浙江大型存儲器

Ⅰ 存儲器的發展史

存儲器設備發展

1.存儲器設備發展之汞延遲線

汞延遲線是基於汞在室溫時是液體，同時又是導體，每比特數據用機械波的波峰（1）和波谷（0）表示。機械波從汞柱的一端開始，一定厚度的熔融態金屬汞通過一振動膜片沿著縱向從一端傳到另一端，這樣就得名「汞延遲線」。在管的另一端，一感測器得到每一比特的信息，並反饋到起點。設想是汞獲取並延遲這些數據，這樣它們便能存儲了。這個過程是機械和電子的奇妙結合。缺點是由於環境條件的限制，這種存儲器方式會受各種環境因素影響而不精確。

1950年，世界上第一台具有存儲程序功能的計算機EDVAC由馮.諾依曼博士領導設計。它的主要特點是採用二進制，使用汞延遲線作存儲器，指令和程序可存入計算機中。

1951年3月，由ENIAC的主要設計者莫克利和埃克特設計的第一台通用自動計算機UNIVAC-I交付使用。它不僅能作科學計算，而且能作數據處理。

2.存儲器設備發展之磁帶

UNIVAC-I第一次採用磁帶機作外存儲器，首先用奇偶校驗方法和雙重運算線路來提高系統的可靠性，並最先進行了自動編程的試驗。

磁帶是所有存儲器設備發展中單位存儲信息成本最低、容量最大、標准化程度最高的常用存儲介質之一。它互換性好、易於保存，近年來，由於採用了具有高糾錯能力的編碼技術和即寫即讀的通道技術，大大提高了磁帶存儲的可靠性和讀寫速度。根據讀寫磁帶的工作原理可分為螺旋掃描技術、線性記錄（數據流）技術、DLT技術以及比較先進的LTO技術。

根據讀寫磁帶的工作原理，磁帶機可以分為六種規格。其中兩種採用螺旋掃描讀寫方式的是面向工作組級的DAT（4mm）磁帶機和面向部門級的8mm磁帶機，另外四種則是選用數據流存儲技術設計的設備，它們分別是採用單磁頭讀寫方式、磁帶寬度為1/4英寸、面向低端應用的Travan和DC系列，以及採用多磁頭讀寫方式、磁帶寬度均為1/2英寸、面向高端應用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。

磁帶庫是基於磁帶的備份系統，它能夠提供同樣的基本自動備份和數據恢復功能，但同時具有更先進的技術特點。它的存儲容量可達到數百PB，可以實現連續備份、自動搜索磁帶，也可以在驅動管理軟體控制下實現智能恢復、實時監控和統計，整個數據存儲備份過程完全擺脫了人工干涉。

磁帶庫不僅數據存儲量大得多，而且在備份效率和人工佔用方面擁有無可比擬的優勢。在網路系統中，磁帶庫通過SAN（Storage Area Network，存儲區域網路）系統可形成網路存儲系統，為企業存儲提供有力保障，很容易完成遠程數據訪問、數據存儲備份或通過磁帶鏡像技術實現多磁帶庫備份，無疑是數據倉庫、ERP等大型網路應用的良好存儲設備。

3.存儲器設備發展之磁鼓

1953年，隨著存儲器設備發展，第一台磁鼓應用於IBM 701，它是作為內存儲器使用的。磁鼓是利用鋁鼓筒表面塗覆的磁性材料來存儲數據的。鼓筒旋轉速度很高，因此存取速度快。它採用飽和磁記錄，從固定式磁頭發展到浮動式磁頭，從採用磁膠發展到採用電鍍的連續磁介質。這些都為後來的磁碟存儲器打下了基礎。

