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文档简介
1、最新存储技术 一、发展历史。 二、最新前沿技术 三、存储技术的发展趋势一、发展历史 时代的发展,科技的进步造就了当今的社会,而存储技术的应用-存储器的百年发展也同样是惊人的,从最初的打孔机到现在的蓝光DVD,存储器每一步的发展都留下了坚实的脚印。下面就让我们来回顾下它的发展史。 u 大型磁带记录盘式磁带 在在19501950年代,年代,IBMIBM最早把盘式磁带用在数据存储最早把盘式磁带用在数据存储上。因为一卷磁带可以代替上。因为一卷磁带可以代替1 1万张打孔纸卡,于是它万张打孔纸卡,于是它马上获得了成功,成为直到马上获得了成功,成为直到8080年代之前最为普及的年代之前最为普及的计算机存储设
2、备。在计算机存储设备。在8080年代末的时候,大家都聚在年代末的时候,大家都聚在一起看老电影,当时看待巨大的圆盘来回转,这就一起看老电影,当时看待巨大的圆盘来回转,这就是盘式磁带,现在磁带的最大容量已经达到是盘式磁带,现在磁带的最大容量已经达到1TB1TB。u 最珍贵的回忆盒式录音磁带盒式录音磁带应该是80年代人,小时候珍贵的记忆之一,它显然也是磁带的一种。一盘90分钟的录音磁带,在每一面(记得录音磁带是可以翻面的吗)可以存储700KB到1M的数据。u软盘的鼻祖8英寸软盘 软盘是个人计算机(PC)中作为一种可移贮存硬件,它是用于那些需要被物理移动的小文件的理想选择。软盘有八寸、五又四分一寸、三
3、寸半之分。当中又分为硬磁区Hard-sectored 及软磁区Soft-Sectored。软式磁盘驱动器则称FDD,软盘片是覆盖磁性涂料的塑料片。1987年4月,IBM推出基于386的IBM Personal System/2(PS/2)个人电脑系列,正式配置了3.5英寸的软驱后,这才引起了很多人的注意。大家都被这种体积更为小巧、容量却是软盘的几倍的新软盘所吸引。从那时起,在IBM、康柏为代表的厂商极力推崇下,这种3.5英寸的软盘开始大行其道,3.5寸软盘以其便宜的价格、相对巨大的存储量(1.44M,百万级字节存储量)很快全面占领市场。这一绝对的垄断地位持续了十几年,一直到2002年,最大容量
4、1.44MB。 软盘的终结被人们归咎于光盘和U盘的诞生,而接下来介绍的就是其中之一的光盘。uCD全称:COMPACT DISC(激光唱片,光盘) CD代表小型镭射盘,是一个用于所有CD媒体格式的一般术语,最大容量700MB。直径仅仅12cm,利用数字信号录音,只要一个按钮就可执行选曲,能够半永久的使用,CD实现了许多乐迷的梦想。u采用红外激光DVD光盘 DVD是使用了不同激光技术的CD,它采用了625-650纳米的红外激光(标准CD则采用780纳米的红色激光),这种激光技术使得DVD可以在同样的面积中保存更多的数据。一张双层DVD容量可达8.5GB。u最先进存储蓝光、HD-DVD 随着高清发展
5、,蓝光已被越来越多人关注认识,蓝光(Bluray)或称蓝光盘(Bluray Disc,缩写为BD)利用波长较短(405nm)的蓝色激光读取和写入数据,并因此而得名。对于光存储产品来说,蓝光提供了一个跳跃式发展的机会,最大容量大约50GB。 现在人们最普遍用到的存储产品了,那就是U盘与移动硬盘,这两样产品已经与人们生活密不可分。uU盘 全称“USB闪存盘”,英文名“USB flash disk”。U盘的称呼最早来源于朗科公司生产的一种新型存储设备,名曰“优盘”,使用USB接口进行连接。发展至今,最大容量256GB。u 移动硬盘 顾名思义是以硬盘为存储介制,计算机之间交换大容量数据,强调便携性的存
6、储产品。移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速度较快的接口,可以较高的速度与系统进行数据传输。以前主流2.5英寸品牌移动硬盘的读取速度约为15-25MB/s,写入速度约为8-15MB/s,最大容量2TB。二、最新前沿技术 通用电气公司(GE)技术开发部门(GE Global Research)日前育布公司的下一代光存储技术开发实现重大突破。GE研究人员成功展示了一种突破性微型全息存储材料,此材料能够在标准DVD尺寸的磁碟巾存储500GB的数据,这相当干20张单层蓝光光盘、100张DVD或大台式机硬盘的容量。 2005年出现了第三代光存储的蓝光光盘,其巾最具代表性的有以索尼和松下为代表的
