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计算机存储器发展史,从穿孔卡片到硬盘,历经六十载

2021-1-29 24 1/29

1947年8月,世界上第一台电子计算机ENIAC诞生被用于美国军械试验场弹道实验室。这台将近18,000个电子管,70,000个电阻等元件组成的大家伙,耗电太大,一旦启动,周围就会发生拉闸停电。每打开一次电源或执行一次新的操作,一组工程师就必须拔出超过6000个多芯的导线并插入。其根本原因在于ENIAC没有存储器(也称为主存),所有的数据和指令都是通过外设来完成的,而连接外设的只有那6000多个芯线。很快,水银延迟线记忆体就诞生了,但它并非世界上最早的记忆体。

电子管时代(1946-1958)

电脑时代的电子管主要存储器有磁鼓、水银延迟线、威廉管等。一、1942年,ABC电子数字计算机使用了两个磁鼓。之后,磁鼓存储器有时也用来进行外部存储。二、水银延迟线记忆体水银延迟线最早应用于雷达装置,1947年开始用作ENIAC记忆体。这是由一系列直径为10毫米,长度为1500毫米,重达1吨以上的汞管组成。三、与小型CRT类似的显像管,Williaminini,1947年投入商业使用。与此相似,没有投入生产的选择管。

晶体管时代(1959-1963)

王安是一位著名的美裔科学家,他的发明者,中国人应该为他的磁芯存储器感到自豪。事实上,从50年代早期到70年代早期,磁芯一直是整个晶体管计算机时代的记忆选择。铁心存储器由一个铁心组成,铁心是一个小的、芝麻粒大小的磁环,从中间穿两条线,一个正一个反一个,难度很大。

电子计算机时代(1964)

在此期间,半导体记忆体是主流记忆体。自1969年4月至1970年,英特尔先后推出了4款存储器产品:世界上首台固态存储器3101;第一台MOS存储器1101;第一台商用的大规模商用动态随机存储器1103(DRAM);第一台可擦写可编程只读存储器(EPROM)1702,这是英特尔公司在早期阶段赚得最多的钱。

存储器之后的轨迹是:286的30pinSIMM存储器,486的72pinSIMM存储器,Pentium的EDODRAM,PII的SDRAM,P4的DDR存储器,现在DDR4的。

电脑外部存储

外部保存的历史更久远了,而且种类繁多,丰富多彩。按照主流存储硬盘(1956年)和光驱(1982年)出现的时间划分,外存的历史可以分为早期、近期和今天三个时期。

初期外存(1725-1955)

穿孔卡片是最早出现的存储介质。1725年,法国纺织工人BasileBouchon发明了穿孔卡片;1801年,机械师Joseph-MarieJacquard发明了穿孔卡片;1887年,机械师Joseph-MarieJacquard使用穿孔卡片来控制花样。一八八七年,美国工程师HermanHollerith发明了一种自动制表机,它首次将数据转换成二进制信息,并将其用于存储和统计。穿孔卡曾是数据和程序的重要载体,至今尚未消失,其使用寿命可达200多年。穿孔纸带雅卡尔将穿孔卡有序地捆扎起来,已经成为穿孔纸带的雏形。英国人在1857年用连续穿孔纸带来了记录莫尔斯电码,之后在电子计算机上广泛使用。对于小型纸带,箭头指示它的运动方向。纸带上部有同步定位孔、中导孔、数据分组孔、奇偶校验孔,另有数行,字母行;有孔表示1,无孔0,100米纸带容量8K左右。三、数据磁带存储的最初对象并非歌曲,而是数据。最早的磁带是一个直径为12英寸的金属片。录音带盒出现较晚,其中一种录音带储存了歌曲的录音磁带。惠普公司于1972年首次将其应用于HP9830电脑。卡带的存读需要一定的技术,一般人玩不到。在那个时候,很多人都有过这样的经历,那就是,费尽心机,但又怎么也存不进去,读不出来。下面的图片是部分早期的记忆,第一行为卡和穿孔纸带,第二行为卡和穿孔纸带,第二行为卡和数据带。

最近库存(1956-1981)

硬盘1956年9月,IBM开发了世界上第一个磁盘存储系统,IBM350RAMAC,直径24英寸,重量1吨,容量5MB。以前的硬盘直径有24,22,14,10.5英寸等等,最大的是39英寸。在硬盘技术方面,IBM做出了重大贡献:1968年创造了世界上第一个温度盘,首次提出了“温彻斯特”技术;薄膜磁头的发明;2000年首次推出“玻璃硬盘”等等。而5英寸和3英寸的硬盘分别是希捷和昆腾的发明。在全球领先的硬盘技术中,美国名列前茅,日本、韩国和中国台湾则名列第二。

软盘的规格有32,8,5,3,1.8英寸等等。在1967年,IBM推出了全球第一个直径32英寸的软盘。四年后,磁盘之父AlanShugart发布了8英寸的磁盘。在此之后,他又开发了5.25英寸的容量360KB的软盘,后来达到了1.18MB。所以五寸软盘有高密度和低密度之分。1979年索尼推出3.5英寸双面软盘。

今日记忆(1982至今)

1.光盘的制作经历了LD、CD-DA和CD-ROM三个阶段。目前,光盘技术正朝着高密度方向发展,出现了蓝光、全息存储、双光子3D等新型光盘。

2.其它盘片其它存储技术可谓璀璨无比,如闪存、微盘、磁碟、MO盘、光碟、ZIP盘、LS-120软盘和MD74盘片。为寻求更好的存储器,人们对电、光、声、磁等物理现象进行了探索,在存储器的容量、大小、速度、价格等方面挖空心思,但都失败在光驱、U盘和移动硬盘上。

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