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存储发展

发布时间: 2022-01-13 07:04:47

存储发展

原始的IBM PC,出现于1981年,当时它还不支持任何形式的固定式存储器(也就是今天我们说的‘硬盘’),因此在它的BIOS里没有任何关于识别与控制此类设备的代码。早期的DOS操作系统在目录总数上的限制也影响到了大容量存储设备的使用。考虑到最初的CPU仅为4.77MHz的主频和少得可怜的内存容量(16KB,可扩展到64KB),对那时的PC来说就连软驱都显得有些“奢侈”了。当时,软驱和装在软盘中的操作系统都还属于系统中的可选部分,大多数用户靠的还是磁带机和记录在ROM里的Basic程序来操作电脑。

在一台PC机里使用固定式硬盘需要满足以下几个条件:

提供一个独立的IRQ(中断请求号)
为控制器预留一段I/O接口地址。
提供一条DMA通道(这在今天已不再是必须的了)。
得到BIOS中低级程序代码的支持。
在总线上开出一个物理接口(通过扩展卡或主板板载来实现)。
保证操作系统的支持。
保障相应的供电和冷却条件。

从DOS 2开始,DOS得以在大容量存储设备中使用“子目录”这一概念,受此影响,终于开始有厂家推出面向PC机的硬盘设备了。当时它还是一种外置的,使用专用接口卡的特殊设备,电源也是由外部独立供给的(因为当时PC内置的63.5W电源光对机箱内部原有的设备供电都已经显得有些功率不足了)。使用它时,需要在PC里找出一个空余的8bit扩展槽,插上专用接口卡,并调整系统设置为该卡留出专用的IRQ和一定范围的I/O地址,然后在每次启动时,都要用软盘来引导系统时,以便向内存中加载带有读写控制代码的驱动程序,整个过程烦琐而复杂。

但到了1983年的IBM PC XT(eXTended)问世时,有些机型就已经开始内置10MB的固定式硬盘了。IBM开始在机箱内预设硬盘控制接口,读写硬盘所需的程序代码也正式被作为主板上BIOS的扩展部分而保存到了接口卡的ROM上,不用在启动时一次次地向内存里加载了。并且,机箱内置的电源功率提高到了135W,这一性能已完全能满足机箱内置硬盘的供电要求了。XT规格中关于硬盘接口的部分规定如下:

使用IRQ 5。
使用I/O地址320-32F。
使用DMA 3。
相应程序代码记录于ROM地址C8000处。
使用DOS 2.0版本以上的操作系统。
受此影响,更多的公司开始生产、销售类似的驱动器/接口卡套件。这些第三方生产的套件都带有各自不同的特色,有的提供了更大的容量、有的实现了更高的读写速度、还有的在接口控制卡上集成了软驱接口以节约主板上有限的扩展槽。

进入1984年后,IBM PC/AT(Advanced Technology,先进技术)规格中关于硬盘子系统的部分得到了全面更新。程序控制代码开始被内建于主板搭载的BIOS中,从而不再依靠接口控制卡上所带的ROM芯片了。系统开始支持新增加的高位IRQ中断号,废除了对DMA通道的占用,并更改了硬盘接口所使用的I/O地址。AT规格中关于硬盘接口规定如下:

使用IRQ 14。
使用I/O接口地址1F0-1F8。
不再占用DMA通道。
使用主板BIOS中内建的程序代码对硬盘接口进行控制。
使用DOS 2.0版本以上的操作系统。
AT兼容机上的硬件设置信息都被保存在一块CMOS芯片上,所记录的内容受一块小型电池的供电来维持。因此即便机箱的电源被切断,所有设置仍旧会被保存下来。这一技术使PC机的用户不必再受一大堆跳线和拨动开关的困扰(在早期的电脑上,每件设备所占用的系统资源都是由用户手动更改跳线或拨动开关来进行分配的),且CMOS中所记录的内容可以运行一个简单的程序方便地进行更改,此举可算是提高电脑易用性方面的一大进步。

原始的AT规格界定了从10MB到112MB共计14种容量的硬盘,在使用那些不合规格的硬盘时,仍需要在接口卡上搭载ROM芯片或是在系统启动时加载专用的设备驱动程序。

在DOS 4.0之前的操作系统不支持32MB以上的分区,哪怕是使用容量在100MB以上的硬盘时,也要把它切割成小区方能使用,这是因为“系统中的扇区总数不能超过16位(65,536)”这一传统限制。想使用大于32MB的分区,就必须使用特殊的分区工具,例如Ontrack’s Disk Manager(即便是在今天,新版本Disk Manager仍旧受到用户们的欢迎,它可是解决老主板不支持大容量硬盘的制胜法宝啊),当时有许多硬盘厂家都将Disk Manager与自家的产品捆绑销售。但不幸的是,Disk Manager与其他许多磁盘工具都发生了兼容性问题,因为在大多数工具软件下,用Disk Manager所分的区都会被识别成了非DOS(Non-DOS)分区。因此,许多用户被迫选择了分割多个32MB以下小分区的办法来使用大容量硬盘,但这种办法也有局限性,因为DOS 3.3之前的版本根本就不支持扩展分区这一概念……

