存儲器發展簡史

      存儲器是計算機系統中的記憶設備,用來存放程序和數據。自世界上第一臺計算機問世,計算機的存儲器件也在不斷發展更新,從一開始的打孔卡到磁性存儲及光學存儲,以及現在的半導體存儲,無不體現著科學技術的快速發展。

存儲器的分類

      接下來將根據存儲器專利申請或商業化時間的發展順序為大家做進一步介紹:


01

打孔機/穿孔卡

打孔卡是早期計算機的信息輸入設備,在預先知道的位置利用打洞與不打洞來表示數字訊息。打孔卡比計算機更早出現。其歷史可以追溯到1725年的紡織品行業,用于機械化的織布機。

說到打孔卡,不得不說到IBM的創始人赫爾曼·霍爾瑞斯教授,他于1888年發明自動制表機——首個使用打孔卡技術的數據處理機器。但我們最熟悉的是 IBM 029 型打孔機,是1964年作為IBM 的 System/360 大型電腦的配件發售的,此為打孔卡與數字計算機存儲器連結的劃時代發明。

IBM 029型打孔機



02

磁帶(MAGNETIC TAPE)

1951年,磁帶首次被用于計算機上存儲數據,在UNIVAC計算機上作為主要的I/O設備,稱為UNIVACO,這就是商用計算機史上的第一臺磁帶機。磁帶早在1928年便已誕生,此前多用于聲音記錄。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、標準化程度最高的常用存儲介質之一。它互換性好、易于保存,近年來,由于采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。使用磁帶的設備有磁帶機(Tape)、磁帶庫(Tape Library)。


03

硬盤驅動器(HARD DISK DRIVE)

1956年,世界上第一個硬盤驅動器出現在IBM的RAMAC 305計算機(第一臺提供隨機存取數據的計算機,同時還使用了磁鼓和磁芯存儲器)中。該驅動器約有兩個冰箱大小,重達一噸,包含50個直徑為24英寸的盤片,能存儲5M的信息,數據傳輸速度10K/S。


04

只讀式光盤存儲器(CD-ROM)

1965年美國物理學家Russell發明了第一個數字-光學記錄和回放系統,1966年提交了專利申請。1982年,索尼和飛利浦公司發布了世界上第一部商用CD音頻播放器CDP-101,光盤開始普及。


05

動態隨機存取存儲器(DRAM)

1966年IBM Thomas J. Watson 研究中心的Robert H. Dennard發明了(動態隨機存取存儲器)DRAM,1968年申請了專利。

1969年,Advanced Memory System公司生產了第一款DRAM芯片,容量僅為1KB。

1970年,Intel公司推出Intel 1103,這是第一個商用DRAM芯片。

至今,DRAM仍是最常用的隨機存取器(RAM),作為個人電腦和工作站中內存(即主存儲器)。DRAM內存能夠問世,主要是基于半導體晶體管和集成電路技術。


06

軟盤(FLOPPY DISK)

軟盤是個人計算機中最早使用的可移介質。1968年IBM的Alan Shugart領導的小組開發了只讀的8英寸軟盤(只能存儲79.5KB的數據),1972年Alan Shugart幫助Memorex公司推出了第一款可讀/寫的軟盤Memorex 650 (175KB)。1976年,5.25英寸軟盤問世,1980年,索尼開發了3.5英寸軟盤(1.44MB),并成為市場標準。從1971年直到20世紀90年代的近三十年內,軟盤一直被用于存儲和交換數據。


07

閃存(FLASH)

1980年日本人富士雄Fujio Masuoka為東芝工作時發明了閃存,1981取得了EEPROM專利,但是真正將閃存發揚光大的是Intel。目前市面上有兩種閃存,其一是NAND、其二是NOR,主要差異在于邏輯閘的不同;這種內存催生了小巧的隨身碟、記憶卡。


08

相變存儲器(Phase Change Memory)

隨著許多新技術的涌現,新型存儲器市場持續升溫,其中PCM尤其受到很大的關注。目前市場有一種劃時代的商品問世,那就是3D XPoint,它是由英特爾美光科技于2015年7月推出的非揮發性內存(NVM)技術,在非易失存儲器領域實現了革命性突破。英特爾為使用該技術的儲存裝置冠名Optane,而美光稱為QuantX。目前Intel的傲騰905P SSD就被市場認定是最快的SSD。


參考資料來源:

1.中國存儲網

2.ITREAD


文:鄧永祥

排版:張樂辰


2020年05月25日

《自然》發表文章:相變存儲技術在人工智能領域取得重大突破
美國圍堵華為,中科院美籍院士諫言忠言逆耳

時代芯存 半導體科普系列——存儲器發展簡史

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