Запоминающие устройства компьютера

Запоминающие устройства компьютера или цифровое хранение данных — это сохранение данных с помощью технологии, состоящих из компьютерных компонентов и носителей информации. Цифровое хранение данных является основной функцией и фундаментальным компонентом компьютеров^[1].

1 ГиБ или SDRAM, установленным в компьютере. Пример основной памяти.

15 Гб PATA жёсткий диск (HDD) 1999 года. Когда подключён к компьютеру, он рассматривается как вторичное устройство.

Обычно более быстрые и вре́менные компоненты хранения называют «памятью», в то время как более медленные постоянные компоненты — «хранилищем». Это различие было расширено в архитектуре фон Неймана, где центральный процессор (ЦПУ) состоит из двух основных частей — устройство управления и арифметико-логическое устройство (АЛУ). Первое контролирует поток данных между ЦПУ и памятью, в то время как второе осуществляет арифметические и логические операции над данными. На практике почти все компьютеры используют иерархию памяти^[2], располагая память ближе к ЦП, а хранилище — дальше.

В современных компьютерах в качестве хранилищ данных обычно используются жёсткие диски (hard disk drive, HDD) или твердотельные накопители (solid-state drive, SSD).

Данные

Современный компьютер представляет данные с помощью двоичной системы счисления. Ячейка памяти является фундаментальным строительным блоком компьютерной памяти, сохраняющим один бит информации, который может быть установлен для хранения 1, сброшен для хранения 0 и доступен путем чтения ячейки^[3][4].

Текст, числа, изображения, аудио и почти любая другая форма информации может быть преобразована в сроку бит (двоичных цифр), каждый из которых имеетзначение 0 или 1. Наиболее распространенной единицей хранения является байт, равный 8 битам. Цифровые данные представляют собой двоичное представление информации, часто кодируемое путем присвоения битовой последовательности каждому символу, цифре или мультимедийному объекту. Существует множество стандартов кодирования (например, кодировки символов, такие как ASCII, кодировки изображений, такие как JPEG и кодировки видео, такие как MPEG-4).

Шифрование

В целях безопасности^[англ.] определенные типы данных могут шифроваться при хранении для предотвращения возможности несанкционированного восстановления информации из фрагментов снимков хранилища. Шифрование при передаче защищает данные во время их передачи^[5].

Сжатие

Методы сжатия данных позволяют во многих случаях (например, в базах данных) представить последовательность битов более короткой последовательностью битов («сжать») и восстановить исходную последовательность («распаковать») при необходимости. Это позволяет существенно экономить место для хранения (десятки процентов) для многих типов данных за счёт увеличения вычислений (упаковка и распаковка по мере необходимости). Анализ компромисса между экономией на хранении и затратами на связанные вычисления, а также возможными задержками в доступности данных проводится перед принятием решения о том, следует ли сжимать определенные данные.

Уязвимость и надежность

Различные типы хранения данных имеют разные слабые места и требуют различных методов предиктивного анализа отказов. Уязвимости, которые могут мгновенно привести к полной потере данных, включают в себя разрушение головки^[англ.] на механических жестких дисках или отказ электронных компонентов^[англ.] на флеш-накопителях.

Избыточность

Избыточность позволяет компьютеру обнаруживать ошибки в закодированных данных (например, случайное изменение бита^[англ.] в результате случайного радиационного излучения) и исправлять их на основе математических алгоритмов. Метод циклической избыточной проверки (cyclic redundancy check, CRC) обычно используется в системах связи и хранения данных для обнаружения ошибок. Решения, основанные на избыточности, включают репликацию хранилищ, зеркалирование дисков и RAID (Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков) ).

Обнаружение ошибок

Измерение частоты ошибок на DVD+R. Измерение частоты ошибок на DVD+R. Незначительные ошибки поддаются коррекции и находятся в пределах нормы.

