資訊儲存媒介的發展

作者：楊又肇

從小學到大學，乃至於工作場合上，你所使用過的儲存媒介也從5.25吋大磁碟片(有用過的人，可能都有點年紀了…)進化到隨身碟了。從當年那個每MB儲存空間要價高昂的時代，到現在大容量隨身碟輕巧帶著滿街走的發展，你知道各式各樣的儲存媒體是怎樣發展的嗎？

磁帶(Tape)

 早期的儲存形式大致上都是以循序存取的磁帶(Magnetic tape)為形式，磁帶機最早是由IBM與3M製造生產。主要用於企業資料儲存與備份，雖然有速度慢、資料讀取不便以及磨損的潛伏危機，不過在當時卻佔有大容量、穩定且便宜的優勢。

而後來推出的卡匣式磁帶(就是古早的錄音帶)也經常運用在Apple II電腦上，將卡式磁帶當作磁碟機使用，透過音源線傳輸資料，不過比起傳統磁帶的儲存卻顯得不太穩定。

而磁帶的規格也分為許多種，包括AIT、DAT、DLT、DDS等，雖然現在已不常見，但仍有許多公司會選擇使用磁帶做為備份媒介。

磁碟片(Floppy Disk)

磁碟片的推出，很快就將磁帶的地位汰換。首先是IBM開發出5.25吋的磁碟片，有印象的人應該都知道這類的磁片相當脆弱。容量從一開始的160kb到後來的1.2MB為主，薄薄的一片，僅用一個紙袋做為"保護"，稍微碰水、凹折就無法使用。那個年代也是許多知名遊戲推出的時候(猴島小英雄系列、龍與地下城系列、創世紀系列等)，一款遊戲得用上十幾張磁碟片的情況也是常見的。

後來推出3.5吋的1.44MB磁片開始成為主流(當時)，5.25吋的磁碟片就漸漸被淘汰。除了體積較小之外，還多了硬殼外表做為保護，使得耐用性較為良好，雖然目前大多也被隨身碟取代，甚至許多套裝電腦出場時已經不將磁碟機列為制式配備了，但仍有少部分的使用者，市面上也仍然可以買到3.5吋的磁碟片。

硬碟(Hard Disk)

硬式磁碟機的推出，讓資料存取速度、容量大幅提升(而造價也大幅提高)。早期由IBM推出的IBM 350 RAMAC為雛型(大概有兩個傳統冰箱大，不過容量僅有5MB)，後來由現在的希捷(Seagate)開發出5.25吋的硬碟(容量為5MB)，開始成為桌上型電腦零組件。而再到了80年代末期，IBM開發出磁阻技術大幅提升磁頭靈敏度，讓硬碟機的儲存密度提升數十倍，使得硬碟開始走向大容量演進(小編當時使用的40MB硬碟價格，現在應該可以買到TB等級的容量了)，其後容量則因各項軟硬體技術進步而開始突飛猛進地爆炸性往上成長。


硬碟因不同用途有不同規格與技術發展，例如0.85吋或1英吋CF type II介面的為型硬碟、1.8吋或目前也有許多人使用的2.5吋筆記型硬碟，5.25吋的低轉速硬碟曾經有段時間被拿來應用於企業伺服器資料儲存上，目前則已無廠商生產，而3.5吋硬碟則是目前最多人使用的基本儲存媒介。

從介面區分，則有ATA、SATA、SATA II、SCSI、SAS等規格。

ATA(Advanced Technology Attachment)，特徵是需外接40 Pin排線以及電源線(有自己組裝經驗的人應該都知道要「紅線與紅線相靠」)，最高傳輸為133MB/s，缺點是排線容易被干擾，而且外接的排線容易阻礙主機內部空間散熱。

SATA(Serial ATA)比起傳統ATA介面，不但支援熱插拔，而且接線單純，不會佔據太多主機內部空間。SATA I傳輸速度達150MB/s，SATA II則高達300MB/s，目前已被許多使用者接受。

SCSI(Small Computer System Interface)規格也有許多區分，如SCSI II、Ultra 320 SCSI等，另外接頭也有不同樣式區分。SCSI介面的硬碟廣泛被應用於工作站電腦或伺服器上，擁有可達15000轉的高轉速，以及資料傳輸時透過SCSI介面卡輔助而大量減少CPU運算資源的優勢，不過，相對單價也比ATA或SATA硬碟來得昂貴。