今天的用户当然不必理会这些限制,因为AT兼容机所支持的硬盘种类已增加为40多种,并且大多数BIOS都会提供一个可由用户自由设定各种硬盘参数的选项。您只要打开WINDOWS操作系统中的硬盘属性,就能看到“GENERIC IDE DISK TYPE46/47”等字样(具体显示46还是47与系统设置有关,在BIOS里把硬盘类型设为USER时显示为TYPE46,而设为AUTO时系统属性里则显示TYPE47),这就是您的硬盘所属的“固有的硬盘类型”。当然,在WINDOWS环境下,用户根本用不着在意硬盘到底被设成了什么类型,因为随着操作系统本身的发展进步,WINDOWS本身不需要读取这一参数就能正确地读写硬盘了。

不过,原始的AT规格中的部分条文在今天依旧是PC机的桎梏,例如一台PC机最多只能连接2个硬盘、BIOS/操作系统只能识别1024柱面、16磁头和63扇区/磁轨的限制等等(当然,这些限制现在都已被克服了)。人们已经采用了多种不同的办法来将那些“不合规格的”物理参数与系统所能支持的逻辑参数之间进行互相转换。

在本文中我主要介绍了早期PC机对硬盘支持方面的一些情况,关于硬盘本身发展的过程,请参看下文《硬盘综述》。

❷ 信息储存技术的发展过程

,信息储存技术的发展过程:
1,原始社会,人们用结绳记事,或者把各种信息雕刻在石头等物体上面
2,在奴隶社会,人们在石头、陶器、木板、竹片等物体上面雕刻信息,这一时期有了最原始的文字,人们可以在皮革和织物、木板、竹片等上面书写信息。
3,再后来,发明了纸张,人们用纸张来储存信息。
4,到了近代,人们发明了照相机,于是可以用胶片来存储信息。同一时期,人们发现了电磁感应现象,开始利用物体电磁感应的规律制造出象磁带、唱片等来存储信息。并且在后来进一步发展了这一技术。象现在的大容量硬盘、闪存芯片、优盘等都是基于这一原理。
5,在20世纪70年代,人们发现了使用激光来存储信息的方式,这就是我们今天常见到的各种光盘了。


信息储存技术:是将经过加工整理序化后的信息按照一定的格式和顺序存储在特定的载体中的一种信息活动。其目的是为了便于信息管理者和信息用户快速地、准确地识别、定位和检索信息。

❸ 云存储的发展历程

云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和衍生发展出来的一个新的概念。云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术,网络服务提供者可以在数秒之内,处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和”超级计算机”同样强大的网络服务。

各类云存储图册(2张)
云存储的概念与云计算类似,它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统,保证数据的安全性,并节约存储空间[1]。如果这样解释还是难以理解,那我们可以借用广域网和互联网的结构来解释云存储。
云状的网络结构
相信大家对局域网、广域网和互联网都已经非常了解了。在常见的局域网系统中,我们为了能更好地使用局域网,一般来讲,使用者需要非常清楚地知道网络中每一个软硬件的型号和配置,比如采用什么型号交换机,有多少个端口,采用了什么路由器和防火墙,分别是如何设置的。系统中有多少个服务器,分别安装了什么操作系统和软件。各设备之间采用什么类型的连接线缆,分配了什么 xml:lang=IP地址和子网掩码。
但当我们使用广域网和互联网时,我们只需要知道是什么样的接入网和用户名、密码就可以连接到广域网和互联网,并不需要知道广域网和互联网中到底有多少台交换机、路由器、防火墙和服务器,不需要知道数据是通过什么样的路由到达我们的电脑,也不需要知道网络中的服务器分别安装了什么软件,更不需要知道网络中各设备之间采用了什么样的连接线缆和端口。广域网和互联网对于具体的使用者是完全透明的,我们经常用一个云状的图形来表示广域网和互联网,如下图:

虽然这个云图中包含了许许多多的交换机、路由器、防火墙和服务器,但对具体的广域网、互联网用户来讲,这些都是不需要知道的。这个云状图形代表的是广域网和互联网带给大家的互联互通的网络服务,无论我们在任何地方,都可以通过一个网络接入线缆和一个用户、密码,就可以接入广域网和互联网,享受网络带给我们的服务。
参考云状的网络结构,创建一个新型的云状结构的存储系统系统,这个存储系统由多个存储设备组成,通过集群功能、分布式文件系统或类似网格计算等功能联合起来协同工作,并通过一定的应用软件或应用接口,对用户提供一定类型的存储服务和访问服务。

