وفيما يلي النقاط التي سيتم التطرق لها: 

وسائط التخزين في الحاسب الآلي تنقسم إلى عدة أنواع منها ماهو أساسي و لايمكن الإستغناء عنه ومنها ماهو يمكن تعديله و تغييره حسب حاجة المستخدم، وسيط التخزين أو الذاكرة كمفهوم هي عبارة عن مكون الكتروني مدمج مصنع من دوائر متكاملة من شرائح السيليكون، وظيفتها الأساسية هي حفظ و تخزين البيانات و المعلومات الرقمية و أرشفتها و تبادلها مع باقي مكونات الحاسوب.

مع بدايات القرن الثامن عشر بدأ العمل على النموذج الأولي للذواكر الكلاسيكية والتي تعتمد مبدأ ميكانيكي في عملها حيث كانت تعتمد على البطاقات المثقبة و الشرائط المثقبة آنذاك وظلت في تطور حتى أواخر القرن الثامن عشر وبالتزامن مع التطور التكنولوجي و الصناعي بدأ السباق على صناعة شرائح التخزين الرقمية في أوائل القرن التاسع عشر، ولن يسعنا الخوض في الحديث عن تاريخ بداية الوسائط الكلاسيكية للتخزين لأنها تستحق مقالاً منفصلاً بحد ذاتها فيما سنركز على تاريخ ظهور الذواكر الرقمية و الأقراص الممغنطة و الأقراص الضوئية.


شهد العالم تطورات عديدة في وسائط التخزين الرقمية، حيث كان أول ظهور لذاكرة الأسطوانة الممغنطة في عام 1932م في النمسا، واستمر استخدامها في فترة الخمسينيات والستينيات من القرن المنصرم، لتكون سعة الأسطونة الواحدة 10 كيلو بايت بينما يصل طولها إلى 16 إنش بسرعة دوران 12500 لفة في الدقيقة، وكان قد تم تصنيعها لتخدم جهاز IBM 650 الذي تم تطويره في منتصف الخمسينيات كذلك.

في 13 سبتمبر عام 1956 أصدرت شركة IBM لأول مرة في التاريخ أول قرص صلب غير قابل للإزالة بسعة تخزين 5 ميجا بايت، تم استخدام القرص الصلب لأول مرة في الحاسوب IBM 305 RAMAC.

بعد ذلك طورت IBM أول قرص صلب قابل للإزالة بسعة 2.5 ميجا في عام 1963، و قام بعدها جيمس راسل باختراع القرص المضغوط (CD) عام 1966 وبدأ هذا النوع التواجد في الأسواق عام 1988، يليها عملت IBM على تطوير تقنية القرص المرن (Floppy Disk) في عام 1967. 

وتوالت تقنيات التخزين بالظهور تباعاً و بالتأكيد هذا ليس كل شيء حيث كان التاريخ حافلاً ببراءات اختراع و أبحاث على مدار سنين فيما يتعلق بتقنيات التخزين الحديثة ولاسيما منافسة الشركات بعضها البعض حيث لم تكن IBM الشركة الوحيدة التي كانت تخترع و تصنع على الجانب الآخر لدينا شركات أخرى بلغت الصدارة في التصنيع و الإستحواذ على سوق وسائط التخزين الرقمية نذكر منها SanDisk و Samsung و Hitachi و Philips و WesternDigital وغيرها الكثير من مصنعي الوسائط الرقمية القابلة للإزالة.

فهم نظرية عمل وسائط التخزين في الحاسوب

نظرية عمل القرص الصلب تتوقف على المجال المغناطيسي و المجال الكهربي و عملية التوفيق بينهما هي التي تمكننا من التحكم في عملية سير البيانات داخل القرص من خلال لوحة تحكم الكترونية، بالإضافة إلى الأجزاء الميكانيكية التي بداخله حيث يوجد ذراع خاصة بتحريك الرأس الكاتبة و محرك لتدوير الأقراص الممغنطة، حيث أن الأقراص النحيفة ضمنه تصنع من مادة صلبة مثل بعض المعادن (غير الممغنطة)، وتطلى بمادة سهلة المغنطة مثل أكاسيد الحديد أو الكوبالت.

عادة ما تكون المادة الفعالة على شكل طبقة نحيفة للغاية ومكونة من حبيبات صغيرة، هذه الحبيبات قابلة للمغنطة بسهولة عند تعرضها لحقل مغناطيسي قوي بما فيه الكفاية، حيث يمكن التحكم باتجاه الحقل المغناطيسي لكل نقطة (كل نقطة على حدى تحتوي على عدة حبيبات).

ومن خلال عملية توجيه الحقول المغناطيسية للنقاط من الممكن في الواقع تخزين البيانات، حيث يمكن اعتبار الحقل المغناطيسي المتجه لليمين هو قيمة 1، ولليسار قيمة 0، كون أن الحاسب يتعامل مع الأصفار و الواحدات فهي آلية ممتازة لتسجيل البيانات في الواقع.