Приближающийся сбой жёстких дисков можно предсказать, используя диагностические данные S.M.A.R.T. («технология самоконтроля, анализа и отчётности»), которая включает часы наработки^[англ.] и количество раскручиваний дисков, хотя надежность этого метода оспаривается^[6]. Состояние оптических дисков может быть определено путём фиксации числа корректируемых мелких ошибок, большое их число указывает на ухудшение качества носителя. Слишком большое количество последовательных мелких ошибок может привести к повреждению данных. Не все производители и модели приводы оптических дисков поддерживают сканирование ошибок^[7].

Архитектура

Без значительного объёма памяти компьютер мог бы выполнять только фиксированные операции и сразу выдавать результат, что требовало бы переконфигурации аппаратного обеспечения для запуска новой программы. Такой подход часто применяется в таких устройствах, как настольные калькуляторы, цифровые обработчики сигналов и другие специализированные устройства. Машины фон Неймана отличаются наличием памяти, в которой хранятся рабочие инструкции и данные^[8], благодаря чему им не требуется переконфигурация аппаратного обеспечения для каждой новой программы, а достаточно просто перепрограммировать их новыми инструкциями, хранящимися в памяти. Кроме того, их, как правило, проще проектировать, поскольку относительно простой процессор может сохранять состояние между последовательными вычислениями для построения сложных процедурных результатов. Большинство современных компьютеров являются машинами фон Неймана.

Память и хранилище данных

В современном употреблении термин «хранилище» обычно относится к части запоминающих устройств компьютера, включающей устройства и носители, которые не доступны напрямую центральному процессору (ЦПУ), то есть к вторичным или третичным хранилищам. К распространенным типам хранилищ относятся жесткие диски, оптические дисководы и энергонезависимая память (то есть устройства, сохраняющие содержимое при выключении компьютера)^[9]. С другой стороны, термин «память» используется для обозначения полупроводниковой^[англ.] памяти с записью-считыванием^[англ.] данных, как правило, DRAM (dynamic random-access memory, динамическая память с произвольным доступом). DRAM память является разновидностью энергозависимой памяти, которая также требует периодического считывания и перезаписи или обновления хранимой информации^[англ.]. SRAM (static random-access memory, cтатическая память с произвольным доступом) похожа на DRAM, хотя и не требует обновления, пока питание не выключается.

В современном употреблении иерархия памяти, состоящая из основной памяти и вторичной памяти в некоторых случаях относится к тому, что исторически называлось, соответственно, вторичной памятью и третичной памятью^[10].

Основная память

Различные виды памяти, классифицированные по удаленности от центрального процессора. Основными компонентами универсального компьютера являются арифметико-логическое устройство, устройство управления, память и устройства ввода-вывода. Технологии и емкость соответствуют обычным домашним компьютерам примерно 2005 года.

Основная память (известная также как оперативная память или внутренняя память), часто называемая просто памятью, — это хранилище, напрямую доступное центральному процессору. Процессор непрерывно считывает хранящиеся там инструкции и выполняет их по мере необходимости. Любые данные, с которыми активно работают, также хранятся там в единообразном виде. Исторически, ранние компьютеры использовали линии задержки, трубки Уильямса или вращающиеся магнитные барабаны в качестве основной памяти. К 1954 году эти ненадежные методы были в основном заменены памятью на магнитных сердечниках. Память на сердечниках оставалась доминирующей до 1970-х годов, когда достижения в технологии интегральных схем позволили полупроводниковой памяти^[англ.] стать экономически конкурентоспособной.

Это привело к созданию современной памяти с произвольным доступом (ОЗУ, RAM), которая отличается компактными размерами, малым весом и относительно высокой стоимостью. ОЗУ, используемая в качестве основной памяти, является энергозависимой, то есть теряет хранимую информацию при отключении питания. Помимо хранения открытых программ, она служит дисковым кэшем^[англ.] и буфером записи^[англ.] для повышения производительности чтения и записи. Операционные системы используют часть ОЗУ для кэширования, пока она не требуется запущенным программным обеспечением^[11]. Свободная память может использоваться как RAM-диск для временного высокоскоростного хранения данных. Помимо основной ОЗУ большой емкости, существуют еще два подслоя основной памяти:

• Регистры процессора являются самым быстрым типом хранения данных, поскольку расположены внутри процессора. Каждый регистр обычно содержит машинное слово (часто 32 или 64 бита). Инструкции центрального процессора предписывают арифметико-логическому устройству выполнять различные вычисления или другие операции над этими данными.
• Кэш процессора представляет собой промежуточное звено между более быстрыми регистрами и более медленной основной памятью. Он работает быстрее основной памяти, но имеет значительно меньший объем. Часто используется многоуровневая иерархическая структура кэша, где первичный кэш является самым маленьким и быстрым, а вторичный кэш — более крупным и медленным.

