现代计算机存储介质材料及发展
存储发展历程
存储发展历程存储发展历程是指存储技术的发展过程,它是信息技术发展的重要组成部分。
存储技术不仅对计算机的性能和功能起着至关重要的作用,也对人类社会的发展产生了深远的影响。
本文将从存储技术的起源、发展到现代存储技术的应用等方面,介绍存储发展的历程。
存储发展的历程可以追溯到古代。
在古代,人们用石头、木块等来记录信息。
这种方式虽然很古老,但在当时来说已经非常先进了。
随着时代的发展,人们开始使用纸张、羊皮纸和木板等材料来记录信息,这使得信息记录和传播更加方便和高效。
随着计算机的出现,存储技术开始进入了一个新的时代。
早期的计算机使用的是真空管和继电器等电子元件来存储信息,这种方式存在着体积大、功耗高和寿命短等问题。
然而,这种存储方式为后来的发展奠定了基础。
1950年代,随着晶体管的发明和应用,存储技术取得了巨大的进展。
晶体管的出现将存储空间缩小了许多倍,使得计算机的性能大大提高。
此后,人们开始使用磁鼓和磁带等磁性材料来存储信息。
这种方式不仅存储容量大,而且读写速度快,成为了当时主流的存储方式。
1960年代,集成电路的问世使得存储技术迈入了一个新的阶段。
集成电路的出现将存储空间进一步缩小了,存储容量和速度得到了大幅提升。
此后,人们开始使用硬盘和光盘等存储介质,这使得存储容量进一步提高,同时保证了数据的稳定性。
到了1990年代,随着互联网的兴起,存储技术迎来了一次革命。
人们开始需要更大容量、更高速度和更稳定的存储设备来应对日益增长的数据需求。
固态硬盘(SSD)的问世解决了传统硬盘存在的一系列问题,如读写速度慢、噪音大和易损坏等。
SSD采用闪存芯片来存储数据,不仅读写速度快,而且具备低功耗、无噪音、抗震动等优点,成为了现代计算机的主流存储设备。
如今,存储技术在人们的日常生活中无处不在。
从智能手机、平板电脑到云计算,存储技术发挥着重要作用。
云存储技术的出现,将存储空间从个人计算机转移到了云端服务器,为用户提供了无限的存储容量和便捷的数据共享。
计算机硬盘认识
计算机硬盘认识计算机是现代社会中一项非常重要的技术,无论是生产生活还是商业运营都离不开计算机的支持。
而计算机的核心部件就是计算机硬件,它负责计算机的运转,包括中央处理器、内存、硬盘、显卡等组成部分。
在计算机硬件中,硬盘作为存储介质之一,是非常重要的组成部分之一。
本文将深入了解计算机硬盘的相关知识。
一、硬盘的分类和原理硬盘是指计算机中用来存储信息的磁性媒体,可以长期保存大量信息。
硬盘的分类主要有机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)两种。
机械硬盘的主体结构是机械部件,利用磁性材料存储信息,因此具有较高的容量和较低的造价,但速度较慢。
固态硬盘则采用闪存作为存储介质,因此具有极快的读写速度,但容量相对较小,造价较高。
硬盘原理是指硬盘的读写操作和数据存储方式。
硬盘的读写操作是通过从盘片的表面读取磁性材料上的数据和向表面写入数据完成的,操作过程中磁头需要极高的精度和速度。
数据存储方式则是按照一定的方式将信息在磁性材料上编码存储,因此存储的信息可以长期保存,并且可以进行读写、修改等操作。
二、硬盘的参数和指标硬盘的参数和指标是指硬盘的基本性能和工作方式。
最基本的硬盘参数是容量,即硬盘可以存储的最大数据量。
此外,硬盘的转速也是硬盘参数之一,转速越高则读写速度越快,但功耗和噪音也更大。
数据传输速率也是硬盘的指标之一,即读写数据的速率。
缓存大小则是硬盘用于缓存数据的内存大小,一般来说缓存越大则读写速度越快。
寻道时间和转速延迟则是硬盘读写数据的关键时间,对硬盘性能具有重要影响。
三、硬盘的安装和维护硬盘的安装和维护是保持计算机系统稳定运行的重要措施。
在硬盘安装时应该注意正确的位置和连接方式,以便保证数据传输的速度和稳定性。
硬盘维护方面则需要注意保持存储信息的正常,定期清理不必要的信息,防止硬盘损坏、数据丢失等情况的发生。
此外,定期备份数据也是确保信息安全的重要手段之一,可以在出现故障时及时恢复信息。
综上所述,硬盘作为计算机系统的重要组成部分,具有重要的存储和传输数据的功能。
软盘工作原理
软盘工作原理一、什么是软盘?软盘(Floppy Disk)是一种可移动存储介质,由塑料外壳、磁性材料和读写机构组成。
它是早期个人计算机中最主要的外部存储设备之一。
二、软盘的历史2.1 发展背景在计算机普及的早期,硬盘驱动器尺寸较大、价格昂贵,不适合大规模推广使用。
因此,软盘成为了一种主要的存储介质。
2.2 软盘类型软盘根据尺寸和容量的不同,可以分为多种类型,其中最常见的是3.5英寸和5.25英寸两种。
三、软盘的结构软盘通常由外壳、磁性材料和读写机构组成。
3.1 外壳软盘的外壳是由塑料制成,主要包括顶盖、底盖和中间环组成。
它们通过螺纹连接在一起,保护磁性材料和读写机构。
3.2 磁性材料软盘的磁性材料是由一层或多层磁性材料制成的薄膜,常见的是氧化铁粉质材料。
3.3 读写机构读写机构由读写头、驱动电机和控制电路组成。
它们负责将数据写入磁性材料或从磁性材料中读取数据。
四、软盘的工作原理软盘的工作原理可以分为数据读取和数据写入两个过程。
4.1 数据读取数据读取过程如下:1.电脉冲从计算机主板的软盘控制器发送给软盘驱动器,控制磁头的移动。
2.读写头在软盘磁性材料的表面生成一个微弱的磁场。
3.磁头沿着软盘的同一磁道上移动,检测磁场的变化。
4.磁头将检测到的模拟信号转换为数字信号,传输给软盘控制器。
5.软盘控制器将数字信号传输到计算机主板,供计算机处理。
4.2 数据写入数据写入过程如下:1.计算机将数字信号发送给软盘控制器,指示要写入的数据。
2.软盘控制器接收到数据后,将其传输给软盘驱动器。
3.软盘驱动器根据指示,控制读写头在磁性材料上生成磁场,写入数据。
4.写入的数据通过磁性材料的磁化状态被保留。
五、软盘的优缺点5.1 优点1.成本低廉:软盘是一种相对便宜的存储介质,适合大规模使用。
2.可移动性:软盘的便携性使得数据交换和共享变得容易。
3.容量适中:软盘的存储容量虽然相对较小,但对于早期个人计算机的需求来说已经足够。
《计算机组成原理》第7章:存储系统
/webnew/
7.1 存储系统概论
