(完整版)现代计算机存储介质材料及发展
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计算机存储技术发展趋势随着信息时代的到来,计算机存储技术在过去几十年中有了长足的发展。
从最初的磁带存储到如今的云存储,存储技术的进步不仅推动了计算机的性能提升,也给人们带来了更多的便利和可能性。
本文将从存储介质的发展、存储容量的提升以及存储速度的增加三个方面,探讨计算机存储技术的未来发展趋势。
I. 存储介质的发展随着科技的不断进步,计算机存储介质也在不断演进。
最早的计算机存储介质是磁带,它具有大容量和低成本的特点。
然而,磁带的读写速度相对较慢,不适合对数据的随机访问。
随后,磁盘存储技术的出现解决了这个问题。
磁盘采用磁头读写数据,读写速度更快,而且可以进行随机访问。
在磁盘存储的基础上,固态硬盘(SSD)的问世进一步推动了存储技术的发展。
SSD采用闪存作为存储介质,读写速度更快,同时具有更高的稳定性和抗冲击性。
未来,计算机存储介质的发展趋势是多元化和高性能化。
除了传统的磁盘和固态硬盘,新型存储介质如存储器阵列和三维存储等正逐渐崭露头角。
这些新的存储介质具有更高的存储密度和更快的读写速度,有望成为未来存储技术的热点。
此外,光存储技术也有望在未来取得突破,其具有非常高的存储容量和读写速度。
II. 存储容量的提升随着数据量的爆炸性增长,存储容量的提升成为了计算机存储技术的重要方向。
早期的计算机存储容量很小,能够存储的数据数量有限。
随着技术的不断发展,存储容量逐渐提升。
目前,我们已经进入了TB级别的存储时代,而且存储容量还在不断增加。
例如,一些企业已经开发出了具有PB级别甚至EB级别存储容量的存储系统,满足了大规模数据存储的需求。
未来,随着大数据、人工智能等领域的快速发展,存储容量的需求将进一步增加。
因此,计算机存储技术需要不断创新,提供更大的存储容量。
这可能通过存储介质的改进、存储系统的优化以及数据压缩等方式实现。
此外,云存储技术的发展也为存储容量的提升提供了可能,用户可以将数据存储在云端,按需使用。
III. 存储速度的增加在当今信息时代,计算机应用对存储速度的要求越来越高。
存储介质现状与发展趋势摘 要 信息的存储在整个信息处理系统中都占有至关重要的地位。
本文在分析了主流存储介质及其存储原理的基础上,主要讨论了目前较为流行的闪存这一存储介质的发展和原理,并对NOR 型和NAND 型闪存做以比较,同时浅略描述了对未来存储介质的发展趋势。
关键词 存储介质 闪存 NOR 结构 NAND 结构引 言信息的存储在整个信息处理系统中都占有至关重要的地位.从计算机诞生之日起过去的60多年里,硬盘驱动器(HDD)一直是存储系统领衔者.在这个新技术层出不穷的时代,一些老的存储介质如软盘,由于技术等方面的原因逐渐淡出,一些新的存储介质如闪存Flash Memory 、固态存储盘SDD 以及光盘存储技术迅速发展起来,增加了未来信息储存的多样化。
目前主流存储介质分为三大类:半导体存储、磁介质存储以及光介质存储.其中,半导体存储又可分为易失性存储RAM 与非易失性存储NVM 。
其储存原理结构如下。
()⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧写入型 型、一次写入型、多次光介质存储器 只读、软磁盘、硬磁盘磁介质存储器 磁带快闪存储器电可擦除紫外线可擦除一次性可编程掩膜非易失性存储器动态静态型双极型:易失性存储器半导体存储器RAID DA FLASH PROM E EPROM PROM ROM NVM DRAM SRAM MOS RAM /2 其中,双极型存取速度快,但集成度低,一般用于大型计算机或高速微机的Cache ;静态SRAM 速度较快,集成度较低,一般用于对速度要求高、而容量不大的场合(例如Cache);动态DRAM 集成度较高但存取速度较低,一般用于需较大容量的场合(例如主存);特别是闪存(FLASH ),它作为一种良好的非易失性存储方案,已成为各类移动存储设备(如MP3/MP4、数码相机、掌上电脑等)最核心的部件之一.目前,随着闪存(FLASH )芯片功耗更低、重量更轻、容量越来越大,价格不断下降,闪存(FLASH)将在更多领域上获得应用,甚至在一定程度上取代硬盘驱动器。
存储新介质和技术新发展介绍随着科技的快速发展,存储技术也在不断创新与进步。
过去,我们常用的存储介质主要是硬盘驱动器(HDD)和固态硬盘(SSD),但近年来,新的存储介质和技术不断涌现,为我们带来了更大的容量、更快的速度和更强的可靠性。
本文将介绍一些新兴的存储介质和技术,并探讨它们的发展前景和应用领域。
光存储技术蓝宝石存储蓝宝石存储是一种基于蓝宝石材料的存储技术。
蓝宝石是一种硬度非常高的宝石,具有良好的耐磨性和化学稳定性。
蓝宝石存储利用蓝宝石的结构特点,在其表面形成微米级别的存储单元,通过改变存储单元的电荷状态实现数据的存取。
该技术具有高密度、长寿命和低能耗的特点,可以广泛应用于大容量存储设备和物联网领域。
光盘存储技术光盘存储技术是一种利用激光读写数据的存储技术。
光盘存储介质通常采用的是聚碳酸酯材料,通过激光器将信息记录在光盘上,读取时则通过激光束的反射来解码数据。
相比于传统的磁性存储介质,光盘存储具有更高的存储密度和更长的寿命,且具备较好的抗刮擦性能,适用于长期存储和备份。
基于纳米技术的存储磁随机存储器(MRAM)磁随机存储器(MRAM)是一种基于磁性材料的存储技术。
MRAM利用磁场的方向来表示1和0,并且在断电后可以长期保存数据,具有非易失性的特点。
与传统存储技术相比,MRAM具有更快的读写速度、更低的功耗和更高的可靠性,可以广泛应用于高速缓存和嵌入式系统等领域。
相变存储器(PCM)相变存储器(PCM)是一种利用材料的相变特性来实现数据存储的技术。
PCM利用材料在不同相态下的电阻差异来表示数据,通过控制电流的大小和时间来改变材料的相态。
PCM具有快速的读写速度、较高的存储密度和良好的可扩展性,可以广泛应用于数据中心和人工智能领域。
云存储技术分布式存储系统分布式存储系统是一种将数据分散存储在多个节点上的存储技术。
分布式存储系统具有高可用性、高扩展性和高容错性的特点,可以根据需求动态增减存储节点,实现海量数据的存储和管理。
现代计算机存储器件的发展历史和趋势1. 存储器简介存储器(Memory)是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。
计算机中的全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。
它根据控制器指定的位置存入和取出信息。
自世界上第一台计算机问世以来,计算机的存储器件也在不断的发展更新,从一开始的汞延迟线,磁带,磁鼓,磁芯,到现在的半导体存储器,磁盘,光盘,纳米存储等,无不体现着科学技术的快速发展。
2. 半导体存储器由于对运行速度的要求,现代计算机的内存储器多采用半导体存储器。
半导体存储器包括只读存储器(ROM)和随机读写存储器(RAM)两大类。
2.1 只读存储器ROM 是路线最简单的半导体电路,通过掩模工艺,一次性创造,在元件正常工作的情况下,其中的代码与数据将永久保存,并且不能够进行修改。
