1. IBM V7000磁碟陣列前面板感嘆號燈亮黃色同時閃爍藍光是什麼原因
IBM存儲或伺服器在前面板上都有一個!燈,一般這個燈亮的話就說明機器有硬體故障。那就是提醒管理者該換配件了。
2. 存儲器的發展史
存儲器設備發展
1.存儲器設備發展之汞延遲線
汞延遲線是基於汞在室溫時是液體,同時又是導體,每比特數據用機械波的波峰(1)和波谷(0)表示。機械波從汞柱的一端開始,一定厚度的熔融態金屬汞通過一振動膜片沿著縱向從一端傳到另一端,這樣就得名「汞延遲線」。在管的另一端,一感測器得到每一比特的信息,並反饋到起點。設想是汞獲取並延遲這些數據,這樣它們便能存儲了。這個過程是機械和電子的奇妙結合。缺點是由於環境條件的限制,這種存儲器方式會受各種環境因素影響而不精確。
1950年,世界上第一台具有存儲程序功能的計算機EDVAC由馮.諾依曼博士領導設計。它的主要特點是採用二進制,使用汞延遲線作存儲器,指令和程序可存入計算機中。
1951年3月,由ENIAC的主要設計者莫克利和埃克特設計的第一台通用自動計算機UNIVAC-I交付使用。它不僅能作科學計算,而且能作數據處理。
2.存儲器設備發展之磁帶
UNIVAC-I第一次採用磁帶機作外存儲器,首先用奇偶校驗方法和雙重運算線路來提高系統的可靠性,並最先進行了自動編程的試驗。
磁帶是所有存儲器設備發展中單位存儲信息成本最低、容量最大、標准化程度最高的常用存儲介質之一。它互換性好、易於保存,近年來,由於採用了具有高糾錯能力的編碼技術和即寫即讀的通道技術,大大提高了磁帶存儲的可靠性和讀寫速度。根據讀寫磁帶的工作原理可分為螺旋掃描技術、線性記錄(數據流)技術、DLT技術以及比較先進的LTO技術。
根據讀寫磁帶的工作原理,磁帶機可以分為六種規格。其中兩種採用螺旋掃描讀寫方式的是面向工作組級的DAT(4mm)磁帶機和面向部門級的8mm磁帶機,另外四種則是選用數據流存儲技術設計的設備,它們分別是採用單磁頭讀寫方式、磁帶寬度為1/4英寸、面向低端應用的Travan和DC系列,以及採用多磁頭讀寫方式、磁帶寬度均為1/2英寸、面向高端應用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。
磁帶庫是基於磁帶的備份系統,它能夠提供同樣的基本自動備份和數據恢復功能,但同時具有更先進的技術特點。它的存儲容量可達到數百PB,可以實現連續備份、自動搜索磁帶,也可以在驅動管理軟體控制下實現智能恢復、實時監控和統計,整個數據存儲備份過程完全擺脫了人工干涉。
磁帶庫不僅數據存儲量大得多,而且在備份效率和人工佔用方面擁有無可比擬的優勢。在網路系統中,磁帶庫通過SAN(Storage Area Network,存儲區域網路)系統可形成網路存儲系統,為企業存儲提供有力保障,很容易完成遠程數據訪問、數據存儲備份或通過磁帶鏡像技術實現多磁帶庫備份,無疑是數據倉庫、ERP等大型網路應用的良好存儲設備。
3.存儲器設備發展之磁鼓
1953年,隨著存儲器設備發展,第一台磁鼓應用於IBM 701,它是作為內存儲器使用的。磁鼓是利用鋁鼓筒表面塗覆的磁性材料來存儲數據的。鼓筒旋轉速度很高,因此存取速度快。它採用飽和磁記錄,從固定式磁頭發展到浮動式磁頭,從採用磁膠發展到採用電鍍的連續磁介質。這些都為後來的磁碟存儲器打下了基礎。
磁鼓最大的缺點是利用率不高, 一個大圓柱體只有表面一層用於存儲,而磁碟的兩面都利用來存儲,顯然利用率要高得多。 因此,當磁碟出現後,磁鼓就被淘汰了。
4.存儲器設備發展之磁芯
美國物理學家王安1950年提出了利用磁性材料製造存儲器的思想。福雷斯特則將這一思想變成了現實。
為了實現磁芯存儲,福雷斯特需要一種物質,這種物質應該有一個非常明確的磁化閾值。他找到在新澤西生產電視機用鐵氧體變換器的一家公司的德國老陶瓷專家,利用熔化鐵礦和氧化物獲取了特定的磁性質。
