硬盘发展史
硬盘是怎样制造出来的!
硬盘制造实录
1957年IBM公司研制成功的IBM 350(RAMAC)是第一台真正意义上的硬盘存储器。它由许多片直径为61厘米的盘片组成,盘片由一台电动机带动,只有一个磁头,磁头上下前后运动起来寻找要读写的磁道,和现在的硬磁盘机几乎没有什么根本性的差别,它的体积很大,但存储容量只有5MB。2000年8月,IBM公司发布了目前体积最小的硬盘Micordriver,盘片直径大约是2.54厘米,而存储容量却达到了2000MB。相比之下,磁盘技术的发展真的是突飞猛进。
真正意义上的硬盘发展的历程碑应该是1973年,IBM 3340硬盘开始应用的温彻斯特技术,这种技术在1976年的IBM 3350逐渐成熟,它的出现使硬磁盘进入一个黄金时代。温彻斯特技术的主要内容有:1.磁头、盘片、主轴等运动部分密封在一个壳体中,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。2.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。即平常盘片不转时,磁头停靠在盘片上,当盘片转速达一定值时,磁头浮起并保持一定的浮动间隙。这样简化了机械结构,缩短了起动时间。采用温彻斯特技术,磁头与磁盘是一一对应的,磁头读出的就是它本身写入的,信噪比等等都比可换的要好,因此存储密度提高了,存储容量也增加了。
最早把温彻斯特技术放在小型驱动器上的依旧是IBM,其62-PC,首次采用直径为20.3厘米的盘片。此后CDC 公司、NEC公司开始生产20.3厘米的硬盘驱动器。 1980年Shugart公司首先制成13.3厘米硬盘驱动器,体积的更小型化,但其容量只有6MB。1983年,Rodime公司也制成了13.3厘米的硬盘驱动器,容量也仅有6MB左右。
计算机数据存储技术发展历史大事件
计算机数据存储技术发展历史大事件计算机数据存储技术的发展历程是计算机科学领域中的重要篇章,
它为数字化时代的进步做出了巨大贡献。本文将回顾并探讨计算机数
据存储技术的一些重要大事件,展示其在信息时代中的演变和影响。
1. 磁带储存的发展
磁带储存是计算机数据存储的最早形式之一。在1951年,IBM发
布了世界上第一台商用计算机UNIVAC I,它采用了磁带作为主要的数
据存储介质。磁带储存技术的问世标志着计算机存储技术的重要突破,它能够存储大量数据且容易读取和写入。
2. 硬盘驱动器的出现
随着计算机的迅速发展,对于数据存储的需求越来越大。磁带储存
虽然容量大,但读取速度较慢,不适合高速数据处理操作。因此,硬
盘驱动器的出现填补了这一空白。1956年,IBM推出了第一款硬盘驱
动器,它以盘片形式存储数据,能够更快速地读取和写入数据。
3. 闪存存储的革命
随着计算机技术的进一步发展,人们对于存储介质的需求也越来越高。传统的磁带和硬盘存储虽然可以满足一部分需求,但它们存在着
体积大、易损坏等问题。2000年,英特尔和东芝联合发布了首款闪存盘,它以固态存储形式存储数据,拥有更小巧的外形和更高的读写速度,引领了存储技术的新时代。
4. 云存储的崛起
云计算的兴起为数据存储带来了新的革命。相比传统的硬盘或闪存,云存储将数据存储在远程的服务器上,用户可以通过网络随时访问和
管理文件。这种存储方式不仅减轻了个人计算机的负担,还提供了更
大的容量和更高的可靠性。大型科技公司如亚马逊、谷歌和微软纷纷
推出了云存储服务,为用户提供了便捷的存储解决方案。
硬盘发展史
浅谈硬盘发展史
既然是说长道短“闲话”硬盘,那么就先让我们回顾一下硬盘发展的历程吧。大家都知道,目前占主流的硬盘接口有IDE和SCSI两种,?那么这两种接口又是如何诞生的呢?二者之中历史资历更深的是SCSI(Small?ComputerSystem Interface,小型计算机系统接口),它的前身是1979年由美国的Shugart公司(希捷的前身)制订、并于1986年获得ANSI(美国标准协会)承认的SASI(Shugart?Associates?System?Interface,施加特联合系统接口)。而IDE (Integrated?Drive?Electronics,集成设备电路)则源于CDC(Control?Data?Corporation,数据控制公司)、康柏(COMPAQ)、西部数据(Western?Digital,以下简称WD)共同开发的磁盘控制接口,?并于1989年由ANSI认可为ATA(A T?Attachment,AT附加装置)标准。CDC的特点是不需大量追加设备即可构成电脑方的主控线路,?这也正是它在个人电脑上得
到广泛应用的原因。
早期的硬盘容量不过10MB到数十MB,甚至连今天的内存容量都不如而且价格极其昂贵,很少有个人用户有幸拥有硬盘。当时的硬盘所采用的磁头大多是高铁酸盐磁头或MIG (MetalIn?Gap,金属隔离)磁头。进入90年代以来,硬盘技术有了长足的发展,随着新技术的不断应用和批量生产带来的成本降低导致硬盘零售价大幅下降,使越来越多的个人用户