普通地,只读存储器用来存放固定的程序和数据,如微机的监控程序、BIOS (基本输入/输出系统Basic Input/Output System) 、汇编程序、用户程序、数据表格等。
根据编程方法不同,ROM 可分为以下五种:1、掩码式只读存储器,这种ROM 在创造过程中,其中的数据已经事先确定了,于是只能读出,而不能再改变。
它的优点是可靠性高,价格便宜,适宜批量生产。
2、可一次性编程只读存储器(PROM),为了使用户能够根据自己的需要来写ROM,厂家生产了一种PROM。
允许用户对其进行一次编程——写入数据或者程序。
一旦编程之后,信息就永久性地固定下来。
用户可以读出和使用,但再也无法改变其内容。
3、可擦可编程只读存储器(EPROM),这是一种具有可擦除功能,擦除后即可进行再编程的ROM 内存,写入前必须先把里面的内容用紫外线照射它的IC 卡上的透明视窗的方式来清除掉。
4、电可擦可编程只读存储器(EEPROM),功能与EPROM 一样,不同之处是清除数据的方式,它是以约20V 的电压来进行清除的。
电脑数据存储技术的发展与未来趋势随着信息技术的快速发展,电脑数据存储技术也在不断演进。
从最早的磁带式存储器到现在的闪存和云存储,这一领域取得了巨大的突破。
本文将探讨电脑数据存储技术的发展历程,并展望未来的趋势。
一、磁带式存储器的演进在计算机诞生初期,磁带式存储器是主要的数据存储介质。
磁带的优点是存储容量大,但读写速度较慢。
随着计算机性能的提升,磁带式存储器逐渐被取代,但在某些特定领域仍有应用。
二、硬盘驱动器的崛起20世纪60年代,硬盘驱动器的问世改变了数据存储的格局。
硬盘驱动器以其高速的读写能力和较大的存储容量成为主流存储介质。
随着技术的进步,硬盘驱动器的体积不断缩小,存储容量不断增大。
然而,硬盘驱动器也面临一些挑战。
首先,机械结构的运作方式限制了读取速度的进一步提升。
其次,硬盘驱动器容易受到机械振动和电磁辐射的影响,导致数据丢失的风险。
因此,人们开始寻找替代品。
三、固态硬盘的兴起固态硬盘(SSD)是近年来发展迅猛的存储技术。
与传统硬盘驱动器相比,固态硬盘采用了闪存芯片作为存储介质,具有读写速度快、抗震抗摔、耐用等优点。
固态硬盘的价格逐渐下降,容量逐渐增大,已成为许多用户的首选。
尽管固态硬盘取得了巨大成功,但仍存在一些局限性。
首先,固态硬盘的寿命有限,随着使用时间的增长,性能可能会降低。
其次,固态硬盘的价格仍然较传统硬盘驱动器高。
因此,人们开始寻找更好的解决方案。
四、云存储的崛起随着互联网的普及,云存储成为一种新的存储模式。
云存储将数据存储在网络服务器上,用户可以通过网络随时访问和管理自己的数据。
云存储的优点是无限的存储容量和灵活的访问方式。
云存储的发展带来了一系列新的挑战。
首先,数据的安全性成为用户关注的焦点,如何保护用户的隐私成为云服务提供商的重要任务。
其次,云存储的大规模使用也对数据中心的能源消耗提出了挑战,需要进一步提升能源利用效率。
五、未来趋势展望未来,电脑数据存储技术将继续向更高性能、更大容量的方向发展。
计算机数据存储技术发展历史概述计算机数据存储技术是计算机发展的重要组成部分,它的进步使得计算机可以存储和管理大量的数据。
本文将对计算机数据存储技术的发展历史进行概述,并从硬盘、固态硬盘和云存储三个方面进行详细介绍。
一、硬盘存储技术硬盘是计算机数据存储技术中最早出现的形式之一,其原理是通过将数据记录在磁性材料的表面上来进行存储。
早期的硬盘容量很小,只能存储几十兆或几百兆的数据。