磁鼓最大的缺點是利用率不高， 一個大圓柱體只有表面一層用於存儲，而磁碟的兩面都利用來存儲，顯然利用率要高得多。 因此，當磁碟出現後，磁鼓就被淘汰了。

4.存儲器設備發展之磁芯

美國物理學家王安1950年提出了利用磁性材料製造存儲器的思想。福雷斯特則將這一思想變成了現實。

為了實現磁芯存儲，福雷斯特需要一種物質，這種物質應該有一個非常明確的磁化閾值。他找到在新澤西生產電視機用鐵氧體變換器的一家公司的德國老陶瓷專家，利用熔化鐵礦和氧化物獲取了特定的磁性質。

對磁化有明確閾值是設計的關鍵。這種電線的網格和芯子織在電線網上，被人稱為芯子存儲，它的有關專利對發展計算機非常關鍵。這個方案可靠並且穩定。磁化相對來說是永久的，所以在系統的電源關閉後，存儲的數據仍然保留著。既然磁場能以電子的速度來閱讀，這使互動式計算有了可能。更進一步，因為是電線網格，存儲陣列的任何部分都能訪問，也就是說，不同的數據可以存儲在電線網的不同位置，並且閱讀所在位置的一束比特就能立即存取。這稱為隨機存取存儲器（RAM），在存儲器設備發展歷程中它是互動式計算的革新概念。福雷斯特把這些專利轉讓給麻省理工學院，學院每年靠這些專利收到1500萬～2000萬美元。

最先獲得這些專利許可證的是IBM，IBM最終獲得了在北美防衛軍事基地安裝「旋風」的商業合同。更重要的是，自20世紀50年代以來，所有大型和中型計算機也採用了這一系統。磁芯存儲從20世紀50年代、60年代，直至70年代初，一直是計算機主存的標准方式。

5.存儲器設備發展之磁碟

世界第一台硬碟存儲器是由IBM公司在1956年發明的，其型號為IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）。這套系統的總容量只有5MB，共使用了50個直徑為24英寸的磁碟。1968年，IBM公司提出「溫徹斯特/Winchester」技術，其要點是將高速旋轉的磁碟、磁頭及其尋道機構等全部密封在一個無塵的封閉體中，形成一個頭盤組合件（HDA），與外界環境隔絕，避免了灰塵的污染，並採用小型化輕浮力的磁頭浮動塊，碟片表面塗潤滑劑，實行接觸起停，這是現代絕大多數硬碟的原型。1979年，IBM發明了薄膜磁頭，進一步減輕了磁頭重量，使更快的存取速度、更高的存儲密度成為可能。20世紀80年代末期，IBM公司又對存儲器設備發展作出一項重大貢獻，發明了MR（Magneto Resistive)磁阻磁頭，這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感，使得碟片的存儲密度比以往提高了數十倍。1991年，IBM生產的3.5英寸硬碟使用了MR磁頭，使硬碟的容量首次達到了1GB，從此，硬碟容量開始進入了GB數量級。IBM還發明了PRML（Partial Response Maximum Likelihood）的信號讀取技術，使信號檢測的靈敏度大幅度提高，從而可以大幅度提高記錄密度。

目前，硬碟的面密度已經達到每平方英寸100Gb以上，是容量、性價比最大的一種存儲設備。因而，在計算機的外存儲設備中，還沒有一種其他的存儲設備能夠在最近幾年中對其統治地位產生挑戰。硬碟不僅用於各種計算機和伺服器中，在磁碟陣列和各種網路存儲系統中，它也是基本的存儲單元。值得注意的是，近年來微硬碟的出現和快速發展為移動存儲提供了一種較為理想的存儲介質。在快閃記憶體晶元難以承擔的大容量移動存儲領域，微硬碟可大顯身手。目前尺寸為1英寸的硬碟，存儲容量已達4GB，10GB容量的1英寸硬碟不久也會面世。微硬碟廣泛應用於數碼相機、MP3設備和各種手持電子類設備。

另一種磁碟存儲設備是軟盤，從早期的8英寸軟盤、5.25英寸軟盤到3.5英寸軟盤，主要為數據交換和小容量備份之用。其中，3.5英寸1.44MB軟盤占據計算機的標准配置地位近20年之久，之後出現過24MB、100MB、200MB的高密度過渡性軟盤和軟碟機產品。然而，由於USB介面的快閃記憶體出現，軟盤作為數據交換和小容量備份的統治地位已經動搖，不久會退出存儲器設備發展歷史舞台。

