移动存储设备的发展.doc

移动存储设备的发展陈凯锋12计算机（126040401）摘要：自移动存储产品概念诞生以来，移动存储产品就一直向多元化发展，移动存储的安全性和便携性是其他产品难以替代的，它填补了大众需求的空白，本文全面介绍了可移动存储设备的发展过程及其性能和应用。关键词：SmartMedia 磁带 软盘 1 引言 近年来，随着计算机技术的迅猛发展，通过计算机的大量数据、信息、资料、以及图片等，越来越多的数据需要人们进行随时随地的存储和使用；因此，大容量、安全、快速的存储设备兴起，而且发展迅速。本文针对移动存储设备的发展过程进行描述。2 移动存储设备的发展史第1页：原始存储设备打孔卡片 伴随着电脑硬件的更新换代，移动存储设备也经历了一段丰富多彩的发展史。如今，我们可以将32GB、64GB的U盘挂在钥匙链上，但不久前，只有CD光盘、软盘甚至穿孔卡片能够使用。为了纪念这段历史，Tomshardware以图解的方式进行了回顾，我们一起来了解一下。 1、穿孔卡片 使用时间：1900-1950年代 存储容量：960bits穿孔卡片或打孔卡片（Punch cards，也包括IBM cards、Hollerith cards）是一块纸板，在预先知道的位置利用打洞与不打洞来表示数位讯息。以霍尔瑞斯穿孔卡为例，由80列组成，每列包含12个孔洞，最多可以记录960bits。现在完全是一个过时的存储器，19世纪，打孔卡广泛的运用在控制纺织机。接着，19世纪末和20世纪初，运用在市场机关和相关文书。20世纪期间，打孔卡应用在单位记录机作为输入端、处里和电脑程式。早期的数位电脑运用打孔机已输入资讯的打孔卡当做电脑程式和资料的主要输入媒介。另外，一些投票机也运用打孔卡。第2页：早期存储设备磁带、8英寸软盘 2、磁带 使用时间：1950年代至今存储容量：184KB-5TB1951年：UNIVAC-1 第一台商用计算机系统诞生，设计者是J.Presper Eckert 和John Mauchly ，被美国人口普查部门用于人口普查。它的出现标志着计算机进入了商业应用时代，与此同时，第一款磁带电脑存储装置UNIVSERVO I也随之诞生。UNIVSERVO I长达1200英寸，包含8个磁道，每英寸的存储容量为128bits，每秒可记录12800个字符，容量高达184KB。随后的几十年间，磁带开始逐渐发展，应用到了录音、影像领域。现在的磁带，最大容量已经发展到了了到5TB。甚至在CERN（欧洲核子研究中心）的计算机中心，依然使用自动化磁带记录大型强子对撞器的数据。在1950年代，IBM最早把盘式磁带用在数据存储上。因为一卷磁带可以代替1万张打孔纸卡，于是它马上获得了成功，成为直到80年代之前最为普及的计算机存储设备。在80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，这就是盘式磁带，现在磁带的最大容量已经达到1TB。 3、8英寸软盘 使用时间：1971-1979年 存储容量：100KB-1MB1971年，IBM率先推出了8英寸软盘，其容量可达100KB。尺寸相比磁带则大为缩小，仅有一张比萨饼那么大。其外观，则是典型的软件造型：薄薄的圆形磁性薄膜密封在一个长方形的塑料载体中。一直到20世纪70年代末，该设计并没有改变，但技术的进步使存储空间由100KB进步到了1.0 MB。在60年代末70年代初期，IBM推出的全球第一台PC，是计算机业里程碑似的革命性的飞跃。但是IBM的System370计算机面临这样一个问题，就是这种计算机的操作指令存储在半导体内存中，一旦计算机关机，指令便会被抹去。于是在1967年，IBM的SanJose实验室的存储小组受命开发一种廉价的设备，为大型机处理器和控制单元保存和传送微代码。这种设备成本必须在5美元以下，以便易于更换，而且必须携带方便，于是软盘的研制之路开始了。 4年后又推出一种直径8英寸的表面涂有金属氧化物的塑料质磁盘，发明者是艾伦舒加特（Alan Shugart，后离开IBM创办了希捷seagate公司），这就是我们常说的软盘标准“软盘”的父辈，最大容量1.2MB。