‘壹’ 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。
‘贰’ 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
‘叁’ 内存储器的发展历程
对于用过386机器的人来说,30pin的内存,我想在很多人的脑海里,一定或多或少的还留有一丝印象,这一次我们特意收集的7根30pin的内存条,并拍成图片,怎么样看了以后,是不是有一种久违的感觉呀!
30pin 反面 30pin 正面
下面是一些常见内存参数的介绍:
bit 比特,内存中最小单位,也叫“位”。它只有两个状态分别以0和1表示
byte字节,8个连续的比特叫做一个字节。
ns(nanosecond)
纳秒,是一秒的10亿分之一。内存读写速度的单位,其前面数字越小表示速度越快。
72pin正面 72pin反面
72pin的内存,可以说是计算机发展史的一个经典,也正因为它的廉价,以及速度上大幅度的提升,为电脑的普及,提供了坚实的基础。由于用的人比较多,目前在市场上还可以买得到。
SIMM(Single In-line Memory Moles)
单边接触内存模组。是5X86及其较早的PC中常采用的内存接口方式。在486以前,多采用30针的SIMM接口,而在Pentuim中更多的是72针的SIMM接口,或者与DIMM接口类型并存。人们通常把72线的SIMM类型内存模组直接称为72线内存。
ECC(Error Checking and Correcting)
错误检查和纠正。与奇偶校验类似,它不但能检测到错误的地方,还可以纠正绝大多数错误。它也是在原来的数据位上外加位来实现的,这些额外的位是用来重建错误数据的。只有经过内存的纠错后,计算机操作指令才可以继续执行。当然在纠错是系统的性能有着明显的降低。
EDO DRAM(Extended Data Output RAM)
扩展数据输出内存。是Micron公司的专利技术。有72线和168线之分、5V电压、带宽32bit、基本速度40ns以上。传统的DRAM和FPM DRAM在存取每一bit数据时必须输出行地址和列地址并使其稳定一段时间后,然后才能读写有效的数据,而下一个bit的地址必须等待这次读写操作完成才能输出。EDO DRAM不必等待资料的读写操作是否完成,只要规定的有效时间一到就可以准备输出下一个地址,由此缩短了存取时间,效率比FPM DRAM高20%—30%。具有较高的性/价比,因为它的存取速度比FPM DRAM快15%,而价格才高出5%。因此,成为中、低档Pentium级别主板的标准内存。
DIMM(Dual In-line Memory Moles)
双边接触内存模组。也就是说这种类型接口内存的插板两边都有数据接口触片,这种接口模式的内存广泛应用于现在的计算机中,通常为84针,由于是双边的,所以共有84×2=168线接触,所以人们常把这种内存称为168线内存。
PC133
SDRAM(Synchronous Burst RAM)
同步突发内存。是168线、3.3V电压、带宽64bit、速度可达6ns。是双存储体结构,也就是有两个储存阵列,一个被CPU读取数据的时候,另一个已经做好被读取数据的准备,两者相互自动切换,使得存取效率成倍提高。并且将RAM与CPU以相同时钟频率控制,使RAM与CPU外频同步,取消等待时间,所以其传输速率比EDO DRAM快了13%。SDRAM采用了多体(Bank)存储器结构和突发模式,能传输一整数据而不是一段数据。
SDRAM ECC 服务器专用内存
RDRAM(Rambus DRAM)
是美国RAMBUS公司在RAMBUSCHANNEL技术基础上研制的一种存储器。用于数据存储的字长为16位,传输率极速指标有望达到600MHz。以管道存储结构支持交叉存取同时执行四条指令,单从封装形式上看,与DRAM没有什么不同,但在发热量方面与100MHz的SDRAM大致相当。因为它的图形加速性能是EDO DRAM的3-10倍,所以目前主要应用于高档显卡上做显示内存。
Direct RDRAM
是RDRAM的扩展,它使用了同样的RSL,但接口宽度达到16位,频率达到800MHz,效率更高。单个传输率可达到1.6GB/s,两个的传输率可达到3.2GB/s。
点评:
