存儲發展史
❶ 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
❷ 存儲技術發展史:從磁帶到硬體液化
信息是人類認知外界的方式,最初的信息都會對應到現實世界的一個客體或者相關描述。人類是通過不斷增加、完善信息來接觸、認知並改變世界的。
最初人類依靠大腦中的神經突觸來存儲信息,但有些信息是如此重要,所以人們想出一切辦法來使這些信息能保存下來。於是人類發明了一種描述信息的信息,這種信息就是數據。
數據是可以保存在一種物理介質上的,其實, 在「說話」的過程中,空氣可以被視為一種短暫的物理介質。人類通過振動聲帶在空氣中產生波動,聲波在空氣中可以短暫保留並擴散,不同波形攜帶了不同數據,這種波動被鼓膜接收到,達到了數據傳遞的效果。
但是,空氣只能將信息保存一瞬間,之後就要靠大腦了。人是會生老病死的,除了口耳相傳,人類需要更可靠的數據存儲方法與更長久的物理介質。在過去,人類將數據保存在石板、竹簡上,後來人類將數據保存在紙上,配合印刷術,使得信息可以大范圍長久傳播保存。
人類學會以電磁波的方式承載信息後,距離不再是信息傳輸的限制,但電話無非是遠距離說話,電報無非是快速郵寄的信件,最終所有的信息還要回歸到大自然構造的眼睛、耳朵和大腦。直到計算機問世後,人類終於可以突破自己處理信息的生理學極限,讓程序和電路代替自己處理信息。
1928年,可存儲模擬信號的錄音磁帶問世,每段磁帶隨著音頻信號電流的強弱不同而被不同程度的磁化,從而使得聲音被記錄到磁帶上。1951年,磁帶開始應用於計算機中,最早的磁帶機可以每秒鍾傳輸7200個字元。20世紀70年代後期出現的小型磁帶盒,可記錄約660KB的數據。
1956年,世界上第一個硬碟驅動器出現,應用 在IBM的RAMAC305計算機中,該驅動器能存儲5M的數據,傳輸速度為10K/S,標志著磁碟存儲時代的開始。1962年,IBM發布了第一個可移動硬碟驅動器,它有六個14英寸的碟片,可存儲2.6MB數據。1973年,IBM發明了溫氏硬碟,其特點是工作時磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方,而不與碟片直接接觸,這便是現代硬碟的原型。
1967年,IBM公司推出世界上第一張軟盤。隨後三十年,軟盤盛極一時,成為個人計算機中最早使用的可移介質。這個最初有8英寸的大傢伙,可以保存80K的只讀數據。四年後,可讀寫軟盤誕生。至上世紀九十年代,軟盤尺寸逐漸精簡至3.5英寸,存儲容量也逐步增長到250M。截止1996年,全球有多達50億只軟盤被使用。直到CD-ROM(只讀光碟,Compact Disc Read-Only Memory)、USB存儲設備出現後,軟盤銷量才開始下滑。
進入21世紀,信息爆炸導致數據量成倍增長,硬碟容量也在飆升,單盤容量已可達到TB級別。即便如此,單塊磁碟所能提供的存儲容量和速度已經遠遠無法滿足實際業務需求,磁碟陣列應運而生。磁碟陣列使用獨立磁碟冗餘陣列技術(RAID)把相同的數據存儲在多個硬碟,輸入輸出操作能以平衡的方式交疊進行,改善了磁碟性能,增加了平均故障間隔時間和容錯能力。RAID作為高性能、高可靠的存儲技術,已經得到非常廣泛的應用。
21世紀以來,計算機存儲技術飛速發展,如何快速高效的為計算機提供數據以輔助其完成運算成為存儲技術新的突破口。在RAID技術實現高速大容量存儲的基礎上,網路存儲技術的出現弱化了空間限制,使得數據的使用更加自由。
網路存儲將存儲系統擴展到網路上,存儲設備作為整個網路的一個節點存在,為其他節點提供數據訪問服務。即使計算主機本身沒有硬碟,仍可通過網路來存取其他存儲設備上的數據。基於網路存儲技術,分布式雲存儲、容災備份、虛擬化和雲計算等技術得以廣泛應用。其中,「硬體液化」與「存儲資源盤活系統」是其中最新的技術方向。
