信息存储技术的发展过程

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信息存储发展史

远古信息存储

1.结绳记事

结绳记事是文字发明前,人们所使用的一种记事方法。即在一条绳子上打结,用以记事。上古时期的中国及秘鲁印地安人皆有此习惯,即到近代,一些没有文字的民族,仍然采用结绳记事来传播信息

上古无文字,结绳以记事。:""

孔颖达疏:"

也。"晋葛洪《抱朴子.钧世》:"若舟车之代步涉,文墨之改结绳,诸后作而善于前事。"后

以指上古时代。Quipu或khipu)

用来计数或者记录历史。它是由许多颜色的绳结编成的。这种结绳记事方法已经失传,目前还没有人能够了解其全部含义。结绳记事(计数):原始社会创始的以绳结形式反映客观经济活动及其数量关系的记录方式。结绳记事(计数)是被原始先民广泛使用的记录方式之一。文献记载:“上古结绳而治,后世圣人易以书契,百官以治,万民以察”(《易·系辞下》)。

绳纹和陶制网坠等实物均提示出先民结网是当时渔猎的主要条件,因此,结绳记事(计数)作为当时的记录方式具有客观基础的。其结绳方法,据古书记载为:“事大,大结其绳;事小,小结其绳,之多少,随物众寡”(《易九家言》),即根据事件的性质、规模或所涉数量的不同结系出不同的绳结。民族学资料表明,近现代有些少数民族仍在采用结绳的方式来记录客观活动

2.甲骨文文字纸张

纪)王室用于占卜记事而刻(或写)在龟甲和兽骨上的文字。

古人以上等蚕茧抽丝织绸,剩下的恶茧、病茧等则用漂絮法制取丝绵。漂絮完毕,篾席上会遗留一些残絮。当漂絮的次数多了,篾席上的残絮便积成一层纤维薄片,经晾干之后剥离下来,可用于书写。这种漂絮的副产物数量不多,在古书上称它为赫蹏或方絮。这表明了中国造纸术的起源同丝絮有着渊源关系。东汉元兴元年(105)蔡伦发明造纸术。他用树皮、麻头及敝布、鱼网等植物原料,经过挫、捣、抄、烘等工艺制造的纸,是现代纸的渊源。公元三到六世纪的魏晋南北朝时期,我国造纸术不断革新。在原料方面,除原有的麻、楮外,又扩展到用桑皮、藤皮造纸。蔡伦首先使用树皮造纸,树皮是比麻类丰富得多的原料,这可以使纸的产量大幅度的提高。树皮中所含的木素、果胶、蛋白质远比麻类高,因此树皮的脱胶、制浆要比麻类难度大。这就促使蔡伦改进造纸的技术。西汉时利用石灰水制浆,东汉时改用草木灰水制浆,草木灰水有较大的碱性,有利于提高纸浆的质量。

现代信息存储技术

1.磁介质存储技术

1.磁带

摆脱了人工干涉。

磁带库不仅数据存储量大得多,而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中,磁带库通过SAN(Storage Area Network,存储区域网络)系统可形成网络存储系统,为企业存储提供有力保障,很容易完成远程数据访问、数据存储备份或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份,无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。

磁带

2.磁鼓

1953年,第一台磁鼓应用于IBM701,它是作为内存储器使用的。磁鼓是利用铝鼓筒表面涂覆的磁性材料来存储数据的。鼓筒旋转速度很高,因此存取速度快。它采用饱和磁记录,从固定式磁头发展到浮动式磁头,从采用磁胶发展到采用电镀的连续磁介质。这些都为后来的磁盘存储器打下了基础。

磁鼓最大的缺点是利用率不高,一个大圆柱体只有表面一层用于存储,而磁盘的两面都利用来存储,显然利用率要高得多。因此,当磁盘出现后,磁鼓就被淘汰了。磁鼓是摄像机的关键部件,其性能的好坏直接影响到记录后的质量,因此在使用中应倍加呵护,以延长其使用寿命。

一种磁鼓,包含有:固定磁鼓,固定地安装在卡座上;旋转磁鼓,可旋转地与固定磁鼓同轴安装,且具有若干个磁头;第一变换器,安装在旋转磁鼓上并与磁头电连接,用于向/从磁头发送和接收电信号;第二变换器,与第一变换器对置安装在固定磁鼓上,用于发送并接收电信号而不与第一变换器接触;若干信道,独立绕制在第二变换器上并构

磁鼓

成信号传输路径;短路环,绕制在第二变换器的信道之间,用于防止其间的信号交叉;以及电线,与若干信道电连接,且具有一条与短路环相连的地线用于接地。

激光打印机硒鼓按组合方式的不同可以分为三类:即一体化硒、二体化硒鼓和三体化硒鼓。一体化硒鼓是光导鼓(感光鼓)、磁鼓(显影辊)以及墨粉盒合为一体的硒鼓,这种硒鼓在设计结构上原则上不允许用户填加墨粉。二体化硒鼓是指硒鼓分为两个部分,一部分为光导鼓,

另一部分为磁鼓与墨粉盒,用户用完墨粉后,只要更换磁鼓与墨粉盒部件,而不用更换光导鼓。三体化硒鼓是指硒鼓分为三个独立的部分:即光导鼓、磁鼓、墨粉盒。用户用完墨粉后只要更换墨粉盒,就是大家通常所说的鼓粉分离技术。对于二体和三体硒鼓,其光导鼓也是有一定的使用寿命。

3.磁芯

磁芯:磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。例如,锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体是典型的磁芯体材料。锰-锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度的特点,且在低于1MHz 的频率时,具有较低损耗的特性。镍-锌铁氧体具有极高的阻抗率、不到几百的低磁导率等特性,及在高于1MHz的频率亦产生较低损耗等。铁氧体磁芯用于各种电子设备的线圈和变压器中。

美国物理学家王安1950年提出了利用磁性材料制造存储器的思想。福雷斯特则将这一思想变成了现实。为了实现磁芯存储,福雷斯特需要一种物质,这种物质应该有一个非常明确的磁化阈值。他找到在新泽西生产电视机用铁氧体变换器的一家公司的德国老陶瓷专家,利用熔化铁矿和氧化物获取了特定的磁性质。对磁化有明确阈值是设计的关键。这种电线的网格和芯子织在电线网上,被人称为芯子存储,它的有关专利对发展计算机非常关键。这个方案可靠并且稳定。磁化相对来说是永久的,所以在系统的电源关闭后,存储的数据仍然保留着。既然磁场能以电子的速度来阅读,这使交互式计算有了可能。更进一步,因为是电线网格,存储阵列的任何部分都能访问,也就是说,不同的数据可以存储在电线网的不同位置,并且阅读所在位置的一束比特就能立即存取。这称为随机存取存储器(RAM),它是交互式计算的革新概念。福雷斯特把这些专利转让给麻省理工学院,学院每年靠这些专利收到1500万~2000万美元。最先获得这些专利许可证的是IBM,IBM最终获得了在北美防卫军事基地安装“旋风”的商业合同。更重要的是,自20世纪50年代以来,所有大型和中型计算机也采用了这一系统。磁芯存储从20世纪50年代、60年代,直至70年代初,一直是计算机主存的标准方式。

(磁芯)

4.磁盘

硬盘发展

从第一块硬盘RAMAC250GB多的硬盘,硬盘也经历了几