30pin和72pin的内存,早已退出市场,现在市场上主流的内存,是SDRAM,而SDRAM的价格越降越底,对于商家和厂家而言,利润空间已缩到了极限,赔钱的买卖,有谁愿意去做了?再者也没有必要,毕竟厂家或商家们总是在朝着向“钱”的方向发展。
随着 INTEL和 AMD两大公司 CPU生产飞速发展,以及各大板卡厂家的支持,RAMBUS 和 DDRAM 也得到了更快的发展和普及,究竟哪一款会成为主流,哪一款更适合用户,市场终究会证明这一切的。
机存取存储器是电脑的记忆部件,也被认为是反映集成电路工艺水平的部件。各种存储器中以动态存储器(DRAM)的存储容量为最大,使用最为普及,几十年间它的存储量扩大了几千倍,存取数据的速度提高40多倍。存储器的集成度的提高是靠不断缩小器件尺寸达到的。尺寸的缩小,对集成电路的设计和制造技术提出了极为苛刻的要求,可以说是只有一代新工艺的突破,才有一代集成电路。
动态读写存储器DRAM(Dynamic Random Access MeMory)是利用MOS存储单元分布电容上的电荷来存储数据位,由于电容电荷会泄漏,为了保持信息不丢失,DRAM需要不断周期性地对其刷新。由于这种结构的存储单元所需要的MOS管较少,因此DRAM的集成度高、功耗也小,同时每位的价格最低。DRAM一般都用于大容量系统中。DRAM的发展方向有两个,一是高集成度、大容量、低成本,二是高速度、专用化。
从1970年Intel公司推出第一块1K DRAM芯片后,其存储容量基本上是按每三年翻两番的速度发展。1995年12月韩国三星公司率先宣布利用0.16μm工艺研制成功集成度达10亿以上的1000M位的高速(3lns)同步DRAM。这个领域的竞争非常激烈,为了解决巨额投资和共担市场风险问题,世界范围内的各大半导体厂商纷纷联合,已形成若干合作开发的集团格局。
1996年市场上主推的是4M位和16M位DRAM芯片,1997年以16M位为主,1998年64M位大量上市。64M DRAM的市场占有率达52%;16M DRAM的市场占有率为45%。1999年64M DRAM市场占有率已提高到78%,16M DRAM占1%。128M DRAM已经普及,明年将出现256M DRAM。
高性能RISC微处理器的时钟已达到100MHz~700MHz,这种情况下,处理器对存储器的带宽要求越来越高。为了适应高速CPU构成高性能系统的需要,DRAM技术在不断发展。在市场需求的驱动下,出现了一系列新型结构的高速DRAM。例如EDRAM、CDRAM、SDRAM、RDRAM、SLDRAM、DDR DRAM、DRDRAM等。为了提高动态读写存储器访问速度而采用不同技术实现的DRAM有:
(1) 快速页面方式FPM DRAM
快速页面方式FPM(Fast Page Mode)DRAM已经成为一种标准形式。一般DRAM存储单元的读写是先选择行地址,再选择列地址,事实上,在大多数情况下,下一个所需要的数据在当前所读取数据的下一个单元,即其地址是在同一行的下一列,FPM DRAM可以通过保持同一个行地址来选择不同的列地址实现存储器的连续访问。减少了建立行地址的延时时间从而提高连续数据访问的速度。但是当时钟频率高于33MHz时,由于没有足够的充电保持时间,将会使读出的数据不可靠。
(2) 扩展数据输出动态读写存储器EDO DRAM
在FPM技术的基础上发展起来的扩展数据输出动态读写存储器EDODRAM(Extended Data Out DRAM),是在RAM的输出端加一组锁存器构成二级内存输出缓冲单元,用以存储数据并一直保持到数据被可靠地读取时为止,这样就扩展了数据输出的有效时间。EDODRAM可以在50MHz时钟下稳定地工作。
由于只要在原DRAM的基础上集成成本提高并不多的EDO逻辑电路,就可以比较有效地提高动态读写存储器的性能,所以在此之前,EDO DRAM曾成为动态读写存储器设计的主流技术和基本形式。
(3) 突发方式EDO DRAM
在EDO DRAM存储器的基础上,又发展了一种可以提供更高有效带宽的动态读写存储器突发方式EDO DRAM(Burst EDO DRAM)。这种存储器可以对可能所需的4个数据地址进行预测并自动地预先形成,它把可以稳定工作的频率提高到66MHz。
(4) 同步动态读写存储器SDRAM