SAS(Serial Attached SCSI)則是較新的SCSI技術，以序列式技術達到3 GB/s高的傳輸速度，而同樣地，效能也反映在價格上，目前也是應用於伺服器或工作站電腦上居多。

光碟片(Compact Disk)

 
目前應用相當廣泛的光學式儲存媒介，運用光學雷射讀取頭透過資料面反射來讀取出數位資料。

最早由Sony、Pioneer與Philips共同制定出Compact Disc-Digital Audio規格(也就是一般音樂CD格式)，其後再推出可寫入的CD-R規格，讓當時還沒有出現隨身碟，而且硬碟價格還不算低廉的年代中，使得大容量資料變得容易攜帶、分享。


而當CD-R燒錄器逐漸普及，多媒體內容演進也越來越吃容量之後，各家開始推出DVD規格的光碟片，雖然起初有各家自訂規格的紛爭(如DVD+R、DVD-R相容問題)，單片容量已經進化到4.7GB的容量，進而發展到單面雙層的9.3GB等更大的容量，目前已經是主流的光碟片儲存媒介。而在DVD之後發展起來的藍光光碟，雖然也有不小的競爭，卻也將容量向上大幅度提升。

MO磁片(Magnet Optical Disk)

MO是Sony早期推出的可抹寫式光碟，雖然比起光碟有著重複抹寫的優點，不過僅能透過MO機讀取、寫入，且機器本身與MO片價格昂貴等缺點，使得MO後來並沒有成為市場主流，不過仍有公司行號會使用。

MO片本身有著硬式外殼包覆，尺寸大小有3.5吋以及5.25吋規格，儲存容量從早期128MB發展到晚期的9.1GB。Sony後來沿用MO技術推出2.5吋的MD(Mini Disk)做為音樂儲存媒介，不過一方面MD片價格也不便宜，且後來隨著CD以及MP3常用的Flash快閃記憶體快速發展之下，目前也很少人在使用MD了。

zip、jaz、LS-120 SuperDisk、ORB磁片

 
在大容量的CD還沒完全發展成為主流的時候，Iomega公司曾經在1995年時推出一款卡匣式磁片－Zip。本來是意圖取代掉傳統1.44MB磁片地位，不過因為須配合專用磁碟機，無法與一般3.5吋規格磁碟片相容，加上磁碟片單價也貴，而且同時期有CD-R、MO等其他抽取式儲存設備競爭，因此無法順利取得市場優勢。zip磁片從100MB、250MB發展到750MB的容量。

Iomega公司另外還有推出更大容量的jaz磁片，以類似硬碟的運作方式儲存資料，容量最小為1GB，最大到2GB。同樣須配合專用磁碟機使用，而且售價也偏高，所以同樣無法在市場上普及化。

由Imation公司推出的LS-120 SuperDisk則是使用光學技術讓磁片寫入密度更高，讓容量更大、讀取速度更快，同時磁碟機本身還能向下相容讀寫1.44MB的傳統磁碟片，不過也不常見於一般市面上。

Castlewood所推出的ORB磁片，基本上可視為可抽換式的硬碟，不僅容量大(從2.2GB發展到5.7GB的儲存空間)，而且平均轉速也跟硬碟差不多(約5400轉)，但也是一種少見的儲存媒介。

其他還有一些公司有發展出各自大容量的抽取式儲存空間，但大多在光碟儲存媒介大量發展與低價化之後逐漸在市場消退，加上後期所發展的記憶卡與隨身碟容量大幅度進化，在市場上幾乎沒有生存空間了。

記憶卡(Flash Memory Card)

 最早推出的CF格式記憶卡並非使用於數位相機之中，而是用於工作站電腦中，除了容量小之外，價格也相當昂貴。而當數位相機、手持多媒體裝置越來越普及之後，記憶卡規格也各自發展出CF type II、MMC、SD、MS、xD等規格，而也有些記憶卡規格因為技術瓶頸或市場需求也逐漸退出市場，例如Toshiba推出的SM卡(Smart Media Card)已經很少在市面上看到。目前較常看見的記憶卡形式為CF、SD、MS(或MS Duo)，常應用於數位相機或手持多媒體播放器中，mini SD、MS Micro M2與micro SD等則經常用在手機上。