 بعد عملية تنسيق محرك أقراص بمستوى منخفض من أجل إنشاء المسارات والقطاعات على القرص،  تُكتب نقاط البداية والنهاية لكل قطاع على القرص. تُعِدّ هذه العملية محرك الأقراص لتجميع كتل من البايتات، ثم تقوم عملية تنسيق محرك القرص بمستوى عالٍ بكتابة هيكلية تخزين الملف، من خلال جداول تخصيص الملفات في القطاعات التي سبق وتم شرحها في مقال سابق. وتُهيِّء هذه العملية محرك الأقراص لحفظ الملفات.

 و بالطبع إن أفضل طريقة لفهم آلية عمل القرص الثابت هي أن تلقي نظرة عليه من الداخل، لكن إحذر! قد يتسبب فك القرص الصلب بطريقة غير سليمة في إتلافه! لذا يفضل تجربة هذا الأمر على قرص صلب قديم و إلا فلا يفضل تفحصه من الداخل في حالة سلامته.

 أنواع وسائط التخزين في الحاسوب

تنقسم أنواع وسائط التخزين في الحاسوب إلى وسائط داخلية و وسائط خارجية و أخرى سحابية ( تعتمد على التخزين السحابي ):

أولاً : الوسائط الداخلية في الحاسوب :

تعرف وسائط التخزين أو وحدات التخزين في الحاسوب بأنها ذواكر الكترونية تقوم بعملية حفظ البيانات الأساسية لتشغيل جهاز الحاسوب و هذا النوع يسمى بالذواكر الأساسية التي لايمكن للجهاز العمل بدونها مثل:

ذاكرة القراءة فقط ( ROM ):

وهي ذاكرة يتم تصنيعها من قبل شركات متخصصة و تحتوي على التعليمات البرمجية الأساسية لعمل الحاسوب و كذلك معلومات أخرى لتعريف الأجهزة ببعضها البعض لتتمكن من أداء وظائفها الروتينية وتستخدم في الأجهزة التي لا تتطلب تغييراً في ذاكرتها الأساسية مثل الآلات الحاسبة و غيرها و الجدير بالذكر أنها لاتفقد البيانات عند قطع التيار الكهربائي عنها وتنقسم إلى عدة أنواع :

1.  ذاكرة القراءة فقط ( ROM )
2.  ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة و الغير قابلة للمسح ( PROM )
3. ذاكرة القراءة القابلة للبرمجة و القابلة للمسح ( EPROM )
4. ذاكرة القراءة القابلة للبرمجة و القابلة للمسح و المسح الكهربائي ( EEPROM ) 

ذاكرة الوصول العشوائي ( RAM ):

 ذاكرة القرص الصلب ( HDD ):

ذاكرة القرص ذو الحالة الثابتة ( SSD ):

عبارة عن وسيط تخزين ذو حالة ثابتة بمعنى أنه لايوجد بداخله أي مكونات متحركة أو ممغنطة، ظهرت هذه التقنية في 2008 و هي أكثر كفاءة من القرص الصلب و أسرع بكثير و تعتمد في طريقة عملها على الدوائر المتكاملة و تستخدم ذواكر NAND و من خلال تغيير التيار يتم التحكم في سير البيانات، باتت تستخدم أقراص الحالة الثابتة في جميع الأجهزة من حولنا لما توفره من سرعة و كفاءة مثل الهواتف الذكية و الأجهزة اللوحية و الحواسيب و كاميرات الفيديو.

ثانياً : الوسائط الخارجية في الحاسوب :

الذاكرة الوميضية ( Flash Memory ):

الأقراص المرنة ( Floppy Disks ): 

الأقراص المضغوطة و الأقراص الضوئية (  Optical Disks & Compressed Disks ):

ثالثاً : وسائط التخزين السحابية (Cloud Storage Media):

 مميزات و عيوب وسائط التخزين في الحاسوب

لاشك أنه هناك مميزات و عيوب لوسائط التخزين عامة، لكن من أبرز عيوب وسائط التخزين في الحاسوب شيوعاً هي و نذكر منها عيوب القرص الصلب ( HDD ) :

• عطل ميكانيكي في القرص الصلب.
• عطل في الدوائر المتكاملة أو في مكون الكتروني.
• عدم تعرف القرص الصلب على جهاز الحاسوب.
• عدم توصيل القرص الصلب بالجهاز بشكل صحيح.
• قطاعات تالفة في القرص الصلب.
• عطب القرص الصلب نتيجة صدمة قوية.
• حرق القرص الصلب نتيجة التيار الزائد.
• سرعة القرص الصلب تتوقف على عدد اللفات بالدقيقة و سرعة القراءة و الكتابة.
  

أما بالنسبة لمميزات وسائط التخزين ونذكر منها مميزات القرص الصلب ( HDD ) فهي تختلف من نوع لآخر و حسب مواصفات القرص الصلب ذاته :

• عمره الإفتراضي طويل جداً مقارنة بغيره.
• يتوفر على سعات كبيرة جداً.
• رخيص الثمن و متوافر بكثرة.
• يمكن الإعتماد عليه لنقل البيانات الكبيرة من جهاز لآخر.