磁盘进化史

其他公司的利润减少，陷入负债深渊，或破产或被收购。曾经市场上有超过200家磁盘驱动器制造商。现在只有三家了：希捷、东芝和西数/HGST。

Seagate的ST-412磁盘driveE

磁盘驱动器阵列的崛起以及单位GB成本的下降意味着它们可以承担备份数据存储责任，尤其是如果备份数据集中的重复数据可以被重复数据删除技术所移除的话。这对磁带备份业是一个沉重的打击，带来了快速的格式合并浪潮。现在，实际上我们只有两家拥有专有数据格式的大型机磁带供应商，即IBM和Oracle，然后只剩下一个服务器计算机磁带格式，LTO。LTO指的是线性磁带开放格式，现在已经发展到第六代。LTO格式是由一个三家厂商所组成的联盟开发的：惠普、IBM和Quantum。

虽然磁盘可以承载越来越多的数据并且技术发展使得磁盘可以更快地读取和写入数据，一个很大的问题仍然存在。磁盘可能会发生故障，导致所有被存储的数据丢失。这个问题可以通过制作额外的数据备份来避免。RAID技术——独立磁盘冗余阵列——可以算术式地处理数据，使得数据所需要的磁盘数量减少，从而降低数据保护成本。不同的RAID框架包括RAID 0、1、2、4、5、20，每个框架都可以对数据访问速度、数据保护可靠性和容量需求进行优化。

在RAID框架下，故障磁盘中的内容可以通过正常驱动器上的RAID数据来重建。不过这个RAID重建过程所需要的时间随着驱动器容量的增长而增长。

HGST 7K500 3.5英寸硬盘驱动器

随着阵列中驱动器的数量增加到数百个，随后又超过1000个的门槛，很有必要在第一个驱动器故障还未恢复而第二个驱动器发生故障的时候拥有能够恢复数据的能力，因此RAID 6就被开发出来。
磁盘驱动器的增长快速提高了被存储的数字信息的总量，研究者认为数字存储容量在2002年超过了模拟存储容量，而这个增长速度仍在继续加快。

IDC数字世界增长（按EB计算）（IDC/EMC 2011年6月）

由于磁盘中的转速对数据读取访问速度非常重要，因此制造商们度在努力提高每分钟转速（RPM）。磁盘速度在不断提高，直到触及到1.5万转的门槛。转速更高的话，磁盘磁片有可能因为离心力和振动而解体。较低转速的驱动器可以保存更多的数据，转速保持在5400转就可以了。这意味着随着驱动器容量的不断提高，从磁盘中读取和写入数据的速度却没有变化，这越来越成为一个制约因素。

另一个问题是随着摩尔定律下的计算机处理器速度不断提高，磁盘I/O速度已经远远落后。迁移到2.5英寸驱动器意味着磁盘驱动器机箱可以提高整体I/O速度，但是幅度并不大。

在磁盘无法跟上主机速度的背景下，我们看到NAND固态闪存存储的快速崛起。闪存没有移动的磁头，实际上完全没有任何读取/写入头。

NAND闪存

NAND闪存是东芝的Fujio Masuoka博士在1980年发明的。NAND闪存的形式是一个个块中的单元，必须被同时写入。因此，严格地说，NAND闪存不是随机访问设备。

闪存记忆体单元的示意图

作为闪存的一种类型，NOR在手机和其他设备中作为只读记忆体的一种形式被使用。NAND在照相机、U盘、平板电脑、笔记本电脑和各种需要小尺寸、低能耗和超越磁盘访问速度的持续数据存储的设备中作为数据存储被使用。

闪存是一个半导体技术，不包含任何机械部件，同样容量下的体积要远远小于磁盘。一个1TB的U盘可以就放在你手心上，而且比4CD盒装的3.5英寸磁盘驱动器要轻得多。

光学存储的快速回顾

CD和DVD也被用于归档数据存储，不过由于它们本身存在的缺陷，它们没有被广泛使用。与磁盘驱动器相比，光盘的容量低，写入速度慢，而磁带在存储大容量数据上的价格又低于磁盘和CD/DVD。磁盘在写入和读取备份数据上的速度也更快。所有这些都意味着光盘只能在如今小众市场上找到。

同时，厂商们也在努力开发全息存储技术来提供更长的归档期和更高的容量。他们失败了。现在，我们甚至可以考虑在归档存储上使用非常便宜的闪存记忆体，TLC闪存。