1. 电脑内存
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非永久性
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举例:xbox 电源线拔掉后,内存里面的数据都会丢失
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内存(Memory),又叫「易失性」存储器
2. 存储器(Storage)
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任何写入「存储器」的数据,比如硬盘,数据会一直存在,直到被覆盖或者删除,断电也不会消失
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存储器是「非易失性」的
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举例:U 盘
3. 打孔纸卡、打孔纸带
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最早的存储介质
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1940 年代,纸卡标准是 80 列 * 12 行,一张纸卡可以存储 960 位数据
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最大的纸卡程序:美国军方 1958 年投入使用的防空系统,「半自动地面防空系统」,简称 SAGE
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历史:纸卡用了十几年
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优点:不用电,便宜且耐用
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缺点:读取慢,只能写入一次,打的孔无法轻易补上。对于存储临时值,纸卡不好用
4. 延迟线存储器(Delay Line Memory)
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1944, J. Presper Eckert 在建造 ENIAC 时发明的一种方法
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计算机 EDVAC 使用了延迟线存储器,成为最早的「存储程序计算机」之一
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缺点:每一个时刻只能读一位(bit)数据,又叫「顺序存储器」或「循环存储器」
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在 1950 年代中期基本过时
5. 磁芯存储器
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第一次大规模使用是在 1953 年麻省理工学院的 Whirlwind 1 计算机
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优点:可以随时访问任何一位(bit)
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历史:1950 年带中期开始成为主流,流行了 20 多年,而且一般还是手工编织的
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成本:刚开始存储成本大约 1 美元 1 位(bit),到 1970 年代,下降到 1 美分左右
6. 磁带
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1951 年,Eckert 和 Mauchly 创立了自己的公司,设计了一台电脑叫 UNIVAC,使用了新存储方式:磁带
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磁带:纤薄柔软的一长条磁性带子,卷在轴上,可以在「磁带驱动器」内前后移动,
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部件:写头 / 读头
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缺点:访问速度。它是连续的,必需倒带或者快进达到特定位置
7. 磁鼓存储器
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1950,1960 年代,类似的技术
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有金属圆筒,盖满了磁性材料以记录数据
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1970 年代,不再生产
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磁鼓导致了硬盘的发展
8. 硬盘
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受到磁鼓启发
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磁盘表面有磁性,写入头和读取头,可以处理上面的 1 和 0
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优点:薄,可以叠在一起,提供更多表面积来存数据
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1956年,IBM 对世上第一台磁盘计算机(RAMAC 305)就是这样做的
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RAMAC 305 访问任意数据,平均只要六分之一秒左右,也叫「寻道时间」(seek time)
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RAMAC 305 还有「磁鼓存储器」和「磁芯存储器」,这是「内存层次结构」的一个例子
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一小部分 高速 + 昂贵内存
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一部分稍慢 + 相对便宜些的内存
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更慢 + 更便宜的内存
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这种混合,在成本和速度之间取得平衡
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9. 软盘
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硬盘的亲戚
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除了磁盘是软的,其他基本一样
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优点:便携,在 1970 - 1990 非常流行
10. 光盘
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光学存储器,1972 年出现,12 英寸的「激光盘」
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光盘,简称 CD (Compact Disk)
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90 年代流行的 DVD
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原理:使用的不是像硬盘/软盘一样使用的磁性,而是光盘表面有很多小坑,造成光的不同反射,光学传感器会捕捉到,并解码为 0 和 1
11. 固态硬盘
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第一个 RAM 集成电路出现于 1972 年,成本每比特 1 美分
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机械硬盘被固态硬盘逐渐替代,简称 SSD
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SSD 没有移动部件,磁头不用等磁盘转,所以 SSD 访问时间低于 1/1000 秒
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这个速度很快,但是比 RAM 慢很多倍,所以现代计算机仍然用「存储层次结构」