如果把所有分散硬體都看做一個整體,所有數據統一定義並存儲,盡可能充分發揮其中所有硬體的效率,不光會消除數據孤島,還會提升整體硬體利用率,變相「創造」出新的資源,節省購置新設備與其配套軟體、服務設施的成本。這種將所有硬體視為一個整體的概念就是「硬體液化」,即,將原本以各個伺服器為單位的硬體資源進行打散、重組,使之像液體一樣可以流到任何需要的地方,將數據孤島溶解在硬體液化的海洋中。
存儲資源盤活系統是貫徹硬體液化思想的產品之一,它是純軟體的存儲控制器,能夠安裝在任意Linux伺服器上,可以把各伺服器中分散的磁碟整合成高性能的存儲資源池,通過分布式雙控制器架構保證了低延遲、高可用、易拓展的特性;通過完善的控制台、命令行與API來統一調度管理所有存儲設備;通過強大的兼容性和獨特的硬體異構特性充分利用全部存儲資源。
存儲資源盤活系統不獨占硬體資源,可與現有應用混合部署在同一套硬體設備上,不影響現有業務的運行的同時將閑置存儲資源予以整合,幫用戶把現有伺服器集群中存儲資源利用率不高的設備進行統一管理,形成統一存儲資源池。可基於異構硬體進行部署,兼容x86、ARM、龍芯等平台設備。可以通過標准 iSCSI 協議為上層應用提供虛擬 Target 和邏輯卷,提供分布式塊存儲服務並可被靈活調度、分配、使用。
參考資料:
存儲小白-為什麼需要存儲
中國信息通信研究院-下一代數據存儲技術研究報告
維基網路-計算機存儲技術
IDC-《IDC FutureScape: 全球雲計算 2020 年預測——中國啟示》.
❸ 存儲技術發展歷史
最早的外置存儲器可以追溯到19世紀末。為了解決人口普查的需要,霍列瑞斯首先把穿孔紙帶改造成穿孔卡片。
他把每個人所有的調查項目依次排列於一張卡片,然後根據調查結果在相應項目的位置上打孔。在以後的計算機系統里,用穿孔卡片輸入數據的方法一直沿用到20世紀70年代,數據處理也發展成為電腦的主要功能之一。
2、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。此時這個磁帶長達1200英寸、包含8個磁軌,每英寸可存儲128bits,每秒可記錄12800個字元,容量也達到史無前例的184KB。從 此之後,磁帶經歷了迅速發展,後來廣泛應用了錄音、影像領域。
3、軟盤(見過這玩意的一定是80後)
1967年 IBM公司推出世界上第一張「軟盤」,直徑32英寸。隨著技術的發展,軟盤的尺寸一直在減小,容量也在不斷提升,大小從8英寸,減到到5.25英寸軟盤,以及到後來的3.5英寸軟盤,容量卻從最早的81KB到後來的1.44MB。在80-90年代3.5英寸軟盤達到了巔峰。直到CD-ROM、USB存儲設備出現後,軟盤銷量才逐漸下滑。
4、CD
CD也就是我們常說的光碟、光碟,誕生於1982年,最早用於數字音頻存儲。1985年,飛利浦和索尼將其引入PC,當時稱之為CD-ROM(只 讀),後來又發展成CD-R(可讀)。因為聲頻CD的巨大成功,今天這種媒體的用途已經擴大到進行數據儲存,目的是數據存檔和傳遞。
5、磁碟
第一台磁碟驅動器是由IBM於1956年生產,可存儲5MB數據,總共使用了50個24英寸碟片。到1973年,IBM推出第一個現代「溫徹斯特」磁碟驅動器3340,使用了密封組件、潤滑主軸和小質量磁頭。此後磁碟的容量一度提升MB到GB再到TB。
6、DVD
數字多功能光碟,簡稱DVD,是一種光碟存儲器。起源於上世紀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。它們的直徑多是120毫米左右。容量目前最大可到17.08GB。
