Плотность — это мера количества битов информации , которые могут храниться на заданной длине ( линейная плотность ) дорожки , площади поверхности ( площадная плотность ) или в заданном объеме ( объемная плотность ) компьютерного носителя данных . Как правило, более высокая плотность более желательна, так как позволяет хранить больше данных в одном и том же физическом пространстве. Таким образом, плотность имеет прямое отношение к емкости хранения данного носителя. Плотность также обычно влияет на производительность в конкретном носителе, а также на цену.
Твердотельные накопители используют флэш-память для хранения энергонезависимых носителей . Они представляют собой новейшую форму массового производства и конкурируют с магнитными дисками . Данные твердотельных носителей сохраняются в пул флэш-памяти NAND. Сама NAND состоит из так называемых транзисторов с плавающим затвором . В отличие от конструкций транзисторов, используемых в DRAM , которые должны обновляться несколько раз в секунду, флэш-память NAND сохраняет свое состояние заряда, даже когда питание не подается. Накопители самой высокой емкости, доступные на рынке, — это накопители серии Nimbus Data Exadrive© DC, эти накопители имеют емкость от 16 ТБ до 100 ТБ . Nimbus заявляет, что для своего размера 100 ТБSSD имеет коэффициент экономии места 6: 1 по сравнению с почти линейным жестким диском [1]
Жесткие диски хранят данные в виде магнитной поляризации небольших участков покрытия поверхности диска. Максимальная поверхностная плотность определяется размером магнитных частиц на поверхности, а также размером «головки», используемой для чтения и записи данных. В 1956 году первый жесткий диск IBM 350 имел плотность записи 2000 бит / дюйм 2 . С тех пор увеличение плотности соответствовало закону Мура , достигнув 1 Тбит/дюйм 2 в 2014 году. [2] В 2015 году Seagate представила жесткий диск с плотностью 1,34 Тбит/дюйм 2 , [3]более чем в 600 миллионов раз больше, чем у IBM 350. Ожидается, что текущая технология записи может «реально» масштабироваться по крайней мере до 5 Тбит / дюйм 2 в ближайшем будущем. [3] [4] Новые технологии, такие как магнитная запись с нагреванием (HAMR) и магнитная запись с использованием микроволн (MAMR), находятся в стадии разработки и, как ожидается, позволят продолжить увеличение плотности магнитной площади. [5]
Оптические диски хранят данные в небольших углублениях на пластиковой поверхности, которая затем покрывается тонким слоем отражающего металла. Компакт-диски (CD) обеспечивают плотность около 0,90 Гбит/дюйм 2 , используя питы длиной 0,83 микрометра и шириной 0,5 микрометра, расположенные на дорожках, отстоящих друг от друга на 1,6 микрометра. Диски DVD , по существу, представляют собой компакт-диски с более высокой плотностью записи, использующие большую поверхность диска, меньшие ямки (0,64 микрометра) и более плотные дорожки (0,74 микрометра), что обеспечивает плотность около 2,2 Гбит/дюйм 2 . Однослойные диски HD DVD и Blu-ray имеют плотность около 7,5 Гбит/дюйм 2 и 12,5 Гбит/дюйм 2 соответственно.
Когда компакт-диски были представлены в 1982 году, они имели значительно более высокую плотность, чем жесткие диски , но с тех пор жесткие диски развивались намного быстрее и затмили оптические носители как по плотности записи, так и по емкости на устройство.
Первый накопитель на магнитной ленте, Univac Unservo , записывал с плотностью 128 бит/дюйм на полудюймовую магнитную ленту, в результате чего плотность записи составляла 256 бит/дюйм 2 . [6] В 2015 году IBM и Fujifilm установили новый рекорд плотности записи на магнитной ленте в 123 Гбит/дюйм 2 , [7] в то время как LTO-6 , поставляемая в 2015 году производственная лента с самой высокой плотностью, обеспечивает плотность записи 0,84. Гбит/дюйм 2 . [8]