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存儲器件發展歷史

發布時間: 2022-06-08 11:42:44

㈠ 信息存儲技術的發展過程

人類記錄信息、存儲信息方法經歷了以下幾大技術:
1,結繩記事;
2,文字紙張;
3,磁記錄方式(磁鼓,磁帶,磁碟等) 當前比較成熟,
4,半導體電記錄(電路,電量或電容):ROM,RAM等;隨著半導體技術的提升而不斷提升、改進
5,光記錄(光碟,光運算器件) 光計算和光存儲也許會在不久的將來大力發展

㈡ 內存儲器的發展歷程

對於用過386機器的人來說,30pin的內存,我想在很多人的腦海里,一定或多或少的還留有一絲印象,這一次我們特意收集的7根30pin的內存條,並拍成圖片,怎麼樣看了以後,是不是有一種久違的感覺呀!

30pin 反面 30pin 正面

下面是一些常見內存參數的介紹:
bit 比特,內存中最小單位,也叫「位」。它只有兩個狀態分別以0和1表示

byte位元組,8個連續的比特叫做一個位元組。

ns(nanosecond)
納秒,是一秒的10億分之一。內存讀寫速度的單位,其前面數字越小表示速度越快。

72pin正面 72pin反面

72pin的內存,可以說是計算機發展史的一個經典,也正因為它的廉價,以及速度上大幅度的提升,為電腦的普及,提供了堅實的基礎。由於用的人比較多,目前在市場上還可以買得到。

SIMM(Single In-line Memory Moles)
單邊接觸內存模組。是5X86及其較早的PC中常採用的內存介面方式。在486以前,多採用30針的SIMM介面,而在Pentuim中更多的是72針的SIMM介面,或者與DIMM介面類型並存。人們通常把72線的SIMM類型內存模組直接稱為72線內存。

ECC(Error Checking and Correcting)
錯誤檢查和糾正。與奇偶校驗類似,它不但能檢測到錯誤的地方,還可以糾正絕大多數錯誤。它也是在原來的數據位上外加位來實現的,這些額外的位是用來重建錯誤數據的。只有經過內存的糾錯後,計算機操作指令才可以繼續執行。當然在糾錯是系統的性能有著明顯的降低。

EDO DRAM(Extended Data Output RAM)
擴展數據輸出內存。是Micron公司的專利技術。有72線和168線之分、5V電壓、帶寬32bit、基本速度40ns以上。傳統的DRAM和FPM DRAM在存取每一bit數據時必須輸出行地址和列地址並使其穩定一段時間後,然後才能讀寫有效的數據,而下一個bit的地址必須等待這次讀寫操作完成才能輸出。EDO DRAM不必等待資料的讀寫操作是否完成,只要規定的有效時間一到就可以准備輸出下一個地址,由此縮短了存取時間,效率比FPM DRAM高20%—30%。具有較高的性/價比,因為它的存取速度比FPM DRAM快15%,而價格才高出5%。因此,成為中、低檔Pentium級別主板的標准內存。

DIMM(Dual In-line Memory Moles)
雙邊接觸內存模組。也就是說這種類型介面內存的插板兩邊都有數據介面觸片,這種介面模式的內存廣泛應用於現在的計算機中,通常為84針,由於是雙邊的,所以共有84×2=168線接觸,所以人們常把這種內存稱為168線內存。

PC133

SDRAM(Synchronous Burst RAM)
同步突發內存。是168線、3.3V電壓、帶寬64bit、速度可達6ns。是雙存儲體結構,也就是有兩個儲存陣列,一個被CPU讀取數據的時候,另一個已經做好被讀取數據的准備,兩者相互自動切換,使得存取效率成倍提高。並且將RAM與CPU以相同時鍾頻率控制,使RAM與CPU外頻同步,取消等待時間,所以其傳輸速率比EDO DRAM快了13%。SDRAM採用了多體(Bank)存儲器結構和突發模式,能傳輸一整數據而不是一段數據。

SDRAM ECC 伺服器專用內存

RDRAM(Rambus DRAM)
是美國RAMBUS公司在RAMBUSCHANNEL技術基礎上研製的一種存儲器。用於數據存儲的字長為16位,傳輸率極速指標有望達到600MHz。以管道存儲結構支持交叉存取同時執行四條指令,單從封裝形式上看,與DRAM沒有什麼不同,但在發熱量方面與100MHz的SDRAM大致相當。因為它的圖形加速性能是EDO DRAM的3-10倍,所以目前主要應用於高檔顯卡上做顯示內存。

Direct RDRAM
是RDRAM的擴展,它使用了同樣的RSL,但介面寬度達到16位,頻率達到800MHz,效率更高。單個傳輸率可達到1.6GB/s,兩個的傳輸率可達到3.2GB/s。

