国庆科普篇:细数存储的发展史!你知道多少?

2019-10-02 18:44发布

欢迎大家来到闪德资讯假期专题:“大话存储——小长假特别篇”。

7天小长假来临,各行各业都迎来了休整期,停业/停工/停更...为此,闪德资讯专门策划了小长假专题系列,贴心带来完备趣味的存储知识科普,让大家在身体旅行的途中,大脑也能接收到新鲜趣味的知识讯息。

闪德君的存储讲堂马上开课,跟我一起来一场存储知识海洋的旅行吧!

到今天,无处不在的电子科技,都离不开网络、数据计算和存储。其中发展进化历史最悠久要数信息存储,堪称万年进化史。

什么是存储?

专业名词解释是这样的:

存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问,总的来讲可以包含两个方面的含义:一方面它是数据临时或长期驻留的物理媒介;另一方面,它是保证数据完整安全存放的方式或行为。存储就是把这两个方面结合起来,向客户提供一套数据存放解决方案。

但是到底存储是什么,

简单来说就是,存储可以当做你把资产存进银行,第一,可以临时存一笔或者长期存一笔;第二,可以随时取出来,而且一分不会少;第三,银行有自己的一套安保系统为你保管你的财产。

那么存储是怎么来的,话不多说,进入今天的专题----存储时光之旅。

存储的发展

从文明诞生以来,人类就一直在寻求能够更有效存储信息的方式, 例如4万年前的洞穴壁画、6000年前泥板上的楔形文字,还有今天普及的SSD/闪存,现在人类科学家还在探索量子存储、DNA存储技术,脚步从未停止......

元谋人时期,人们使用的信息存储是一条绳子(没错,一条草绳,一点事就打个结)

但是打的节多了,记不过来,也不知哪个节是哪件事,聪明的人类就用符号记录,对,就是甲骨文。

纸(PAPER),信息记录的革命性进步

西汉(公元前202年—8年)初期,蔡伦发明了造纸术(在此之前靠龟甲、兽骨、金石、竹简、木牍、缣帛等记录文字)。 纸的出现使得信息的记录、传播和继承,有了革命性的进步,促进了人类文化的传播。纸也为后来打孔卡的出现奠定了基础。

所以世界对我们中国尊重敬仰是有原因的,咱得骄傲~(我骄傲~~表情)

打孔卡(PUNCHED CARD)和打孔纸带(PUNCHED TAPE),最早的机械化信息存储形式

1725年法国人Basile Bouchon发明了打孔卡(穿孔卡),他用在纸上打孔的形式来存储图案,用于控制纺织机进行图案织造。

1801年Joseph Marie Jacquard将打孔卡顺序捆绑在一起应用于提花织机,这是打孔纸带(Punched Tape)的雏形。

1846年Alexander Bain使用打孔纸带发送电报。

1890年,Herman Hollerith发明了打孔卡制表机,用于收集并统计人口普查数据,标志着半自动化数据处理系统时代的开始。这种机器不仅统计速度更快,而且能够以新的方式理解信息,很快便应用到了各个行业。

1896年,Herman Hollerith成立了制表机公司,这家公司就是后来大名鼎鼎的IBM的前身。打孔卡和纸带直到80年代还在使用,持续了两个多世纪。)

磁带(MAGNETIC TAPE),磁性存储时代的开始

1928年Fritz Pfleumer发明了录音磁带,可以存储模拟信号。该专利基于1888年Oberlin Smith的磁记录声音设想和Valdemar Poulsen在1898年发明的磁线技术。原理就是:磁力线是随音频电流的变化而变化的,所以每段磁带在移动过程中被磁化的程度也随音频信号电流的强弱而变化,这样就能把声音记录的磁带上。磁带用于计算机中则是从1951年开始。