Основная память, такая как ПЗУ (ROM), EEPROM (электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ), NOR-флеш и RAM^[12], как правило, адресуется побайтно^[англ.]. Такая память подключается к центральному процессору напрямую или косвенно через шину памяти, состоящую из шины памяти, состоящую из адресной шины и шины данных. Сначала процессор отправляет по адресной шине число, называемое адресом памяти, которое указывает на нужное местоположение данных. Затем он считывает или записывает данные в ячейка памяти, используя шину данных. Кроме того, блок управления памятью (Memory management unit , MMU) — это небольшое устройство между процессором и ОЗУ, которое пересчитывает фактический адрес памяти. Блоки управления памятью обеспечивают управление памятью. Например, они могут предоставлять абстрактную виртуальную память или выполнять другие задачи.

BIOS

Энергонезависимое основное хранилище содержит небольшую стартовую программу (BIOS), которая используется для начальной загрузки компьютера. Она считывает более крупную программу из энергонезависимой вторичной памяти в оперативную память и начинает ее выполнение. Технология энергонезависимой памяти, используемая для этой цели, называется постоянным запоминающим устройством (ПЗУ, read-only memory, ROM). Большинство типов «ПЗУ» на самом деле не являются строго только для чтения, но записывать в них информацию сложно и медленно. Некоторые встраиваемые системы запускают программы непосредственно из ПЗУ, поскольку такие программы редко изменяются. Стандартные компьютеры в основном не хранят много программ в ПЗУ, за исключением встроенного программного обеспечения, и используют большие объемы вторичной памяти.

Вторичная память

Вторичная память (известная также как внешняя или вспомогательная память) отличается от основной тем, что центральный процессор не имеет к ней прямого доступа. Для работы с ней и передачи нужных данных в основное хранилище компьютеры используют каналы ввода-вывода. Вторичное хранилище является энергонезависимым, то есть сохраняет данные даже при отключении питания. Современные компьютерные системы обычно имеют вторичное хранилище, объем которого в десятки раз превышает объём основного, поскольку оно значительно дешевле.

В современных компьютерах в качестве вторичного хранилища обычно используются жёсткие диски или твердотельные накопители. Время доступа^[англ.] на байт для жёстких дисков или твердотельных накопителей обычно измеряется в миллисекундах, тогда как время доступа на байт для первичного хранилища измеряется в наносекундах. Вращающиеся оптические накопители, такие как CD и DVD, имеют еще большее время доступа. К другим примерам технологий вторичного хранения относятся USB-флеш накопители, дискеты, магнитные ленты, перфоленты, перфокарты и RAM-диски.

Для уменьшения времени поиска и задержки вращения данные с вторичных носителей, таких как жесткие диски, приводы оптических дисков и твердотельные накопители, считываются и записываются большими непрерывными блоками. Доступ к вторичным носителям адресуется блоками. Как только головка чтения/записи диска^[англ.] достигает нужного положения и данных и данных, последующие данные на дорожке считываются очень быстро. Другой способ снизить узкое место ввода-вывода — использовать несколько дисков параллельно для увеличения пропускной способности между основной и вторичной памятью, например, с помощью RAID^[13].

Вторичная память часто форматируется в соответствии с определённой файловой системой, которая предоставляет необходимую абстракцию для организации данных в файлы и каталоги. Кроме того, она содержит метаданные, описывающие владельца файла, время доступа, права доступа и другую информацию. Большинство операционных систем используют концепцию виртуальной памяти, позволяющую использовать больший объём оперативной памяти, чем физически установлено в системе. Когда оперативная память заполняется, система перемещает наименее используемые фрагменты данных (страницы) в файл подкачки на вторичном хранилище, чтобы при необходимости вернуть их обратно.