點評:
30pin和72pin的內存,早已退出市場,現在市場上主流的內存,是SDRAM,而SDRAM的價格越降越底,對於商家和廠家而言,利潤空間已縮到了極限,賠錢的買賣,有誰願意去做了?再者也沒有必要,畢竟廠家或商家們總是在朝著向「錢」的方向發展。

隨著 INTEL和 AMD兩大公司 CPU生產飛速發展,以及各大板卡廠家的支持,RAMBUS 和 DDRAM 也得到了更快的發展和普及,究竟哪一款會成為主流,哪一款更適合用戶,市場終究會證明這一切的。

機存取存儲器是電腦的記憶部件,也被認為是反映集成電路工藝水平的部件。各種存儲器中以動態存儲器(DRAM)的存儲容量為最大,使用最為普及,幾十年間它的存儲量擴大了幾千倍,存取數據的速度提高40多倍。存儲器的集成度的提高是靠不斷縮小器件尺寸達到的。尺寸的縮小,對集成電路的設計和製造技術提出了極為苛刻的要求,可以說是只有一代新工藝的突破,才有一代集成電路。

動態讀寫存儲器DRAM(Dynamic Random Access MeMory)是利用MOS存儲單元分布電容上的電荷來存儲數據位,由於電容電荷會泄漏,為了保持信息不丟失,DRAM需要不斷周期性地對其刷新。由於這種結構的存儲單元所需要的MOS管較少,因此DRAM的集成度高、功耗也小,同時每位的價格最低。DRAM一般都用於大容量系統中。DRAM的發展方向有兩個,一是高集成度、大容量、低成本,二是高速度、專用化。

從1970年Intel公司推出第一塊1K DRAM晶元後,其存儲容量基本上是按每三年翻兩番的速度發展。1995年12月韓國三星公司率先宣布利用0.16μm工藝研製成功集成度達10億以上的1000M位的高速(3lns)同步DRAM。這個領域的競爭非常激烈,為了解決巨額投資和共擔市場風險問題,世界范圍內的各大半導體廠商紛紛聯合,已形成若干合作開發的集團格局。

1996年市場上主推的是4M位和16M位DRAM晶元,1997年以16M位為主,1998年64M位大量上市。64M DRAM的市場佔有率達52%;16M DRAM的市場佔有率為45%。1999年64M DRAM市場佔有率已提高到78%,16M DRAM佔1%。128M DRAM已經普及,明年將出現256M DRAM。

高性能RISC微處理器的時鍾已達到100MHz~700MHz,這種情況下,處理器對存儲器的帶寬要求越來越高。為了適應高速CPU構成高性能系統的需要,DRAM技術在不斷發展。在市場需求的驅動下,出現了一系列新型結構的高速DRAM。例如EDRAM、CDRAM、SDRAM、RDRAM、SLDRAM、DDR DRAM、DRDRAM等。為了提高動態讀寫存儲器訪問速度而採用不同技術實現的DRAM有:

(1) 快速頁面方式FPM DRAM

快速頁面方式FPM(Fast Page Mode)DRAM已經成為一種標准形式。一般DRAM存儲單元的讀寫是先選擇行地址,再選擇列地址,事實上,在大多數情況下,下一個所需要的數據在當前所讀取數據的下一個單元,即其地址是在同一行的下一列,FPM DRAM可以通過保持同一個行地址來選擇不同的列地址實現存儲器的連續訪問。減少了建立行地址的延時時間從而提高連續數據訪問的速度。但是當時鍾頻率高於33MHz時,由於沒有足夠的充電保持時間,將會使讀出的數據不可靠。

(2) 擴展數據輸出動態讀寫存儲器EDO DRAM

在FPM技術的基礎上發展起來的擴展數據輸出動態讀寫存儲器EDODRAM(Extended Data Out DRAM),是在RAM的輸出端加一組鎖存器構成二級內存輸出緩沖單元,用以存儲數據並一直保持到數據被可靠地讀取時為止,這樣就擴展了數據輸出的有效時間。EDODRAM可以在50MHz時鍾下穩定地工作。

由於只要在原DRAM的基礎上集成成本提高並不多的EDO邏輯電路,就可以比較有效地提高動態讀寫存儲器的性能,所以在此之前,EDO DRAM曾成為動態讀寫存儲器設計的主流技術和基本形式。

(3) 突發方式EDO DRAM

在EDO DRAM存儲器的基礎上,又發展了一種可以提供更高有效帶寬的動態讀寫存儲器突發方式EDO DRAM(Burst EDO DRAM)。這種存儲器可以對可能所需的4個數據地址進行預測並自動地預先形成,它把可以穩定工作的頻率提高到66MHz。

(4) 同步動態讀寫存儲器SDRAM

SDRAM(Synchronous DRAM)是通過同步時鍾對控制介面的操作和安排片內隔行突發方式地址發生器來提高存儲器的性能。它僅需要一個首地址就可以對一個存儲塊進行訪問。所有的輸入采樣如輸出有效都在同一個系統時鍾的上升沿。所使用的與CPU同步的時鍾頻率可以高達66MHz~100MHz。它比一般DRAM增加一個可編程方式寄存器。採用SDRAM可大大改善內存條的速度和性能,系統設計者可根據處理器要求,靈活地採用交錯或順序脈沖。