随着技术的不断发展,硬盘的容量逐渐增大,从几百兆到几十几百GB,再到目前常见的TB级别。
二、固态硬盘存储技术固态硬盘(Solid State Drive,简称SSD)是近年来快速发展的存储技术,与传统的硬盘相比,它采用了无机固态材料而非磁性材料来存储数据。
固态硬盘具有读写速度快、抗震抗摔、耐用等优点。
随着技术的不断成熟,固态硬盘的容量和性能也在不断提升,成为越来越多计算机用户的选择。
三、云存储技术云存储是一种基于网络的数据存储技术,通过将数据存储在远程服务器上,并通过互联网进行数据传输和访问。
相比于传统的本地存储方式,云存储具有无需占用本地设备存储空间、数据备份更加方便安全等优点。
目前,云存储已经成为许多个人和企业的首选,大型云存储服务商如Dropbox、Google Drive等也应运而生。
总结计算机数据存储技术的发展经历了硬盘、固态硬盘和云存储三个阶段。
从早期的硬盘到现在的固态硬盘,存储容量和性能都得到了极大的提升。
而云存储作为新兴的存储方式,减少了用户对本地存储设备的依赖,使得数据存储和管理更加方便。
在未来,随着技术的不断进步,计算机数据存储技术将会继续发展,为人们提供更高效、可靠、安全的存储解决方案。
存储技术的发展与趋势随着信息时代的迅猛发展,存储技术也在不断地升级与更新,目前主流的存储技术包括硬盘、固态硬盘和闪存卡等,不同的存储技术具有各自的独特特点,但随着人们对便携和高速存储需求的不断增加,大容量高速的存储方案越来越被人们所追求。
首先,我们先来了解一下目前主流的存储技术。
硬盘是一种机械式存储器,通过磁盘和磁头来记录和读取数据,其主要优点是容量大、价格低。
硬盘的存储容量也在不断提高,目前市面上已有单个硬盘容量高达16TB,除此之外,硬盘也有着相对较长的寿命和更高的稳定性。
而固态硬盘则是使用闪存作为数据存储介质,其读写速度更快,相对于硬盘来说更加耐用。
随着固态硬盘价格的降低,越来越多的人将固态硬盘作为自己的首选存储介质。
为了满足人们对于便携性和高速写入和读取的要求,闪存卡成为了人们使用最广泛的存储媒介之一。
闪存卡体积小,携带方便,并且较为通用,可用于存储数码相机、移动电话、平板电脑等设备中的数据。
然而,随着云存储的发展,人们对于存储容量的需求也在不断增加。
传统的存储技术在存储容量的提升上面遇到了瓶颈,因此,人们对于新的存储技术也在不断探索和研究。
目前在各种研究的存储技术中,最具代表性的就是DNA存储技术。
DNA存储技术是利用DNA分子的化学特性来进行信息存储的一种新技术。
DNA作为生物体的主要遗传物质,其分子中的两个链互相补充,构成螺旋结构。
这种结构可以被用来存储信息,因为它具有极高的信息密度和极低的能耗。
目前,科学家们已经成功地将几百兆字节数据编码到一个少于1毫米直径的DNA颗粒中。
除此之外,随着5G网络的到来,存储技术也可以利用网络实现更大规模的数据存储和共享,这一方向的发展也值得期待。
此外,显存技术在电子游戏和机器人领域也得到了广泛应用,随着VR和AR技术的普及,显存技术也将得到更广泛的应用。
综上所述,存储技术的发展是一个不断创新和迭代的过程,未来的存储设备肯定不仅仅是单纯的一个硬盘或者一个固态硬盘。
存储介质的演变与应用随着科技的不断发展,存储介质在过去几十年间经历了巨大的演变。
从最早的磁带到如今的云存储,存储介质的发展为我们的生活和工作带来了巨大的便利。
本文将回顾存储介质的演变过程,并探讨其在不同领域的应用。
首先,让我们回顾一下存储介质的演变过程。
早期的计算机使用的存储介质是磁带。
磁带是一种以磁性方式存储数据的介质,它通过一个可读写的磁头来读取和写入数据。