SDRAM(Synchronous DRAM)是通过同步时钟对控制接口的操作和安排片内隔行突发方式地址发生器来提高存储器的性能。它仅需要一个首地址就可以对一个存储块进行访问。所有的输入采样如输出有效都在同一个系统时钟的上升沿。所使用的与CPU同步的时钟频率可以高达66MHz~100MHz。它比一般DRAM增加一个可编程方式寄存器。采用SDRAM可大大改善内存条的速度和性能,系统设计者可根据处理器要求,灵活地采用交错或顺序脉冲。
Infineon Technologies(原Siemens半导体)今年已批量供应256Mit SDRAM。其SDRAM用0.2μm技术生产,在100MHz的时钟频率下输出时间为10ns。
(5) 带有高速缓存的动态读写存储器CDRAM
CDRAM(Cached DRAM)是日本三菱电气公司开发的专有技术,1992年推出样品,是通过在DRAM芯片,集成一定数量的高速SRAM作为高速缓冲存储器Cache和同步控制接口,来提高存储器的性能。这种芯片用单一+3.3V电源,低压TTL输入输出电平。目前三菱公司可以提供的CDRAM为4Mb和16Mb,其片内Cache为16KB,与128位内部总线配合工作,可以实现100MHz的数据访问。流水线式存取时间为7ns。
(6) 增强型动态读写存储器EDRAM(Enhanced DRAM)
由Ramtron跨国公司推出的带有高速缓冲存储器的DRAM产品称作增强型动态读写存储器EDRAM(Enhanced DRAM),它采用异步操作方式,单一+5V工作电源,CMOS或TTL输入输出电平。由于采用一种改进的DRAM 0.76μm CMOS工艺和可以减小寄生电容和提高晶体管增益的结构技术,其性能大大提高,行访问时间为35ns,读/写访问时间可以提高到65ns,页面写入周期时间为15ns。EDRAM还在片内DRAM存储矩阵的列译码器上集成了2K位15ns的静态RAM高速缓冲存储器Cache,和后写寄存器以及另外的控制线,并允许SRAM Cache和DRAM独立操作。每次可以对一行数据进行高速缓冲。它可以象标准的DRAM对任一个存储单元用页面或静态列访问模式进行操作,访问时间只有15ns。当Cache未命中时,EDRAM就把新的一行加载到Cache中,并把选择的存储单元数据输出,这需要花35ns。这种存储器的突发数据率可以达到267Mbytes/s。
(7) RDRAM(Rambus DRAM)
Rambus DRAM是Rambus公司利用本身研制的一种独特的接口技术代替页面方式结构的一种新型动态读写存储器。这种接口在处理机与DRAM之间使用了一种特殊的9位低压负载发送线,用250MHz同步时钟工作,字节宽度地址与数据复用的串行总线接口。这种接口又称作Rambus通道,这种通道嵌入到DRAM中就构成Rambus DRAM,它还可以嵌入到用户定制的逻辑芯片或微处理机中。它通过使用250MHz时钟的两个边沿可以使突发数据传输率达到500MHz。在采用Rambus通道的系统中每个芯片内部都有它自己的控制器,用来处理地址译码和面页高速缓存管理。由此一片存储器子系统的容量可达512K字节,并含有一个总线控制器。不同容量的存储器有相同的引脚并连接在同一组总线上。Rambus公司开发了这种新型结构的DRAM,但是它本身并不生产,而是通过发放许可证的方式转让它的技术,已经得到生产许可的半导体公司有NEC、Fujitsu、Toshiba、Hitachi和LG等。
被业界看好的下一代新型DRAM有三种:双数据传输率同步动态读写存储器(DDR SDRAM)、同步链动态读写存储器(SLDRAM)和Rambus接口DRAM(RDRAM)。
(1) DDR DRAM(Double Data Rate DRAM)
在同步动态读写存储器SDRAM的基础上,采用延时锁定环(Delay-locked Loop)技术提供数据选通信号对数据进行精确定位,在时钟脉冲的上升沿和下降沿都可传输数据(而不是第一代SDRAM仅在时钟脉冲的下降沿传输数据),这样就在不提高时钟频率的情况下,使数据传输率提高一倍,故称作双数据传输率(DDR)DRAM,它实际上是第二代SDRAM。由于DDR DRAM需要新的高速时钟同步电路和符合JEDEC标准的存储器模块,所以主板和芯片组的成本较高,一般只能用于高档服务器和工作站上,其价格在中低档PC机上可能难以接受。
(2) SLDRAM(Synchnonous Link DRAM)
