什么是存储设备?

2025年3月17日 | 阅读11分钟

存储设备是一种硬件,也称为存储、存储介质、数字存储或存储媒体,它能够临时或永久地存储信息。通常,它用于保存、传输和提取数据文件。它可以安装在计算机系统、服务器或任何可比的计算设备内部或外部,用于存储信息。

What is a storage device

对于任何计算设备来说,存储设备都是核心组件之一,根据需求和功能的不同,它有多种结构和尺寸。除了硬件固件外,它几乎存储了计算机中的所有数据应用程序。存储设备有各种外形尺寸;例如,计算机设备包括不同的存储介质,如硬盘RAM、缓存。它们还有光盘驱动器和外部连接的USB驱动器。有两种类型的存储设备:主存储设备和辅助存储设备,用于存储数据。

主存储设备:它们安装在计算机内部,在访问数据文件方面速度非常快。 RAM缓存是主存储设备的示例。

辅助存储设备:硬盘、USB存储设备和光盘驱动器是辅助存储设备的例子,它们被设计用于永久存储数据。与主存储设备相比,它们具有更大的存储容量。

为什么计算机需要存储?

如果没有存储设备,计算机将只能视为一个哑终端。如果没有存储设备,它无法存储或保存任何类型的信息或设置。虽然您的计算机可以在没有存储介质的情况下运行,但您只能查看或读取上面的信息,除非它是一台连接到另一台具有存储功能的计算机。

什么是存储位置?

当您在计算机或其他类似设备上存储任何类型的信息时,它可能会询问您要将信息存储到哪个存储位置。默认情况下,您的计算机硬盘上存储着各种类型的数据。如果您想将此信息移动到另一台设备,您需要将其传输到另一个存储介质,例如USB闪存驱动器,这使您能够将其移动到任何其他计算机。

为什么有这么多不同的存储设备?

随着计算机使用的迅速增长,用于存储数据技术也在日益发展,因为对存储容量的需求越来越高。随着存储设备使用的日益增长和人们希望随身携带它们,需要发明新技术。随着新存储设备的出现,人们会用新的存储设备替换旧设备。因此,旧设备的需求结束了,停止使用。

软盘推出后,CD-ROM驱动器取代了它们,而CD-ROM又被DVD驱动器取代。然后设计了闪存驱动器来取代DVD驱动器。IBM第一款仅包含5 MB的硬盘驱动器的成本为50,000美元。如今,我们拥有智能手机,它们以更小的价格拥有更大的存储容量,还可以轻松地装进口袋。此外,存储设备的每一次增强都使其能够存储大量数据,包括快速访问。

计算机存储示例

磁性存储设备

如今,磁性存储通常在混合硬盘驱动器或非常大的HDD上找到。

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以下是磁性存储设备的列表:

  • 软盘:软盘驱动器(FDD)为用户提供了将数据保存到可移动磁盘的好处。FDD已被网络文件传输和USB等其他存储设备取代。
  • 硬盘驱动器:硬盘驱动器(HDD)用于永久存储数据,因为它是一种非易失性计算机存储设备,直接连接到计算机主板的磁盘控制器。通常,它安装在计算机内部,被称为辅助存储设备。
  • 磁卡:磁卡可能包含有关个人信息,例如进入安全建筑的密码或信用卡上的可用识别信息。
  • SuperDisk:Imation公司开发了磁盘存储技术。SuperDisk也称为LS-240和LS-120。该驱动器在OEM计算机上最受欢迎,单张磁盘可存储多达120 MB(兆字节)的数据。后来,它能够存储240 MB,并且还向后兼容1.44 MB磁盘。
  • 磁带卡:磁带是一种矩形扁平容器,能够存储数据。与其他存储介质相比,它更便宜,并且通常用于备份大量数据。
  • Zip磁盘:Zip驱动器是一种硬件数据存储设备,是软盘的升级版本。它的功能类似于磁盘和标准的1.44英寸软盘驱动器,由Iomega开发。它在1990年代后期非常流行,并且能够存储普通软盘无法存储的数据。

光盘存储设备

以下是另一种类型的存储设备:

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  • 蓝光光盘
  • CD-ROM光盘
  • CD-R和CD-RW光盘。
  • DVD-R、DVD+RW、DVD+R和DVD-RW光盘。