当我们使用某一个独立的存储设备时,我们必须非常清楚这个存储设备是什么型号,什么接口和传输协议,必须清楚地知道存储系统中有多少块磁盘,分别是什么型号、多大容量,必须清楚存储设备和服务器之间采用什么样的连接线缆。为了保证数据安全和业务的连续性,我们还需要建立相应的数据备份系统和容灾系统。除此之外,对存储设备进行定期地状态监控、维护、软硬件更新和升级也是必须的。如果采用云存储,那么上面所提到的一切对使用者来讲都不需要了。云状存储系统中的所有设备对使用者来讲都是完全透明的,任何地方的任何一个经过授权的使用者都可以通过一根接入线缆与云存储连接,对云存储进行数据访问。

希望对您有用

❹ 如何看待国内这几年存储的发展趋势

个人所见,大概是两个大方向。一,中美贸易的警告使存储必然会从非国产化过渡到国产化,使中国在技术上拥有更多主动权;二:大数据时代,数据的爆发使扩展灵活,支持多协议接口的SDS脱颖而出。看国内存储行业这几年新成立的存储公司元核云、青云等等以及老牌的存储公司华为云等的产品就可以看到这个趋势。

❺ 云存储的发展趋势

云存储已经成为未来存储发展的一种趋势。但随着云存储技术的发展,各类搜索、应用技术和云存储相结合的应用,还需从安全性、便携性及数据访问等角度进行改进。(1)安全性从云计算诞生,安全性一直是企业实施云计算首要考虑的问题之一。同样在云存储方面,安全仍是首要考虑的问题,对于想要进行云存储的客户来说,安全性通常是首要的商业考虑和技术考虑。但是许多用户对云存储的安全要求甚至高于它们自己的架构所能提供的安全水平。即便如此,面对如此高的不现实的安全要求,许多大型、可信赖的云存储厂商也在努力满足它们的要求,构建比多数企业数据中心安全得多的数据中心。用户可以发现,云存储具有更少的安全漏洞和更高的安全环节,云存储所能提供的安全性水平要比用户自己的数据中心所能提供的安全水平还要高。(2)便携性一些用户在托管存储的时候还要考虑数据的便携性。一般情况下这是有保证的,一些大型服务提供商所提供的解决方案承诺其数据便携性可媲美最好的传统本地存储。有的云存储结合了强大的便携功能,可以将整个数据集传送到你所选择的任何媒介,甚至是专门的存储设备。(3)性能和可用性过去的一些托管存储和远程存储总是存在着延迟时间过长的问题。同样地,互联网本身的特性就严重威胁服务的可用性。最新一代云存储有突破性的成就,体现在客户端或本地设备高速缓存上,将经常使用的数据保持在本地,从而有效地缓解互联网延迟问题。通过本地高速缓存,即使面临最严重的网络中断,这些设备也可以缓解延迟性问题。这些设备还可以让经常使用的数据像本地存储那样快速反应。通过一个本地NAS网关,云存储甚至可以模仿终端NAS设备的可用性、性能和可视性,同时将数据予以远程保护。随着云存储技术的不断发展,各厂商仍将继续努力实现容量优化和WAN(广域网)优化,从而尽量减少数据传输的延迟性。(4)数据访问现有对云存储技术的疑虑还在于,如果执行大规模数据请求或数据恢复操作,那么云存储是否可提供足够的访问性。在未来的技术条件下,此点大可不必担心,现有的厂商可以将大量数据传输到任何类型的媒介,可将数据直接传送给企业,且其速度之快相当于复制、粘贴操作。另外,云存储厂商还可以提供一套组件,在完全本地化的系统上模仿云地址,让本地NAS网关设备继续正常运行而无需重新设置。未来,如果大型厂商构建了更多的地区性设施,那么数据传输将更加迅捷。如此一来,即便是客户本地数据发生了灾难性的损失,云存储厂商也可以将数据重新快速传输给客户数据中心。 云计算和物联网之间的关系可以用一个形象的比喻来说明:“云计算”是“互联网中的神经系统的雏形,“物联网”是“互联网”正在出现的末梢神经系统的萌芽。
“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
物联网的两种业务模式:
1.MAI(M2M Application Integration), 内部MaaS;
2.MaaS(M2M As A Service), MMO, Multi-Tenants(多租户模型)。
随着物联网业务量的增加,对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要求:
1.云计算:从计算中心到数据中心在物联网的初级阶段,PoP即可满足需求;
2.在物联网高级阶段,可能出现MVNO/MMO营运商(国外已存在多年),需要虚拟化云计算技术,SOA等技术的结合实现互联网的泛在服务:TaaS (everyTHING As A Service)。 云安全(Cloud Security)是一个从“云计算”演变而来的新名词。云安全的策略构想是:使用者越多,每个使用者就越安全,因为如此庞大的用户群,足以覆盖互联网的每个角落,只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现,就会立刻被截获。
“云安全”通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测,获取互联网中木马、恶意程序的最新信息,推送到Server端进行自动分析和处理,再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。 私有云(Private Cloud)是将云基础设施与软硬件资源创建在防火墙内,以供机构或企业内各部门共享数据中心内的资源。 创建私有云,除了硬件资源外,一般还有云设备(IaaS)软件;现时商业软件有VMware的 vSphere 和Platform Computing 的ISF, 开放源代码的云设备软件主要有Eucalyptus和OpenStack。至2013年可以提供私有云的平台有:Eucalyptus、3A Cloud、minicloud安全办公私有云、联想网盘和OATOS企业网盘等。
云创存储推出minicloud安全办公私有云,用最少的成本为企业部署云存储以及企业办公应用软件,为企业打造安全的办公环境。在满足企业办公需求的基础上,大幅度降低了企业IT建设的门槛与风险,并同时全面保障企业数据安全。
私有云计算同样包含云硬件、云平台、云服务三个层次。不同的是,云硬件是用户自己的个人电脑或服务器,而非云计算厂商的数据中心。云计算厂商构建数据中心的目的是为千百万用户提供公共云服务,因此需要拥有几十上百万台服务器。私有云计算,对个人来说只服务于亲朋好友,对企业来说只服务于本企业员工以及本企业的客户和供应商,因此个人或企业自己的个人电脑或服务器已经足够用来提供云服务。 云会议是基于云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。使用者只需要通过互联网界面,进行简单易用的操作,便可快速高效地与全球各地团队及客户同步分享语音、数据文件及视频,而会议中数据的传输、处理等复杂技术由云会议服务商帮助使用者进行操作。
目前国内云会议主要集中在以SAAS(软件即服务)模式为主体的服务内容,包括电话、网络、视频等服务形式,基于云计算的视频会议就叫云会议。云会议是视频会议与云计算的完美结合,带来了最便捷的远程会议体验。及时语移动云电话会议,是云计算技术与移动互联网技术的完美融合,通过移动终端进行简单的操作,提供随时随地高效地召集和管理会议。 云社交(CloudSocial)是一种物联网、云计算和移动互联网交互应用的虚拟社交应用模式,以建立着名的“资源分享关系图谱”为目的,进而开展网络社交,云社交的主要特征,就是把大量的社会资源统一整合和评测,构成一个资源有效池向用户按需提供服务。参与分享的用户越多,能够创造的利用价值就越大。
云计算系统