所谓速度,通常用存取时间(访问时间)和存取周期 来表示。存取时间是指从启动一次存取操作到完成 该操作所经历的时间;存取周期是指对存储器进行 连续两次存取操作所需要的最小时间间隔。由于有 些存储器在一次存取操作后需要有一定的恢复时间, 所以通常存取周期大于或等于取数时间。单位容量 的价格是指每位的价格。数据传输率是指在单位时 间内可以存取的二进制信息的位数,在数值上等于 存储器总线宽度除以存取周期,所以又可称为存储 器总线带宽或频宽。除此之外,存储器件还有一个 十分重要的性能,就是它是否是挥发性的。
图7-6 2114的读/写周期波形图
/webnew/
7.2.2 静态MOS RAM芯片举例
4. 静态存储器的组织 1)位扩展
图7-7 位扩展连接方式
/webnew/
/webnew/
性 能 存储信息 破坏性读出 需要刷新 行列地址 运行速度
SRAM 触发器 否 否 同时送 快 电容 是 需要 分两次送 慢
DRAM
集成度
发热量 存储成本
低
大 高
高
小 低
表7-1 静态存储器和动态存储器性能比较
/webnew/
7.2 主 存 储 器
7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 7.2.7
基本概念 静态MOS RAM芯片举例 动态MOS RAM 2164芯片 动态MOS RAM 4116芯片 动态RAM的刷新 只读存储器举例 主存储器与CPU的连接
/webnew/
/webnew/
7.2.2 静态MOS RAM芯片举例
3. 读写时序 为了使芯片正常工作,必须按所要求的时序关系 提供地址信息、数据信息和有关控制信号,2114 的读/写周期波形图如图7-6所示。 1) 读周期 2) 写周期
计算机的存储系统(一)
ww
n c w.
k o bo
t e .n
ww
n c w.
k o bo
※ 1 ※
t e .n
ww
b n c . w
. k oo
o o b
t e n . k
w
n c . w w
k o o
t e .n
t e n . k o o b n c .
k o o b n c . w ww ww
用磁性材料构成的存储器称为磁表面存储器,磁表面存储器是在金属或塑料载体上均匀地涂抹 一层磁性材料,利用该磁层存储信息,日常所用的磁盘和磁带等都属于磁表面存储器。磁表面存储 器的容量大、价格低,但访问速度慢,一般用作辅助存储器。 光存储器是一种利用激光技术进行访问的存储器,如今经常用到的 CD-ROM(只 读光盘) 、MO (可读写光盘) 、 WORM (一次写入、多次读出光盘)都属于光存储器。这类存储器的容量很大, 但访问速度也慢,一般也作为辅助存储器使用。 存储器的实际存取速度取决于构成存储器的存储介质物理状态的改变速度。 2. 按存取方式分类 对存储器的存取方式是很多的,如顺序存取、随机存取、直接存取、关联存取等。如果可以随 机地、个别地对存储器中的任何存储单元进行存取,这种存储器称为随机存储器 ( RAM )。计算机 内存就多指系统的 RAM 。如果在读取存储器的内容时,只能按照一定的顺序存取,即存取时间和 存 储单元的物理位置有关,这种存储器就称为顺序存储器。磁带就是一种典型的顺序存储器。直接存 取则介于随机存取和顺序存取之间,如磁盘就是一种直接存取存储器。在存取信息时,磁盘需要完 成两个逻辑操作,首先直接指向整个存储器的某一区域(磁道或磁头) ,然后对所指向的区域按顺 序 存取。关联存取存储器是一种随机存取存储器,通过在一个字中比较所要的位进行特定地匹配,并 且能同时在所有字中进行。换句话说,关联存取存储器是按内容访问(而不是按地址访问)的存储 器,它将存储单元所存内容的某一部分作为检索项(称为关键字项)对存储器进行检索,然后对存 储器中与检索内容相符的存储单元内容进行读出或写入。 3. 按物理特性分类 不同的存储器的物理特性也不尽相同,有些存储器只能短暂存储信息,时间长了或者掉电就会 丢失信息;有些存储器则可以长久保存信息,即使掉电也不会导致信息丢失。从这种角度分,存储 器可以分为易失性的存储器和非易失性存储器。随机存储器( RAM )属于易失性的存储器,只有加 电信息才能保存,掉电则会使信息丢失;只读存储器( ROM )则属于一种非易失性的存储器,即使 掉电也不会丢失,因此,计算机主板上用于保存系统信息的 BIOS 就是采用非易失性存储器。 另外,随着存储器技术的不断发展,只读存储器也出现了不同的种类。根据存储内容能否擦除 , 存储器又分为可擦存储器和不可擦存储器。如掩模式只读存储器和一次编程只读存储器 ( PROM ) 就是不可擦存储器,其中的数据只能读出,不能改变;而 EPROM 和 EEPROM 则是可擦存储器,可 以反复擦除和向其中写入信息。 4. 按存储位置分类 现代计算机系统中的存储器是一个多层次的存储器系统。不同的存储器分布在计算机系统中不 同的地方,起着不同的作用。可以据此将存储器分为高速缓存、主存(内存)和辅存(外存) 。现今 的高速缓存已经集成到 CPU 内部,其容量最小,每位价格高,但速度很高,接近于 CPU 的处理速 度;主存的存取速度仅次于高速缓存,容量较大,每位价格也比较高;辅存的速度最慢,但容量最 大,单位存储容量价格最低。这几种存储器在计算机中各自担负不同的职责,都发挥着非常重要的 作用。
(完整版)现代计算机存储介质材料及发展
孔纸带和穿孔卡片。 情报资料可以脱机存放在软盘片上, 使用时装入软磁盘存储器输入计算
机。软磁盘存储器的存储媒体是软磁盘片。 5)光盘存储器
利用光斑的有无表示信息。 利用激光读出和写入信息。
特点是容量很大, 非破坏性读出,
长期保存信息,速度慢。常用作外存。
6)其它存储器
由于技术不断的进步,其它存贮体在计算机中主、辅助广泛应用,如:
对
文件系统的研究也有参考价值, 所以分析存储介质材料, 对从价格、容量、读写速度方面选
择存储设备以及存储体系结构的发展起着十分重要的作用。例如软盘、光盘、
DVD、硬盘、
闪存、 U 盘、 CF卡、 SD卡、 MMC 卡、 SM 卡、记忆棒( Memory Stick )、xD 卡等都属于存储
介质。而目前最流行的存储介质是基于闪存的,比如
与第一代材料相比, 突出的一点
就是希望在短波长具有大的磁光竟尔转角。 这些被研究的材料有 Pt / O 多层膜。 当 co的厚度
在0. 3rim , Pt 的厚度在 trim 左右时, Pt / Co多层膜具有很强的垂直磁化特性,它在蓝光渡
长耐具有 0.4度的克尔转角, 为第一代磁光盘材料的两倍。 国外的有关人员在 Pt / Co多层膜
现代计算机存储介质材料的相关介绍以及发展
摘要:
主要介绍了存储介质的发展过程, 以及目前存储介质的分类, 最后简述了根据各种存储介
质的特性而衍生出的新的存储介质材料,并从其性价比进行了分析。
关键字:
存储介质,闪存,混合硬盘,磁光盘存储介质,强电介质存储,双向一致存储器,光学体
全息存储
引言:
存储介质的评测和分析对构建文件系统过程如何选取存储设备具有重要的指导作用,
计算机存储器的分类及其特点
计算机存储器的分类及其特点在现代计算机中,存储器扮演着重要的角色,它用于存储和检索数据,是计算机的核心组件之一。
计算机存储器根据其工作原理、存储介质和使用方式的不同,可以划分为多种不同的类型。
本文将详细介绍计算机存储器的不同分类及其特点。
1. 随机访问存储器(RAM)随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)是计算机最常用的存储器类型之一。
它的特点如下:- 可以随机读写数据,读写速度快。
- 存储的数据在断电之后会丢失,需要持续供电维持数据。
- 实现了数据的随机访问,可以快速定位和读取需要的数据。
2. 只读存储器(ROM)只读存储器(Read-Only Memory,ROM)是一种只能读取而不能写入数据的存储器。
它的特点如下:- 存储的数据在断电之后不会丢失,具有非易失性。
- 内置存储的数据通常是固化的,无法修改。
- 用于存储一些固定的系统程序和数据,如计算机的启动程序(BIOS)。
3. 快速存储器(Cache)快速存储器(Cache)是位于计算机处理器和内存之间的一层高速存储器,用于加快数据的访问速度。
它的特点如下:- 存储的是最近频繁访问的数据,以提高计算机性能。
- 通过减少内存和处理器之间的数据传输次数,减少了延迟。
- 分为一级缓存(L1 Cache)和二级缓存(L2 Cache),速度递减。
4. 磁盘存储器(Disk)磁盘存储器是一种永久性存储器,被用于存储大量的数据和程序。
它的特点如下:- 存储介质通常是磁盘或固态硬盘(SSD)。
- 可以永久保存数据,即便断电也不会丢失。
- 通过机械臂的移动读取和写入数据,速度相对较慢。
5. 光盘存储器(CD/DVD)光盘存储器主要用于存储音频、视频、软件等大容量的数据。
它的特点如下:- 存储介质是光盘,通过激光读取数据。
- 数据容量较大,可以存储数GB的数据。
- 只能进行顺序读取,无法进行随机读取。
6. 固态存储器(SSD)固态存储器(Solid-State Drive,SSD)正逐渐取代传统的机械式硬盘,成为一种新型的存储器。
半导体存储器的历史与现状
半导体存储器的历史与现状半导体存储器是现代计算机中一个极为重要的组成部分,它可以包括动态随机存取存储器,静态随机存取存储器以及闪存存储器等。
在当今的科技发展中,半导体存储器产业也随之迅速发展。
本篇文章将从半导体存储器的起源及其历史、现在半导体存储器的发展现状、半导体存储器的未来三个部分进行较为详细地探讨。
一、半导体存储器的起源及其历史半导体存储器的发展始于20世纪50年代末到60年代初,当时的计算机运算速度非常缓慢,而计算机使用的纸带和磁带等传统存储介质也存在一系列问题。
为了解决这些问题,人们开始研制半导体存储器。
早期的半导体存储器主要是采用磁芯存储器、电容存储器等集成电路实现。
1970年代,随着半导体器件工艺和技术的迅速发展,电子存储器的应用开始迅速普及。
80年代,动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)逐渐发展成为主要的半导体存储器类型,并广泛应用于微处理器、计算机、手机等电子设备中。
在存储容量和速度方面,半导体存储器也在不断提升,形成了DRAM、SRAM、闪存等多种类型,这些存储器以不同的价格和功能等作为不同物理尺寸的计算机系统中存储器层次结构的不同层。
二、现在半导体存储器的发展现状当今,半导体存储器产业不仅是一个庞大、复杂的系统,而且是一个进步非常迅速的系统。
现在,半导体存储器的使用和数量已经飙升。
目前,电子存储器的使用已经广泛应用到了计算机、手机、便携设备等各类电子设备中,并且代表性质的半导体存储器如DRAM、NAND闪存等也已加入了存储器层次结构等多个方面。
随着移动互联网的兴起,越来越多的人们开始使用手机、平板电脑和笔记本电脑等便携设备。
这对半导体存储器产业提出了新的挑战,即提高其功耗和性能等方面。
在这方面,半导体存储器的技术不断进步,DRAM、NAND闪存、SRAM和TF/CF卡等多种存储器类型已进入产业化阶段。
此外,半导体存储器产业已经形成了以三星、SK海力士、东芝、西部数据等为代表的几大存储器生产商,并逐渐成为一种重要的技术产业。
计算机数据存储
计算机数据存储,通常被称为存储或记忆体,是一种技术,包括计算机组件和用于保存数字数据的记录媒体。
这是一个核心功能和计算机的基本组成部分。
在当代的用法中,内存通常是读写的半导体存储随机存取存储器中,通常是DRAM(动态RAM)或其他形式的快,但临时存储。
存储由存储设备及其媒体不能直接访问由CPU,(二次或三级存储),典型的硬盘驱动器,光盘驱动器,和其他设备比RAM慢,但是非易失性(保持断电时的内容)。
[ 1 ]从历史上看,存储器被称为核心,主存储器,实存储器或存储设备的内部记忆体,而被称为辅助存储器,外部存储器或辅助/周边存储。
的区别是计算机的体系结构的基础。
的区别也反映了内存和大容量存储设备,它已经模糊了的历史使用情况的长期存储的一个重要和显着的技术差别。
然而,本文采用了传统的命名。
许多不同形式的存储,各种自然现象的基础上,已经发明了。
到目前为止,还没有实际的通用存储介质存在,并且所有的存储形式也存在一些缺点。
因此,计算机系统通常包含数种存储,每个个别的目的。
一个现代化的数字电脑表示使用二进制数字系统的数据。
位,或二进制数位,每一个都具有1或0的值的字符串可以被转换成文本,数字,图片,音频,和几乎任何其他形式的信息。
存储的最常见的单位是字节,等于8位。
一块的信息可以由任何计算机或设备的存储空间是足够大以容纳的二进制表示的信息片,或仅仅数据处理。
例如,莎士比亚全集,在打印约1250页,可存储约五兆字节(4000万位)每个字符一个字节。
定义组件的计算机的中央处理单元(CPU,或简单的处理器),因为它操作数据,执行计算,并控制其他元件。
在最常用的电脑架构,CPU由两个主要部分组成:控制单元和算术逻辑单元(ALU)。
