存储器的发展历史
1. 信息储存技术的发展过程
,信息储存技术的发展过程:
1,原始社会,人们用结绳记事,或者把各种信息雕刻在石头等物体上面
2,在奴隶社会,人们在石头、陶器、木板、竹片等物体上面雕刻信息,这一时期有了最原始的文字,人们可以在皮革和织物、木板、竹片等上面书写信息。
3,再后来,发明了纸张,人们用纸张来储存信息。
4,到了近代,人们发明了照相机,于是可以用胶片来存储信息。同一时期,人们发现了电磁感应现象,开始利用物体电磁感应的规律制造出象磁带、唱片等来存储信息。并且在后来进一步发展了这一技术。象现在的大容量硬盘、闪存芯片、优盘等都是基于这一原理。
5,在20世纪70年代,人们发现了使用激光来存储信息的方式,这就是我们今天常见到的各种光盘了。
信息储存技术:是将经过加工整理序化后的信息按照一定的格式和顺序存储在特定的载体中的一种信息活动。其目的是为了便于信息管理者和信息用户快速地、准确地识别、定位和检索信息。
2. 内存储器的发展历程
对于用过386机器的人来说,30pin的内存,我想在很多人的脑海里,一定或多或少的还留有一丝印象,这一次我们特意收集的7根30pin的内存条,并拍成图片,怎么样看了以后,是不是有一种久违的感觉呀!
30pin 反面 30pin 正面
下面是一些常见内存参数的介绍:
bit 比特,内存中最小单位,也叫“位”。它只有两个状态分别以0和1表示
byte字节,8个连续的比特叫做一个字节。
ns(nanosecond)
纳秒,是一秒的10亿分之一。内存读写速度的单位,其前面数字越小表示速度越快。
72pin正面 72pin反面
72pin的内存,可以说是计算机发展史的一个经典,也正因为它的廉价,以及速度上大幅度的提升,为电脑的普及,提供了坚实的基础。由于用的人比较多,目前在市场上还可以买得到。
SIMM(Single In-line Memory Moles)
单边接触内存模组。是5X86及其较早的PC中常采用的内存接口方式。在486以前,多采用30针的SIMM接口,而在Pentuim中更多的是72针的SIMM接口,或者与DIMM接口类型并存。人们通常把72线的SIMM类型内存模组直接称为72线内存。
ECC(Error Checking and Correcting)
错误检查和纠正。与奇偶校验类似,它不但能检测到错误的地方,还可以纠正绝大多数错误。它也是在原来的数据位上外加位来实现的,这些额外的位是用来重建错误数据的。只有经过内存的纠错后,计算机操作指令才可以继续执行。当然在纠错是系统的性能有着明显的降低。
EDO DRAM(Extended Data Output RAM)
扩展数据输出内存。是Micron公司的专利技术。有72线和168线之分、5V电压、带宽32bit、基本速度40ns以上。传统的DRAM和FPM DRAM在存取每一bit数据时必须输出行地址和列地址并使其稳定一段时间后,然后才能读写有效的数据,而下一个bit的地址必须等待这次读写操作完成才能输出。EDO DRAM不必等待资料的读写操作是否完成,只要规定的有效时间一到就可以准备输出下一个地址,由此缩短了存取时间,效率比FPM DRAM高20%—30%。具有较高的性/价比,因为它的存取速度比FPM DRAM快15%,而价格才高出5%。因此,成为中、低档Pentium级别主板的标准内存。
DIMM(Dual In-line Memory Moles)
双边接触内存模组。也就是说这种类型接口内存的插板两边都有数据接口触片,这种接口模式的内存广泛应用于现在的计算机中,通常为84针,由于是双边的,所以共有84×2=168线接触,所以人们常把这种内存称为168线内存。
PC133
SDRAM(Synchronous Burst RAM)
同步突发内存。是168线、3.3V电压、带宽64bit、速度可达6ns。是双存储体结构,也就是有两个储存阵列,一个被CPU读取数据的时候,另一个已经做好被读取数据的准备,两者相互自动切换,使得存取效率成倍提高。并且将RAM与CPU以相同时钟频率控制,使RAM与CPU外频同步,取消等待时间,所以其传输速率比EDO DRAM快了13%。SDRAM采用了多体(Bank)存储器结构和突发模式,能传输一整数据而不是一段数据。
SDRAM ECC 服务器专用内存
RDRAM(Rambus DRAM)
是美国RAMBUS公司在RAMBUSCHANNEL技术基础上研制的一种存储器。用于数据存储的字长为16位,传输率极速指标有望达到600MHz。以管道存储结构支持交叉存取同时执行四条指令,单从封装形式上看,与DRAM没有什么不同,但在发热量方面与100MHz的SDRAM大致相当。因为它的图形加速性能是EDO DRAM的3-10倍,所以目前主要应用于高档显卡上做显示内存。
Direct RDRAM
是RDRAM的扩展,它使用了同样的RSL,但接口宽度达到16位,频率达到800MHz,效率更高。单个传输率可达到1.6GB/s,两个的传输率可达到3.2GB/s。
点评:
30pin和72pin的内存,早已退出市场,现在市场上主流的内存,是SDRAM,而SDRAM的价格越降越底,对于商家和厂家而言,利润空间已缩到了极限,赔钱的买卖,有谁愿意去做了?再者也没有必要,毕竟厂家或商家们总是在朝着向“钱”的方向发展。
随着 INTEL和 AMD两大公司 CPU生产飞速发展,以及各大板卡厂家的支持,RAMBUS 和 DDRAM 也得到了更快的发展和普及,究竟哪一款会成为主流,哪一款更适合用户,市场终究会证明这一切的。
机存取存储器是电脑的记忆部件,也被认为是反映集成电路工艺水平的部件。各种存储器中以动态存储器(DRAM)的存储容量为最大,使用最为普及,几十年间它的存储量扩大了几千倍,存取数据的速度提高40多倍。存储器的集成度的提高是靠不断缩小器件尺寸达到的。尺寸的缩小,对集成电路的设计和制造技术提出了极为苛刻的要求,可以说是只有一代新工艺的突破,才有一代集成电路。
动态读写存储器DRAM(Dynamic Random Access MeMory)是利用MOS存储单元分布电容上的电荷来存储数据位,由于电容电荷会泄漏,为了保持信息不丢失,DRAM需要不断周期性地对其刷新。由于这种结构的存储单元所需要的MOS管较少,因此DRAM的集成度高、功耗也小,同时每位的价格最低。DRAM一般都用于大容量系统中。DRAM的发展方向有两个,一是高集成度、大容量、低成本,二是高速度、专用化。
从1970年Intel公司推出第一块1K DRAM芯片后,其存储容量基本上是按每三年翻两番的速度发展。1995年12月韩国三星公司率先宣布利用0.16μm工艺研制成功集成度达10亿以上的1000M位的高速(3lns)同步DRAM。这个领域的竞争非常激烈,为了解决巨额投资和共担市场风险问题,世界范围内的各大半导体厂商纷纷联合,已形成若干合作开发的集团格局。
1996年市场上主推的是4M位和16M位DRAM芯片,1997年以16M位为主,1998年64M位大量上市。64M DRAM的市场占有率达52%;16M DRAM的市场占有率为45%。1999年64M DRAM市场占有率已提高到78%,16M DRAM占1%。128M DRAM已经普及,明年将出现256M DRAM。
高性能RISC微处理器的时钟已达到100MHz~700MHz,这种情况下,处理器对存储器的带宽要求越来越高。为了适应高速CPU构成高性能系统的需要,DRAM技术在不断发展。在市场需求的驱动下,出现了一系列新型结构的高速DRAM。例如EDRAM、CDRAM、SDRAM、RDRAM、SLDRAM、DDR DRAM、DRDRAM等。为了提高动态读写存储器访问速度而采用不同技术实现的DRAM有:
(1) 快速页面方式FPM DRAM
快速页面方式FPM(Fast Page Mode)DRAM已经成为一种标准形式。一般DRAM存储单元的读写是先选择行地址,再选择列地址,事实上,在大多数情况下,下一个所需要的数据在当前所读取数据的下一个单元,即其地址是在同一行的下一列,FPM DRAM可以通过保持同一个行地址来选择不同的列地址实现存储器的连续访问。减少了建立行地址的延时时间从而提高连续数据访问的速度。但是当时钟频率高于33MHz时,由于没有足够的充电保持时间,将会使读出的数据不可靠。
(2) 扩展数据输出动态读写存储器EDO DRAM
在FPM技术的基础上发展起来的扩展数据输出动态读写存储器EDODRAM(Extended Data Out DRAM),是在RAM的输出端加一组锁存器构成二级内存输出缓冲单元,用以存储数据并一直保持到数据被可靠地读取时为止,这样就扩展了数据输出的有效时间。EDODRAM可以在50MHz时钟下稳定地工作。
由于只要在原DRAM的基础上集成成本提高并不多的EDO逻辑电路,就可以比较有效地提高动态读写存储器的性能,所以在此之前,EDO DRAM曾成为动态读写存储器设计的主流技术和基本形式。
(3) 突发方式EDO DRAM
在EDO DRAM存储器的基础上,又发展了一种可以提供更高有效带宽的动态读写存储器突发方式EDO DRAM(Burst EDO DRAM)。这种存储器可以对可能所需的4个数据地址进行预测并自动地预先形成,它把可以稳定工作的频率提高到66MHz。
(4) 同步动态读写存储器SDRAM
SDRAM(Synchronous DRAM)是通过同步时钟对控制接口的操作和安排片内隔行突发方式地址发生器来提高存储器的性能。它仅需要一个首地址就可以对一个存储块进行访问。所有的输入采样如输出有效都在同一个系统时钟的上升沿。所使用的与CPU同步的时钟频率可以高达66MHz~100MHz。它比一般DRAM增加一个可编程方式寄存器。采用SDRAM可大大改善内存条的速度和性能,系统设计者可根据处理器要求,灵活地采用交错或顺序脉冲。
Infineon Technologies(原Siemens半导体)今年已批量供应256Mit SDRAM。其SDRAM用0.2μm技术生产,在100MHz的时钟频率下输出时间为10ns。
(5) 带有高速缓存的动态读写存储器CDRAM
CDRAM(Cached DRAM)是日本三菱电气公司开发的专有技术,1992年推出样品,是通过在DRAM芯片,集成一定数量的高速SRAM作为高速缓冲存储器Cache和同步控制接口,来提高存储器的性能。这种芯片用单一+3.3V电源,低压TTL输入输出电平。目前三菱公司可以提供的CDRAM为4Mb和16Mb,其片内Cache为16KB,与128位内部总线配合工作,可以实现100MHz的数据访问。流水线式存取时间为7ns。