然而,磁带的读写速度较慢,对数据的随机读取处理能力有限,因此在后来被其他介质所取代。
接下来,硬盘的出现将存储介质的性能提升到了一个新的水平。
硬盘通过将数据存储在磁性的盘片上,使用磁头进行读写操作。
相比于磁带,硬盘的读写速度更快,容量更大,并且具有更好的随机读写性能。
硬盘在个人电脑、服务器和数据中心等领域得到了广泛应用。
然而,随着数据量的不断增加和对便携性的需求,大容量硬盘在某些方面已经无法满足需求。
这时,固态硬盘(SSD)作为一种新型存储介质出现了。
固态硬盘使用闪存芯片而非机械部件来存储数据,因此具有更快的读写速度、更低的访问延迟和更高的耐震性。
此外,固态硬盘还具有更低的能耗和噪音,因此成为了个人电脑、笔记本电脑和移动设备等的首选存储介质。
除了传统的存储介质,云存储在最近几年也迅速发展起来。
云存储通过将数据存储在远程服务器上,用户可以通过互联网访问自己的数据。
云存储具有无限的扩展性、高可靠性和低成本的优势,因此广泛应用于个人和商业领域。
无论是备份个人文件还是存储大规模企业数据,云存储都能够提供可靠的解决方案。
此外,随着大数据和人工智能的兴起,新型存储介质也在不断涌现。
例如,光盘曾经是一种非常流行的存储介质,但如今已经被淘汰。
而新型存储介质如DNA 存储、量子存储等也被广泛研究和开发,以满足不断增长的数据存储需求。
除了以上介绍的演变过程,存储介质在不同领域也有各种应用。
在个人领域,存储介质被广泛用于存储和管理个人文件、照片、视频等,以及进行数据备份和恢复。
电脑存储技术的发展与未来趋势随着科技的不断发展,电脑存储技术也在不断进步。
从早期的磁带、软盘,到后来的硬盘、固态硬盘(SSD),电脑存储技术的发展经历了翻天覆地的变化。
本文将要探讨电脑存储技术的发展历程以及未来的趋势。
一、磁带存储技术磁带存储技术是早期电脑存储技术的代表。
以磁带作为存储介质,可以存储大量的数据。
然而,由于磁带存取速度慢、可靠性较低等缺点,逐渐被新的存储技术所替代。
二、硬盘存储技术硬盘存储技术是电脑中最常见的存储方式之一。
硬盘以磁盘片作为存储介质,通过磁头读写数据。
相比磁带,硬盘的存取速度更快,容量更大。
同时,硬盘的可靠性也有所提升。
随着技术的进步,硬盘的容量不断增加,速度也有所提升。
然而,由于硬盘机械结构的限制,其速度和性能存在瓶颈,而且容易受外界环境的干扰。
三、固态硬盘(SSD)存储技术随着固态硬盘(SSD)的兴起,电脑存储技术又迎来了新的突破。
固态硬盘以闪存芯片作为存储介质,具有读写速度快、噪音小、抗震性强等诸多优点。
相比传统硬盘,固态硬盘的速度可以提升数倍以上,大大加快了电脑的响应速度。
随着技术的不断发展,固态硬盘的容量也在不断增加,未来有望逐渐取代传统硬盘。
四、未来趋势在未来,电脑存储技术将继续向更高速度、更大容量的方向发展。
固态硬盘的性能将进一步提升,容量将进一步增加。
同时,新的存储技术也在不断涌现。
比如,近年来兴起的3D XPoint技术,它拥有超高的存取速度和长寿命的特点,有望改变传统存储技术的格局。
此外,云存储技术也是未来的趋势之一。
云存储通过将数据存储在服务器上,用户可以通过网络随时随地访问自己的数据。
云存储技术具有方便、灵活、可扩展性好的特点,将成为未来存储技术发展的一个重要方向。
总结起来,电脑存储技术的发展经历了从磁带到硬盘,再到固态硬盘的演进。
未来,存储技术将继续向更快、更大的方向发展,同时新的存储技术也在不断涌现。
云存储技术的兴起将为用户提供更便利的存储方式。
