存储器的前世今生
存储器的前世今生
by海阔天空

存储器大家一定都不陌生。它是电脑中的一个大部件。今天我就和大家说一说存储器的“前世今生”吧!
1、打孔机
1725年,法国人巴斯勒·布乔(Basile Bouchon)发明了打孔卡(穿孔卡),用于贮存纺织机工作过程控制的信息。打孔卡主要用于记录数据,曾用于记录美国1890年人口普查数据。
1.1、穿孔纸带
穿孔纸带是打孔卡的延伸。把打孔卡延长,做成纸带的形状,就是穿孔纸带,也叫指令带,一般用于早期的计算机输入系统。它比打孔卡能储存更多数据。

2、磁带
磁带是一种用于记录声音、图像、视频、数据的带状材料,是最早的磁记录介质,磁记录技术的开端。磁带现已消失在我们的日常生活中,但它并没有淘汰,仍在专业领域发光发热。首先,磁带的单位容量成本远低于硬盘,所以带来的成本优势非常明显;其次,磁带可以把数据保存数十年的时间,所以可以用作数据备份;另外,磁带的安全性也远超硬盘。
1898年,普尔生发明了钢丝录音机,是人类第一次用磁记录技术记录声音。
1956年盒式磁带问世。
磁带可分为录音带、录像带、数据磁带3大种类。
2.1、录音带
录音带于20世纪30年代问世,是使用最早、用量最大的一种磁带。它可以存储模拟音频数据,分为盘式、卡式、盒式三种。

2.2、录像带
录像带采用线性影像存储方式,可分为VHS、V8、Hi8、D8等类型。

2.3、数据磁带
数据磁带顾名思义是记录数据的磁带,一般用磁带存储器读写,可以分为很多种。最常见的是LTO磁带,还有IBM 3592磁带、4mm/DDS/DAT磁带、8mm磁带、QIC磁带等。

3、磁鼓存储器
1932年,奥地利工程师古斯塔夫·陶谢克(Gustav Tauschek)发明了磁鼓存储器。这个存储器包含一个大型金属圆柱体,外表面涂有铁磁记录材料。在存储器外壳的内侧,有大量的静态磁头。这些磁头不寻找数据,而是等待磁扇旋转就位,进行读取。当时,古斯塔夫·陶谢克的这个原始磁鼓存储器,容量约为500,000bit(62.5KB)。

4、硬盘
1956年9月14日,在IBM公司的一场新闻发布会上,展示了一个机柜。里面有着许多盘片叠在一起,高约2米,重约1吨,是人类史上的第一块机械硬盘——IBM 350 RAMAC。它是一台使用了移动头硬盘驱动器(HDD)的商用计算机。它的存储空间极小,仅仅只有5MB。它的读写速率更是低得可怕,只有97.6Kb/s。在现在看来很慢、很小的设备,却有着极为深远的意义——人类正式进入“硬盘时代”!

1962年,IBM发布了第一个可移动硬盘驱动器1311,它有六个14英寸的盘片,可存储2.6MB数据。
1973年,IBM又发明了Winchester(温彻斯特)硬盘3340,使用了密封组件、润滑主轴和小质量磁头。你现在用的HDD硬盘,架构上和1973年没有太大区别。
1980年,IBM推出了第一块GB级别的存储硬盘。同样是这一年,一家名不见经传的小公司,发明了一款便宜的硬盘产品,开始挑战IBM的地位。这个“小”公司就是——希捷。
希捷推出的硬盘型号,是ST-506。盘片尺寸为5.25英寸,比IBM的3340小得多。这个硬盘可以存储5MB的数据,价格大概1500美元。不久后,希捷又推出了10MB容量的ST-412。
1983年,苏格兰公司Rodime发布了世界上第一款3.5英寸硬盘,意义同样深远——小尺寸硬盘的出现,为个人PC的诞生奠定了基础,也为家庭和中小企业的数字化创造了条件。
2007年,日立率先推出了TB级别的硬盘,是存储技术的一个重要里程碑。
2010年,氦气封装技术量产,除了让硬盘的容量变大外,温度和耗电能够再降低,耐用度和稳定性获得了大幅提升。
2022年年初,希捷确认将推出22TB容量的机械硬盘(采用叠瓦式),有望刷新机械硬盘最大单盘容量的记录。

5、软盘
世界上第一个软盘,同样来自IBM,诞生于1971年。当时,这个软盘的直径是8寸,容量80KB,只读不可写。四年后,可读性的软盘诞生,容量增加到256KB。
后来,随着技术的发展,又诞生了5.25寸的软盘,并广泛使用在 Apple II、IBM PC 及其他兼容电脑上。
1980年,日本索尼开发了3.5寸软盘,并成为市场标准。1984年,苹果公司开始在Mac上开始采用3.5寸软盘。当时,软盘的容量还不到1MB。后来,1.44MB的软盘,成为市场主流。再后来,软盘容量最高到了250MB。然而,随着光盘和U盘的出现,软盘迅速从市场消失,成为“时代的眼泪”。

6、光盘
1965年美国物理学家罗素Russell发明了第一个CD,1966年提交了专利申请,这是后来CD/DVD的前身。
1982年,索尼和飞利浦公司发布了世界上第一部商用CD音频播放器CDP-101,光盘开始普及。
DVD原是Digital Video Disc(数字视频光盘)的首字母缩略。1995年,IBM牵头将高容量光盘标准统一合并成为DVD,重新定义为Digital Versatile Disc(数字多用途光盘)。当时,DVD的容量,可以达到4.7GB。Windows的安装盘就刻在DVD上。有兴趣的朋友们可以看看这个视频。
蓝光DVD上市后,每片光盘的容量高达25G或27GB。采用多层的话,更是可以达到惊人的400GB(16层)。

光盘的工作原理其实不是利用磁性,而是刻坑——光盘表面有很多小坑,造成光的不同反射,光学传感器会捕获到,并解码为1和0。

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