前者控制的CPU和存储器之间的数据流;后者执行对数据的算术和逻辑运算。
如果没有一个显着的内存量,电脑将仅仅是能够进行固定操作,并立即输出结果。
这将不得不重新配置,以改变其行为。
这是可以接受的设备,如台计算器,数字信号处理器,以及其他专业设备。
硬盘光盘软盘磁盘常识
硬盘光盘软盘磁盘常识
硬盘光盘软盘磁盘常识介绍如下:
磁盘是计算机存储数据的一种重要介质,它可以分为硬盘、光盘、软盘和磁盘等几种类型。
1. 硬盘(Hard Disk):硬盘是一种基于磁性原理的存储设备,它由一个或多个盘片组成,每个盘片两面涂有磁性材料,数据被记录在盘片的磁道上。
硬盘按照接口类型可以分为IDE硬盘、SATA硬盘、SCSI 硬盘等,按照转速可以分为机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)。
2. 光盘(Optical Disk):光盘是一种利用激光技术进行读写的存储介质,它包括CD、DVD、Blu-ray等不同类型。
光盘由中心向外散开,呈圆形的轨道,称为“螺旋”。
数据是以“坑”的形式压制在光盘上,这些坑是无法恢复的,因此光盘只能写入一次数据。
3. 软盘(Floppy Disk):软盘是一种早期的存储介质,它由塑料制成,存储容量较小。
软盘使用的是接触式读写方式,因此读写速度较慢。
随着技术的发展,软盘已经逐渐被淘汰。
4. 磁盘(Magnetic Disk):磁盘是一种利用磁性原理进行数据存储的设备,它由涂有磁性物质的金属或塑料盘片和读写头组成。
磁盘的读写速度比软盘快得多,但是随着SSD等新型存储技术的发展,磁盘也逐渐被淘汰。
总的来说,不同的存储介质有各自的特点和应用场景。
在现代计算机中,硬盘是最常用的存储设备之一,而光盘则常用于数据备份和刻录等方面,软盘已经基本被淘汰,而磁盘也逐渐被新型存储技术所
取代。
计算机内存发展史
计算机内存发展史
计算机内存的发展可以追溯到1949年,当时贝尔实验室的工程师将磁性货币排列在一起,创造出了第一块存储计算机数据的记忆体,“磁针板”,并被称为“磁性登记簿”。
它可以实时存储几千个计算机指令,并有条件地执行它们。
磁针板的缺点是它存储的信息和指令有限,而且读取速度比较慢。
1951年,IBM推出了第一台使用硅片存储单元(SSU)的计算机,称为“701”。
硅片存储单元是以半导体技术构成的存储元件,可以存储多达18位的数字数据,其读取速度还比磁针板快得多。
但是,由于硅片存储单元费用昂贵,只有最大的计算机们才能拥有它。
1966年,Intel发明了第一块可编程只读存储器(PROM),它可以把数据固化到存储硅晶片上,而且不受环境影响,因此可以直接使用不用通过半导体技术。
只读存储器扩展了计算机的能力,使其可以存储大量的程序,并能够自动执行它们。
1970年,Intel发明了随机存取存储器(RAM),它以电容为介质,具有可编程和可擦除的特性,可以存储大量的计算机指令和数据。
它的主要缺点是被删除或注销数据的时间较长。
1971年,Intel发明了软盘,它是磁碟系统,可以用来存储大量数据和程序。
存储器的发展历程
存储器的发展历程存储器是电子计算机的重要组成部分,它用于存储和读取数据,是计算机运行的基础。
在计算机发展的过程中,存储器也经历了多次技术的革新和进步。
本文将从存储器的起源一直讲到现代存储器的发展,共分为三个阶段。
第一阶段是机械存储器时代,这个阶段发生在20世纪上半叶。
最早的机械存储器是利用穿孔卡片或电报机上的打孔来存储和读取数据。
随着电子管的发明和应用,机械存储器开始采用冲孔磁带和冲孔卡片作为数据的载体,大大提高了数据存储的速度和容量。
但是,这些机械存储器存在数据易丢失、磁带卡片易损坏以及存取速度较慢等问题。
第二阶段是半导体存储器时代,这个阶段发生在20世纪中叶。
半导体存储器采用了固态电子元件作为存储和读取数据的基础。
最早的半导体存储器是由晶体管构成的静态随机存取存储器(SRAM),它具有读写速度快、功耗低的优点,但成本高昂。
随着技术的进步,动态随机存取存储器(DRAM)应用于计算机中,它能够以较低的成本实现大容量的存储,成为主流的存储器技术。
第三阶段是固态存储器时代,这个阶段发生在21世纪。
固态存储器是一种采用闪存芯片作为存储介质的存储器,它具有非常高的读写速度、低的功耗和较小的体积。
固态存储器广泛应用于移动设备,如智能手机和平板电脑,并取代了传统的硬盘作为电脑的主要存储设备。
固态存储器的发展也在不断推动计算机的性能和存储能力的提升,如今已经出现了3D NAND闪存技术和相变存储器等新型存储器技术,使得存储器的容量和读写速度不断提高。
总结来说,存储器的发展历程经历了从机械存储器到半导体存储器再到固态存储器的演进。
随着技术的不断进步,存储器在容量、速度和功耗等方面都得到了极大的提升。
未来的存储器将会朝着更高的容量、更快的速度和更低的功耗的方向发展,以满足日益增长的计算和存储需求。
存储器
2 内存
2.按内存的接口(外观)分类 目前计算机配备的DRAM内存按接口(外观)分类主 要有两种: 1)SIMM(Single-In Line Memory Module,单 边接触内存模组) SIMM是486及其较早的PC机中常用的内存接口方式 ,一般30线、72线。
2 内存
2)DIMM(Dual In-Line Memory Module,双边 接触内存模组) DIMM接口内存的插板两边都有数据接口触片,这种 接口模式的内存广泛应用于现在的计算机中,常见有168 线SDRAM内存条、184线DDR内存条、240线DDR2/3 内存条。
2 内存
2.3 DDR SDRAM 内存的物理结构 下面以一品牌为威刚(A-DATA)的DDR3内存条为 例讲述DDR3内存条的结构,如图所示。
SPD
标签
PCB板 金手指
内存芯片 内存固定 卡缺口 内存引脚 缺口
DDR3 SDRAM内存条的结构
2 内存
1.PCB板。PCB板的电气性能也是决定内存稳定性 的关键,各种电子元件以及内存芯片都集中在其中一面, 导线则集中在另一面。 2. 金手指。金手指实际上是在一层铜皮(也叫覆铜 板)上通过特殊工艺再覆上一层金,因为金不易被氧化, 具有超强的导通性。 3. 内存芯片。内存上的芯片也称为内存颗粒,是内 存的灵魂所在,内存的性能、速度、容量都是由内存芯片 决定的。
2 内存
2.3 内存条品牌
