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存储设备的惊人演变及其背后的材料科学魔法

February 17, 2022
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数据存储的演进及其背后的材料科学作用。

如今,我们生活在一个几乎所有事物都数字互联世界里。存储设备正是构建这一数字现实的核心基石。当前,全球数字空间中已有高达 2.7 泽字节(zettabytes) 的数据在流动,令人惊叹的是,存储设备竟能不断扩展与演化,以满足如此庞大的数据需求。
这一切的背后,我们必须“致敬”材料科学的魔法般力量——正是它的进步让这一切成为可能。存储设备在体积与容量方面的演变可谓令人瞠目结舌。
想象一下,最初的存储设备有多大?足足有 234 平方英尺——差不多是一间房子那么大!
而如今,得益于材料科学的创新,存储设备已经变得小如指甲,便于携带、易于使用且高效可靠。
现在,就让我们一起回顾这段科技变革之旅,见证存储设备的精彩演进历程
 
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存储设备的演进:从打孔卡到云端

  1. 打孔卡——最早的存储设备
    1. 打孔卡是最早期的数据存储方式。一张典型的打孔卡只能存储 80 个字符,大约相当于半条 Twitter 推文的长度。
  1. 磁鼓存储——第一次技术演进
    1. 磁鼓是一根涂有磁性材料的金属圆柱体,圆柱轴线上排列着一排读写头。每根磁鼓长约 16 英寸,拥有 40 个轨道,可存储约 48 KB 的数据(相当于 5 个 Word 文件),在 1950 年代到 1960 年代被广泛使用。
  1. 磁带驱动器——“缠”住数据的方案
    1. 在 1960 年代,磁带驱动器是一种经济实用的数据存储方式。一个巨大的 12 英尺 磁带卷只能存储 230 KB(大约 10 个 PDF 文件)。它通过“真空通道”系统和马达将磁带从一个卷轴传送到另一个,并通过磁头进行读写或擦除操作。
  1. 硬盘驱动器(HDD)——成为事实标准
    1. HDD 于 1956 年首次亮相,重达一吨,体积如同冰箱,却只能存储一首 mp3 歌曲(3.75 MB),每 MB 的成本高达 1000 美元。其内部有 50 个 24 英寸 的磁性金属盘片进行旋转存储。
  1. 软盘——怀旧经典之王
    1. 这款 8 英寸、80 KB 的存储设备是最广为人知的存储介质之一,它首次实现了数据的“口袋化”——便携、时尚且实用。软盘其实就是没有外壳的磁性盘片,因此得名“floppy(软)”。到了 1970 年代,软盘风靡全球,成为行业标准。
  1. 光盘(CD)——光学存储之王
    1. CD 是第一种真正便携的光学存储介质,仅 12 厘米直径,却能存储约 700 MB 数据,比当时的电脑硬盘还大。其工作原理是通过激光束照射盘面读取数据,彻底改变了音乐产业的传播方式。
  1. 数字视频光盘(DVD)——CD 的“强势接班人”
    1. DVD 是 CD-ROM 的升级版本,容量可达 1.46 GB,具备只读与可读写版本,被广泛应用于电影行业。它在很大程度上加速了 VHS 的淘汰。
  1. SD 卡——十年间从 64 MB 到 128 GB
    1. 第一张 SD 卡于 1999 年推出,容量为 64 MB,十年内提升至 128 GB 并持续增长。SD 卡采用闪存技术,将数据存储在由“浮栅晶体管”组成的微小单元中。因其体积小巧,迅速成为数码摄影的理想选择。
  1. USB 闪存盘——“昵称”最多的存储设备
    1. 也被称为“U盘、拇指盘、笔式驱动器、记忆棒”等,USB 闪存盘因其小巧便携、易于传输的优势而大受欢迎。它同样采用闪存技术,与 SD 卡类似。
  1. 云存储——面向未来的选择
    1. 如今,存储就像买菜一样按需选择。云计算的出现让存储按需分配成为可能,支持按使用量灵活扩展。只需有网络,数据随时随地可访问,真正开启了“云上存储时代”。
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Kartik Murali

解决方案顾问
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