机械硬盘的升级版是固态硬盘,那么以后会有什么更新的存储设备来取代固态硬盘吗?
这是一个好问题。一方面可以展开讨论存储媒介的发展,另一方面也可以探讨云盘储存。
以现阶段技术而言,未来存储一定会发展,但是发展的前提是当前的存储规格已经不能大面积满足其他硬件的需求。
要知道,上古一些的存储媒介还有磁带。而且磁带这种缓慢不方便的存储模式到现在还在使用。
上古时期的磁带存储器就是后面的一堆铁皮柜子,原理和80后小时听的磁带没有什么区别,两边卷轴,中间一个读写头。经过了科技的不断发展,磁带机缩小到了这么大
磁带之所以还活着,是因为存储冷数据,它比HD更安全,存储数据的磁带可以脱机保存和互换读出,存储容量大、价格低廉。如果你需要存储的数据以PB为单位,而且可能长达几十年不动,磁带几乎是最佳的选择,价格可能也就20几块每TB,冷储存能保证50年。
硬盘和磁带说到底还是同一原理,但是到了固态硬盘,就和这种把01以物理方式记录在媒介上的方式没什么关系了。
固态硬盘存储数据的基本单元叫浮栅晶体管,基本结构有:存储电子的浮栅层,控制极G、衬底P、源极D与漏极S。
当浮栅层中的电子数量高于一定值计为0,低于一定值计为1。
这就是固态硬盘记录01的最基础形态。
写入数据时,需要在控制极G施加一个高压,这样电子就可以穿过隧穿层,进入浮栅层,因为有绝缘层的存在,电子不能再向前移动了,就被囚禁在了浮栅层,这样就得到了0;而没被电压激发的部分,就是1。
读取数据时,当浮栅层中不存在电子时(存储数据为1),我们给控制级一个低压,由于电压低,电子只能被吸引到靠近隧穿层的位置,却无法穿过隧穿层,因而源极漏极可以导通,形成电流。如果检测到电流,那么说明它没有储存电子,则读取数据为1。
擦除数据就简单了,释放所有的电子,让他们回到衬底P,这样所有的位置都是1,数据就擦除了。
之所以固态硬盘冷数据不能保存太久,是因为浮栅层的电子会隧穿回衬底P,当电子少于一定数量时,这个0就读成1了。
刚刚提到了一个概念,储存的发展的前提是当前的存储规格已经不能大面积满足其他硬件的需求。磁带升级为HD硬盘,那是因为计算机从晶体管向半导体发展,规模宏达的磁带不能满足个人计算“小巧”(相对于那个时代)的需求,迫切的需要研究出体积小,方便读写的储存设备,HD硬盘是和半导体化的计算机一起蓬勃发展起来的。
固态硬盘是摩尔定律不断推动半导体技术发展,到了21世纪后,HD硬盘拉胯的读取速度(相对于其他零部件)已经成为了电脑的性能瓶颈——CPU、显卡、内存都干完活了,大家都在等硬盘读写。
现在常用HD硬盘读取速度一般在100MB/S到200MB/S之间,固态硬盘动不动就5400MB/S,7200MB/S,看西数买HD硬盘都已经不提读写速度的事儿了,只说转速,说缓存,说每年吞吐量,对读写速度只字不提。
现阶段,除了喜欢极限跑分的少部分玩家外,绝大多数个人用户的性能瓶颈可能是CPU,可能是显卡,但绝对不会是固态硬盘,原本1000元/T的价格已经被长存干到200多块了,容量基本也不是问题了。
对企业用户来说,服务器也好,数据中心也罢,数据已经是Raid0、1、5、10的方式记录,企业级用户稳定比速度更重要,所以他们不会用固态硬盘。
换句话说,下一代存储媒介一定要取固态硬盘和机械硬盘的有点——读写快,存储稳定。这种形态的产品才能吸引企业用户的青睐,进而有资金投进去进行研发和量产。
在量子计算机量产之前,个人用户对硬盘的需求,不会刺激市场搞出50000MB/S读写速度这种偏科生的定向研发了。
关于云盘,我说说我个人看法,目前网络传输速度可以保证云盘的读取速度和机械硬盘同一水平,同时云盘企业提供的数据备份确保了数据安全。
但是云盘的两个问题无法避免,第一个是数据的归属权,不排除当云盘企业退出市场的时候,你可能拿不回自己的数据;第二个是数据的隐私性,百度网盘理论上不可以检查客户上传数据内容,最多根据哈希值分辨是否同一文件,进而减少数据存储规模,减少无用数据,真实的情况是,它会检查数据是否合法,同时对非法数据删除禁用。
以上两个问题导致了云盘只会成为少量云工作的小团队文件周转站,个人客户的临时数据备份,绝对不会将重要数据存储在这里面。
而且价格上……百度云盘超级会员一年250块左右,这个价格可以买一块1T的硬盘,有能力动手的自己在家组NAS,确保数据安全同时方便在外读取;没有动手能力的可以在家用台式机上多加两块硬盘,做冷数据储存;没有动手能力,又没有家用台式机的,可以买个群辉。
其实我个人对个人DIY市场前景看衰,一方面是前几年的挖矿,这两年的炼丹导致了显卡需求保障,显卡价格高局不下,干掉了DIY市场的潜力。越来越多的用户转向手机等移动端,还有游戏机这种专用产品。
另一方面,网络通讯和硬件发展,很有可能把我们引导向云游戏方向发展,个人只是一个终端。如果这么发展就进入赛博朋克了,那可真的太操蛋了。