存储器的发展史
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简述内存发展历史内存发展历史可以追溯到计算机发明的早期阶段。
以下是内存发展历史的主要里程碑:1. 真空管内存(1940年代):最早的计算机中使用了真空管作为存储器件,真空管内存具有很小的存储容量,价格昂贵且需要频繁维护。
2. 磁鼓存储器(1950年代):使用旋转磁鼓储存数据,磁鼓存储器能够容纳更多数据,但读写速度较慢。
3. 磁芯存储器(1960年代):磁芯存储器使用了磁性材料制成的小环,可以保存二进制数据。
磁芯存储器相对较小、昂贵,但速度更快和更可靠。
4. 动态随机存储器(DRAM)(1970年代):DRAM是第一种现代内存技术,它使用电容器来存储数据,以及由于电容器需要不断刷新而被称为“动态”的特征。
DRAM具有更高的容量和较低的成本,成为主流内存技术。
5. 静态随机存储器(SRAM)(1980年代):SRAM是另一种常见的内存技术,它使用了触发器来存储数据,相对于DRAM更快速和更稳定,但价格也更高。
6. 扩展内存技术(1990年代):随着个人计算机的普及,内存需求不断增加。
因此,一些技术被开发用于扩展内存,如虚拟内存和缓存。
7. 变址RAM(2000年代):变址RAM(e.g. DDR SDRAM)是现代计算机中常用的内存类型,具有更高的速度和较大的容量。
8. 非易失性内存(NVM)(近年来):非易失性内存是一种新兴的内存技术,能够保持数据即使在断电的情况下。
NVM比传统的存储器技术具有更快的读写速度和更高的可靠性。
总的来说,内存的发展历史可以总结为不断追求更大、更快、更稳定的内存技术,以满足计算机性能和存储需求的不断提升。
计算机存储器的发展历史计算机存储器是计算机系统的重要组成部分,它的发展历史经历了多个阶段。
本文将简要介绍计算机存储器的发展历程,以便读者更好地了解其演变过程。
一、电子管时代早期的计算机存储器使用的是电子管,它们被用来制作移位寄存器,这是存储数据的最基本形式。
然而,这种存储器体积庞大且功耗高。
此外,由于电子管的寿命较短,这种存储器的可靠性较差。
二、随机存储器时代随着半导体技术的发展,随机存储器(RAM)逐渐取代了电子管。
RAM具有体积小、功耗低、读写速度快等优点,成为了计算机系统的主流存储器。
然而,RAM是基于电存储元件,因此其数据易丢失,需要定期进行数据备份。
三、半导体存储器时代随着集成电路的发展,半导体存储器逐渐成为主流。
与RAM相比,半导体存储器具有更高的可靠性和更长的寿命。
此外,它们还具有体积更小、容量更大、读写速度更快等优点。
目前,常见的半导体存储器包括DRAM、SRAM和Flash Memory等。
四、光盘存储器时代随着数据存储需求的不断增长,光盘存储器逐渐成为了一种主流的存储方式。
光盘存储器具有容量大、可靠性高、成本低等优点。
此外,它们还可以重复擦写,使得数据存储更加灵活。
目前,常见的光盘存储器包括CD-ROM、DVD-ROM等。
五、云存储时代随着互联网技术的发展,云存储逐渐成为了一种新型的存储方式。
云存储可以将数据存储在远程服务器上,使得用户可以随时随地访问和共享数据。
此外,云存储还具有容量大、可靠性高、安全性好等优点。
目前,常见的云存储服务包括Google Drive、百度云、阿里云、华为云、小米云等。
总结:计算机存储器的发展历史经历了多个阶段,从早期的电子管到现代的云存储,其技术和容量都在不断发展。
未来,随着技术的不断进步和应用需求的不断增长,计算机存储器将会继续朝着更高容量、更高速率、更低功耗和更安全可靠的方向发展。
计算机存储器的发展历史1. 早期计算机存储器的发展早期计算机存储器的发展可以追溯到二十世纪四十年代末和五十年代初。
当时的计算机存储器主要采用了一种叫做“延迟线存储器”的技术。
延迟线存储器是一种利用声波在长绳上传播的原理来存储和读取数据的技术。
这种存储器虽然容量较小且读取速度较慢,但是在当时来说已经是一项重要的技术突破。
2. 磁芯存储器的出现到了五十年代中期,磁芯存储器开始出现并逐渐取代了延迟线存储器。
磁芯存储器利用小巧而坚固的磁铁环来表示二进制数据,这些环可以通过电流来改变其磁性状态,从而实现数据的读写操作。
相比于延迟线存储器,磁芯存储器容量更大、速度更快,并且更加可靠。
3. 位片式DRAM随着计算机技术不断发展,DRAM(动态随机访问内部)逐渐取代了磁芯存储器成为主流存储器技术。
