电脑存储是怎么从几KB到现在的几TB的 电脑存储是怎么从几KB到现在的几TB的

1946年2月15日，世界上公认的第一台电子计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。ENIAC长30.48米，宽6米，高2.4米，占地面积约170平方米，30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。

第一台计算机ENIAC

1981年比尔盖茨在开发DOS系统的时候说过“640KB应该对任何人都够用了”。

1992年微软发表了这样的论断：Windows NT能够管理2GB的物理内存，我们无法想象还会有什么应用软件需要更大的空间。

我们可以从上面的数据看到，任何一个说我们的存储够用的人，都被自己说过的话无情的啪啪打脸了。我们对电脑数据的存储要求呈现出指数级别的增长，一直都不够用。正如摩尔所说的，当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将会提升一倍。我们很难想象以KB为存储单位的年代是勉强够，十几年我们还为自己拥有一个1MB的软盘而激动不已，而现在的硬盘就已经使用TB来计数了，现在很多人也有了几十GB甚至上百GB的U盘。

在电子管计算机时期（1949年~1957年），计算机主要用于科学计算。主存储器决定计算机技术面貌的主要因素。当时，主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁芯存储器等。

在晶体管计算机时期（1958年~1964年），主存储器均采用磁芯存储器，磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器。不仅科学计算用的计算机继续发展，而且中、小型计算机，特别是廉价小型数据处理用计算机开始大量生产。

1964之后，在集成电路发展的同时，计算机也进入了产品系列化的发展时期。半导体存储器逐步取代了磁芯存储器的主存储器地位，磁盘成了不可缺少的辅助存储器。

磁芯存储器

1948年华裔王安发明了磁芯存储器，最初的磁芯存储器只有几百个字节的容量。在铁氧体磁环里穿进一根导线，导线中流过不同方向的电流时，可使磁环按两种不同方向磁化，代表“1”或“0”的信息便以磁场形式储存下来。

磁芯存储器

水银延迟线存储器

1951年3月由ENIAC的主要设计者莫齐利和埃克特设计了第一台通用自动计算机UNIVAC-1使用了水银线存储装置。水银延迟线存储器可以称得上是历史上最笨重的主存储器。使用水银管称之为：汞槽是一根直径10mm、长150cm的管子，内部有很多充满水银的管道，使每个汞槽重量超过一吨。

水银延迟线存储器

磁带

1951年Eckert和Mauchly创立了公司，并设计了一台叫UNICAC的新电脑，它推出了一种新存储：磁带。磁带是一条磁性带子卷在轴上，磁带可以在“磁带驱动器”内前后移动，里面有一个“写头”绕了电线，电流通过产生磁场，导致磁带的一小部分被磁化，电流方向决定了极性，代表1和0，一卷磁带可以存储1.1MB数据。磁带的应用特别的广泛，如录音带、录像带等，这些都给我们的留下了特别深刻的印象。

磁带存储

直到今天，磁带存储技术依然没有停止前进的步伐，并且进步神速。现在一卷磁带可以存储15TB的数据，一个磁带库可以存储最多278PB数据（1PB=1024TB）。

磁带

2011年，Gmail因为一次更新时的Bug，意外删除了4万多个账号的信件，虽然Google一直有在多个资料中心用硬碟存储资料副本，但任然有部分数据无法恢复。所幸这些数据同时也有备份到磁带，才得以恢复所有数据。磁带的访问速度虽然慢很多。可是磁带更节能，不容易遗失和篡改。磁带存储依然应用广泛，包括存储基础科学数据（如：粒子物理学、射电天文学、人类文化遗产、重要电影、银行、保险、石油勘探等的数据）。

磁鼓

1953年，第一台磁鼓应用于IBM701，作为内存储器使用。它利用铝鼓筒表面覆盖的磁性材料来存储数据的。滚筒会持续旋转，周围有数十个读写头，等滚筒转到正确的位置读写头会读或者写1位（bit）数据，为了尽可能缩短延迟，鼓轮每分钟可以达到上千转。那时，市面上可以买到存80000位的“磁鼓存储器”，也就是10KB。

磁鼓存储器

硬盘

1956年，IBM制造了世界上第一块硬盘，它的容量只有5MB，但是却由50个直径24英寸的磁盘组成，相当于两个冰箱的体积。

1970年，IBM3340问世，它拥有“温彻斯特”这个绰号，来源于它两个30MB存储单元，恰好是当时出名的“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量。

1980年，两位前IBM员工创立希捷科技公司开发5.25英寸规格5MB的硬盘ST506，这是首款面向台式机的产品。

2010年，氦气封装技术量产，让硬盘的容量变大外，温度和耗电量再降低，耐用度和稳定性获得了大幅提升，电源关闭及遇到较大震动时磁头会立刻移到安全区，防摔能力有了大幅进步。

机械硬盘

软盘

1967年，IBM公司推出世界上第一张“软盘”，直径32英寸。它还不是真正意义上的软盘。

1971年，Alan Shugart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，这就是我们常说的标准软盘的鼻祖，其容量仅为81KB。

1984年苹果在Mac机开始采用3.5寸软盘，此时容量还不到1MB，后来，由日本索尼的3.5寸软盘片容量由1.44MB所取代。后来，3.5英寸，1.44MB的软盘成为了标准的数据软盘，走向了它一生中最辉煌的时期。一直到2002年才噶然而止。

软盘存储

激光盘

随着光学存储器的出现，1972年第一块激光盘出现，也就是我们熟悉的（CD、DVD），功能和软盘、硬盘时一样的，都是存储数据，但用的不是磁性，光盘表面有很多小坑，造成光的不同反射，光学传感器就会捕捉到，并解码为1和0。CD的容量一般是700M左右,DVD单面单层是4.7G（单层双面9.4G），蓝光光盘单层为25G或27G。

光盘存储

U盘

1999年11月，深圳市朗科科技有限公司研发出全球第一款采用USB接口与闪存存储介质的移动存储产品，并取名“OnlyDisk”优盘。

由于U盘使用的是FLASH芯片作为存储核心，存储容量和读写速度上无法与硬盘相比，于是有人根据U盘的原理研发出了移动硬盘。移动硬盘虽然解决了容量与速度问题，但个头大不方便携带，而且由于移动硬盘采用磁存储技术，怕碰怕摔。所以还是很多人喜欢用U盘。

U盘存储

SSD固态硬盘

1984年，东芝公司首先提出了快速闪存存储器的概念。1988年，Intel公司推出了一款256KB闪存芯片NOR，不过很快被叫做NAND的闪存抢光风头。NAND闪存的写周期比NOR闪存短是被，保存与删除处理的速度也相对快很多，它常常被应用于CompactFlash、SmartMedia、SD、MMC、xD等存储卡上。

闪存的发展，也对固态硬盘（Solid State Drives）的发展有所促进。SSD用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。

1970年，Sun Storage Tek开发了第一个固态硬盘。1989年，世界第一款固态硬盘出现。2006年3月三星率先发布一款32GB容量的固态硬盘笔记本电脑。

SSD固态硬盘

如今，我们用磁带存储器存储海量的信息，平常使用的电脑机械硬盘动不动就是几TB，SSD固态硬盘因其快速的存储速度迅速的融入我们的视野。可是我们的存储依然不够用，社交、搜索、电商、移动APP这些领域每天都在不断产生数据。据因特尔预测，全球数据总量2020年将达到44ZB（1ZB=10亿TB=1万亿GB），我们不由得惊叹一下，这就是一个数据互联的时代。

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