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声音存储设备发展历程

发布时间: 2022-03-09 13:43:47

1. 只读存储器的发展历程 说详细下 谢谢

ROM所存数据稳定 ,断电后所存数据也不会改变;其结构较简单,读出较方便,因而常用于存储各种固定程序和数据。除少数品种的只读存储器(如字符发生器)可以通用之外,不同用户所需只读存储器的内容不同。为便于使 用和大批 量 生产 ,进一步发展了可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程序只读存储器(EPROM)和电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。EPROM需用紫外光长时间照射才能擦除,使用很不方便。20世纪 80 年代制出的 EEPROM ,克服了EPROM的不足,但集成度不高 ,价格较贵。于是又开发出一种新型的存储单元结构同 EPROM 相似的快闪存储器 。其集成度高、功耗低 、体积小 ,又能在线快速擦除 ,因而获得飞速发展,并有可能取代现行的硬盘和软盘而成为主要的大容量存储媒体。大部分只读存储器用金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管制成。

不是很详细 求采纳

2. MP3技术发展史

MP3是什么?
网络数字音乐的风潮是由MP3所引起的,身为影音爱好者的您是否了解MP3呢?MP3是MPEG1Layer3的缩写,据说是由德国某工作室在研究如何抓取CD音轨时衍生出的计算机文件格式。MP3本身是一种压缩解压缩的计算方式,用来处理高比率的声音信息。它所生成的声音文件音质接近CD,而文件大小却只有其十二分之一。因此原本一张光盘张只能储存约12-20首的CD格式音轨,若存成MP3格式,则约可储存将近100首,这就是它的魅力。MP3从网络下载几乎免费、音质好、文件小,如今已热门到严重威胁传统唱片市场的地步。
MP3的全名为MPEG(MoviePictureExpertsGroup)1Layer3,属MPEG-1的等级。其出现的最初目标是为了减少文件大小,以便于资料在网络上传输,并且保持和原来相近的播放品质。当然,降低储存空间所换来的代价就是需要在制作过程的压缩和播放过程的解压缩时占用CPU,因此在古老的486和之前的计算机上播放会有断断续续不连贯的现象,所以我们建议在奔腾级以上的计算机上播放比较好。
MP3是一种数字音频格式,,相信MPEG这名词大家并不陌生,就是动态影像压缩处理小组的意思.MP3由于采用了高比率的数字压缩技术(压缩比率可达到12:1),经过MP3编码软件进行编码后,在音质几乎与高保真的CD没有什么差别的情况下,容量为640MB的普通CD盘(就是你买的MP3音乐光盘啦)能存储十几个小时的声音文件了,每分钟声音的MP3文件只有1MB左右大小,这样每首歌的大小只有数兆字节。然后使用MP3播放工具对MP3文件进行实时的解压缩(解码),把还原后的声音信号输出到扬声器上,高品质的MP3声音就播放出来了。
用什么来听MP3?
在电脑里我们是使用MP3播放工具来听MP3的。例如最有名的Winamp,其它着名的还有Sonique、LavaPlay、Wplay、K-Jofol、Soritong等等。如果想随时随地听MP3的话,就要购买MP3随时听啦,现在随着商战的激烈竞争,MP3随声听的价格也逐渐下滑,最便宜的只要五百多元了,当然,我们必须要注重一台随时听的性能,相信以后各种高性价比的MP3随声听会越来越多的。
MP3随声听是什么?
是厂商生产出来的一种外接设备,通过它,我们可以把音乐带在身上随身聆听。当个人电脑成为我们数字化生活的中心后,这种随声听变的越来越流行。由于MP3是数字化的音乐,因此MP3随身听不仅可以上传下载MP3格式的文件,也可以是其他任何格式的电脑文件。这样你的MP3随身听还可以当作一个小的活动存储设备来使用(并非所有随身听,购买时注意)。32兆的MP3随声听采样率128kbps的流行歌曲大概可以放8首左右,另外MP3随身听小巧时尚,一般就象名片一样大小,有的尺寸甚至如火柴盒那样,一个女孩的手就可以握住,可以很方便地挂在脖颈上或放在口袋里。而且随声听外形非常新潮,是人们生活中一个新的亮点,另外MP3随身听的内部没有机械运动部件,这既节省了空间和能源,同时在欣赏音乐时不会产生杂音,行走移动过程中声音也不会跳动震颤。
MP3随身听的工作原理?
MP3全称是MPEG Audio Layer 3,MPEG压缩格式是由运动图像专家组(Motion Picture Experts Group)制定的关于影像和声音的一组标准,其中MP3就是为了压缩声音信号而设计的是一种新的音频信号压缩格式标准。CD唱片采样率频率为44.1MHz, 16Bits, 数据量为1.4Mbps,而相应的MP3数据量仅为112kbps或128kbps,是原始数据量的1/12。也就是说传统的一张CD现在可以存放10倍甚至更多容量的音乐,但是在人耳听起来, 感受到的音乐效果却没有什么不同。
MP3随身听的工作原理其实很简单,反正就是有一块不知什么型号的控制芯片,控制解码芯片和LCD液晶屏,由解码芯片把内置闪存或是外插闪存卡之中的MP3文件解码,然后经数模转换,最后从耳机输送到我们的耳朵中。也就是说一共没几块芯片。你如果拆一个MP3随身听看看,你会发现里面比较大的半导体芯片只有4、5片。现在新一代的MP3随身听在技术上是非常先进的,最具代表性的是NOMAD II,基于美国CirrusLogic最新的EP7209 MCU(微程序控制器)芯片组,它的作用实际上就像电脑里的CPU,经过软件解码,可以支持多种网络音乐格式,包括MP3,以及日后的WMA格式。而国内使用这种芯片制造的MP3随身听也即将问世。起初,MP3文件只能由电脑来播放,而随着互联网的发展,文件小、音质可与CD媲美的MP3音乐越来越适合人们在Internet上传递,而广为流行。再加上全世界范围内的MP3下载网站泛滥,使人们传统的听音乐习惯发生了改变。MP3的逐渐流行,随时随地欣赏MP3音乐的需求越来越高,这就创造了MP3播放器的市场。
越来越多的各种类型的MP3随身听不断问世,MP3随身听已经成为续MD之后新兴的随身娱乐设备的亮点。目前,在全球市场上的MP3随身听有几十种之多,在中国销售的也有十种以上。
所以说到目前为止,MP3随身听在国内的宣传绝对比已经推出好几年的MD声势浩大的多,有很多认对MP3随身听越来越感兴趣,那么同样是随身携带的听音乐的玩艺,你到底会选什么呢?WALKMAN、DISCMAN、MD还是MP3 PLAYER。
WALKMAN在国内来说,用户可以说是非常大的,现在一个最先进的WALKMAN也要一千多块,外观上也不错,但是由于磁带的先天不足,使用时间长了以后,会磨损老化,声音会大大的失真。我觉得除了听听广播外,WALKMAN实在提不起我的兴趣。 DISCMAN在一段时间内非常流行,可是由于CD体积摆在那里,DISCMAN带在身上实在是个累赘,再说谁也不会带一叠CD上街啊。而且CD播放时候对振动和颠簸十分敏感
MP3随声听和CD随声听音质有何不同?
CD音质绝对比由压缩后的音质来的好,由于MP3是用压缩演算法来删除人耳无法听到的较高或较低的频率,当还原音效时,还是会有些失真,不过这都是人耳可以接受的范围,只要用好一点的耳机来听,音质还是不错的。
MD与MP3随声听相比谁更好?
MD与MP3随声听相比谁更好完全取决于消费者个人的需要和得到歌曲的便利性。 就便携性而言,因为MP3随声听使用的存储为硬件记忆体,可以作得很小很小,与容量不成正比,而且随着技术的发展,MP3所选用的存储器还可以更小型化而更高容量化。最小的MP3机比大姆指的指甲盖大不了多少,所以MP3随声听这方面要强于MD。
在音质方面,MD采用了耳觉心理学做为根据ATARC算法,压缩比为1:5,在未来的日子中,这种算法还会得到不断的提高(表现在ATARC的版本上),而MP3压缩比例为1:10以上,所以MP3的音质在理论上是比不MD的,但是据一些使用者反应,盲听时很少有人可以区分出来,就是说,如果你没有一双金耳朵,这种差别对你来说毫无意义。
在操作便利性方面,MP3和MD差不多,采用了最先进的非线性读写技术,能够随意地播放自己喜爱的歌曲,并能自如的进行各种对歌曲的编辑操作。MD因为磁光盘在读写过程中完全不与任何固体介质接触,所以它可以反复读写数百万次而不会有任何损耗,MP3在储存媒介同样是令人放心的,他的读写模式与我们计算机的硬盘无异,所以寿命也相当长。MD盘片的零售价约为30-40元人民币每张,一般的盘片可存放74分钟的音乐,MP3在没有足够闪寸的情况下,则必须删除旧曲,再装新歌。