7、BD蓝光光盘技术,以东芝为代表的HD蓝光光盘技术,此外,还有以台湾企业为代表的红光高清光盘技术。2008年2月,东芝宣布放弃HD蓝光光盘技术,红光高清光盘技术也很快地退出市场,BD蓝光光盘技术成为第三代光存储的唯一合法代表。 国外的一些大公司,近俩年已经开始了第四代和第五代光存储技术的研究,这两年,公布了单张光盘超过100GB的BDXL标准,也推出了容量超过1000GB的全息光盘样品和样机。第四代和第五代光存储技术有多种方案,第四代光存储技术的代表是超分辨光盘技术、多维光盘技术、低容量全息光盘技术,第五代光存储技术的代表是高容量全息光盘技术,日前GE已经取得了技术上的突破。u双光子3D技术12
8、cm光盘存储1TB 美国Call/Recall公司日前宣布,它们已经成功开发并测试了TB级光盘,并且已经加入产品设计以及生产范围的讨论。早今年早期该公司开发的253GB光盘一样,TB级光盘仍然采用双光子吸收3D技术,利用双光子吸收现象进行记录时,由于能够抑制上下记录层之间的干涉(串扰),因此在多层记录时便于通过缩小层间隔来提高记录密度。uDNA存储技术 即利用人工合成的脱氧核糖核酸(DNA)作为存储介质,是一项着眼于未来并且具有划时代意义的存储技术。具有高效、存储量大、存储时间长、易获取且免维护等优点。 当需要复制一份计算机文件时,DNA的数字存储系统会先将硬盘信息中的二进制数翻译成定制代码,
9、然后借助标准的DNA合成机器制造出相应的碱基序列。此时的序列并非一个长分子,而是多个重复片段。每一个片段都会自带一些索引细节,以便明确其自身在整体序列中所处的位置。这种方法的优点在于,即便某些片段遭到损毁,数据也不会丢失。分子生物学实验室用来读取生物体DNA的标准设备可以读取信息,并当即呈现在电脑屏幕上。 DNA数据存储技术完全能够满足对于数据存储容量的要求,据微软研究院估计,1立方毫米的DNA就能够存储一个exabyte(十亿字节)的数据,1克DNA的存储容量在2PB(拍字节)左右,这相当于300万张CD。另外,保存时间长也是DNA存储数据技术的另一大优点。人工合成的DNA极其“长寿”,即便
10、是在环境不好时,其半衰期也能够超过500年。 SSD作为一种资料储存装置,采用快闪记忆体为基础(flash-based)的固态记忆体(solid-state memory)储存资料,仿效并进而取代部分电脑中的传统硬盘,相较于传统硬盘(HDD) ,固态硬盘提供显著的优势,包括更快的系统响应与电脑开关机时间、更坚固耐用及更长的电池续航力。其各方面的优势已经决定了未来的存储霸主将由它来继承,只不过由于现在的价格因素还迟迟没有成功上位,而现在最大的固态硬盘也已经达到了2TB。固态硬盘的技术难度 固态硬盘的五大技术问题,分别是:运作效能的问题、NAND Flash的使用寿命改善问题、不正常断电管理的问题
11、、更错改善、整体固态硬盘的可靠度及稳定度改善问题。在这五大问题中,前四项取决于控制工IC的设计精进。控制IC在固态硬盘中用来支持的主要技术包括:故障区块管理(BBM, Bad Block Management)、错误修正程序代码(ECC, Error Correcting Code)以及平均抹写储存区块技术(Wear Leveling),这三个技术将确保固态硬盘的可靠度、稳定度与耐用度。三、存储技术的发展趋势 存储技术发展趋势是各项信息存储技术的结合发展: 磁存储与光存储的结合磁光存储技术。这是一种利用激光在磁光存储材料上进行信息写入和读出的技术。磁光存储技术结合了磁存储与光盘存储的优点,存储密度高,存储容量大,而且存取时间短。
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