אחת התכונות הקריטיות של מחשב היא היכולת לשמור לצמיתות קבצים, מסמכים, עבודה, תמונות מודעות. באמת כל מידע שתרצה לשמור. למרבה הצער, הזיכרון העיקרי שיש למחשב - זיכרון RAM ו-Cache של המערכת - כולו נדיף. זיכרון נדיף מאבד את כל הנתונים שהוא מכיל כשהמחשב נכבה. למרות שזה טוב לאבטחה ויציבות, זה גם אומר שלא ניתן להשתמש בזיכרון הראשי לאחסון קבוע.
כדי לענות על צורך זה, נדרש זיכרון משני. זיכרון משני מכסה התקני אחסון נתונים לטווח ארוך שאינם נדיפים, כלומר אינם מאבדים נתונים כאשר המחשב כבוי. זיכרון זה נשאר בדרך כלל מחובר באופן קבוע למחשבים, בדרך כלל התקני אחסון. מבחינה טכנית, אותו סוג של התקני אחסון עשוי לשמש גם כזיכרון שלישוני או רבעוני. כלומר התקני אחסון שאינם מחוברים אבל המחשב יכול להתחבר. והתקני אחסון שאינם קשורים וצריכים התערבות אנושית ידנית כדי שהמחשב יוכל לגשת. התקני אחסון עשויים להיות מיועדים בעיקר להיות סטטיים. עם זאת, ייתכן שהם גם ניתנים להסרה.
התקני אחסון מודרניים
מדיית אחסון מגנטית, במיוחד כונני HDD או כונני דיסק קשיח, היו התקן האחסון הסטנדרטי במשך זמן רב. הם מציעים קיבולות גבוהות בעלויות נמוכות אך יש להם ביצועי קריאה וכתיבה מוגבלים בשל התלות בחלקים נעים. בכוננים קשיחים, שדות מגנטיים בפלטת דיסקים מיושרים או לא מיושרים עם ראש כתיבה. לאחר מכן ניתן לקרוא מחדש את השדות המגנטיים עם ראש קריאה.
כונני SSD, או כונני מצב מוצק, הם המלך המתפתח של אמצעי האחסון. הם משתמשים בזיכרון פלאש מהיר שיכול לפעול הרבה יותר מהר ממה ש-HDD יכול. עד כדי כך שהם בדרך כלל משתמשים באפיק תחבורה שונה ומהיר יותר מכיוון שהאוטובוס SATA III המתאים לכונני HDD יכול להיות רווי לחלוטין על ידי SSD. המפתח למהירות של כונני SSD הוא שאין להם חלקים נעים מכיוון שהם משתמשים במעגלים אלקטרוניים מעוצבים בקפידה לאחסון נתונים.
לרוע המזל, בהיותם טכנולוגיה מתקדמת, ל-SSD יש פרמיית מחיר. עם זאת, זה הרבה פחות חמור ממה שהיה רק לפני כמה שנים תוך התחשבות בקיבולת של 2TB או פחות. כונני USB וכונני USB SSD חיצוניים משתמשים גם בזיכרון הבזק. אם כי רוחב הפס של חיבור ה-USB מגביל זאת בדרך כלל.
אמצעי אחסון אופטיים כגון תקליטורים, DVD ותקליטורי Blu-ray דומים במידה מסוימת לדיסק קשיח. למרות שבמקום מגנטיות וראשי קריאה, חריצים פיזיים בדיסק משנים את התנהגות הלייזר הקריאה. מדיה אופטית סובלת מאותן מגבלות מהירות כמו דיסקים קשיחים עקב השימוש בחלקים נעים. לכל דור ברשימה יש יכולת מוגברת הודות לטריקים שהומצאו לאחרונה והפחתת אורך הגל של הלייזר. אורך גל לייזר קטן יותר אומר שניתן לזהות חריצים מינוריים יותר. ניתן לארוז אותם קרוב יותר זה לזה, ולהגדיל את קיבולת האחסון.
התקני אחסון היסטוריים
אחת מצורות האחסון הטכניות המוקדמות ביותר תהיה כרטיס האגרוף. אלה שימשו בעיקר להזנת נתונים ופלט, אך בהתחשב בכך שהנתונים יאוחסנו לצמיתות בכרטיס הניקוב, זה נחשב טכנית. עם זאת, בדרך כלל לא היה מצופה ממחשב לקרוא את תוצאת הפלט ממחשב אחר.
זיכרון חבל ליבה היה צורה ישנה של ROM שנוצרה על ידי אריגה של חיווט מוליך דרך או סביב סדרה של טבעות מגנטיות. קידוד הנתונים קודד קשה בתהליך האריגה על ידי העברת הטבעת המגנטית דרכה או מסביב, מה שלא מאפשר לעדכן. הזיכרון הזה שימש בחללית אפולו שנחתה על הירח.
תקליטונים היו סוג של אמצעי אחסון מגנטיים נשלפים שהשתמשו בדיסק גמיש המוגן במארז פלסטיק. הוא עבד על אותם עקרונות כמו כונן קשיח אבל היה לו קיבולות קטנות בהרבה ומהירויות איטיות יותר.
זיכרון 3D XPoint, ששווק כ-Optane על ידי Intel ו-QuantX על ידי Micron, היה סוג של זיכרון לשינוי שלב שהציע חביון ותפוקה מצוינים. הוא נמכר בשני תפקידים, SSD ומטמון עבור התקני אחסון אחרים. המהירות שלו הייתה דומה בערך ל-SSD, כלומר אפשרות האחסון במטמון יכולה לספק שיפור משמעותי בביצועים למערכות מבוססות HDD בפעולות קריאה ידידותיות למטמון.
מוצרי SSD נחשבו בדרך כלל ככונני SSD מתקדמים. אולם ספיגה נמוכה יחסית, בסופו של דבר גרם לנטישת 3D XPoint על ידי מיקרון ב-2021 ואינטל ב-2022, אם כי המכשירים עדיין נמצאים ב- שׁוּק. סרט אחסון מגנטי שימש בעבר כמדיה ארכיונית. בעוד שהקלטת עדיין נמצאת ב"שימוש" בארכיון, רוב נתוני הארכיון מאוחסנים כעת על גבי דיסקים קשיחים.
סיכום
התקני אחסון הם צורות של זיכרון מחשב משני שיכול לאחסן נתונים לצמיתות. זה קריטי למטרות מערכות ההפעלה אבל נחוץ גם לאחסון מסמכים, תמונות, קבצים וכו'. עם הזמן צפיפות האחסון של התקני אחסון ירדה באופן דרמטי. במקביל, גם מהירויות הקריאה והכתיבה של אותם התקני אחסון עלו משמעותית, והעלות ליחידת אחסון ירדה בחדות. נראה שבדרך כלל מגמה זו תימשך, אם כי היא עשויה להאט ככל שמתקרבים ומגיעים למגבלות המיניאטור.