6. 存儲器設備發展之光碟

光碟主要分為只讀型光碟和讀寫型光碟。只讀型指光碟上的內容是固定的，不能寫入、修改，只能讀取其中的內容。讀寫型則允許人們對光碟內容進行修改，可以抹去原來的內容，寫入新的內容。用於微型計算機的光碟主要有CD-ROM、CD-R/W和DVD-ROM等幾種。

上世紀60年代，荷蘭飛利浦公司的研究人員開始使用激光光束進行記錄和重放信息的研究。1972年，他們的研究獲得了成功，1978年投放市場。最初的產品就是大家所熟知的激光視盤（LD，Laser Vision Disc）系統。

從LD的誕生至計算機用的CD-ROM，經歷了三個階段，即LD-激光視盤、CD-DA激光唱盤、CD-ROM。下面簡單介紹這三個存儲器設備發展階段性的產品特點。

LD-激光視盤，就是通常所說的LCD，直徑較大，為12英寸，兩面都可以記錄信息，但是它記錄的信號是模擬信號。模擬信號的處理機制是指，模擬的電視圖像信號和模擬的聲音信號都要經過FM（Frequency Molation）頻率調制、線性疊加，然後進行限幅放大。限幅後的信號以0.5微米寬的凹坑長短來表示。

CD-DA激光唱盤 LD雖然取得了成功，但由於事先沒有制定統一的標准，使它的開發和製作一開始就陷入昂貴的資金投入中。1982年，由飛利浦公司和索尼公司制定了CD-DA激光唱盤的紅皮書（Red Book）標准。由此，一種新型的激光唱盤誕生了。CD-DA激光唱盤記錄音響的方法與LD系統不同，CD-DA激光唱盤系統首先把模擬的音響信號進行PCM（脈沖編碼調制）數字化處理，再經過EMF（8～14位調制）編碼之後記錄到盤上。數字記錄代替模擬記錄的好處是，對干擾和雜訊不敏感，由於盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯誤可以校正。

CD-DA系統取得成功以後，使飛利浦公司和索尼公司很自然地想到利用CD-DA作為計算機的大容量只讀存儲器。但要把CD-DA作為計算機的存儲器，還必須解決兩個重要問題，即建立適合於計算機讀寫的盤的數據結構，以及CD-DA誤碼率必須從現有的10-9降低到10-12以下，由此就產生了CD-ROM的黃皮書(Yellow Book)標准。這個標準的核心思想是，盤上的數據以數據塊的形式來組織，每塊都要有地址，這樣一來，盤上的數據就能從幾百兆位元組的存儲空間上被迅速找到。為了降低誤碼率，採用增加一種錯誤檢測和錯誤校正的方案。錯誤檢測採用了循環冗餘檢測碼，即所謂CRC，錯誤校正採用里德－索洛蒙(Reed Solomon)碼。黃皮書確立了CD-ROM的物理結構，而為了使其能在計算機上完全兼容，後來又制定了CD-ROM的文件系統標准，即ISO 9660。

在上世紀80年代中期，光碟存儲器設備發展速度非常快，先後推出了WORM光碟、磁光碟（MO）、相變光碟（Phase Change Disk，PCD）等新品種。20世紀90年代，DVD-ROM、CD-R、CD-R/W等開始出現和普及，目前已成為計算機的標准存儲設備。

光碟技術進一步向高密度發展，藍光光碟是不久將推出的下一代高密度光碟。多層多階光碟和全息存儲光碟正在實驗室研究之中，可望在5年之內推向市場。

7.存儲器設備發展之納米存儲

納米是一種長度單位，符號為nm。1納米=1毫微米，約為10個原子的長度。假設一根頭發的直徑為0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度即約為1納米。與納米存儲有關的主要進展有如下內容。

