存储设备进化史，看看你了解多少！

最近这段时间小编准备搬家，正在收拾打包行李时在书架底发现了多年前的单机游戏 DVD 和流行歌 CD，脑海里突然闪过那些当时沉浸在游戏中的欢乐，以及省吃俭用攒零花钱买到偶像专辑的欣喜。

有人说"大多数科技产品注定只开放一个短暂的时代。"，今天打算谈谈存储设备在科技时代中的发展进化史，大家可以康康以下哪些设备你了解过或现在还存留着。

注：本文讨论的存储设备专指计算机、数码产品、智能终端和数字设备相关的存储设备。

曾经的"高科技"

经历了结绳记事、甲骨、石碑、纸张等存储介质的变迁，工业革命的兴起也带来了存储设备的进化，以下将给大家介绍从工业时代产生的机械存储设备。另外还有威廉姆斯管 (1946 年)、汞延迟线 (1947 年)、计数电子管 (1953 年) 等各类设备因价格昂贵、不常用、功能相似等原因，本文不一一提及，欢迎各位读者在留言区补充哦~

穿孔卡和穿孔纸带--机械化信息最初的存储形式

1890 年，美国统计学家 Herman Hollerith 发明了打孔卡制表机，最多可记录 960bits，用于收集并统计人口普查数据，标志着半自动化数据处理系统时代的开始。逐渐被广泛应用在工业检索以及数据统计领域。穿孔卡和穿孔纸带应用于打孔卡制表机是早期计算机的输入和输出设备，它将程序和数据转换二进制代码，其中带孔为 1，无孔为 0，再经过光电扫描输入电脑。

磁带--磁性存储时代的开始

1928 年，德国德雷斯诺工程师 Fritz Pfleumer 发明了录音磁带，可以存储模拟信号。磁带的工作原理是：将粉碎的磁性颗粒用胶水粘在纸条上，制备成磁带。但因纸条比较脆弱，录音磁带在当时无法实用化。1951 年，磁带开始用于计算机数据存储，一盘磁带可替代一万张打孔纸卡。1980 年出现了小型的盒式磁带，长度为 90 分钟的磁带每面可记录约 660KB 的数据。

磁鼓存储器--硬盘驱动器的前身

1932 年，IBM 公司的奥地利裔工程师 Gustav Tauschek 发明了磁鼓存储器，长度为 16 英寸，有 40 个磁道，每分钟可旋转 12500 转，仅可以存储 10KB 数据。在磁芯存储器出现之前广泛用于计算机内存，被认为是硬盘驱动器的前身。磁鼓的优点为实用可靠、经济实惠，而最大的缺点是存储容量太小、利用率低。

磁芯存储器--随机存取存储器（RAM）的早期版本

1949 年，美国哈佛大学实验室的王安博士实现了对磁芯存储器"读后即写"的技术。磁芯存储器原理是：磁芯根据磁化时电流的方向可以产生两个相反方向的磁化，以此作为 0 和 1 的状态来记录数据。最初的磁芯存储器只有几百个字节的容量。磁芯存储器在 20 世纪 70 年代被广泛用作计算机的主存储器，直到 Intel 的半导体 DRAM 内存批量生产。

硬盘驱动器--磁盘存储时代

1956 年，IBM 的 Reynold B. Johnson 带领研发团队发明了世界上第一块硬盘 IBM 305 RAMAC。该驱动器约有两个冰箱大小，重达一吨，包含 50 个 24 英寸盘片，容量仅为 5MB，数据传输速度 10K / S。现在，台式机硬盘普遍为 3.5 英寸大小，而容量 18TB 的产品目前也已经诞生。

软盘--个人计算机中最早使用的可移介质

1971 年，软盘由 IBM 引入，从上世纪 70 年代中期到 90 年代末期被广泛使用，最初为 8 英寸盘，之后为 5.25 英寸和 3.5 英寸盘。1971 年最早的只读软盘容量为 79.9KB，1 年后出现可读写的版本。软盘存取速度慢，容量也小，但胜在可装可卸、携带方便。