所以对音质有着纯清的追求、或总希望随身携带很大容量的音乐,那么选择MD吧。如果你喜欢听新歌,音乐品味时常变,而且同一首歌不会反复听上一个星期的话,那么MP3随声听是你的首选。
MP3存储卡那种更好?
常见的MP3扩充卡一共有两种,Smart Media和MMC。现在常见的MP3播放器如YEPP系列,NOMAD,CVC,MPMAN系列都是用一种SMARTMEDIA,都是用一种3.3V的Smart Media。
Smart Media是日本东芝(Toshiba)研制储存媒介,市面上仍以16MB为主,目前东芝已发表储存容量达64MB的Smart Media快闪记忆卡TH58512DC,将以高品质数码相机及音乐播放机为主要的应用区域,由于Smart Media内部不含记忆体控制器,Smart Media卡的读取速度受外在使用的影响,不同容量的记忆卡与机器相容性也易出问题。
Multimedia Card是1997年SanDisk与Siemens(现为Infineon)合作研制的小型快闪记忆卡,1997年成立Multimedis Card Association(MCA),目前会员已超达40家厂商。日立今年初预定开始生产16MB产品,而松下则供应快闪记忆体给SanDisk生产。目前已有许多MP3播放机使用。MMC采用的是Flash技术,这种技术成本低,性能稳定,并且不需额外的能源就能保留数据。
另外还有SD记忆卡,1999年8月松下、东芝、美国SanDisk宣布,共同开发搭配着作权保护机能的下世代记记卡SD(Secure Digital),可用于下一代音乐播放机、PDA、数码相机或数码录音机等。SD记忆卡的快闪记忆体,将结合SanDisk快闪记忆忆体控制与MLC(Multilevel Cell)技术和东芝0.16u及0.13u的NAND制程技术,未来计划开发512MB与1GB的快闪记忆体。SD记忆卡户品大小为24mm*32mm*2.1mm,与普通小面额邮票差不多大,初期记忆体容量有32MB、64MB,可与旧有的MMC卡相容,传输速度为2MB/s,比目前其他记忆卡速度快。东芝与SanDisk预定2000年第一季64MB样品出货,第二季开始批量生产,预定2001年将供应256MB记忆卡,而松下也预定在2000年上半年推出应用SD记忆卡的产品。
MP3的压缩编码比例与音乐格式?
计算机实现了数字化的声音和图像传输,有效的编码技术显得更为重要。MP3已经实现了声音的高效率压缩编码,即所需存储空间甚小但具有高质量的音效,因而在短期内便得到了飞速发展。当然目前仍然存在其它较优秀的编码技术,ISO和IEC已经通过了MPEG作为声音图像识别工具的标准。而MP3作为MPEG的第三层已经被公认是MPEG家族中最强大的一个成员。由于压缩率与音质有关,以下表格仅供参考:
音质 声道 编码(千字节每秒) 压缩比
电话机音质 单声道 8 Kbps 96:1
略高于短波收音机音质 单声道 16 Kbps 48:1
略高于中波收音机音质 单声道 32 Kbps 24:1
近似于调频收音机音质 立体声 56-64 Kbps 26 ~ 24:1
接近CD音质 立体声 96 Kbps 16:1
CD音质 立体声 112-128 Kbps 14 ~ 12:1
音乐的魅力是永恒的,大家都喜欢欣赏音乐,沉醉在优美的旋律之中,随着Windows XP的即将热卖出炉,关于其中所捆绑的最新媒体播放器Media Player 8也是众说纷纭,其中默认的音频格式是WMA格式。尽管WMA编码器在压缩方面有不少优点,能够将CD质量的音频文件压缩成为将近通常MP3文件二分之一大小的WMA格式文件,但现在网络上的音频文件格式的主流仍然是MP3文件,另外还有许许多多的其它格式,每种格式都有自己的优缺点,在这样的情况下,究竟哪种音频格式适合自己的使用呢?我们有必要做一个较全面的了解。先给大家介绍介绍常见的音频文件格式的特点。
要在计算机内播放或是处理音频文件,也就是要对声音文件进行数、模转换,这个过程同样由采样和量化构成,人耳所能听到的声音,最低的频率是从20Hz起一直到最高频率20KHZ,20KHz以上人耳是听不到的,因此音频的最大带宽是20KHZ,故而采样速率需要介于40~50KHZ之间,而且对每个样本需要更多的量化比特数。音频数字化的标准是每个样本16位-96dB的信噪比,采用线性脉冲编码调制PCM,每一量化步长都具有相等的长度。在音频文件的制作中,正是采用这一标准。CD格式:当今世界上音质最好的音频格式是什么?当然是CD了。因此要讲音频格式,CD自然是打头阵的先锋。在大多数播放软件的“打开文件类型”中,都可以看到*.cda格式,这就是CD音轨了。标准CD格式也就是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数,因为CD音轨可以说是近似无损的,因此它的声音基本上是忠于原声的,因此如果你如果是一个音响发烧友的话,CD是你的首选。它会让你感受到天籁之音。CD光盘可以在CD唱机中播放,也能用电脑里的各种播放软件来重放。一个CD音频文件是一个*.cda文件,这只是一个索引信息,并不是真正的包含声音信息,所以不论CD音乐的长短,在电脑上看到的“*.cda文件”都是44字节长。注意:不能直接的复制CD格式的*.cda文件到硬盘上播放,需要使用象EAC这样的抓音轨软件把CD格式的文件转换成WAV,这个转换过程如果光盘驱动器质量过关而且EAC的参数设置得当的话,可以说是基本上无损抓音频。推荐大家使用这种方法。 WAV:是微软公司开发的一种声音文件格式,它符合 PIFFResource Interchange File Format 文件规范,用于保存WINDOWS平台的音频信息资源,被WINDOWS平台及其应用程序所支持。“*.WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多种压缩算法,支持多种音频位数、采样频率和声道,标准格式的WAV文件和
CD格式一样,也是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数,看到了吧,WAV格式的声音文件质量和CD相差无几,也是目前PC机上广为流行的声音文件格式,几乎所有的音频编辑软件都“认识”WAV格式。
这里顺便提一下由苹果公司开发的AIFF(Audio Interchange File Format)格式和为UNIX系统开发的AU格式,它们都和和WAV非常相像,在大多数的音频编辑软件中也都支持它们这几种常见的音乐格式。MP3:MP3格式诞生于八十年代的德国,所谓的MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分,也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层,分别对应“*.mp1"/“*.mp2”/“*.mp3”这3种声音文件。需要提醒大家注意的地方是:MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩,MPEG3音频编码具有10:1~12:1的高压缩率,同时基本保持低音频部分不失真,但是牺牲了声音文件中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸,相同长度的音乐文件,用*.mp3格式来储存,一般只有*.wav文件的1/10,而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件。由于其文件尺寸小,音质好;所以在它问世之初还没有什么别的音频格式可以与之匹敌,因而为*.mp3格式的发展提供了良好的条件。直到现在,这种格式还是风靡一时,作为主流音频格式的地位难以被撼动。但是树大招风,MP3音乐的版权问题也一直是找不到办法解决,因为MP3没有版权保护技术,说白了也就是谁都可以用。