Infineon Technologies(原Siemens半導體)今年已批量供應256Mit SDRAM。其SDRAM用0.2μm技術生產,在100MHz的時鍾頻率下輸出時間為10ns。

(5) 帶有高速緩存的動態讀寫存儲器CDRAM

CDRAM(Cached DRAM)是日本三菱電氣公司開發的專有技術,1992年推出樣品,是通過在DRAM晶元,集成一定數量的高速SRAM作為高速緩沖存儲器Cache和同步控制介面,來提高存儲器的性能。這種晶元用單一+3.3V電源,低壓TTL輸入輸出電平。目前三菱公司可以提供的CDRAM為4Mb和16Mb,其片內Cache為16KB,與128位內部匯流排配合工作,可以實現100MHz的數據訪問。流水線式存取時間為7ns。

(6) 增強型動態讀寫存儲器EDRAM(Enhanced DRAM)

由Ramtron跨國公司推出的帶有高速緩沖存儲器的DRAM產品稱作增強型動態讀寫存儲器EDRAM(Enhanced DRAM),它採用非同步操作方式,單一+5V工作電源,CMOS或TTL輸入輸出電平。由於採用一種改進的DRAM 0.76μm CMOS工藝和可以減小寄生電容和提高晶體管增益的結構技術,其性能大大提高,行訪問時間為35ns,讀/寫訪問時間可以提高到65ns,頁面寫入周期時間為15ns。EDRAM還在片內DRAM存儲矩陣的列解碼器上集成了2K位15ns的靜態RAM高速緩沖存儲器Cache,和後寫寄存器以及另外的控制線,並允許SRAM Cache和DRAM獨立操作。每次可以對一行數據進行高速緩沖。它可以象標準的DRAM對任一個存儲單元用頁面或靜態列訪問模式進行操作,訪問時間只有15ns。當Cache未命中時,EDRAM就把新的一行載入到Cache中,並把選擇的存儲單元數據輸出,這需要花35ns。這種存儲器的突發數據率可以達到267Mbytes/s。

(7) RDRAM(Rambus DRAM)

Rambus DRAM是Rambus公司利用本身研製的一種獨特的介面技術代替頁面方式結構的一種新型動態讀寫存儲器。這種介面在處理機與DRAM之間使用了一種特殊的9位低壓負載發送線,用250MHz同步時鍾工作,位元組寬度地址與數據復用的串列匯流排介面。這種介面又稱作Rambus通道,這種通道嵌入到DRAM中就構成Rambus DRAM,它還可以嵌入到用戶定製的邏輯晶元或微處理機中。它通過使用250MHz時鍾的兩個邊沿可以使突發數據傳輸率達到500MHz。在採用Rambus通道的系統中每個晶元內部都有它自己的控制器,用來處理地址解碼和面頁高速緩存管理。由此一片存儲器子系統的容量可達512K位元組,並含有一個匯流排控制器。不同容量的存儲器有相同的引腳並連接在同一組匯流排上。Rambus公司開發了這種新型結構的DRAM,但是它本身並不生產,而是通過發放許可證的方式轉讓它的技術,已經得到生產許可的半導體公司有NEC、Fujitsu、Toshiba、Hitachi和LG等。

被業界看好的下一代新型DRAM有三種:雙數據傳輸率同步動態讀寫存儲器(DDR SDRAM)、同步鏈動態讀寫存儲器(SLDRAM)和Rambus介面DRAM(RDRAM)。

(1) DDR DRAM(Double Data Rate DRAM)

在同步動態讀寫存儲器SDRAM的基礎上,採用延時鎖定環(Delay-locked Loop)技術提供數據選通信號對數據進行精確定位,在時鍾脈沖的上升沿和下降沿都可傳輸數據(而不是第一代SDRAM僅在時鍾脈沖的下降沿傳輸數據),這樣就在不提高時鍾頻率的情況下,使數據傳輸率提高一倍,故稱作雙數據傳輸率(DDR)DRAM,它實際上是第二代SDRAM。由於DDR DRAM需要新的高速時鍾同步電路和符合JEDEC標準的存儲器模塊,所以主板和晶元組的成本較高,一般只能用於高檔伺服器和工作站上,其價格在中低檔PC機上可能難以接受。

(2) SLDRAM(Synchnonous Link DRAM)

