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信息存儲技術發展史

1. 前言

信息存儲是將經過加工整理後的信息按照一定的格式和順序存儲在特定的載體中的一種信息活動,在人類社會發展的過程中發揮瞭重要作用。今天就讓大傢一起來瞭解一下人類信息存儲技術的發展經歷吧。

2. 機械存儲時代

2.1 結繩記事

在語言產生以後、文字誕生之前,遠古時代的人類通過結繩記事來記錄重大事實。《春秋左傳集解》中便有相關記載:“古者無文字,其有約誓之事,事大大其繩,事小小其繩,結之多少,隨揚眾寡,各執以相考,亦足以相治也。”

等到文字誕生以後、造紙術產生以前,人們在甲骨、竹簡、帛書等物件上面記錄信息、往來公文。等到造紙術發明之後,方便瞭人們書寫文字,也極大地促進瞭文化的傳播與交流,從而加快瞭人們的思想解放和社會進步。

2.2 打孔卡

到瞭1725年,法國人Basile Bouchon發明瞭最早的打孔卡。他用打孔卡來控制紡織機編織出的圖案。1801年,法國人Joseph Marie Jdakacquard將這種設計的打孔卡按照一定順序捆綁,應用於提花織機,這是打孔紙帶的雛形。1880年左右,美國人口調查局職員Herman Hollerith發明瞭一種用於人口普查數據的打孔卡片及機器。並將其用於1890年美國人口普查,僅耗費6周就完成瞭統計。而在此前1880年依靠手工處理的美國人口普查數據,歷時7年才得到瞭最終結果。1890年代至20世紀初,打孔卡和紙帶一直被人們用來代表一些相對應的數字信息。在早期的數字電腦中,也曾使用已完成信息輸入的打孔卡來當做計算機程序和數據的主要輸入媒介。

3. 磁介質存儲時代

3.1 錄音磁帶

隨著時間來到18世紀末,信息存儲技術進入瞭磁介質存儲時代。1888年Oberlin Smith在《電氣世界》雜志上發表瞭一篇可以使用磁記錄聲音的文章。Valdemar Poulsen在1898年發明瞭磁線技術。到瞭1928年,Fritz Pfleumer在前者努力的基礎上,發明瞭錄音磁帶。他應用移動過程中的磁帶被磁化的程度會隨音頻信號電流的強弱而變化的原理,將音頻記錄在瞭磁帶上。錄音磁帶的發明標志著磁性存儲時代的正式開啟。

3.2 磁鼓存儲器

1932年,Gustav Tauschek發明瞭磁鼓存儲器,這是一種利用高速旋旋轉的圓柱體磁性表面作記錄媒體的存儲設備。磁鼓存儲器由作為信息載體的磁鼓筒,磁頭,讀寫及譯碼電路和控制電路等主要部分組成,通過電磁感應原理進行信息的讀寫。

3.3 硬盤

等到1956年,世界上第一塊硬盤IBM 350誕生瞭。它大約有兩個中型冰箱那麼大,包含50個24英寸的磁盤,重量接近1噸,但是它的存儲容量隻有5MB。

4. 現代存儲技術

4.1 光盤

1965年美國物理學傢傢James Russell發明瞭光盤,當時是以模擬信號為存儲格式的,主要通過激光掃描的方式來讀寫信息。到瞭90年代逐漸普及起來,1張光盤大約可以存放680MB的資料。

4.2 DRAM

Robert H. Dennard於1966年發明瞭動態隨機存取存儲器(DRAM),並於1968年申請瞭專利。DRAM內存能夠問世,主要是基於半導體晶體管和集成電路技術的發展。DRAM到現在為止仍被廣泛應用於個人電腦和工作站中。如果沒有登納德發明的DRAM技術,計算機的發展水平或許還處於一個緩慢的瓶頸階段。

4.3 軟盤

軟盤作為個人計算機最早使用的可移動備份存儲設備,誕生於1967年的IBM公司。由於可裝卸、攜帶方便等特點,也曾風靡一時,推動瞭計算機行業的快速發展。

4.4 閃存

閃存是由日本人桀岡富士雄於1980年在東芝工作時發明的。閃存的讀寫速度高、功耗較低,具有非易失性,它的發明使我們能夠攜帶口袋大小的消費類電子設備,後來被廣泛用於數碼相機、手機、汽車、洗衣機等電器的必要存儲裝置。

CF卡(Compact Flash)是由閃迪公司(SanDisk)在1994年基於NOR型閃存推出的,後來被廣泛應用於電腦、相機領域。

4.5 U盤

1997年,西門子公司(Siemens)和閃迪公司(SanDisk)在NAND型閃存的的基礎上開發瞭MMC卡(Multi-Media Card),主要應用於數碼影像、音樂、手機、PDA、電子書、玩具等產品。在1999年8月,松下、東芝及閃迪公司聯合推出瞭SD卡(Secure Digital Memory Card)。SD卡保留瞭MMC卡原有的7針接口,並在此基礎上多加瞭2個作為數據線的針,提高瞭傳輸速率並且具有很好的安全性。1999年 深圳市朗科科技有限公司研發出瞭全球第一款USB閃存盤(universal serial bus flash disk),雖然存儲容量隻有8MB,但成功打開瞭USB行業的大門。2002年,朗科獲得瞭U盤基礎性發明專利的授權。

5. 結語

隨著計算機、互聯網的快速發展,雲計算技術作為一種全新的網絡應用概念進入人們的生活,而雲存儲正是在雲計算這個概念上延伸發展出來的。2006年,亞馬遜(Amazon)推出瞭EC2和S3雲存儲服務,從此開始,存儲方式進入瞭嶄新的時代。人們還會發明出新的存儲方式嗎?比如,原子存儲、全息存儲、DNA存儲?保持期待吧,時間會給出答案。

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