位片式DRAM是DRAM的一种重要形式,它的出现使得存储器的容量得以大幅提升。
位片式DRAM是一种基于半导体技术的存储器,它将大量的存储单元集成在一片芯片上,使得容量可以达到几百兆字节甚至几十吉字节。
4. SRAM和DRAM的竞争在位片式DRAM流行之后,静态随机访问内存(SRAM)也开始逐渐发展起来。
SRAM和DRAM之间存在着一些差异。
首先,SRAM不需要刷新操作,因此读写速度更快;其次,SRAM相对于DRAM来说更加稳定可靠;最后,SRAM相对于DRAM来说也更加昂贵。
这些差异使得SRAM和DRAM在不同应用场景中各有优势。
5. 闪存技术的兴起随着计算机应用场景不断扩大以及移动计算设备日益普及,闪存技术开始逐渐兴起并成为主流存储器技术之一。
闪存是一种基于非易失性内部(NAND)原理的半导体内部,在断电情况下也能够保持数据。
闪存具有容量大、体积小、耐用性强等优点,因此被广泛应用于移动设备、存储卡等领域。
6. 存储器技术的未来发展在当前的技术发展趋势下,存储器技术也在不断演进。
一方面,DRAM 和闪存等传统存储器技术仍在不断优化和升级,以满足更高容量和更快速度的需求。
存储技术发展历史随着信息技术的迅猛发展,存储技术也在不断演进和创新。
本文将从存储技术的起源开始,介绍存储技术的发展历程。
一、磁带存储技术磁带存储技术是计算机存储的最早形式之一。
20世纪50年代,磁带被广泛应用于计算机领域。
磁带使用磁性材料记录数据,通过磁头读写数据。
磁带存储技术具有容量大、成本低廉的优势,但读写速度较慢,不适合对实时性要求较高的应用。
二、磁盘存储技术磁盘存储技术是计算机存储的重要突破。
20世纪60年代,IBM推出了第一款硬盘驱动器,从此磁盘存储成为主流。
磁盘由多个盘片组成,通过机械臂读写数据。
磁盘存储技术具有容量大、读写速度快、可靠性高的特点,成为计算机存储的主要形式。
三、固态存储技术固态存储技术是近年来的重要突破。
与传统的磁介质不同,固态存储器使用闪存芯片存储数据,具有非易失性和高速读写的特点。
固态存储器包括固态硬盘(SSD)和闪存卡等形式。
固态存储技术的发展使得计算机存储具有更高的速度和更低的能耗,并且逐渐取代了传统的机械硬盘。
四、云存储技术云存储技术是近年来的热门发展方向。
云存储将数据存储在远程的服务器上,用户通过互联网访问和管理数据。
云存储技术具有容量大、灵活性高、可靠性强的优势,成为个人用户和企业用户的首选。
云存储技术还推动了数据中心的发展,大型企业和互联网公司建设了大规模的数据中心来提供云存储服务。
五、新兴存储技术除了传统的存储技术,还涌现出一些新兴存储技术。
例如,光存储技术利用激光读写数据,具有高密度和高速度的特点;量子存储技术利用量子态存储数据,具有极高的存储密度和安全性。
这些新兴存储技术还处于实验阶段,但有望在未来的存储领域发挥重要作用。
存储技术经历了从磁带到磁盘,再到固态存储和云存储的发展历程。
随着科技的不断进步,存储技术将继续创新,为人们提供更高效、可靠的存储解决方案。
存储器的发展与技术现状存储器是计算机中非常重要的一部分,它用于存储和检索计算机程序和数据。
随着计算机技术的不断发展,存储器的性能和容量也在不断提高。
下面将从历史发展和技术现状两个方面对存储器进行详细介绍。
一、历史发展1.早期存储器早期计算机使用的是机械存储器,如孔卡、磁带等。
这些存储介质的容量较小,读写速度较慢,且易受到外界干扰影响。
2.随机访问存储器(RAM)1950年代,随机访问存储器(RAM)逐渐取代了机械存储器。
RAM可以在任意时间读写数据,读写速度快,容量较大。
早期的RAM包括磁芯存储器和基于电容的DRAM。
3.只读存储器(ROM)只读存储器(ROM)逐渐应用于存储不需要频繁修改的数据,如计算机固件、操作系统等。
ROM具有不易丢失数据、抗干扰能力强的特点。
4. 快速缓存存储器(Cache)为了提高计算机的运行速度,引入了快速缓存存储器(Cache)。
Cache存储器位于处理器和主存之间,可以暂时存储主存中的部分数据和指令。
当处理器需要访问数据时,会先在Cache中查找,如果找到则直接使用,否则再从主存中读取。
5.长期存储器随着计算机领域的发展,对存储容量的需求越来越大。
于是,硬盘驱动器、光盘、固态硬盘等长期存储介质应运而生。
它们容量大,但读写速度相对较慢,适用于长期存储大量数据。
二、技术现状1.DRAM和SRAM目前的RAM主要分为动态随机访问存储器(DRAM)和静态随机访问存储器(SRAM)。