这是由IBM、HP、Apple、NEC、Fujitsu、Hyundai、Micron、TI、Toshiba、Sansung和Siemens等业界大公司联合制定的一个开放性标准,委托Mosaid Technologies公司设计,所以SLDRAM是一种原本最有希望成为高速DRAM开放性工业标准的动态读写存储器。它是一种在原DDR DRAM基础上发展的一种高速动态读写存储器。它具有与DRDRAM相同的高数据传输率,但是它比其工作频率要低;另外生产这种存储器不需要支付专利使用费,使得制造成本较低,所以这种存储器应该具有市场竞争优势。但是由于SLDRAM联盟是一个松散的联合体,众多成员之间难以协调一致,在研究经费投入上不能达成一致意见,加上Intel公司不支持这种标准,所以这种动态存储器反而难以形成气候,敌不过Intel公司鼎立支持的Rambus公司的DRDRAM。SLDRAM可用于通信和消费类电子产品,高档PC和服务器。
(3) DRDRAM(Direct Rambus DRAM)
从1996年开始,Rambus公司就在Intel公司的支持下制定新一代RDRAM标准,这就是DRDRAM(Direct RDRAM)。这是一种基于协议的DRAM,与传统DRAM不同的是其引脚定义会随命令而变,同一组引脚线可以被定义成地址,也可以被定义成控制线。其引脚数仅为正常DRAM的三分之一。当需要扩展芯片容量时,只需要改变命令,不需要增加硬件引脚。这种芯片可以支持400MHz外频,再利用上升沿和下降沿两次传输数据,可以使数据传输率达到800MHz。同时通过把数据输出通道从8位扩展成16位,这样在100MHz时就可以使最大数据输出率达1.6Gb/s。东芝公司在购买了Rambus公司的高速传输接口技术专利后,于1998年9月首先推出72Mb的RDRAM,其中64Mb是数据存储器,另外8Mb用于纠错校验,由此大大提高了数据读写可靠性。
Intel公司办排众议,坚定地推举DRDRAM作为下一代高速内存的标准,目前在Intel公司对Micro、Toshiba和Samsung等公司组建DRDRAM的生产线和测试线投入资金。其他众多厂商也在努力与其抗争,最近AMD宣布至少今年推出的K7微处理器都不打算采用Rambus DRAM;据说IBM正在考虑放弃对Rambus的支持。当前市场上同样是64Mb的DRAM,RDRAM就要比其他标准的贵45美元。
由此可见存储器的发展动向是:大容量化,高速化, 多品种、多功能化,低电压、低功耗化。
存储器的工艺发展中有以下趋势:CHMOS工艺代替NMOS工艺以降低功耗;缩小器件尺寸,外围电路仍采用ECL结构以提高存取速度同时提高集成度;存储电容从平面HI-C改为深沟式,保证尺寸减少后的电荷存储量,以提高可靠性;电路设计中简化外围电路结构,注意降低噪声,运用冗余技术以提高质量和成品率;工艺中采用了多种新技术;使DRAM的存储容量稳步上升,为今后继续开发大容量的新电路奠定基础。
从电子计算机中的处理器和存储器可以看出ULSI前进的步伐和几十年间的巨大变化。
‘肆’ 哪有各个时期硬盘发展的图片
第一款硬盘IBM 350 RAMAC
以“磁”作为存储介质的存储方式早在硬盘出现之前就已经出现了,比如软盘。不过受容量以及易保管性等诸多方面的限制,软盘的发展很快就达到了极限。虽然也有诸如Zip盘之类的高密度软盘出现,不过都只是昙花一现,如今已经很难见到了。上世纪问世的一个采用金属涂磁的存储设备,从严格意义上来讲与其说是硬盘,不如是一个“硬桶”。它由一个涂磁的金属筒和几个磁头组成,工作的时候金属筒旋转,磁头静止并读取数据。这种由纸带联想到的设计并不成功,很快即被更先进的设计思路所淘汰。
IBM 350 RAMAC的应用环境
1956-1966
世界上的第一款硬盘是由IBM于1956年设计并制造的。这款名为IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)的硬盘产品体积十分庞大,但容量仅为5MB,总共使用了50张24英寸的盘片。这在现在是无法想象的,但在当时,已经算是相当先进的产品了,其容量相对同时期的电脑应用模式来说已经可以算得上是“海量”了。
在那个年代,尚未诞生PC的概念,也就是说以“个人”名义,是无法拥有一台电脑的。那时的电脑大多数应用于军事领域或是大型企业。当时IBM 350 RAMAC主要面向的用户是航空公司、医疗企业、银行以及宇航等领域。