MP3格式压缩音乐的采样频率有很多种,可以用64Kbps或更低的采样频率节省空间,也可以用320Kbps的标准达到极高的音质。我们用装有Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3的 MP3编码器(现在效果最好的编码器)MusicMatch Jukebox 6.0在128Kbps的频率下编码一首3分钟的歌曲,得到2.82MB的MP3文件。采用缺省的CBR(固定采样频率)技术可以以固定的频率采样一首歌曲,而VBR(可变采样频率)则可以在音乐“忙”的时候加大采样的频率获取更高的音质,不过产生的MP3文件可能在某些播放器上无法播放。我们把VBR的级别设定成为与前面的CBR文件的音质基本一样,生成的VBR MP3文件为2.9MB。MIDI:经常玩音乐的人应该常听到MIDI(Musical Instrument Digital Interface)这个词,MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。MID文件格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的声音,而是记录声音的信息,然后在告诉声卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约5~10KB。今天,MID文件主要用于原始乐器作品,流行歌曲的业余表演,游戏音轨以及电子贺卡等。*.mid文件重放的效果完全依赖声卡的档次。*.mid格式的最大用处是在电脑作曲领域。*.mid文件可以用作曲软件写出,也可以通过声卡的MIDI口把外接音序器演奏的乐曲输入电脑里,制成*.mid文件。WMA:WMA (Windows Media Audio) 格式是来自于微软的重量级选手,后台强硬,音质要强于MP3格式,更远胜于RA格式,它和日本YAMAHA公司开发的VQF格式一样,是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比MP3压缩率更高的目的,WMA的压缩率一般都可以达到1:18左右,WMA的另一个优点是内容提供商可以通过DRM(Digital Rights Management)方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷贝保护。这种内置了版权保护技术可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等,这对被盗版搅得焦头乱额的音乐公司来说可是一个福音,另外WMA还支持音频流(Stream)技术,适合在网络上在线播放,作为微软抢占网络音乐的开路先锋可以说是技术领先、风头强劲,更方便的是不用象MP3那样需要安装额外的播放器,而Windows操作系统和Windows Media Player的无缝捆绑让你只要安装了windows操作系统就可以直接播放WMA音乐,新版本的Windows Media Player7.0更是增加了直接把CD光盘转换为WMA声音格式的功能,在新出品的操作系统Windows XP中,WMA是默认的编码格式,大家知道Netscape的遭遇,现在“狼”又来了。WMA这种格式在录制时可以对音质进行调节。同一格式,音质好的可与CD媲美,压缩率较高的可用于网络广播。虽然现在网络上还不是很流行,但是在微软的大规模推广下已经是得到了越来越多站点的承认和大力支持,在网络音乐领域中直逼*.mp3,在网络广播方面,也正在瓜分Real打下的天下。因此,几乎所有的音频格式都感受到了WMA格式的压力。RealAudio:RealAudio主要适用于在网络上的在线音乐欣赏,现在大多数的用户仍然在使用56Kbps或更低速率的Modem,所以典型的回放并非最好的音质。有的下载站点会提示你根据你的Modem速率选择最佳的Real文件。现在real的的文件格式主要有这么几种:有RA(RealAudio)、RM(RealMedia,RealAudio G2)、RMX(RealAudio Secured),还有更多。这些格式的特点是可以随网络带宽的不同而改变声音的质量,在保证大多数人听到流畅声音的前提下,令带宽较富裕的听众获得较好的音质。VQF:雅马哈公司另一种格式是*.vqf,它的核心是减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩比,可以说技术上也是很先进的,但是由于宣传不力,这种格式难有用武之地。*.vqf可以用雅马哈的播放器播放。同时雅马哈也提供从*.wav文件转换到*.vqf文件的软件。
WAVE,扩展名为WAV:该格式记录声音的波形,故只要采样率高、采样字节长、机器速度快,利用该格式记录的声音文件能够和原声基本一致,质量非常高,但这样做的代价就是文件太大。MOD,扩展名MOD、ST3、XT、S3M、FAR、669等:该格式的文件里存放乐谱和乐曲使用的各种音色样本,具有回放效果明确,音色种类无限等优点。但它也有一些致命弱点,以至于现在已经逐渐淘汰,目前只有MOD迷及一些游戏程序中尚在使用。MPEG-3,扩展名MP3:现在最流行的声音文件格式,因其压缩率大,在网络可视电话通信方面应用广泛,但和CD唱片相比,音还令人非常满意。Real Audio,扩展名RA:这种格式真可谓是网络的灵魂,强大的压缩量和极小的失真使其在众多格式中脱颖而出。和MP3相同,它也是为了解决网络传输带宽资源而设计的,因此主要目标是压缩比和容错性,其次才是音质。Creative Musical Format,扩展名CMF:Creative公司的专用音乐格式,和MIDI差不多,只是音色、效果上有些特色,专用于FM声卡,但其兼容性也很差。CD Audio音乐CD,扩展名CDA:唱片采用的格式,又叫“红皮书”格式,记录的是波形流,绝对的纯正、HIFI。但缺点是无法编辑,文件长度太大。MIDI,扩展名MID:目前最成熟的音乐格式,实际上已经成为一种产业标准,其科学性、兼容性、复杂程度等各方面当然远远超过本文前面介绍的所有标准(除交响乐CD、Unplug CD外,其它CD往往都是利用MIDI制作出来的),它的General MIDI就是最常见的通行标准。作为音乐工业的数据通信标准,MIDI能指挥各音乐设备的运转,而且具有统一的标准格式,能够模仿原始乐器的各种演奏技巧甚至无法演奏的效果,而且文件的长度非常小。
总之,如果有专业的音源设备,那么要听同一首曲子的HIFI程度依次是:原声乐器演奏 > MIDI > CD唱片 > MOD > 所谓声卡上的MIDI > CMF,而MP3及RA要看它的节目源是采用MIDI、CD还是MOD了。另外,在多媒体材料中,存储声音信息的文件格式也是需要认识的,共有:WAV文件、VOC文件、MIDI文件、RMI文件、PCM文件以及AIF文件等若干种。WAV文件:Microsoft公司的音频文件格式,它来源于对声音模拟波形的采样。用不同的采样频率对声音的模拟波形进行采样可以得到一系列离散的采样点,以不同的量化位数(8位或16位)把这些采样点的值转换成二进制数,然后存入磁盘,这就产生了声音的WAV文件,即波形文件。Microsoft Sound System软件Sound Finder可以转换AIF SND和VOD文件到WAV格式。VOC文件:Creative公司波形音频文件格式,也是声霸卡(sound blaster)使用的音频文件格式。每个VOC文件由文件头块(header block)和音频数据块(data block)组成。文件头包含一个标识版本号和一个指向数据块起始的指针。数据块分成各种类型的子块。如声音数据静音标识ASCII码文件重复的结果重复以及终止标志,扩展块等。MIDI文件:Musical Instrument Digital Interface(乐器数字接口)的缩写。它是由世界上主要电子乐器制造厂商建立起来的一个通信标准,以规定计算机音乐程序 电子合成器和其它电子设备之间交换信息与控制信号的方法。MIDI文件中包含音符定时和多达16个通道的乐器定义,每个音符包括键通道号持续时间音量和力度等信息。所以MIDI文件记录的不是乐曲本身,而是一些描述乐曲演奏过程中的指令。RMI文件:Microsoft公司的MIDI文件格式,它可以包括图片标记和文本。PCM文件:模拟音频信号经模数转换(A/D变换)直接形成的二进制序列,该文件没有附加的文件头和文件结束标志。在声霸卡提供的软件中,可以利用VOC-HDR程序,为PCM格式的音频文件加上文件头,而形成VOC格式。Windows的Convert工具可以把PCM音频格式的文件转换成Microsoft的WAV格式的文件。AIF文件:Apple计算机的音频文件格式。Windows的Convert工具同样可以把AIF格式的文件换成Microsoft的WAV格式的文件。