第3页：近代存储设备5.25与3.5英寸软盘 4、5.25英寸软盘 使用时间：1976-1982年 存储容量：100KB-1.2MB8英寸的软盘虽然从技术原理上已经很接近现代软盘，但缺陷就是体积过大，携带很不方便，于是5.25英寸的软盘诞生了。这里5.25英寸软盘的发明还有一个小故事，美国王安电脑公司当时打算发布用于字处理的计算机，感到8英寸的软盘太大，于是开始与ShugartAssociates公司合作生产小一点的磁盘。一天晚上，在波士顿一家昏暗的酒吧中，他们最后一致同意采用某种尺寸的软盘，这种尺寸就是餐桌上的一块鸡尾酒餐巾的尺寸，它的大小恰好是5.25英寸。从此这种软盘成为电脑的最佳移动存储设备，容量也达到360K。5.25英寸软盘一直持续到90年代，后来终于被另一种体积更小、容量更大的产品替代了，那就是3.5英寸软盘，最大容量1.2MB 3.5英寸软盘 时间：1985-2005年 存储容量：400KB-1.44MB5.25英寸的软盘虽然从体积到容量上都有了一定的进步，但它还是有很多缺点，比如软盘采用的外包装比较脆弱，容易损坏，体积也比较大。因此很多厂家并没有满足于这种软盘，他们都在不断地进行探索，以寻求更为先进的软盘。新一代软盘的开发终于被日本的索尼公司拔得头筹。1980年，索尼公司率先推出体积更小、容量更大的3.5英寸软驱和软盘，不过刚推出的时候在当时并没有被一些主要PC厂家所接受，市面上流行的依旧是5.25英寸的软盘。 直到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5.25英寸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，而3.5英寸软盘驱动器也开始正式取代5英寸的软驱成为PC的标准配置，走向了它一生中最辉煌的时期。这一绝对的垄断地位持续了十几年，一直到2002年，最大容量1.44MB。第4页：近代存储设备CD与Zip磁盘 6、CD 使用时间：1980年代至今 存储容量：550MB-700MB Compact Dis数字音频光盘，也就是所谓的CD，诞生于于1982年，用于数字音频存储。1985年，飞利浦和索尼将其引入PC，开始时仅可读取（CD-ROM），几年后又发展成刻录光盘（CD-R）。和此前的软盘相比，CD通过激光进行数据的读写，而不是磁条，如此不断数据读写速度更快，其容量也大幅提升到550MB左右。 不过当时CD-R的售价较贵，并且仅能写入一次，因此许多人还是坚持在使用3.5寸软盘。 7、Zip磁盘 使用时间：1994-2003年 存储容量：100MB-750MBZip磁盘由Iomega（艾美加）于1994年发明，在3.5英寸软盘容量较低，CD-R售价较高时，Zip磁盘为大众提供了另一个解决方案。最初Zip磁盘存储容量为100 MB，随后很快发展到了750 MB。不过Zip磁盘的市场反响并不是太好，因为在21世纪初，CD-R的价格已经开始下降。 8、Jaz磁盘 使用时间：1995-2002年 存储容量：1GB-2GB JAZ磁盘在1995年由Iomega公司推出，作为Zip磁盘的高容量升级品。当时，JAZ磁盘的存储容量已经达到了惊人的2 GB。不幸的是，Jaz磁盘并没有受到太多追捧，因为其售价太过昂贵，其需要的SCSI接口也并不普及。 9、DVD 使用时间：1995年至今 存储容量：4.7GB-17.08GB 1995年，作为CD的继承者，数字通用光盘（DVD）由东芝公司发明，并由飞利浦、索尼进行了推广。最初单层单面DVD容量为4.7GB左右，到后来的双层双面最大可到17.08GB。第6页：超级磁盘与SmartMedia 10、超级磁盘 时间：1997-1999年 存储容量：120MB-240MB1997年，3M的子公司怡敏信（Imation）推出了LS-120超级磁盘（SuperDisk）。SuperDisk是一个以“floptical”为基础的存储介质，结合了软盘和光学技术，最初容量为120MB左右，后来发展到了240MB。SuperDisk虽然是独一无二的，可以读取和写入到3.5英寸软盘，但由于Zip磁盘和光盘的普及，它并没有引起太多关注。 11、SmartMedia 使用时间：1995-2004年 存储容量：2MB-128MB 1995年。