這是由IBM、HP、Apple、NEC、Fujitsu、Hyundai、Micron、TI、Toshiba、Sansung和Siemens等業界大公司聯合制定的一個開放性標准,委託Mosaid Technologies公司設計,所以SLDRAM是一種原本最有希望成為高速DRAM開放性工業標準的動態讀寫存儲器。它是一種在原DDR DRAM基礎上發展的一種高速動態讀寫存儲器。它具有與DRDRAM相同的高數據傳輸率,但是它比其工作頻率要低;另外生產這種存儲器不需要支付專利使用費,使得製造成本較低,所以這種存儲器應該具有市場競爭優勢。但是由於SLDRAM聯盟是一個鬆散的聯合體,眾多成員之間難以協調一致,在研究經費投入上不能達成一致意見,加上Intel公司不支持這種標准,所以這種動態存儲器反而難以形成氣候,敵不過Intel公司鼎立支持的Rambus公司的DRDRAM。SLDRAM可用於通信和消費類電子產品,高檔PC和伺服器。

(3) DRDRAM(Direct Rambus DRAM)

從1996年開始,Rambus公司就在Intel公司的支持下制定新一代RDRAM標准,這就是DRDRAM(Direct RDRAM)。這是一種基於協議的DRAM,與傳統DRAM不同的是其引腳定義會隨命令而變,同一組引腳線可以被定義成地址,也可以被定義成控制線。其引腳數僅為正常DRAM的三分之一。當需要擴展晶元容量時,只需要改變命令,不需要增加硬體引腳。這種晶元可以支持400MHz外頻,再利用上升沿和下降沿兩次傳輸數據,可以使數據傳輸率達到800MHz。同時通過把數據輸出通道從8位擴展成16位,這樣在100MHz時就可以使最大數據輸出率達1.6Gb/s。東芝公司在購買了Rambus公司的高速傳輸介面技術專利後,於1998年9月首先推出72Mb的RDRAM,其中64Mb是數據存儲器,另外8Mb用於糾錯校驗,由此大大提高了數據讀寫可靠性。

Intel公司辦排眾議,堅定地推舉DRDRAM作為下一代高速內存的標准,目前在Intel公司對Micro、Toshiba和Samsung等公司組建DRDRAM的生產線和測試線投入資金。其他眾多廠商也在努力與其抗爭,最近AMD宣布至少今年推出的K7微處理器都不打算採用Rambus DRAM;據說IBM正在考慮放棄對Rambus的支持。當前市場上同樣是64Mb的DRAM,RDRAM就要比其他標準的貴45美元。
由此可見存儲器的發展動向是:大容量化,高速化, 多品種、多功能化,低電壓、低功耗化。
存儲器的工藝發展中有以下趨勢:CHMOS工藝代替NMOS工藝以降低功耗;縮小器件尺寸,外圍電路仍採用ECL結構以提高存取速度同時提高集成度;存儲電容從平面HI-C改為深溝式,保證尺寸減少後的電荷存儲量,以提高可靠性;電路設計中簡化外圍電路結構,注意降低雜訊,運用冗餘技術以提高質量和成品率;工藝中採用了多種新技術;使DRAM的存儲容量穩步上升,為今後繼續開發大容量的新電路奠定基礎。
從電子計算機中的處理器和存儲器可以看出ULSI前進的步伐和幾十年間的巨大變化。

㈢ 主存儲器的發展簡介

主存儲器一般採用半導體存儲器,與輔助存儲器相比有容量小、讀寫速度快、價格高等特點。計算機中的主存儲器主要由存儲體、控制線路、地址寄存器、數據寄存器和地址解碼電路五部分組成。
從70年代起,主存儲器已逐步採用大規模集成電路構成。用得最普遍的也是最經濟的動態隨機存儲器晶元(DRAM)。1995年集成度為64Mb(可存儲400萬個漢字)的DRAM晶元已經開始商業性生產,16MbDRAM晶元已成為市場主流產品。DRAM晶元的存取速度適中,一般為50~70ns。有一些改進型的DRAM,如EDO DRAM(即擴充數據輸出的DRAM),其性能可較普通DRAM提高10%以上,又如SDRAM(即同步DRAM),其性能又可較EDO DRAM提高10%左右。1998年SDRAM的後繼產品為SDRAMⅡ(或稱DDR,即雙倍數據速率)的品種已上市。在追求速度和可靠性的場合,通常採用價格較貴的靜態隨機存儲器晶元(SRAM),其存取速度可以達到了1~15ns。無論主存採用DRAM還是SRAM晶元構成,在斷電時存儲的信息都會「丟失」,因此計算機設計者應考慮發生這種情況時,設法維持若干毫秒的供電以保存主存中的重要信息,以便供電恢復時計算機能恢復正常運行。鑒於上述情況,在某些應用中主存中存儲重要而相對固定的程序和數據的部分採用「非易失性」存儲器晶元(如EPROM,快快閃記憶體儲晶元等)構成;對於完全固定的程序,數據區域甚至採用只讀存儲器(ROM)晶元構成;主存的這些部分就不怕暫時供電中斷,還可以防止病毒侵入。