现代计算机存储介质材料的相关介绍以及发展摘要:主要介绍了存储介质的发展过程,以及目前存储介质的分类,最后简述了根据各种存储介质的特性而衍生出的新的存储介质材料,并从其性价比进行了分析。
关键字:存储介质,闪存,混合硬盘,磁光盘存储介质,强电介质存储,双向一致存储器,光学体全息存储引言:存储介质的评测和分析对构建文件系统过程如何选取存储设备具有重要的指导作用,对文件系统的研究也有参考价值,所以分析存储介质材料,对从价格、容量、读写速度方面选择存储设备以及存储体系结构的发展起着十分重要的作用。
例如软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒(Memory Stick)、xD卡等都属于存储介质。
而目前最流行的存储介质是基于闪存的,比如U盘、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC 卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。
正文:计算机存储介质是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体,是存储数据的载体。
1、存储介质的发展史:不可否认软盘在很长的一段时间内成为了无可替代的移动存储介质,但进入20世纪90年代,软盘相对较小的容量已经无法满足日益庞大的数据存储需求,人们开始寻找一种可以取代软盘的移动存储方案。
1994年,美国Iomega公司开始推出一种名为“ZIP”的驱动器,就容量而言,ZIP 盘片100MB的容量已经足以满足当时的移动存储需求,极有可能取代3.5英寸软盘长达十数年的统治地位,成为主流的移动存储介质。
然而,Iomega并没有成功地抓住这一次机会。
直到1996年,M-Systems、Trek、朗科等公司抓住了USB(通用串行总线)标准发展的契机,推出了一个由USB接口和闪存(Flash Memory)组成的移动存储装置,也就是如今广泛流行的闪存盘。
这种无论是体积还是容量都比软盘好许多的新产品很快取代了3.5英寸软盘的地位。
在闪存盘迅速占领市场的同时,许多的公司开始为争夺闪存盘的发明权争论和打官司。
他们无不声称是自己第一个设想、设计或者生产出了类似闪存盘的产品,而且,他们当中的某些公司分别在不同的国家申请了相关的专利,相关的争论一直没有结束,或许,未来也不会得出任何结果。
移动存储介质的研究仍然在继续着。
1998年,两个德国科学家发现数据还可以被存储在胶带之中,相关的技术目前主要用于全息影像图鉴定领域。
而1999年发布的SD存储卡则彻底地颠覆了消费类电子产品世界。
Iomega也在2003年再次推出了新的移动存储装置REV移动硬盘,但这一次仍旧是未能获得成功。
总的来说,当前使用最为广泛的移动存储介质仍旧是CD-R、DVD-R(±)以及闪存盘2、存储介质的分类:1)半导体存储器利用双稳态触发器存储信息(动态存储器除外)速度快,信息易丢失(只读存储器除外)。
常用作主存、高速缓存器。
2)磁芯存储器利用磁芯的磁极方向来存储数据。
特点是体积大,可靠性高,体积大,速度慢。
3)磁鼓存储器利用高速旋转的圆柱体磁性表面作记录媒体。
特点是信息存取速度快,工作稳定可靠,虽然其容量较小,正逐渐被磁盘存储器所取代,但仍被用作实时过程控制计算机和中、大型计算机的外存储器。
为了适应小型和微型计算机的需要,出现了超小型磁鼓,其体积小、重量轻、可靠性高、使用方便。
4)磁盘存储器利用磁记录技术来存储数据。
它兼有磁鼓和磁带存储器的优点,即其存储容量较磁鼓容量大,而存取速度则较磁带存储器快,又可脱机贮存,因此在各种计算机系统中磁盘被广泛用作大容量的外存储器。