3. 音乐播放器的发展史和发展趋势(文字描述)

最后预测下音乐播放器的发展趋势

4. 移动存储的发展历程是怎么样的

所以说以后移动存储的发展会越来越好.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捷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及其性能特点,并针对市场上出现的新型可移动存储...

5. 只读存储器的发展历程

http://www.ahtvu.ah.cn/jxc1/zhykch/5124/jiaoxuefu/h3.htm

http://www.scude.cc/kejian/new/96/faq/5.htm

6. 内存储器的发展历程

对于用过386机器的人来说,30pin的内存,我想在很多人的脑海里,一定或多或少的还留有一丝印象,这一次我们特意收集的7根30pin的内存条,并拍成图片,怎么样看了以后,是不是有一种久违的感觉呀!

30pin 反面 30pin 正面

下面是一些常见内存参数的介绍:
bit 比特,内存中最小单位,也叫“位”。它只有两个状态分别以0和1表示

byte字节,8个连续的比特叫做一个字节。

ns(nanosecond)
纳秒,是一秒的10亿分之一。内存读写速度的单位,其前面数字越小表示速度越快。

72pin正面 72pin反面

72pin的内存,可以说是计算机发展史的一个经典,也正因为它的廉价,以及速度上大幅度的提升,为电脑的普及,提供了坚实的基础。由于用的人比较多,目前在市场上还可以买得到。

SIMM(Single In-line Memory Moles)
单边接触内存模组。是5X86及其较早的PC中常采用的内存接口方式。在486以前,多采用30针的SIMM接口,而在Pentuim中更多的是72针的SIMM接口,或者与DIMM接口类型并存。人们通常把72线的SIMM类型内存模组直接称为72线内存。

ECC(Error Checking and Correcting)
错误检查和纠正。与奇偶校验类似,它不但能检测到错误的地方,还可以纠正绝大多数错误。它也是在原来的数据位上外加位来实现的,这些额外的位是用来重建错误数据的。只有经过内存的纠错后,计算机操作指令才可以继续执行。当然在纠错是系统的性能有着明显的降低。

EDO DRAM(Extended Data Output RAM)
扩展数据输出内存。是Micron公司的专利技术。有72线和168线之分、5V电压、带宽32bit、基本速度40ns以上。传统的DRAM和FPM DRAM在存取每一bit数据时必须输出行地址和列地址并使其稳定一段时间后,然后才能读写有效的数据,而下一个bit的地址必须等待这次读写操作完成才能输出。EDO DRAM不必等待资料的读写操作是否完成,只要规定的有效时间一到就可以准备输出下一个地址,由此缩短了存取时间,效率比FPM DRAM高20%—30%。具有较高的性/价比,因为它的存取速度比FPM DRAM快15%,而价格才高出5%。因此,成为中、低档Pentium级别主板的标准内存。