對磁化有明確閾值是設計的關鍵。這種電線的網格和芯子織在電線網上,被人稱為芯子存儲,它的有關專利對發展計算機非常關鍵。這個方案可靠並且穩定。磁化相對來說是永久的,所以在系統的電源關閉後,存儲的數據仍然保留著。既然磁場能以電子的速度來閱讀,這使互動式計算有了可能。更進一步,因為是電線網格,存儲陣列的任何部分都能訪問,也就是說,不同的數據可以存儲在電線網的不同位置,並且閱讀所在位置的一束比特就能立即存取。這稱為隨機存取存儲器(RAM),在存儲器設備發展歷程中它是互動式計算的革新概念。福雷斯特把這些專利轉讓給麻省理工學院,學院每年靠這些專利收到1500萬~2000萬美元。
最先獲得這些專利許可證的是IBM,IBM最終獲得了在北美防衛軍事基地安裝「旋風」的商業合同。更重要的是,自20世紀50年代以來,所有大型和中型計算機也採用了這一系統。磁芯存儲從20世紀50年代、60年代,直至70年代初,一直是計算機主存的標准方式。
5.存儲器設備發展之磁碟
世界第一台硬碟存儲器是由IBM公司在1956年發明的,其型號為IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)。這套系統的總容量只有5MB,共使用了50個直徑為24英寸的磁碟。1968年,IBM公司提出「溫徹斯特/Winchester」技術,其要點是將高速旋轉的磁碟、磁頭及其尋道機構等全部密封在一個無塵的封閉體中,形成一個頭盤組合件(HDA),與外界環境隔絕,避免了灰塵的污染,並採用小型化輕浮力的磁頭浮動塊,碟片表面塗潤滑劑,實行接觸起停,這是現代絕大多數硬碟的原型。1979年,IBM發明了薄膜磁頭,進一步減輕了磁頭重量,使更快的存取速度、更高的存儲密度成為可能。20世紀80年代末期,IBM公司又對存儲器設備發展作出一項重大貢獻,發明了MR(Magneto Resistive)磁阻磁頭,這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感,使得碟片的存儲密度比以往提高了數十倍。1991年,IBM生產的3.5英寸硬碟使用了MR磁頭,使硬碟的容量首次達到了1GB,從此,硬碟容量開始進入了GB數量級。IBM還發明了PRML(Partial Response Maximum Likelihood)的信號讀取技術,使信號檢測的靈敏度大幅度提高,從而可以大幅度提高記錄密度。
目前,硬碟的面密度已經達到每平方英寸100Gb以上,是容量、性價比最大的一種存儲設備。因而,在計算機的外存儲設備中,還沒有一種其他的存儲設備能夠在最近幾年中對其統治地位產生挑戰。硬碟不僅用於各種計算機和伺服器中,在磁碟陣列和各種網路存儲系統中,它也是基本的存儲單元。值得注意的是,近年來微硬碟的出現和快速發展為移動存儲提供了一種較為理想的存儲介質。在快閃記憶體晶元難以承擔的大容量移動存儲領域,微硬碟可大顯身手。目前尺寸為1英寸的硬碟,存儲容量已達4GB,10GB容量的1英寸硬碟不久也會面世。微硬碟廣泛應用於數碼相機、MP3設備和各種手持電子類設備。
另一種磁碟存儲設備是軟盤,從早期的8英寸軟盤、5.25英寸軟盤到3.5英寸軟盤,主要為數據交換和小容量備份之用。其中,3.5英寸1.44MB軟盤占據計算機的標准配置地位近20年之久,之後出現過24MB、100MB、200MB的高密度過渡性軟盤和軟碟機產品。然而,由於USB介面的快閃記憶體出現,軟盤作為數據交換和小容量備份的統治地位已經動搖,不久會退出存儲器設備發展歷史舞台。
6. 存儲器設備發展之光碟
光碟主要分為只讀型光碟和讀寫型光碟。只讀型指光碟上的內容是固定的,不能寫入、修改,只能讀取其中的內容。讀寫型則允許人們對光碟內容進行修改,可以抹去原來的內容,寫入新的內容。用於微型計算機的光碟主要有CD-ROM、CD-R/W和DVD-ROM等幾種。
上世紀60年代,荷蘭飛利浦公司的研究人員開始使用激光光束進行記錄和重放信息的研究。1972年,他們的研究獲得了成功,1978年投放市場。最初的產品就是大家所熟知的激光視盤(LD,Laser Vision Disc)系統。