有幸接触到硬盘。
SSD的发展史
SSD的发展史
SSD的发展史:
1956年,IBM公司发明了世界上第一块硬盘。
1968年,IBM重新提出“温彻斯特”(Winchester)技术的可行性,奠定了硬盘发展方向。
1970年,StorageT ek公司(Sun StorageTek)开发了第一个固态硬盘驱动器。
1989年,世界上第一款固态硬盘出现。
2006年3月,三星率先发布一款32GB容量的固态硬盘笔记本电脑,
2007年1月,SanDisk公司发布了1.8寸32GB固态硬盘产品,3月又发布了2.5寸32GB型号。
2007年6月,东芝推出了其第一款120GB固态硬盘笔记本电脑。
2008年9月,忆正MemoRight SSD的正式发布,标志着中国企业加速进军固态硬盘行业。
2009年,SSD井喷式发展,各大厂商蜂拥而来,存储虚拟化正式走入新阶段。
2010年2月,镁光发布了全球首款SATA 6Gbps接口固态硬盘,突破了SATAII接口300MB/s的读写速度。
2010年底,瑞耐斯Renice推出全球第一款高性能mSATA固态硬盘并获取专利权。
2012年,苹果公司在笔记本电脑上应用容量为512G的固态硬盘。
2012年7月,Goldendisk 深圳云存科技推出全球第一款体积最小的CFast固态硬盘。
固态硬盘(Solid State Drives),简称固盘,固态硬盘(Solid State Drive)用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。
固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。
硬盘发展史
全面的硬盘知识硬盘,英文“hard-disk”简称HD 。是一种储存量巨大的设备,作用是储存计算机运行时需要的数据。
1956年IBM公司制造出世界上第一块硬盘350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),它的数据为:容量5MB、盘片直径为24英寸、盘片数为50片、重量上百公斤。盘片上有一层磁性物质,被轴带着旋转,有磁头移动着存储数据,实现了随机存取。1970年磁盘诞生
1973年IBM公司制造出了一台640MB的硬盘、第一次采用“温彻斯特”技术,是现在硬盘的开端,因为磁头悬浮在盘片上方,所以镀磁的盘片在密封的硬盘里可以飞速的旋转,但有好几十公斤重。
1975年Soft-adjacent layer(软接近层)专利的MR磁头结构产生1979年IBM发明了薄膜磁头,这意味着硬盘可以变的很小,速度可以更快,同体积下硬盘可以更大。
1979年IBM 3370诞生,它是第一款采用thin-film感应磁头及
Run-Length-Limited(RLL)编码配置的硬盘,"2-7"RLL编码将能减小硬盘错误
1986年IBM 9332诞生,它是第一款使用更高效的1-7
run-length-limited(RLL)代码的硬盘。
1989年第一代MR磁头出现
1991年IBM磁阻MR(Magneto Resistive)磁头硬盘出现。带动了一个G的硬盘也出现。磁阻磁头对信号变化相当敏感,所以盘片的存储密度可以得到几十倍的提高。意味着硬盘的容量可以作的更大。意味着硬盘进入了G级时代。
硬盘的发展历史
一、硬盘的发展历史
在发明磁盘系统之前,计算机使用穿孔纸带、磁带等来存储程序与数据,这些存储方式不仅容量低、速度慢,而且有个大缺陷:它们都是顺序存储,为了读取后面的数据,必须从头开始读,无法实现随机存取数据。
1956年9月,IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统
IBM350RAMAC(RandomAccessMethodofAccountingandControl),其磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域,从而成功地实现了随机存储,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,盘片表面涂有一层磁性物质,它们被叠起来固定在一起,绕着同一个轴旋转。IBM350RAMAC的出现使得航空售票、银行自动化、医疗诊断和航空航天等领域引入计算机成为了可能。1973年,IBM又发明了Winchester(温氏)硬盘,其特点是工作时磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触,这便是现代硬盘的原型。IBM随后生产的3340硬盘系统即采用了温氏技术,共有两个30MB的子系统。“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片、磁头沿盘片径向移动”是“温彻斯特”硬盘技术的精髓。今天个人电脑中的硬盘容量虽然已经高达几十GB以上,但仍然没有脱离“温彻斯特”模式。