(1)畅销的:金士顿(Kingston)、胜创(Kingmax)、 三星 (Samsung). (2)热门的:金邦科技(GEIL)、宇瞻(Apacer)、现代 (Hyundai)、金士泰(KINGSETK)、勤茂(TwinMOS)、利 屏(LPT)及富豪。 (3)不常见的:海盗船(Corsair)、美光、OCZ、威刚等 。
存储器发展史
存储器的发展史存储器是用来存储程序和数据的部件,有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。
按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。
外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。
内存指主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据就会丢失。
发展史分为七个阶段:1.存储器设备发展之汞延迟线1950年,世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC由冯.诺依曼博士领导设计。
它的主要特点是采用二进制,使用汞延迟线作存储器,指令和程序可存入计算机中。
1951年3月,由ENIAC的主要设计者莫克利和埃克特设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-I交付使用。
它不仅能作科学计算,而且能作数据处理。
2.存储器设备发展之磁带UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。
磁带是所有存储器设备发展中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用存储介质之一。
它互换性好、易于保存,近年来,由于采用了具有高纠错能力的编码技术和即写即读的通道技术,大大提高了磁带存储的可靠性和读写速度。
根据读写磁带的工作原理可分为螺旋扫描技术、线性记录(数据流)技术、DLT技术以及比较先进的LTO技术。
磁带库是基于磁带的备份系统,它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能,但同时具有更先进的技术特点。
它的存储容量可达到数百PB,可以实现连续备份、自动搜索磁带,也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计,整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。
磁带库不仅数据存储量大得多,而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。
在网络系统中,磁带库通过SAN(Storage Area Network,存储区域网络)系统可形成网络存储系统,为企业存储提供有力保障,很容易完成远程数据访问、数据存储备份或通过磁带镜像技术实现多磁带库备份,无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的良好存储设备。
计算机内存发展史
SRAM
同步动态随机存取存储器(SRAM )是一种快速的内存类型,通常用 于高速缓存(Cache)和CPU内部 的存储器。
ROM
只读存储器(ROM)是一种只能读 取不能写入的内存类型,通常用于 存储固件和引导程序等系统程序。
02 DRAM的发展
早期的DRAM
1960年代
早期的DRAM出现,容量小,价格昂贵,且不稳定。
磁芯内存
磁芯存储器
磁芯存储器是20世纪60年代的主要存储介质,具有较高的存储密度和可靠性,但 需要复杂的控制电路。
磁带存储
磁带存储是早期的一种辅助存储介质,主要用于数据备份和存档,具有较低的存 储密度和可靠性。
半导体内存
DRAM
动态随机存取存储器(DRAM )是现代计算机的主要内存类 型,具有较高的存储密度、较
工作原理
UMA将多个CPU的高速缓存整合 成一个统一的高速缓存池,所有 CPU都可以共享这个高速缓存池 中的数据。当一个CPU需要访问 数据时,它首先在自己的高速缓 存中查找,如果找不到,就去其 他CPU的高速缓存中查找,最后 再去内存中查找。
性能优势
UMA可以显著减少多个CPU之间 的数据不一致问题,提高多个 CPU之间的协作效率。此外, UMA还可以通过共享缓存来减少 内存访问延迟,提高整个系统的 性能。
新的内存类型,如HBM(High Bandwidth Memory
)和GDDR6/X(Graphics Double Data Rate,
vHeBrMsion 6/X)等。
GDDR6/X
HBM是一种新型的高带宽内存技术,它通过将多个 DRAM(Dynamic Random Access Memory)芯片 堆叠在一起,从而提供更高的带宽和更大的容量。 HBM已经被广泛应用于高性能计算和人工智能领域。
存储技术
存储技术存储技术是现代信息社会中至关重要的一部分,它在各个领域和行业中发挥着关键的作用。
无论是个人还是企业,在数据处理和管理方面,都离不开存储技术的支持。
本文将简要介绍存储技术的发展历程、常见的存储介质以及未来发展趋势。
存储技术的发展可以追溯到人类最早开始刻画符号、记录信息的阶段。
最初的存储介质是石头、骨头、木板等,通过雕刻、刻画、刻写等方式,将信息保存下来。
随着技术的不断发展,人们逐渐将信息存储在纸张上,通过墨水与纸张的结合实现信息的记录与传播。
这一阶段的存储技术在很长一段时间内得到了广泛应用,直到科学技术的进一步发展。
在20世纪中叶,存储技术迎来了重大的突破,磁带和磁盘成为了新的存储介质。
磁带通过磁性记录和读取数据,使得大量数据可以进行高效的存储和查找。
磁盘则通过将数据记录在磁性的盘片上,实现了可靠和高速的数据读写。
这两种存储介质的出现,标志着计算机存储技术进入了新的时代。
随着计算机技术的飞速发展,存储技术也得到了极大的改善和提升。
光盘、闪存、固态硬盘等新的存储介质相继问世,使得数据的存储容量和读写速度大幅提升。
光盘通过激光记录和读取数据,具有较大的存储容量和便携性。
闪存则利用了电子存储的特性,无需机械部件就可以存取数据,具有超高的读写速度和较低的功耗。
固态硬盘则结合了闪存和传统硬盘的优点,成为了现代计算机存储的首选。
除了传统的存储介质外,云存储也是当今存储技术的一个重要发展方向。
云存储通过将用户的数据存储在云服务器上,实现了数据的远程存取和分享。