在硬盘诞生的最初十年,电脑的应用领域并不广泛,硬盘的应用领域也相应地受到限制,因而导致硬盘的发展相对缓慢。这种情况直至20世纪60年代末开始有所改善。究其原因并非是因为应用拉动了对存储空间的需求,而是IBM 350 RAMAC的体积太大,并且其物理结构导致其寿命相对较短。
1967-1976
1968年,硬盘发展史中的第一个历史性突破由IBM公司完成—IBM研发成功了“温盘”技术,即Winchester技术。Winchester技术主要针对硬盘的物理结构提出了更多的改进。简单概括为:密封、固定并高速旋转的镀磁盘片,磁头沿盘片径向移动,磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触。
IBM 3340硬盘
这一技术成了硬盘的最基本模型,目前的绝大多数硬盘产品仍在采用这种技术模型。在此之后的各种改进,基本都是在这一基础上进行的,至今在硬盘物理结构方面,各大厂商仍无重大突破。一方面,这种现状说明了目前硬盘发展的瓶颈与尴尬;另一方面,这也从一个侧面证明了这种结构的成功。Winchester技术堪称硬盘发展史上的里程碑。
1973年,IBM将Winchester技术产品化,推出了一款采用Winchester技术制造的硬盘产品。这款名为IBM 3340的硬盘产品单碟容量达到了30MB,相比之前的产品而言,这是相当大的进步。这款产品的诞生,标志着硬盘发展进入了全新的领域,IBM 3340是名副其实的“现代硬盘之父”。
IBM 3340实际应用环境
1977-1986
在硬盘发展的第三个十年里,发生很多对后来的发展影响深远的事件。首先是1979年,IBM发明了薄膜磁头,该技术为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。同年,IBM的两名员工Alan Shugart和Finis Conner离开了IBM,创建了一家名为Shugart Technology的公司,从事硬盘的研发以及制造。这家名为Shugart Technology的公司就是现在硬盘业界知名的Seagate公司的前身。
Shugart推出的第一款产品是5.25英寸的ST-506,这款产品是硬盘发展史上的第一款5.25英寸产品,其容量为5MB。相对于同样是5MB的 IBM 350 RAMAC而言,这款ST-506要袖珍得多。相当于一台5.25英寸软驱大小的体积,让它更容易携带,也更容易在电脑中安装。
另外一点需要说明的是,在这个时期,从事硬盘制造的厂商非常多,与现在的情况刚好相反。随着时间的推移,这些厂商慢慢地销声匿迹了。一方面,在硬盘发展的初期,用户的需求量有限,当时的市场竞争不见得没有现在这么激烈;另一方面,无论是什么产业还是产品的生产制造厂商,只有真正掌握核心技术并且具有一定实力的公司才可能生存下来。
早期硬盘内部结构
1983年,IBM首次将硬盘列入了其PC/XT的标准配置中,标志着硬盘开始进入民用级市场。同年,一家硬盘生产厂商Rodime,推出了第一款3.5英寸的硬盘产品,这款产品的容量为10MB。
1985年,Shugart Technology公司正式更名为Seagate。细心的读者应该会发现一个有趣的现象,即便是到了今天Seagate公司的Desktop硬盘产品的编号仍以“ST”开头,这便是由Shugart Technology时代继承而来的编号规则。
1986年,康柏、西部数据以及当时一家名为CDC的公司,联合推出了IDE接口,这是除去磁头、硬件架构外,硬盘发展史上的另一重大突破。从1986年开始,IDE接口陪伴着硬盘走过了数十个年头,直至Serial ATA出现。同年美国国家标准学会(ANSI)正式把SASI接口改名为SCSI。
1987-1996
首先是1987年,当时的一家硬盘设计生产商PrairieTek推出了第一款2.5英寸的硬盘产品,该产品的容量为10MB。10MB是一个有趣的容量,很多厂商的第一款硬盘产品容量都是10MB。这款产品的容量虽然和第一款3.5英寸硬盘的容量相同,但是它的体积更加小巧。这从另外一个侧面反映出,这段时间里,硬盘的单碟密度正在不断增加。因此,除了是第一款2.5英寸硬盘外,这款产品的出现也标志着硬盘磁密度的进步。
在这一时期内,另外一项对硬盘发展产生深远影响的技术是由IBM于80年代末研发的MR(MagnetoResistive)磁阻磁头。与当时主流的电磁感应式磁头相比,MR磁头更敏感,读取数据的准确度大大提高。这使磁头可适应更高密度的存储,硬盘磁密度由原来的每平方英寸20Mb大幅提升至每平方英寸 200Mb。随后,主流硬盘容量也由几十MB迅速提升至100MB以上。自此,硬盘的发展进入了一个全新的时代,硬盘的容量开始飞速增长。