㈣ 簡要介紹下計算機存儲器的發展

計算機怎麼是這樣一個驚人的小配件? 對許多人他們可以’ t是,因此驚奇關於怎樣計算機改變了我們居住的方式。 計算機在許多大小和形狀可能現在被發現。 幾乎每家電似乎有他們被找出的自己的微型計算機某處。 從汽車到大廈對幾乎每個小配件有,每一個大多時間有計算機工作做他們跑和改變我們居住生活的方式。

首要,計算機的最重要的組分是它的處理器。 它被認為做所有計算和處理計算機的心臟。 但與所有處理的那計算和,計算機贏取了’ t是這樣一個卓越的小配件如果不為它驚人的記憶。 計算機存儲器使成為可能保留重要信息關於計算機。 可以再次使用這樣數據和被檢索當有些存儲的數據是需要的時。 不用計算機存儲器,處理器在哪裡不會有設施存放它的,從而使他們的重要演算和過程無用。

有分配的計算機存儲器的不同的類型存放數據的不同的類型。 當它來到存放必要的數據在計算機裡面時,他們也有不同的能力和專業。 最響譽的計算機存儲器是RAM,否則通認作為隨機存取存儲器。 它稱隨機存取,因為所有存儲的數據可以直接地訪問,如果您知道相交某一存儲單元的確切的列和專欄。 在計算機存儲器的這個類型,數據可以按任何順序訪問。 RAM ’ s確切在對面稱SAM或串列存取記憶,存放數據參加一系列存儲單元可能按順序只訪問。 它經營很象盒式磁帶,您必須審閱其他存儲單元在訪問您尋找的數據之前。

計算機存儲器的其他類型包括ROM或只讀存儲器。 ROM是集成電路已經編程以不可能修改或改變的具體數據,因此僅命名“讀的”。 也有計算機存儲器叫的虛擬內存的另一個類型。 記憶的這個類型是一個共同的組分在多數操作系統和桌面。 它幫助計算機RAM釋放以未使用的應用做方式為裝載使用的當前應用。 它在計算機’ s硬碟簡單地運作在檢查在RAM存放的數據旁邊最近不使用並且安排它被存放,從而釋放可貴的空間在RAM為裝載其他應用。 一個虛擬內存將做一台計算機認為它有幾乎無限的RAM在它裡面。

的計算機存儲器的另一個類型使計算機處理任務更加快速是什麼稱高速緩沖存儲器。 高速緩沖存儲器簡單地運作在有旁邊當前應用、在它的記憶存放的演算和過程而不是直接地到主要儲藏區域。 當某一過程是需要早先半新的數據,它首先將設法訪問高速緩沖存儲器,如果這樣數據在訪問中央記憶貯存區之前被存放那裡。 這從尋找數據在一個更大和更大的記憶貯存區釋放計算機並且使數據提取更加快速。 計算機存儲器在發展一個恆定的狀態,當技術越來越被開發。 誰知道,計算機存儲器也許為人的消耗量也在不久將來可能適合。

㈤ 只讀存儲器的發展歷程 說詳細下 謝謝

ROM所存數據穩定 ,斷電後所存數據也不會改變;其結構較簡單,讀出較方便,因而常用於存儲各種固定程序和數據。除少數品種的只讀存儲器(如字元發生器)可以通用之外,不同用戶所需只讀存儲器的內容不同。為便於使 用和大批 量 生產 ,進一步發展了可編程只讀存儲器(PROM)、可擦可編程序只讀存儲器(EPROM)和電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)。EPROM需用紫外光長時間照射才能擦除,使用很不方便。20世紀 80 年代制出的 EEPROM ,克服了EPROM的不足,但集成度不高 ,價格較貴。於是又開發出一種新型的存儲單元結構同 EPROM 相似的快閃記憶體 。其集成度高、功耗低 、體積小 ,又能在線快速擦除 ,因而獲得飛速發展,並有可能取代現行的硬碟和軟盤而成為主要的大容量存儲媒體。大部分只讀存儲器用金屬-氧化物-半導體(MOS)場效應管製成。

不是很詳細 求採納

㈥ 求晶元儲存發展歷史

也許是「飛芯」機器的金字招牌越打越響,再加上MD機器在競爭中逐漸沒落,MP3市場日漸興旺,人們紛紛把選擇MP3的目光投到「高音質」的節骨眼上,而方案廠商也在此時大力研發和推出性能更強的產品。其中以SIGMATEL3520和飛利浦PNX0102晶元最為突出。

如果說Sigmatel 3420隻是Sigmatel 3410的升級版,那麼Sigmatel 3520就可以說是讓Sigmatel家族的發展邁出了歷史性的一大步。Sigmatel 3520不僅繼承了3420的MP3硬體解碼,而且更改進了以往Sigmatel 3410/1342中音表現一般、高音生硬的缺點,音質清澈,信噪比據說可以達到95dB;增加了對MP3硬體編碼、FM收音和USB2。0等功能的支持;Sigmatel 3520比前代產品在處理速度上也有所提升,達到了75MHz(34xx系列為65MHz)。當年國內MP3廠商魅族推出了性價比極高的E2就使用了Sigmatel3520方案,並最終憑借不俗的音質表現、極高的實用性和性價比而大受歡迎。

