最新存儲(chǔ)技術(shù)

1、最新存儲(chǔ)技術(shù) 一、發(fā)展歷史。 二、最新前沿技術(shù) 三、存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)一、發(fā)展歷史 時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步造就了當(dāng)今的社會(huì)，而存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用-存儲(chǔ)器的百年發(fā)展也同樣是驚人的，從最初的打孔機(jī)到現(xiàn)在的藍(lán)光DVD，存儲(chǔ)器每一步的發(fā)展都留下了堅(jiān)實(shí)的腳印。下面就讓我們來(lái)回顧下它的發(fā)展史。 u 大型磁帶記錄盤式磁帶 在在19501950年代，年代，IBMIBM最早把盤式磁帶用在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)最早把盤式磁帶用在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上。因?yàn)橐痪泶艓Э梢源嫔稀Ｒ驗(yàn)橐痪泶艓Э梢源? 1萬(wàn)張打孔紙卡，于是它萬(wàn)張打孔紙卡，于是它馬上獲得了成功，成為直到馬上獲得了成功，成為直到8080年代之前最為普及的年代之前最為普及的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)

2、備。在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備。在8080年代末的時(shí)候，大家都聚在年代末的時(shí)候，大家都聚在一起看老電影，當(dāng)時(shí)看待巨大的圓盤來(lái)回轉(zhuǎn)，這就一起看老電影，當(dāng)時(shí)看待巨大的圓盤來(lái)回轉(zhuǎn)，這就是盤式磁帶，現(xiàn)在磁帶的最大容量已經(jīng)達(dá)到是盤式磁帶，現(xiàn)在磁帶的最大容量已經(jīng)達(dá)到1TB1TB。u 最珍貴的回憶盒式錄音磁帶盒式錄音磁帶應(yīng)該是80年代人，小時(shí)候珍貴的記憶之一，它顯然也是磁帶的一種。一盤90分鐘的錄音磁帶，在每一面（記得錄音磁帶是可以翻面的嗎）可以存儲(chǔ)700KB到1M的數(shù)據(jù)。u軟盤的鼻祖8英寸軟盤 軟盤是個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）中作為一種可移貯存硬件，它是用于那些需要被物理移動(dòng)的小文件的理想選擇。軟盤有八寸、五又四分一寸、三

3、寸半之分。當(dāng)中又分為硬磁區(qū)Hard-sectored 及軟磁區(qū)Soft-Sectored。軟式磁盤驅(qū)動(dòng)器則稱FDD，軟盤片是覆蓋磁性涂料的塑料片。1987年4月，IBM推出基于386的IBM Personal System/2（PS/2）個(gè)人電腦系列，正式配置了3.5英寸的軟驅(qū)后，這才引起了很多人的注意。大家都被這種體積更為小巧、容量卻是軟盤的幾倍的新軟盤所吸引。從那時(shí)起，在IBM、康柏為代表的廠商極力推崇下，這種3.5英寸的軟盤開(kāi)始大行其道，3.5寸軟盤以其便宜的價(jià)格、相對(duì)巨大的存儲(chǔ)量（1.44M，百萬(wàn)級(jí)字節(jié)存儲(chǔ)量）很快全面占領(lǐng)市場(chǎng)。這一絕對(duì)的壟斷地位持續(xù)了十幾年，一直到2002年，最大容量

4、1.44MB。 軟盤的終結(jié)被人們歸咎于光盤和U盤的誕生，而接下來(lái)介紹的就是其中之一的光盤。uCD全稱：COMPACT DISC（激光唱片，光盤） CD代表小型鐳射盤，是一個(gè)用于所有CD媒體格式的一般術(shù)語(yǔ)，最大容量700MB。直徑僅僅12cm，利用數(shù)字信號(hào)錄音，只要一個(gè)按鈕就可執(zhí)行選曲，能夠半永久的使用，CD實(shí)現(xiàn)了許多樂(lè)迷的夢(mèng)想。u采用紅外激光DVD光盤 DVD是使用了不同激光技術(shù)的CD，它采用了625-650納米的紅外激光（標(biāo)準(zhǔn)CD則采用780納米的紅色激光），這種激光技術(shù)使得DVD可以在同樣的面積中保存更多的數(shù)據(jù)。一張雙層DVD容量可達(dá)8.5GB。u最先進(jìn)存儲(chǔ)藍(lán)光、HD-DVD 隨著高清發(fā)展