從LD的誕生至計算機用的CD-ROM,經歷了三個階段,即LD-激光視盤、CD-DA激光唱盤、CD-ROM。下面簡單介紹這三個存儲器設備發展階段性的產品特點。
LD-激光視盤,就是通常所說的LCD,直徑較大,為12英寸,兩面都可以記錄信息,但是它記錄的信號是模擬信號。模擬信號的處理機制是指,模擬的電視圖像信號和模擬的聲音信號都要經過FM(Frequency Molation)頻率調制、線性疊加,然後進行限幅放大。限幅後的信號以0.5微米寬的凹坑長短來表示。
CD-DA激光唱盤 LD雖然取得了成功,但由於事先沒有制定統一的標准,使它的開發和製作一開始就陷入昂貴的資金投入中。1982年,由飛利浦公司和索尼公司制定了CD-DA激光唱盤的紅皮書(Red Book)標准。由此,一種新型的激光唱盤誕生了。CD-DA激光唱盤記錄音響的方法與LD系統不同,CD-DA激光唱盤系統首先把模擬的音響信號進行PCM(脈沖編碼調制)數字化處理,再經過EMF(8~14位調制)編碼之後記錄到盤上。數字記錄代替模擬記錄的好處是,對干擾和雜訊不敏感,由於盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯誤可以校正。
CD-DA系統取得成功以後,使飛利浦公司和索尼公司很自然地想到利用CD-DA作為計算機的大容量只讀存儲器。但要把CD-DA作為計算機的存儲器,還必須解決兩個重要問題,即建立適合於計算機讀寫的盤的數據結構,以及CD-DA誤碼率必須從現有的10-9降低到10-12以下,由此就產生了CD-ROM的黃皮書(Yellow Book)標准。這個標準的核心思想是,盤上的數據以數據塊的形式來組織,每塊都要有地址,這樣一來,盤上的數據就能從幾百兆位元組的存儲空間上被迅速找到。為了降低誤碼率,採用增加一種錯誤檢測和錯誤校正的方案。錯誤檢測採用了循環冗餘檢測碼,即所謂CRC,錯誤校正採用里德-索洛蒙(Reed Solomon)碼。黃皮書確立了CD-ROM的物理結構,而為了使其能在計算機上完全兼容,後來又制定了CD-ROM的文件系統標准,即ISO 9660。
在上世紀80年代中期,光碟存儲器設備發展速度非常快,先後推出了WORM光碟、磁光碟(MO)、相變光碟(Phase Change Disk,PCD)等新品種。20世紀90年代,DVD-ROM、CD-R、CD-R/W等開始出現和普及,目前已成為計算機的標准存儲設備。
光碟技術進一步向高密度發展,藍光光碟是不久將推出的下一代高密度光碟。多層多階光碟和全息存儲光碟正在實驗室研究之中,可望在5年之內推向市場。
7.存儲器設備發展之納米存儲
納米是一種長度單位,符號為nm。1納米=1毫微米,約為10個原子的長度。假設一根頭發的直徑為0.05毫米,把它徑向平均剖成5萬根,每根的厚度即約為1納米。與納米存儲有關的主要進展有如下內容。
1998年,美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學制備成功量子磁碟,這種磁碟是由磁性納米棒組成的納米陣列體系。一個量子磁碟相當於我們現在的10萬~100萬個磁碟,而能源消耗卻降低了1萬倍。
1988年,法國人首先發現了巨磁電阻效應,到1997年,採用巨磁電阻原理的納米結構器件已在美國問世,它在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭等方面均有廣闊的應用前景。