PC时代之前的硬盘系统都具有体积大、容量小、速度慢和价格昂贵的特点,这是因为当时计算机的应用范围还太小,技术与市场之间是一种相互制约的关系,使得包括存储业在内的整个计算机产业的发展都受到了限制。1979年,IBM 发明了薄膜磁头,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。70年代末与80年代初是微型计算机的萌芽时期,包括希捷、昆腾、迈拓在内的许多著名硬盘厂商都诞生于这一段时间。1979年,IBM的两位员工AlanShugart 和FinisConner决定要开发像5.25英寸软驱那样大小的硬盘驱动器,他们离开IBM后组建了希捷公司,次年,希捷发布了第一款适合于微型计算机使用的硬盘,容量为5MB,体积与软驱相仿。希捷当时的产品赢得了苹果和IBM等大客户的青睐,销量很不错,现在已成为全球存储设备工业的领导者之一。
硬盘发展史(附图片)
硬盘发展史
(附图片)
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“80后”们的儿时,电脑是一抽象又神秘的尤物,而对电脑的初始记忆缘于小学时代,还记得第一次接触到了真正意义上的电脑吗?(在学校的电脑课上),摸到了电脑,学了打字,玩了游戏,用五笔输入法打了一篇文章,很是自豪。
记得在电脑硬盘在教科书里的解释为:硬盘,英文“Hard Disk”,简称HD,它主要用于保存计算机运行时需要的数据以及运算结果。在IBM 286、IBM 386时代的用户可能还会记得,当时的PC机并没有硬盘这种配件,因为当时电脑是采用3英寸,5英寸磁盘,这些磁盘容量只有1.4M左右。在386时代后期,硬盘开始出现在人们的眼中,不过当时人们所接触到的首款硬盘,容量也不过20M大小。虽然这个容量在目前来看,可能只是一个文件大小,但却足以让很多人兴奋不已。下面让我们用经典唤醒80后记忆!看看昔日硬盘如今已发展成什么模样。
现代硬盘的鼻祖
世界上第一块硬盘出生在1956年,当时IBM公司制造出世界上第一块硬盘350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),其容量为5MB,盘片直径为24英寸,盘片数为50片、重量上百公斤。盘片上有一层磁性物质,被轴带着旋转,有磁头移动着存储数据,实现了随机存取。当时这种硬盘被用于银行,医学等领域。虽然350 RAMAC还不能称为严格意义上的硬盘,但它为计算机发展史掀开了新的一页。
1968年,IBM公司针对RAMAC庞大的体积及低效的性能等缺点,从而提出了“温彻斯特/Winchester”技术。两年之后,磁盘正式诞生。而后在1973年,IBM公司制造出了一台640MB的基于“温彻斯特/Winchester”技术的硬盘,作为现代硬盘的始祖,这款硬盘的原理与目前的硬盘相似,但是重量依然非常惊人。而在1979年IBM发明了薄膜磁头,这项技术令硬盘的体积可以大大减小,速度可以更快。同时期IBM推出了IBM 3370,这是当时第一款采用thin-film感应磁头及Run-Length-Limited(RLL)编码配置的硬盘。
计算机组装 硬盘的发展
计算机组装硬盘的发展
1956年9月,IBM公司展示了第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),这是一套由50个直径为24英寸磁盘所组成的新型存储设备,被认为是世界上的第一台“硬盘”。
1968年,IBM公司提出了“温彻斯特(Winchester)”技术,探讨对硬盘技术进行重大改造的可能性。该项技术的精髓是“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”,而这正是现代绝大多数硬盘的原型。不过,直接1973年IBM公司才制造出第一块采用“温彻斯特”技术的硬盘,从而为现代硬盘的发展奠定了结构基础。
在此后的十几年间,薄膜磁头、MR(Magneto Resistive)磁阻磁头等技术的发展使得硬盘的体积不断减小,容量却在不断增加。1991年由IBM所生产的3.5英寸硬盘便采用了当时最先进的MR磁头,并使硬盘容量首次达到了1GB,标志了硬盘容量进入GB数量级。
1999年,Maxtor发布了首块单碟容量高达10.2GB的ATA硬盘,从而在硬盘容量发展史内引入一个新的里程碑。
2000年,在IBM推出的Deskstar 75GXP和Deskstar 40GV两款硬盘中,玻璃盘片取代了传统的铝制合金盘片,从而为硬盘带来了更好的平滑性和更高的坚固性。此外,75GXP以最高75GB的存储能力成为当时容量最大的硬盘,而40GV则在数据存储密度方面创造了新的世界记录。同年,希捷公司发布了转速高达15000RPM的Cheetah X15系列硬盘,成为世界上最快的硬盘。