(6) 增强型动态读写存储器EDRAM(Enhanced DRAM)
由Ramtron跨国公司推出的带有高速缓冲存储器的DRAM产品称作增强型动态读写存储器EDRAM(Enhanced DRAM),它采用异步操作方式,单一+5V工作电源,CMOS或TTL输入输出电平。由于采用一种改进的DRAM 0.76μm CMOS工艺和可以减小寄生电容和提高晶体管增益的结构技术,其性能大大提高,行访问时间为35ns,读/写访问时间可以提高到65ns,页面写入周期时间为15ns。EDRAM还在片内DRAM存储矩阵的列译码器上集成了2K位15ns的静态RAM高速缓冲存储器Cache,和后写寄存器以及另外的控制线,并允许SRAM Cache和DRAM独立操作。每次可以对一行数据进行高速缓冲。它可以象标准的DRAM对任一个存储单元用页面或静态列访问模式进行操作,访问时间只有15ns。当Cache未命中时,EDRAM就把新的一行加载到Cache中,并把选择的存储单元数据输出,这需要花35ns。这种存储器的突发数据率可以达到267Mbytes/s。
(7) RDRAM(Rambus DRAM)
Rambus DRAM是Rambus公司利用本身研制的一种独特的接口技术代替页面方式结构的一种新型动态读写存储器。这种接口在处理机与DRAM之间使用了一种特殊的9位低压负载发送线,用250MHz同步时钟工作,字节宽度地址与数据复用的串行总线接口。这种接口又称作Rambus通道,这种通道嵌入到DRAM中就构成Rambus DRAM,它还可以嵌入到用户定制的逻辑芯片或微处理机中。它通过使用250MHz时钟的两个边沿可以使突发数据传输率达到500MHz。在采用Rambus通道的系统中每个芯片内部都有它自己的控制器,用来处理地址译码和面页高速缓存管理。由此一片存储器子系统的容量可达512K字节,并含有一个总线控制器。不同容量的存储器有相同的引脚并连接在同一组总线上。Rambus公司开发了这种新型结构的DRAM,但是它本身并不生产,而是通过发放许可证的方式转让它的技术,已经得到生产许可的半导体公司有NEC、Fujitsu、Toshiba、Hitachi和LG等。
被业界看好的下一代新型DRAM有三种:双数据传输率同步动态读写存储器(DDR SDRAM)、同步链动态读写存储器(SLDRAM)和Rambus接口DRAM(RDRAM)。
(1) DDR DRAM(Double Data Rate DRAM)
在同步动态读写存储器SDRAM的基础上,采用延时锁定环(Delay-locked Loop)技术提供数据选通信号对数据进行精确定位,在时钟脉冲的上升沿和下降沿都可传输数据(而不是第一代SDRAM仅在时钟脉冲的下降沿传输数据),这样就在不提高时钟频率的情况下,使数据传输率提高一倍,故称作双数据传输率(DDR)DRAM,它实际上是第二代SDRAM。由于DDR DRAM需要新的高速时钟同步电路和符合JEDEC标准的存储器模块,所以主板和芯片组的成本较高,一般只能用于高档服务器和工作站上,其价格在中低档PC机上可能难以接受。
(2) SLDRAM(Synchnonous Link DRAM)
这是由IBM、HP、Apple、NEC、Fujitsu、Hyundai、Micron、TI、Toshiba、Sansung和Siemens等业界大公司联合制定的一个开放性标准,委托Mosaid Technologies公司设计,所以SLDRAM是一种原本最有希望成为高速DRAM开放性工业标准的动态读写存储器。它是一种在原DDR DRAM基础上发展的一种高速动态读写存储器。它具有与DRDRAM相同的高数据传输率,但是它比其工作频率要低;另外生产这种存储器不需要支付专利使用费,使得制造成本较低,所以这种存储器应该具有市场竞争优势。但是由于SLDRAM联盟是一个松散的联合体,众多成员之间难以协调一致,在研究经费投入上不能达成一致意见,加上Intel公司不支持这种标准,所以这种动态存储器反而难以形成气候,敌不过Intel公司鼎立支持的Rambus公司的DRDRAM。SLDRAM可用于通信和消费类电子产品,高档PC和服务器。
(3) DRDRAM(Direct Rambus DRAM)
从1996年开始,Rambus公司就在Intel公司的支持下制定新一代RDRAM标准,这就是DRDRAM(Direct RDRAM)。这是一种基于协议的DRAM,与传统DRAM不同的是其引脚定义会随命令而变,同一组引脚线可以被定义成地址,也可以被定义成控制线。其引脚数仅为正常DRAM的三分之一。当需要扩展芯片容量时,只需要改变命令,不需要增加硬件引脚。这种芯片可以支持400MHz外频,再利用上升沿和下降沿两次传输数据,可以使数据传输率达到800MHz。同时通过把数据输出通道从8位扩展成16位,这样在100MHz时就可以使最大数据输出率达1.6Gb/s。东芝公司在购买了Rambus公司的高速传输接口技术专利后,于1998年9月首先推出72Mb的RDRAM,其中64Mb是数据存储器,另外8Mb用于纠错校验,由此大大提高了数据读写可靠性。
Intel公司办排众议,坚定地推举DRDRAM作为下一代高速内存的标准,目前在Intel公司对Micro、Toshiba和Samsung等公司组建DRDRAM的生产线和测试线投入资金。其他众多厂商也在努力与其抗争,最近AMD宣布至少今年推出的K7微处理器都不打算采用Rambus DRAM;据说IBM正在考虑放弃对Rambus的支持。当前市场上同样是64Mb的DRAM,RDRAM就要比其他标准的贵45美元。
由此可见存储器的发展动向是:大容量化,高速化, 多品种、多功能化,低电压、低功耗化。
存储器的工艺发展中有以下趋势:CHMOS工艺代替NMOS工艺以降低功耗;缩小器件尺寸,外围电路仍采用ECL结构以提高存取速度同时提高集成度;存储电容从平面HI-C改为深沟式,保证尺寸减少后的电荷存储量,以提高可靠性;电路设计中简化外围电路结构,注意降低噪声,运用冗余技术以提高质量和成品率;工艺中采用了多种新技术;使DRAM的存储容量稳步上升,为今后继续开发大容量的新电路奠定基础。
从电子计算机中的处理器和存储器可以看出ULSI前进的步伐和几十年间的巨大变化。
3. 计算机储存介质的发展史
个人电脑中的硬盘类存储设备发展史
原始的IBMPC,出现于1981年,当时它还不支持任何形式的固定式存储器(也就是今天我们说的‘硬盘’),因此在它的BIOS里没有任何关于识别与控制此类设备的代码。早期的DOS操作系统在目录总数上的限制也影响到了大容量存储设备的使用。考虑到最初的CPU仅为4.77MHz的主频和少得可怜的内存容量(16KB,可扩展到64KB),对那时的PC来说就连软驱都显得有些“奢侈”了。当时,软驱和装在软盘中的操作系统都还属于系统中的可选部分,大多数用户靠的还是磁带机和记录在ROM里的Basic程序来操作电脑。在一台PC机里使用固定式硬盘需要满足以下几个条件:提供一个独立的IRQ(中断请求号)为控制器预留一段I/O接口地址。提供一条DMA通道(这在今天已不再是必须的了)。得到BIOS中低级程序代码的支持。在总线上开出一个物理接口(通过扩展卡或主板板载来实现)。保证操作系统的支持。保障相应的供电和冷却条件。从DOS2开始,DOS得以在大容量存储设备中使用“子目录”这一概念,受此影响,终于开始有厂家推出面向PC机的硬盘设备了。当时它还是一种外置的,使用专用接口卡的特殊设备,电源也是由外部独立供给的(因为当时PC内置的63.5W电源光对机箱内部原有的设备供电都已经显得有些功率不足了)。使用它时,需要在PC里找出一个空余的8bit扩展槽,插上专用接口卡,并调整系统设置为该卡留出专用的IRQ和一定范围的I/O地址,然后在每次启动时,都要用软盘来引导系统时,以便向内存中加载带有读写控制代码的驱动程序,整个过程烦琐而复杂。但到了1983年的IBMPCXT(eXTended)问世时,有些机型就已经开始内置10MB的固定式硬盘了。IBM开始在机箱内预设硬盘控制接口,读写硬盘所需的程序代码也正式被作为主板上BIOS的扩展部分而保存到了接口卡的ROM上,不用在启动时一次次地向内存里加载了。并且,机箱内置的电源功率提高到了135W,这一性能已完全能满足机箱内置硬盘的供电要求了。XT规格中关于硬盘接口的部分规定如下:使用IRQ5。使用I/O地址320-32F。使用DMA3。相应程序代码记录于ROM地址C8000处。使用DOS2.0版本以上的操作系统。受此影响,更多的公司开始生产、销售类似的驱动器/接口卡套件。这些第三方生产的套件都带有各自不同的特色,有的提供了更大的容量、有的实现了更高的读写速度、还有的在接口控制卡上集成了软驱接口以节约主板上有限的扩展槽。进入1984年后,IBMPC/AT(AdvancedTechnology,先进技术)规格中关于硬盘子系统的部分得到了全面更新。程序控制代码开始被内建于主板搭载的BIOS中,从而不再依靠接口控制卡上所带的ROM芯片了。系统开始支持新增加的高位IRQ中断号,废除了对DMA通道的占用,并更改了硬盘接口所使用的I/O地址。AT规格中关于硬盘接口规定如下:使用IRQ14。使用I/O接口地址1F0-1F8。不再占用DMA通道。使用主板BIOS中内建的程序代码对硬盘接口进行控制。使用DOS2.0版本以上的操作系统。AT兼容机上的硬件设置信息都被保存在一块CMOS芯片上,所记录的内容受一块小型电池的供电来维持。因此即便机箱的电源被切断,所有设置仍旧会被保存下来。这一技术使PC机的用户不必再受一大堆跳线和拨动开关的困扰(在早期的电脑上,每件设备所占用的系统资源都是由用户手动更改跳线或拨动开关来进行分配的),且CMOS中所记录的内容可以运行一个简单的程序方便地进行更改,此举可算是提高电脑易用性方面的一大进步。原始的AT规格界定了从10MB到112MB共计14种容量的硬盘,在使用那些不合规格的硬盘时,仍需要在接口卡上搭载ROM芯片或是在系统启动时加载专用的设备驱动程序。在DOS4.0之前的操作系统不支持32MB以上的分区,哪怕是使用容量在100MB以上的硬盘时,也要把它切割成小区方能使用,这是因为“系统中的扇区总数不能超过16位(65,536)”这一传统限制。想使用大于32MB的分区,就必须使用特殊的分区工具,例如Ontrack’sDiskManager(即便是在今天,新版本DiskManager仍旧受到用户们的欢迎,它可是解决老主板不支持大容量硬盘的制胜法宝啊),当时有许多硬盘厂家都将DiskManager与自家的产品捆绑销售。但不幸的是,DiskManager与其他许多磁盘工具都发生了兼容性问题,因为在大多数工具软件下,用DiskManager所分的区都会被识别成了非DOS(Non-DOS)分区。因此,许多用户被迫选择了分割多个32MB以下小分区的办法来使用大容量硬盘,但这种办法也有局限性,因为DOS3.3之前的版本根本就不支持扩展分区这一概念……今天的用户当然不必理会这些限制,因为AT兼容机所支持的硬盘种类已增加为40多种,并且大多数BIOS都会提供一个可由用户自由设定各种硬盘参数的选项。您只要打开WINDOWS操作系统中的硬盘属性,就能看到“GENERICIDEDISKTYPE46/47”等字样(具体显示46还是47与系统设置有关,在BIOS里把硬盘类型设为USER时显示为TYPE46,而设为AUTO时系统属性里则显示TYPE47),这就是您的硬盘所属的“固有的硬盘类型”。当然,在WINDOWS环境下,用户根本用不着在意硬盘到底被设成了什么类型,因为随着操作系统本身的发展进步,WINDOWS本身不需要读取这一参数就能正确地读写硬盘了。不过,原始的AT规格中的部分条文在今天依旧是PC机的桎梏,例如一台PC机最多只能连接2个硬盘、BIOS/操作系统只能识别1024柱面、16磁头和63扇区/磁轨的限制等等(当然,这些限制现在都已被克服了)。人们已经采用了多种不同的办法来将那些“不合规格的”物理参数与系统所能支持的逻辑参数之间进行互相转换。