1991年,IBM推出了第一款容量为1GB的3.5英寸硬盘。这款编号为0663-E12的硬盘的出现,标志着硬盘存储进入GB时代。不过在当时,几乎没有个人用户需要一台装配有1GB硬盘的电脑,主流PC配备的硬盘仍然很小。笔者在1994年购置的第一台采用AMD 386芯片的兼容机上装配的是一款Seagate的3.5英寸100MB容量硬盘,在当时已经算是奢侈的配置了。真正让大容量硬盘大行其道的主要原因有两个,其一是微软的Windows 95的推出;其二是多媒体应用的广泛需求。在此之前,几百MB的硬盘已经足以应付个人应用的存储需要了。
1996年,昆腾与英特尔联合制定了Ultra DMA 33标准。这套标准将IDE的接口速度从16MBps提升到33MBps。以当时的情况来看,硬盘的接口速率要小于硬盘内部的数据传输速率,从某种程度而言,当时的IDE接口已经成为硬盘发展的瓶颈。UDMA33的出现刚好解决了这个问题。其后,基于UDMA33,又出现了UDMA66、UDMA100以及谈不上普及的UDMA133。
在这一时期,昆腾还推出了“大脚”系列产品。该系列硬盘是昆腾推出的5.25英寸硬盘产品。虽然当时已经基本完成了由5.25英寸向3.5英寸的过渡,但大脚硬盘凭借其相对低廉的价格,抢占了大量市场,也算得上是一代经典产品。
1997-2006
从97年至今的这10年里,硬盘历经了翻天覆地的变化,不仅容量呈几何级增长,各种技术的更新、接口的改进,也都在这10年中完成。同时,这10年中,硬盘市场残酷的竞争也体现得淋漓尽致,即便是硬盘之父—IBM也未能在激烈的竞争中幸免。可以说,1997年至2006年,才是硬盘发展的“黄金十年”。
1997年,昆腾率先推出了着名的火球IV以及火球V两款硬盘。这两款硬盘的知名度相信对于硬件比较感兴趣的玩家都应该比较熟悉。这两款硬盘全部为3.5 英寸产品,并且转速为5400rpm,支持UDMA33接口,在当时的市场上相当火爆,而且用户口碑很好,甚至到了只要提起硬盘,必然要提及“火球”的地步。
同年,Seagate推出了第一款7200rpm的硬盘产品—大灰熊。这一系列产品同样采用了UDMA33接口,由于是一款7200rpm产品,其巡道时间只有9ms。从性能上来看,这款产品可以说是无懈可击,不过由于市场策略以及高发热量等原因,大灰熊系列产品的销售量最终没能超过昆腾的火球系列。
1998年,IBM再次翻开了硬盘发展史的新篇章。在这一年里,IBM推出了GMR(Giant Magneto Resistance,巨磁阻磁头)磁头技术。它与MR磁头原理相同,但使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构,磁头更灵敏,能读取更高密度的磁介质。 GMR磁头的出现,加快了硬盘容量的增长速度。时至今日,虽然PMR磁头技术已经出现,但市场上的主流产品仍然是采用GMR磁头的硬盘。
同一年里,昆腾与英特尔再次合作推出了UDMA66标准规范,将硬盘的外部传输速率提升至66MBps。同时“S.M.A.R.T.”技术开始出现在硬盘产品上。该技术可对硬盘进行全面监测,可根据监测数据分析硬盘可能出现问题的时间并及时警告用户。
时至1999年,IBM发布了一款对其硬盘部门产生不可估量影响的产品系列—腾龙。最初的腾龙I与其他厂商推出的3.5英寸硬盘并无太大区别,只是首次在硬盘产品上使用了2MB的缓存。可以说腾龙I在用户中的口碑还是相当不错的,市场销量也是节节攀升,为IBM创造了不小的效益。
在接下来的2000年,IBM推出着名的腾龙II硬盘。这一次,IBM放弃了已经使用了40多年的金属盘片,转而使用玻璃盘片。而且,腾龙II也是业界第一款支持UDMA 100的硬盘产品。单纯地从性能角度看,采用玻璃盘片对于提升转速、降低功耗等方面的作用不可忽视,这种大胆的创新是前人无法想象的。然而,问题也同样出在玻璃盘片上。玻璃盘片在实际使用中的耐用度无法与金属相比,因此在长时间使用下,腾龙II乃至后来推出的腾龙III的故障率高得惊人。笔者曾经亲眼见到中关村负责销售IBM硬盘的商家柜台下面摆着一个巨大的箱子,里面装满了准备送还IBM维修的腾龙硬盘。