❻ 存储器的发展史

存储器设备发展

1.存储器设备发展之汞延迟线

汞延迟线是基于汞在室温时是液体,同时又是导体,每比特数据用机械波的波峰(1)和波谷(0)表示。机械波从汞柱的一端开始,一定厚度的熔融态金属汞通过一振动膜片沿着纵向从一端传到另一端,这样就得名“汞延迟线”。在管的另一端,一传感器得到每一比特的信息,并反馈到起点。设想是汞获取并延迟这些数据,这样它们便能存储了。这个过程是机械和电子的奇妙结合。缺点是由于环境条件的限制,这种存储器方式会受各种环境因素影响而不精确。

1950年,世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC由冯.诺依曼博士领导设计。它的主要特点是采用二进制,使用汞延迟线作存储器,指令和程序可存入计算机中。

1951年3月,由ENIAC的主要设计者莫克利和埃克特设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-I交付使用。它不仅能作科学计算,而且能作数据处理。

2.存储器设备发展之磁带

UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。

磁带是所有存储器设备发展中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。它互换性好、易于保存,近年来,由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术,大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录(数据流)技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。

根据读写磁带的工作原理,磁带机可以分为六种规格。其中两种采用螺旋扫描读写方式的是面向工作组级的DAT(4mm)磁带机和面向部门级的8mm磁带机,另外四种则是选用数据流存储技术设计的设备,它们分别是采用单磁头读写方式、磁带宽度为1/4英寸、面向低端应用的Travan和DC系列,以及采用多磁头读写方式、磁带宽度均为1/2英寸、面向高端应用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。

磁带库是基于磁带的备份系统,它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能,但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百PB,可以实现连续备份、自动搜索磁带,也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计,整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。

磁带库不仅数据存储量大得多,而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中,磁带库通过SAN(Storage Area Network,存储区域网络)系统可形成网络存储系统,为企业存储提供有力保障,很容易完成远程数据访问、数据存储备份或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份,无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。