4. 存储器的发展史
存储器设备发展
1.存储器设备发展之汞延迟线
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 350 RAMAC(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
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 Molation)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(Reed Solomon)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ISO 9660。
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。
1988年,法国人首先发现了巨磁电阻效应,到1997年,采用巨磁电阻原理的纳米结构器件已在美国问世,它在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头等方面均有广阔的应用前景。
2002年9月,美国威斯康星州大学的科研小组宣布,他们在室温条件下通过操纵单个原子,研制出原子级的硅记忆材料,其存储信息的密度是目前光盘的100万倍。这是纳米存储材料技术研究的一大进展。该小组发表在《纳米技术》杂志上的研究报告称,新的记忆材料构建在硅材料表面上。研究人员首先使金元素在硅材料表面升华,形成精确的原子轨道;然后再使硅元素升华,使其按上述原子轨道进行排列;最后,借助于扫瞄隧道显微镜的探针,从这些排列整齐的硅原子中间隔抽出硅原子,被抽空的部分代表“0”,余下的硅原子则代表“1”,这就形成了相当于计算机晶体管功能的原子级记忆材料。整个试验研究在室温条件下进行。研究小组负责人赫姆萨尔教授说,在室温条件下,一次操纵一批原子进行排列并不容易。更为重要的是,记忆材料中硅原子排列线内的间隔是一个原子大小。这保证了记忆材料的原子级水平。赫姆萨尔教授说,新的硅记忆材料与目前硅存储材料存储功能相同,而不同之处在于,前者为原子级体积,利用其制造的计算机存储材料体积更小、密度更大。这可使未来计算机微型化,且存储信息的功能更为强大。
以上就是本文向大家介绍的存储器设备发展历程的7个关键时期
5. 谁知道内存的发展史
内存发展史
在了解内存的发展之前,我们应该先解释一下几个常用词汇,这将有助于我们加强对内存的理解。
RAM就是RandomAccessMemory(随机存贮器)的缩写。它又分成两种StaticRAM(静态随机存贮器)和DynamicRAM(动态随机存贮器)。
SRAM曾经是一种主要的内存,SRAM速度很快而且不用刷新就能保存数据不丢失。它以双稳态电路形式存储数据,结构复杂,内部需要使用更多的晶体管构成寄存器以保存数据,所以它采用的硅片面积相当大,制造成本也相当高,所以现在只能把SRAM用在比主内存小的多的高速缓存上。随着Intel将L2高速缓存整合入CPU(从Medocino开始)后,SRAM失去了最大应用需求来源,还好在移动电话从模拟转向数字的发展趋势中,终于为具有省电优势的SRAM寻得了另一个需求成长的契机,再加上网络服务器、路由器等的需求激励,才使得SRAM市场勉强得以继续成长。
DRAM,顾名思义即动态RAM。DRAM的结构比起SRAM来说要简单的多,基本结构是一只MOS管和一个电容构成。具有结构简单、集成度高、功耗低、生产成本低等优点,适合制造大容量存储器,所以现在我们用的内存大多是由DRAM构成的。所以下面主要介绍DRAM内存。在详细说明DRAM存储器前首先要说一下同步的概念,根据内存的访问方式可分为两种:同步内存和异步内存。区分的标准是看它们能不能和系统时钟同步。内存控制电路(在主板的芯片组中,一般在北桥芯片组中)发出行地址选择信号(RAS)和列地址选择信号(CAS)来指定哪一块存储体将被访问。在SDRAM之前的EDO内存就采用这种方式。读取数据所用的时间用纳秒表示。当系统的速度逐渐增加,特别是当66MHz频率成为总线标准时,EDO内存的速度就显得很慢了,CPU总要等待内存的数据,严重影响了性能,内存成了一个很大的瓶颈。因此出现了同步系统时钟频率的SDRAM。DRAM的分类FPDRAM:又叫快页内存,在386时代很流行。因为DRAM需要恒电流以保存信息,一旦断电,信息即丢失。它的刷新频率每秒钟可达几百次,但由于FPDRAM使用同一电路来存取数据,所以DRAM的存取时间有一定的时间间隔,这导致了它的存取速度并不是很快。另外,在DRAM中,由于存储地址空间是按页排列的,所以当访问某一页面时,切换到另一页面会占用CPU额外的时钟周期。其接口多为72线的SIMM类型。EDODRAM:EDORAM――ExtendedDateOutRAM——外扩充数据模式存储器,EDO-RAM同FPDRAM相似,它取消了扩展数据输出内存与传输内存两个存储周期之间的时间间隔,在把数据发送给CPU的同时去访问下一个页面,故而速度要比普通DRAM快15~30%。工作电压为一般为5V,其接口方式多为72线的SIMM类型,但也有168线的DIMM类型。EDODRAM这种内存流行在486以及早期的奔腾电脑上。当前的标准是SDRAM(同步DRAM的缩写),顾名思义,它是同步于系统时钟频率的。SDRAM内存访问采用突发(burst)模式,它和原理是,SDRAM在现有的标准动态存储器中加入同步控制逻辑(一个状态机),利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。使用SDRAM不但能提高系统表现,还能简化设计、提供高速的数据传输。在功能上,它类似常规的DRAM,也需时钟进行刷新。可以说,SDRAM是一种改善了结构的增强型DRAM。然而,SDRAM是如何利用它的同步特性而适应高速系统的需要的呢?我们知道,原先我们使用的动态存储器技术都是建立在异步控制基础上的。系统在使用这些异步动态存储器时需插入一些等待状态来适应异步动态存储器的本身需要,这时,指令的执行时间往往是由内存的速度、而非系统本身能够达到的最高速率来决定。例如,当将连续数据存入CACHE时,一个速度为60ns的快页内存需要40ns的页循环时间;当系统速度运行在100MHz时(一个时钟周期10ns),每执行一次数据存取,即需要等待4个时钟周期!而使用SDRAM,由于其同步特性,则可避免这一时。SDRAM结构的另一大特点是其支持DRAM的两列地址同时打开。两个打开的存储体间的内存存取可以交叉进行,一般的如预置或激活列可以隐藏在存储体存取过程中,即允许在一个存储体读或写的同时,令一存储体进行预置。按此进行,100MHz的无缝数据速率可在整个器件读或写中实现。因为SDRAM的速度约束着系统的时钟速度,它的速度是由MHz或ns来计算的。SDRAM的速度至少不能慢于系统的时钟速度,SDRAM的访问通常发生在四个连续的突发周期,第一个突发周期需要4个系统时钟周期,第二到第四个突发周期只需要1个系统时钟周期。用数字表示如下:4-1-1-1。顺便提一下BEDO(BurstEDO)也就是突发EDO内存。实际上其原理和性能是和SDRAM差不多的,因为Intel的芯片组支持SDRAM,由于INTEL的市场领导地位帮助SDRAM成为市场的标准。
DRAMR的两种接口类型DRAM主要有两种接口类型,既早期的SIMM和现在的标准DIMM。SIMM是Single-InLineMemoryMole的简写,即单边接触内存模组,这是486及其较早的PC机中常用的内存的接口方式。在更早的PC机中(486以前),多采用30针的SIMM接口,而在Pentium中,应用更多的则是72针的SIMM接口,或者是与DIMM接口类型并存。DIMM是DualIn-LineMemoryMole的简写,即双边接触内存模组,也就是说这种类型接口内存的插板的两边都有数据接口触片,这种接口模式的内存广泛应用于现在的计算机中,通常为84针,但由于是双边的,所以一共有84×2=168线接触,故而人们经常把这种内存称为168线内存,而把72线的SIMM类型内存模组直接称为72线内存。DRAM内存通常为72线,EDO-RAM内存既有72线的,也有168线的,而SDRAM内存通常为168线的。新的内存标准在新的世纪到来之时,也带来了计算机硬件的重大改变。计算机的制造工艺发展到已经可以把微处理器(CPU)的时钟频率提高的一千兆的边缘。相应的内存也必须跟得上处理器的速度才行。现在有两个新的标准,DDRSDRAM内存和Rambus内存。它们之间的竞争将会成为PC内存市场竞争的核心。DDRSDRAM代表着一条内存逐渐演化的道路。Rambus则代表着计算机设计上的重大变革。从更远一点的角度看。DDRSDRAM是一个开放的标准。然而Rambus则是一种专利。它们之间的胜利者将会对计算机制造业产生重大而深远的影响。
RDRAM在工作频率上有大幅度的提升,但这一结构的改变,涉及到包括芯片组、DRAM制造、封装、测试甚至PCB及模组等的全面改变,可谓牵一发而动全身。未来高速DRAM结构的发展究竟如何?