东芝公司发明了SmartMedia，最初被称为固态软盘卡（SSFDC）。它以NAND为闪存，存储容量高达128 MB。主要存在于数码相机中。虽然今天我们已经不会再使用它，但它可算是存储设备发展史上的一个重要篇章，因为它是第一款NAND设备。第7页：现代存储设备SD卡/U盘/蓝光 12、SD卡 使用时间：1999年至今 存储容量：1MB-128GB 1999年，SD卡联盟（SD Card Association）对新一代移动存储设备SD卡（Secure Digital Card）进行了大力倡导，它被广泛应用于数码相机、游戏机以及手机等移动设备中，直到今天一直在继续使用着。最初，SD卡的存储容量只有1-4 MB，但现在已经高达128 GB，甚至不久后，会有1TB甚至更高容量的SD卡问世（SDXC支持高达2 TB）。13、U盘 使用时间：2000年至今 存储容量：8MB-256GB 2000年，IBM和Trek Technology共同推出了USB闪存驱动器，以闪存来进行数据存储。由于其体积小、使用范围广等优势，很快便成为了一个行业标准。最初的U盘只能容纳8 MB的数据，但目前已发展到了256 GB。 14、蓝光碟片 使用时间：2006年至今 存储容量：25GB或50GB 蓝光光盘，由蓝光光盘协会于2006年开始推出，以蓝紫色激光器进行数据的读取和写入。目前存储容量为25 GB（单层）或50 GB（双层），作为DVD的升级品，蓝光光盘已越来越受欢迎。15、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，强调便携性的存储产品。目前市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的，而只有很少部分的是以微型硬盘(1.8英寸硬盘等)，但价格因素决定着主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。因为采用硬盘为存储介制，因此移动硬盘在数据的读写模式与标准IDE硬盘是相同的。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。目前主流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。 16、SD卡 SD卡即Secure Digital Card卡，由松下、东芝和SanDisk联合推出，1999年8月才首次发布。于2000年2月1日发起成立了SD协会（Secure Digital Association简称SDA），成员公司已经超过90个，阵容强大，其中包括IBM，Microsoft，Motorola，NEC、Samsung等。是一种基于半导体快闪记忆器的记忆设备，在数码相机、多媒体播放器等便携式数码产品上被广泛使用。SD卡看上去只有邮票大小，重量只有2克，但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。17、双光子3D技术12cm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。 相对于早期的光盘技术，本次双光子3D技术使用一特别“near-field” 透镜和“three-dimensionally”萤光媒介技术。能够在1.2mm厚的光盘片上记录上百层，让 DVD光盘大小的媒体达到全息一样的存储密度。吸收以后的光盘变成浅蓝色目前，双光子吸收技术能够实现50倍于蓝光、400倍于DVD的容量，但是在未来Call/Recall的光学技术不光能够实现1TB、5TB甚至15TB。Call/Recall公司总裁Wayne Yamamoto称，“商业和企业必须存放和处理相当大的数据，并且需要定时维护和管理这些数据，Call/Recall光盘比磁带机更具有管理和维护的优势。” Call/Recall公司成立于1987年，它长期为军方和一些商业机构提供光存储器技术及超离频存储技术。开发双光子3D吸收技术的Peter Rentzepis博士是全球顶级光学技术提供者，它曾为很多公司提供过技术帮助，包括IBM、松