闪存设备

闪存更便宜且便携。由于成为更可靠、更高效的解决方案,大多数磁性和光介质已被闪存设备取代。

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  • 闪存驱动器:USB闪存驱动器是一种便携式存储设备,也称为U盘、拇指驱动器、数据棒、钥匙链驱动器。它们通过USB端口连接到计算机,通常尺寸与人拇指大小相似。
  • 存储卡:存储卡通常用于数码相机、打印机、MP3播放器、PDA、数字摄像机、游戏机和手持计算机。多年来,最常见的存储卡格式是CompactFlash,但现在有CFexpress、SD、MicroSD和XQD。
  • Compact Flash (CF):Compact Flash是一种闪存,通常在数码相机、PDA和其他便携式设备中找到。它是一种50针连接存储设备,容量从2 MB到128 GB不等。
  • M.2:M.2是一种固态驱动器,于2014年推出。有两种类型的M.2设备:SATA M.2和PCIe M.2。
  • MultiMediaCard:MultiMediaCard或MMC是一种集成电路,用于车载收音机、打印机、PDA、MP3播放器和数码相机。它充当数据外部存储。MMCP(MMCplus)和MMCM(MMCmobile / MMCmicro)是MMC卡的变体。
  • SDHC卡(Secure Digital High Capacity):它采用了新技术,是标准SD卡的改进版本。它与SD格式设备不向后兼容,容量范围从4 GB到32 GB。
  • NVMe(Non-Volatile Memory Express):它是一种为数据中心设计的设备规范,它将SSD等设备连接到计算机的PCI Express总线的方式标准化,由Intel于2007年推出。
  • Sony Memory Stick:Sony Memory Stick是闪存卡系列,由索尼于1998年10月首次推出。它专为相机和其他索尼产品的数字存储而设计。
  • SmartMedia卡:SmartMedia卡是由东芝开发的一种存储卡,也称为固态软盘卡。
  • xD-Picture Card(EXtreme Digital Picture Card):xD-Picture Card是Olympus和Fuji于2002年推出的闪存卡。在2003年,在Mini SD卡推出之前,xD卡是市场上最小的闪存卡。xD-Picture Card的H和M/M+版本容量高达2 GB,原始版本容量高达512 MB。
  • SSD:SSD是一种与硬盘驱动器(HDD)类似的存储介质。即使没有电源,它也能保持存储数据的永久状态。它具有更高的可靠性、无噪音运行、更低的功耗和更快的访问时间,因为它没有移动部件,不像硬盘驱动器。
  • SD卡:SD卡,代表Secure Digital Card,最常用于需要高容量内存且尺寸小的电子设备。它常用于手机、数码相机、数字视频摄像机、mp3播放器等小型便携式设备。它被400多个电子设备品牌使用。

在线存储和云存储

在线存储和云存储的需求正在迅速增长。

  • 云存储:云存储是一种云计算模型,它通过网络将数据传输并存储在远程存储系统中,云服务提供商负责管理、维护并确保用户能够通过网络访问数据。它为用户提供了可靠性、保密性、持久性和“随时随地访问数据”的便利。
  • 网络媒体:网络媒体用于计算机网络,如互联网,它是任何音频、视频、图像或文本。

纸质存储

起初,计算机无法在任何存储技术(如闪存设备、光盘存储设备)上存储数据,它们不得不依赖纸张。如今,纸质存储数据的方法很少使用或找到。

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  • 穿孔卡:穿孔卡也称为Hollerith卡或IBM卡,能够以小孔的形式存储数据。它是一张简单的纸张,曾广泛用于输入早期计算机的数据。
  • OMR:它代表光学标记识别或光学标记阅读。它是一种通过识别打印表格上的标记(如复选框和填写字段)来提取人类信息的方法。通常,OMR过程是通过扫描来完成的,扫描检测纸张的反光或透射。这项技术为选票、回复卡、调查问卷和问卷等应用提供了优势,因为这些应用需要大量手工填写的表格进行快速准确的处理。

今天使用哪些存储设备?

尽管有各种存储设备,但上面解释的大多数存储设备今天已不再使用。如今,大多数计算机主要使用SSD来存储数据,包括闪存驱动器和云存储。一些笔记本电脑和大多数台式计算机使用磁盘驱动器,该驱动器能够读取和写入CD和DVD。

存储设备是输入和输出设备吗?