Intel重新整装再发的820芯片组,是否真能如愿以偿地让RDRAM登上主流宝座?PC133SDRAM:PC133SDRAM基本上只是PC100SDRAM的延伸,不论在DRAM制造、封装、模组、连接器方面,都延续旧有规范,它们的生产设备相同,因此生产成本也几乎与PC100SDRAM相同。严格来说,两者的差别仅在于相同制程技术下,所多的一道“筛选”程序,将速度可达133MHz的颗粒挑选出来而已。若配合可支持133MHz外频的芯片组,并提高CPU的前端总线频率(FrontSideBus)到133MHz,便能将DRAM带宽提高到1GB/sec以上,从而提高整体系统性能。DDR-SDRAM:DDRSDRAM(DoubleDataRateDRAM)或称之为SDRAMⅡ,由于DDR在时钟的上升及下降的边缘都可以传输资料,从而使得实际带宽增加两倍,大幅提升了其性能/成本比。就实际功能比较来看,由PC133所衍生出的第二代PC266DDRSRAM(133MHz时钟×2倍数据传输=266MHz带宽),不仅在InQuest最新测试报告中显示其性能平均高出Rambus24.4%,在Micron的测试中,其性能亦优于其他的高频宽解决方案,充份显示出DDR在性能上已足以和Rambus相抗衡的程度。DirectRambus-DRAM:RambusDRAM设计与以往DRAM很大的不同之处在于,它的微控制器与一般内存控制器不同,使得芯片组必须重新设计以符合要求,此外,数据通道接口也与一般内存不同,Rambus以2条各8bit宽(含ECC则为9bit)的数据通道(channel)传输数据,虽然比SDRAM的64bit窄,但其时钟频率却可高达400MHz,且在时钟的上升和下降沿都能传输数据,因而能达到1.6GB/sec的尖峰带宽。
各种DRAM规格之综合比较数据带宽:从数据带宽来看,传统PC100在时钟频率为100MHz的情况下,尖峰数据传输率可达到800MB/sec。若以先进0.25微米线程制造的DRAM,大都可以“筛选”出时钟频率达到133MHz的PC133颗粒,可将尖峰数据传输率再次提高至1.06GB/sec,只要CPU及芯片组能配合,就可提高整体系统性能。此外,就DDR而言,由于其在时钟上升和下降沿都能传输数据,所以在相同133MHz的时钟频率下,其尖峰数据传输将可大幅提高两倍,达到2.1GB/sec的水准,其性能甚至比现阶段Rambus所能达到的1.6GB/sec更高。
传输模式:传统SDRAM采用并列数据传输方式,Rambus则采取了比较特别的串行传输方式。在串行的传输方式之下,资料信号都是一进一出,可以把数据带宽降为16bit,而且可大幅提高工作时钟频率(400MHz),但这也形成了模组在数据传输设计上的限制。也就是说,在串接的模式下,如果有其中一个模组损坏、或是形成断路,便会使整个系统无法正常开机。因此,对采用Rambus内存模组的主机板而言,便必须将三组内存扩充插槽完全插满,如果Rambus模组不足的话,只有安装不含RDRAM颗粒的中继模组(ContinuityRIMMMole;C-RIMM),纯粹用来提供信号的串接工作,让数据的传输畅通。模组及PCB的设计:由于Rambus的工作频率高达400MHz,所以不管是电路设计、线路布局、颗粒封装及记忆模组的设计等,都和以往SDRAM大为不同。以模组设计而言,RDRAM所构成的记忆模组称之为RIMM(RambusInMemoryMole),目前的设计可采取4、6、8、12与16颗等不同数目的RDRAM颗粒来组成,虽然引脚数提高到了184只,但整个模组的长度却与原有DIMM相当。另外,在设计上,Rambus的每一个传输信道所能承载的芯片颗粒数目有限(最多32颗),从而造成RDRAM内存模组容量将有所限制。也就是说,如果已经安装了一只含16颗RDARM颗粒的RIMM模组时,若想要再扩充内存,最多只能再安装具有16颗RDARM的模组。另外,由于RDARM在高频下工作将产生高温,所以RIMM模组在设计时必须加上一层散热片,也增加了RIMM模组的成本。
颗粒的封装:DRAM封装技术从最早的DIP、SOJ提高到TSOP的形式。从现在主流SDRAM的模组来看,除了胜创科技首创的TinyBGA技术和樵风科技首创的BLP封装模式外,绝大多数还是采用TSOP的封装技术。
随着DDR、RDRAM的陆续推出,将内存频率提高到一个更高的水平上,TSOP封装技术渐渐有些力不从心了,难以满足DRAM设计上的要求。从Intel力推的RDRAM来看,采用了新一代的μBGA封装形式,相信未来DDR等其他高速DRAM的封装也会采取相同或不同的BGA封装方式。尽管RDRAM在时钟频率上有了突破性的进展,有效地提高了整个系统性能,但毕竟在实际使用上,其规格与现阶段主流的SDRAM有很大的差异,不仅不兼容于现有系统芯片组而成了Intel一家独揽的局面。甚至在DRAM模组的设计上,不仅使用了最新一代的BGA封装方式,甚至在电路板的设计上,都采取用了8层板的严格标准,更不用说在测试设备上的庞大投资。使得大多数的DRAM及模组厂商不敢贸然跟进。
再说,由于Rambus是个专利标准,想生产RDRAM的厂商必须先取得Rambus公司的认证,并支付高额的专利费用。不仅加重了各DRAM厂商的成本负担,而且它们担心在制定未来新一代的内存标准时会失去原来掌握的规格控制能力。
由于RIMM模组的颗粒最多只能为32颗,限制了Rambus应用,只能用在入门级服务器和高级PC上。或许就PC133而言,在性能上无法和Rambus抗衡,但是一旦整合了DDR技术后,其数据带宽可达到2.1GB/sec,不仅领先Rambus所能达到的1.6GB/sec标准,而且由于其开放的标准及在兼容性上远比Rambus高的原故,估计将会对Rambus造成非常大的杀伤力。更何况台湾在威盛与AMD等联盟的强力支持下,Intel是否能再象往日一般地呼风唤雨,也成了未知数。至少,在低价PC及网络PC方面,Rambus的市场将会很小。
结论:尽管Intel采取了种种不同的策略布局及对策,要想挽回Rambus的气势,但毕竟像Rambus这种具有突破性规格的产品,在先天上便存在有着诸多较难克服的问题。或许Intel可以借由更改主机板的RIMM插槽方式、或是提出SDRAM与RDRAM共同存在的过渡性方案(S-RIMM、RIMMRiser)等方式来解决技术面上的问题。但一旦涉及规模量产成本的控制问题时,便不是Intel所能一家独揽的,更何况在网络趋势下的计算机应用将愈来愈趋于低价化,市场需求面是否对Rambus有兴趣,则仍有待考验。 在供给方面,从NEC独创的VCMSDRAM规格(VirtualChannelMemory)、以及Samsung等DRAM大厂对Rambus支持态度已趋保守的情况来看,再加上相关封装及测试等设备上的投资不足,估计年底之前,Rambus内存模组仍将缺乏与PC133甚至DDR的价格竞争力。就长远的眼光来看,Rambus架构或许可以成为主流,但应不再会是主导市场的绝对主流,而SDRAM架构(PC133、DDR)在低成本的优势,以及广泛的应用领域,应该会有非常不错的表现。相信未来的DRAM市场,将会是多种结构并存的局面。
具最新消息,可望成为下一世代内存主力的RambusDRAM因芯片组延迟推出,而气势稍挫的情况之下,由全球多家半导体与电脑大厂针对DDRSDRAM的标准化,而共同组成的AMII(、)阵营,则决定积极促进比PC200、PC266速度提高10倍以上的PC1600与PC2100DDRSDRAM规格的标准化,此举使得RambusDRAM与DDRSDRAM的内存主导权之争,迈入新的局面。全球第二大微处理器制造商AMD,决定其Athlon处理器将采用PC266规格的DDRSDRAM,而且决定在今年年中之前,开发支持DDRSDRAM的芯片组,这使DDRSDRAM阵营深受鼓舞。全球内存业者极有可能将未来投资的重心,由RambusDRAM转向DDRSDRAM。
综上所述,今年DDRSDRAM的发展势头要超过RAMBUS。而且DDRSDRAM的生产成本只有SDRAM的1.3倍,在生产成本上更具优势。未来除了DDR和RAMBUS外还有其他几种有希望的内存产品,下面介绍其中的几种:SLDRAM(SyncLinkDRAM,同步链接内存):SLDRAM也许是在速度上最接近RDRAM的竞争者。SLDRAM是一种增强和扩展的SDRAM架构,它将当前的4体(Bank)结构扩展到16体,并增加了新接口和控制逻辑电路
。SLDRAM像SDRAM一样使用每个脉冲沿传输数据。
VirtualChannelDRAM:VirtualChannel“虚拟信道”是加装在内存单元与主控芯片上的内存控制部分之间,相当于缓存的一类寄存器。使用VC技术后,当外部对内存进行读写操作时,将不再直接对内存芯片中的各个单元进行读写操作,而改由VC代理。VC本身所具有的缓存效果也不容小觑,当内存芯片容量为目前最常见的64Mbit时,VC与内存单元之间的带宽已达1024bit。即便不考虑前/后台并列处理所带来的速度提升,光是“先把数据从内存单元中移动到高速的VC中后再由外部进行读写”这一基本构造本身就很适于提高内存的整体速度。每块内存芯片中都可以搭载复数的VC,64Mbit的产品中VC总数为16个。不但每个VC均可以分别对应不同的内存主控设备(MemoryMaster,此处指CPU、南桥芯片、各种扩展卡等等),而且在必要时,还可以把多个VC信道捆绑在一起以对应某个占用带宽特别大的内存主控设备。因此,在多任务同时执行的情况下,VC-SDRAM也能保证持续地进行高效率的数据传输。VC-SDRAM还有一个特点,就是保持了与传统型SDRAM的管脚兼容,厂家不需要重新进行主板布线设计就能够使主板支持它。不过由于它与传统型SDRAM控制方式不同,因此还需要得到控制芯片组的支持方能使用,目前已支持VC-SDRAM的芯片组有VIA的ApolloPro133系列、ApolloMVP4和SiS的SiS630等。
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6. 计算机八大常用硬件得发展史
回首三百八十年——计算机编年简史
作者:葛陵
[史前时代:1623——1895]
1623年:德国科学家契克卡德(W. Schickard)制造了人类有史以来第一台机械计算机,这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。
1642年:法国科学家帕斯卡(B.Pascal)发明了着名的帕斯卡机械计算机,首次确立了计算机器的概念。
1674年:莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机,使之成为一种能够进行连续运算的机器,并且提出了“二进制”数的概念。(据说这个概念来源于中国的八卦)
1725年:法国纺织机械师布乔(B.Bouchon)发明了“穿孔纸带”的构想。
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,在多款着名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。
1822年:英国科学家巴贝奇(C.Babbage)制造出了第一台差分机, 它可以处理3个不同的5位 数,计算精度达到6位小数。
1834年:巴贝奇提出了分析机的概念,机器共分为三个部分:堆栈,运算器,控制器。他的助手, 英国着名诗人拜伦的独生女阿达•奥古斯塔(Ada Augusta)为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序。
阿达和巴贝奇为计算机的发展创造了不朽的功勋,他们对计算机的预见起码超前了一个世纪以上,正是他们的辛勤努力,为后来计算机的出现奠定了坚实的基础。
1847年:英国数学家布尔(G.Boole)发表着作《逻辑的数学分析》。
1852年: 阿达•奥古斯塔(Ada Augusta)去世,年仅36岁。
1854年:布尔发表《思维规律的研究——逻辑与概率的数学理论基础》,并综合自己的另一篇文章《逻辑的数学分析》,从而创立了一门全新的学科-布尔代数,为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。
1868年:美国新闻工作者克里斯托夫•肖尔斯(C.Sholes)发明了沿用至今的QWERTY键盘。