與此同時,飛利浦也並沒有放慢腳步,將主要應用於數字電視、Hi-Fi音響等專業領域PNX系列晶元引入便攜隨聲聽的世界。PNX010x系列解碼晶元包括PNX0101、PNX0102和PNX0105。PNX0101和PNX0102主要應用於快閃記憶體MP3隨身聽,PNX0105則是針對採用微硬碟為存儲介質的多媒體播放器。PNX0101內嵌4Mbit的可編程FLASH,只支持USB1.1。因而所有採用PNX0101晶元MP3所配備的USB2.0介面,都是通過另外增加USB2.0控制晶元來實現的。而PNX0102則內嵌有8Mbit的可編程 FLASH,自身提供了對USB2.0的支持。PNX0105同樣支持USB2.0,而且還支持GDMA和IDE(ATA/ATAPI/PC Card)等介面,但它沒有內置可編程FLASH。

性能上,PNX系列都內含速度高達80-100MIPS的24位EPICS7B音頻DSP,內置了一個16位立體聲音頻ADC和DAC。PNX0101和 PNX0102晶元採用了32位的主頻為60MHzARM7核心的RISC處理器,支持圖瀏覽。PNX0105則是主頻高達140MHzARM9核心的RISC處理器,支持視頻播放。

雖然PNX0101/0102晶元在性能和功能上都有不錯的提高,但在音質上的進步卻並不明顯。總體而言,0101/0102晶元的音質與SAA7750晶元不分伯仲,甚至更有的用戶認為0101/0102晶元的聲音還不如7750。這樣與其他在音質上有長足進步的晶元比較起來,「飛芯」和其他晶元的差距顯得大大縮小。

在這個時期,魅族完全看準了MP3市場逐步壯大的第一步。不僅在中低端市場發布了ME、E2等一系列Sigmatel晶元的產品,打響了國產MP3普及的第一槍,更加在中端市場推出了與進口產品相抗衡的「飛芯」產品E3。這款使用PNX0102晶元的E3配合LifeVibes頂級專業音效,其聲音表現在當時算是比較優秀的,再加上了16Mbit 高速RAM和8層PCB版,保證了機器整體的性能和品質。這一切,不僅最終使魅族E3成為了國產機器發展歷程中不可或缺的一款經典,更為魅族帶來了國產機器中史無前例的關注。

採用炬力ATJ2085的昂達VX909

正當Sigmatel和Philips各自的新方案在MP3全球市場上你爭我奪,我國珠海的一家較有實力的集成電路公司炬力也在此時漸漸進入人們的視野。炬力當年採用LQFP64pin封裝的ATJ2085晶元,由於集成度高,周邊元器件極少,非常利於生產。而且這款支持USB2.0(FS)傳輸,MP3/WMA/WAV/WMV/ASF等格式媒體播放,支持MTV電影播放,支持JPG、GIF、BMP圖片瀏覽功能的晶元盡管音質一般,FM效果也有待的提高,但其平易近人的價格,也足以使它十分受國內一些MP3廠商支持。

盡管炬力當年准備以ATJ2085、2087、2089三款方案分別從低中高端打入市場,但令它受到業界矚目的並非由於其產品,而是由於它和Sigmatel之間的官司。2005年3月16日,SigmaTel於當地時間周二向美國國際貿易委員會(ITC)提起訴訟,要求禁止採用珠海炬力產品的商品出口到美國。兩個月前,SigmaTel向美國德克薩斯州聯邦法院提出訴訟,指控珠海炬力侵犯了該公司用於攜帶型MP3播放器的多項電源管理專利。而在後來ITC(美國聯邦國際貿易委員會)法院珠海炬力不侵犯Sigmatel的專利的一個月後,珠海炬力又向深圳中級人民法院提起訴訟,指控SigmaTel公司的產品,包括STMP 3502、3503、3505、3506、3510和3520等等,侵犯了該公司擁有的一項數字音頻處理技術專利。珠海炬力希望法院禁止設計、生產、銷售和使用侵權集成電路以及包含SigmaTel侵權集成電路的設備,以終止SigmaTel在中國的侵權行為。一直到了2007年,這場歷時長達兩年的互告和口水戰在長時間的討價還價後,最終才以雙方達成全面和解協議的戲劇性結局而告終。
在一輪純音播放器的火拚過後,人們在MP3播放器身上投注了更多的期望。於是乎,我們迎來了彩屏,迎來了視頻播放。

