基本介紹
- 中文名：次級儲存裝置
- 外文名：Secondary storage
- 學科：計算機存儲
- 定義：管理數據的存取輔助存儲裝置
- 特點：非易失性
- 常見類別：磁碟、磁帶、光碟
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簡介
次級儲存裝置，又稱輔助存儲裝置，用以存放指令和數據，但不直接向中央處理器提供指令和數據的儲存裝置。它的存儲容量比主要儲存裝置大許多倍，存儲每位信息所需費用低，易於脫機長期保存信息。它是非易失性的儲存裝置，斷電後仍能保留信息。次級儲存裝置常用的存儲裝置主要是磁存儲器和光存儲器。磁存儲器主要有磁碟存儲器和磁帶存儲器。磁碟存儲器存取速度快、存儲容量大，是最常用的輔助存儲器。磁帶存儲器的存取速度比磁碟存儲器低，在線上存儲容量比磁碟存儲器容量小，但它常易於脫機存放，多用於存放需要長期保存的數據。光存儲器的存儲容量大，存取速度接近於磁碟存儲器，但它不易寫入，常用於存放大量的程式和數據。
類別
光存儲器
用光學方法從光存儲媒體上讀取和存儲數據的一種設備。它對存取單元的光學性質(如反射率、偏振方向)進行辨別，並轉化為便於檢測的形式，即電信號。幾乎所有的光存儲器都是用半導體雷射器，因而光存儲器也稱為雷射存儲器。廣義上，光存儲器還包括條碼閱讀器、光電閱讀機等。在計算機領域，光存儲器一般指光碟機、光帶機、光卡機等設備，光碟機套用最廣。光存儲器按存儲器方式可分為按位光存儲器和全息照相存儲器：
按位光存儲器。每個二進制位以單獨的聚焦點形式記錄在存儲介質上。它用雷射束改變存儲介質的物理狀態(如透射率或磁化狀態等)進行信息的寫入；在讀出光束作用下，利用存儲介質的不同物理狀態對雷射束的不同效應(如強度的改變或光束偏振面的變化等)來鑑別二進制信息的“1”或“0”。地址的選擇是藉助於雷射束被偏轉到存儲介質上的不同位置來實現的。
全息照相存儲器。以雷射器為光源，利用全息照相的方法實現信息的存儲。信息以全息圖的形式按頁記錄到存儲介質上，信息的讀出就是全息圖的再現。這種存儲器是頁式存儲器，根據存儲媒體的物理或化學特性的不同，可以做成唯讀存儲器或可存取存儲器。它具有內部分級結構，可以過量存儲，因此可靠性較高。全息光存儲系統採用合理的復用技術可以有效地增加系統的存儲容量，提高存儲系統的性能。常見的幾種復用技術包括: 空間復用、體積復用 (包括角度復用、位相編碼復用、波長復用) 和混合復用等。空間復用是將不同的全息圖 (數據頁) 存儲在記錄介質的不同區域， 物光和參考光的位移依靠聲光偏轉器件或電光偏轉器件實現，它是最早發展起來的復用技術；角度復用是全息光存儲中得到最充分研究的復用技術，基本思路是每當記錄完一個全息圖後，使參考光的入射角改變一個角度再存儲另一幅全息圖，但隨著全息圖數目的增加，平均衍射效率會降低，影響了存儲容量；在位相復用中一般使用正交位相編碼，參考光的波長和光束角度都是固定的，有利於全息圖的快速隨機讀寫，提高全息圖的衍射效率，增加讀出數據的信噪比；波長復用中每一幅全息圖與一個特定波長相對應，記錄和讀出過程中參考光和物光之間的夾角保持不變；而混合復用技術只不過是上述幾種復用技術的組合，其目的也是為了進一步增大存儲容量。
磁帶存儲器
以磁帶為存儲介質，由磁帶機及其控制器組成的存儲設備，是計算機的一種輔助存儲器。磁帶機由磁帶傳動機構和磁頭等組成，能驅動磁帶相對磁頭運動，用磁頭進行電磁轉換，在磁帶上順序地記錄或讀出數據。磁帶存儲器是計算機外圍設備之一。磁帶控制器是中央處理器在磁帶機上存取數據用的控制電路裝置。磁帶存儲器以順序方式存取數據。存儲數據的磁帶可脫機保存和互換讀出。
磁碟存儲器
一種存儲器。是利用磁記錄技術在穩速旋轉的圓形磁性媒體表面進行數據存儲的直接存取存儲裝置。磁碟存儲器由磁碟、磁碟驅動器和磁碟控制器組成。磁碟是兩面生成有可磁化的磁性介質的平面圓碟片。根據磁碟片基體材料不同可分為硬碟和軟碟兩類，其碟片尺寸、記錄密度均有多種不同規格。根據安裝方式磁碟可分為可換式和固定式兩種，其中可換式磁碟的組件又有盤盒、盤組和頭盤等幾種類型。磁碟驅動器是驅動磁碟高速穩定旋轉，並驅動磁頭按一定磁記錄格式在磁碟表面逐位進行彈出或寫入數據的裝置。磁碟驅動器又分為磁頭臂移動型和固定型兩類。磁碟控制器是控制磁碟驅動器工作、完成數據的寫入和讀出的裝置。磁碟存儲器將向著提高記錄密度、提高存取速度的方向發展。硬磁碟存儲器在存取速度、存儲容量、可靠性等方面均比軟磁碟存儲器高。
主要指標
- 子系統頻寬。說明子系統被連續訪問時單位時間內能完成的運算元據量。一般採用平均的數據傳輸率作為實際的子系統頻寬。
- 子系統吞吐量。表示子系統在單位時間內能完成的請求數。
- 請求的等待時間。指項目請求在排隊等待服務時所花費的時間。
- CPU利用率。定義為一個進程處理一批數據的CPU工作時間與包括數據存取、傳輸和CPU 工作時間在內的總的時間的比值。通常，若CPU 利用率低 , 則表示外存儲器處於忙碌狀態，而CPU 則相對空閒。
- 子系統存儲容量。計算機配置的存儲容量因用途不同而相差懸殊。