5、，藍(lán)光已被越來(lái)越多人關(guān)注認(rèn)識(shí)，藍(lán)光（Bluray）或稱藍(lán)光盤（Bluray Disc，縮寫為BD）利用波長(zhǎng)較短（405nm）的藍(lán)色激光讀取和寫入數(shù)據(jù)，并因此而得名。對(duì)于光存儲(chǔ)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，藍(lán)光提供了一個(gè)跳躍式發(fā)展的機(jī)會(huì)，最大容量大約50GB。 現(xiàn)在人們最普遍用到的存儲(chǔ)產(chǎn)品了，那就是U盤與移動(dòng)硬盤，這兩樣產(chǎn)品已經(jīng)與人們生活密不可分。uU盤 全稱“USB閃存盤”，英文名“USB flash disk”。U盤的稱呼最早來(lái)源于朗科公司生產(chǎn)的一種新型存儲(chǔ)設(shè)備，名曰“優(yōu)盤”，使用USB接口進(jìn)行連接。發(fā)展至今,最大容量256GB。u 移動(dòng)硬盤 顧名思義是以硬盤為存儲(chǔ)介制，計(jì)算機(jī)之間交換大容量數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)便攜性的存

6、儲(chǔ)產(chǎn)品。移動(dòng)硬盤多采用USB、IEEE1394等傳輸速度較快的接口，可以較高的速度與系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。以前主流2.5英寸品牌移動(dòng)硬盤的讀取速度約為15-25MB/s,寫入速度約為8-15MB/s，最大容量2TB。二、最新前沿技術(shù) 通用電氣公司(GE)技術(shù)開(kāi)發(fā)部門(GE Global Research)日前育布公司的下一代光存儲(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)重大突破。GE研究人員成功展示了一種突破性微型全息存儲(chǔ)材料，此材料能夠在標(biāo)準(zhǔn)DVD尺寸的磁碟巾存儲(chǔ)500GB的數(shù)據(jù)，這相當(dāng)干20張單層藍(lán)光光盤、100張DVD或大臺(tái)式機(jī)硬盤的容量。 2005年出現(xiàn)了第三代光存儲(chǔ)的藍(lán)光光盤，其巾最具代表性的有以索尼和松下為代表的

7、BD藍(lán)光光盤技術(shù)，以東芝為代表的HD藍(lán)光光盤技術(shù)，此外，還有以臺(tái)灣企業(yè)為代表的紅光高清光盤技術(shù)。2008年2月，東芝宣布放棄HD藍(lán)光光盤技術(shù)，紅光高清光盤技術(shù)也很快地退出市場(chǎng)，BD藍(lán)光光盤技術(shù)成為第三代光存儲(chǔ)的唯一合法代表。 國(guó)外的一些大公司，近倆年已經(jīng)開(kāi)始了第四代和第五代光存儲(chǔ)技術(shù)的研究，這兩年，公布了單張光盤超過(guò)100GB的BDXL標(biāo)準(zhǔn)，也推出了容量超過(guò)1000GB的全息光盤樣品和樣機(jī)。第四代和第五代光存儲(chǔ)技術(shù)有多種方案，第四代光存儲(chǔ)技術(shù)的代表是超分辨光盤技術(shù)、多維光盤技術(shù)、低容量全息光盤技術(shù)，第五代光存儲(chǔ)技術(shù)的代表是高容量全息光盤技術(shù)，日前GE已經(jīng)取得了技術(shù)上的突破。u雙光子3D技術(shù)12