光盘--以光信息为存储的载体

1982 年，索尼和飞利浦公司发布了世界上第一部商用 CD 音频播放器 CDP-101，光盘开始普及。早期光盘只用于电影行业，直径为 30cm，每一面可记录 60 分钟的视频或音频。如今，光盘技术存储密度不断提高，已经出现了 CD-ROM、DVD、D9、D18、蓝光技术。游戏主机的游戏碟，零售的电影，以及需长期保存的资料，依然能够看到光碟的身影。

如今常用的存储设备

随着计算机的发展，互联网时代渐渐走来，人们对信息存储的需求不断提高，由此也促进了存储设备的加速进化。接下来和大家一起看看那些如今常用的存储设备。

固态硬盘--简化的计算机系统

1989 年，第一款固态硬盘出现，又称固态驱动器，是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。此后，固态硬盘逐渐发展市场化，并应用于专业领域如医疗、航空和军事等领域。相较于传统硬盘具有读写速度快、防震抗摔性、低功耗、无噪音、轻便等优点。同时存在因擦写次数限制而导致寿命限制；2021 年市场价每 GB 大约 0.6-1 元，相比每 GB 仅为 0.2 元的机械硬盘售价略高等不足。

SD 卡--基于半导体闪存工艺的存储卡

1999 年，日本松下、东芝和美国 SanDisk 公司共同研制了 SD 卡，起初的容量只有 2/4/8 MB，在不断更新标准中现今达到了 128/512 GB 甚至 1T。在手机仅用于通信以及 MP4 盛行的年代，SD 卡成为了移动数据装载的主力军，手机被塞进更多的歌曲可以充当音乐播放器了，MP4 可以下载更多的电影充当个小电视。

U 盘--以闪存芯片为存储介质的存储设备

1998 年，U 盘首次面市。2004 年，中国朗科科技公司获得美国国家专利局正式授权的闪存盘基础发明专利。"小身材，大容量"，一插一拔之间，电脑里的文件随时打包带走。除了外观可丰富多变外，加密 U 盘、启动 U 盘、杀毒 U 盘、测温 U 盘、音乐 U 盘等功能型产品也在不断地发展。

展望未来的新技术

在云计算、大数据、物联网、人工智能迅猛发展的今天，人们也迎来了"信息爆炸"时代。信息已经爆炸，存储也在加速。相信随着技术的不断进步，存储设备作为承载信息的载体，也将有更快的发展。以下我们来谈谈关于未来的存储技术吧~

纳米存储--未来可能发展的重大方向

1998 年，美国明尼苏达大学和普林斯顿大学成功研发出量子磁盘，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。

2002 年，美国威斯康星州大学的科研小组，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。

2014 年密歇根大学莎伦・格罗特兹教授在研究中发现，纳米粒子的组合如同魔方一样，围绕一个中心点扭转，它的状态变化可以像 0 和 1 字符串一样用来为信息编码。

纳米存储通过各种方法从根本上提高存储能力，用超高密介质和设备替代现有的存储介质，是未来存储设备的重大发展方向。

云存储--持续发展的存储技术

最后跟大家简单聊聊云存储。通俗来说，云存储就是将储存资源存放在由许多个存储设备和服务器所构成的集合体中，使用者随时随地通过任何可连网的装置连接到"云上"方便地存取数据。

云存储支持如下两种实施模式：

l 公共云：由第三方作为一种服务提供存储，在异地存放数据，用户不能控制且不了解云中使用的技术，常见为生活中我们使用的各种云盘。

l 私有云：数据中心对企业内部开发，提供云服务，比如存储空间申请、企业应用系统的快速部署等。

云存储提高存储效率和空间利用率，用户可随时进行远程数据备份和传输，降低了灾难恢复和备份单元的成本。同时也存在着侵权、泄露个人隐私和商业数据、空间持久性、持续性收费等隐患。在万物互联和大数据浪潮席卷的背景下，云存储技术将会持续提升。

从古代的结绳记事到竹简、纸再到现今各类信息存储设备，随着信息的表达方式也在不断变化，存储设备能记录的数据与日俱增，速度也在持续加快。从一张纸只能记录几百个字，到几平方厘米就能记录下好几十个书库，而存储设备的发展绝不会止步于此，我们相信未来可期！

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