1871年:为计算机事业贡献了毕生精力的巴贝奇(C.Babbage)去世。他与阿达所设想的分析机最终也未能问世,但是他们却为后人留下了一份宝贵的遗产,那就是面对困难不屈不挠的精神,以及那数十种设计方案和程序。
1873年:美国人鲍德温(F. Baldwin)利用自己过去发明的齿数可变齿轮制造了第一台手摇式计算机。
1886年:美国人Dorr E. Felt (1862-1930), 制造了第一台用按键操作的计算器。
1890年:美国在第12次人口普查中使用了由统计学家霍列瑞斯(H.Hollerith)博士发明的制表机,从而完成了人类历史上第一次大规模数据处理。此后霍列瑞斯根据自己的发明成立了自己的制表机公司,并最终演变成为IBM公司。
1891年:利兰•斯坦福与其妻子一道在靠近帕洛•阿尔托(Palo Alto)的地方开办了面积达8,000英亩的斯坦福大学,从而为日后硅谷的诞生埋下了伏笔。
1893年:德国人施泰格尔研制出一种名为“大富豪”的计算机,该计算机是在手摇式计算机的基础上改进而来,并依靠良好的运算速度和可靠性而占领了当时的市场,直到1914年第一次世界大战爆发之前,这种“大富豪”计算机一直畅销不衰。
1895年: 英国青年工程师弗莱明(J.Fleming)通过“爱迪生效应”发明了人类第一只电子
[电子管时代:1911——1946]
1911年:6月15日,美国华尔街金融投资家弗林特(C.Flent)投资霍列瑞斯的制表机公司,成立了全新的CTR公司,但公司创立之初并没有涉足任何电子领域,反而生产诸如碎纸机或者薯仔削皮机之类的产品。
1912年:美国青年发明家德•福雷斯特(L.De Forest)在帕洛阿托小镇首次发现了电子管的放大作用,为电子工业奠定了基础,而今日的帕洛阿托小镇也已成为硅谷的中心地带。
1913年:美国麻省理工学院教授万•布什(V.Bush)领导制造了模拟计算机“微分分析仪”。机器采用一系列电机驱动,利用齿轮转动的角度来模拟计算结果。
1924年:硅谷之父特曼担任斯坦福大学教授,对创建HP、成立斯坦福工业园区起到决定性作用
2月,由霍列瑞斯创办的制表机公司几经演变,最终更名为国际商用机器公司,即我们今天看到的IBM。
1935年:IBM制造了IBM601穿孔卡片式计算机,该计算机能够在一秒钟内计算出乘法运算。
1936年:阿兰.图灵发表论文《论可计算数及其在判定问题中的应用》,首次阐明了现代电脑原理,从理论上证明了现代通用计算机存在的可能性,图灵把人在计算时所做的工作分解成简单的动作,与人的计算类似,机器需要:(1)存储器,用于贮存计算结果;(2)一种语言,表示运算和数字;(3)扫描;(4)计算意向,即在计算过程中下一步打算做什么;(5)执行下一步计算。具体到一步计算,则分成:(1)改变数字可符号;(2)扫描区改变,如往左进位和往右添位等;(3)改变计算意向等。整个计算过程采用了二进位制,这就是后来人们所称的“图灵机”。
20多岁的德国工程师楚泽(K.Zuse)研制出了机械可编程计算机Z1,并采用了二进制形式,其理论基础即来源于布尔代数。
1937年:11月,美国AT&T贝尔实验室研究人员斯蒂比兹(G. Stibitz)制造了电磁式数字计算机“Model-K”。
1938年:克劳德•艾尔伍德•香农(Claude Elwood Shannon)发表了着名论文《继电器和开关电路的符号分析》,首次用布尔代数对开关电路进行了相关的分析,并证明了可以通过继电器电路来实现布尔代数的逻辑运算,同时明确地给出了实现加,减,乘,除等运算的电子电路的设计方法。这篇论文成为开关电路理论的开端。
1939年:元旦,美国斯坦福大学研究生比尔•休利特(B.Hewllet)和戴维•帕卡德(D.Packard)正式签署企业合伙协议,创办了Hewllet-Packard(HP)公司,即国内通称的惠普公司。
9月,贝尔实验室研制出M-1型计算机。
10月,约翰.阿塔纳索夫(John Vincent Atanasoff(1903-1995))制造了后来举世闻名的ABC计算机的第一台样机,并提出了计算机的三条原则,(1)以二进制的逻辑基础来实现数字运算,以保证精度; (2)利用电子技术来实现控制,逻辑运算和算术运算,以保证计算速度; (3)采用把计算功能和二进制数更新存贮的功能相分离的结构。这就是着名的计算机三原则。
1940年:9月,贝尔实验室在美国达特默思大学演示M—1型机。他们用电报线把安置在校园内的M—1型机和相连,当场把一个数学问题打印出来并传输到纽约,M—1型机在达特默思大学的成功表演,首次实现了人类对计算机进行的远距离控制的梦想。
控制论之父维纳提出了计算机五原则,(1)不是模拟式,而是数字式;(2)由电子元件构成,尽量减少机械部件;(3)采用二进制,而不是十进制;(4)内部存放计算表;(5)在计算机内部存贮数据。
1941年:楚泽完成了Z3计算机的研制工作,这是第一台可编程的电子计算机。可处理7位指数、14位小数。使用了大量的真空管。每秒种能作3到4次加法运算,一次乘法需要3到5秒。
1942年:时任美国依阿华州立大学数学物理教授的阿塔纳索夫(John V. Atanasoff)与研究生贝瑞(Clifford Berry)组装了着名的ABC(Atanasoff-Berry Computer)计算机,共使用了300多个电子管,这也是世界上第一台具有现代计算机雏形的计算机。但是由于美国政府正式参加第二次世界大战,致使该计算机并没有真正投入运行。
1943年:贝尔实验室把U型继电器装入计算机设备中,制成了M—2型机,这是最早的编程计算机之一。此后的两年中,贝尔实验室相继研制成功了M-3和M-4型计算机,但都与M-2型类似,只是存储器容量更大了一些。
10月,绰号为“巨人”的用来破译德军密码的计算机在英国布雷契莱庄园制造成功,此后又制造多台,为第二次世界大战的胜利立下了汗马功劳。
1944年:8月7日,由IBM出资,美国人霍德华•艾肯(H.Aiken)负责研制的马克1号计算机在哈佛大学正式运行,它装备了15万个元件和长达800公里的电线, 每分钟能够进行200次以上运算。女数学家格雷斯•霍波(G.Hopper)为它编制了计算程序,并声明该计算机可以进行微分方程的求解。马克1号计算机的问世不但实现了巴贝奇的夙愿,而且也代表着自帕斯卡计算机问世以来机械计算机和电动计算机的最高水平。
1946年:2月14日,美国宾西法尼亚大学摩尔学院教授莫契利(J. Mauchiy)和埃克特(J.Eckert)共同研制成功了ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer):计算机。这台计算机总共安装了17468只电子管,7200个二极管,70000多电阻器,10000多 只电容器和6000只继电器,电路的焊接点多达50万个,机器被安装在一排2.75米高的金属柜里,占地面积为170平方米左右,总重量达 到30吨,其运算速度达到每秒钟5000次加法,可以在3/1000秒时间内做完两个10位数乘法。
[晶体管时代:1947——1958]
1947年:12月23号,贝尔实验室的肖克利(William B. Shockley),布拉顿(John Bardeen),巴丁(Walter H. Brattain)创造出了世界上第一只半导体放大器件,他们将这种器件重新命名为“晶体管”
从上到下依次为:肖克利,布拉顿和巴丁
1948年:6月10日,香农在《贝尔系统技术杂志》(Bell System Technical Journal)上连载发表了他影像深远的论文《通讯的数学原理》,并于次年在同一杂志上发表了自己的另一着名论文《噪声下的通信》。在这两篇论文中,香农阐明了通信的基本问题,给出了通信系统的模型,提出了信息量的数学表达式,并解决了信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等一系列基本技术问题。两篇论文成为了信息论的奠基性着作,此时尚不足三十岁的香农也成为了信息论的奠基人。
12月,ENAIC的两位缔造者共同创办了世界上第一家电脑公司“埃克特—莫契利计算机公司”(EMCC)。
莫契利
埃克特
1949年:当时尚在美国哈佛大学计算机实验室的上海籍华人留学生王安向美国国家专利局申请了磁芯的专利。
贝尔实验室制造了M系列计算机的最后一个型号:M-6,并从此不在涉足计算机的研制与生产。贝尔实验室所研制的M系列继电器计算机,是从机械计算机过波到电子计算机的重要桥梁。
9月,“马克”3号计算机研制成功,“马克”3号也是霍德华•艾肯研制的第一台内存程序的大型计算机,他在这台计算机上首先使用了磁鼓作为数与指令的存储器,这是计算机发展史上的一项重大改进,从此磁鼓成为第一代电子管计算机中广泛使用的存储器。
英国剑桥大学数学实验室的Wilkes和他的小组建成了一台存储程序的计算机EDSAC,输入输出设备仍是纸带。
1950年:东京帝国大学的Yoshiro Nakamats发明了软磁盘,从而开创了计算机存储的新纪元。
10月,阿兰.图灵发表自己另外一篇及其重要的论文《机器能思考吗》,从而为人工智能奠定了基础,图灵也获得了“人工智能之父”的美誉。甚至有人说在第一代电脑占统治地位的那个时代,这篇论文我们可以把它看作第五代,第六代电脑的宣言书。
1951年:6月14日,当时已在雷明顿—兰德(Remington-Rand)公司任职的莫契利和埃克特再次联袂制造的UNIVAC计算机正式移交美国人口普查局使用,从而使电脑走出了实验室,开始为人类社会服务,从此人类社会进入了计算机时代。
6月,王安创办了王安实验室,即王安电脑公司的前身,从此开始了王安电脑传奇般的历程。
1952年:1月,由计算机之父,冯•诺伊曼(Von Neumann)设计的IAS电子计算机EDVAC问世。这台IAS计算机总共采用了2300个电子管,运算速度却比拥有18000个电子管的“埃尼阿克”提高了10倍,冯•诺伊曼的设想在这台计算机上得到了圆满的体现。
1953年:4月7日,IBM正式对外发布自己的第一台电子计算机 IBM701。并邀请了冯•诺依曼、肖克利和奥本海默等人共150名各界名人出席揭幕仪式,为自己的第一台计算机宣传。
8月,IBM发布了应用与会计行业的IBM702计算机。
1954年:6月8日,阿兰.图灵去世。
IBM推出了中型计算机IBM650,以低廉的价格和优异的性能在市场中获得了极大的成功,至此,IBM在市场中确立了领导者的地位。
贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC。
1956年:美国达特莫斯大学(Dartmouth)青年助教麦卡锡,哈佛大学明斯基、贝尔实验室香农(E.Shannon)和IBM公司信息研究中心罗彻斯特(N. Lochester)共同在达特莫斯大学举办了一个沙龙式的学术会议,他们邀请了卡内基—梅隆大学纽厄尔和赫伯特•西蒙、麻省理工学院塞夫里奇(O. Selfridge)和索罗门夫(R.Solomamff),以及IBM公司塞缪尔(A.Samuel)和莫尔(T.More)。这就是着名的“达特莫斯”会议。在经过充分的讨论后,他们首次提出了“人工智能”这一术语,从而标志着人工智能作为一门新兴学科的出现。
9月,IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)
1957年:8月,“数字设备公司”(简称DEC)在美国波士顿成立。创立者是来自于麻省理工学院的肯•奥尔森(K.Olsen)。此后的数十年中,DEC公司依靠自己的PDP系列,开创了小型机时代。
10月,诺依斯(N. Noyce)、摩尔(R.Moore)、布兰克(J.Blank)、克莱尔(E.Kliner)、赫尔尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、罗伯茨(S.Boberts)和格里尼克(V.Grinich)共同从晶体管之父肖克利的实验室出走,创办了仙童(fairchild)公司,这就是历史上着名的“八天才叛逆”,从此,才有了我们熟悉的intel, AMD,IDT等等一大批我们熟知的企业。
八天才叛逆的两个重要人物,诺里斯和摩尔。
1958年:11月,IBM推出了自己的IBM709大型计算机,这时IBM公司自IBM701以来性能最为优秀的电子管计算机,但同时它也是IBM最后一款电子管计算机。
[集成电路时代:1959——1970]