电脑硬盘发展史
[硬盘]电脑硬盘发展史
历史起源:世界上出现的第一个硬盘是由IBM公司研制开发的
RAMAC(RandomAccessMethodofAccountingandControl)。正如下图这个庞大的物体,
我们很难想象它就是硬盘当初的模样。
世界上第一款硬盘
但是,正是这个基于这个由50个24英寸金属此片组成的庞然大物,才开启了硬盘领域的发展史。当然IBM也就当之无愧的坐上了硬盘鼻祖的宝座。
笔记本真正开始配备硬盘,是将近奔腾时代的事情了。在当时能配备上500MB的硬盘
空间可谓是高级享受,大多数的本本电脑的硬盘只有200多兆而已。不难想象当初本本硬盘的转速以及各类相关指标的低下。然而科技进步的脚步是没有人能阻挡的,随着与硬盘密切相关的各门相关学科的进步,笔记本硬盘开始进入了一个高速发展的时期。
我们现在的主流硬盘
容量更大,能耗更小,速度更快的硬盘不断问世。不过本本硬盘由于其厚度以及尺寸的限制,肯定不可能跟台式机硬盘相提并论。以下,笔者将从多方面介绍笔记本电脑硬盘的相
关参数以及随着时代的改进。
我们知道,硬盘技术的飞速发展乃至更新换代主要取决于不断扩容的单碟容量,而与这项参数直接挂钩的就是硬盘磁头。先进的磁头技术除了能够提供更高的单碟容量,还可有效提升盘片的数据密度。90年代运用在2.5寸硬盘的磁头是MR磁头,然而很快它就被GMR(GaintMagnetoResistive,巨磁阻),所代替了。目前巨阻磁头还处在全盛期,几乎所
有的硬盘都在使用该磁头。
碟片容量是以单碟容量的大小来描述的。磁盘单碟容量是指一张盘片双面容量的总和。单碟容量也能对笔记本硬盘的制造产生至关重要的影响。因为笔记本硬盘特殊的厚度要求,所以在盘体内不可能通过容纳较多的盘片来达到容量的上升。因此更大的单碟容量就意味着海量硬盘的可能性。同时相对面积储存密度的上升也能加快硬盘的读取速度并相应的减少寻
硬盘技术发展史
硬盘技术发展史
尽管硬盘不能用摩尔定律来给他定义发展历程,但是更新换代是肯定必不可少的,不管是自身的发展需要也好,还是其它设备给硬盘行业的间接施压也好我们总是需要看到发展看到进步。
硬盘是一个半导体与机械的集合体所以他的发展并不能如半导体那样迅猛,虽然我们仍然看到的是一个技术稳步发展的局面,但是硬盘技术又开始前进了,并且加大了步伐。
因为太多的周边发展已经将硬盘推到了一个不得不进行革命的悬崖边上,不光是接口速度,还有硬盘的容量。我们的宽带的发展,千兆网卡平民化应用。DVD影音文件,刻录机的兴起也都很快可以将我们的现有硬盘蚕食待尽,难说等HDTV普及的时候又会是一个什么样的格局。
硬盘要走的路还任重而道远,他并没有像显卡“兔子”那样跑的那么快,还有的时间坐下来休息,尽管如此相信伴随着我们生活质量的提高硬盘也不会辜负我们对她的期望。
硬盘的发展简史
1956年9月:第一块硬盘诞生
IBM 的公司的一个工程小组将世界上首个“硬盘”展示给了大家,它并不是我们现在所说的完整意义上的硬盘,它仅仅是一个磁盘储存系统,现在来看较为落后的机械组件,庞大的占地面积,不由让人胆寒。他的名字叫做IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)。
我们可以看到图中左边的那个机轨,中间的一个圆柱体容器,就是我们现在硬盘盘片的雏形。
1968年:"温彻斯特"技术横空出世
IBM 颠覆了之前自己的设计,重新提出了“温彻斯特”(Winchester)技术的可行性,这次的提出的技术则奠定了以后硬盘所发展的方向,。“温彻斯特”技术的精隋在于提出了:“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”,这也同样是我们现在硬盘所走的道路。
固态硬盘简介最终版
机械硬盘的发展历程
1956年9月,IBM向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC
(Random Access Method of Accounting and Control) 1968年,IBM公司首次提出“温彻斯特/Winchester”技术 1973年,IBM公司制造出第一台采用“温彻期特”技术的硬盘 1979年,IBM发明薄膜磁头,为减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能 80年代末期,IBM发明了MR(Magneto Resistive)磁阻,使得盘片的存储密度 比以往20MB每英寸提高了数十倍 1991年,IBM生产的3.5英寸的硬盘使用了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 引入了一个新里程碑 2000年2月23日,希捷发布了转速高达15,000RPM的Cheetah X15系列硬盘 2000年3月16日,IBM第一款“玻璃硬盘”问世 1999年9月7日,Maxtor宣布了首块单碟容量高达10.2GB的ATA硬盘,把硬盘的容量