DRAM的存储单元由电容和晶体管组成,容量大但读写速度相对较慢。
SRAM的存储单元由双稳态电路组成,读写速度快但容量较小。
2.闪存存储器闪存存储器是一种非易失性存储器,可分为NAND闪存和NOR闪存。
闪存存储器可以在断电后保持数据,适于用于移动设备和计算机存储器扩展。
3.相变存储器(PCM)相变存储器(PCM)是一种新型存储器技术。
它利用材料的相变特性存储数据。
PCM具有高速写入和读取、较低的功耗和较长的寿命等优点,备受关注。
布乔B.•Bouchon1725年:法国纺织机械师布乔(B.•Bouchon)发明了“穿孔纸带”的构想。
1725年,法国纺织机械师布乔(B.Bouchon)突发奇想,想出了一个“穿孔纸带”的绝妙主意。
布乔首先设法用一排编织针控制所有的经线运动,然后在一卷纸带上根据编织图案打出一排排小孔。
启动机器后,正对着小孔的编织针能穿过去钩起经线,其他的针则被纸带挡住不动。
这样一来,编织针就自动按照预先设计的图案去挑选经线,布乔的“思想”于是“传递”给了编织机,而编织图案的“程序”也就“储存”在穿孔纸带的小孔之中。
1805年:法国机械师杰卡德(J.Jacquard)根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作,在后来电子计算机开始发展的最初几年中,在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。
最早期的存储媒介——打孔纸卡这个是最早的数据存储媒介了,在1725年由Basile Bouchon发明出来,用来保存印染布上的图案。
但是关于它的第一个真正的专利权,是Herman Hollerith在1884年9月23日申请的,这个发明用了将近100年,一直用到了20世纪70年代中期。
打孔纸卡上图是打孔纸卡的典型例子--它制成于1972年,上面可以打90列孔。
显然你可以看出,这张卡片上能存储的数据少的可怜,事实上几乎没有人真的用它来存数据。
一般它是用来保存不同计算机的设置参数的。
打孔纸卡1801年:卡片时期19世纪的雅卡尔提花织布机1725年,法国纺织工人鲁修(Basile Bouchon)为便於转织图样,在织布机套上穿孔纸带,他的合作夥伴则在1726年著手改良设计,将纸带换成相互串连的穿孔卡片,以此达到仅需手工进料的半自动化生产。
1801年,法国人雅卡尔(Joseph-Marie Jacquard)发明提花织布机(Jacquard Loom),利用打孔卡(Punched Card)控制织花图样,与前者不同的是,这部织布机变更连串的卡片时,无需更动机械设计,此乃可程式化机器的里程碑。
计算机内存发展史在计算机技术的发展历程中,内存扮演着至关重要的角色。
它就像是计算机的“短期记忆库”,负责存储正在运行的程序和数据,以便CPU 能够快速访问和处理。
从早期简单而有限的内存形式,到如今高性能、大容量的内存技术,计算机内存经历了一系列令人瞩目的变革。
早期的计算机内存可以追溯到上世纪 50 年代。
那个时候,内存主要采用的是磁芯存储器。
磁芯存储器是由许多小磁环组成的,通过改变磁环的磁化方向来存储数据。
这种存储方式虽然在当时是一种创新,但它的存储容量非常有限,而且价格昂贵,操作也较为复杂。
随着技术的进步,半导体存储器逐渐崭露头角。
在 20 世纪 60 年代末和 70 年代初,动态随机存取存储器(DRAM)应运而生。
DRAM 的出现是计算机内存发展的一个重要里程碑。
它使用电容来存储数据,需要定期刷新以保持数据的有效性。
与磁芯存储器相比,DRAM 具有更高的存储密度和更低的成本,这使得计算机能够处理更复杂的任务和存储更多的数据。
在 DRAM 发展的过程中,不断有新的技术改进和升级。
例如,从最初的 SDRAM(同步动态随机存取存储器)到 DDR SDRAM(双倍数据速率同步动态随机存取存储器),再到 DDR2、DDR3 和 DDR4 等,数据传输速度不断提高,性能也越来越强大。
除了 DRAM,还有一种常见的内存类型是静态随机存取存储器(SRAM)。
SRAM 不需要像 DRAM 那样定期刷新,速度更快,但成本也更高,因此通常用于计算机的高速缓存中,以加速数据的访问。
在 20 世纪 90 年代,闪存(Flash Memory)开始广泛应用。
闪存具有非易失性的特点,即使断电也能保存数据。
这使得它在移动设备、数码相机和 USB 闪存驱动器等领域得到了广泛的应用。