3.存储器设备发展之磁鼓

1953年,随着存储器设备发展,第一台磁鼓应用于IBM 701,它是作为内存储器使用的。磁鼓是利用铝鼓筒表面涂覆的磁性材料来存储数据的。鼓筒旋转速度很高,因此存取速度快。它采用饱和磁记录,从固定式磁头发展到浮动式磁头,从采用磁胶发展到采用电镀的连续磁介质。这些都为后来的磁盘存储器打下了基础。

磁鼓最大的缺点是利用率不高, 一个大圆柱体只有表面一层用于存储,而磁盘的两面都利用来存储,显然利用率要高得多。 因此,当磁盘出现后,磁鼓就被淘汰了。

4.存储器设备发展之磁芯

美国物理学家王安1950年提出了利用磁性材料制造存储器的思想。福雷斯特则将这一思想变成了现实。

为了实现磁芯存储,福雷斯特需要一种物质,这种物质应该有一个非常明确的磁化阈值。他找到在新泽西生产电视机用铁氧体变换器的一家公司的德国老陶瓷专家,利用熔化铁矿和氧化物获取了特定的磁性质。

对磁化有明确阈值是设计的关键。这种电线的网格和芯子织在电线网上,被人称为芯子存储,它的有关专利对发展计算机非常关键。这个方案可靠并且稳定。磁化相对来说是永久的,所以在系统的电源关闭后,存储的数据仍然保留着。既然磁场能以电子的速度来阅读,这使交互式计算有了可能。更进一步,因为是电线网格,存储阵列的任何部分都能访问,也就是说,不同的数据可以存储在电线网的不同位置,并且阅读所在位置的一束比特就能立即存取。这称为随机存取存储器(RAM),在存储器设备发展历程中它是交互式计算的革新概念。福雷斯特把这些专利转让给麻省理工学院,学院每年靠这些专利收到1500万~2000万美元。

最先获得这些专利许可证的是IBM,IBM最终获得了在北美防卫军事基地安装“旋风”的商业合同。更重要的是,自20世纪50年代以来,所有大型和中型计算机也采用了这一系统。磁芯存储从20世纪50年代、60年代,直至70年代初,一直是计算机主存的标准方式。

5.存储器设备发展之磁盘

世界第一台硬盘存储器是由IBM公司在1956年发明的,其型号为IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)。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。1968年,IBM公司提出“温彻斯特/Winchester”技术,其要点是将高速旋转的磁盘、磁头及其寻道机构等全部密封在一个无尘的封闭体中,形成一个头盘组合件(HDA),与外界环境隔绝,避免了灰尘的污染,并采用小型化轻浮力的磁头浮动块,盘片表面涂润滑剂,实行接触起停,这是现代绝大多数硬盘的原型。1979年,IBM发明了薄膜磁头,进一步减轻了磁头重量,使更快的存取速度、更高的存储密度成为可能。20世纪80年代末期,IBM公司又对存储器设备发展作出一项重大贡献,发明了MR(Magneto Resistive)磁阻磁头,这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感,使得盘片的存储密度比以往提高了数十倍。1991年,IBM生产的3.5英寸硬盘使用了MR磁头,使硬盘的容量首次达到了1GB,从此,硬盘容量开始进入了GB数量级。IBM还发明了PRML(Partial Response Maximum Likelihood)的信号读取技术,使信号检测的灵敏度大幅度提高,从而可以大幅度提高记录密度。

目前,硬盘的面密度已经达到每平方英寸100Gb以上,是容量、性价比最大的一种存储设备。因而,在计算机的外存储设备中,还没有一种其他的存储设备能够在最近几年中对其统治地位产生挑战。硬盘不仅用于各种计算机和服务器中,在磁盘阵列和各种网络存储系统中,它也是基本的存储单元。值得注意的是,近年来微硬盘的出现和快速发展为移动存储提供了一种较为理想的存储介质。在闪存芯片难以承担的大容量移动存储领域,微硬盘可大显身手。目前尺寸为1英寸的硬盘,存储容量已达4GB,10GB容量的1英寸硬盘不久也会面世。微硬盘广泛应用于数码相机、MP3设备和各种手持电子类设备。

另一种磁盘存储设备是软盘,从早期的8英寸软盘、5.25英寸软盘到3.5英寸软盘,主要为数据交换和小容量备份之用。其中,3.5英寸1.44MB软盘占据计算机的标准配置地位近20年之久,之后出现过24MB、100MB、200MB的高密度过渡性软盘和软驱产品。然而,由于USB接口的闪存出现,软盘作为数据交换和小容量备份的统治地位已经动摇,不久会退出存储器设备发展历史舞台。

6. 存储器设备发展之光盘

光盘主要分为只读型光盘和读写型光盘。只读型指光盘上的内容是固定的,不能写入、修改,只能读取其中的内容。读写型则允许人们对光盘内容进行修改,可以抹去原来的内容,写入新的内容。用于微型计算机的光盘主要有CD-ROM、CD-R/W和DVD-ROM等几种。