雖然記憶卡價格會因各家技術規格不同而有所差異，但目前大容量記憶卡的價格大多比以往來得低廉，且寫入速度也比以往快速許多，讓許多使用者(例如用數位相機攝影、用PSP觀賞影片)可以一卡存到底。

隨身碟(Flash Stick或Flash Disk)

隨身碟的出現，幾乎將家裡電腦磁碟機位置完全取代掉，便宜的售價，加上越來越大的容量以及堅固的外表，目前成為一般電腦使用者都會擁有的物品之一。

以快閃記憶體為儲存媒介，USB為傳輸介面，容量從初期個位數容量，到現在GB級起跳的容量，而外觀造型除了越來越小，也越來越炫麗，有些廠商還會特別加上自家特有功能，例如指紋辨識、電腦鎖等功能。

SSD固態硬碟(Solid State Disk或Solid State Drive)

同樣以快閃記憶體為儲存媒介，雖然已經沒有傳統硬碟碟片結構，不過命名方式仍然以硬碟為名，常見尺寸有1.8、2.5或3.5吋。

SSD比起傳統硬碟的好處是具有低功率消耗、低熱量、無噪音與震動問題，而且資料在寫入以及讀取的速度上也比傳統硬碟來得快速。不過缺點就是成本太高，容量與價格的比例會讓一般使用者傾向花錢投資在傳統硬碟上，因此目前大多使用在工業或者是特殊用途電腦上。現在已經有2.5吋採用SATA介面，容量達128GB以上，以及1.8吋採用IDE介面，容量達64GB以上的SSD出現。

目前因NAND快閃記憶體價格下降，因此小容量的SSD價格也較以往下降，如目前華碩eeePC便是採用SSD做為儲存媒介。 

小編瞎猜的未來儲存形式發展

早期數位資訊量還不是像現在是爆發式的成長，一張磁碟片的容量，以現今眼光來看不過只是如同米豆般的大小，一點也不夠用(連一首MP3都塞不下)，就如同當年為了玩遊戲，玩家們必須努力鑽研EMM386，想盡辦法將而貴的記憶體充分有效壓榨使用，而現在一條1GB記憶體卻已經相當廉價了。

應該許多人都有聽過Web based OS(例如YouOS與eyeOS)，一種透過瀏覽器執行的作業系統，操作方式就如同透過Google Docs來處理文書資料一樣，使用者僅需透過瀏覽器開啟作業系統之後，就能透過網頁技術進行資料傳輸、處理儲存等動作。

除了網頁傳輸技術之外，頻寬處理也會是個問題，畢竟Client端的硬體再優異，資料串卡在網路傳輸上也沒有用，以目前的情況來看，一般使用者要達成「電腦無硬碟」恐怕還是有很大的困難點。

不過，若只是要達成單純像隨身碟般「隨時在外存取資料」，或許不會太難，例如目前透過發展越來越快速的無線網路技術，使用行動上網載具連結到網路硬碟空間(或是自己架設的儲存空間)，隨時存取自己的資料。單純地透過無線網路頻寬「流暢地」上傳、下載資料，近期應該是算不太難達成(嗯，希望台灣的無線網路環境可以再好一點，收費再低一點…)，但除了頻寬問題之外，也會有網路傳輸安全性的問題。

在士郎正宗的《攻殼機動隊(Ghost in the shell)》的世界觀中，將「人」視為資料處理儲存的一部份，或是在木城幸人所繪製的《銃夢》裡，狂人教授鐵士代諾後期以大氣分子做為「個人資料」存取媒介，隨時能進行自我修復而再生。透過生體改造方式，讓自己直接「與網路連接」，這樣極為科幻的資料存取模式，會不會有一天真的發生？也許不一定需要如此大費周章地改造自己，但應該會更加快速、便利。

目前較為主流的資料儲存形式應該屬Flash隨身碟、大容量(隨身)硬碟與光碟，這些儲存媒介有各自的優點，也有各自缺點(比如耗電、雜音、僅能讀取等)。在達到「電腦無硬碟」的境界之前，不管是以什麼樣的形式與技術，容量越來越大、體積越來越小，而且具有高相容度的可攜儲存裝置，仍然會有其存在的必要性，但與網路技術的結合，應該會是一種趨勢。

資料轉貼來源：
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