1998年，美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學制備成功量子磁碟，這種磁碟是由磁性納米棒組成的納米陣列體系。一個量子磁碟相當於我們現在的10萬～100萬個磁碟，而能源消耗卻降低了1萬倍。

1988年，法國人首先發現了巨磁電阻效應，到1997年，採用巨磁電阻原理的納米結構器件已在美國問世，它在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭等方面均有廣闊的應用前景。

2002年9月，美國威斯康星州大學的科研小組宣布，他們在室溫條件下通過操縱單個原子，研製出原子級的硅記憶材料，其存儲信息的密度是目前光碟的100萬倍。這是納米存儲材料技術研究的一大進展。該小組發表在《納米技術》雜志上的研究報告稱，新的記憶材料構建在硅材料表面上。研究人員首先使金元素在硅材料表面升華，形成精確的原子軌道；然後再使硅元素升華，使其按上述原子軌道進行排列；最後，藉助於掃瞄隧道顯微鏡的探針，從這些排列整齊的硅原子中間隔抽出硅原子，被抽空的部分代表「0」，餘下的硅原子則代表「1」，這就形成了相當於計算機晶體管功能的原子級記憶材料。整個試驗研究在室溫條件下進行。研究小組負責人赫姆薩爾教授說，在室溫條件下，一次操縱一批原子進行排列並不容易。更為重要的是，記憶材料中硅原子排列線內的間隔是一個原子大小。這保證了記憶材料的原子級水平。赫姆薩爾教授說，新的硅記憶材料與目前硅存儲材料存儲功能相同，而不同之處在於，前者為原子級體積，利用其製造的計算機存儲材料體積更小、密度更大。這可使未來計算機微型化，且存儲信息的功能更為強大。

以上就是本文向大家介紹的存儲器設備發展歷程的7個關鍵時期

Ⅱ 存儲器是什麼

存儲器（Memory）是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。在數字系統中，只要能保存二進制數據的都可以是存儲器。

在集成電路中，一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器，如RAM、FIFO等。

在系統中，具有實物形式的存儲設備也叫存儲器，計算機中全部信息，包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。

(2)浙江大型存儲器擴展閱讀：

1、分類

cf快閃記憶體卡：一種袖珍快閃記憶體卡。像pc卡那樣插入數碼相機，它可用適配器，使之適應標準的pc卡閱讀器或其他的pc卡設備。

sd快閃記憶體卡：存儲的速度快，非常小巧，外觀和MMC一樣，市面上較多數數碼相機使用這種格式的存儲卡。

數字膠卷：一種數碼相機的存儲介質，同日立的sm卡、松下的sd卡、索尼的memorystick屬同類的數字存儲媒體。

2、特性

優異性能支持高並發、帶寬飽和利用。存儲系統將控制流和數據流分離，數據訪問時多個存儲伺服器同時對外提供服務，實現高並發訪問。

無論系統是採用電池供電還是由市電供電，應用需求將決定存儲器的類型以及使用目的。另外，在選擇過程中,存儲器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素。

Ⅲ 存儲器可分為哪三類

存儲器不僅可以分為三類。因為按照不同的劃分方法，存儲器可分為不同種類。常見的分類方法如下。

一、按存儲介質劃分

1. 半導體存儲器：用半導體器件組成的存儲器。

2. 磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器。

二、按存儲方式劃分

1. 隨機存儲器：任何存儲單元的內容都能被隨機存取，且存取時間和存儲單元的物理位置無關。

2. 順序存儲器：只能按某種順序來存取，存取時間和存儲單元的物理位置有關。

三、按讀寫功能劃分

1. 只讀存儲器(ROM)：存儲的內容是固定不變的，只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。