磁鼓内存(DRUM MEMORY),硬盘驱动器(HDD)的前身

1932年Gustav Tauschek发明了磁鼓存储器,它包含一个大型金属圆柱体,外表面涂有铁磁记录材料。在磁芯存储器出现之前广泛用于计算机内存。同时也用于做二级存储,被认为是硬盘驱动器(HDD)的前身。与硬盘驱动器一样,磁鼓也有磁头,但不是寻找数据,磁鼓上有许多静态磁头,只需等待正确的磁扇旋转就位即可。Tauschek的原始磁鼓存储器的容量约为500,000比特(62.5千字节)

ATANASOFF-BERRY COMPUTER(ABC),世界上第一台电子数字计算机诞生

John Vincent Atanasoff教授和他的学生Clifford Berry在1937年设计了ABC,1942年测试成功,这是世界上第一台电子数字计算机(此前的都是机械式计算机)。ABC也是第一个使用二进制数字来表示所有数字和数据;使用电子元件而不是车轮,棘轮或机械开关执行所有计算;组织计算和内存分离的系统,这都是现代计算机的要素。

许多教科书上写的1946年的ENIAC计算机是世界第一,这是错的。ENIAC只能排第11台,ENIAC的设计者盗窃了Atanasoff的设计,1973年美国法院裁定取消了ENIAC的专利。

SELECTRON管,第一个随机存取数字存储器

1946年Jan A. Rajchman团队发明的静电记忆管Selectron Tube是最早的随机存取数字存储器(RAM),使用静电荷存储数据在真空管内。它能够短暂存储大约4000字节。

1947年Freddie Williams和Tom Kilburn发明了类似原理的威廉姆斯-基尔伯恩管(Williams–Kilburn tube)并商用。 IBM的第一台商用科学计算机701就使用了72个该管做内存。后来磁芯存储器出现取代了这种存储器。

延迟线存储器(DELAY LINE MEMORY),一种顺序存取的内存形式

在二战期间,J. Presper Eckert发明了汞/水银延迟线存储器用于改良雷达声波,1947年申请了专利,后与John Mauchly一起设计了第一台通用电子计算机ENIAC(使用了汞延迟线存储器),他也是第一台商业计算机UNIVAC(1951年)联合设计者。延迟线存储器是一种可以重刷新(refreshable)的存储器,是早期的一种内存形式,但是与现代的随机存取存储器(RAM)不同的是,延迟线存储器的工作方式为顺序存取。

磁芯存储器(MAGNETIC-CORE MEMORY),随机存取存储器(RAM)的早期版本

1947年Frederick Viehe第一个申请了磁芯存储器的专利,1948年,华裔王安发明了“脉冲传输控制装置(Pulse transfer controlling device)”,实现了对磁芯存储器的写后读(Write-after-Read)。磁芯存储器原理是磁芯根据磁化时电流的方向可以产生两个相反方向的磁化,这就可以作为0和1的状态来记录数据。磁芯存储器在20世纪70年代被广泛用作计算机的主存储器,直到Intel的半导体DRAM内存批量生产。最初的磁芯存储器只有几百个字节的容量。

硬盘驱动器(HARD DRIVE),磁盘存储时代开始了

1956年,世界上第一个硬盘驱动器出现在了IBM的RAMAC 305计算机(第一台提供随机存取数据的计算机,同时还使用了磁鼓和磁芯存储器)中。该驱动器约有两个冰箱大小,重达一吨,包含50(还是40?)个24英寸盘片,能存储5M的信息,数据传输速度10K/S。

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发明了Winchester(温氏)硬盘3340,其特点是工作时磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触,这便是现代硬盘的原型。

1978年,IBM推出第一个RAID(独立磁盘冗余阵列)并申请技术专利。

到这里,我们的旅途暂告一段落,刚刚闪德君给大家介绍了2000年以前存储中硬盘的发展历史,相信各位也对硬盘有了一个基本的理解,存储它作为记录读写数据的存在,它还有很多分支,比如说ssd固态硬盘,还有便携式存储以及内存等等,这些都是存储的分支,我们明天的“旅游”专题是ssd固态硬盘,希望你们会喜欢。

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