用户可以通过互联网访问和使用云存储中的数据,无需担心数据的丢失和损坏。
云存储还具有高度的可扩展性和安全性,能够满足个人和企业在大数据处理和备份方面的需求。
未来,存储技术仍将继续发展。
随着人工智能、物联网和5G技术的兴起,对存储容量和读写速度的需求将进一步增大。
因此,研发更高容量、更快速度的存储介质将成为存储技术的一个重要方向。
同时,数据安全和隐私保护也将成为存储技术研究的重点,加密、权限控制和数据备份等技术将得到进一步改进和完善。
计算机内存发展史
THANKS
谢谢您的观看
02
在工作速度方面,DRAM不断向更高的时钟频率发展。例如,从早期的 100MHz、200MHz,到现代的1GHz、2GHz的DRAM,其工作速度已经实现 了数十倍的提升。
03
在制造工艺方面,DRAM也经历了多次技术革新。从早期的1微米工艺,到现代 的10纳米、14纳米工艺,DRAM的制造成本不断降低,同时性能和容量也不断 提升。
计算机内存发展史
xx年xx月xx日
目 录
• 内存的起源 • DRAM的发展 • SRAM和DRAM的比较 • 内存技术的发展趋势 • 内存技术的重要里程碑
01
内存的起源
计算机初期的内存情况
电子管时代
在计算机发展的早期阶段,内存通常只有几字节,且以电子 管作为基本元件。
晶体管时代
随着晶体管的发明,内存开始使用集成电路进行设计,容量 逐渐增大。
SRAM的存储单元利用反相器的特性,通过时钟信号控 制数据的写入和读取。
SRAM和DRAM的性能比较
SRAM的读写速度非常快,通常比DRAM快几个数量级。这是 因为SRAM的访问时间不受电容充放电的影响,所以它能够以 非常高的速度读写数据。
与SRAM相比,DRAM的读写速度较慢,因为它的存储单元使 用电容来存储数据,读取和写入数据时需要先对电容进行充电 或放电。
能得到了显著提升。
现代计算机中的内存技术
总结词
高速、大容量、低功耗
详细描述
现代计算机中的内存技术已经发展到了高速、大容量、低功耗的阶段。DDR、DDR2、DDR3和DDR4等不同 版本的内存技术不断推动着计算机性能的提升。同时,随着云计算和大数据技术的快速发展,大容量内存和低 功耗内存的需求也越来越迫切。
硬盘是电脑主要的存储媒介之一-15页word资料
硬盘是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。
这些碟片外覆盖有铁磁性材料。
绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中软盘(Floppy Disk)是个人计算机(PC)中最早使用的可移介质。
软盘的读写是通过软盘驱动器完成的。
软盘驱动器设计能接收可移动式软盘,目前常用的就是容量为1.44MB的3.5英寸软盘。
软盘存取速度慢,容量也小,但可装可卸、携带方便。
作为一种可移贮存方法,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,用来储存数据文件,磁盘片的容量有5.25"的1.2MB,3.5"的1.44MB。
以3.5"的磁盘片为例,其容量的计算如下:80(磁道)x18(扇区)x512 bytes(扇区的大小)x2(双面) = 1440 x1024 bytes = 1440 KB = 1.44MB3.5英寸软盘片,其上、下两面各被划分为80个磁道,每个磁道被划分为18个扇区,每个扇区的存储容量固定为512字节。
软盘片的存储格式:指盘片的每面划分为多少个同心圆式的磁道,以及每个磁道划分成多少个存储信息的扇区。
扇区是软盘的基本存储单位,每次对磁盘的读写均以被称为簇的若干个扇区为单位进行的。
硬盘(Hard Disk,也称硬盘存储器)是各种数据的主要存放场所之一,平常所用的操作系统(如Windows98等)、各种应用软件、资料和游戏都存放在硬盘中,是计算机的重要部件之一。
优盘利用当前最为先进的Flash闪存芯片为存储介质,这样的存储介质使其具备了防磁、防震、防潮的诸多特性,大大加强了数据的安全性。
这款产品防水的性能可以说是达到了极限,将其放入水中后取出晾干,数据仍可保证不丢失,而且重量仅仅15克,体积有如口香糖一样大小。
计算机存储系统
计算机存储系统在现代计算机技术中,存储系统扮演着至关重要的角色。
它是计算机的核心组成部分之一,负责存储和管理数据,为计算和检索操作提供支持。
计算机存储系统的设计和性能直接关系到计算机的速度和效率。
本文将介绍计算机存储系统的基本原理和不同类型的存储设备。
一、存储系统的基本原理计算机存储系统的基本原理是将数据存储在不同的介质中,通过电子信号的读写操作来实现数据的存取。
存储器的主要任务是提供一个可以快速读写数据的空间,供计算机进行运算和存储数据。
1. 随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)随机存取存储器,简称RAM,是计算机存储系统中使用最广泛的一种存储设备。
RAM是一种易失性存储器,当计算机断电时,其中的数据将会丢失。
RAM的读写速度非常快,可以在很短的时间内读取或写入数据。
它通常被用作临时存储和高速缓存。
2. 只读存储器(Read-Only Memory,ROM)只读存储器,简称ROM,是一种非易失性存储器,其中的数据一经写入就无法更改。
ROM中存储了计算机的启动程序和固件等重要信息。
与RAM不同,ROM的数据读取速度较慢,但能够长时间保存数据。
3. 硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)硬盘驱动器,简称HDD,是一种机械式存储设备,使用磁性介质存储数据。
HDD容量大、价格相对较低,被广泛应用于个人电脑和服务器等领域。
然而,HDD的读写速度相对较慢,限制了计算机的整体性能。
4. 固态硬盘(Solid State Drive,SSD)固态硬盘,简称SSD,是一种基于闪存技术的非机械式存储设备。
SSD具有较快的读写速度和良好的耐用性,逐渐替代HDD成为主流存储设备。
尽管SSD的价格较高,但其性能和能耗优势使其成为现代计算机的首选存储设备。
二、存储系统的层次结构为了提高存储系统的性能和效率,存储器通常按照层次结构进行组织。
存储系统的层次结构从上到下包括高速缓存、主存储器和辅助存储器。
现代计算机硬件发展趋势解析