随着技术的不断发展,闪存的容量不断增加,读写速度也在不断提高。
进入 21 世纪,计算机内存技术继续飞速发展。
DDR5 内存的出现进一步提升了数据传输速度和带宽,为高性能计算提供了更强大的支持。
计算机内存发展史
计算机内存的发展可以追溯到1949年,当时贝尔实验室的工程师将磁性货币排列在一起,创造出了第一块存储计算机数据的记忆体,“磁针板”,并被称为“磁性登记簿”。
它可以实时存储几千个计算机指令,并有条件地执行它们。
磁针板的缺点是它存储的信息和指令有限,而且读取速度比较慢。
1951年,IBM推出了第一台使用硅片存储单元(SSU)的计算机,称为“701”。
硅片存储单元是以半导体技术构成的存储元件,可以存储多达18位的数字数据,其读取速度还比磁针板快得多。
但是,由于硅片存储单元费用昂贵,只有最大的计算机们才能拥有它。
1966年,Intel发明了第一块可编程只读存储器(PROM),它可以把数据固化到存储硅晶片上,而且不受环境影响,因此可以直接使用不用通过半导体技术。
只读存储器扩展了计算机的能力,使其可以存储大量的程序,并能够自动执行它们。
1970年,Intel发明了随机存取存储器(RAM),它以电容为介质,具有可编程和可擦除的特性,可以存储大量的计算机指令和数据。
它的主要缺点是被删除或注销数据的时间较长。
1971年,Intel发明了软盘,它是磁碟系统,可以用来存储大量数据和程序。
计算机数据存储技术发展历史解析计算机数据存储技术是计算机科学中的重要领域,随着计算机技术的不断发展和进步,数据存储技术也得到了极大的提升和创新。
本文将回顾计算机数据存储技术的发展历史,并对其进行解析。
一、早期数据存储技术在计算机诞生之初,数据存储的需求便出现了,早期的计算机使用的是机械装置记录数据。
最早的计算机存储器是使用打孔卡片的,通过卡片上的孔洞来表示二进制数据。
这种存储方式无法提供连续的读写,而且卡片容易受损,限制了数据存储的效率和可靠性。
二、磁介质存储技术的出现20世纪40年代中期,磁介质存储技术开始出现,这种技术利用磁性材料来存储和读取数据。
最早的磁介质存储器是磁鼓存储器,它使用了磁涂覆的金属鼓片,通过磁场的变化来存储和检索数据。
磁鼓存储器容量较小,速度较慢,但是它的出现标志着数据存储技术的一个重要里程碑。
随着技术的进步,磁介质存储技术逐渐得到改进和完善。
20世纪50年代,磁带和磁盘等新型磁介质存储器相继问世。
磁带通过将磁性涂层材料覆盖在带状介质上,实现了大容量的数据存储。
而磁盘则使用了多个可旋转的磁表面,通过读写头的运动来实现数据的读取和写入。
这两种存储设备的出现,大大提升了计算机的存储容量和数据处理速度。
三、半导体存储技术的崛起20世纪60年代,随着半导体技术的发展,半导体存储器逐渐崭露头角。
半导体存储器利用半导体材料的特性来存储和读取数据,相比于磁介质存储器,它容量更小,但速度更快,功耗更低。
最早的半导体存储器是基于二极管构建的随机访问存储器(RAM),用于临时存储计算机运行时的数据。
随后,由于技术的进步和需求的扩大,各种类型的半导体存储器相继问世,如只读存储器(ROM)、闪存存储器等。
四、固态存储技术的革命固态存储技术是计算机数据存储技术的一次革命。
相比于传统的机械式硬盘,固态硬盘(SSD)使用闪存芯片作为存储介质,具有读写速度快、体积小和耐用性强等优势。
此外,固态硬盘没有机械结构,不受外界环境的影响,更加稳定可靠。
1.存储器设备发展之汞延迟线是基于汞在室温时是液体,同时又是导体,每比特数据用机械波的波峰(1)和波谷(0)表示。
机械波从汞柱的一端开始,一定厚度的熔融态金属汞通过一振动膜片沿着纵向从一端传到另一端,这样就得名“汞延迟线”。
在管的另一端,一传感器得到每一比特的信息,并反馈到起点。
设想是汞获取并延迟这些数据,这样它们便能存储了。
这个过程是机械和电子的奇妙结合。
缺点是由于环境条件的限制,这种存储器方式会受各种环境因素影响而不精确。
1950年,世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC由冯.诺依曼博士领导设计。
它的主要特点是采用二进制,使用汞延迟线作存储器,指令和程序可存入计算机中。
1951年3月,由ENIAC的主要设计者莫克利和埃克特设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-I交付使用。
它不仅能作科学计算,而且能作数据处理。