Третичная память

Большая библиотека магнитных лент^[англ.], с ленточными картриджами, расположенными на полках спереди, и роботизированной рукой, движущейся сзади. Видимая высота библиотеки составляет около 180 см

Третичное хранилище или третичная память обычно включает в себя роботизированную руку, которая устанавливает и извлекает съёмные носители массовой памяти из базы данных каталога в устройство хранения в соответствии с потребностями системы. Оно в основном используется для архивирования редко используемой информации, поскольку оно значительно медленнее вторичного хранилища (например 5–60 секунд против 1–10 миллисекунд). Это прежде всего для чрезвычайно больших хранилищ данных, доступ к которым осуществляется без участия человека. Типичные примеры включают библиотеку магнитных лент^[англ.], оптическое хранилище^[англ.] (jukeboxes) и массивы бездействующих дисков (MAID^[англ.]). Третичное хранилище также известно как ближнее хранение данных^[англ.] поскольку оно «близко к онлайн»^[14]. Иерархическое управление носителями — это стратегия архивирования, включающая автоматическую миграцию давно неиспользуемых файлов из быстрого дискового хранилища в библиотеки или оптические хранилища.

Автономные хранилища

Автономные хранилища — это запоминающие устройства компьютера на носителях или устройствах, не контролируемых центральным процессором^[15]. Носитель записывается, как правило, на устройстве вторичного или третичного хранения, а затем физически извлекается или отключается. В отличие от третичного хранения, доступ к нему невозможен без участия человека. Он используется для передачи информации, поскольку отсоединенный носитель легко транспортировать физически. В современных персональных компьютерах большинство носителей вторичного и третичного хранения также используются для автономного хранения.

Сетевая доступность

Вторичное или третичное хранилище может подключаться к компьютеру с использованием компьютерных сетей. Эта концепция не относится к основному хранилищу.

• DAS (Direct-attached storage, Хранилище с прямым подключением) — это традиционное устройство хранения данных, которое не использует сеть.
• NAS (Network-attached storage, Хранилище с подключением по сети) — это хранилище, подключённое к компьютеру, к которому другой компьютер может получить доступ на уровне файлов через локальную сеть, приватную глобальную сеть или в случае онлайн-хранилища файлов, через интернет. NAS обычно ассоциируется с протоколами NFS и SMB.
• Сеть хранения данных (Storage area network, SAN) — это специализированная сеть, которая предоставляет другим компьютерам емкость для хранения данных. SAN обычно ассоциируется с оптоволоконными сетями.

Облачное хранилище

Облачное хранилище основано на высоко виртуализированной инфраструктуре^[16]. Являясь частью облачных вычислений, оно обладает специфическими облачными интерфейсами, практически мгновенной эластичностью и масштабируемостью, мультиарендностью и дозированностью^[англ.] ресурсов. Сервисы облачного хранения могут использоваться как вне офиса, так и развертываться локально^[17].

Модели развёртывания

Облачные модели развёртывания определяют взаимодействие между поставщиками облачных услуг и клиентами^[18].