现代计算机硬件发展趋势解析计算机硬件一直以来都是科技领域中的重要组成部分,随着科技的不断进步和用户需求的不断增加,计算机硬件也经历了许多变革与演进。
本文将分析并解析现代计算机硬件的发展趋势。
一、集成化与微型化趋势随着科技的进步,计算机硬件越来越趋向于集成化与微型化。
传统的计算机硬件如主板、显卡等都需要占用大量的物理空间,而现代计算机硬件通过集成化设计,大大减小了硬件的体积。
例如,现在的笔记本电脑已经实现了主板与显示屏的完全整合,大大减小了整机的体积和重量。
二、高性能与能效平衡随着计算机在各个领域的广泛应用,用户对于计算机硬件性能的要求也越来越高。
现代计算机硬件的发展趋势之一是在保持高性能的同时,实现能效平衡。
例如,新一代的CPU芯片采用了多核心设计和节能技术,不仅拥有更强大的计算能力,同时还减少了功耗,提高了能效。
三、快速存储介质的应用随着数据量的不断增加和计算速度的提升,传统机械硬盘已经无法满足用户的需求。
现代计算机硬件在存储介质方面逐渐采用了快速存储技术,如固态硬盘(SSD)和闪存等。
相比传统硬盘,快速存储介质具有更低的访问延迟和更高的读写速度,能够大大提升计算机的整体性能和响应速度。
四、人工智能与加速器的融合人工智能作为当今科技领域的热门方向,对计算机硬件提出了更高的要求。
为了满足人工智能应用的需求,现代计算机硬件越来越注重与加速器的融合。
例如,图形处理器(GPU)在深度学习等人工智能应用中发挥着重要作用,其强大的并行计算能力能够加速计算过程,提高人工智能应用的效率。
五、可编程硬件的发展现代计算机硬件发展趋势之一是可编程硬件的广泛应用。
可编程硬件能够根据用户的需求进行自定义配置,具有更强的灵活性和可扩展性。
例如,现在的FPGA(现场可编程门阵列)可在其内部重新配置电路,使硬件可以根据具体应用场景的要求进行优化。
六、安全性的重视随着互联网的快速发展,计算机系统面临的安全威胁也越来越严重。
现代计算机硬件发展趋势之一是对安全性的重视。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
现代计算机存储介质材料的相关介绍以及发展摘要:主要介绍了存储介质的发展过程,以及目前存储介质的分类,最后简述了根据各种存储介质的特性而衍生出的新的存储介质材料,并从其性价比进行了分析。
关键字:存储介质,闪存,混合硬盘,磁光盘存储介质,强电介质存储,双向一致存储器,光学体全息存储引言:存储介质的评测和分析对构建文件系统过程如何选取存储设备具有重要的指导作用,对文件系统的研究也有参考价值,所以分析存储介质材料,对从价格、容量、读写速度方面选择存储设备以及存储体系结构的发展起着十分重要的作用。
例如软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒(Memory Stick)、xD卡等都属于存储介质。
而目前最流行的存储介质是基于闪存的,比如U盘、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC 卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。
正文:计算机存储介质是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体,是存储数据的载体。
1、存储介质的发展史:不可否认软盘在很长的一段时间内成为了无可替代的移动存储介质,但进入20世纪90年代,软盘相对较小的容量已经无法满足日益庞大的数据存储需求,人们开始寻找一种可以取代软盘的移动存储方案。
1994年,美国Iomega公司开始推出一种名为“ZIP”的驱动器,就容量而言,ZIP 盘片100MB的容量已经足以满足当时的移动存储需求,极有可能取代3.5英寸软盘长达十数年的统治地位,成为主流的移动存储介质。
然而,Iomega并没有成功地抓住这一次机会。
直到1996年,M-Systems、Trek、朗科等公司抓住了USB(通用串行总线)标准发展的契机,推出了一个由USB接口和闪存(Flash Memory)组成的移动存储装置,也就是如今广泛流行的闪存盘。
这种无论是体积还是容量都比软盘好许多的新产品很快取代了3.5英寸软盘的地位。
在闪存盘迅速占领市场的同时,许多的公司开始为争夺闪存盘的发明权争论和打官司。
他们无不声称是自己第一个设想、设计或者生产出了类似闪存盘的产品,而且,他们当中的某些公司分别在不同的国家申请了相关的专利,相关的争论一直没有结束,或许,未来也不会得出任何结果。
移动存储介质的研究仍然在继续着。
1998年,两个德国科学家发现数据还可以被存储在胶带之中,相关的技术目前主要用于全息影像图鉴定领域。
而1999年发布的SD存储卡则彻底地颠覆了消费类电子产品世界。
Iomega也在2003年再次推出了新的移动存储装置REV移动硬盘,但这一次仍旧是未能获得成功。
总的来说,当前使用最为广泛的移动存储介质仍旧是CD-R、DVD-R(±)以及闪存盘2、存储介质的分类:1)半导体存储器利用双稳态触发器存储信息(动态存储器除外)速度快,信息易丢失(只读存储器除外)。
常用作主存、高速缓存器。
2)磁芯存储器利用磁芯的磁极方向来存储数据。
特点是体积大,可靠性高,体积大,速度慢。
3)磁鼓存储器利用高速旋转的圆柱体磁性表面作记录媒体。
特点是信息存取速度快,工作稳定可靠,虽然其容量较小,正逐渐被磁盘存储器所取代,但仍被用作实时过程控制计算机和中、大型计算机的外存储器。
为了适应小型和微型计算机的需要,出现了超小型磁鼓,其体积小、重量轻、可靠性高、使用方便。
4)磁盘存储器利用磁记录技术来存储数据。
它兼有磁鼓和磁带存储器的优点,即其存储容量较磁鼓容量大,而存取速度则较磁带存储器快,又可脱机贮存,因此在各种计算机系统中磁盘被广泛用作大容量的外存储器。
磁盘一般分为硬磁盘和软磁盘存储器两大类。
硬磁盘存储器的品种很多。
从结构上,分可换式和固定式两种。
可换式磁盘盘片可调换,固定式磁盘盘片是固定的。
可换式和固定式磁盘都有多片组合和单片结构两种,又都可分为固定磁头型和活动磁头型。
固定磁头型磁盘的容量较小,记录密度低存取速度高,但造价高。
活动磁头型磁盘记录密度高(可达1000~6250位/英寸),因而容量大,但存取速度相对固定磁头磁盘低。
活动头固定式磁盘近几年来在技术上有了很大改进,成为一种密封组合式固定盘磁盘存储器,称为温彻斯特盘。
这种盘体积小,可靠性高,容量大,记录密度高,代表当前磁盘存储器的发展方向。
