信息存储技术的发展过程
-
信息存储发展史
远古信息存储
1.
结绳记事
结绳记事是文字发明前，人们所使用的一种记事方法。即在一
条绳子上打结，用以
记事。
上古时期的中国及秘鲁印地安人皆有
此习惯，即到近代，一些没有文字的民族，
仍然
采用结绳记事来
传播信息
上古无文字，结绳以记事。
《
易
．系辞下》
:<
/p>
上古
结绳而治
，后世圣人易之以书契。<
/p>
孔颖达疏
:
结绳
者，
郑康成
注云，事大大结其绳，事小小结其绳，义或然
也。
晋葛洪《抱朴子．钧世》
:
若舟车之代步涉，文墨
之改结绳，诸后作而善于前事。
后
以指
上古时代。
例如：
奇普
（
Quipu
或
khipu
）是古代
印加人
的一种结绳记事的方法，
用来计数或者记录历史。
它是由许
多颜色的绳结编成的。
这种结绳记事方法已经失传，
目前
还没有人能够了解其全部含义。
结绳记事（计数）
：原始社会创始的以绳结形式反映客
< br>观经济活动及其数量关系的记录方式。
结绳记事
（计数）
是被原始先民广泛使用的记录方式
之一。
文献记载：
“
上古结绳而治，
后世圣
人易以书契，
百官以治，
万民以察
”<
/p>
（
《易
·
系辞下
》
）
。
<
/p>
虽然目前末发现原始先民遗留下的结绳实物，但原始社会绘画遗存中的网纹图、
陶器
上的
绳纹和陶制网坠等实物均提示出先民结网
是当时渔猎的主要条件，因此，结绳记事（计数）
作为当时的记录方式具有客观基础的。
其结绳方法，
据古书记载为：
“
事大，
大结其绳
；
事小，小结其绳，之多少，随物众寡
”
（
《易九家言》
）
，即根据事件的性
质、规模或所涉数量
的不同结系出不同的绳结。
民族学资料表明
，
近现代有些少数民族仍在采用结绳的方式来记
录客观活动
2.
甲骨文文字纸张
甲骨文是
中国
已发现的古代文字中时代最早、
体系较为完整的文字。
甲骨文
主要指
殷墟甲骨
文，又称为
“
殷墟文字
”
、
“
殷契
”
，是殷商时代刻在
龟甲
兽骨上的文字。
19
世纪末年
在殷代
都
城
遗址被今
< br>河南安阳
小屯发现，继承了
陶文
的造字方法，是中国
商代
后期（前
14
～前
11
世
纪
）王室用于占卜记事而刻（或写）在龟甲和兽骨上的文字。
古人以上等蚕茧抽丝织绸，剩下的恶茧、
病茧等则用漂絮法制取丝绵。
漂絮完毕，
篾席上会
遗留一些残絮。
当漂絮的次数多了，
篾席上的残
絮便积成一层纤维薄片，
经晾干之后剥离下
来，可用于书写。这
种漂絮的副产物数量不多，在古书上称它为赫蹏或方絮。这表明了中国
造纸术的起源同丝
絮有着渊源关系。东汉元兴元年（
105
）蔡伦发明造纸术。他
用树皮、麻
头及敝布、鱼网等植物原料，经过挫、捣、抄、烘等工艺制造的纸，是现代纸
的渊源。公元
三到六世纪的魏晋南北朝时期，我国造纸术不断革新。在原料方面，除原有
的麻、楮外，又
扩展到用桑皮、
藤皮造纸。蔡伦首先使用树皮造
纸，树皮是比麻类丰富得多的原料，这可以
使纸的产量大幅度的提高。
< br>树皮中所含的木素、
果胶、
蛋白质远比麻类高，
因此树皮的脱胶、
制浆要比麻类难度大。
这就促
使蔡伦改进造纸的技术。
西汉时利用石灰水制浆，
东汉时改用<
/p>
草木灰水制浆，草木灰水有较大的碱性，有利于提高纸浆的质量。
现代信息存储技术
1.
磁介
质
存
储
技
术
1.
磁
带
<
/p>
UNIV
AC-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。
< br>
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
< br>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
S
AN
（
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、
ER
P
等大型网络应用的良好存储设备。
磁带
2.
磁鼓
1
953
年，第一台磁鼓应用于
IBM701
，
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<
/p>
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。
磁鼓<
/p>
是摄像机的关键部件，其性能的好坏直接影响到记录后的质量，因此在使用中应倍加呵护，
以延长其使用寿命。
一种磁鼓，包含有：
固定磁鼓
，固定地安装在卡座上
；旋转磁鼓，可旋转地与固定磁鼓
同轴安装，
且具有若干个磁头
；
第一变换器，
安装在旋转磁鼓上并与磁头电连接，
用于向／
从磁头发送和接收电信号；
第二变换器，
与第一变换器对置安装在固定磁鼓上，
用于发送并
接收
电信号
而不与第一变换器接触；若干信道，独立
绕制在第二变换器上并构
磁鼓
成信号传输路径；短路环，绕制在第二变换器的信道之间，用于防止其间的信号交叉；
以及
电线，与若干信道电连接，且具有一条与短路环相连的地线用于接
地。
激光打印机硒鼓按组合方式的不同可以分为三类
:
即
一体化硒
、二体化
硒鼓和三体化硒鼓。
一体化硒鼓是光导鼓
(
感光鼓
)
、
磁鼓
< br>(
显影辊
)
以及墨粉盒合为一体
的硒鼓，
这种硒鼓在设计
结构上原则上不允许用户填加墨粉。二
体化硒鼓是指硒鼓分为两个部分，一部分为光导鼓，
另一部分为磁鼓与墨粉盒，
用户用完墨粉后，
只要更换磁鼓与墨粉盒部件，
而不用更换光导
鼓。三体化硒鼓是指硒鼓分为三个独立的部分
:
即光导鼓、磁鼓、墨粉盒。用户用完墨粉后
只要更换墨粉盒，<
/p>
就是大家通常所说的鼓粉分离技术。
对于二体和三体硒鼓，
其光导鼓也是
有一定的
使用寿命
。
3.
磁芯
磁芯：磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。例如，锰
-
锌铁
氧体和镍
-
锌铁氧体是典型的磁芯体材料。锰
-
锌铁氧
体具有高磁导率和高磁通密度的特点，
且在低于
1MHz
的频率时，具有较低损耗的特性。镍
-
锌铁
氧体具有极高的阻抗率、不到几
百的低磁导率等特性，
及在高于
1MHz
的频率亦产生较低损耗等。
铁
氧体磁芯用于各种电子
设备的线圈和变压器中。
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
）
，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～
< br>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<
/p>
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。
（磁芯）
4.
磁盘
磁盘
计算机
的外部存储器中也采用了类似
磁带
的装置，
比较常用的一种叫磁盘，
将圆形的
磁性
盘
片装在一个方的密封盒子里，这样做的目的是为了防止磁盘
表面
划伤，导致数据丢失。
硬盘发展
从第一块硬盘
RAMAC
的问世到现在
单碟容量
< br>高达
250GB
多的硬盘，
硬盘
也经历了几