Kể từ giữa thập niên 1980, thiết bị lưu trữ chính được sử dụng bởi những máy tính có ổ cứng. Tuy nhiên, để sao chép dự phòng dữ liệu, chuyển dữ liệu giữa những máy tính và những thiết bị lưu trữ di động phụ lưu trữ tạm thời như là các ổ đĩa/ thiết bị flash memory, các ổ đĩa quang học (optical drive), các ổ đĩa băng từ (magnatic tape drive), các ổ đĩa môi trường di động, các ổ đĩa có từ tính và quang học (optical drive), các ổ đĩa có từ tính và quang học (floptical drive), các ổ đĩa quang từ (magneto-optical drive), thậm chí ổ đĩa mềm là những phần bổ xung hữu dụng cho sự lưu trữ chính. Sự lưu trữ quang học đơn thuận như là CD, DVD và BD (Blu-ray Dics) được đề cặp trong chương 11 “Lưu trữ quang học”. Chương này bao quát phần còn lại

Về cơ bản các loại lưu trữ di động chung nhất thường dùng môi trường từ tính, nhưng ngày nay các thiết bị Flash memory là phổ biến nhất.

Flash memory là loại chip nhớ chỉ dùng bán dẫn (solid-state) không cần nguồn điện năng để duy trì nội dung của nó. Các card Flash memory dễ dàng di chuyển từ những máy ảnh kỹ thuật số đến máy tính xách tay hay để bàn và thậm chí có thể cắm vào các máy tin ảnh hay các bộ thiết bị hiển thị hình ảnh (self-contained phôt displat device). Flash memory được dùng để lưu trữ bất kỳ loại dữ liệu máy tính nào, nhưng ứng dụng chủ yếu đầu tiên là chụp ảnh kỹ thuật số. Tuy vậy, nhiều máy nghe nhạc kỹ thuật số cũng có cá card Flash memory di động và cái được gọi là thiết bị Flash memory thumb hay keychain cắm trực tiếp vào cổng USB trở thành đĩa lưu trữ chủ đạo và một thay thế nhanh chóng cho nhiều loại lưu trữ môi trường di động từ tính, các đĩa mềm đặc thù, các ổ đĩa Zip và các ổ đĩa SuperDisk.

Dù bạn đang xem xét thuần túy về phương tiện từ, phương tiện có tính chất từ tính và quang học hay các ổ đĩa quang từ, tất cả các loại phương tiện đĩa từ tính đều có cùng những đặc điểm. Phương tiện đĩa (disk) thì đắt hơn nhiều cho mỗi megabyte hay gigabyte so với băng (tape), thường có một dung lượng thấp hơn, sử dụng dễ dàng hơn nhiều trên cơ sở tệp tin khi so sánh với băng. Phương tiện đĩa dùng truy cập ngẫu nhiên, cho phép bạn tìm kiếm, sử dụng, sửa đổi hay xóa bất kỳ tệp tin trong đĩa mà không can thiệt đến phần nội dung còn lại của đĩa. Khi được dùng như một phương tiện sao lưu dự phòng, phần lớn các loại phương tiện đĩa thì nhanh hơn trong sao chép một vài tệp tin nhưng chậm hơn đáng kể trong sao chép số lượng lớn tệp tin hay toàn bộ ổ đĩa.

Phương tiện băng từ có tổng chi phí cho mỗi megabyte hay gigabyte rẻ hơn phương tiện đĩa, có một dung lượng tổng cao hơn và sử dụng khá dễ dàng trên cơ số hình ảnh hay nhiều tệp tin. Những ổ đĩa băng dùng truy cập theo chuỗi, nghĩa là những nội dung của băng phải được đọc từ đầu và những tệp tin riêng biệt phải được gọi ra trong thứ tự tìm thấy trên băng. Cũng vậy những tệp tin riêng biệt thường không thể sửa đổi trên băng hay bỏ đi khỏi băng; nhưng nội dung cho những sao lưu dự phòng đầy đủ của toàn bộ ổ cứng bao gồm tất cả những ứng dụng và dữ liệu. Do nó phù hợp cho sao lưu dự phòng khối, phương tiện băng khó mà sử dụng cho sao chép những tệp tin rời.