磁盘一般分为硬磁盘和软磁盘存储器两大类。
硬磁盘存储器的品种很多。
从结构上,分可换式和固定式两种。
可换式磁盘盘片可调换,固定式磁盘盘片是固定的。
可换式和固定式磁盘都有多片组合和单片结构两种,又都可分为固定磁头型和活动磁头型。
固定磁头型磁盘的容量较小,记录密度低存取速度高,但造价高。
活动磁头型磁盘记录密度高(可达1000~6250位/英寸),因而容量大,但存取速度相对固定磁头磁盘低。
活动头固定式磁盘近几年来在技术上有了很大改进,成为一种密封组合式固定盘磁盘存储器,称为温彻斯特盘。
这种盘体积小,可靠性高,容量大,记录密度高,代表当前磁盘存储器的发展方向。
软盘存储器是近年发展起来的一种新型磁盘,容量在1-3MB左右。
其特点是价格便宜,用途广泛,使用和携带都很方便,适应微型计算机系统对辅助存储器小型、可靠及价格低廉的要求。
软磁盘盘片外径有8英寸、5英寸、3.5 英寸等数种。
软磁盘存储器除了适宜作微型计算机外存储器外,还可以与输入键盘组成从键到软磁盘的输入装置代替传统使用的穿孔纸带和穿孔卡片。
情报资料可以脱机存放在软盘片上,使用时装入软磁盘存储器输入计算机。
软磁盘存储器的存储媒体是软磁盘片。
5)光盘存储器利用光斑的有无表示信息。
利用激光读出和写入信息。
特点是容量很大,非破坏性读出,长期保存信息,速度慢。
常用作外存。
6)其它存储器由于技术不断的进步,其它存贮体在计算机中主、辅助广泛应用,如: FLASH、优盘、ccD以及移动硬盘等。
3、存储介质材料未来的发展:1)闪存(数据存储材料)闪存作为半导体存储器的一种在最近几年里发展十分迅猛,其优点几乎是全方位的:体积小、读写速度快、数据安全性好、省电等。
虽然闪存技术已经取得了长足的进步,但要实现替代硬盘的目标还有很长的路要走。
从目前闪存技术的发展来看,提升容量和降低成本依然是闪存需要解决的问题。
理论上看,闪存技术可以从一切半导体技术的进步中收益,事实也是如此。
目前芯片制造领域中已经实用化或接近实用化的技术,如三维晶体管技术、高K材料和金属栅技术和先进的光刻技术、新存储材料技术等。
借助这些技术,闪存容量仍然有极大的提升潜力。
就新存储材料技术来谈:数据存储材料,即是栅极之下的那层薄膜。
闪存容量和读写速度将取决于这层仅有纳米级别厚度的薄膜。
传统的晶体管在进化到90纳米以下之后,就会产生较大的漏电。
因此,个大厂商开始研究新的薄膜材料,例如:硅氮化物氧化物薄膜,金属氮化物氧化物薄膜,这种结构简称为ONO膜结构。
采用这种膜结构技术不易产生源漏级间的短信道效应,更容易实现工艺水平的提高。
在抑制短通道效应的同时,确保了单元的接通电流,扩大了读取余量,也改善了数据保持特性。
诸多新技术的出现使得闪存的容量增长突破了摩尔定律的限制,价格也已经下降到非常合理的水平,按照这样的趋势,闪存将顺理成章地占据存储器领域的大多数地盘。
2)磁光盘(短波长的磁光盘材料)磁光盘以存储容量大、经济、可以长期安全地保存数据的优点在存储介质中占有了不可或缺的地位。
提高存储密度是近年乃至未来几年科学工作者主要研究的问题。
磁光盘存储介质材料的要求为:(1)具有垂直磁化,即它的磁各向异性能要大于垂直磁化时的退磁能;(2)具有合适的居里温度,大致在250—300摄氏度;(3)尽可能大的磁光克尔转角,致使反射束偏振面有大的旋转角;(4)能承受百万次以上的信息写擦和重写的周期。
基于这些要求,,国内外有关科学工作者纷纷探索了第二代的磁光盘存储材料。
与第一代材料相比,突出的一点就是希望在短波长具有大的磁光竟尔转角。
