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如今,我们电脑上常用的存储设备容量基本都是几百G。即便是小巧的MP3播放器和其他手持设备,通常都是好几G。但在几十年前,这么大的存储量只能在科幻小说中出现。有时候,我们会理所当然地认为当今的硬盘存储量就应该这么大,其实不然。下面我们将向大家介绍早期、现在和未来可能普及的存储设备。

本文引用地址: http://www.21ic.com/embed/hardware/storage/201712/49918.html

汞延迟线

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。

选数管

选数管是20世纪中期出现的电子存储装置,是一种有直观存储转为机器存储的装置。其实在19世纪出现的穿孔纸带存储就是一种由直观存储转向机器存储的产物,他对19世纪西方某国的人口普查起到了关机的加速作用。

 

选数管的容量从256~4096bit不等,其中4096bit的选数管有10inch长,3inch宽,最初是1946年开发的,因为成本太高,并没有获得广泛使用。

穿孔卡片/穿孔纸带

打孔卡是早期计算机的信息输入设备,通常可以储存80列数据。打孔卡盛行于20世纪70年代中期。我们应当注意的是:打孔卡比计算机更在出现。其历史可以追溯到1725年的纺织品行业,用于机械化的织布机。

说到打孔卡,不得不说到IBM的创始人赫尔曼·霍尔瑞斯教授,他于1888年发明自动制表机——首个使用打孔卡技术的数据处理机器。自动制表机用于1890年以及后续的美国人口普查,并获得巨大成功

 

 

图2-7a是一个穿孔卡片的示意图,卡片中某些位置有穿透的孔,通过光电转换设备可读出穿孔卡片中所存的数据。穿孔纸带类似于穿孔卡片,但更易于保存。穿孔纸带的存储方式跟穿孔卡片类似,每一排可以存储一个字符。图2-7b中是一个每一行8个孔的纸带。

 

对于早期、现在和未来存储器的详细解析

磁鼓存储器

20世纪50年代,磁鼓作为内存储器应用于IBM 650。在后续的IBM 360/91和DEC PDP-11中,磁鼓也用作交换区存储和页面存储。磁鼓的代表性产品是IBM 2301固定头磁鼓存储器。

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。

磁鼓最大的缺点是存储容量太小。一个大圆柱体只有表面一层用于存储,而磁盘的两面都可用来存储,显然利用率要高得多。因此,当磁盘出现后,磁鼓就被淘汰了。

下图是一个磁鼓的图片。IBM 650计算机上使用的磁鼓长度为16英寸,有40个磁道,每分钟可旋转12500转,可存储10KB数据。

 

磁带存储器

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。

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。

 

对于早期、现在和未来存储器的详细解析

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。

动态随机存取内存DRAM

动态随机存取内存(DRAM)是在1966年发明,是以电容来储存信息;带电的电容代表1、未带电的则代表0,而所谓的“动态“并非意味着内部的什么功能,而是指电容终究会丧失电荷,并必须定期刷新(refreshed)。

 

同步动态随机存取内存SDRAM

同步动态随机存取内存(SDRAM)在1970年代的应用很有限,但在1993年时开始被广泛采用──在那之前,RAM虽然能尽可能快速变更已输入资料,SDRAM则是采用计算机的时脉,在资料被储存时进行调节,这让资料能被分配至不同的区域(bank),好一次同步执行数个内存任务。

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