8、cm光盤存儲(chǔ)1TB 美國(guó)Call/Recall公司日前宣布，它們已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)并測(cè)試了TB級(jí)光盤，并且已經(jīng)加入產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)范圍的討論。早今年早期該公司開(kāi)發(fā)的253GB光盤一樣，TB級(jí)光盤仍然采用雙光子吸收3D技術(shù)，利用雙光子吸收現(xiàn)象進(jìn)行記錄時(shí)，由于能夠抑制上下記錄層之間的干涉（串?dāng)_），因此在多層記錄時(shí)便于通過(guò)縮小層間隔來(lái)提高記錄密度。uDNA存儲(chǔ)技術(shù) 即利用人工合成的脫氧核糖核酸（DNA）作為存儲(chǔ)介質(zhì),是一項(xiàng)著眼于未來(lái)并且具有劃時(shí)代意義的存儲(chǔ)技術(shù)。具有高效、存儲(chǔ)量大、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、易獲取且免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)需要復(fù)制一份計(jì)算機(jī)文件時(shí)，DNA的數(shù)字存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)先將硬盤信息中的二進(jìn)制數(shù)翻譯成定制代碼，

9、然后借助標(biāo)準(zhǔn)的DNA合成機(jī)器制造出相應(yīng)的堿基序列。此時(shí)的序列并非一個(gè)長(zhǎng)分子，而是多個(gè)重復(fù)片段。每一個(gè)片段都會(huì)自帶一些索引細(xì)節(jié)，以便明確其自身在整體序列中所處的位置。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，即便某些片段遭到損毀，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室用來(lái)讀取生物體DNA的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可以讀取信息，并當(dāng)即呈現(xiàn)在電腦屏幕上。 DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)完全能夠滿足對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的要求，據(jù)微軟研究院估計(jì)，1立方毫米的DNA就能夠存儲(chǔ)一個(gè)exabyte（十億字節(jié)）的數(shù)據(jù)，1克DNA的存儲(chǔ)容量在2PB（拍字節(jié)）左右，這相當(dāng)于300萬(wàn)張CD。另外，保存時(shí)間長(zhǎng)也是DNA存儲(chǔ)數(shù)據(jù)技術(shù)的另一大優(yōu)點(diǎn)。人工合成的DNA極其“長(zhǎng)壽”，即便

10、是在環(huán)境不好時(shí)，其半衰期也能夠超過(guò)500年。 SSD作為一種資料儲(chǔ)存裝置，采用快閃記憶體為基礎(chǔ)(flash-based)的固態(tài)記憶體(solid-state memory)儲(chǔ)存資料，仿效并進(jìn)而取代部分電腦中的傳統(tǒng)硬盤，相較于傳統(tǒng)硬盤(HDD) ，固態(tài)硬盤提供顯著的優(yōu)勢(shì)，包括更快的系統(tǒng)響應(yīng)與電腦開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間、更堅(jiān)固耐用及更長(zhǎng)的電池續(xù)航力。其各方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)決定了未來(lái)的存儲(chǔ)霸主將由它來(lái)繼承，只不過(guò)由于現(xiàn)在的價(jià)格因素還遲遲沒(méi)有成功上位，而現(xiàn)在最大的固態(tài)硬盤也已經(jīng)達(dá)到了2TB。固態(tài)硬盤的技術(shù)難度 固態(tài)硬盤的五大技術(shù)問(wèn)題，分別是:運(yùn)作效能的問(wèn)題、NAND Flash的使用壽命改善問(wèn)題、不正常斷電管理的問(wèn)題

11、、更錯(cuò)改善、整體固態(tài)硬盤的可靠度及穩(wěn)定度改善問(wèn)題。在這五大問(wèn)題中，前四項(xiàng)取決于控制工IC的設(shè)計(jì)精進(jìn)?？刂艻C在固態(tài)硬盤中用來(lái)支持的主要技術(shù)包括:故障區(qū)塊管理（BBM, Bad Block Management)、錯(cuò)誤修正程序代碼（ECC, Error Correcting Code)以及平均抹寫儲(chǔ)存區(qū)塊技術(shù)(Wear Leveling)，這三個(gè)技術(shù)將確保固態(tài)硬盤的可靠度、穩(wěn)定度與耐用度。三、存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是各項(xiàng)信息存儲(chǔ)技術(shù)的結(jié)合發(fā)展： 磁存儲(chǔ)與光存儲(chǔ)的結(jié)合磁光存儲(chǔ)技術(shù)。這是一種利用激光在磁光存儲(chǔ)材料上進(jìn)行信息寫入和讀出的技術(shù)。磁光存儲(chǔ)技術(shù)結(jié)合了磁存儲(chǔ)與光盤存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)，存儲(chǔ)密度高，存儲(chǔ)容量大，而且存取時(shí)間短。