固态硬盘的诞生
世界上第一块固态硬盘是美国Dataram公司于 1976年发布一款产品,代号Bulk Core。
该产品设计成机柜样式,其中有8个独立的存储器 板,每块板上集成了256KB RAM的芯片,总容量 2MB。可以配置安装到DEC PDP-11和Data General Nova上。 这块固态硬盘的访问延迟根据配置的控制器板的 不同能达到0.75 -2毫秒的水平,甚至高于我们现 在销售的硬盘产品。
硬盘的发展历史
一、硬盘的发展历史
在发明磁盘系统之前,计算机使用穿孔纸带、磁带等来存储程序与数据,这些存储方式不仅容量低、速度慢,而且有个大缺陷:它们都是顺序存储,为了读取后面的数据,必须从头开始读,无法实现随机存取数据。
1956年9月,IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统
IBM350RAMAC(RandomAccessMethodofAccountingandControl),其磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域,从而成功地实现了随机存储,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,盘片表面涂有一层磁性物质,它们被叠起来固定在一起,绕着同一个轴旋转。IBM350RAMAC的出现使得航空售票、银行自动化、医疗诊断和航空航天等领域引入计算机成为了可能。1973年,IBM又发明了Winchester(温氏)硬盘,其特点是工作时磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触,这便是现代硬盘的原型。IBM随后生产的3340硬盘系统即采用了温氏技术,共有两个30MB的子系统。“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片、磁头沿盘片径向移动”是“温彻斯特”硬盘技术的精髓。今天个人电脑中的硬盘容量虽然已经高达几十GB以上,但仍然没有脱离“温彻斯特”模式。
PC时代之前的硬盘系统都具有体积大、容量小、速度慢和价格昂贵的特点,这是因为当时计算机的应用范围还太小,技术与市场之间是一种相互制约的关系,使得包括存储业在内的整个计算机产业的发展都受到了限制。1979年,IBM 发明了薄膜磁头,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。70年代末与80年代初是微型计算机的萌芽时期,包括希捷、昆腾、迈拓在内的许多著名硬盘厂商都诞生于这一段时间。1979年,IBM的两位员工AlanShugart 和FinisConner决定要开发像5.25英寸软驱那样大小的硬盘驱动器,他们离开IBM后组建了希捷公司,次年,希捷发布了第一款适合于微型计算机使用的硬盘,容量为5MB,体积与软驱相仿。希捷当时的产品赢得了苹果和IBM等大客户的青睐,销量很不错,现在已成为全球存储设备工业的领导者之一。
计算机数据存储技术发展历史回顾
计算机数据存储技术发展历史回顾计算机数据存储技术是指将数据保存在计算机中并进行读取和修改的技术。随着计算机的发展,数据存储技术也得到了极大的改进和突破。本文将回顾计算机数据存储技术的发展历程。
1. 早期存储技术
计算机产生初期,最初的存储技术是使用纸带和打孔卡片。通过在纸带上或卡片上打孔来表示不同的信息,实现数据的存储和读取。这种存储技术简单粗糙,容量有限,且读写速度较慢。
2. 磁鼓存储器
20世纪50年代,磁鼓存储器成为主流的存储技术。磁鼓存储器由一个金属筒和在金属筒内旋转的磁头组成,磁头上覆盖有磁性材料,可以将数据以磁场形式存储在磁鼓上。磁鼓存储器容量相对较大,读写速度也有所提高,但由于部件复杂,故障率较高。
3. 磁带存储器
在磁鼓存储器之后,磁带存储器成为了一种常见的存储技术。磁带存储器使用磁带作为存储介质,数据可以顺序进行读取和写入。磁带存储器容量更大,适合存储大量数据,但由于需要进行顺序读写,所以速度较慢。
4. 磁盘存储器
20世纪60年代末,磁盘存储器的出现极大地改变了数据存储技术。磁盘存储器将数据存储在由金属和塑料组成的盘片上,通过盘片上的
磁头读取和写入数据。磁盘存储器具有容量大、读写速度快的特点,
成为了主要的存储技术。
5. 半导体存储器
随着半导体技术的发展,半导体存储器逐渐被引入到计算机数据存
储领域。半导体存储器以固态电子器件为基础,具有体积小、速度快、功耗低等优点。其中最为常见的是随机存取存储器(RAM)和只读存
储器(ROM)。
6. 磁盘阵列存储技术
随着数据量的不断增长,单一磁盘存储器已无法满足应用需求,磁
电脑维修培训课件PPT课件( 45张)
