在電子計算機的世界里，在紙上打孔是最早的數(shù)據(jù)存儲方法。磁是既打孔之后，用于記錄數(shù)據(jù)的第二代存儲介質(zhì)，距今已經(jīng)發(fā)展了近百年的歷史。電是既磁之后的新一代存儲介質(zhì)，距今已經(jīng)發(fā)展了半個世紀。那么磁盤是否會被固態(tài)硬盤永久取代？

磁作為存儲介質(zhì)，最早的數(shù)據(jù)存儲方式是磁帶，然后是磁盤。磁帶上的數(shù)據(jù)只能順序存儲，讀取時也需要按順序進行讀取。如果需要“隨機”讀取數(shù)據(jù)，則需要進行“倒帶”操作，重新定位磁帶的位置。日常中最長見到的磁帶存儲是上世紀的錄音帶和錄影帶。由于當(dāng)時磁帶數(shù)據(jù)存儲密度有限，存儲影像的磁帶較寬且體積較大。為了把磁帶體積作小作薄，將磁頭進行了特殊角度的傾斜處理，以便獲得更大的數(shù)據(jù)讀取面積。

磁頭讀取示意圖

磁盤相對磁帶可以更方便的進行隨機讀取。磁盤開始運行就一直在高速旋轉(zhuǎn)，通過移動磁頭到指定位置，等待盤片旋轉(zhuǎn)過來時讀取數(shù)據(jù)。每個盤片像田徑場上的跑道一樣劃分出多條磁道，數(shù)據(jù)便是存儲在這些磁道之上。為了對數(shù)據(jù)進行劃分，又在磁道上進行分段，形成了一個個的扇區(qū)。每一個扇區(qū)存儲的數(shù)據(jù)容量相同，是最小的數(shù)據(jù)存儲單元。如果想對磁盤進行擴容，除了在有限的面積上提升存儲密度，增加盤片是更有效的方法。多個盤片上下疊在一起，多個磁頭可以一次性讀取到更多的數(shù)據(jù)。

磁盤讀取示意圖

雖然磁盤已經(jīng)可以進行快速的隨機讀取，但是速度受限于磁盤的轉(zhuǎn)速和磁頭移動的速度。固態(tài)硬盤使用半導(dǎo)體技術(shù)，沒有任何的機械操作，讀取硬盤上任何位置的數(shù)據(jù)都非常快。雖然固態(tài)硬盤的性能非常高，但是單位價格下的存儲容量要遠小于磁盤。進行大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲時，需要考慮存儲成本。半導(dǎo)體和磁盤不同，每個半導(dǎo)體單元的操作壽命只有幾千到幾萬次。當(dāng)存儲空間占用較高時，數(shù)據(jù)會頻繁讀取空閑部分的半導(dǎo)體單元，導(dǎo)致使用壽命大幅度縮短。此時就需要固態(tài)硬盤支持磨損均衡技術(shù)（Wear Leveling），動態(tài)調(diào)整硬盤上的數(shù)據(jù)，讓“空閑區(qū)”在整個硬盤中移動。

磨損均衡技術(shù)示意圖

數(shù)據(jù)存儲除了容量和性能兩個因素，存儲安全也是選擇磁盤的一個重要因素。強磁場干擾、粉塵、溫度變化、潮濕等都會對磁盤本身和磁盤整體的機械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，雖然固態(tài)硬盤與磁盤結(jié)構(gòu)不同，但是以上的問題同樣會對固態(tài)硬盤產(chǎn)生影響。運行過程中不怕震動是固態(tài)硬盤相較磁盤的一個宣傳亮點，因為固態(tài)硬盤沒有磁盤和磁頭，不用擔(dān)心運行過程中的震動導(dǎo)致磁頭劃傷盤片。磁盤存儲數(shù)據(jù)的安全性和可靠性已經(jīng)被大量驗證，但是固態(tài)硬盤在斷電情況下只能保證1年內(nèi)不會丟失數(shù)據(jù)。固態(tài)硬盤半導(dǎo)體中封閉的電荷隨著時間也會逐漸消失，導(dǎo)致半導(dǎo)體中無法識別0、1的標(biāo)志位。

持久化存儲技術(shù)還在不斷的演變，不同的技術(shù)路線各有特長。例如，微軟開發(fā)的玻璃硬盤，通過一塊立體的玻璃就可以存儲海量的信息。每種技術(shù)都將在特定的使用場景發(fā)揮作用。