7、快閃記憶體
淺談存儲器的進化歷程
快閃記憶體(Flash Memory)是一種長壽命的非易失性(在斷電情況下仍能保持所存儲的數據信+息)的存儲器。包含U盤、SD卡、CF卡、記憶棒等等種類。在1984年,東芝公司的發明人舛岡富士雄首先提出了快速快閃記憶體存儲器(此處簡稱快閃記憶體)的概念。與傳統電腦內存不同,快閃記憶體的特點是非易失性(也就是所存儲的數據在主機掉電後不會丟失),其記錄速度也非常快。Intel是世界上第一個生產快閃記憶體並將其投放市場的公司。到目前為止快閃記憶體形態多樣,存儲容量也不斷擴展到256GB甚至更高。
隨著存儲器的更新換代,存儲容量越來越大,讀寫速度也越來越快,企業級硬碟單盤容量已經達到10TB以上,目前使用的SSD固態硬碟,讀速度達:3000+MB/s,寫速度達:1700MB/s,用起來美滋滋啊。
❹ 計算機儲存介質的發展史
個人電腦中的硬碟類存儲設備發展史
原始的IBMPC,出現於1981年,當時它還不支持任何形式的固定式存儲器(也就是今天我們說的『硬碟』),因此在它的BIOS里沒有任何關於識別與控制此類設備的代碼。早期的DOS操作系統在目錄總數上的限制也影響到了大容量存儲設備的使用。考慮到最初的CPU僅為4.77MHz的主頻和少得可憐的內存容量(16KB,可擴展到64KB),對那時的PC來說就連軟碟機都顯得有些「奢侈」了。當時,軟碟機和裝在軟盤中的操作系統都還屬於系統中的可選部分,大多數用戶靠的還是磁帶機和記錄在ROM里的Basic程序來操作電腦。在一台PC機里使用固定式硬碟需要滿足以下幾個條件:提供一個獨立的IRQ(中斷請求號)為控制器預留一段I/O介面地址。提供一條DMA通道(這在今天已不再是必須的了)。得到BIOS中低級程序代碼的支持。在匯流排上開出一個物理介面(通過擴展卡或主板板載來實現)。保證操作系統的支持。保障相應的供電和冷卻條件。從DOS2開始,DOS得以在大容量存儲設備中使用「子目錄」這一概念,受此影響,終於開始有廠家推出面向PC機的硬碟設備了。當時它還是一種外置的,使用專用介面卡的特殊設備,電源也是由外部獨立供給的(因為當時PC內置的63.5W電源光對機箱內部原有的設備供電都已經顯得有些功率不足了)。使用它時,需要在PC里找出一個空餘的8bit擴展槽,插上專用介面卡,並調整系統設置為該卡留出專用的IRQ和一定范圍的I/O地址,然後在每次啟動時,都要用軟盤來引導系統時,以便向內存中載入帶有讀寫控制代碼的驅動程序,整個過程煩瑣而復雜。但到了1983年的IBMPCXT(eXTended)問世時,有些機型就已經開始內置10MB的固定式硬碟了。IBM開始在機箱內預設硬碟控制介面,讀寫硬碟所需的程序代碼也正式被作為主板上BIOS的擴展部分而保存到了介面卡的ROM上,不用在啟動時一次次地向內存里載入了。並且,機箱內置的電源功率提高到了135W,這一性能已完全能滿足機箱內置硬碟的供電要求了。XT規格中關於硬碟介面的部分規定如下:使用IRQ5。使用I/O地址320-32F。使用DMA3。相應程序代碼記錄於ROM地址C8000處。使用DOS2.0版本以上的操作系統。受此影響,更多的公司開始生產、銷售類似的驅動器/介面卡套件。這些第三方生產的套件都帶有各自不同的特色,有的提供了更大的容量、有的實現了更高的讀寫速度、還有的在介面控制卡上集成了軟碟機介面以節約主板上有限的擴展槽。進入1984年後,IBMPC/AT(AdvancedTechnology,先進技術)規格中關於硬碟子系統的部分得到了全面更新。程序控制代碼開始被內建於主板搭載的BIOS中,從而不再依靠介面控制卡上所帶的ROM晶元了。