• CD光盘并不大,说它是盘,是因为它呈圆盘 状,直径有120毫米.明亮如镜的光盘是用极薄 的铝质或金质音膜加上聚氯乙烯塑料保护层
制作而成的。与软盘和硬盘一样,光盘也能 以二进制数据(由“0”和“1”组成的数据模式) 的形式存储文件和音乐信息。要在光盘上存
储数据,首先必须借助电脑将数据转换成二
进制,然后用激光将数据模式灼刻在扁平的、
具有反射能力的盘片上。激光在盘片上刻出 的小坑代表“1”,空白处代表“0”。
• 从光盘上读取数据的时候,定向光束(激光)在
光盘的表面上迅速移动。从光盘上读取数据
的电脑或激光唱机会观察激光经过的每一个
点,以确定它是否反射激光。如果它不反射 激光(那里有一个小坑),那么电脑就知道它代 表一个“1”。如果激光被反射回来,电脑就知 道这个点是一个“0”。然后,这些成千上万、 或者数以百万计的“ l”和“0”又被电脑或激光 唱机恢复成音乐、文件或程序。
技术规格
• 平均寻道时间(average seek time),指 硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的 时间,单位为毫秒(ms)。注意它与平 均访问时间的差别,平均寻道时间当然 是越小越好,现在选购硬盘时应该选择 平均寻道时间低于9ms的产品。
硬盘6.0Gbs时代
硬盘6.0Gbs时代
近年来,CPU的处理能⼒⼤幅提⾼。但是,计算机中最重要的存储介质——硬盘的传输速度提⾼幅度不⼤,逐渐成为系统的瓶颈。
2001年,希捷科技提出Serial ATA(SATA)接⼝标准,⼤⼤提⾼了硬盘的传输速度。2009年下半年,逐渐从全球⾦融危机中⾛出来的希捷科技在交出亮眼的财务报告的同时,将SATA硬盘的传输速度提升⾄6.0Gb/s。⾃2004年SATA 3.0Gb/s标准(⼀般简称SATA 2)推出以来,硬盘的存储带宽在时隔5年之后⼜提升了⼀倍,为计算机整体性能的提升奠定了新的基础。
Barracuda XT应运⽽⽣
在2009年9⽉召开的IDF上,希捷科技展⽰了SATA 6.0Gb/s(以下简称SATA 3)技术。8年前,希捷科技同样是在IDF上展出了第⼀代SATA接⼝标准——SATA 1.5Gb/s,掀起了从PATA(并⾏ATA)到SATA的⼀场变⾰。SATA 3最⼤的改进在于,提升了硬盘传输的理论带宽。⽬前通⾏的SATA 2标准的理论带宽为3.0Gb/s,实际传输带宽的上限为300MB/s,⽽SATA 3标准的理论带宽达到了6.0Gb/s。
希捷科技推出了⽀持SATA 3标准的硬盘产品——Barracuda XT。这款产品除了采⽤SATA 3接⼝之外,还具备⽬前最⾼的368Gb/平⽅英⼨的存储密度,4个盘⽚的存储容量达到2TB,并采⽤64MB⾼速缓存。希捷科技提供的数据显⽰,在存储密度相同的情况下,与SATA 2接⼝的Barracuda 7200.12 1TB硬盘相⽐,Barracuda XT硬盘的性能有较⼤提升。在PCMark Vantage的测试中,Barracuda XT的得分⽐对照产品⾼出22.2%;⽽在视频编辑和游戏应⽤⽅⾯,Barracuda XT的性能提升了29.3%。另⼀⽅⾯,Barracuda XT的极限传输速度测试成绩也⾮常优异。在HD Tach测试中,其突发速度达到了300.9MB/s,超出了SATA 2 300MB/s的上限。Barracuda XT硬盘的总得分⽐SATA 2对照产品⾼出约30%。
计算机硬件发展史概述
计算机硬件发展史概述
航天学院
物理电子学
摘要:计算机硬件的性能直接决定着计算机的性能。计算机硬件的发展大致经历了机械计算机、电子计算机、晶体管计算机、集成电路时代,功能越来越强,性能越来越高,技术越来越完善。
关键词:计算机,硬件,发展历程,性能
1计算机的诞生
1.1诞生历程
现代计算机问世之前,计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。
从17世纪初开始,欧洲一批数学家已经开始设计和制造能进行简单数学运算的机器。最初,1614年苏格兰人John Napier发表了一篇论文,其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置,不久后有了计算尺的发明。1642年,著名的法国数学家帕斯卡在计算尺的基础上,采用与钟表类似的齿轮传动装置,制成了最早的十进制加法器,可以进行加减运算,一般认为这是第一台机械式计算机,如图1.1所示。1678年,德国数学家莱布尼茨制成的演算机,进一步解决了十进制数的乘、除运算。1822年,英国人巴贝奇设计了能根据数学议程进行运算的差分机,后来又于1834年提出分析机的设想。在这之后的一百多年,伴随着电磁学、电工电子学不断取得重大进展,现代计算机的雏形逐渐形成。
图1.1帕斯卡的加法器
1.2电子计算机的诞生