2.存储器设备发展之磁带UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。
磁带是所有存储器设备发展中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。
它互换性好、易于保存,近年来,由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术,大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。
根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录(数据流)技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。
根据读写磁带的工作原理,磁带机可以分为六种规格。
其中两种采用螺旋扫描读写方式的是面向工作组级的DAT(4mm)磁带机和面向部门级的8mm磁带机,另外四种则是选用数据流存储技术设计的设备,它们分别是采用单磁头读写方式、磁带宽度为1/4英寸、面向低端应用的Travan和DC系列,以及采用多磁头读写方式、磁带宽度均为1/2英寸、面向高端应用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。
磁带库是基于磁带的备份系统,它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能,但同时具有更先进的技术特点。
它的存储容量可达到数百PB,可以实现连续备份、自动搜索磁带,也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计,整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。
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。
3.存储器设备发展之磁鼓1953年,随着存储器设备发展,第一台磁鼓应用于IBM 701,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。
4.存储器设备发展之磁芯美国物理学家王安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),在存储器设备发展历程中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。
5.存储器设备发展之磁盘世界第一台硬盘存储器是由IBM公司在1956年发明的,其型号为IBM 350RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)。
这套系统的总容量只有5MB,共使用了50个直径为24英寸的磁盘。
1968年,IBM公司提出“温彻斯特/Winchester”技术,其要点是将高速旋转的磁盘、磁头及其寻道机构等全部密封在一个无尘的封闭体中,形成一个头盘组合件(HDA),与外界环境隔绝,避免了灰尘的污染,并采用小型化轻浮力的磁头浮动块,盘片表面涂润滑剂,实行接触起停,这是现代绝大多数硬盘的原型。
1979年,IBM发明了薄膜磁头,进一步减轻了磁头重量,使更快的存取速度、更高的存储密度成为可能。
20世纪80年代末期,IBM公司又对存储器设备发展作出一项重大贡献,发明了MR(Magneto Resistive)磁阻磁头,这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感,使得盘片的存储密度比以往提高了数十倍。
1991年,IBM生产的3.5英寸硬盘使用了MR磁头,使硬盘的容量首次达到了1GB,从此,硬盘容量开始进入了GB数量级。
IBM还发明了PRML(Partial Response Maximum Likelihood)的信号读取技术,使信号检测的灵敏度大幅度提高,从而可以大幅度提高记录密度。
目前,硬盘的面密度已经达到每平方英寸100Gb以上,是容量、性价比最大的一种存储设备。
因而,在计算机的外存储设备中,还没有一种其他的存储设备能够在最近几年中对其统治地位产生挑战。
硬盘不仅用于各种计算机和服务器中,在磁盘阵列和各种网络存储系统中,它也是基本的存储单元。
值得注意的是,近年来微硬盘的出现和快速发展为移动存储提供了一种较为理想的存储介质。