DIMM(Dual In-line Memory Moles)
双边接触内存模组。也就是说这种类型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,通常为84针,由于是双边的,所以共有84×2=168线接触,所以人们常把这种内存称为168线内存。

PC133

SDRAM(Synchronous Burst RAM)
同步突发内存。是168线、3.3V电压、带宽64bit、速度可达6ns。是双存储体结构,也就是有两个储存阵列,一个被CPU读取数据的时候,另一个已经做好被读取数据的准备,两者相互自动切换,使得存取效率成倍提高。并且将RAM与CPU以相同时钟频率控制,使RAM与CPU外频同步,取消等待时间,所以其传输速率比EDO DRAM快了13%。SDRAM采用了多体(Bank)存储器结构和突发模式,能传输一整数据而不是一段数据。

SDRAM ECC 服务器专用内存

RDRAM(Rambus DRAM)
是美国RAMBUS公司在RAMBUSCHANNEL技术基础上研制的一种存储器。用于数据存储的字长为16位,传输率极速指标有望达到600MHz。以管道存储结构支持交叉存取同时执行四条指令,单从封装形式上看,与DRAM没有什么不同,但在发热量方面与100MHz的SDRAM大致相当。因为它的图形加速性能是EDO DRAM的3-10倍,所以目前主要应用于高档显卡上做显示内存。

Direct RDRAM
是RDRAM的扩展,它使用了同样的RSL,但接口宽度达到16位,频率达到800MHz,效率更高。单个传输率可达到1.6GB/s,两个的传输率可达到3.2GB/s。

点评:
30pin和72pin的内存,早已退出市场,现在市场上主流的内存,是SDRAM,而SDRAM的价格越降越底,对于商家和厂家而言,利润空间已缩到了极限,赔钱的买卖,有谁愿意去做了?再者也没有必要,毕竟厂家或商家们总是在朝着向“钱”的方向发展。

随着 INTEL和 AMD两大公司 CPU生产飞速发展,以及各大板卡厂家的支持,RAMBUS 和 DDRAM 也得到了更快的发展和普及,究竟哪一款会成为主流,哪一款更适合用户,市场终究会证明这一切的。

机存取存储器是电脑的记忆部件,也被认为是反映集成电路工艺水平的部件。各种存储器中以动态存储器(DRAM)的存储容量为最大,使用最为普及,几十年间它的存储量扩大了几千倍,存取数据的速度提高40多倍。存储器的集成度的提高是靠不断缩小器件尺寸达到的。尺寸的缩小,对集成电路的设计和制造技术提出了极为苛刻的要求,可以说是只有一代新工艺的突破,才有一代集成电路。

动态读写存储器DRAM(Dynamic Random Access MeMory)是利用MOS存储单元分布电容上的电荷来存储数据位,由于电容电荷会泄漏,为了保持信息不丢失,DRAM需要不断周期性地对其刷新。由于这种结构的存储单元所需要的MOS管较少,因此DRAM的集成度高、功耗也小,同时每位的价格最低。DRAM一般都用于大容量系统中。DRAM的发展方向有两个,一是高集成度、大容量、低成本,二是高速度、专用化。

从1970年Intel公司推出第一块1K DRAM芯片后,其存储容量基本上是按每三年翻两番的速度发展。1995年12月韩国三星公司率先宣布利用0.16μm工艺研制成功集成度达10亿以上的1000M位的高速(3lns)同步DRAM。这个领域的竞争非常激烈,为了解决巨额投资和共担市场风险问题,世界范围内的各大半导体厂商纷纷联合,已形成若干合作开发的集团格局。

1996年市场上主推的是4M位和16M位DRAM芯片,1997年以16M位为主,1998年64M位大量上市。64M DRAM的市场占有率达52%;16M DRAM的市场占有率为45%。1999年64M DRAM市场占有率已提高到78%,16M DRAM占1%。128M DRAM已经普及,明年将出现256M DRAM。

高性能RISC微处理器的时钟已达到100MHz~700MHz,这种情况下,处理器对存储器的带宽要求越来越高。为了适应高速CPU构成高性能系统的需要,DRAM技术在不断发展。在市场需求的驱动下,出现了一系列新型结构的高速DRAM。例如EDRAM、CDRAM、SDRAM、RDRAM、SLDRAM、DDR DRAM、DRDRAM等。为了提高动态读写存储器访问速度而采用不同技术实现的DRAM有:

(1) 快速页面方式FPM DRAM

快速页面方式FPM(Fast Page Mode)DRAM已经成为一种标准形式。一般DRAM存储单元的读写是先选择行地址,再选择列地址,事实上,在大多数情况下,下一个所需要的数据在当前所读取数据的下一个单元,即其地址是在同一行的下一列,FPM DRAM可以通过保持同一个行地址来选择不同的列地址实现存储器的连续访问。减少了建立行地址的延时时间从而提高连续数据访问的速度。但是当时钟频率高于33MHz时,由于没有足够的充电保持时间,将会使读出的数据不可靠。

(2) 扩展数据输出动态读写存储器EDO DRAM

在FPM技术的基础上发展起来的扩展数据输出动态读写存储器EDODRAM(Extended Data Out DRAM),是在RAM的输出端加一组锁存器构成二级内存输出缓冲单元,用以存储数据并一直保持到数据被可靠地读取时为止,这样就扩展了数据输出的有效时间。EDODRAM可以在50MHz时钟下稳定地工作。

由于只要在原DRAM的基础上集成成本提高并不多的EDO逻辑电路,就可以比较有效地提高动态读写存储器的性能,所以在此之前,EDO DRAM曾成为动态读写存储器设计的主流技术和基本形式。

(3) 突发方式EDO DRAM

在EDO DRAM存储器的基础上,又发展了一种可以提供更高有效带宽的动态读写存储器突发方式EDO DRAM(Burst EDO DRAM)。这种存储器可以对可能所需的4个数据地址进行预测并自动地预先形成,它把可以稳定工作的频率提高到66MHz。

(4) 同步动态读写存储器SDRAM

SDRAM(Synchronous DRAM)是通过同步时钟对控制接口的操作和安排片内隔行突发方式地址发生器来提高存储器的性能。它仅需要一个首地址就可以对一个存储块进行访问。所有的输入采样如输出有效都在同一个系统时钟的上升沿。所使用的与CPU同步的时钟频率可以高达66MHz~100MHz。它比一般DRAM增加一个可编程方式寄存器。采用SDRAM可大大改善内存条的速度和性能,系统设计者可根据处理器要求,灵活地采用交错或顺序脉冲。