系統開始支持新增加的高位IRQ中斷號,廢除了對DMA通道的佔用,並更改了硬碟介面所使用的I/O地址。AT規格中關於硬碟介面規定如下:使用IRQ14。使用I/O介面地址1F0-1F8。不再佔用DMA通道。使用主板BIOS中內建的程序代碼對硬碟介面進行控制。使用DOS2.0版本以上的操作系統。AT兼容機上的硬體設置信息都被保存在一塊CMOS晶元上,所記錄的內容受一塊小型電池的供電來維持。因此即便機箱的電源被切斷,所有設置仍舊會被保存下來。這一技術使PC機的用戶不必再受一大堆跳線和撥動開關的困擾(在早期的電腦上,每件設備所佔用的系統資源都是由用戶手動更改跳線或撥動開關來進行分配的),且CMOS中所記錄的內容可以運行一個簡單的程序方便地進行更改,此舉可算是提高電腦易用性方面的一大進步。原始的AT規格界定了從10MB到112MB共計14種容量的硬碟,在使用那些不合規格的硬碟時,仍需要在介面卡上搭載ROM晶元或是在系統啟動時載入專用的設備驅動程序。在DOS4.0之前的操作系統不支持32MB以上的分區,哪怕是使用容量在100MB以上的硬碟時,也要把它切割成小區方能使用,這是因為「系統中的扇區總數不能超過16位(65,536)」這一傳統限制。想使用大於32MB的分區,就必須使用特殊的分區工具,例如Ontrack』sDiskManager(即便是在今天,新版本DiskManager仍舊受到用戶們的歡迎,它可是解決老主板不支持大容量硬碟的制勝法寶啊),當時有許多硬碟廠家都將DiskManager與自家的產品捆綁銷售。但不幸的是,DiskManager與其他許多磁碟工具都發生了兼容性問題,因為在大多數工具軟體下,用DiskManager所分的區都會被識別成了非DOS(Non-DOS)分區。因此,許多用戶被迫選擇了分割多個32MB以下小分區的辦法來使用大容量硬碟,但這種辦法也有局限性,因為DOS3.3之前的版本根本就不支持擴展分區這一概念……今天的用戶當然不必理會這些限制,因為AT兼容機所支持的硬碟種類已增加為40多種,並且大多數BIOS都會提供一個可由用戶自由設定各種硬碟參數的選項。您只要打開WINDOWS操作系統中的硬碟屬性,就能看到「GENERICIDEDISKTYPE46/47」等字樣(具體顯示46還是47與系統設置有關,在BIOS里把硬碟類型設為USER時顯示為TYPE46,而設為AUTO時系統屬性里則顯示TYPE47),這就是您的硬碟所屬的「固有的硬碟類型」。當然,在WINDOWS環境下,用戶根本用不著在意硬碟到底被設成了什麼類型,因為隨著操作系統本身的發展進步,WINDOWS本身不需要讀取這一參數就能正確地讀寫硬碟了。不過,原始的AT規格中的部分條文在今天依舊是PC機的桎梏,例如一台PC機最多隻能連接2個硬碟、BIOS/操作系統只能識別1024柱面、16磁頭和63扇區/磁軌的限制等等(當然,這些限制現在都已被克服了)。人們已經採用了多種不同的辦法來將那些「不合規格的」物理參數與系統所能支持的邏輯參數之間進行互相轉換。
❺ 信息存儲技術的發展過程
人類記錄信息、存儲信息方法經歷了以下幾大技術:
1,結繩記事;
2,文字紙張;
3,磁記錄方式(磁鼓,磁帶,磁碟等) 當前比較成熟,
4,半導體電記錄(電路,電量或電容):ROM,RAM等;隨著半導體技術的提升而不斷提升、改進
5,光記錄(光碟,光運算器件) 光計算和光存儲也許會在不久的將來大力發展
❻ 內存條的發展史
首先說說我知道的.在DDR之前是SDR,DDR是在02年以後才開始成為主流的.中間還出現過RDR,性能比當時的DDR要好一些,但是因為成本太高而被DDR淘汰.SDR之前的我不大知道了,剛才在網上查了一下,挑選一些有用的信息給你.