最终,腾龙硬盘葬送了IBM的硬盘部门,大量的维修、更换工作令IBM不堪重负。终于,IBM于2002年,以20.5亿美元的价格,将自己的硬盘部门卖给了日立。这标志着硬盘产业的巨人、硬盘之父IBM正式退出硬盘市场。
在2000年,Maxtor(迈拓)推出了单碟容量达到20GB的星钻系列产品,该系列的旗舰产品容量为80GB,是当时市面上容量最大的硬盘。曾在 2000年之前风光无限的昆腾公司,在2000年以10.8亿美元的成交价格,将自己出售给了Maxtor。虽然这并不是硬盘发展史上唯一的一起并购案,但却是用户最为熟知的一起,它标志着一个时代的终结。这起并购案让Maxtor成为当时最大的硬盘设计生产厂商。2000年正是Maxtor春风得意之时。
2001年的硬盘行业出现了相对平稳的景象。在这一年里诞生的两款产品相信很多人都十分熟悉。他们分别是WD(西部数据)推出的鱼子酱系列,其旗舰产品为 WD1200JB,这款产品配备了在当时十分夸张的8MB缓存,硬盘容量为120GB,一时间成为众多发烧玩家追捧的对象。另外一款,则是Seagate 在2001年晚些时候发布的Barracuda IV系列产品,这一系列产品采用了Seagate独有的FDB液态轴承马达,工作噪音非常小,时至今日仍然是最安静的硬盘之一。也正是Barracuda IV的出现,逐步确立了Seagate在硬盘业界的领袖地位。
2002年的业界新闻,除了之前提到的IBM出售其硬盘部门外,还有迈拓再次刷新硬盘单碟容量的纪录,将容量提升至80GB,其代表产品为着名的金钻9。正是这一年,时下十分热门的垂直记录技术第一次发出了声音—Seagate宣布在其实验室通过垂直记录技术突破了每平方英寸100Gb的存储密度。同样在当年,Serial ATA接口开始崭露头角,随着Intel 865芯片组的大范围推广,SATA硬盘也迅速普及。这期间的代表产品是Seagate推出的Barracuda V系列SATA硬盘。该系列硬盘是业内第一款采用SATA接口的产品。
早期硬盘产品
时至2003年,Seagate率先推出了Barracuda 7200.7系列产品。这一系列产品采用原生SATA控制芯片,结束了桥接SATA硬盘的历史。从这一系列硬盘开始,采用SATA接口的硬盘开始支持 SATA特有的技术—NCQ(原生命令队列)。同年11月,Seagate再次推出Barracuda 7200.8系列产品,这一系列除了支持原生SATA以及NCQ外,将硬盘的单碟容量提升至133GB。由此,Seagate确立了其硬盘产业领军者的地位。
进入2004年后,各大硬盘厂商进入一个相对稳定的阶段。在这一年里,各大厂商仍然不断推出新的产品,但仅仅是在容量上有所提升。这一年的产品相对较少,除了Seagate推出了400GB容量的Barracuda 7200.8外,其他厂商显得较为消沉。反倒是在对于SATA的支持方面,各大厂商的竞争较为激烈。同时,这一年也是SATA开始正式普及的一年。
2005年,震天的战鼓再次响起。日立率先推出的7K500系列硬盘,单碟容量为100GB,采用5碟10磁头结构,将硬盘容量提升至500GB。同时7K500也是业内第一款支持SATA 3Gbps的产品。
此时已经成为业界龙头的Seagate自然不甘示弱,紧随其后推出了单碟容量为160GB的Barracuda 7200.9系列产品,旗舰产品同样为500GB。相对于日立的7K500而言,7200.9系列硬盘的内部结构更为简单,磁头数量也更少。一方面简单的结构保证了硬盘的功耗较低;另一方面,相对简单的结构出现故障的几率也要相应小很多。
2005年另外一件值得一提的事件是,各大硬盘厂商先后对外公布了垂直记录技术的相关信息。最早表明将要采用垂直记录技术设计生产产品的厂商是日立;紧随其后,西部数据也表示垂直记录技术将是未来硬盘发展的大方向;业界的龙头老大Seagate则显得保守一些,对此并未吐露太多消息。
此外,2005年年底,传出了Seagate即将收购Maxtor的消息,在当时引起了不小的震动。随后,2006年春季,两家厂商出面证实了该消息的准确性,表示收购正在进行中,但在此之前,两家厂商仍会各自推出自己的产品,并作为竞争对手继续出现在市场上。
