一種存儲(chǔ)器一個(gè)新的明天
出處:愛(ài)活網(wǎng) 發(fā)布于:2011-09-04 20:08:29
隨著人們對(duì)各種電材料特性的深入研究,存儲(chǔ)器以其所特有的精巧設(shè)計(jì)和便于操作的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為選擇。存儲(chǔ)器不僅提高了計(jì)算機(jī)速度、可靠性,降低了功耗,而且在存儲(chǔ)單元尺寸完全可以與DRAM相比擬。今天,我們會(huì)從這里了解到的存儲(chǔ)器發(fā)展趨勢(shì),以及其他一些好玩的東西。
硬盤(pán),DVD光驅(qū),USB存儲(chǔ)器,這些已經(jīng)與我們的數(shù)字化生活共存了很長(zhǎng)時(shí)間了,但當(dāng)我們的數(shù)據(jù)趨于無(wú)限的時(shí)候,存儲(chǔ)器還受制于容量的限制,那么存儲(chǔ)器的下一步會(huì)是什么樣子的?
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是很多人不會(huì)去考慮的問(wèn)題,而且即使我們?nèi)ハ?,也只有一個(gè)抽象的概念。筆記本電腦有一個(gè)固定大小的存儲(chǔ)空間,我們要花費(fèi)比通常硬盤(pán)貴得多的價(jià)格買(mǎi)一個(gè)筆記本硬盤(pán),但得到的空間卻很小。DVD可以存儲(chǔ)一段固定長(zhǎng)度的視頻,或是沒(méi)有經(jīng)過(guò)壓縮的高品質(zhì)音軌,但只能是性的。閃存對(duì)于要移動(dòng)的存儲(chǔ)區(qū)來(lái)說(shuō)是非常方便,我們都知道它和硬盤(pán)有本質(zhì)上的區(qū)別,但也許說(shuō)不明白。
我們所知道的就是我們需要一個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的東西,而我們的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還沒(méi)有強(qiáng)大到允許廣泛的云計(jì)算,或者是快速任何你想要看的高清電影,在很長(zhǎng)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),存儲(chǔ)器都是我們需要而且會(huì)遵循摩爾定律不斷更新的東西。
硬盤(pán)不會(huì)亡,硬盤(pán)一定強(qiáng)
硬盤(pán)是人手必備的東西,無(wú)論是臺(tái)式機(jī)、筆記本或者是MP4,基本的數(shù)據(jù)載體和讀寫(xiě)工具就是硬盤(pán),硬盤(pán)的基本原理是在高速旋轉(zhuǎn)的金屬盤(pán)上通過(guò)通電磁頭改變盤(pán)面磁粒布局以寫(xiě)入數(shù)據(jù),而磁頭讀取盤(pán)面的磁化翻轉(zhuǎn)就是在讀取數(shù)據(jù)。磁頭就像一個(gè)針頭,懸浮在盤(pán)面上,讀取近距離微小的磁場(chǎng)變化。
而這種讀取方式的發(fā)展歷史也悠久的讓人乍舌:臺(tái)實(shí)現(xiàn)這種讀取概念的機(jī)器誕生于1956年,那時(shí)的容量只有幾百字節(jié),雖然少的可憐,但是這種革新的讀取方式已經(jīng)開(kāi)始引起人們注意了??墒怯捎诩夹g(shù)的門(mén)檻,直到1980年,塊看起來(lái)像現(xiàn)在的硬盤(pán),容量只有5MB的硬盤(pán)才面世,而生產(chǎn)商就是希捷。
從那時(shí)起,硬盤(pán)開(kāi)始飛速發(fā)展,24年的時(shí)間讓硬盤(pán)從概念走到了應(yīng)用,而存儲(chǔ)密度增加、尺寸減小、價(jià)格降低這些事情則是幾乎在瞬間就完成了。1980年同年,容量200倍于前者的1GB硬盤(pán)面世,價(jià)值500英鎊,而30年后的今天,容量有兩千倍于前者的2TB硬盤(pán)——并且小到足以塞進(jìn)夾克兜里——只需要140美元就能得到。
