還記得在第三章的開頭站長曾經介紹過記憶體階層架構嗎?當時的記憶體階層架構圖 (下圖) 當中最下階層的就是本章所要介紹的主題-儲存裝置。

隨著電腦資訊科技的蓬勃發展,每人每日所產出的資料量也同步大幅增長,因此在儲存裝置方面的需求始終隨著時間不斷上升,同時也帶動了儲存技術在過去二十年內多次的大幅變革。

打從數十年前的磁帶機、軟碟片誕生開始,人們便不斷努力發展更快、容量更大、體積更小、成本更低的儲存技術,因此有了目前作為大型儲存空間主流選項的硬碟、速度比硬碟更快的固態儲存、輕薄便攜的光學儲存設備等多樣化產品的出現,在接下來的章節裡,站長將會逐項深入介紹這些儲存設備,而本篇將以較早期的磁帶與軟碟為主。

磁帶儲存 (Tape)

在磁帶被發明之前絕大多數電腦使用的是打孔紙 (原理類似考試用的電腦答卷卡),而磁帶 (Magnetic Tape) 則是最早被發明出來的儲存裝置之一,最早可以追溯到 1951 年隨 UNIVAC (世界上第一台商用型電腦,誕生於世界第一台電腦 ENIAC 出現後五年) 所推出的 UNISERVO 磁帶機。

磁帶的基本原理是透過改變長條塑膠帶上塗佈的磁性物質之分布來進行資料的保存 (基本原理和硬碟相當相似,主要的差異在於構型上的不同),從 UNISERVO 磁帶機開始,有很長一段時間電腦儲存設備的主流選項就是磁帶,且在磁帶系統被發明之後的幾十年裡,針對磁帶的改良與研發始終都沒有間斷,因此在歷史上也曾經出現相當多的標準規範,其中較為知名的有數位線性磁帶、開放線性磁帶 (LTO) 與數位資料儲存 (DDS) 三大種類,以下站長就這三大種類進行簡單介紹 (至於其他磁帶系統由於現今已經十分罕見或是並未被廣泛採用,因此就不特別花費篇幅介紹了)。

數位線性磁帶 (DLT,1984 年 – 2007 年)

數位線性磁帶 (Digital Linear Tape) 是由 DEC 公司在 1984 年前後所發明,採用半吋寬的磁帶搭配多軌線性曲紋錄製技術 (Linear Serpentine Recording) 儲存資料,最初以 CompacTape 品牌推出。

第一代產品的容量是 100 MB (在 1984 年這可是超大的容量),寫入速度則是每秒 0.045 MB,值得注意的是,所有 DLT 磁帶都支援資料壓縮技術並且宣稱可以保存資料達 30 年之久 (但要特別注意的是所有種類的磁帶都不耐摔也不耐濕)。

在 CompacTape I 面世大約三年後 DEC 又推出了改良版產品 CompacTape II 將容量提升到 300 MB,此後每隔兩到三年就會推出一次改版,幾乎每次改版都在容量或寫入速度上有明顯的改進,但要特別注意的是歷代產品之間雖然長相相仿,但實際上在大多數情況下都無法相容。

最後一款產品則是推出於 2006 年的 DLTtape S4 (由 Quantum Corporation 所推出,這間公司在 2004 年向 DEC 收購了 CompacTape 技術的專利並將相關產品改名為 DLT),可以提供高達 800 GB 的容量 (包裝上標註的 1,600 GB 是在資料壓縮率達到理想狀態的情況下,但實務上不太可能) 與 60 MB/s 的寫入速度,不過在 2007 年 Quantum Corporation 便宣布停止發展 DLT 技術並轉向支持 LTO 技術。

推出年代產品命名最大容量卡匣顏色世代別
1984CompacTape I100 MB亮灰色第一世代
1987CompacTape II300 MB暗灰色第二世代
1989DLTtape III10 GB亮棕色第三世代*
1994DLTtape IV40 GB深棕色第四世代*
1995DLTtape III XT15 GB白色第三世代*
1998SuperDLT I160 GB深綠色第五世代
2003DLTtape VS1160 GB黑色第六世代*
2004SuperDLT II300 GB深藍色第六世代
2006DLTtape S4800 GB深紫色第七世代*

備註:第四世代磁帶機可向下相容部分第三世代磁帶,支援 DLTtape III XT 之磁帶機可相容 DLTtape III,但反之則無法使用;第七世代磁帶機可讀取 SuperDLT II 但無法寫入;DLTtape VS1 為針對入門市場設計,無法與其他種類之 DLT 磁帶相容,但第六世代磁帶機可讀取 DLTtape VS1 中的資料。