2006年,西部数据推出了一款面向入门级服务器市场以及高端发烧桌面市场的SATA硬盘—Raptor X。这一系列硬盘的容量并不大,仅有150GB,但其转速则达到了以往SCSI硬盘的水平—10000rpm。该系列硬盘配备16MB缓存,但并未对 SATA 3Gbps提供支持。本刊曾经在新品初评中对这一系列产品进行了相关测试,该系列产品的优秀性能令人印象深刻。此外,西部数据推出了500GB容量的 WD5000KS系列产品;而Maxtor也推出了Diamond Max 11系列产品,其旗舰产品容量同样为500GB。至此,目前市场上的各大硬盘厂商,均推出了容量为500GB的产品。
现在,Seagate已经率先推出采用垂直记录技术的2.5英寸硬盘产品Momentus 5400.3以及同样采用垂直记录技术的Barracuda 7200.10系列产品。7200.10系列产品再次刷新了硬盘单碟容量的纪录,单碟容量达到180GB,这一系列的旗舰产品容量为750GB。硬盘容量正在向TB级逼近。日立前不久也推出了采用垂直记录技术的2.5英寸硬盘产品,令人遗憾的是本次专题我们没能拿到该产品,无法在第一时间进行相关测试。
结束语
纵观硬盘发展的历史,有一个名字是历史永远无法磨灭的,那就是IBM。从世界上第一款硬盘的诞生,到现代硬盘结构的确立,再到MR、GMR磁头的发明,我们不难发现,IBM一直推动着硬盘的发展。同时,我们也看到了市场竞争的残酷,一款产品可以确立一个品牌,同样也可以毁掉一个品牌。腾龙II毁掉了 IBM,而Barracuda IV成就了今天的Seagate。
历经50年,有的厂商活了下来,有的则随着技术的发展湮没于历史的洪流中。正是这些大大小小的硬盘生产设计厂商的不懈努力,成就了硬盘在当今存储领域不可撼动的地位。同时,我们也看到一些问题。经历了50年的发展,虽然硬盘的容量、性能已经发生了今非昔比的变化。但其本质,也就是基本架构并未发生根本性改变,硬盘的发展实际上已经进入了瓶颈期。面对日益增长的应用需求,现在的硬盘该向哪个方面发展,是摆在我们面前的问题。
IDE走了,SATA来了;水平记录的时代结束了,垂直记录的时代开始了。但是这些又能让硬盘走多远?近期晶体管存储的异军突起,已经给传统的硬盘存储敲响了警钟。今后的存储业界将如何发展,让我们拭目以待。
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‘伍’ 相变存储器的发展历史
二十世纪五十年代至六十年代,Dr. Stanford Ovshinsky开始研究无定形物质的性质。
无定形物质是一类没有表现出确定、有序的结晶结构的物质。
1968年,他发现某些玻璃在变相时存在可逆的电阻系数变化。
1969年,他又发现激光在光学存储介质中的反射率会发生响应的变化。
1970年,他与他的妻子Dr. Iris Ovshinsky共同建立的能量转换装置(ECD)公司,发布了他们与Intel的Gordon Moore合作的结果。
1970年9月28日在Electronics发布的这一篇文章描述了世界上第一个256位半导体相变存储器。
近30年后,能量转换装置(ECD)公司与MicronTechnology前副主席Tyler Lowery建立了新的子公司Ovonyx。
在2000年2月,Intel与Ovonyx发表了合作与许可协议,此份协议是现代PCM研究与发展的开端。
2000年12月,STMicroelectronics(ST)也与Ovonyx开始合作。
至2003年,以上三家公司将力量集中,避免重复进行基础的、竞争的研究与发展,避免重复进行延伸领域的研究,以加快此项技术的进展。
2005年,ST与Intel发表了它们建立新的闪存公司的意图,新公司名为Numonyx。
在1970年第一份产品问世以后的几年中,半导体制作工艺有了很大的进展,这促进了半导体相变存储器的发展。
同时期,相变材料也愈加完善以满足在可重复写入的CD与DVD中的大量使用。
Intel开发的相变存储器使用了硫属化物(Chalcogenides),这类材料包含元素周期表中的氧/硫族元素。
Numonyx的相变存储器使用一种含锗、锑、碲的合成材料(Ge2Sb2Te5),多被称为GST。
现今大多数公司在研究和发展相变存储器时都都使用GST或近似的相关合成材料。
大部分DVD-RAM都是使用与Numonyx相变存储器使用的相同的材料。
2011年8月31日,中国首次完成第一批基于相变存储器的产品芯片。
2015年,《自然·光子学》杂志布了世界上第一个或可长期存储数据且完全基于光的相变存储器。