与时间赛跑 关于数据存储介质的那些事

　　[PConline 资讯]对于很多小伙伴来说，说起数据的存储，第一时间想到的就是硬盘，有些小伙伴可能根据硬盘的种类还会延伸一下机械硬盘和固态硬盘。但你知道吗？其实在科技发展过程中，数据存储的介质一直难以逃过与时间的赛跑。

　　有些小伙伴可能还不太明白，数据存储的介质也就是我们经常说的硬盘或者是磁带等与时间有什么关系。电脑把数据通过不同方式“写入”存储介质之后，可能会由于环境的影响，或者是由于使用的原因出现老化，因此目前人类已知的存储介质都会有其使用的寿命和数据的保存时间，说到这相信小伙伴也明白了为什么叫“与时间赛跑”了。

　　说起存储介质，大家比较熟悉的肯定是硬盘，可以将硬盘类型根据形态简单粗暴的分为机械硬盘和固态硬盘。其中机械硬盘主要由盘片，磁头，盘片转轴及控制电机等机械结构组成，通过电机带动磁碟，配合磁头的运动实现数据的读取写入操作，说起来简单，当然背后还有类似扇区、缓存、数据转换器的部件，才能把我们电脑上可以识别的0和1转换成为磁碟上可存储的数据。一般机械硬盘的使用年限是5-10年，而且由于机械结构的存在。机械硬盘囧随着使用时间的增长性能会有所下降，比如出现噪音或者磁盘坏道等无法避免的问题。而且，当坏道开始出现的时候，就意味着硬盘即将迎来衰弱期，会出现数据丢失等风险。

　　现在很多小伙伴在配电脑的时候都会选用SSD也就是固态硬盘，顾名思义，固态没有活动的机械结构，而是通过固态电子存储芯片矩阵，主要由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。。固态硬盘一般是根据闪存颗粒不同类型（SLC、MLC）的可擦写寿命来决定使用寿命，SLC有10万次，成本较低的MLC，寿命仅有1万次，而廉价的TLC闪存则只有可怜的500-1000次，而QLC更是只有150次。

　　当然，这里的可擦写寿命P/E指的是完整的一次读取和写入的循环，一般而言正常使用一天写入量也就10-50GB左右。以500GB为例，这样算也需要10天才能完成一次循环，那么每天都使用，至少要4年才会出现问题，而且目前主流的SSD硬盘都会有相应的检测机制，确保数据的安全。所以如果你正确使用，且容量够大，即便是QLC颗粒的SSD也可以至少支撑你更换下一台电脑。

　　硬盘可以说是大家生活中接触最多的数据储存方式与介质了，但它可不是万能的。如何选择数据存储方式及存储的介质，我们还得看不同机构的用途。像银行、档案局等需要确保数据安全的机构，它们一般不会用我们熟悉的硬盘，而会使用LTO/LTFS磁带进行备份。

　　懂行的小伙伴估计会惊讶，不会吧？我们现在是一脚踏进时光机了吗？大家都知道“磁带”是……“古董级”技术了啊！

　　如果你还停留在磁带就是那种一大卷磁盘的老旧想法，那真的是太落伍了！这里给大家科普一下吧！目前，磁带产业已在易于操作的磁带盒上进行标准化，一个磁带机器拥有多个读写装置和存储的位置，中间通过机械臂连接实现不同磁带的播放与倒带需要，即便是加上机械臂形成高效的存储机制后，依旧无法摆脱磁带读取写入速度慢的问题，而选择磁带主要是看中其可靠性和安全性。磁带是一个独立的存在，只要不安装就不会出现数据的篡改和丢失，2011年Gmail曾经由于一次更新bug误删除了40000多个账号信息，即便是有多个备份也无法完全恢复，最终得益于备份磁带，最终得以恢复所有数据。而且，由于无需频繁读写，在使用寿命上磁带也有着天然的优势，可以达到数十年的保存期限之久。

　　此外就是成本优势，目前磁带的压缩容量已经可以做到超过标准数据的一倍，而最新的LTO8的压缩比甚至高达2.5:1，也就是说即便说可以在相同容量的情况下，磁带还可以存储更多容量的数据。那不妨来看看与传统HDD硬盘的对比，目前市场上3TB的硬盘售价为500元左右，而一卷压缩后可写入30TB数据的LTO8 12TB的磁带售价在2000元以下。因此看起来古董级的磁带其实是一种比较安全可靠的数据备份存储方式，很多机构都借助它实现冷备份。

　　这也印证了只要与技术有关，对于看来似乎是过时的技术也“永远不要说不可能”。等到有一天“改朝换代”了，它可能会“卷土重来”，甚至变得更可用或更具吸引力，成为解决新问题的好办法。

　　当然，数据存储的介质还有挺多的，相信不少小伙伴都知道DVD和CD这些光盘吧！

　　照样科普一下！光盘是以光信息做为存储的载体并用来存储数据的一种物品，主要分DVD和CD，是利用激光原理进行读、写的设备，是迅速发展的一种辅助存储器，可以存放各种文字、声音、图形、图像和动画等多媒体数字信息。普通的CD和DVD刻录盘使用染料作为数据层，其老化的速度非常快，并且温度和湿度的升高也会显著加快其老化速率，尤其是质量低劣的刻录盘，在五年之内失效的概率很大。 

　　但是也是有很靠谱的刻录盘，通常称作档案级刻录盘，使用改进的材料作为数据层，并且有严格的测试作为保证，比如日本的三菱、国产的清华同方。虽然价格贵得多了，但这种级别的刻录盘可以存档20年以上。另外，最近还兴起了一种叫M-disc的光盘，采用无机材料玻璃碳作为介质，据称可以使用千年，实际效果根据概率模型推测的95%有效寿命在500年左右，这也是一个相当夸张的水平了。

　　而去年也有消息称，微软已经成功研发了一种玻璃硬盘，通过把数据转化为三维的像素存入玻璃当中，在一个75mmX75mmX2mm的玻璃块中可以存储75G像素级数据。而最为惊人的是它宣称的寿命可以达到数个世纪，这得益于玻璃材质本身稳定的特性，除非高强度的碰撞否则保存在玻璃中的数据也不会受到环境变化的影响。

　　总结：目前的数据存储介质已经可以满足我们日常数据存储的使用需要，毕竟把硬盘作为传家宝只是个调侃，无论哪一种存储介质只要使用就会开始损耗，里面的数据都不可能永远存在，因此重要数据的保存还是离不开多个备份，甚至是异地备份。