20世纪30年代,随着数学和物理等科学技术的蓬勃发展,数值分析得到重视,大量的
运算迫切需要能替代人工运算的先进计算机。第二次世界大战爆发前后,军事科学技术对高速计算工具的需要非常迫切,比如导弹弹道问题就需要大量的科技人员去计算,电子计算机就是在这样的背景下诞生的。
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9
15000转硬盘
2000年2月23日,希捷发布了转速高达15000RPM的 Cheetah X15系列硬盘,其平均寻道时间只有3.9ms, 这可算是目前世界上最快的硬盘了,同时它也是到目 前为止转速最高的硬盘。希捷的此款("捷豹") Cheetah X15系列将硬盘的性能提高到了一个新的里 程碑。
动态RAM(Dynamic RAM/DRAM),利用MOS管的 栅电容上的电荷来存储信息,一旦掉电信息会全部的丢失, 由于栅极会漏电,所以每隔一定的时间就需要一个刷新机构 给这些栅电容补充电荷,并且每读出一次数据之后也需要补 充电荷,这个就叫动态刷新,所以称其为动态随机存储器。 常作为内存。
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DRAM固态硬盘
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新技术革命
但是,IBM在发布之前并没有进行严格的测试, 此种硬盘面市后出现了很多问题,造成了IBM品牌形 象的巨大下滑,为了弥补产品损失,IBM于2002年将 硬盘生产转让给日立公司。 从此,IBM硬盘走下神坛,日立改用低价策略做硬盘。 由于传统硬盘存储容量和传输速度的增长还是非 常有限,在原有的技术架构体系上再有新突破已经非常 困难。因此,三星等闪存芯片厂商几年前就开始积极研 发可以取代硬盘的存储技术和产品。于是,基于闪存技 术的固态存储硬盘(Solid State Disk)应运而生。
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新硬盘
1973年IBM终于推出了使用温彻斯 特技术的第一块硬盘,型号为3340, 它采用14英寸的规格,由两个分离 的盘片构成,容量60M。
这种技术简化了机械结构,磁头与 磁盘是一一对应的,信噪比好很多, 因此存储密度得到了提高,存储容 量同样也随之增加了。
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硬盘技术再突破
1979年,IBM再次发明了薄膜磁头,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。 早先的磁头采用铁磁性物 质,在磁感应敏感度上不 是很理想,因此早期的硬 盘单碟容量都比较低。 薄膜磁头实质上是绕线的 磁芯,盘片在绕线的磁芯 下通过时会在磁头上产生 感应电压,磁感应密度大 大增强了。
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固态硬盘
固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存 (FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM 作为存储介质。
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RAM
静态RAM(Static RAM/SRAM),利用寄存器 来存储信息,所以一旦掉电,资料就会全部丢失, 只要供电,它的资料就会一直存在,不需要动态刷 新,所以叫静态随机存储器。速度非常快,价格昂 贵,只在要求很苛刻的地方使用,比如CPU缓存。
基于DRAM的固态硬盘:采用DRAM作为存储介质, 目前应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计、可 被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置 和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口用于连 接主机或者服务器。
The World's Fastest Storage® Over 600,000 random I/Os per second 4.5 GB/s random sustained external throughput RAIDed RAM boards Exclusive Active Backup® software Patented IO2 (Instant-On Input Output) software Full array of hardware redundancy to ensure availability.