软盘存储器是近年发展起来的一种新型磁盘,容量在1-3MB左右。
其特点是价格便宜,用途广泛,使用和携带都很方便,适应微型计算机系统对辅助存储器小型、可靠及价格低廉的要求。
软磁盘盘片外径有8英寸、5英寸、3.5 英寸等数种。
软磁盘存储器除了适宜作微型计算机外存储器外,还可以与输入键盘组成从键到软磁盘的输入装置代替传统使用的穿孔纸带和穿孔卡片。
情报资料可以脱机存放在软盘片上,使用时装入软磁盘存储器输入计算机。
软磁盘存储器的存储媒体是软磁盘片。
5)光盘存储器利用光斑的有无表示信息。
利用激光读出和写入信息。
特点是容量很大,非破坏性读出,长期保存信息,速度慢。
常用作外存。
6)其它存储器由于技术不断的进步,其它存贮体在计算机中主、辅助广泛应用,如: FLASH、优盘、ccD以及移动硬盘等。
3、存储介质材料未来的发展:1)闪存(数据存储材料)闪存作为半导体存储器的一种在最近几年里发展十分迅猛,其优点几乎是全方位的:体积小、读写速度快、数据安全性好、省电等。
虽然闪存技术已经取得了长足的进步,但要实现替代硬盘的目标还有很长的路要走。
从目前闪存技术的发展来看,提升容量和降低成本依然是闪存需要解决的问题。
理论上看,闪存技术可以从一切半导体技术的进步中收益,事实也是如此。
目前芯片制造领域中已经实用化或接近实用化的技术,如三维晶体管技术、高K材料和金属栅技术和先进的光刻技术、新存储材料技术等。
借助这些技术,闪存容量仍然有极大的提升潜力。
就新存储材料技术来谈:数据存储材料,即是栅极之下的那层薄膜。
闪存容量和读写速度将取决于这层仅有纳米级别厚度的薄膜。
传统的晶体管在进化到90纳米以下之后,就会产生较大的漏电。
因此,个大厂商开始研究新的薄膜材料,例如:硅氮化物氧化物薄膜,金属氮化物氧化物薄膜,这种结构简称为ONO膜结构。
采用这种膜结构技术不易产生源漏级间的短信道效应,更容易实现工艺水平的提高。
在抑制短通道效应的同时,确保了单元的接通电流,扩大了读取余量,也改善了数据保持特性。
诸多新技术的出现使得闪存的容量增长突破了摩尔定律的限制,价格也已经下降到非常合理的水平,按照这样的趋势,闪存将顺理成章地占据存储器领域的大多数地盘。
2)磁光盘(短波长的磁光盘材料)磁光盘以存储容量大、经济、可以长期安全地保存数据的优点在存储介质中占有了不可或缺的地位。
提高存储密度是近年乃至未来几年科学工作者主要研究的问题。
磁光盘存储介质材料的要求为:(1)具有垂直磁化,即它的磁各向异性能要大于垂直磁化时的退磁能;(2)具有合适的居里温度,大致在250—300摄氏度;(3)尽可能大的磁光克尔转角,致使反射束偏振面有大的旋转角;(4)能承受百万次以上的信息写擦和重写的周期。
基于这些要求,,国内外有关科学工作者纷纷探索了第二代的磁光盘存储材料。
与第一代材料相比,突出的一点就是希望在短波长具有大的磁光竟尔转角。
这些被研究的材料有Pt/O 多层膜。
当co的厚度在0.3rim,Pt的厚度在trim左右时,Pt/Co多层膜具有很强的垂直磁化特性,它在蓝光渡长耐具有0.4度的克尔转角,为第一代磁光盘材料的两倍。
国外的有关人员在Pt/Co多层膜的磁光盘上作了大量的实性能研究。
证明它是目前为止较为合适的短波长磁光树料候选物。
但它的性能与co的厚度变化非常灵敏,即使其变化0.1nm,材料的性能就有很大的变化,再如受热对 Pt层和Co层间原子扩散导致界面特性变化从而影响多层膜的垂直磁化特性。
因此,第二代材料的磁光盘存储材料仍在摸索之中。
3)超大容量、快速光学体全息存储随着光电信息技术的迅猛发展,超大容量的光学体全息存储成为继磁存储后的又一高新技术。
信息存储的高密度化的数据处理及高速化将是今后信息化社会发展的关键。
采用掺杂铌酸锂晶体制作成的海量存储器.已成为各国科研机构研究的热点,特别是半导体红光、蓝光激光器的研制成功,使光学体全息存储技术得到了迅猛发展。
尤其是光折变晶体材料具有体积小、存储容量大、传输速率快、可并行计算等优点,受到了极大的重视。
海量存储系统对产业化发展及传统产业的影响:预计到2010年,普通微机至少需要500GB 的外部存储容量,数据传输率至少为150MB/s。
传统的存储技术与此目标相距甚远。
采用掺杂铌酸锂晶体制作存储器件。
信息是以页的形式直接存储和读出.这个优点,使现今其他存储技术所达不到的.若能大力开发将对我国光电产业发展起到推动作用。
超高密度、超高速度、大容量光学体全息存储是最具有代表性的研究方向,一旦存储材料和存储技术得到解决,将对信息产业带来巨大的变革。
4)强电介质存储器MRAM(磁膜RAM)、0UM(双向一致存储器)MRAM是采用磁膜来保存的存储器。
不过,GMR元件在原理上除读出、写入时间长外、还有难以高集成化的问题,故不大具有替代已有存储器的优点。
而采用TMR元件的MRAM都却具备可高速、高集成的特点,故有可能替代闪存和DRMA。
MRAM被认为是强电介质存储器最大的竞争对手,更胜于强电介质存储器的期望是取代DRAM的用途。
它不仅性能上不逊色于DRAM,而容易高集成化是最重要的原因。
不仅如此,强电介质存储器是针对0.25um等工艺进行批量生产,而MRAM采用0.18um之后的工艺批量生产,在细微化上也更为有利。
Motomla04年后开始生产的MRAM内置系统LSI采用0.18“m工艺,装入32MB容量的MRAM。
今后,大容量化的进展,若能开发成功256M、512M的产品,无疑将成为威胁DRAM的产品。
OUM是美国ovoIlic公司开发的存储器技术,采用了CD-ROM所采用的碳族合金。
碳族合金具有在非结晶状态时电阻值增高,在结晶状态下电阻值下降低的特性。
通过控制该两种状态,可实现1和0的记忆保持。
其主要特点是器件结构简单,可比DRAM降低成本,存储区域及单元面积小,可抑制裸片尺寸等。
此外,存储保持时间10年,待机电源约1uA,功能约30微瓦等,比之MRAM、FERAM也不逊色。
5)混合硬盘传统的硬盘采用机械式的磁介质作为存储介质,而固态硬盘只采用闪存(Flash Memory)作为存储介质。
由于闪存没有机械装置、没有寻道延迟,高集成度使体积也更小并且发热量也更低,因此相比机械硬盘有着巨大的性能优势。
显然,由于半导体工艺技术的不断进步,闪存成本的逐步降低,让其终于有机会从作为移动数码产品的外存储器向电脑的外存储器转变。
固态硬盘虽然性能不错,但是由于属于半导体存储器,相比磁介质存储器的成本仍然较高,而后者则拥有着成本和容量上的优势。