存儲器系統(tǒng)(論文)-文庫吧資料
2025-07-02 15:56本頁面
【正文】 標準存儲設備。黃皮書確立了CDROM的物理結構，而為了使其能在計算機上完全兼容，后來又制定了CDROM的文件系統(tǒng)標準，即ISO 9660。為了降低誤碼率，采用增加一種錯誤檢測和錯誤校正的方案。但要把CDDA作為計算機的存儲器，還必須解決兩個重要問題，即建立適合于計算機讀寫的盤的數據結構，以及CDDA誤碼率必須從現有的109降低到1012以下，由此就產生了CDROM的黃皮書(Yellow Book)標準。數字記錄代替模擬記錄的好處是，對干擾和噪聲不敏感，由于盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯誤可以校正。由此，一種新型的激光唱盤誕生了。CDDA激光唱盤 LD雖然取得了成功，但由于事先沒有制定統(tǒng)一的標準，使它的開發(fā)和制作一開始就陷入昂貴的資金投入中。 LD激光視盤，就是通常所說的LCD，直徑較大，為12英寸，兩面都可以記錄信息，但是它記錄的信號是模擬信號。 從LD的誕生至計算機用的CDROM，經歷了三個階段，即LD激光視盤、CDDA激光唱盤、CDROM。1972年，他們的研究獲得了成功，1978年投放市場。用于微型計算機的光盤主要有CDROM、CDR/W和DVDROM等幾種。只讀型指光盤上的內容是固定的，不能寫入、修改，只能讀取其中的內容。然而，由于USB接口的閃存出現，軟盤作為數據交換和小容量備份的統(tǒng)治地位已經動搖，不久會退出存儲器設備發(fā)展歷史舞臺。圖5 硬盤存儲器l 軟盤另一種磁盤存儲設備是軟盤，從早期的8英寸軟盤、主要為數據交換和小容量備份之用。目前尺寸為1英寸的硬盤，存儲容量已達4GB，10GB容量的1英寸硬盤不久也會面世。值得注意的是，近年來微硬盤的出現和快速發(fā)展為移動存儲提供了一種較為理想的存儲介質。因而，在計算機的外存儲設備中，還沒有一種其他的存儲設備能夠在最近幾年中對其統(tǒng)治地位產生挑戰(zhàn)。IBM還發(fā)明了PRML的信號讀取技術，使信號檢測的靈敏度大幅度提高，從而可以大幅度提高記錄密度。20世紀80年代末期，IBM公司又對存儲器設備發(fā)展作出一項重大貢獻，發(fā)明了MR磁阻磁頭，這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感，使得盤片的存儲密度比以往提高了數十倍。1968年，IBM公司提出“溫徹斯特/Winchester”技術，其要點是將高速旋轉的磁盤、磁頭及其尋道機構等全部密封在一個無塵的封閉體中，形成一個頭盤組合件，與外界環(huán)境隔絕，避免了灰塵的污染，并采用小型化輕浮力的磁頭浮動塊，盤片表面涂潤滑劑，實行接觸起停，這是現代絕大多數硬盤的原型。圖4 存儲器5) 磁盤世界第一臺硬盤存儲器是由IBM公司在1956年發(fā)明的，其型號為IBM 350 RAMAC。 由于磁化相對來說是永久的，所以在系統(tǒng)電源關閉后，存儲的數據仍然保留。磁芯根據磁化時電流的方向可以產生兩個相反方向的磁化，這就可以作為0和1的狀態(tài)來記錄數據。磁芯在導線上流過一定電流下會被磁化或者改變磁化方向，事先可以通過實驗和材料的工藝控制得到這個能夠讓磁芯磁化的電流最小閾值。圖3 鼓存儲器4) 磁芯在鐵氧體磁環(huán)里穿進一根導線，導線中流過不同方向的電流時，可使磁環(huán)按兩種不同方向磁化，代表“1”或“0”的信息便以磁場形式儲存下來。50年代中期，磁鼓存儲器的容量已經有10KB，但它最大的缺點就是利用率不高。磁鼓筒是一個高速旋轉的精密非磁性材料圓柱，其外表面涂敷一層極薄的磁性記錄媒體。磁鼓存儲器在50至60年代用作計算機的主要外存儲器。圖2 磁帶存儲器3) 磁鼓1932年，奧地利的Gustav Tauschek發(fā)明了磁鼓存儲器。由磁帶機和磁帶結合的磁帶庫其存儲容量可以達到PB。1951年，由?？颂卦O計的第一臺通用計算機UNIVAC—I就是采用的磁帶存儲器。磁帶存儲器以順序方式存取數據。 圖1延遲線存儲器2) 磁帶磁帶存儲器是以磁帶為存儲介質，由磁帶機及其控制器組成的存儲設備，是計算機的一種輔助存儲器。用機械波波峰（1）和波谷（2）表示數據，當機械波從汞柱一端開始，一定厚度的熔融太金屬汞通過一振動膜片沿著縱向從一端傳到另一端，并由傳感器將信息反饋到起點，利用汞獲取并延遲了數據，實現了存儲。故此觸碰隨機存取存儲器前，應先用手觸摸金屬接地。正如其他精細的集成電路，隨機存取存儲器對環(huán)境的靜電荷非常敏感。刷新是指定期讀取電容器的狀態(tài)，然后按照原來的狀態(tài)重新為電容器充電，彌補流失了的電荷。電容器充滿電后代表1(二進制)，未充電的代表0。現代的隨機存取存儲器幾乎是所有訪問設備中寫入和讀取速度最快的，取存延遲也和其他涉及機械運作的存儲設備相比，也顯得微不足道。如果需要保存數據，就必須把它們寫入一個長期的存儲設備中（例如硬盤）。相對的，讀取或寫入順序訪問（Sequential Access）存儲設備中的信息時，其所需要的時間與位置就會有關系（如磁帶）。 按照存儲信息的不同，隨機存儲器又分為靜態(tài)隨機存儲器（Static RAM,SRAM)和動態(tài)隨機存儲器（Dynamic RAM,DRAM)。存儲單元的內容可按需隨意取出或存入，且存取的速度與存儲單元的位置無關的存儲器。閃存主要分為NAND型與NOR型。電子式可抹除可編程只讀存儲器（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM）之運作原理類似EPROM，但是抹除的方式是使用高電場來完成，因此不需要透明窗。寫入程序后通常會用貼紙遮蓋透明窗，以防日久不慎曝光過量影響數據?？赡ǔ删幊讨蛔x存儲器（ Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM）可利用高電壓將數據編程寫入，但抹除時需將線路曝光于紫外線下一段時間，數據始可被清空，再供重復使用。適用于內容固定不變、需大量生產的產品，例如電腦或嵌入式設備中的開機啟動，字形表，電子游戲機程序與卡帶等。后來為了與其他新種類的 ROM 區(qū)別，又稱為“光罩式只讀存儲器”（ Mask ROM ）。只讀存儲器（ Read Only Memory，ROM ）是一種只能讀取數據的存儲器。目前，絕大多數計算機使用的都是半導體存儲器。s progress during the prospects for the development of the memory in the c
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