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FLASH固态硬盘
基于闪存的固态硬盘采用FLASH芯片作为存储介质, 这也是我们通常所说的SSD。由于采用Flash存储介 质,所以固态存储器内部没有机械结构,因此没有 数据查找时间、延迟时间和寻道时间。
4-10 TB SLC Flash storage 500,000 IOPS random sustained throughput 8 GB/s random sustained throughput 450 watts power consumption
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3. 5寸硬盘
1991年IBM生产的3.5英寸的硬盘使用了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
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硬盘技术发展
90年代后期, GMR磁头技术问世了。巨磁阻磁头 GMR磁头与MR磁头一样,是利用特殊材料的电阻 值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据,增强 了读取的敏感度。是盘片密度盘由3Gbit- 5Gbit/in2增加到10Gbit-40Gbit/in2以上。
硬盘发展史
硬盘发展史
英文“hard-disk”简称HD 。是一种储存量 巨大的设备,作用是储存计算机运行时需要 的数据。
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硬盘技术突破
1968年IBM公司首次提出“温彻斯特/Winchester”技术。 “温彻斯特”技术的精隋是:“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”,这也是 现代绝大多数硬盘的原型。
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谢谢!
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FLASH与ROM
FLASH存储器又称闪存,它结合了ROM和 RAM的长处,不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM) 的性能,还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据
ROM
PROM
EPROM
EEPROM
FLASH
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FLASH
NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪 存技术。 NOR一般只用来存储少量的代码;应用简单、无需专门的接 口电路、传输效率高,写入和擦除速度低;有足够的地址引脚来寻 址,可以很容易地存取其内部的每一个字节。 NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度, 但是其为了成本考虑,仅用8个引脚用来传送控制、地址和数据 信息。 NAND读和写操作采用512字节的块,这一点有点像硬盘 管理此类操作。
80年代末期IBM对硬盘发展的又一项重大贡献,即发 明了MR(Magneto Resistive)磁阻,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能 够比以往20MB每英寸提高了数十倍。 工作方式在于将读写两个磁头分开, 读磁头不再具电感特性,而是对磁 场变化相当敏感的电阻特性磁头; MR磁头是通过阻值变化而并不是电 流变化来感应信号的幅度,因而对 信号变化相当敏感,读取数据的准 确性也大大的得到提高提高。
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5.25寸硬盘
同期,IBM的两位员工AlanShugart和FinisConner离 开IBM,成立了希捷公司(Shugart Technology公司, 也就是后来的Seagate希捷公司),之后便推出了像 5.25英寸大小的硬盘驱动器。
世界上第一台5.25英寸硬盘驱动器名为ST-506
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硬盘技术新突破
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玻璃硬盘
2000年3月16日,第一款“玻璃硬盘”问世,这就是 IBM推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV,此两款 硬盘均使用玻璃取代传统的铝作为盘片材料,这能为硬 盘带来更大的平滑性及更高的坚固性。 另外玻璃材料在高转速时具有更高的稳定性。此外 Deskstar 75GXP系列产品的最高容量达75GB,这是当 时最大容量的硬盘。