在闪存芯片难以承担的大容量移动存储领域,微硬盘可大显身手。
目前尺寸为1英寸的硬盘,存储容量已达4GB,10GB容量的1英寸硬盘不久也会面世。
微硬盘广泛应用于数码相机、MP3设备和各种手持电子类设备。
另一种磁盘存储设备是软盘,从早期的8英寸软盘、5.25英寸软盘到3.5英寸软盘,主要为数据交换和小容量备份之用。
其中,3.5英寸1.44MB软盘占据计算机的标准配置地位近20年之久,之后出现过24MB、100MB、200MB的高密度过渡性软盘和软驱产品。
然而,由于USB接口的闪存出现,软盘作为数据交换和小容量备份的统治地位已经动摇,不久会退出存储器设备发展历史舞台。
6.存储器设备发展之光盘主要分为只读型光盘和读写型光盘。
只读型指光盘上的内容是固定的,不能写入、修改,只能读取其中的内容。
读写型则允许人们对光盘内容进行修改,可以抹去原来的内容,写入新的内容。
用于微型计算机的光盘主要有CD-ROM、CD-R/W和DVD-ROM等几种。
上世纪60年代,荷兰飞利浦公司的研究人员开始使用激光光束进行记录和重放信息的研究。
1972年,他们的研究获得了成功,1978年投放市场。
最初的产品就是大家所熟知的激光视盘(LD,Laser Vision Disc)系统。
从LD的诞生至计算机用的CD-ROM,经历了三个阶段,即LD-激光视盘、CD-DA激光唱盘、CD-ROM。
下面简单介绍这三个存储器设备发展阶段性的产品特点。
LD-激光视盘,就是通常所说的LCD,直径较大,为12英寸,两面都可以记录信息,但是它记录的信号是模拟信号。
模拟信号的处理机制是指,模拟的电视图像信号和模拟的声音信号都要经过FM(Frequency Modulation)频率调制、线性叠加,然后进行限幅放大。
限幅后的信号以0.5微米宽的凹坑长短来表示。
CD-DA激光唱盘LD虽然取得了成功,但由于事先没有制定统一的标准,使它的开发和制作一开始就陷入昂贵的资金投入中。
1982年,由飞利浦公司和索尼公司制定了CD-DA激光唱盘的红皮书(Red Book)标准。
由此,一种新型的激光唱盘诞生了。
CD-DA激光唱盘记录音响的方法与LD系统不同,CD-DA激光唱盘系统首先把模拟的音响信号进行PCM(脉冲编码调制)数字化处理,再经过EMF(8~14位调制)编码之后记录到盘上。
数字记录代替模拟记录的好处是,对干扰和噪声不敏感,由于盘本身的缺陷、划伤或沾污而引起的错误可以校正。
CD-DA系统取得成功以后,使飞利浦公司和索尼公司很自然地想到利用CD-DA作为计算机的大容量只读存储器。
但要把CD-DA作为计算机的存储器,还必须解决两个重要问题,即建立适合于计算机读写的盘的数据结构,以及CD-DA误码率必须从现有的10-9降低到10-12以下,由此就产生了CD-ROM的黄皮书(Yellow Book)标准。
这个标准的核心思想是,盘上的数据以数据块的形式来组织,每块都要有地址,这样一来,盘上的数据就能从几百兆字节的存储空间上被迅速找到。
为了降低误码率,采用增加一种错误检测和错误校正的方案。
错误检测采用了循环冗余检测码,即所谓CRC,错误校正采用里德-索洛蒙(ReedSolomon)码。
黄皮书确立了CD-ROM的物理结构,而为了使其能在计算机上完全兼容,后来又制定了CD-ROM的文件系统标准,即ISO9660。
在上世纪80年代中期,光盘存储器设备发展速度非常快,先后推出了WORM光盘、磁光盘(MO)、相变光盘(Phase Change Disk,PCD)等新品种。
20世纪90年代,DVD-ROM、CD-R、CD-R/W等开始出现和普及,目前已成为计算机的标准存储设备。
光盘技术进一步向高密度发展,蓝光光盘是不久将推出的下一代高密度光盘。
多层多阶光盘和全息存储光盘正在实验室研究之中,可望在5年之内推向市场。
7.存储器设备发展之纳米存储纳米是一种长度单位,符号为nm。
1纳米=1毫微米,约为10个原子的长度。
假设一根头发的直径为0.05毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度即约为1纳米。
与纳米存储有关的主要进展有如下内容。
1998年,美国明尼苏达大学和普林斯顿大学制备成功量子磁盘,这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系。
一个量子磁盘相当于我们现在的10万~100万个磁盘,而能源消耗却降低了1万倍。