• Частные облачные вычисления^[англ.], например, используются в защищённых облачных вычислениях для снижения возросшей поверхности атаки при передаче данных на хранение сторонним организациям^[19]. Частное облако — это облачная инфраструктура, предназначенная исключительно для одной организации, независимо от того, управляется ли она внутренними силами или сторонним поставщиком, и размещается ли она локально или удаленно^[20].
• Гибридное облачное хранилище^[англ.] — это еще одно решение для обеспечения безопасности облака, которое предполагает использование инфраструктуры хранения данных, сочетающей локальные ресурсы с облачными. Локальное хранилище обычно управляется самой организацией, в то время как поставщик общедоступного облачного хранилища отвечает за управление и безопасность данных, хранящихся в облаке^[21][22]. Использование гибридной модели позволяет принимать данные в зашифрованном виде, когда ключ хранится в локальной инфраструктуре, и может ограничивать доступ к использованию локальных шлюзов облачного хранилища^[англ.], которые могут иметь опции для шифрования данных перед передачей^[22].
• Облачные сервисы считаются «публичными», когда они предоставляются через общедоступный Интернет^[23].
  • Виртуальное частное облако^[англ.] (virtual private cloud, VPC)— это пул общих ресурсов в публичном облаке, который обеспечивает определенный уровень изоляции между различными пользователями, использующими эти ресурсы. Изоляция пользователей в VPC достигается путем выделения частной IP-подсети и и создания виртуальной среды для коммуникации (например, VLAN или набор зашифрованных каналов^[англ.]) между пользователями. Кроме того, для каждого пользователя VPC используется виртуальная частная сеть (virtual private network, VPN), которая посредством аутентификации и шифрования обеспечивает безопасный удаленный доступ организации к своим ресурсам в VPC.

Типы

Имеется три типа облачных хранилищ:

• Хранилище объектов^[24][25]
• Файловое хранилище
• Блочное хранилище^[англ.] — это концепция облачного хранения данных^[англ.] при которой облачные сервисы имитируют поведение традиционного блочного устройства, такого как физический жёсткий диск^[26], где хранилище организовано в виде блоков. Блочные устройства отличаются от хранилищ объектов или облачных баз данных. Они работают на более высоком уровне абстракции и могут оперировать такими сущностями, как файлы, документы, изображения, видео или записи баз данных^[27]. Одно время блочный уровень хранения обеспечивался сетью хранения данных (SAN), а NAS обеспечивал файловый уровень хранения^[28]. С переходом от локального размещения к облачным сервисам это различие сместилось^[29]
  • Экземплярные хранилища — это вид облачных хранилищ блочного уровня, предоставляемого в составе облачного экземпляра^[29]. В отличие от других форм блочного хранилища, данные в экземплярном хранилище будут утеряны при остановке облачного экземпляра.^[29]

Характеристики

1 ГиБ модуль SO-DIMM DDR2 RAM

Технологии хранения данных на всех уровнях иерархии хранения могут быть дифференцированы путем оценки определенных основных характеристик, а также измерения характеристик, специфичных для конкретной реализации. Эти основные характеристики включают:

• Энергозависимость
  • Источники бесперебойного электропитания (ИБП, uninterruptible power supply, UPS) может быть использован, чтобы дать короткое окно для сброса информации из основной энергозависимой памяти в энергонезависимые хранилища до того, как сядут аккумуляторы. Некоторые системы, например EMC Symmetrix^[англ.], имеют встроенные аккумуляторы, которые поддерживают энергозависимую память в течение нескольких минут.
• Неизменяемость
  • Хранилище может быть классифицировано как обеспечивающее чтение/запись, медленную запись/быстрое чтение (например. CD-RW, SSD), однократную запись/мнократное чтение (например, программируемое ПЗУ, CD-R), только чтение (например, масочная ROM, CD-ROM).
• Доступность
  • Существуют два типа доступа: произвольный и последовательный. При произвольном доступе любое место в хранилище может быть доступно в любой момент примерно за одно и то же вермя. При последовательнос доступе получить элементы информации можно последовательно, один за другим. Таким образом, время доступа к определённому элементу зависит от того, какой элемент был считан до этого.
• Адресация
  • Хранилище может адресоваться по месту (то есть по числовому адресу), по ссылке на файл или по контексту.
• Ёмкость и плотность^[англ.]
• Производительность
  • Показатели производительности хранилища включают задержку^[англ.], пропускная способность^[англ.], гранулярность и надёжность.
• Энергия
  • твердотельные накопители малой ёмкости не имеют движущихся частей и потребляют меньше энергии, чем жёсткие диски^[30][31][32]. Память также может потреблять больше энергии, чем жёсткие диски^[32]. Большие кэши, используемые для предотвращения стены памяти^[англ.], могут также потреблять большое количество энергии.
• Безопасность^[33]