2002年9月,美國威斯康星州大學的科研小組宣布,他們在室溫條件下通過操縱單個原子,研製出原子級的硅記憶材料,其存儲信息的密度是目前光碟的100萬倍。這是納米存儲材料技術研究的一大進展。該小組發表在《納米技術》雜志上的研究報告稱,新的記憶材料構建在硅材料表面上。研究人員首先使金元素在硅材料表面升華,形成精確的原子軌道;然後再使硅元素升華,使其按上述原子軌道進行排列;最後,藉助於掃瞄隧道顯微鏡的探針,從這些排列整齊的硅原子中間隔抽出硅原子,被抽空的部分代表「0」,餘下的硅原子則代表「1」,這就形成了相當於計算機晶體管功能的原子級記憶材料。整個試驗研究在室溫條件下進行。研究小組負責人赫姆薩爾教授說,在室溫條件下,一次操縱一批原子進行排列並不容易。更為重要的是,記憶材料中硅原子排列線內的間隔是一個原子大小。這保證了記憶材料的原子級水平。赫姆薩爾教授說,新的硅記憶材料與目前硅存儲材料存儲功能相同,而不同之處在於,前者為原子級體積,利用其製造的計算機存儲材料體積更小、密度更大。這可使未來計算機微型化,且存儲信息的功能更為強大。
以上就是本文向大家介紹的存儲器設備發展歷程的7個關鍵時期
3. 目前超級計算機每秒的最高運算速度達到多少次,存儲容量最大為多少
運算速度超過每秒2億億次,即相當於全世界70億人每個人每秒鍾進行300萬次運算。「泰坦」的內存也超過了700兆兆位元組。
中國「神威•太湖之光」超級計算機以每秒12.5億億次的峰值計算能力以及每秒9.3億億次的持續計算能力,再次蟬聯第一名,實現三連冠,「天河二號」位居第二名。
神威·太湖之光超級計算機系統的峰值性能125.436PFlops,持續性能93.015PFlops,性能功耗比6051MFlops/W,還是世界第一。
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「超級計算機最大的特點就是與時間賽跑,利用其快速的運算能力,通過數據分析幫助各行各業的研究機構,縮短他們的研發過程。」 國家超級計算無錫中心推廣培訓部的王瓊告訴記者。他舉了一個例子,比如說,氣象預報是超級計算機最主要的用途之一。下不下雨關鍵看雲層運動,有了超級計算機後,就可對雲層運動的區域范圍、軌跡等進行精確模擬與觀測。
2011年天津「天河一號」觀測精度為10萬公里,「神威藍光」實現1萬公里精度,而「神威·太湖之光」把精度縮到9公里,如今正向著3公里精度邁進。未來有了更快的超算能力支撐,天氣預報就可以萬無一失了。更值得一提的是,「神威·太湖之光」系統可以在30天內完成未來100年的地球氣候模擬,這在之前是不可想像的。有專家表示,以往過去2到3小時才能發出的海嘯預警,現在最快十幾分鍾就可完成。
4. 電腦核心是什麼
計算機的核心是指中央處理器,簡稱CPU(Central Processing Unit),是一塊超大規模的集成電路,是一台計算機的運算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的數據。
中央處理器大規模應用在個人計算機上,現今計算機可進入家庭。全因集成電路的發展,令PC在大小、性能以及價位等多個方面均有長足的進步。
現今中央處理器價錢平宜,用戶可自行組裝個人計算機。主板等主要計算機組件,均配合中央處理器設計。
不同類型的中央處理器安裝到主板上不同類型的CPU插槽中(如英特爾的LGA 1151、AMD的Socket AM4),令中央處理器變得更省電,溫度更低。
大多數IBM PC兼容機(Pentium以後被稱為「標准PC」(Standard PC))使用x86架構的處理器,他們主要由英特爾和超微兩家公司生產,此外威盛電子也有參與中央處理器的生產。
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CPU的主要運作原理,不論其外觀,都是執行儲存於被稱為程序里的一系列指令。在此討論的是遵循普遍的馮·諾伊曼結構(von Neumann architecture)設計的設備。
程序以一系列數字儲存在計算機存儲器中。差不多所有的馮·諾伊曼CPU的運作原理可分為四個階段:提取、解碼、執行和寫回。
1、提取,從程序內存中檢索指令(為數值或一系列數值)。
由程序計數器指定程序存儲器的位置,程序計數器保存供識別當前程序位置的數值。換言之,程序計數器記錄了CPU在當前程序里的蹤跡。