1959年:2月6日, 来自曾开发出第一台晶体管收音机的TI公司的基尔比(J.Kilby) 向美国专利局申报专利“半导体集成电路”。
7月30日,仙童公司向美国专利局申请专利“半导体集成电路”
1960年:麻省理工学院教授约瑟夫•立克里德(J.Licklider)发表了着名的计算机研究论文《人机共生关系》,从而提出了分时操作系统的构想,并第一次实现了计算机网络的设想。
1962年:供职于蓝德公司的保罗•巴兰发表了一篇具有里程碑式意义的学术报告《论分布式通信》,在文中他首次提出了“分布式自适应信息块交换”,这就是我们现在称之为“分组交换”的通讯技术。
1963年:8月,控制数据公司(CDC)的西蒙•克雷(S. Cray)博士带领自己的研发小组研制成功CDC6600巨型机,CDC6600仍属于第二代电脑,共安装了35万个晶体管。
1964年: 4月7日,在IBM成立50周年之际,由年仅40岁的吉恩•阿姆达尔(G. Amdahl)担任主设计师,历时四年研发的IBM360计算机问世,标志着第三代计算机的全面登场,这也是IBM历史上最为成功的机型。
1965年:DEC公司推出了PDP-8型计算机,标志着小型机时代的到来。
当时尚在仙童公司的摩尔发表了一篇仅有三页篇幅的论文,这就是对今后半导体发展有着深远意义的“摩尔定律”。
1966年:时任美国国防部高级研究规划属(ARPA)信息处理技术办公室(IPTO)主管的鲍伯•泰勒启动了“阿帕”(ARPA)网的研究计划。虽然他本人在事后一直强调“阿帕”网本身不是用于军事目的,但是他所在的部门却是冷战时期的产物。
1968年:IBM公司首次提出“温彻斯特/Winchester”技术,探讨对硬盘技术做重大改造的可能性。
4月,“通用数据公司”(简称DGC)成立,创办人为从DEC离职的PDP-8设计师卡斯特罗。
7月18日,从仙童公司辞职的戈登.摩尔(Gordon.Moore),罗伯特.诺伊斯(Robert.Noyce),威廉.肖克利(William.Shockley)共同创立了Intel公司,从此为计算机的发展和普及做出了不可磨灭的贡献。
12月9日,美国加利福尼亚大学的恩格巴特(Douglas Englebart)博士发明了世界上第一只鼠标。它的工作原理即通过底部小球的滚动带动枢轴转动,并带动变阻器改变阻值来产生位移信号,信号经计算机处理,屏幕上的光标就可以移动。恩格巴特博士设计鼠标的初衷就是想通过这种简便的操作方式来代替繁琐的键盘操作,但是在鼠标诞生最初的十多年中人们并没有认识到这种操作方式的简便性,直到1984年苹果Macintosh的诞生才改变了人们的陈旧观念。
(另有一种说法为恩格巴特博士于1964年发明了世界上第一只鼠标,并于1968年的IEEE会议上正式对外公布了其发明。)
1969年:DGC公司推出了自己的小型机Nova,成功的打入了一直被DEC把持的小型机市场,并成为当年最为红火的新兴企业。
贝尔实验室的ken Thompson,Dennis Ritchie在一部PDP-7上开发了Unix操作系统。
5月1日,桑德斯(Jerry Sanders)从仙童公司辞职,并利用十万美元创立了AMD公司。
10月29日,阿帕网美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)节点与斯坦福研究院(SRI)节点实现了第一次分组交换技术的远程通讯,这也标志着互联网的正式诞生。
1970年:首次提出“兼容性”概念的IBM360之父吉恩•阿姆达尔(G. Amdahl)由于IBM否决了继续开发大型机的计划而离开了IBM公司,并创立了Amdahl公司,开始在大型机领域向IBM发出挑战。虽然在此后不久他就丧失了对公司的控制权,但是他又接连创办了三步曲、Grid公司和CDS公司,可是均宣告失败。阿姆达尔本人最终病逝于1996年。
10月,美国施乐(Xerox)公司在今天硅谷的帕洛阿托成立了Palo Alto Research Center(PARC)研究中心,更为重要的是施乐并没有为来到这里的科学家制定任何地研究计划,而是让他们自由得发挥。在此后的几年中,PARC诞生了以太网、鼠标、面相对象、图标、菜单、视窗等等一系列改变今后计算机发展方向的全新概念,并间接孵化了Windows、Office、Macintosh等划时代的软件作品,从其间走出的科学家还创立了Adobe、3Com、Novell等等改变IT世界格局的企业。
[微处理器时代:1971——1979]
1971年:来自《电子新闻》的记者唐·赫夫勒(Don Hoefler)依据半导体中的主要成分硅命名了当时帕洛阿托地区,硅谷由此得名
1月,INTEL的特德.霍夫研制成功了第一枚能够实际工作的微处理器4004,该处理器在面积约12平方毫米的芯片上集成了2250个晶体管,运算能力足以超过ENICA。Intel于同年11月15日正式对外公布了这款处理器。
1972年:曾经开发了Unix操作系统的Dennis Ritchie领导开发出C语言。
原CDC公司的西蒙•克雷(S. Cray)博士独自创立“克雷研究公司”,专注于巨型机领域。
1973年:5月22日,由施乐PARC研究中心的鲍伯·梅特卡夫(Bob Metcalfe)组建的世界上第一个个人计算机局域网络--ALTO ALOHA网络开始正式运转,梅特卡夫将该网络改名为“以太网”。
1974年:
4月1日,Intel推出了自己的第一款8位微处理芯片8080。
12月,电脑爱好者爱德华•罗伯茨(E.Roberts)发布了自己制作的装配有8080处理器的计算机“牛郎星”,这也是世界上第一台装配有微处理器的计算机,从此掀开了个人电脑的序幕。
1975年:克雷完成了自己的第一个超级计算机“克雷一号”(CARY-1),实现了每秒一亿次的运算速度。该机占地不到7平方米,重量不超过5吨,共安装了约35万块集成电路,同时这也标志着巨型机跨进了第三代电脑的行列。
7月,比尔•盖茨(B.Gates)在成功为牛郎星配上了BASIC语言之后从哈佛大学退学,与好友保罗.艾伦(Paul Allen)一同创办了微软公司,并为公司制定了奋斗目标:“每一个家庭每一张桌上都有一部微型电脑运行着微软的程序!”
1976年:4月1日,斯蒂夫.沃兹尼亚克(Stephen Wozinak)和斯蒂夫.乔布斯(Stephen Jobs)共同创立了苹果公司,并推出了自己的第一款计算机:Apple-Ⅰ。
6月,美国伊利诺斯大学的两位数学家沃尔夫冈•哈肯(W.Haken)和肯尼斯•阿佩尔(K. Apple)利用计算机成功的证明了困扰世界数学界长达100多年的“四色定理”
(注:四色定理在1852年被提出,即任何地图均可由四种颜色组成就能区分所有两相邻的国家和地区)
9月,施振容创立宏基公司。
10月,雅达利公司推出了世界上第一款3D电子游戏《夜行车手》(Night Driver),游戏只有黑白两色,采用第一人称视角。
1977年:6月,拉里.埃里森(Larry Ellison)与自己的好友Bob Miner和Edward Oates一起创立了甲骨文公司(Oracle Corporation)。
1979年:6月,鲍伯·梅特卡夫离开了PARC,并同Howard Charney、Ron Crane、Greg Shaw和 Bill Kraus组成一个计算机通信和兼容性公司,这就是现在着名的3Com公司。
[PC时代一 :1980——1985]
1980年:年初,当时尚不知名的Novell公司推出了NetWare网络操作系统。
9月30日,DEC、Intel和Xerox共同发布了“以太网”技术规范,这就是现在着名的以太网蓝皮书。
1981年:7月,沈望傅创立了创新科技公司。
8月12日,经过了一年的艰苦开发,由后来被IBM内部尊称为PC机之父的唐•埃斯特奇(D.Estridge)领导的开发团队完成了IBM个人电脑的研发,IBM宣布了IBM PC的诞生,由此掀开了改变世界历史的一页。
8月12日,微软推出来MS-DOS 1.0版。
1982年:一名年仅15岁的少年通过计算机网络闯入了“北美空中防务指挥系统”,这是首次发现的从外部侵袭的网络事件。这个年轻人就是后来被判入狱的世界头号黑客,被美国联邦法院宣判终生不得接触计算机产品的凯文.米特尼克。他的另一件“事迹”就是在1994年的时候向圣迭戈超级计算机中心发动进攻,将整个互联网置于危险的境地。
2月,康尼恩(R.Canion)、史蒂麦克(G.Stimac)和巴雷斯(H.Barnes)共同成立了康柏(Compaq)公司。
2月, Intel发布80286处理器。时钟频率提高到20MHz,并增加了保护模式,可访问16M内存。支持1GB以上的虚拟内存。每秒执行270万条指令,集成了134000个晶体管。
9月29日,3Com公司推出了世界上第一款网卡-EtherLink网络接口卡,这也是世界上第一款应用于IBM-PC上的ISA接口网络适配器。
11月,康柏公司推出了便携式PC机Portable,这也是第一台非IBM制造的PC兼容机。
1983年:1月,苹果公司推出了研制费用高达5000万美元的丽萨(Lisa)电脑,这也是世界上第一台商品化的图形用户界面的个人计算机,同时这款电脑也第一次配备了鼠标。
5月8日,IBM推出了IBM PC的改进型号IBM PC/XT,并为其内置了硬盘。
1984年:迈克尔•戴尔创立了DELL公司。
联想公司成立。
来自英国的Adlib Audio公司推出了第一款声卡:魔奇声卡,从而让PC拥有了真正的发声能力。
1月24日,苹果公司推出了划时代的Macintosh计算机,不仅首次采用了图形界面的操作系统,并且第一次使个人计算机具有了多媒体处理能力。
8月14日,IBM推出了采用intel 80286处理器的IBM PC/AT电脑。
年底,康柏开始开发IDE接口。
1985年:Philips和Sony合作推出CD-ROM驱动器。
ATI(Array Technology Instry)成立。
7月,intel公司推出了计算机历史上有着举足轻重地位的80386处理器,这也是intel公司的第一枚32位处理器。
11月,在经历了多次延期之后,微软公司终于正式推出了Windows操作系统。
[PC时代二:1986——1994]
1986年:9月,康柏公司第一次领先于IBM推出桌上型386个人电脑Deskpro PC,这在当时引起了不小的轰动。
同月,Amstrad Announced发布便宜且功能强大、面向家庭设计的计算机Amstrad PC 1512。该机具有CGA图形适配器、512KB内存、8086处理器20兆硬盘驱动器,并采用了鼠标器和图形用户界面。
1987年:4月2日,IBM推出PS/2系统。最初基于8086处理器和老的XT总线。后来过渡到80386,开始使用3.5英寸1.44MB软盘驱动器。引进了微通道技术,这一系列机型在市场中取得了巨大成功,累计出货量达到200万台。
11月,微软推出了Windows 2.0版。相比于上一个版本,微软加入了动态数据交换和覆盖式窗口等先进技术。
1988年:11月2日,由 23岁研究生罗伯特•莫里斯(R.T.Morris)编制的“蠕虫”病毒在互联网上大规模发作,这也是互联网第一次遭受病毒的侵袭,从此,计算机病毒逐渐传播开来。
1989年:4月10 日,英特尔公司在拉斯维加斯电脑大展上首度发表集成有120万晶体管的486处理器。
4月,华硕(ASUS)公司在台湾成立。
11月,SoundBlast Card声卡正式发布。
1990年:苹果公司联合Motorola和IBM公司一同开发了基于RISC结构的微处理器PowerPC,为的就是能够同Intel公司的X86系列处理器相抗衡。
3月24日,因患癌症,王安病逝于美国马萨诸塞州立总医院。
5月5日, 纽约地方法院正式开庭,判处88年“蠕虫”病毒制造者莫里斯3年缓刑,罚款1万美元和400小时公益劳动。
5月22日,微软宣布推出Windows 3.0操作系统,并在年底创下销售100万套的纪录。当时的Windows 3.0操作系统提供了对多媒体,网络等众多最先进技术的支持,从而被成为软件技术的一场革命。
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7. 简要介绍下计算机存储器的发展
计算机怎么是这样一个惊人的小配件? 对许多人他们可以 t是,因此惊奇关于怎样计算机改变了我们居住的方式。 计算机在许多大小和形状可能现在被发现。 几乎每家电似乎有他们被找出的自己的微型计算机某处。 从汽车到大厦对几乎每个小配件有,每一个大多时间有计算机工作做他们跑和改变我们居住生活的方式。
