人类史上信息储存技术发展回忆录（图集）

百眼通 2014-08-16

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　　各种数字储存/ 存储技术日新月异，还记得在几年前看到1G存储卡就觉得稀奇得要命，现在市面上的大拇哥U盘内建的快闪存储容量已经达到TB等级…以下图集是一位资深工程师Jeremy Cook分享的人类历史上信息储存、存储技术演进历程重要里程碑;如果你手上也有一些“老古董”，欢迎与我们分享!

　　书写

　　虽然这并非是电子甚至机械技术，“书写”基本上就是人类历史一项了不起的发明，因为它不仅让相隔两地的两个人能够交换讯息，还能将所记录的知识代代相传。根据美国芝加哥大学(University of Chicago)的考证，最早出现的人类书写是在西元前3,500年，是“信息革命的曙光”…可不是吗!

　　写着图像化文字的陶板(来源：芝加哥大学)

　　穿孔卡

　　穿孔卡(punch cards)诞生于1890年代，当时美国统计学者Herman Hollerith发明了一种能在一年之内完成人口普查的机器;而如果这样的工作完全由人工进行，得花上十年。该种机器的发明概念来自火车的打孔票。

　　1890年8月的Scientific American杂志上刊登的穿孔卡读卡装置图画(来源：Wikipedia)

　　电脑存储模型：正反器电路

　　正反器

　　正反器(flip-flop)电路是在1918年发明，后来逐渐演变成为现在的电脑存储;那些外表看来古老的元件能根据外部电气信号改变并储存某个状态，其实与目前的电脑运作原理相去不远(不过规模小得多)。

　　1918年由Eccles与Jordan提出专利申请的正反器电路图

　　美光1 mebibit容量DRAM元件MT4C1024

　　DRAM

　　动态随机存取存储(DRAM)是在1966年发明，是以电容来储存信息;带电的电容代表1、未带电的则代表0，而所谓的“动态”并非意味着内部的什么功能，而是指电容终究会丧失电荷，并必须定期刷新(refreshed)。

　　美光的1 mebibit容量DRAM元件MT4C1024 (来源：Wikipedia)

　　1971年由英特尔开发的EPROM

　　SDRAM

　　同步动态随机存取存储(SDRAM)在1970年代的应用很有限，但在1993年时开始被广泛采用──在那之前，RAM虽然能尽可能快速变更已输入资料，SDRAM则是采用电脑的时脉，在资料被储存时进行调节，这让资料能被分配至不同的区域(bank)，好一次同步执行数个存储任务。

　　SDRAM模组(来源：Wikipedia)

　　EPROM

　　可擦出式可编程唯读存储(EPROM)是在1971年由英特尔(Intel)的Dov Frohman 所开发，该种存储是非挥发性的，也就是说尽管关闭电源，存储的状态不会改变。这种存储芯片是电气可编程，信息在暴露在紫外线下时可抹除。

　　英特尔在1971年开发的第一款EPROM (来源：Wikipedia)

　　可储存300,000Byte的8英寸软盘

　　软盘驱动器

　　在1975年于《Popular Electronics》杂志曝光后，Altair 8800成为数以千计新崛起电脑宅男们的第一款电脑;该款电脑有很多有趣的特色，所配备的8英寸软盘驱动器(floppy drive )是其中之一。根据rwebs.net 网站的信息，该软盘驱动器可储存300,000Byte信息;在动不动就是MB或GB等级储存容量的今日，那个数字好像太小，但在当时可是新奇玩意儿。

　　EEPROM和重550磅的第一款1GB硬盘

　　EEPROM

　　电气可擦出式可编程只读存储(EEPROM)是在1978年诞生，它胜过电气可编程唯读存储(EPROM)的优势，就是除了在使用中可编程、也能抹除;EEPROM的唯一缺点就是可重复编程的次数有限，但其读写性能在今日已经越来越有进步。

　　EEPROM芯片(来源：Amit Bhawani)

　　硬盘

　　希捷(Seagate)在1980年生产第一款5.25英寸硬盘(HDD)，这种储存装置的长相其实与我们现在所看到的相去不远;不过同样在1980年由IBM所推出的第一款1GB硬盘则是个庞然大物，重达550磅。

　　同样是1980年诞生的硬盘，外观大小差很大!(来源：Ian Wilson/Wikipedia)

　　风靡一时的音乐CD

　　音乐CD

　　音乐CD是1982年问世的，但一开始并不是锁定电脑应用;光碟片成为信息储存装置是在1985年，当时第一款商用CD-ROM光碟机其实已经在非商业市场现身。有趣的是，这种储存媒介比电脑领域的储存技术(存储/硬盘机)发展速度要快，后者一直到1990年代初期才赶上用来储存多媒体内容的CD容量。

　　也许CD已经不再是今日最受欢迎的数字内容储存媒介，但它已经存在超过30年，看来还会继续存在一段时间，这可说是数字技术中的罕见案例。

　　Sony CDP-101音乐光碟播放机的宣传海报(来源：TechHive.com)

　　DDR4年底问世第一代速度如何?

　　快闪存储

　　快闪存储是在1980年左右被开发出来，但直到1988年才正式问世;这种存储在技术上算是一种EEPROM，不过在速度上则是大幅超越。目前市面上有两种快闪存储，其一是NAND、其二是NOR，主要差异在于逻辑闸的不同;这种存储催生了小巧的U盘、记忆卡。

　　图左边的芯片是快闪存储，右边的是存储控制芯片(来源：Wikimedia Commons)

　　DDR SDRAM

　　贸易组织JDEC在2000年定义出了双倍资料速率同步动态随机存取存储(DDR SDRAM)规格，如其名称所点出的特性，在特定情况下，这种RAM能达到比一般SDRAM两倍的资料速率。DDR SDRAM规格后来演进到第二代、即2003年的DDR2，速度再加倍;2007年则又把速度加快一倍，即DDR3。

　　如果速度提高了八倍你还嫌不够，最新的DDR4规格预计2013年底就会问世，其资料存取速度再加倍，而且创新的架构设计也预期将可降低功耗。

　　未来值得关注的UFS和3D存储

　　UFS

　　JDEC在2012年发表了通用快闪存储储存(universal flash storage，UFS)规格，并在2013年9月发表更新版本。新规格除了具备省电功能，资料吞吐量也能达到上行/下行同步300 Mbit/s;这种存储新规格的未来发展值得关注。