电脑存储器至今六十余载,固态硬盘当道

        技术发展到今天，我们电脑上常用的存储设备容量基本都是几百G。即便是小巧的MP3播放器和其他手持设备，通常都是好几G。在几十年前，这只能在科幻小说中出现。比如，第一款容量上G的硬盘大如冰箱，即使是数据恢复工程师，相信大部分还未见识过的。这是1980年的事，离现在还并不遥远。

        有时候，我们会理所当然地认为当今的硬盘存储量就应该这么大，其实不然。笔者将向大家介绍早期的计算机存储设备。

        选数管

        选数管的容量是256-4096位（即：32-512字节）。4096位的选数管长10英寸、宽3英寸。虽然在1946年就开始研发选数管，但因造价昂贵和产量问题，选数管没有投入生产。

图1： 1024位的选数管

        打孔卡/穿孔卡

        打孔卡是早期计算机的信息输入设备，通常可以储存80列数据。打孔卡盛行于20世纪70年代中期。我们应当注意的是：打孔卡比计算机更在出现。其历史可以追溯到1725年的纺织品行业，用于机械化的织布机。

        说到打孔卡，不得不说到IBM的创始人赫尔曼·霍尔瑞斯教授，他于1888年发明自动制表机——首个使用打孔卡技术的数据处理机器。自动制表机用于1890年以及后续的美国人口普查，并获得巨大成功。《全球9大高科技公司是如何起家的》一文就有相关说明。

图2：IBM的打孔卡

图3： 霍尔瑞斯牌的打孔卡阅读器（图左）和普通复写器（图右）

        打孔纸带

        和打孔卡一样，也是纺织行业的机械化织布机率先使用打孔纸带。在计算机上，打孔纸带即可用于数据输入，也可用于存储输出数据。纸带带上的每一行孔代表一个字符。

图4： 8位的打孔纸带

        磁鼓存储器

        1932年奥地利的Gustav Tauschek发明了磁鼓存储器。作为计算机的主干工作存储器，磁鼓存储器广泛用于20世纪五六十年代。50年代中期的磁鼓存储器容量大约是10KB。

图5-1：UNIVAC计算机的磁鼓存储器

图5-2：IBM650计算机的16英寸长磁鼓，有40个磁道，10KB容量，12500转/分钟。

        传统硬盘

        1956年9月13日，IBM305RAMAC计算机问世。随之一起诞生的是世界上第一款硬盘——IBM Model 350硬盘，它由50块24英寸磁盘构成，总容量为5百万个字符（不到5MB）。

图5-1： IBM Model 350——第一“块”硬盘

        1980年6月，第一块容量上G的硬盘——IBM 3380也诞生在IBM，其容量为2.52GB，体积大如冰箱，重550磅（250公斤），造价约81,000~142,400美元。

图5-2：IBM 3380（无外壳的样貌）

        激光光盘

        在本文之所以提到它是因为它是CD-ROM（比CD早4年）和其他光学存储媒介的先驱。它主要用于电影。1978年12月5日，首款商用激光光盘上市（当时称为激光影碟，是Discovision公司的新品牌），其直径为30cm（11.81英寸）。这种光盘的双面均可以有60分钟的音频/视频。这款光盘完全是模拟内容（相对数字内容而言），其背后技术要追溯到1958年的由David Paul Gregg发明的激光光盘技术。

图6： 激光光盘和普通DVD光盘

        软盘

        软盘也是由IBM发明，流行于20世纪70年代中期到21世纪初。首款软盘是8英寸的，后续又有5.25英寸和3.5英寸的。第一块软盘于1971年面世，容量为79.7KB，是只读型的。读写型软盘于次年才问世。

图7： 3种尺寸的软盘，8英寸、5.25英寸和3.5英寸

        磁带

        磁带首次用于数据存储是在1951年。磁带设备被称为UNISERVO，它是UNIVAC I型计算机的主要输入/输出设备。UNISERVO的有效传输效率大约是每秒7200个字符。磁带装置是金属，全长1200英尺（365米），因此非常重。

图8：UNIVAC I型计算机全貌，右侧有6个白圈部件是磁带列

        当然了，我们也不得不说标准盒式磁带，它是70年代晚期和80年代时期个人电脑的非常流行数据存储方式。典型盒带的典型数率是2kb/s，每面大约可以存储660KB数据，时间约为90分钟。

图9：早期的盒带（图左）和能勾起70后和80后记忆的单放机/录音机（图右）

        固态硬盘

        固态硬盘（SSD）是使用固态内存来保存永久性数据。它和传统硬盘（HDD）有所不同，HDD是机电设备，包括可旋转的磁盘和可移动的读写磁头。相反，SSD使用微型芯片，并没有可以移动的部件。所以，和HDD相比，SSD的抗震性更强、噪音更低、读取时间和延迟时间更少。SSD和HDD有着相同的接口，因此在大多数应用程序中，SSD可以很容易取代HDD。

图10： 固态硬盘

       后记

        从上面存储器历史来看，IBM公司的在这方面的发明非常之多，仅“第一”就包括了三项（“第一个数据处理机器”、第一个传统硬盘、第一个容量上G的硬盘）。另外，当我们回首过去的时候，发现这么多有趣的图片。以上内容也是数据恢复工程师应该具备的基础知识。