Telechips是韓國一家著名的MP3晶元廠家,其解碼晶元基於ARM架構,無論是性能還是音質都比較優秀,一經面世便獲得一致好評,並且在韓國眾多廠商的大力支持下成長迅速,是比較有潛力的解碼晶元。但由於Telechip對外圍電路設計要求比較高,因此在中國市場內的發展得比較低調。而隨著彩屏和視頻時代的來臨,Telechip晶元也伴隨著很多優秀的機器的推出而漸漸被人們所認識。其中除了使用了TCC770晶元的iAudio U3、三星K5,還有使用了TCC7801的iAudio D2和使用TCC8200的iRiver Clix2等。

既然提到了擴展能力強大的Telechip主控晶元,就不得不提「雙核心架構」了。在與Telechip搭配當中最為人熟悉的就是英國的Wolfman音頻晶元了。憑借著採用了TCC770+WM8750S的台電T29和採用了TCC8200+WM8978G的台電T39獲得了巨大成功,使得國內眾多玩家了解到了T芯的強勁性能,讓眾多的隨身聽愛好者感受到了歐勝Wolfman的純凈聲音。這不僅為T39奠定了國產MP3音質王者的地位並延續至今,更讓Wolfman音頻晶元獲得了更廣闊的市場。

三星電子經過多年發展,已經成為了電子行業中少數掌握了多項基礎元件研發及生產技術的龍頭企業之一,而且三星也間接的成為了開創MP3產業的始作俑者,然而三星的晶元卻一直並沒有像它的名字一樣來得強勢。不過,隨著魅族Miniplayer的推出,讓人們親自感受到了三星主控晶元的能耐。而為了延續「飛芯」傳統,魅族在Miniplayer身上除了採用了三星基於ARM9TDMI內核主頻達到200MHZ的SA58700X07,還進一步去掉了主控自帶的Wolfson 8731音頻處理器,而採用了飛利浦從UDA1380改進而來的380HN音頻編碼解碼器。事實上,隨著視頻播放等多功能擴展,「飛芯」的優勢早已日益淡化,Miniplayer也在後來改版的SL版本中,迎來了較受歡迎的歐勝WM8987音頻晶元。不管如何,綜合而言,Miniplayer的各方面設計也都依然是國產MP3的一座里程碑。

使用ADI BF533方案的歌美X750

隨著視頻需求在隨身機器上的日益增長以及快閃記憶體晶元的日益普及,體積較大的AVI格式並不能於國內消費者的訴求,由此支持RMVB格式的呼聲也日漸增長起來。就在這個時候,美國模擬器件公司(簡稱ADI)推出的BF533晶元使得RMVB直播取得革命性成果。時至今日,這款晶元依舊是很多廠商RMVB機型的主控晶元。基於Blackfin架構的BF533有主頻500MHz和600MHz兩種規格兼具了DSP的高速數據處理運算能力和CPU的系統管理能力,因此能夠在信號處理和控制處理的過程中都能保證不俗的表現。

性能強大的愛可視605 wifi

與此同時,著名PMP廠商愛可視推出了愛可視605,並採用一向以高性能高規格著稱的德州儀器(簡稱TI)方案,其主控晶元是TI的一款高端晶元——T1320。盡管TI方面一直沒有公開晶元的相關參數,但從605的強勁表現看來,這款晶元的性能估計是目前PMP產品中無出其右的。當然,強悍的性能自然也就帶來高昂的價格了。

首款RK27晶元播放器藍魔RM970

不僅國外技術領先的廠商不斷進行技術創新,而且國內較有實力的廠商也在技術上不斷地作出努力。總部位於福建省福州市的瑞芯微是一家國內專注於數字音視頻、移動多媒體晶元研究和開發的晶元設計企業。早在2006年,瑞芯微推出的RK2606A晶元就憑借著自身的低成本優勢,讓瑞芯微迅速成為國內MP3晶元市場上第一品牌。如今,瑞芯微的支持RMVB的解決方案是它最新的RK27方案,這一採用了DSP內核+ARM內核「雙核聯合」的方式,主控晶元頻率為400MHz。它除了能夠 支持包括RMVB在內的多種視頻格式,它還提供了對於APE、FLAC等無損壓縮音頻格式以及MP3(8Kbps~384Kbps位速范圍)、 WMA(32Kbps-320Kbps位速范圍)的支持,另外,它可以搭載微軟PlayFX音效。相比於之前的TI和ADI的解決方案,由於瑞芯微晶元的成本較低,一個瑞芯微的晶元成本一般只有ADI晶元的一半,因此,瑞芯微的終端產品價格要低廉很多,更加接近大眾的消費能力。