首要,计算机的最重要的组分是它的处理器。 它被认为做所有计算和处理计算机的心脏。 但与所有处理的那计算和,计算机赢取了 t是这样一个卓越的小配件如果不为它惊人的记忆。 计算机存储器使成为可能保留重要信息关于计算机。 可以再次使用这样数据和被检索当有些存储的数据是需要的时。 不用计算机存储器,处理器在哪里不会有设施存放它的,从而使他们的重要演算和过程无用。
有分配的计算机存储器的不同的类型存放数据的不同的类型。 当它来到存放必要的数据在计算机里面时,他们也有不同的能力和专业。 最响誉的计算机存储器是RAM,否则通认作为随机存取存储器。 它称随机存取,因为所有存储的数据可以直接地访问,如果您知道相交某一存储单元的确切的列和专栏。 在计算机存储器的这个类型,数据可以按任何顺序访问。 RAM s确切在对面称SAM或串行存取记忆,存放数据参加一系列存储单元可能按顺序只访问。 它经营很象盒式磁带,您必须审阅其他存储单元在访问您寻找的数据之前。
计算机存储器的其他类型包括ROM或只读存储器。 ROM是集成电路已经编程以不可能修改或改变的具体数据,因此仅命名读的。 也有计算机存储器叫的虚拟内存的另一个类型。 记忆的这个类型是一个共同的组分在多数操作系统和桌面。 它帮助计算机RAM释放以未使用的应用做方式为装载使用的当前应用。 它在计算机 s硬盘简单地运作在检查在RAM存放的数据旁边最近不使用并且安排它被存放,从而释放可贵的空间在RAM为装载其他应用。 一个虚拟内存将做一台计算机认为它有几乎无限的RAM在它里面。
的计算机存储器的另一个类型使计算机处理任务更加快速是什么称高速缓冲存储器。 高速缓冲存储器简单地运作在有旁边当前应用、在它的记忆存放的演算和过程而不是直接地到主要储藏区域。 当某一过程是需要早先半新的数据,它首先将设法访问高速缓冲存储器,如果这样数据在访问中央记忆贮存区之前被存放那里。 这从寻找数据在一个更大和更大的记忆贮存区释放计算机并且使数据提取更加快速。 计算机存储器在发展一个恒定的状态,当技术越来越被开发。 谁知道,计算机存储器也许为人的消耗量也在不久将来可能适合。
8. 相变存储器的发展历史
二十世纪五十年代至六十年代,Dr. Stanford Ovshinsky开始研究无定形物质的性质。无定形物质是一类没有表现出确定、有序的结晶结构的物质。1968年,他发现某些玻璃在变相时存在可逆的电阻系数变化。1969年,他又发现激光在光学存储介质中的反射率会发生响应的变化。1970年,他与他的妻子Dr. Iris Ovshinsky共同建立的能量转换装置(ECD)公司,发布了他们与Intel的Gordon Moore合作的结果。1970年9月28日在Electronics发布的这一篇文章描述了世界上第一个256位半导体相变存储器。
近30年后,能量转换装置(ECD)公司与MicronTechnology前副主席Tyler Lowery建立了新的子公司Ovonyx。在2000年2月,Intel与Ovonyx发表了合作与许可协议,此份协议是现代PCM研究与发展的开端。2000年12月,STMicroelectronics(ST)也与Ovonyx开始合作。至2003年,以上三家公司将力量集中,避免重复进行基础的、竞争的研究与发展,避免重复进行延伸领域的研究,以加快此项技术的进展。2005年,ST与Intel发表了它们建立新的闪存公司的意图,新公司名为Numonyx。
在1970年第一份产品问世以后的几年中,半导体制作工艺有了很大的进展,这促进了半导体相变存储器的发展。同时期,相变材料也愈加完善以满足在可重复写入的CD与DVD中的大量使用。Intel开发的相变存储器使用了硫属化物(Chalcogenides),这类材料包含元素周期表中的氧/硫族元素。Numonyx的相变存储器使用一种含锗、锑、碲的合成材料(Ge2Sb2Te5),多被称为GST。现今大多数公司在研究和发展相变存储器时都都使用GST或近似的相关合成材料。大部分DVD-RAM都是使用与Numonyx相变存储器使用的相同的材料。
2011年8月31日,中国首次完成第一批基于相变存储器的产品芯片。
2015年,《自然·光子学》杂志布了世界上第一个或可长期存储数据且完全基于光的相变存储器。
9. 谁能告诉我内存条的发展史!拜托!
作为PC不可缺少的重要核心部件——内存,它伴随着DIY硬件走过了多年历程。从286时代的30pin SIMM内存、486时代的72pin SIMM 内存,到Pentium时代的EDO DRAM内存、PII时代的SDRAM内存,到P4时代的DDR内存和目前9X5平台的DDR2内存。内存从规格、技术、总线带宽等不断更新换代。不过我们有理由相信,内存的更新换代可谓万变不离其宗,其目的在于提高内存的带宽,以满足CPU不断攀升的带宽要求、避免成为高速CPU运算的瓶颈。那么,内存在PC领域有着怎样的精彩人生呢?下面让我们一起来了解内存发展的历史吧。
一、历史起源——内存条概念
如果你细心的观察,显存(或缓存)在目前的DIY硬件上都很容易看到,显卡显存、硬盘或光驱的缓存大小直接影响到设备的性能,而寄存器也许是最能代表PC硬件设备离不开RAM的,的确如此,如果没有内存,那么PC将无法运转,所以内存自然成为DIY用户讨论的重点话题。
在刚刚开始的时候,PC上所使用的内存是一块块的IC,要让它能为PC服务,就必须将其焊接到主板上,但这也给后期维护带来的问题,因为一旦某一块内存IC坏了,就必须焊下来才能更换,由于焊接上去的IC不容易取下来,同时加上用户也不具备焊接知识(焊接需要掌握焊接技术,同时风险性也大),这似乎维修起来太麻烦。
因此,PC设计人员推出了模块化的条装内存,每一条上集成了多块内存IC,同时在主板上也设计相应的内存插槽,这样内存条就方便随意安装与拆卸了(如图1),内存的维修、升级都变得非常简单,这就是内存“条”的来源。
小帖士:内存(Random Access Memory,RAM)的主要功能是暂存数据及指令。我们可以同时写数据到RAM 内存,也可以从RAM 读取数据。由于内存历来都是系统中最大的性能瓶颈之一,因此从某种角度而言,内存技术的改进甚至比CPU 以及其它技术更为令人激动。
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以上未完部分,我不转贴了,在下面的网址,我个人认为是非常全面的了:
http://www.incpc.net/Html/histroy/20060907817.html
给你一点参考吧,虽然我不支持写论文从网上搬点东西来。
DOS操作系统最早设计时,PC机的硬件系统只支持1M字节的寻址空间,所以DOS只能管理最多1M字节的连续内存空间。在这1M内存中,又只有640K被留给应用程序使用,它们被称为常规内存或基本内存,其它384K被称为高端内存,是留给视频显示和BIOS等使用的。在1982年,640K内存对微型计算机来说显得绰绰有余,人们甚至认为,640K的内存可以用来干任何事。现在看起来有些可笑,但在当时,情况确实如此。
现在的情况是,即使你的电脑装有几兆或几十兆内存,但如果你使用DOS操作系统,那么你也只有640K的内存可以直接使用,1M以上的内存要通过一些内存管理工具才能使用。值得庆幸的是,Windows 95已经不存在常规内存的限制了,你所有的内存,不管是8M还是128M,都可以被直接使用。
在DOS下,系统中存在以下四种内存:
常规内存(Conventional Memory);
高端内存(Upper Memory);
扩充内存(Expanded Memory);
扩展内存(Extended Memory)。
常规内存指的是0-640K的内存区。在DOS下,一般的应用程序只能使用系统的常规内存,因而都要受到640KB内存的限制。而且由于DOS本身和config.sys文件中的安装的设备驱动程序和autoexec.bat文件中执行的内存驻留程序都要占用一些常规内存,所以应用程序能使用的常规内存是不到640K的。有很多时候,我们都要想方设法地整理内存,好为一些“胃口”比较大的应用程序留出足够的常规内存,这一点想必是许多DOS时代的电脑爱好者最熟悉不过的了。
高端内存是指位于常规内存之上的384K内存。程序一般不能使用这个内存区域,但是EMM386.exe可以激活高端内存的一部分,并且它允许用户将某些设备驱动程序和用户程序用Devicehigh或LH(即loadhigh)装入高端内存。dos=high,umb也是把DOS的一部分装到高端内存里。这里的umb是高端内存块(Upper Memory Block)的缩写。
扩充内存是一种早期的增加内存的标准,最多可扩充到32M。使用扩充内存必须在计算机中安装专门的扩充内存板,而且还要安装管理扩充内存板的管理程序。由于扩充内存是在扩展内存之前推出的,所以大多数程序都被设计成能使用扩充内存,而不能使用扩展内存。由于扩充内存使用起来比较麻烦,所以在扩展内存出现后不久就被淘汰了。
扩展内存只能用在80286或更高档次的机器上,目前几乎所有使用DOS的机器上超过1M的内存都是扩展内存。扩展内存同样不能被DOS直接使用,DOS5.0以后提供了Himem.sys这个扩展内存管理程序,我们可以通过它来管理扩展内存。emm386.exe可以把扩展内存(XMS)仿真成扩充内存(EMS),以满足一些要求使用扩充内存的程序。
最后再强调一下,不管扩充内存或扩展内存有多大,DOS的应用程序只能在常规内存下运行。有的程序可以通过DOS扩展器(比如DOS4GW.exe等程序)使CPU进入保护模式,从而直接访问扩展内存;但是要注意,进入保护模式以后,计算机就脱离了DOS状态。
在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存).内存在电脑中起着举足轻重的作用。内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),以及高速缓存(CACHE)。只不过因为RAM是其中最重要的存储器。S(SYSNECRONOUS)DRAM 同步动态随机存取存储器:SDRAM为168脚,这是目前PENTIUM及以上机型使用的内存。SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使CPU和RAM能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,每一个时钟脉冲的上升沿便开始传递数据,速度比EDO内存提高50%。DDR(DOUBLE DATA RAGE)RAM :SDRAM的更新换代产品,他允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度。
●内存
内存就是存储程序以及数据的地方,比如当我们在使用WPS处理文稿时,当你在键盘上敲入字符时,它就被存入内存中,当你选择存盘时,内存中的数据才会被存入硬(磁)盘。在进一步理解它之前,还应认识一下它的物理概念。
●只读存储器(ROM)
ROM表示只读存储器(Read Only Memory),在制造ROM的时候,信息(数据或程序)就被存入并永久保存。这些信息只能读出,一般不能写入,即使机器掉电,这些数据也不会丢失。ROM一般用于存放计算机的基本程序和数据,如BIOS ROM。其物理外形一般是双列直插式(DIP)的集成块。
●随机存储器(RAM)
随机存储器(Random Access Memory)表示既可以从中读取数据,也可以写入数据。当机器电源关闭时,存于其中的数据就会丢失。我们通常购买或升级的内存条就是用作电脑的内存,内存条(SIMM)就是将RAM集成块集中在一起的一小块电路板,它插在计算机中的内存插槽上,以减少RAM集成块占用的空间。目前市场上常见的内存条有128M/条、256M/条、512M/条等。
●高速缓冲存储器(Cache)
Cache也是我们经常遇到的概念,它位于CPU与内存之间,是一个读写速度比内存更快的存储器。当CPU向内存中写入或读出数据时,这个数据也被存储进高速缓冲存储器中。当CPU再次需要这些数据时,CPU就从高速缓冲存储器读取数据,而不是访问较慢的内存,当然,如需要的数据在Cache中没有,CPU会再去读取内存中的数据。
当你理解了上述概念后,也许你会问,内存就是内存,为什么又会出现各种内存名词,这到底又是怎么回事呢?
