Et datalager er en fysisk enhet for lagring av data. Datalager kan karakteriseres ut fra funksjon, funksjonelle egenskaper, teknologi og pris.

Cache (hurtigbuffer) og arbeidslager er integrerte moduler i en datamaskin. Arbeidslager og cache inneholder program og data som er direkte tilgjengelig for utførelse eller behandling.

Ytre lager holder data som må overføres til arbeidslager for behandling eller utførelse (program). Data som blir skrevet på ytre lager skal lagres stabilt over tid. Noen typer ytre lager kan koples til eller fra, typiske eksempler er minnepinne og ekstern disk.

Interne disker, CD-stasjoner og båndstasjoner er fast monterte, men for CD- og båndstasjoner kan selve lagringsmediet (CD, magnetbånd, båndkassett) settes inn eller tas ut.

Demonterbare lagringsenheter brukes til å flytte data mellom systemer og til å oppbevare data over tid - ofte på et annet sted enn der datamaskinen står, av sikkerhetsmessige grunner.

En helt grunnleggende egenskap er om lageret er adresserbart. Interne lager som cache og arbeidslager være adresserbare, datamaskinens aktive enheter (CPU, DMA, GPU) må kunne adressere et dataord - typisk to, fire eller åtte byte.

Ytre lager finnes både som adresserbare og ikke-adresserbare teknologier. Adresseringsenheten på et ytre lager er gjerne mye større enn ett dataord; typisk 512, 1024, 2048 eller 4096 byte. Alle typer disklager og flashbaserte lager er adresserbare. Fordelen med et adresserbart medium er at en kan skrive eller lese data fra en bestemt adresse. En viktig egenskap er aksesstiden, den tid det tar å komme fram til den oppgitte startadressen. Aksesstid kan måles i nanosekunder for cache og arbeidslager, mikro- og millisekunder for disk, millisekunder og sekunder for magnetbånd, og sekunder og minutter for disk og kassettbåndroboter.

Det typisk ikke-adresserbare lager er magnetbånd. Bånd skrives forfra, og nye data kan legges til bakerst, det vil si etter siste skrevne data. Data finnes igjen ved å lese båndet forfra.

Angir hvor hurtig et medium kan skrives eller leses når en er på rett plass, det vil si på startadressen. Lese- og skrivehastighet oppgis i XB/s, hvor X er K, M eller G for eksempel MB/s, megabyte per sekund. Skrivehastigheten kan være mindre enn lesehastigheten for en del medier.

En må kunne stole på at lagrede data leses slik de ble skrevet. Alle lagertyper har derfor en mekanisme for å oppdage feil. En slik enkel mekanisme er paritet.

Ett steg videre er feilkorrigerende koder. Avhengig av styrken på den feilkorrigerende koden kan den rette enkelt- eller dobbeltfeil. Feil som ikke kan korrigeres er fatale på den måten at skrevne data ikke er lesbare.

Feilhyppighet (fatale feil) måles i MTBF – Mean Time Between Failure, midlere tid mellom hver feil. For magnetisk disk er typisk MTBF mellom 300 000 og 1 200 000 timer. Det forutsetter gunstige omgivelser: romtemperatur, ren luft, ikke rystelser eller høy fuktighet.

Hvor lang tid det tar før en bør skrive data over til et nytt medium, måles i år. Data bør skrives om i god tid før mediet får for stor feilsannsynlighet.

Et nytt mål for levetid, nemlig antall skrivinger, er relevant for flashbaserte lagre.

Trenger lageret tilførsel av energi for å oppbevare data og hvordan er effektbehovet når data skrives eller leses? Begge oppgis i watt per enhet.

Lagringskapasitet gir uttrykk for hvor mye data en enhet kan lagre, typisk er MB, GB eller TB (megabyte, gigabyte og terabyte).

Lagringstetthet sier noe om plassbehovet og kan måles for eksempel i GB/cm2 eller GB/cm3.

Mange teknologier er prøvd ut - og en forsker fortsatt - for å finne funksjonelle datalager. For lagertyper som er i bruk i dag kan en si at de hurtigste lagrene er rent elektroniske. De har også minst lagringskapasitet. Elektromekaniske enheter blir langsomme på grunn av mekaniske komponenter. Men teknologien er konkurransedyktig fordi lagringskapasiteten er stor og kostnadene lave per lagret enhet. Disk og magnetbånd er typiske elektromekaniske lagre. Selve lagringen av data er magnetisk, optisk eller magneto-optisk.

De hurtigste elektroniske lagrene, statisk RAM og dynamisk RAM, mister sitt innhold når strømmen koples fra.

Generelt er små og hurtige enheter dyre per lagringsenhet, kr/GB. Et annet fremtredende trekk ved pris er at den endrer seg over tid. Det skyldes en kontinuerlig teknologiforbedring. Volumprisen (kroner per lagret enhet) på magnetisk disk har i gjennomsnitt sunket med en faktor 0,6 per år, det vil si at årets pris er 0,6 ganger forrige års pris, siden 1982.

Årstall 1982        1992   2002 2012 2022
Kroner per GB 1 600 000 13 429 113 0,95 0,0079

Nederste linje i tabellen viser antall norske kroner per GB for magnetisk disk når reduksjonsfaktoren fra et år til neste er 0,62. Prognosen er at diskplass i 2022 vil koste kroner 7,90 per terabyte.

De forskjellige lagertypene er beskrevet i egne artikler. Nedenfor er artiklene gruppert etter viktige egenskaper:

Elektronisk flyktige lagertyper, må ha strømtilførsel for å holde på data.

  • RAM - Random Access Memory, adresserbart lager, fellesbetegnelse.
  • SRAM – statisk RAM, statisk betegner teknologien.
  • DRAM – dynamisk RAM, dynamisk betegner teknologien.

Varige elektroniske lagertyper, innholdet holder seg uten strømtilførsel.

  • ROM– Read Only Memory. Skrives når mediet produseres. Kan bare leses etterpå.
  • PROM – programmerbar ROM, kan programmeres én gang (etter at det er produsert)
  • EPROM – erasable PROM, kan programmeres flere ganger, må slettes først.
  • EEPROM – electronic EPROM
  • FLASH en variant av EEPROM, lagringselementet i minnepinner, minnekort og SSD
  • Kjernelager – hvert bit er en magnetkjerne (core)

Elektromekaniske lagertyper

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.