Ghi chú: Những ổ đĩa môi trường di động có thể được sử dụng như những thiết bị sao lưu dự phòng hệ thống thương tự như băng từ. Tuy nhiên, giả thiết bị này cao hơn (các đĩa hay các hộp đĩa) và thường tốc độ chúng thể hiện chậm hơn có thể làm việc sử dụng hạn chế ở mức độ rộng. Đối với những sao lưu dự phòng từng tệp tin, phương tiện đĩa là lý tưởng; tuy vậy nếu bạn dung sao chép đầy đủ toàn bộ các ổ đĩa hay hệ thống, băng từ thì nhanh hơn và khá tiết kiệm.

Flash memory nổi bật trong vài năm như một đĩa chính hay một đĩa lưu trữ bổ trợ cho các máy tính xách tay. Tuy nhiên, sự gia tăng các thiết bị như là máy ảnh/quay kỹ thuật số (camera), máy chơi nhạc và sự hiện diện của các cổng USB trên hầu hết tất cả hệ thống gần đây làm thay đổi hoàn toàn công nghệ này từ một sản phẩm có giới hạn thành một công nghệ lưu trữ cần thiết chủ đạo.

Flash memory là một loại bộ nhớ vẫn lưu trữ dữ liệu dừ không có điện (Nonvolatile), được phân chia thành các khối (block) hơn là byte, như các module bộ nhớ RAM thông thường. Fash memory, cũng được dùng trong phần lớn máy tính gần đây cho các chip BIOS, bị thay đổi bởi một tiến trình được biết như hiệu ứng chui hầm Fowler-Nordheim (Fowler-Nordheim tunneling). Tiến trình này bỏ đi đặc tính cổng di động (floating gate) được kết hợp với mỗi ô bộ nhớ. Flash memory kế tiếp phải được xóa trước khi nó nhận dữ liệu mới. So sánh với ổ đĩa từ tính quay đầu tiên, các ổ đĩa Flash memory ở tình trạng đặc (không di chuyển các linh kiện) và thường được xem như các SSD (solid-state drive).

Hai loại Flash memory chủ yếu được gọi là NOR (Not Ỏ) và NAND (Not AND). NOR flash hoạt động giống như DRAM, cho các khả năng truy cập ngẫu nhiên với khả năng lấy dữ liệu byte đơn. NOR flash là một loại bộ nhớ được dùng cho các flash ROM trên bo mạch chủ, điện thoại di động và những thiết bị khác có phần vi chương trình có thể cập nhật.

NAND flash hoạt động giống như một thiết bị lưu trữ, đọc và ghi dữ liệu thành các khối hay mảng thay vì các byte đơn. NAND flash được dùng trong những thiết bị chứa dữ liệu được định theo tệp tin như các ổ đĩa SSD, thumb USB, máy ảnh kỹ thuật số và đĩa quay phim, máy nghe nhạc và nhiều loại khác. NAND flash thì đặc hơn NORflash, chứa nhiều dữ liệu trong nghe nhạc và nhiều loại khác. NAND flash thì đặc hơn NORflash, chưa nhiều dữ liệu trong khoảng không gian khuôn định sẵn và chi phí tổng thể ít hơn cho số lượng lưu trữ nhất định.

Tốc độ, những yêu cầu hiện thời tái lập trình thấp, kích cỡ đặc chắc của những thiết bị bộ nhớ nhanh và SSC gần đây làm bộ nhớ nhanh thành một bản sao hoàn hảo cho các thiết bị di động như cái được gọi là “phim kỹ thuật số” (digital film). Không giống như phim thật, phim kỹ thuật số có thể bị xóa và được sao chép lại. Những ổ đĩa Flash memory USB, cực đặc (Ultra-compact) đang thay thế các ổ đĩa mềm, Zip/SuperDisk đầu tiên và thậm chí các đĩa quang học trong luân chuyển dữ liệu giữa các hệ thống.

Vài loại thiết bị bộ nhớ nhanh được sử dụng phổ biến hôm nay, bao gồm:

+ CompactFlash (CF)

+ SmartMedia (SM)

+ MultiMediaCards (MMC)

+ SecureDigital (SD)

+ Memory Stick

+ ATA Flash

+ xD-Picture Card

+ Solid-state drive (SSD)

+ Các thiết bị flash USB

Một số trong chúng có sẵn trong các kích cỡ khác nhau (Type 1/Type II). Bảng 10.1 thể hiện các loại lưu trữ chỉ dùng bán dẫn khác nhau được dùng trong máy ảnh/quay kỹ thuật số và các thiết bị khác, được liệt kê trong thứ tự lịch giới thiệu.