Infineon Technologies(原Siemens半导体)今年已批量供应256Mit SDRAM。其SDRAM用0.2μm技术生产,在100MHz的时钟频率下输出时间为10ns。

(5) 带有高速缓存的动态读写存储器CDRAM

CDRAM(Cached DRAM)是日本三菱电气公司开发的专有技术,1992年推出样品,是通过在DRAM芯片,集成一定数量的高速SRAM作为高速缓冲存储器Cache和同步控制接口,来提高存储器的性能。这种芯片用单一+3.3V电源,低压TTL输入输出电平。目前三菱公司可以提供的CDRAM为4Mb和16Mb,其片内Cache为16KB,与128位内部总线配合工作,可以实现100MHz的数据访问。流水线式存取时间为7ns。

(6) 增强型动态读写存储器EDRAM(Enhanced DRAM)

由Ramtron跨国公司推出的带有高速缓冲存储器的DRAM产品称作增强型动态读写存储器EDRAM(Enhanced DRAM),它采用异步操作方式,单一+5V工作电源,CMOS或TTL输入输出电平。由于采用一种改进的DRAM 0.76μm CMOS工艺和可以减小寄生电容和提高晶体管增益的结构技术,其性能大大提高,行访问时间为35ns,读/写访问时间可以提高到65ns,页面写入周期时间为15ns。EDRAM还在片内DRAM存储矩阵的列译码器上集成了2K位15ns的静态RAM高速缓冲存储器Cache,和后写寄存器以及另外的控制线,并允许SRAM Cache和DRAM独立操作。每次可以对一行数据进行高速缓冲。它可以象标准的DRAM对任一个存储单元用页面或静态列访问模式进行操作,访问时间只有15ns。当Cache未命中时,EDRAM就把新的一行加载到Cache中,并把选择的存储单元数据输出,这需要花35ns。这种存储器的突发数据率可以达到267Mbytes/s。

(7) RDRAM(Rambus DRAM)

Rambus DRAM是Rambus公司利用本身研制的一种独特的接口技术代替页面方式结构的一种新型动态读写存储器。这种接口在处理机与DRAM之间使用了一种特殊的9位低压负载发送线,用250MHz同步时钟工作,字节宽度地址与数据复用的串行总线接口。这种接口又称作Rambus通道,这种通道嵌入到DRAM中就构成Rambus DRAM,它还可以嵌入到用户定制的逻辑芯片或微处理机中。它通过使用250MHz时钟的两个边沿可以使突发数据传输率达到500MHz。在采用Rambus通道的系统中每个芯片内部都有它自己的控制器,用来处理地址译码和面页高速缓存管理。由此一片存储器子系统的容量可达512K字节,并含有一个总线控制器。不同容量的存储器有相同的引脚并连接在同一组总线上。Rambus公司开发了这种新型结构的DRAM,但是它本身并不生产,而是通过发放许可证的方式转让它的技术,已经得到生产许可的半导体公司有NEC、Fujitsu、Toshiba、Hitachi和LG等。

被业界看好的下一代新型DRAM有三种:双数据传输率同步动态读写存储器(DDR SDRAM)、同步链动态读写存储器(SLDRAM)和Rambus接口DRAM(RDRAM)。

(1) DDR DRAM(Double Data Rate DRAM)

在同步动态读写存储器SDRAM的基础上,采用延时锁定环(Delay-locked Loop)技术提供数据选通信号对数据进行精确定位,在时钟脉冲的上升沿和下降沿都可传输数据(而不是第一代SDRAM仅在时钟脉冲的下降沿传输数据),这样就在不提高时钟频率的情况下,使数据传输率提高一倍,故称作双数据传输率(DDR)DRAM,它实际上是第二代SDRAM。由于DDR DRAM需要新的高速时钟同步电路和符合JEDEC标准的存储器模块,所以主板和芯片组的成本较高,一般只能用于高档服务器和工作站上,其价格在中低档PC机上可能难以接受。

(2) SLDRAM(Synchnonous Link DRAM)

这是由IBM、HP、Apple、NEC、Fujitsu、Hyundai、Micron、TI、Toshiba、Sansung和Siemens等业界大公司联合制定的一个开放性标准,委托Mosaid Technologies公司设计,所以SLDRAM是一种原本最有希望成为高速DRAM开放性工业标准的动态读写存储器。它是一种在原DDR DRAM基础上发展的一种高速动态读写存储器。它具有与DRDRAM相同的高数据传输率,但是它比其工作频率要低;另外生产这种存储器不需要支付专利使用费,使得制造成本较低,所以这种存储器应该具有市场竞争优势。但是由于SLDRAM联盟是一个松散的联合体,众多成员之间难以协调一致,在研究经费投入上不能达成一致意见,加上Intel公司不支持这种标准,所以这种动态存储器反而难以形成气候,敌不过Intel公司鼎立支持的Rambus公司的DRDRAM。SLDRAM可用于通信和消费类电子产品,高档PC和服务器。

(3) DRDRAM(Direct Rambus DRAM)

从1996年开始,Rambus公司就在Intel公司的支持下制定新一代RDRAM标准,这就是DRDRAM(Direct RDRAM)。这是一种基于协议的DRAM,与传统DRAM不同的是其引脚定义会随命令而变,同一组引脚线可以被定义成地址,也可以被定义成控制线。其引脚数仅为正常DRAM的三分之一。当需要扩展芯片容量时,只需要改变命令,不需要增加硬件引脚。这种芯片可以支持400MHz外频,再利用上升沿和下降沿两次传输数据,可以使数据传输率达到800MHz。同时通过把数据输出通道从8位扩展成16位,这样在100MHz时就可以使最大数据输出率达1.6Gb/s。东芝公司在购买了Rambus公司的高速传输接口技术专利后,于1998年9月首先推出72Mb的RDRAM,其中64Mb是数据存储器,另外8Mb用于纠错校验,由此大大提高了数据读写可靠性。

Intel公司办排众议,坚定地推举DRDRAM作为下一代高速内存的标准,目前在Intel公司对Micro、Toshiba和Samsung等公司组建DRDRAM的生产线和测试线投入资金。其他众多厂商也在努力与其抗争,最近AMD宣布至少今年推出的K7微处理器都不打算采用Rambus DRAM;据说IBM正在考虑放弃对Rambus的支持。当前市场上同样是64Mb的DRAM,RDRAM就要比其他标准的贵45美元。
由此可见存储器的发展动向是:大容量化,高速化, 多品种、多功能化,低电压、低功耗化。
存储器的工艺发展中有以下趋势:CHMOS工艺代替NMOS工艺以降低功耗;缩小器件尺寸,外围电路仍采用ECL结构以提高存取速度同时提高集成度;存储电容从平面HI-C改为深沟式,保证尺寸减少后的电荷存储量,以提高可靠性;电路设计中简化外围电路结构,注意降低噪声,运用冗余技术以提高质量和成品率;工艺中采用了多种新技术;使DRAM的存储容量稳步上升,为今后继续开发大容量的新电路奠定基础。
从电子计算机中的处理器和存储器可以看出ULSI前进的步伐和几十年间的巨大变化。

