली किसी भी तकनीक के सबसे छोटे रूप को ऑटोलोडर या ऑटोचेंजर्स कहा जाता है ।
रोबोटिक-एक्सेस स्टोरेज डिवाइस में कई स्लॉट हो सकते हैं, प्रत्येक में अलग-अलग मीडिया होता है, और आमतौर पर एक या अधिक चुनने वाले रोबोट होते हैं जो स्लॉट को पार करते हैं और मीडिया को अंतर्निहित ड्राइव पर लोड करते हैं। स्लॉट और पिकिंग डिवाइस की व्यवस्था प्रदर्शन को प्रभावित करती है। ऐसे भंडारण की महत्वपूर्ण विशेषताएं संभावित विस्तार विकल्प हैं: स्लॉट, मॉड्यूल, ड्राइव, रोबोट जोड़ना। टेप लाइब्रेरी में 10 से लेकर 100,000 से अधिक स्लॉट हो सकते हैं, और टेराबाइट्स या पेटाबाइट के निकट-पंक्ति जानकारी प्रदान करते हैं। ऑप्टिकल ज्यूकबॉक्स कुछ हद तक छोटे समाधान हैं, 1,000 स्लॉट तक।
रोबोटिक स्टोरेज का उपयोग बैकअप के लिए और इमेजिंग, मेडिकल और वीडियो उद्योगों में उच्च क्षमता वाले अभिलेखागार के लिए किया जाता है। पदानुक्रमित भंडारण प्रबंधन लंबे समय से अप्रयुक्त फ़ाइलों को तेज़ हार्ड डिस्क भंडारण से लाइब्रेरी या ज्यूकबॉक्स में स्वचालित रूप से स्थानांतरित करने की सबसे प्रसिद्ध संग्रह रणनीति है । यदि फ़ाइलों की आवश्यकता होती है, तो उन्हें डिस्क पर वापस पुनर्प्राप्त किया जाता है।
डायनामिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (DRAM)
स्टेटिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी (SRAM)
अनुसंधान डेटा कैप्चर करने के लिए डेटा स्टोरेज टैग का उपयोग किया जाता है
^ अधिकांश समकालीन कंप्यूटर अस्थिर प्रौद्योगिकियों का उपयोग करते हैं (जो बिजली बंद होने पर डेटा खो देते हैं); प्रारंभिक कंप्यूटरों में अस्थिर और स्थायी दोनों तकनीकों का उपयोग किया जाता था।
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