这些被研究的材料有Pt/O 多层膜。
当co的厚度在0.3rim,Pt的厚度在trim左右时,Pt/Co多层膜具有很强的垂直磁化特性,它在蓝光渡长耐具有0.4度的克尔转角,为第一代磁光盘材料的两倍。
国外的有关人员在Pt/Co多层膜的磁光盘上作了大量的实性能研究。
证明它是目前为止较为合适的短波长磁光树料候选物。
但它的性能与co的厚度变化非常灵敏,即使其变化0.1nm,材料的性能就有很大的变化,再如受热对 Pt层和Co层间原子扩散导致界面特性变化从而影响多层膜的垂直磁化特性。
因此,第二代材料的磁光盘存储材料仍在摸索之中。
3)超大容量、快速光学体全息存储随着光电信息技术的迅猛发展,超大容量的光学体全息存储成为继磁存储后的又一高新技术。
信息存储的高密度化的数据处理及高速化将是今后信息化社会发展的关键。
采用掺杂铌酸锂晶体制作成的海量存储器.已成为各国科研机构研究的热点,特别是半导体红光、蓝光激光器的研制成功,使光学体全息存储技术得到了迅猛发展。
尤其是光折变晶体材料具有体积小、存储容量大、传输速率快、可并行计算等优点,受到了极大的重视。
海量存储系统对产业化发展及传统产业的影响:预计到2010年,普通微机至少需要500GB 的外部存储容量,数据传输率至少为150MB/s。
传统的存储技术与此目标相距甚远。
采用掺杂铌酸锂晶体制作存储器件。
信息是以页的形式直接存储和读出.这个优点,使现今其他存储技术所达不到的.若能大力开发将对我国光电产业发展起到推动作用。
超高密度、超高速度、大容量光学体全息存储是最具有代表性的研究方向,一旦存储材料和存储技术得到解决,将对信息产业带来巨大的变革。
4)强电介质存储器MRAM(磁膜RAM)、0UM(双向一致存储器)MRAM是采用磁膜来保存的存储器。
不过,GMR元件在原理上除读出、写入时间长外、还有难以高集成化的问题,故不大具有替代已有存储器的优点。
而采用TMR元件的MRAM都却具备可高速、高集成的特点,故有可能替代闪存和DRMA。
MRAM被认为是强电介质存储器最大的竞争对手,更胜于强电介质存储器的期望是取代DRAM的用途。
它不仅性能上不逊色于DRAM,而容易高集成化是最重要的原因。
不仅如此,强电介质存储器是针对0.25um等工艺进行批量生产,而MRAM采用0.18um之后的工艺批量生产,在细微化上也更为有利。
Motomla04年后开始生产的MRAM内置系统LSI采用0.18“m工艺,装入32MB容量的MRAM。
今后,大容量化的进展,若能开发成功256M、512M的产品,无疑将成为威胁DRAM的产品。
OUM是美国ovoIlic公司开发的存储器技术,采用了CD-ROM所采用的碳族合金。
碳族合金具有在非结晶状态时电阻值增高,在结晶状态下电阻值下降低的特性。
通过控制该两种状态,可实现1和0的记忆保持。
其主要特点是器件结构简单,可比DRAM降低成本,存储区域及单元面积小,可抑制裸片尺寸等。
此外,存储保持时间10年,待机电源约1uA,功能约30微瓦等,比之MRAM、FERAM也不逊色。
5)混合硬盘传统的硬盘采用机械式的磁介质作为存储介质,而固态硬盘只采用闪存(Flash Memory)作为存储介质。
由于闪存没有机械装置、没有寻道延迟,高集成度使体积也更小并且发热量也更低,因此相比机械硬盘有着巨大的性能优势。
显然,由于半导体工艺技术的不断进步,闪存成本的逐步降低,让其终于有机会从作为移动数码产品的外存储器向电脑的外存储器转变。
固态硬盘虽然性能不错,但是由于属于半导体存储器,相比磁介质存储器的成本仍然较高,而后者则拥有着成本和容量上的优势。