2. 隨機讀寫存儲器(RAM)：既能讀出又能寫入的存儲器。

二、選用各種存儲器，一般遵循的選擇如下：

1、內部存儲器與外部存儲器

一般而言，內部存儲器的性價比最高但靈活性最低，因此用戶必須確定對存儲的需求將來是否會增長，以及是否有某種途徑可以升級到代碼空間更大的微控制器。基於成本考慮，用戶通常選擇能滿足應用要求的存儲器容量最小的微控制器。

2、引導存儲器

在較大的微控制器系統或基於處理器的系統中，用戶可以利用引導代碼進行初始化。應用本身通常決定了是否需要引導代碼，以及是否需要專門的引導存儲器。

3、配置存儲器

對於現場可編程門陣列(FPGA）或片上系統(SoC)，可以使用存儲器來存儲配置信息。這種存儲器必須是非易失性EPROM、EEPROM或快閃記憶體。大多數情況下，FPGA採用SPI介面，但一些較老的器件仍採用FPGA串列介面。

4、程序存儲器

所有帶處理器的系統都採用程序存儲器，但是用戶必須決定這個存儲器是位於處理器內部還是外部。在做出了這個決策之後，用戶才能進一步確定存儲器的容量和類型。

5、數據存儲器

與程序存儲器類似，數據存儲器可以位於微控制器內部，或者是外部器件，但這兩種情況存在一些差別。有時微控制器內部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)兩種數據存儲器，但有時不包含內部EEPROM，在這種情況下，當需要存儲大量數據時，用戶可以選擇外部的串列EEPROM或串列快閃記憶體器件。

6、易失性和非易失性存儲器

存儲器可分成易失性存儲器或者非易失性存儲器，前者在斷電後將丟失數據，而後者在斷電後仍可保持數據。用戶有時將易失性存儲器與後備電池一起使用，使其表現猶如非易失性器件，但這可能比簡單地使用非易失性存儲器更加昂貴。

7、串列存儲器和並行存儲器

對於較大的應用系統，微控制器通常沒有足夠大的內部存儲器。這時必須使用外部存儲器，因為外部定址匯流排通常是並行的，外部的程序存儲器和數據存儲器也將是並行的。

8、EEPROM與快閃記憶體

存儲器技術的成熟使得RAM和ROM之間的界限變得很模糊，如今有一些類型的存儲器（比如EEPROM和快閃記憶體）組合了兩者的特性。這些器件像RAM一樣進行讀寫，並像ROM一樣在斷電時保持數據，它們都可電擦除且可編程，但各自有它們優缺點。

參考資料來源：網路——存儲器

Ⅳ 存儲器的類型

根據存儲材料的性能及使用方法的不同，存儲器有幾種不同的分類方法。1、按存儲介質分類：半導體存儲器：用半導體器件組成的存儲器。磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器。
下面我們就來了解一下存儲器的相關知識。
存儲器大體分為兩大類，一類是掉電後存儲信息就會丟失，另一類是掉電後存儲信息依然保留，前者專業術語稱之為「易失性存儲器」，後者稱之為「非易失性存儲器」。

1 RAM

易失性存儲器的代表就是RAM（隨機存儲器），RAM又分SRAM（靜態隨機存儲器）和DRAM（動態隨機存儲器）。

SRAM
SRAM保存數據是靠晶體管鎖存的，SRAM的工藝復雜，生產成本高，但SRAM速度較快，所以一般被用作Cashe，作為CPU和內存之間通信的橋梁，例如處理器中的一級緩存L1 Cashe, 二級緩存L2 Cashe，由於工藝特點，SRAM的集成度不是很高，所以一般都做不大，所以緩存一般也都比較小。

DRAM
DRAM（動態隨機存儲器）保存數據靠電容充電來維持，DRAM的應用比SRAM更普遍，電腦裡面用的內存條就是DRAM，隨著技術的發展DRAM又發展為SDRAM（同步動態隨機存儲器）DDR SDRAM（雙倍速率同步動態隨機存儲器），SDRAM只在時鍾的上升沿表示一個數據，而DDR SDRAM能在上升沿和下降沿都表示一個數據。
DDR又發展為DDR2,DDR3,DDR4，在此基礎上為了適應移動設備低功耗的要求，又發展出LPDDR(Low Power Double Data Rate SDRAM)，對應DDR技術的發展分別又有了LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4。