7. 存储器的发展史

存储器设备发展

1.存储器设备发展之汞延迟线

汞延迟线是基于汞在室温时是液体,同时又是导体,每比特数据用机械波的波峰(1)和波谷(0)表示。机械波从汞柱的一端开始,一定厚度的熔融态金属汞通过一振动膜片沿着纵向从一端传到另一端,这样就得名“汞延迟线”。在管的另一端,一传感器得到每一比特的信息,并反馈到起点。设想是汞获取并延迟这些数据,这样它们便能存储了。这个过程是机械和电子的奇妙结合。缺点是由于环境条件的限制,这种存储器方式会受各种环境因素影响而不精确。

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。

根据读写磁带的工作原理,磁带机可以分为六种规格。其中两种采用螺旋扫描读写方式的是面向工作组级的DAT(4mm)磁带机和面向部门级的8mm磁带机,另外四种则是选用数据流存储技术设计的设备,它们分别是采用单磁头读写方式、磁带宽度为1/4英寸、面向低端应用的Travan和DC系列,以及采用多磁头读写方式、磁带宽度均为1/2英寸、面向高端应用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。

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。

3.存储器设备发展之磁鼓

1953年,随着存储器设备发展,第一台磁鼓应用于IBM 701,它是作为内存储器使用的。磁鼓是利用铝鼓筒表面涂覆的磁性材料来存储数据的。鼓筒旋转速度很高,因此存取速度快。它采用饱和磁记录,从固定式磁头发展到浮动式磁头,从采用磁胶发展到采用电镀的连续磁介质。这些都为后来的磁盘存储器打下了基础。

磁鼓最大的缺点是利用率不高, 一个大圆柱体只有表面一层用于存储,而磁盘的两面都利用来存储,显然利用率要高得多。 因此,当磁盘出现后,磁鼓就被淘汰了。

4.存储器设备发展之磁芯

美国物理学家王安1950年提出了利用磁性材料制造存储器的思想。福雷斯特则将这一思想变成了现实。

为了实现磁芯存储,福雷斯特需要一种物质,这种物质应该有一个非常明确的磁化阈值。他找到在新泽西生产电视机用铁氧体变换器的一家公司的德国老陶瓷专家,利用熔化铁矿和氧化物获取了特定的磁性质。

对磁化有明确阈值是设计的关键。这种电线的网格和芯子织在电线网上,被人称为芯子存储,它的有关专利对发展计算机非常关键。这个方案可靠并且稳定。磁化相对来说是永久的,所以在系统的电源关闭后,存储的数据仍然保留着。既然磁场能以电子的速度来阅读,这使交互式计算有了可能。更进一步,因为是电线网格,存储阵列的任何部分都能访问,也就是说,不同的数据可以存储在电线网的不同位置,并且阅读所在位置的一束比特就能立即存取。这称为随机存取存储器(RAM),在存储器设备发展历程中它是交互式计算的革新概念。福雷斯特把这些专利转让给麻省理工学院,学院每年靠这些专利收到1500万~2000万美元。

最先获得这些专利许可证的是IBM,IBM最终获得了在北美防卫军事基地安装“旋风”的商业合同。更重要的是,自20世纪50年代以来,所有大型和中型计算机也采用了这一系统。磁芯存储从20世纪50年代、60年代,直至70年代初,一直是计算机主存的标准方式。

5.存储器设备发展之磁盘

世界第一台硬盘存储器是由IBM公司在1956年发明的,其型号为IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)。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。1968年,IBM公司提出“温彻斯特/Winchester”技术,其要点是将高速旋转的磁盘、磁头及其寻道机构等全部密封在一个无尘的封闭体中,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,并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,这是现代绝大多数硬盘的原型。1979年,IBM发明了薄膜磁头,进一步减轻了磁头重量,使更快的存取速度、更高的存储密度成为可能。20世纪80年代末期,IBM公司又对存储器设备发展作出一项重大贡献,发明了MR(Magneto Resistive)磁阻磁头,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比以往提高了数十倍。1991年,IBM生产的3.5英寸硬盘使用了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。IBM还发明了PRML(Partial Response Maximum Likelihood)的信号读取技术,使信号检测的灵敏度大幅度提高,从而可以大幅度提高记录密度。

目前,硬盘的面密度已经达到每平方英寸100Gb以上,是容量、性价比最大的一种存储设备。因而,在计算机的外存储设备中,还没有一种其他的存储设备能够在最近几年中对其统治地位产生挑战。硬盘不仅用于各种计算机和服务器中,在磁盘阵列和各种网络存储系统中,它也是基本的存储单元。值得注意的是,近年来微硬盘的出现和快速发展为移动存储提供了一种较为理想的存储介质。在闪存芯片难以承担的大容量移动存储领域,微硬盘可大显身手。目前尺寸为1英寸的硬盘,存储容量已达4GB,10GB容量的1英寸硬盘不久也会面世。微硬盘广泛应用于数码相机、MP3设备和各种手持电子类设备。

另一种磁盘存储设备是软盘,从早期的8英寸软盘、5.25英寸软盘到3.5英寸软盘,主要为数据交换和小容量备份之用。其中,3.5英寸1.44MB软盘占据计算机的标准配置地位近20年之久,之后出现过24MB、100MB、200MB的高密度过渡性软盘和软驱产品。然而,由于USB接口的闪存出现,软盘作为数据交换和小容量备份的统治地位已经动摇,不久会退出存储器设备发展历史舞台。

6. 存储器设备发展之光盘

光盘主要分为只读型光盘和读写型光盘。只读型指光盘上的内容是固定的,不能写入、修改,只能读取其中的内容。读写型则允许人们对光盘内容进行修改,可以抹去原来的内容,写入新的内容。用于微型计算机的光盘主要有CD-ROM、CD-R/W和DVD-ROM等几种。

上世纪60年代,荷兰飞利浦公司的研究人员开始使用激光光束进行记录和重放信息的研究。1972年,他们的研究获得了成功,1978年投放市场。最初的产品就是大家所熟知的激光视盘(LD,Laser Vision Disc)系统。