上世纪60年代,荷兰飞利浦公司的研究人员开始使用激光光束进行记录和重放信息的研究。1972年,他们的研究获得了成功,1978年投放市场。最初的产品就是大家所熟知的激光视盘(LD,Laser Vision Disc)系统。

从LD的诞生至计算机用的CD-ROM,经历了三个阶段,即LD-激光视盘、CD-DA激光唱盘、CD-ROM。下面简单介绍这三个存储器设备发展阶段性的产品特点。

LD-激光视盘,就是通常所说的LCD,直径较大,为12英寸,两面都可以记录信息,但是它记录的信号是模拟信号。模拟信号的处理机制是指,模拟的电视图像信号和模拟的声音信号都要经过FM(Frequency Molation)频率调制、线性叠加,然后进行限幅放大。限幅后的信号以0.5微米宽的凹坑长短来表示。

CD-DA激光唱盘 LD虽然取得了成功,但由于事先没有制定统一的标准,使它的开发和制作一开始就陷入昂贵的资金投入中。1982年,由飞利浦公司和索尼公司制定了CD-DA激光唱盘的红皮书(Red Book)标准。由此,一种新型的激光唱盘诞生了。CD-DA激光唱盘记录音响的方法与LD系统不同,CD-DA激光唱盘系统首先把模拟的音响信号进行PCM(脉冲编码调制)数字化处理,再经过EMF(8~14位调制)编码之后记录到盘上。数字记录代替模拟记录的好处是,对干扰和噪声不敏感,由于盘本身的缺陷、划伤或沾污而引起的错误可以校正。

CD-DA系统取得成功以后,使飞利浦公司和索尼公司很自然地想到利用CD-DA作为计算机的大容量只读存储器。但要把CD-DA作为计算机的存储器,还必须解决两个重要问题,即建立适合于计算机读写的盘的数据结构,以及CD-DA误码率必须从现有的10-9降低到10-12以下,由此就产生了CD-ROM的黄皮书(Yellow Book)标准。这个标准的核心思想是,盘上的数据以数据块的形式来组织,每块都要有地址,这样一来,盘上的数据就能从几百兆字节的存储空间上被迅速找到。为了降低误码率,采用增加一种错误检测和错误校正的方案。错误检测采用了循环冗余检测码,即所谓CRC,错误校正采用里德-索洛蒙(Reed Solomon)码。黄皮书确立了CD-ROM的物理结构,而为了使其能在计算机上完全兼容,后来又制定了CD-ROM的文件系统标准,即ISO 9660。

在上世纪80年代中期,光盘存储器设备发展速度非常快,先后推出了WORM光盘、磁光盘(MO)、相变光盘(Phase Change Disk,PCD)等新品种。20世纪90年代,DVD-ROM、CD-R、CD-R/W等开始出现和普及,目前已成为计算机的标准存储设备。

光盘技术进一步向高密度发展,蓝光光盘是不久将推出的下一代高密度光盘。多层多阶光盘和全息存储光盘正在实验室研究之中,可望在5年之内推向市场。

7.存储器设备发展之纳米存储

纳米是一种长度单位,符号为nm。1纳米=1毫微米,约为10个原子的长度。假设一根头发的直径为0.05毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度即约为1纳米。与纳米存储有关的主要进展有如下内容。

1998年,美国明尼苏达大学和普林斯顿大学制备成功量子磁盘,这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系。一个量子磁盘相当于我们现在的10万~100万个磁盘,而能源消耗却降低了1万倍。

1988年,法国人首先发现了巨磁电阻效应,到1997年,采用巨磁电阻原理的纳米结构器件已在美国问世,它在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头等方面均有广阔的应用前景。

2002年9月,美国威斯康星州大学的科研小组宣布,他们在室温条件下通过操纵单个原子,研制出原子级的硅记忆材料,其存储信息的密度是目前光盘的100万倍。这是纳米存储材料技术研究的一大进展。该小组发表在《纳米技术》杂志上的研究报告称,新的记忆材料构建在硅材料表面上。研究人员首先使金元素在硅材料表面升华,形成精确的原子轨道;然后再使硅元素升华,使其按上述原子轨道进行排列;最后,借助于扫瞄隧道显微镜的探针,从这些排列整齐的硅原子中间隔抽出硅原子,被抽空的部分代表“0”,余下的硅原子则代表“1”,这就形成了相当于计算机晶体管功能的原子级记忆材料。整个试验研究在室温条件下进行。研究小组负责人赫姆萨尔教授说,在室温条件下,一次操纵一批原子进行排列并不容易。更为重要的是,记忆材料中硅原子排列线内的间隔是一个原子大小。这保证了记忆材料的原子级水平。赫姆萨尔教授说,新的硅记忆材料与目前硅存储材料存储功能相同,而不同之处在于,前者为原子级体积,利用其制造的计算机存储材料体积更小、密度更大。这可使未来计算机微型化,且存储信息的功能更为强大。