Обзор

Характеристика	Жёсткий диск	Оптический диск	Флеш-память	RAM	LTO
Технология	Магнитный диск	Лазерный луч	Полупроводник		Магнитная лента
Энергозависимость	Нет	Нет	Нет	Зависима	Нет
Произвольный доступ	Да	Да	Да	Да	Нет
задержку[англ.] (время доступа)	~15 мс[англ.]	~150 мс	Нет	Нет	Отсутсвие произвольного доступа (очень медленный)
Контроллер	Внутренний	Внешний	Внутренний[англ.]	Внутренний	Внешний
Сбой с неизбежной потерей данных	Авария головки	—	Отказ электроники[англ.]		—
Обнаружение ошибок	Диагностика (S.M.A.R.T.)	Измерение частоты ошибок	Проявляется в виде резких спадов в скорости передачи.	(Кратковременное хранение)	Неизвестно
Цена хранения	Низкая	Низкая	Высокая	Очень высокая	Очень низкая (но устройства дорогие)
Цена за единицу	Средняя	Низкая	Средняя	Высокая	Средняя (но устройства дорогие)
Основное применение	Среднесрочное архивирование, резервное копирование, расширение дискового пространства серверов и рабочих станций	Долгосрочное архивирование, распространение копий	Портативная электроника, операционная систма	обработка данных в реальном времени	Долгосрочное архивирование

Носители

Полупроводники

Основная статья: Полупроводниковая память

Полупроводниковая память^[англ.] использует для хранения информации интегральные схемы на основе полупроводников. Данные обычно хранятся в ячейках памяти типа МОП-транзистор. Один такой чип может содержать миллионы ячеек, состоящих из миниатюрных полевых транзиисторов с изолиированным затвоором (MOS field-effect transistors , MOSFETs) и/или MOS конденсаторов. Существуют энергозависимые и энергонезависимые виды полупроводниковой памяти. В первом случае используются стандартные МОП-транзисторы, а во втором — МОП-транзисторы с плавающим затвором.

В современных компьютерах основное хранилище почти полностью состоит из динамической энергозависимой полупроводниковой памятью с произвольным доступом, в частности, динамической оперативной памяти (DRAM). С начала века тип энергонезависимой полупроводниковой памяти с плавающим затвором, известной как флеш-память, постепенно завоевывает долю в качестве автономного хранилища для домашних компьютеров. Энергонезависимая полупроводниковая память также используется для вторичного хранения в различных передовых электронных устройствах и специализированных компьютерах, разработанных для них.

Уже в 2006 году производители ноутбуков и настольных компьютеров начали использовать твердотельные накопители (SSD) на основе флэш-памяти в качестве стандартного вторичного хранилища вдобавок или вместо более традиционного HDD^{[34][35][36][37][38]}.

Магнитные

Магнитная запись использует для записи информации различные схемы намагничивания покрытых магнитным материалом поверхностей. Эти накопители являются энергонезависимыми. Доступ к данным осуществляется с помощью одной или нескольких магнитных головок, которые могут содержать один или несколько записывающих преобразователей. Поскольку магнитная головка охватывает лишь часть поверхности, для доступа к данным необходимо относительное перемещение головки и носителя, или обоих. В современных компьютерах магнитные накопители представлены следующими видами:

• Магнитный диск;
  • Дискета используется для автономного хранения;
  • Жёсткий диск используется как вторичная память.
• Магнитная лента используется как третичная память и для автономного хранения;
• Память карусельного типа^[англ.] (магнитные валы).

В ранних компьютерах магнитное хранение также использовалось как:

• Хранилище микрокода в трансформаторном постоянном запоминающем устройстве^[англ.];
• Основная память в виде магнитного барабана, магнитных сердечников, вязаной памяти^[англ.], Тонкоплёночная память^[англ.] и твисторная память^[англ.];
• Магнитная лента часто использовалась в качестве вторичной памяти;
• Третичная (например, Память произвольного доступа на магнитных картах^[англ.], Card Random-Access Memory) или автономные хранилища данных в виде магнитных карт.