从LD的诞生至计算机用的CD-ROM,经历了三个阶段,即LD-激光视盘、CD-DA激光唱盘、CD-ROM。下面简单介绍这三个存储器设备发展阶段性的产品特点。

LD-激光视盘,就是通常所说的LCD,直径较大,为12英寸,两面都可以记录信息,但是它记录的信号是模拟信号。模拟信号的处理机制是指,模拟的电视图像信号和模拟的声音信号都要经过FM(Frequency Molation)频率调制、线性叠加,然后进行限幅放大。限幅后的信号以0.5微米宽的凹坑长短来表示。

CD-DA激光唱盘 LD虽然取得了成功,但由于事先没有制定统一的标准,使它的开发和制作一开始就陷入昂贵的资金投入中。1982年,由飞利浦公司和索尼公司制定了CD-DA激光唱盘的红皮书(Red Book)标准。由此,一种新型的激光唱盘诞生了。CD-DA激光唱盘记录音响的方法与LD系统不同,CD-DA激光唱盘系统首先把模拟的音响信号进行PCM(脉冲编码调制)数字化处理,再经过EMF(8~14位调制)编码之后记录到盘上。数字记录代替模拟记录的好处是,对干扰和噪声不敏感,由于盘本身的缺陷、划伤或沾污而引起的错误可以校正。

CD-DA系统取得成功以后,使飞利浦公司和索尼公司很自然地想到利用CD-DA作为计算机的大容量只读存储器。但要把CD-DA作为计算机的存储器,还必须解决两个重要问题,即建立适合于计算机读写的盘的数据结构,以及CD-DA误码率必须从现有的10-9降低到10-12以下,由此就产生了CD-ROM的黄皮书(Yellow Book)标准。这个标准的核心思想是,盘上的数据以数据块的形式来组织,每块都要有地址,这样一来,盘上的数据就能从几百兆字节的存储空间上被迅速找到。为了降低误码率,采用增加一种错误检测和错误校正的方案。错误检测采用了循环冗余检测码,即所谓CRC,错误校正采用里德-索洛蒙(Reed Solomon)码。黄皮书确立了CD-ROM的物理结构,而为了使其能在计算机上完全兼容,后来又制定了CD-ROM的文件系统标准,即ISO 9660。

在上世纪80年代中期,光盘存储器设备发展速度非常快,先后推出了WORM光盘、磁光盘(MO)、相变光盘(Phase Change Disk,PCD)等新品种。20世纪90年代,DVD-ROM、CD-R、CD-R/W等开始出现和普及,目前已成为计算机的标准存储设备。

光盘技术进一步向高密度发展,蓝光光盘是不久将推出的下一代高密度光盘。多层多阶光盘和全息存储光盘正在实验室研究之中,可望在5年之内推向市场。

7.存储器设备发展之纳米存储

纳米是一种长度单位,符号为nm。1纳米=1毫微米,约为10个原子的长度。假设一根头发的直径为0.05毫米,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度即约为1纳米。与纳米存储有关的主要进展有如下内容。

1998年,美国明尼苏达大学和普林斯顿大学制备成功量子磁盘,这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系。一个量子磁盘相当于我们现在的10万~100万个磁盘,而能源消耗却降低了1万倍。

1988年,法国人首先发现了巨磁电阻效应,到1997年,采用巨磁电阻原理的纳米结构器件已在美国问世,它在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头等方面均有广阔的应用前景。

2002年9月,美国威斯康星州大学的科研小组宣布,他们在室温条件下通过操纵单个原子,研制出原子级的硅记忆材料,其存储信息的密度是目前光盘的100万倍。这是纳米存储材料技术研究的一大进展。该小组发表在《纳米技术》杂志上的研究报告称,新的记忆材料构建在硅材料表面上。研究人员首先使金元素在硅材料表面升华,形成精确的原子轨道;然后再使硅元素升华,使其按上述原子轨道进行排列;最后,借助于扫瞄隧道显微镜的探针,从这些排列整齐的硅原子中间隔抽出硅原子,被抽空的部分代表“0”,余下的硅原子则代表“1”,这就形成了相当于计算机晶体管功能的原子级记忆材料。整个试验研究在室温条件下进行。研究小组负责人赫姆萨尔教授说,在室温条件下,一次操纵一批原子进行排列并不容易。更为重要的是,记忆材料中硅原子排列线内的间隔是一个原子大小。这保证了记忆材料的原子级水平。赫姆萨尔教授说,新的硅记忆材料与目前硅存储材料存储功能相同,而不同之处在于,前者为原子级体积,利用其制造的计算机存储材料体积更小、密度更大。这可使未来计算机微型化,且存储信息的功能更为强大。

以上就是本文向大家介绍的存储器设备发展历程的7个关键时期

8. 海量信息存储的发展历程

我也是她班的~~~~档案的。。。。

在各种应用系统的存储设备上,信息正以数据存储的方式高速增长着,不断推进着全球信息化的进程。随之而来的是海量信息存储的需求不断增加。虽然文件服务器和数据库服务器的存储容量在不断扩充,可还是会碰到空间在成倍增长,用户仍会抱怨容量不足的情况,也正是用户对存储空间需求的不断增加,推动海量信息存储技术的不断变化。
海量信息存储早期采用大型服务器存储,基本都是以服务器为中心的处理模式,使用直连存储(Direct Attached Storage),存储设备(包括磁盘阵列,磁带库,光盘库等)作为服务器的外设使用。随着网络技术的发展,服务器之间交换数据或向磁盘库等存储设备备份时,都是通过局域网进行,这是主要应用网络附加存储(Network Attached Storage)技术来实现网络存储,但这将占用大量的网络开销,严重影响网络的整体性能。为了能够共享打容量,高速度存储设备,并且不占用局域网资源的海量信息传输和备份,就需要专用存储网络来实现。

9. 学会保存声音的人类,经历了哪样的演变和创造

美国科学家曾成功地将1878年锡箔上记录的声音传输到计算机上。这段录音是用爱迪生发明的留声机录制的。虽然声音嘈杂,只持续78秒,但这是现代人能听到的最古老的可播放录音,也是历史上第一次录制的音乐表演。



在当今的数字时代,除了智能手机外,最专业、最常见的录音设备就是一种叫做录音笔的数码录音机。它的形状像钢笔或者小盒子,便于携带。同时,它还具有激光笔和MP3相关功能。记录笔的主体是记忆。由于采用了flash存储器和超大规模集成电路核心系统,整个产品小巧轻便。记录笔的记录原理是通过数模转换器对模拟信号进行采样编码,将模拟信号转换成数字信号,然后压缩存储。即使这种数字信号被多次复制,其声音信息也不会被破坏,并且可以保持不变。

如今,借助各种移动应用,我们的手机和平板电脑可以随时随地录制他们的歌曲和对话,并立即与朋友分享。录音技术不再只是一种专利设备,而是多媒体技术的一部分。留声机、唱片、磁带、CD今天最先进的技术也许几年后就会被遗忘。

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