以上就是本文向大家介绍的存储器设备发展历程的7个关键时期

❼ 计算机存储系统发展的研究方向有哪些

由于科学计算和数据处理对存储系统的要求越来越高,需要不断改进已有的存储技术,研究新型的存储介质,改善存储系统的结构和管理。大规模集成电路和磁盘依然是主要的存储介质。利用新型材料制作大规模集成电路、大容量的联想存储器可大大提高速度,对于计算机系统和软件都会发生影响。磁盘技术、光盘技术、约瑟夫逊结器件,以至研究新的存储模型,都是计算机存储系统发展的研究课题。
此外还要进行新的存储机制的研究。这方面的研究方向是:①由一维线性存储发展到面向二叉树存储结构,提供更广阔数据结构所需的动态存储空间。②由单纯的数据存储发展到能融合图像、声音、文字、数据等为一体的多维存储系统。③由存储精确的数据到能接收模糊数据的输入。④面向对象的存储管理的研究。⑤智能存储技术的研究,探索新的记忆原理,发明新的存储器件,构造新的存储系统。

❽ IP存储的发展

在过去的一年中,存储和网络厂商的注意力,主要集中在IP存储技术的两个方向上--存储隧道(Storage tunneling)和本地IP存储(Native IP-based storage)下面是这两个方面的一些粗略概况。 存储隧道技术顾名思义,这种技术是将IP协议作为连接异地两个光纤SAN的隧道,用以解决两个SAN环境的互联问题。光纤通道协议帧被包裹在IP数据包中传输。数据包被传输到远端SAN后,由专用设备解包,还原成光纤通道协议帧。
由于这种技术提供的是两个SAN之间点到点的连接通信,从功能上讲,这是一种类似于光纤的专用连接技术。
因此,这种技术也被称为黑光纤连接(Dark fiber optic links)。由于其专用性,使得这种技术实现起来成本较高,缺乏通用性,而且较大的延迟也对性能造成一定影响。其最大的优势在于,可以利用现有的城域网和广域网。这一优势,正好为炒作的沸沸扬扬,但至今无法充分利用的宽带资源,提供用武之地。 另一方面,虽然IP网络技术非常普及,其管理和控制机制也相对完善,但是,利用IP网络传输的存储隧道技术,却无法充分利用这些优势。其原因主要在于,嵌入IP数据包中的光纤通道协议帧。IP网络智能管理工具不能识别这些数据,这使得一些很好的管理控制机制无法应用于这种技术,如目录服务、流量监控、QoS等。因此,企业IT部门的系统维护人员,几乎不可能对包含存储隧道的网络环境,进行单一界面的统一集中化管理。
目前的存储隧道产品还有待完善,与光纤通道SAN相比,只能提供很小的数据传输带宽。例如,一个在光纤SAN上,用两到三个小时可以完成的传输过程,在两个光纤SAN之间以OC-3标准传输大约需要14个小时。这是目前存储隧道产品比较典型的传输速度。当然,这样的性能表现,不会限制到该技术在一些异步功能中的应用。
如远程的数据备份,就不一定需要很高的数据传输带宽。
总之,存储隧道技术,借用了一些IP网络的成熟性优势,但是并没有摆脱复杂而昂贵的光纤通道产品。 这一技术是将现有的存储协议,例如SCSI和光纤通道,直接集成在IP协议中,以使存储和网络可以无缝的融合。
当然,这并不是指,可以在企业IT系统中,把存储网络和传统的LAN,物理上合并成一个网络。而是指在传统的SAN结构中,以IP协议替代光纤通道协议,来构建结构上与LAN隔离,而技术上与LAN一致的新型SAN系统--IP SAN。
这种IP-SAN中,用户不仅可以在保证性能的同时,有效的降低成本,而且,以往用户在IP-LAN上获得的维护经验、技巧都可以直接应用在IP-SAN上。俯拾皆是的IP网络工具,使IP-SAN的网络维护轻松而方便。同样,维护人员的培训工作,也不会像光纤技术培训那样庞杂而冗长。
设想一下,一个大型企业的IT部门引入了一项新技术,并以此构建了底层的大型存储系统。却不需要调整现有的网络和主机,不需要改变应用软件,不需要增加管理工具,甚至不需要过多的技术培训。现有的网络管理工具和人员,完全可以应付这一切。这是一个多么诱人的系统升级方案!
与存储隧道技术相比,本地IP存储技术具有显着的优势。首先,一体化的管理界面,使得IP-SAN可以和IP网络完全整合。其次,用户在这一技术中,面对的是非常熟悉的技术内容:IP协议和以太网。而且,各种IP通用设备,保证了用户可以具有非常广泛的选择空间。事实上,由于本地IP存储技术的设计目标,就是充分利用现有设备,传统的SCSI存储设备和光纤存储设备,都可以在IP-SAN中利用起来。
本地IP存储技术,更进一步的模糊了本地存储和远程存储的界限。在IP-SAN中,只要主机和存储系统都能提供标准接口,任何位置的主机就都可以访问任何位置的数据,无论是在同一机房中,相隔几米,还是数公里外的异地。
访问的方式可以是类似NAS结构中,通过NFS、CIFS等共享协议访问,也可以是类似本地连接和传统SAN中,本地设备级访问。
随着带有IP标准接口的存储设备的出现,用户可以单纯使用本地IP存储技术,来扩展已有的存储网络,或构建新的存储网络。以千兆以太网甚至万兆以太网为骨干的网络连接,保证了本地IP存储网络,能够以令人满意的效率工作。
选择哪一种技术无论在哪个方面,用户总是要面对这样的问题。答案又总是,明确需求,从实际出发。简单的讲,存储隧道技术很好的利用了现有的IP网络,来连接距离较远的各个SAN岛屿。例如,对存储服务供应商来说,如果想向已经建有光纤SAN的用户,提供数据看护服务,存储隧道技术就是非常好的选择。
一些用户期望自己的IT系统具有很高的集成度,这一点是存储隧道技术难以达到的,而本地IP存储技术在这方面,具有相当强的竞争力。同时,这项技术也是实现从光纤SAN平滑升级到IP-SAN的最好选择。所以,越来越多的存储和网络厂商,开始对本地IP存储技术提供投入和支持。