開山鼻祖——SIMM 內存
在80286主板發布之前,內存並沒有被世人所重視,這個時候的內存是直接固化在主板上,而且容量只有64 ~256KB,對於當時PC所運行的工作程序來說,這種內存的性能以及容量足以滿足當時軟體程序的處理需要。不過隨著軟體程序和新一代80286硬體平台的出現,程序和硬體對內存性能提出了更高要求,為了提高速度並擴大容量,內存必須以獨立的封裝形式出現,因而誕生了前面我們所提到的「內存條」概念。
在80286主板剛推出的時候,內存條採用了SIMM(Single In-lineMemory Moles,單邊接觸內存模組)介面,容量為30pin、256kb,必須是由8 片數據位和1 片校驗位組成1 個bank,正因如此,我們見到的30pin SIMM一般是四條一起使用。自1982年PC進入民用市場一直到現在,搭配80286處理器的30pin SIMM 內存是內存領域的開山鼻祖
隨後,在1988 ~1990 年當中,PC 技術迎來另一個發展高峰,也就是386和486時代,此時CPU 已經向16bit 發展,所以30pin SIMM 內存再也無法滿足需求,其較低的內存帶寬已經成為急待解決的瓶頸,所以此時72pin SIMM 內存出現了(如圖3),72pin SIMM支持32bit快速頁模式內存,內存帶寬得以大幅度提升。72pin SIMM內存單條容量一般為512KB ~2MB,而且僅要求兩條同時使用,由於其與30pin SIMM 內存無法兼容,因此這個時候PC業界毅然將30pin SIMM 內存淘汰出局了。
徘徊不前——EDO DRAM內存
EDO DRAM(Extended Date Out RAM,外擴充數據模式存儲器)內存,這是1991 年到1995 年之間盛行的內存條,EDO-RAM同FP DRAM極其相似,它取消了擴展數據輸出內存與傳輸內存兩個存儲周期之間的時間間隔,在把數據發送給CPU的同時去訪問下一個頁面,故而速度要比普通DRAM快15~30%。工作電壓為一般為5V,帶寬32bit,速度在40ns以上,其主要應用在當時的486及早期的Pentium電腦上
在1991 年到1995 年中,讓我們看到一個尷尬的情況,那就是這幾年內存技術發展比較緩慢,幾乎停滯不前,所以我們看到此時EDO RAM有72 pin和168 pin並存的情況,事實上EDO 內存也屬於72pin SIMM 內存的范疇,不過它採用了全新的定址方式。EDO 在成本和容量上有所突破,憑借著製作工藝的飛速發展,此時單條EDO 內存的容量已經達到4 ~16MB 。由於Pentium及更高級別的CPU數據匯流排寬度都是64bit甚至更高,所以EDO RAM與FPM RAM都必須成對使用
一代經典——SDRAM 內存
自Intel Celeron系列以及AMD K6處理器以及相關的主板晶元組推出後,EDO DRAM內存性能再也無法滿足需要了,內存技術必須徹底得到個革新才能滿足新一代CPU架構的需求,此時內存開始進入比較經典的SDRAM時代。
第一代SDRAM 內存為PC66 規范(如圖6),但很快由於Intel 和AMD的頻率之爭將CPU外頻提升到了100MHz,所以PC66內存很快就被PC100內存取代(如圖7),接著133MHz 外頻的PIII以及K7時代的來臨,PC133規范也以相同的方式進一步提升SDRAM 的整體性能,帶寬提高到1GB/sec以上(如圖8)。由於SDRAM 的帶寬為64bit,正好對應CPU 的64bit 數據匯流排寬度,因此它只需要一條內存便可工作,便捷性進一步提高。在性能方面,由於其輸入輸出信號保持與系統外頻同步,因此速度明顯超越EDO 內存。