在推出了一款ADI晶元的V2000之後,艾諾又推出了一款價格更實惠但功能不變的V2000SE

除了瑞芯微,君正華芯飛也可以說是國內微電子行業的另一匹黑馬。華芯飛的RMVB解決方案與其他公司的解決方案略有不同。實際上,這一解決方案是由兩家公司完成的,其主控晶元是由北京君正提供,而方案設計則是由華芯飛來完成。而這一解決方案也是目前解決方案中成本最低的方案。華芯飛的RMVB解決方案上,主要採用的主控晶元是由北京君正提供的JZ4740晶元。這一晶元是一款通用型32bit CPU,可以在WINCE或LINUX 操作系統上運行,而且功耗很低,在同等的資源下JZ4740功耗是其他主控晶元的50-70%。成本低、耗能低、性能較好,使得華芯飛在RMVB市場上佔取到了一片屬於自己的天空。

後話

芸芸十年間,我們從MPman F10走到如今的隨身多媒體設備與掌上電腦的結合(COWON Q5W),在眼花繚亂的產品背後起著支撐作用的,正是微電子技術的蓬勃發展。國產廠商的進步我們有目共睹,但我們思維和技術與世界水平的差距同樣不可忽視。十年歲月,機器之多難以概全,方案之繁更難以盡訴。希望,往後的日子裡,科技的發展和市場的競爭,能為我們帶來更大的驚喜,讓我們的生活變得更加多姿多彩。

㈦ 全息存儲器容量的發展史

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。

㈧ 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

㈨ 光存儲器的發展過程經歷了哪些階段

數據存儲介質 1、凡是僅有兩種穩定的物理狀態,能方便地檢測出處於哪種穩定狀態,兩種穩定狀態又容易相互轉換的物質或元器件,都可以用來存儲二進制代碼「0」和「1」,這樣的物質或元器件被稱為存儲介質或記錄介質。存儲介質不同,存儲信息的機理也不同。信息存儲技術在近幾年的發展非常迅速,各種新產品、新技術層出不窮,但從總體上看它們呈現出一種類似金字塔的結構,其中塔尖為CPU,距離CPU越近則存儲速度越快,每兆位元組的存儲成本越昂貴,容量也越小;反之,則存儲速度越慢,每兆位元組的存儲成本越低,容量也越大。 2、 計算機的存儲設備從體系結構上看可分為內存儲器和外存儲器。內存儲器(即內存)直接與計算機的CPU相連,處於金字塔的最上層。它的存取速度要求能與CPU相匹配,通常由半導體存儲器晶元組成,由於成本高,容量通常不太大。而對於大量數據的保存通常要使用外存儲器。外存儲器又可以分成幾個層次。與內存儲器相連接的是聯機存儲器(或稱在線存儲器),如硬磁碟機、磁碟陣列等。再下一層是後援存儲器(或稱近線存儲器),它由存取速度比硬碟更慢的光碟機、光碟庫、磁帶庫等設備組成。最底層是離線存儲器(或稱離線存儲器),由磁帶機和磁帶庫等組成倉庫,它的存取速度比較慢,僅是數量級,由於存儲介質可離線保存,可以更換,因此容量幾乎是無限大。對於普通的個人計算機用戶,使用硬碟、軟體和光碟等存儲介質來進行數據存儲就已經夠用了,但對於商業用戶和一些網路系統來說,磁帶 機、磁帶庫和光碟庫則是必不可少的數據存儲與備份設備,現在還有正在飛速發展的存儲網路,能提供更為方便的數據保存方式。 3、通過不同的存儲介質來看一看當今市場上流行的主機信息存儲技術,按其存儲原理可以分為電存儲技術,如內存、快閃記憶體等;磁存儲技術,如磁帶、磁碟等;光存儲技術,如光碟、DVD等。

㈩ 當前存儲器系統的發展概況

發展趨勢

存儲器的發展都具有更大、更小、更低的趨勢,這在閃速存儲器行業表現得尤為淋漓盡致。隨著半導體製造工藝的發展,主流閃速存儲器廠家採用0�18μm,甚至0.15μm的製造工藝。藉助於先進工藝的優勢,Flash Memory的容量可以更大:NOR技術將出現256Mb的器件,NAND和AND技術已經有1Gb的器件;同時晶元的封裝尺寸更小:從最初DIP封裝,到PSOP、SSOP、TSOP封裝,再到BGA封裝,Flash Memory已經變得非常纖細小巧;先進的工藝技術也決定了存儲器的低電壓的特性,從最初12V的編程電壓,一步步下降到5V、3.3V、2�7V、1.8V單電壓供電。這符合國際上低功耗的潮流,更促進了攜帶型產品的發展。

另一方面,新技術、新工藝也推動Flash Memory的位成本大幅度下降:採用NOR技術的Intel公司的28F128J3價格為25美元,NAND技術和AND技術的Flash Memory將突破1MB 1美元的價位,使其具有了取代傳統磁碟存儲器的潛質。

世界閃速存儲器市場發展十分迅速,其規模接近DRAM市場的1/4,與DRAM和SRAM一起成為存儲器市場的三大產品。Flash Memory的迅猛發展歸因於資金和技術的投入,高性能低成本的新產品不斷涌現,刺激了Flash Memory更廣泛的應用,推動了行業的向前發展。