❾ 存储技术发展历史

最早的外置存储器可以追溯到19世纪末。为了解决人口普查的需要,霍列瑞斯首先把穿孔纸带改造成穿孔卡片。

他把每个人所有的调查项目依次排列于一张卡片,然后根据调查结果在相应项目的位置上打孔。在以后的计算机系统里,用穿孔卡片输入数据的方法一直沿用到20世纪70年代,数据处理也发展成为电脑的主要功能之一。

2、磁带

UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。此时这个磁带长达1200英寸、包含8个磁道,每英寸可存储128bits,每秒可记录12800个字符,容量也达到史无前例的184KB。从 此之后,磁带经历了迅速发展,后来广泛应用了录音、影像领域。

3、软盘(见过这玩意的一定是80后)

1967年 IBM公司推出世界上第一张“软盘”,直径32英寸。随着技术的发展,软盘的尺寸一直在减小,容量也在不断提升,大小从8英寸,减到到5.25英寸软盘,以及到后来的3.5英寸软盘,容量却从最早的81KB到后来的1.44MB。在80-90年代3.5英寸软盘达到了巅峰。直到CD-ROM、USB存储设备出现后,软盘销量才逐渐下滑。

4、CD

CD也就是我们常说的光盘、光盘,诞生于1982年,最早用于数字音频存储。1985年,飞利浦和索尼将其引入PC,当时称之为CD-ROM(只 读),后来又发展成CD-R(可读)。因为声频CD的巨大成功,今天这种媒体的用途已经扩大到进行数据储存,目的是数据存档和传递。

5、磁盘

第一台磁盘驱动器是由IBM于1956年生产,可存储5MB数据,总共使用了50个24英寸盘片。到1973年,IBM推出第一个现代“温彻斯特”磁盘驱动器3340,使用了密封组件、润滑主轴和小质量磁头。此后磁盘的容量一度提升MB到GB再到TB。

6、DVD

数字多功能光盘,简称DVD,是一种光盘存储器。起源于上世纪60年代,荷兰飞利浦公司的研究人员开始使用激光光束进行记录和重放信息的研究。1972年,他们的研究获得了成功,1978年投放市场。最初的产品就是大家所熟知的激光视盘(LD,Laser Vision Disc)系统。它们的直径多是120毫米左右。容量目前最大可到17.08GB。

7、闪存

浅谈存储器的进化历程
闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信+息)的存储器。包含U盘、SD卡、CF卡、记忆棒等等种类。在1984年,东芝公司的发明人舛冈富士雄首先提出了快速闪存存储器(此处简称闪存)的概念。与传统电脑内存不同,闪存的特点是非易失性(也就是所存储的数据在主机掉电后不会丢失),其记录速度也非常快。Intel是世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司。到目前为止闪存形态多样,存储容量也不断扩展到256GB甚至更高。

随着存储器的更新换代,存储容量越来越大,读写速度也越来越快,企业级硬盘单盘容量已经达到10TB以上,目前使用的SSD固态硬盘,读速度达:3000+MB/s,写速度达:1700MB/s,用起来美滋滋啊。