在回答这个问题之前,我们再来看看下面这一段。
物理存储器和地址空间
物理存储器和存储地址空间是两个不同的概念。但是由于这两者有十分密切的关系,而且两者都用B、KB、MB、GB来度量其容量大小,因此容易产生认识上的混淆。初学者弄清这两个不同的概念,有助于进一步认识内存储器和用好内存储器。
物理存储器是指实际存在的具体存储器芯片。如主板上装插的内存条和装载有系统的BIOS的ROM芯片,显示卡上的显示RAM芯片和装载显示BIOS的ROM芯片,以及各种适配卡上的RAM芯片和ROM芯片都是物理存储器。
存储地址空间是指对存储器编码(编码地址)的范围。所谓编码就是对每一个物理存储单元(一个字节)分配一个号码,通常叫作“编址”。分配一个号码给一个存储单元的目的是为了便于找到它,完成数据的读写,这就是所谓的“寻址”(所以,有人也把地址空间称为寻址空间)。
地址空间的大小和物理存储器的大小并不一定相等。举个例子来说明这个问题:某层楼共有17个房间,其编号为801~817。这17个房间是物理的,而其地址空间采用了三位编码,其范围是800~899共100个地址,可见地址空间是大于实际房间数量的。
对于386以上档次的微机,其地址总线为32位,因此地址空间可达232即4GB。但实际上我们所配置的物理存储器通常只有1MB、2MB、4MB、8MB、16MB、32MB等,远小于地址空间所允许的范围。
好了,现在可以解释为什么会产生诸如:常规内存、保留内存、上位内存、高端内存、扩充内存和扩展内存等不同内存类型。
各种内存概念
这里需要明确的是,我们讨论的不同内存的概念是建立在寻址空间上的。
IBM推出的第一台PC机采用的CPU是8088芯片,它只有20根地址线,也就是说,它的地址空间是1MB。
PC机的设计师将1MB中的低端640KB用作RAM,供DOS及应用程序使用,高端的384KB则保留给ROM、视频适配卡等系统使用。从此,这个界限便被确定了下来并且沿用至今。低端的640KB就被称为常规内存即PC机的基本RAM区。保留内存中的低128KB是显示缓冲区,高64KB是系统BIOS(基本输入/输出系统)空间,其余192KB空间留用。从对应的物理存储器来看,基本内存区只使用了512KB芯片,占用0000至80000这512KB地址。显示内存区虽有128KB空间,但对单色显示器(MDA卡)只需4KB就足够了,因此只安装4KB的物理存储器芯片,占用了B0000至B10000这4KB的空间,如果使用彩色显示器(CGA卡)需要安装16KB的物理存储器,占用B8000至BC000这16KB的空间,可见实际使用的地址范围都小于允许使用的地址空间。
在当时(1980年末至1981年初)这么“大”容量的内存对PC机使用者来说似乎已经足够了,但是随着程序的不断增大,图象和声音的不断丰富,以及能访问更大内存空间的新型CPU相继出现,最初的PC机和MS-DOS设计的局限性变得越来越明显。
1.什么是扩充内存?
EMS工作原理
到1984年,即286被普遍接受不久,人们越来越认识到640KB的限制已成为大型程序的障碍,这时,Intel和Lotus,这两家硬、软件的杰出代表,联手制定了一个由硬件和软件相结合的方案,此方法使所有PC机存取640KB以上RAM成为可能。而Microsoft刚推出Windows不久,对内存空间的要求也很高,因此它也及时加入了该行列。
在1985年初,Lotus、Intel和Microsoft三家共同定义了LIM-EMS,即扩充内存规范,通常称EMS为扩充内存。当时,EMS需要一个安装在I/O槽口的内存扩充卡和一个称为EMS的扩充内存管理程序方可使用。但是I/O插槽的地址线只有24位(ISA总线),这对于386以上档次的32位机是不能适应的。所以,现在已很少使用内存扩充卡。现在微机中的扩充内存通常是用软件如DOS中的EMM386把扩展内存模拟或扩充内存来使用。所以,扩充内存和扩展内存的区别并不在于其物理存储器的位置,而在于使用什么方法来读写它。下面将作进一步介绍。
前面已经说过扩充存储器也可以由扩展存储器模拟转换而成。EMS的原理和XMS不同,它采用了页帧方式。页帧是在1MB空间中指定一块64KB空间(通常在保留内存区内,但其物理存储器来自扩展存储器),分为4页,每页16KB。EMS存储器也按16KB分页,每次可交换4页内容,以此方式可访问全部EMS存储器。符合EMS的驱动程序很多,常用的有EMM386.EXE、QEMM、TurboEMS、386MAX等。DOS和Windows中都提供了EMM386.EXE。
2.什么是扩展内存?
我们知道,286有24位地址线,它可寻址16MB的地址空间,而386有32位地址线,它可寻址高达4GB的地址空间,为了区别起见,我们把1MB以上的地址空间称为扩展内存XMS(eXtend memory)。
在386以上档次的微机中,有两种存储器工作方式,一种称为实地址方式或实方式,另一种称为保护方式。在实方式下,物理地址仍使用20位,所以最大寻址空间为1MB,以便与8086兼容。保护方式采用32位物理地址,寻址范围可达4GB。DOS系统在实方式下工作,它管理的内存空间仍为1MB,因此它不能直接使用扩展存储器。为此,Lotus、Intel、AST及Microsoft公司建立了MS-DOS下扩展内存的使用标准,即扩展内存规范XMS。我们常在Config.sys文件中看到的Himem.sys就是管理扩展内存的驱动程序。
扩展内存管理规范的出现迟于扩充内存管理规范。
3.什么是高端内存区?
在实方式下,内存单元的地址可记为:
段地址:段内偏移
通常用十六进制写为XXXX:XXXX。实际的物理地址由段地址左移4位再和段内偏移相加而成。若地址各位均为1时,即为FFFF:FFFF。其实际物理地址为:FFF0+FFFF=10FFEF,约为1088KB(少16字节),这已超过1MB范围进入扩展内存了。这个进入扩展内存的区域约为64KB,是1MB以上空间的第一个64KB。我们把它称为高端内存区HMA(High Memory Area)。HMA的物理存储器是由扩展存储器取得的。因此要使用HMA,必须要有物理的扩展存储器存在。此外HMA的建立和使用还需要XMS驱动程序HIMEM.SYS的支持,因此只有装入了HIMEM.SYS之后才能使用HMA。
4.什么是上位内存?
为了解释上位内存的概念,我们还得回过头看看保留内存区。保留内存区是指640KB~1024KB(共384KB)区域。这部分区域在PC诞生之初就明确是保留给系统使用的,用户程序无法插足。但这部分空间并没有充分使用,因此大家都想对剩余的部分打主意,分一块地址空间(注意:是地址空间,而不是物理存储器)来使用。于是就得到了又一块内存区域UMB。
UMB(Upper Memory Blocks)称为上位内存或上位内存块。它是由挤占保留内存中剩余未用的空间而产生的,它的物理存储器仍然取自物理的扩展存储器,它的管理驱动程序是EMS驱动程序。
5.什么是SHADOW(影子)内存?
对于细心的读者,可能还会发现一个问题:即是对于装有1MB或1MB以上物理存储器的机器,其640KB~1024KB这部分物理存储器如何使用的问题。由于这部分地址空间已分配为系统使用,所以不能再重复使用。为了利用这部分物理存储器,在某些386系统中,提供了一个重定位功能,即把这部分物理存储器的地址重定位为1024KB~1408KB。这样,这部分物理存储器就变成了扩展存储器,当然可以使用了。但这种重定位功能在当今高档机器中不再使用,而把这部分物理存储器保留作为Shadow存储器。Shadow存储器可以占据的地址空间与对应的ROM是相同的。Shadow由RAM组成,其速度大大高于ROM。当把ROM中的内容(各种BIOS程序)装入相同地址的Shadow RAM中,就可以从RAM中访问BIOS,而不必再访问ROM。这样将大大提高系统性能。因此在设置CMOS参数时,应将相应的Shadow区设为允许使用(Enabled)。
6、什么是奇/偶校验?
奇/偶校验(ECC)是数据传送时采用的一种校正数据错误的一种方式,分为奇校验和偶校验两种。
如果是采用奇校验,在传送每一个字节的时候另外附加一位作为校验位,当实际数据中“1”的个数为偶数的时候,这个校验位就是“1”,否则这个校验位就是“0”,这样就可以保证传送数据满足奇校验的要求。在接收方收到数据时,将按照奇校验的要求检测数据中“1”的个数,如果是奇数,表示传送正确,否则表示传送错误。
同理偶校验的过程和奇校验的过程一样,只是检测数据中“1”的个数为偶数。
总 结
经过上面分析,内存储器的划分可归纳如下:
●基本内存 占据0~640KB地址空间。
●保留内存 占据640KB~1024KB地址空间。分配给显示缓冲存储器、各适配卡上的ROM和系统ROM BIOS,剩余空间可作上位内存UMB。UMB的物理存储器取自物理扩展存储器。此范围的物理RAM可作为Shadow RAM使用。
●上位内存(UMB) 利用保留内存中未分配使用的地址空间建立,其物理存储器由物理扩展存储器取得。UMB由EMS管理,其大小可由EMS驱动程序设定。
●高端内存(HMA) 扩展内存中的第一个64KB区域(1024KB~1088KB)。由HIMEM.SYS建立和管理。
●XMS内存 符合XMS规范管理的扩展内存区。其驱动程序为HIMEM.SYS。
●EMS内存 符合EMS规范管理的扩充内存区。其驱动程序为EMM386.EXE等。
10. 信息存储技术的发展过程
人类记录信息、存储信息方法经历了以下几大技术:
1,结绳记事;
2,文字纸张;
3,磁记录方式(磁鼓,磁带,磁盘等) 当前比较成熟,
4,半导体电记录(电路,电量或电容):ROM,RAM等;随着半导体技术的提升而不断提升、改进
5,光记录(光盘,光运算器件) 光计算和光存储也许会在不久的将来大力发展