提取指令之後,PC根據指令式長度增加存儲器單元[iwordlength]。指令的提取常常必須從相對較慢的存儲器查找,導致CPU等候指令的送入。
2、執行階段。
CPU根據從存儲器提取到的指令來決定其執行行為。在解碼階段,指令被拆解為有意義的片斷。根據CPU的指令集架構(ISA)定義將數值解譯為指令[isa]。
一部分的指令數值為運算碼,其指示要進行哪些運算。其它的數值通常供給指令必要的信息,諸如一個加法運算的運算目標。這樣的運算目標也許提供一個常數值(即立即值),或是一個空間的定址值:寄存器或存儲器地址,以定址模式決定。
在舊的設計中,CPU里的指令解碼部分是無法改變的硬體設備。不過在眾多抽象且復雜的CPU和ISA中,一個微程序時常用來幫助轉換指令為各種形態的訊號。這些微程序在已成品的CPU中往往可以重寫,方便變更解碼指令。
3、解碼階段。
在提取和解碼階段之後,接著進入執行階段。該階段中,連接到各種能夠進行所需運算的CPU部件。例如,要求一個加法運算,算術邏輯單元將會連接到一組輸入和一組輸出。
輸入提供了要相加的數值,而且在輸出將含有總和結果。ALU內含電路系統,以於輸出端完成簡單的普通運算和邏輯運算(比如加法和位操作)。如果加法運算產生一個對該CPU處理而言過大的結果,在標志寄存器里,溢出標志可能會被設置(參見以下的數值精度探討)。
4、最終階段寫回。
寫回以一定格式將執行階段的結果簡單的寫回。運算結果經常被寫進CPU內部的寄存器,以供隨後指令快速訪問。
在其它案例中,運算結果可能寫進速度較慢,如容量較大且較便宜的主存。某些類型的指令會操作程序計數器,而不直接產生結果數據。
這些一般稱作「跳轉」並在程序中帶來循環行為、條件性執行(透過條件跳轉)和函數[jumps]。許多指令也會改變標志寄存器的狀態比特。
這些標志可用來影響程序行為,緣由於它們時常顯出各種運算結果。例如,以一個「比較」指令判斷兩個值的大小,根據比較結果在標志寄存器上設置一個數值。這個標志可藉由隨後的跳轉指令來決定程序動向。
在執行指令並寫回結果數據之後,程序計數器的值會遞增,反復整個過程,下一個指令周期正常的提取下一個順序指令。如果完成的是跳轉指令,程序計數器將會修改成跳轉到的指令地址,且程序繼續正常執行。
許多復雜的CPU可以一次提取多個指令、解碼,並且同時執行。這個部分一般涉及「經典RISC管線」,那些實際上是在眾多使用簡單CPU的電子設備中快速普及(常稱為微控制器)。
參考資料來源:網路——中央處理器
5. 存儲介質有哪些
軟盤、光碟、DVD、硬碟、快閃記憶體、U盤、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、記憶棒(Memory Stick)、xD卡。
行的存儲介質是基於快閃記憶體(Nand flash)的,比如U盤、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、記憶棒、xD卡等。
對所保存的數據來說,CF卡比傳統的磁碟驅動器安全性和保護性都更高;比傳統的磁碟驅動器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍,而且CF卡的用電量僅為小型磁碟驅動器的5%。
CF卡使用3.3V到5V之間的電壓工作(包括3.3V或5V)。這些優異的條件使得大多數數碼相機選擇CF卡作為其首選存儲介質。
CF卡缺點:
1、容量有限。雖然容量在成倍提高,但仍趕不上數碼相機的像素發展。5百萬像素以上產品已經是流行的高端產品最低規格,而民用主流市場也達到3百萬像素級別。普通民用的JPEG壓縮格式下,容量尚可,但是專業級的TIFF(RAW)格式文件還是放不下幾張圖像數據。
2、體積較大。與其他種類的存儲卡相比,CF卡的體積略微偏大,這也限制了使用CF卡的數碼相機體積,所以現下流行的超薄數碼相機大多放棄了CF卡,而改用體積更為小巧的SD卡。
以上內容參考:網路-存儲介質