存储设备不被视为输入和输出设备;然而,它们能够以存储数据的形式转发和接收信息,但这些设备不是输入或输出设备。将这些设备视为存储设备而不是输入或输出设备会更合适,因为它们能够读取和存储数据。

什么是最新的存储设备?

NVMe,代表非易失性内存表达Non-Volatile Memory Express),是最新的存储设备技术之一。云存储和SSD也是近期开发的存储设备。此外,一些较旧的存储设备技术,如磁带驱动器和硬盘驱动器,也在引入新技术以存储更多数据。

如何访问存储设备?

要访问计算机或笔记本电脑上的存储设备,取决于系统中使用的操作系统。例如,如果您使用的是Microsoft Windows,您可以使用计算机上的Windows资源管理器,这是其默认文件管理器。要打开Windows资源管理器,您需要双击桌面屏幕上显示的“我的电脑”,或者您可以使用快捷键“Windows键+E”。此外,Finder被认为是Apple计算机上的默认文件管理器。

哪个存储设备的容量最大?

对于大多数计算机来说,SSD或硬盘是容量最大的存储设备。此外,具有网络连接的计算机可能能够通过云计算、NAS设备或云计算访问更大的存储空间。

虽然有多种容量不同的存储设备可供选择,例如,当硬盘驱动器开发出来时,它只有5 MB的容量。但现在,它可以存储高达数TB的数据。因为随着硬盘驱动器的发展,其存储容量不断增加。

存储设备的功能

  • 数据存储:存储设备的关键作用是作为数字信息的存储库。无论是运行中的设备、软件包还是个人文档,存储设备都提供了一个稳定连续的环境来存储信息。存储设备具有不同的容量,允许用户根据其独特需求分配资源,从几GB到几TB不等。
  • 数据检索:存储设备在存储信息的简单检索中起着重要作用。当用户访问文件、启动软件或执行任何涉及数据的操作时,存储设备会检索关键数据并使其可供处理。数据检索的速度是确定系统整体性能的关键因素。更快的检索时间有助于更快的响应任务,从而增强用户体验。
  • 数据备份:数据备份的重要性不言而喻,存储设备在备份过程中发挥着至关重要的作用。用户通常会在外部硬盘驱动器、网络附加存储(NAS)设备或云存储系统上创建其特殊信息的冗余副本。这种冗余可确保即使在存储设备发生故障或其他意外情况时,数据仍可访问。因此,存储设备有助于维护数据稳定性和恢复能力。
  • 文件传输:便携式存储设备(如USB驱动器和外部硬盘驱动器)有助于设备之间无缝的文件交换。用户可以轻松复制、移动或共享文件,使这些设备成为个人和组织的必备工具。许多存储设备即插即用的特性确保了与各种系统的兼容性,从而能够跨不同设备和平台交换信息。
  • 应用程序执行:存储设备不仅仅是被动的存储库;它们也是软件应用程序执行的积极参与者。当用户安装实用程序时,相关文件会存储在存储设备上。在执行过程中,应用程序的数据将从存储设备检索并存储在系统的内存(RAM)中进行处理。存储设备的类型和速度对应用程序的加载时间有显著影响。例如,固态驱动器(SSD)比传统的硬盘驱动器(HDD)具有更快的读取和写入速度,从而实现更快的软件启动。
  • 系统启动:在计算机、笔记本电脑或其他设备的启动过程中,存储设备起着关键作用。运行系统,这是设备功能所必需的,存储在存储设备上。当设备通电时,操作系统将从存储设备加载到机器内存中,启动启动过程。此过程的速度和效率受所用存储设备类型的影响,SSD通常比HDD具有更快的启动时间。
  • 虚拟内存:存储设备也与虚拟内存的概念有关,虚拟内存是运行系统用来弥补物理RAM不足的一种方法。当RAM已满时,设备会将数据快速传输到存储设备,从而释放RAM供其他进程使用。这使得设备能够同时运行更多应用程序,尽管速度较慢,但比直接从RAM访问数据要快。虚拟内存的性能取决于存储设备的读取和写入速度。

了解其功能可以说明存储设备在计算机系统和虚拟设备的整体功能中发挥着至关重要的作用。从提供稳定的存储环境到影响数据检索和警报执行的速度,存储设备是我们数字思想的骨干。随着技术的进步,存储响应的改进将继续塑造格局,为各个领域的用户提供卓越的整体性能、可靠性和整体性能。


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