存储与电脑

最近20年，笔记本电脑和音乐播放器等电子产品变得越来越轻薄小巧，却能存储海量信息，硬盘的“大容量、小型化”革命，不仅为时尚的移动数码产品提供了技术支持，对当今信息技术的发展也至关重要。而使得此前发展几乎陷于停滞的硬盘容量得以几十倍甚至上百倍的提升的正是“巨磁电阻”效应的发现。这一一技术大大推动了信息存储的研究，已然成为存储技术的新标准。独立发现巨磁电阻效应的法国科学家阿尔贝。费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔也因此获得了2007年诺贝尔物理学奖。存储技术的出现给我们的工作、生活带来很多便利，多了解一些它的过去、现在和未来的发展对我们来说大有裨益。

　　存储技术的发展其实也经历了漫长的阶段。在电脑发展的初期阶段，电脑的使用者主要是国家的科研机构，这个时代的电脑都是用来做科学计算的，电脑都是庞然大物，第一部电脑每秒钟仅能完成5000次加减运算，做一次乘法需要3毫秒。它的性能还不如我们现在使用的个人电脑。说起来难以置信，所有的数据在最初的电脑里面都以通过给纸打孔的方式存在外边，当然在那个时代电脑只是用来做计算使用的，所以保存的打孔纸带其实只是一些数，可以想像，为了计算出某些科研需要的数据，将要保存多少纸带!

　　随着计数电子管的出现，数据的存储就摆脱了纸带的制约，但是由于技术原因计数电子管的价格非常昂贵，导致计数电子管在市场上只是昙花一现。

　　1950年，美国物理学家王安提出了利用磁性材料制造存储器的思想。1956年，用磁性介质记录数据的存储器被IBM公司发明出来，其型号为IBM 350RAMAC(RAMAC的中文意思是随机计算及控制存取方式存储)。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。它最开始被称作“固定磁盘”或者“温盘”(一个流行的IBM产品的代号)。直到后来为了和“软盘”区分才被叫做“硬盘”，并一直传到了今天。

　　时间到了1969年，另一个在我们电脑中占据着重要位置的部件——软驱出现了。这一年IBM做出了第一台软驱，它的尺寸有8英寸大，而容量仅仅为81KB。但是软驱的出现是有划时代意义的，它使得个人电脑的数据存储和交换成为可能。1976年，第一个使用5.25英寸软盘(就是我们通常所说的5寸盘)的软驱出现了，现在很多使用电脑的用户，基本上都没有见过5寸盘。在20世纪90年代初期，5寸盘的应用是相当广泛的。当时安装一个DOS5.0操作系统，需要1张5寸盘，安装一个windows 3.x系统需要10张5寸盘。个人的论文和其他一些文档资料都可以存在5寸盘里面。可以说5寸盘是最早用于实际应用存储介质的技术。到了1980年索尼发明了我们现在使用的3.5英寸软盘。3.5英寸软盘已经伴随我们走过20多年了，随着新的存储介质的出现，3.5英寸软盘慢慢地退出了历史舞台。

　　1985年，飞利浦和索尼公布了在光盘上记录电脑数据的黄皮书，信息记录产生了从磁介质到光学介质的飞跃。在30余年的发展历程中，光存储家族也衍生出一个极其庞大的体系：LD、CD(包含CD-ROM、CD-R、CD—Rw等)、Combo、DVD(包含DVD-ROM、DVD—RAM、DVD＋RW、DVD-RW等)等等大量的技术标准，再加上M0、UMD、SACD等非国际化的企业标准汇聚一堂，阵容颇为强大。

　　现在我们的电脑如果没有光驱，那么大部分的软件安装将变得非常麻烦。进入21世纪，随着技术的进步，生产成本的降低，CD刻录机、DVD刻录机都已经变成个人电脑的标准配置了，个人数据的备份也变成一个可行的方案。

　　在软盘、光盘技术发展的同时，硬盘技术也在不断地推陈出新。首先是接口类型，从IDE、EIDE一直发展到ultra-ATA、SCSI等，使得传输数据的完整性和可靠性及数据传输率都有所提高。其次，更高的主轴电机转速、高速缓存技术、硬盘内多盘片封装技术、OAW技术等的出现都使得硬盘的性能不断提高。而与性能的进步相比，硬盘容量的进步显然更为惊人。今天，SATA硬盘的容量已经可以达到400GB，是20年前最大硬盘容量的2万倍!

　　但是使用硬盘来保存数据，缺陷是非常明显的，硬盘长时间不用会导致磁道丢磁，而且保存在硬盘里的数据也不方便读取和交换。虽然有外置的硬盘盒，但是比起光盘来还是麻烦很多。另外硬盘备份数据的可扩充性很差，一旦硬盘的空间满了，那么整个硬盘就没法再备份数据了。

　　就在存储技术走到十字路口的时候，一种新的存储介质出现了，这就是优盘。

　　优盘的历史不算长，它最早出现在1999年，优盘是为了解决软盘的不安全、容量低，移动硬盘的抗震差、不易携带的缺点而诞生的。正是这个毫不起眼的小东西，改变了人们的移动存储观念，在几年的时间内很轻松地把为我们服务了30多年的老将“软驱”拉下马，成为新一代移动存储的王者。目前的电脑中，软驱基本上已经不作为标准配置了。优盘可用于存储任何数据文件并且可以在电脑间方便地交换文件。优盘采用闪存存储介质和通用串行总线(USB)接口，具有轻巧精致、便于携带、容量较大、安全可靠等特性。优盘可直接插入电脑的USB接口；也可以通过USB转接电缆与电脑连接。从容量上讲，优盘的容量从16MB到8GB可选，而且随着技术的进步，目前已经有30GB容量的优盘了。优盘不但突破了软驱1.44MB的局限性，从读写速度上讲，优盘采用USB接口标准，读写速度较软盘大大提高。从稳定性上讲，优盘没有机械读写装置，避免了移动硬盘容易碰伤、跌落等原因造成的损坏。部分款式优盘具有加密等功能，令用户使用更具个性化。优盘使用寿命主要取决于存储芯片的寿命，一般来讲，存储芯片至少可擦写100万次。

　　随着电脑技术的进步，存储技术也在不断进步，最新的蓝光光盘技术也已经正式投入商用。1张单面的蓝光光盘可以保存25GB或者27GB的数据，我们喜欢的电影和其他的视频文件都可以保存在1张蓝光DVD光盘里面了。从存储技术的发展不难看出，在未来的3到5年的时间里，优盘会变成一种比较理想的存储方式，而且随着优盘生产技术的不断提高，价格会不断降低，基于蓝光技术的DVD光盘也是一种非常好的存储方式，可以非常方便地存储我们的一些备份文件和视频文件。IBM公司的研究人员表示，他们已经找到一种能将信息存到原子里的方法。可以想像，未来的存储技术将会比我们现在的技术先进很多倍，让我们一起去享受存储技术带来的便利吧。

　　

　　责任编辑　赵新宇