不可否認的是,SDRAM 內存由早期的66MHz,發展後來的100MHz、133MHz,盡管沒能徹底解決內存帶寬的瓶頸問題,但此時CPU超頻已經成為DIY用戶永恆的話題,所以不少用戶將品牌好的PC100品牌內存超頻到133MHz使用以獲得CPU超頻成功,值得一提的是,為了方便一些超頻用戶需求,市場上出現了一些PC150、PC166規范的內存
曲高和寡——Rambus DRAM內存
盡管SDRAM PC133內存的帶寬可提高帶寬到1064MB/S,加上Intel已經開始著手最新的Pentium 4計劃,所以SDRAM PC133內存不能滿足日後的發展需求,此時,Intel為了達到獨占市場的目的,與Rambus聯合在PC市場推廣Rambus DRAM內存(稱為RDRAM內存)。與SDRAM不同的是,其採用了新一代高速簡單內存架構,基於一種類RISC(Reced Instruction Set Computing,精簡指令集計算機)理論,這個理論可以減少數據的復雜性,使得整個系統性能得到提高
在AMD與Intel的競爭中,這個時候是屬於頻率競備時代,所以這個時候CPU的主頻在不斷提升,Intel為了蓋過AMD,推出高頻PentiumⅢ以及Pentium 4 處理器,因此Rambus DRAM內存是被Intel看著是未來自己的競爭殺手劍,Rambus DRAM內存以高時鍾頻率來簡化每個時鍾周期的數據量,因此內存帶寬相當出色,如PC 1066 1066 MHz 32 bits帶寬可達到4.2G Byte/sec,Rambus DRAM曾一度被認為是Pentium 4 的絕配。
盡管如此,Rambus RDRAM 內存生不逢時,後來依然要被更高速度的DDR「掠奪」其寶座地位,在當時,PC600、PC700的Rambus RDRAM 內存因出現Intel820 晶元組「失誤事件」、PC800 Rambus RDRAM因成本過高而讓Pentium 4平台高高在上(如圖11),無法獲得大眾用戶擁戴,種種問題讓Rambus RDRAM胎死腹中,Rambus曾希望具有更高頻率的PC1066 規范RDRAM來力挽狂瀾,但最終也是拜倒在DDR 內存面前。
再續經典——DDR內存
DDR SDRAM(Dual Date Rate SDRAM)簡稱DDR,也就是「雙倍速率SDRAM「的意思。DDR可以說是SDRAM的升級版本, DDR在時鍾信號上升沿與下降沿各傳輸一次數據,這使得DDR的數據傳輸速度為傳統SDRAM的兩倍。由於僅多採用了下降緣信號,因此並不會造成能耗增加。至於定址與控制信號則與傳統SDRAM相同,僅在時鍾上升緣傳輸。
DDR 內存是作為一種在性能與成本之間折中的解決方案,其目的是迅速建立起牢固的市場空間,繼而一步步在頻率上高歌猛進,最終彌補內存帶寬上的不足。第一代DDR200 規范並沒有得到普及,第二代PC266 DDR SRAM(133MHz時鍾×2倍數據傳輸=266MHz帶寬)是由PC133 SDRAM內存所衍生出的,它將DDR 內存帶向第一個高潮,目前還有不少賽揚和AMD K7處理器都在採用DDR266規格的內存(如圖12),其後來的DDR333內存也屬於一種過度(如圖13),而DDR400內存成為目前的主流平台選配(如圖14),雙通道DDR400內存已經成為800FSB處理器搭配的基本標准,隨後的DDR533 規范則成為超頻用戶的選擇對象
我自己也看了一下,都是比較有用的信息,再之後就是我們熟悉的DDR2和DDR3了.不再贅述了.