Магнитные носители информации не имеют определенного предела циклов перезаписи, как флэш-память и перезаписываемые оптические носители, поскольку изменение магнитных полей не вызывает физического износа. Вместо этого срок их службы ограничен механическими частями^[39][40].

Оптические

Оптические накопители, к которым относятся типичные оптические диски, хранят информацию в виде деформаций поверхности круглого диска и читают эту информацию путём освещения поверхности лазерным диодом и наблюдения за отражённым светом. Накопители на оптических дисках энергонезависимы. Деформации могут быть постоянными (носители только для чтения), созданными однократно (носители с однократной записью) или обратимыми (носители с возможностью перезаписи). По состоянию на 2009 год в широком использовании находились следующие типы носителей^[41]:

• CD, CD-ROM, DVD, BD-ROM: носители только для чтения, используются для массового распространения цифровой информации (музыка, виде, компьютерные программы);
• CD-R, DVD-R, DVD+R, BD-R: носители с однократной записью, используются для третичного и автономного хранения информации;
• CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM, BD-RE: медленная запись, быстрое чтение, используются для третичного и автономного хранения информации;
• Ultra Density Optical или UDO по ёмкости подобен BD-R: медленная запись, быстрое чтение, используются для третичного и автономного хранения информации;

Магнитооптическое дисковое хранилище — это оптическая дисковая память, в которой информация хранится в магнитном состоянии на ферромагнитной поверхности. Информация читается оптически, а записывается комбинированием магнитных и оптических методов. Магнитооптическое дисковое хранилище энергонезависимо, имеет последовательный доступ, позволяет медленную запись и быстрое чтение, используется для третичного и автономного хранения информации.

Также была предложена объёмная оптическая память.

Предложено также плавление при намагничивании под действием светового луча в магнитных фотопроводниках для высокоскоростных магнитооптических накопителей с низким энергопотреблением^[42].

Бумага

Хранение данных на бумаге^[англ.], обычно в виде перфолент или перфокарт, использовались для хранения данных для автоматической обработки, особенно до появления универсальных компьютеров. Информация записывалась путём пробивания отверстий в бумажном или картонном носителе и считывалась механически (а позднее оптически) для определения того, является ли определенное место на носителе сплошным или содержит отверстие. Штриховые коды позволяют безопасно прикреплять к товарам или грузам информацию, которую может прочитать компьютер.

Относительно небольшие объемы цифровых данных (по сравнению с другими методами хранения) могут быть сохранены на бумаге в виде матричных кодов для очень длительного хранения, поскольку срок службы бумаги обычно превышает даже срок службы магнитных носителей информации^[43][44].

Другие

• Вакуумно-ламповая память:
  • Для запоминания информации трубка Уильямса использует электронно-лучевые приборы, а селектроны^[англ.] используют большие электронные лампы.
• Электроакустическая память: Память на линиях задержки для хранения информации использует звуковые волны в веществе, таком как ртуть.
• Оптическая лента^[англ.] — это носитель для оптического хранения данных, обычно представляющий собой длинную и узкую полоску пластика, на которую можно записывать данные и с которой эти данные можно считывать.
• Память с изменением фазового состояния использует различные механические фазы материала с изменяемым фазовым состоянием для хранения информации в X–Y адресуемой матрице и считывает информацию, наблюдая за изменением электрического сопротивления материала.
• Голографическая память записывает информацию оптически внутри кристаллов или фотополимеров, например, в HVD (Голографические многоцелевые диски). В отличие от оптических дисков, которые ограничены несколькими поверхностными слоями, голографическое хранение может использовать весь объем носителя информации.
• Магнитные фотопроводники хранят магнитную информацию, которая может быть изменена слабым освещением^[42].
• Молекулярная память^[англ.] запоминает информацию в полимерах, которые могут запоминать электрический заряд^[45].
• DNA^[англ.] запоминает цифровую информацию в нуклеотидах ДНК^{[46][47][48][49]}.

См. Также

• Массовое хранилище^[англ.]
• Утечка памяти
• Защита памяти
• Дедупликация
• Файловая система
• Флеш-память
• Виртуальная ленточная библиотека