不過(guò),硬盤(pán)的科技快要走到臨界點(diǎn)了。真的么?雖然不是立刻就會(huì)發(fā)生的事情,但是存儲(chǔ)器的命運(yùn)已經(jīng)被決定了。隨著硬盤(pán)存儲(chǔ)密度不斷逼近理論點(diǎn),在2005年硬盤(pán)制造商們開(kāi)始提出了垂直存儲(chǔ)的概念,希望成為讓硬盤(pán)重新煥發(fā)活力的契機(jī)。
“垂直存儲(chǔ)技術(shù)能夠讓數(shù)據(jù)位站立在磁盤(pán)上,而不是向現(xiàn)有的水平記錄技術(shù)那樣,平鋪在磁盤(pán)上,它能提供新的硬盤(pán)數(shù)據(jù)密度和容量。新的數(shù)據(jù)排列方法,通過(guò)使磁頭在相同的時(shí)間內(nèi)掃描更多的數(shù)據(jù)位,從而提高硬盤(pán)性能。垂直存儲(chǔ)技術(shù)由于能耗小,發(fā)熱量也隨之減少,從而改善了數(shù)據(jù)抵抗熱退減的能力,提高了硬盤(pán)的可靠性?!?/P>
希捷首先看到了縱向存儲(chǔ)的瓶頸限制了硬盤(pán)發(fā)展,其無(wú)法超越每平方英寸12.5千兆字節(jié)的物理限制,為了突破這堵無(wú)形的墻,他們開(kāi)始嘗試垂直存儲(chǔ)。
使用垂直存儲(chǔ)后,研究人員認(rèn)為其存儲(chǔ)密度的極限已經(jīng)提升到了每平方英寸128千兆字節(jié)左右,而目前的硬盤(pán)存儲(chǔ)密度只有大約每平方英寸50千兆字節(jié),也就意味著,近幾年,硬盤(pán)還會(huì)繼續(xù)的擴(kuò)容,加速和降價(jià),直到垂直存儲(chǔ)走到極限。
全息未來(lái)
光學(xué)媒介存儲(chǔ)走不了多遠(yuǎn)了,也許藍(lán)光就是一代光存儲(chǔ)介質(zhì)。未來(lái)的光學(xué)存儲(chǔ)將借助于全息圖像保存數(shù)據(jù)。
全息存儲(chǔ)是受全息照相的啟發(fā)而研制的,當(dāng)你明白全息照相的技術(shù)原理,對(duì)于全息存儲(chǔ)就可以更好地理解。我們?cè)谂臄z全息照片時(shí),對(duì)應(yīng)的拍攝設(shè)備并不是普通照相機(jī),而是一臺(tái)激光器。該激光器產(chǎn)生的激光束被分光鏡一分為二,其中一束被命名為“物光束”,直接照射到被拍攝的物體,另一束則被稱(chēng)為“參考光束”,直接照射到感光膠片上。當(dāng)物光束照射到所攝物體之后,形成的反射光束同樣會(huì)照射到膠片上,此時(shí)物體的完整信息就能被膠片記錄下來(lái),全息照相的攝制過(guò)程就這樣完成了。乍看過(guò)去,全息照片上只有一些亂七八糟的條紋,但當(dāng)我們使用一束激光去照射這張照片時(shí),真實(shí)的原始立體圖像就會(huì)栩栩如生地展現(xiàn)出來(lái)。
使用全息存儲(chǔ)技術(shù)后,一塊方糖大小的立方體就能存儲(chǔ)高達(dá)1TB的數(shù)據(jù),這么高的容量并不是空穴來(lái)風(fēng)。由于一個(gè)晶體有無(wú)數(shù)個(gè)面,我們只要改變激光束的入射角度,就可以在一塊晶體中存儲(chǔ)數(shù)量驚人的數(shù)據(jù)。打個(gè)形象的比喻,我們可以把全息存儲(chǔ)器看成像書(shū)本一樣,這也是其用小體積實(shí)現(xiàn)大容量的原理所在,理論上全息存儲(chǔ)可以輕松突破1TB的存儲(chǔ)密度。在GE實(shí)驗(yàn)室中,目前一個(gè)晶體可以存儲(chǔ)75層不同的數(shù)據(jù),而研究人員正在不停的刷新這一數(shù)字。
但是GE的研究人員稱(chēng),全息存儲(chǔ)技術(shù)離實(shí)用化大概還有30年的時(shí)間。理論的完善、整套設(shè)備的小型化、與目前的存儲(chǔ)設(shè)備兼容等一系列問(wèn)題尚未解決。預(yù)計(jì)未來(lái)的全息存儲(chǔ)介質(zhì)仍舊類(lèi)似于目前的DVD,而且激光設(shè)備也和藍(lán)光光驅(qū)相似,甚至可能會(huì)使用相同的波長(zhǎng)。從硬件層面上來(lái)說(shuō),這只是使用了特定的光學(xué)元件,而從軟件層面上來(lái)說(shuō),等于是未來(lái)的全息光驅(qū)可以兼容目前的藍(lán)光光驅(qū)。
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