CompactFlash được phát triển bởi SanDisk Corporation năm 1994 và dùng cấu trúc ATA để mô phỏng ổ đĩa: một thiết bị CompactFlash gắn vào một máy tính có một kí tự ổ đĩa giống như các ổ đĩa khác. Các loại flash memory sau này cũng dùng cấu trúc ATA, được thực thi trên chính thiết bị hay trên bộ điều khiển của nó.

Kích cỡ đầu tiên là Type 1 (dày 3.3mm): một kích cỡ Type II mới hơn 9dafy 5mm) thích ứng với những thiết bị dung lượng cao hơn. Cả hai card CompactFlash rộng 1.433” dài 1.685” và các thiết bị tiếp hợp cho phép chúng được chèn vào các khe cắm PC Card máy tính xách tay. CompactFlash Asociation (http://compactflash.org) giám sát sự phát triển tiêu chuẩn này.

Mỉa mai thay, SmartMedia (đầu tiên được biết như SSFDC cho card đĩa mềm dạng đặc) thuộc loại đơn giản nhất của bất kỳ thiết bị Flash memory nào; card SmartMedia chỉ chứa flash memory trên card không có bất kỳ mạch điện điều khiển nào. Sự đơn giản này nghĩa là khả năng trong tương thích với những thế hệ khác của card SmartMedia đòi hỏi nhà sản xuất nâng cấp những thiết bị dùng SmarMedia. Solid State Floppy Disk Forum (http://www.ssfdc.jp/english) giám sát sự phát triển tiêu chuẩn SmartMedia.

SanDisk và Infineo Technologies AG (trước đây là Siemens AG) đồng phát triển MultiMediaCard (MMC) vào tháng 11 năm 1997 sử dụng với điện thoại thông minh, máy chơi nhạc MP3, máy ảnh/quay kỹ thuật số và máy quay video xách tay có kèm bộ phận ghi hình (camcorder). NMC dùng giao diện serial 7-pin đơn giản nối thiết bị và chứa Flash memory (camcorder). MMC dùng giao diện serial 7-pin đơn giản nối thiết bị và chứa Flash memory điện áp thấp. MultiMediaCard Association (www.mmca.org) được thành lập năm 1998 để xúc tiến tiêu chuẩn MMC và giúp phát triển những sản phẩm mới. Tháng 11 năm 2002, MMCA thông báo sự phát triển của Reduced Size MultiMediaCard (RS-MMC), làm giảm kích cỡ MMC tiêu chuẩn khoảng 40% và thích hợp với những thiết bị MMC tiêu chuẩn. Những card Flash memory đầu tiên trong cùng hệ số dạng này được giới thiệu đầu năm 2004 để hỗ trợ các điện thoại thông minh.

Thiết bị lưu trữ SecureDigital (SD) khoảng cùng kích cỡ như MMC (nhiều thiết bị dùng hai loại bộ nhớ nhanh này), nhưng nó là sản phẩm khá tinh vi, SD, được Toshiba, Matsushita Electric (Panasonic) và SanDisk đồng phát triển năm 1999, đặt tên nó từ hai tính năng đặc biệt. Tính năng đầu là lưu trữ dữ liệu được mật mã cho tăng phần bảo mật, đáp ứng các tiêu chuẩn Secure Digital Music Initiative (SDMI) hiện nay và tương lai cho các thiết bị xách tay. Tính năng thứ hai là bộ chuyển mạch bảo vệ ghi cơ học. Khe cắm SD cũng được dùng để thêm bộ nhớ vào các Palm PDA. Tiêu chuẩn SDIO được tạo ra tháng 1 năm 2002 cho phép các khe cắm SD được sử dụng cho các máy ảnh/quay kỹ thuật số nhỏ và các loại mở rộng khác cho nhiều loại PDA và thiết bị khác. SD Card Association (http://www.sdcard.org) được thành lập nhiều loại PDA và thiết bị khác. SD Card Association (http://www.sdcard.org) được thành lập năm 2000 để xúc tiến tiêu chuẩn SC và giúp phát triển những sản phẩm mới. Ta thấy rằng một số máy tính xách tay mới có sẵn các khe cắm SD.

Các phiên bản kích cỡ làm giảm các SD bao gồm MiniSD (được giới thiệu năm 2003) và MicroSD (được giới thiệu năm 2005). MiniSD và MicroSD là những lựa chọn rất thông dụng cho điện thoại thông minh, phù hợp với khe cắm SC tiêu chuẩn. MicroSD thì tương thích với tiêu chuẩn TransFlash cho điện thoại di động.