目前手機中運行內存應用最多的就是 LPDDR3和LPDDR4，主流配置為3G或4G容量，如果達到6G或以上，就屬於高端產品。

2 ROM

ROM(Read Only Memory)在以前就指的是只讀存儲器，這種存儲器只能讀取它裡面的數據無法向裡面寫數據。所以這種存儲器就是廠家造好了寫入數據，後面不能再次修改，常見的應用就是電腦里的BIOS。
後來，隨著技術的發展，ROM也可以寫數據，但是名字保留了下來。
ROM中比較常見的是EPROM和EEPROM。

EPROM
EPROM(Easerable Programable ROM)是一種具有可擦除功能，擦除後即可進行再編程的ROM內存，寫入前必須先把裡面的內容用紫外線照射IC上的透明視窗的方式來清除掉。這一類晶元比較容易識別，其封裝中包含有「石英玻璃窗」，一個編程後的EPROM晶元的「玻璃窗」一般使用黑色不幹膠紙蓋住， 以防止遭到紫外線照射。

EPROM (Easerable Programable ROM)

EPROM存儲器就可以多次擦除然後多次寫入了。但是要在特定環境紫外線下擦除，所以這種存儲器也不方便寫入。

EEPROM
EEPROM(Eelectrically Easerable Programable ROM)，電可擦除ROM，現在使用的比較多，因為只要有電就可擦除數據，再重新寫入數據，在使用的時候可頻繁地反復編程。

FLASH
FLASH ROM也是一種可以反復寫入和讀取的存儲器，也叫快閃記憶體，FLASH是EEPROM的變種，與EEPROM不同的是，EEPROM能在位元組水平上進行刪除和重寫而不是整個晶元擦寫，而FLASH的大部分晶元需要塊擦除。和EEPROM相比，FLASH的存儲容量更大。
FLASH目前應用非常廣泛，U盤、CF卡、SM卡、SD/MMC卡、記憶棒、XD卡、MS卡、TF卡等等都屬於FLASH，SSD固態硬碟也屬於FLASH。

NOR FLAHS & NAND FLASH
Flash又分為Nor Flash和Nand Flash。
Intel於1988年首先開發出Nor Flash 技術，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面；隨後，1989年，東芝公司發表了Nand Flash 結構，強調降低每比特的成本，有更高的性能，並且像磁碟一樣可以通過介面輕松升級。
Nor Flash與Nand Flash不同，Nor Flash更像內存，有獨立的地址線和數據線，但價格比較貴，容量比較小；而Nand Flash更像硬碟，地址線和數據線是共用的I/O線，類似硬碟的所有信息都通過一條硬碟線傳送一樣，而且Nand Flash與Nor Flash相比，成本要低一些，而容量大得多。

如果快閃記憶體只是用來存儲少量的代碼，這時Nor Flash更適合一些。而Nand Flash則是大量數據存儲的理想解決方案。
因此，Nor Flash型快閃記憶體比較適合頻繁隨機讀寫的場合，通常用於存儲程序代碼並直接在快閃記憶體內運行，Nand Flash型快閃記憶體主要用來存儲資料，我們常用的快閃記憶體產品，如U盤、存儲卡都是用Nand Flash型快閃記憶體。
在Nor Flash上運行代碼不需要任何的軟體支持，在Nand Flash上進行同樣操作時，通常需要驅動程序。

目前手機中的機身內存容量都比較大，主流配置已經有32G~128G存儲空間，用的通常就是Nand Flash，另外手機的外置擴展存儲卡也是Nand Flash。

Ⅳ 什麼存儲器存儲容量最大

存儲器存儲容量最大的肯定是普通的磁碟存儲器，也就是普通的IDE硬碟的存儲器。現在幾個T的都有，其他存儲器望塵莫及。