存储设备：演变，类型，示例 - 技术 - 2025

的存储设备或数字存储介质指的是能够包含计算机数据，暂时或永久形状的任何硬件。它们用于存储，传输和提取数据文件。

它们使用户可以在相对较小的物理空间中存储大量数据，从而易于与他人共享该信息。这些设备能够临时或永久保留数据。

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有多种使用数据存储介质的方法。例如，计算机通常依赖于信息存储来起作用。

存储设备也可以用于备份相关信息。存储数字数据可能会导致可靠性和耐用性问题。因此，谨慎地制作独立的信息副本是明智的。

一些存储设备也是便携式的，这意味着它们可以用于将数据从一台计算机传输到另一台计算机。

在计算机中的重要性

它们是所有计算机设备的主要元素之一。它们几乎将所有应用程序和数据存储在计算机上，除了固件。根据所涉及设备的类型，它们有不同的形式。

例如，一台普通计算机具有多个存储设备，例如硬盘，高速缓存和RAM。您可能还从外部连接了USB驱动器和光盘驱动器。

尽管一台计算机可以在没有存储设备的情况下运行，但是只有在其连接到另一台具有存储容量的计算机时，您才能查看信息。即使是像上网冲浪这样的活动，也需要将信息存储在计算机上。

没有存储设备，计算机将无法记住或保存任何信息或设置，因此将被视为哑终端。

随着计算机的发展，存储设备也将随之发展，同时对空间的要求，速度和便携性也将提高。

从第一批存储设备演变而来

-穿孔卡

这是在计算机上存储数据的第一次尝试。在开发计算机之前，它们被用来将信息传达给计算机。

Hollerith为1890年美国人口普查开发了一种打卡数据处理系统。

到1950年，它们已经成为计算机行业不可或缺的一部分。它们一直使用到1980年代。

-磁存储

磁带

雷明顿·兰德（Remington Rand）在1951年推出的第一台磁带机只能存储224Kb的数据。1965年，莫霍克数据科学公司提供了一种磁带编码器。

后来的磁带驱动器能够存储大量数据。例如，2017年发布的IBM TS1155磁带机能够存储15Tb。

硬盘驱动器

IBM推出了磁盘存储。他们发明了软盘驱动器和硬盘驱动器。

1956年，它发布了第一个用于RAMAC 305系统的硬盘驱动器，存储容量为5Mb，成本为50,000美元。

IBM在1980年也开发了第一个具有1 GB存储容量的硬盘。它的重量为250公斤，价格为40,000美元。希捷是1992年第一家推出7200 RPM硬盘的公司。

8英寸软盘

它们是IBM开发的，可替代硬盘，硬盘非常昂贵。第一次是在1971年推出的。

该软盘是为System / 370计算机创建的。它具有磁性涂层，容量为1Mb。

5.25英寸软盘

1976年，舒加特开发了8英寸软盘的较小版本，因为它对于个人计算机来说太大了。

新的5.25英寸软盘制造成本更低，可以存储160Kb的数据。它们在1980年代变得非常流行，并在1990年代初停产。

3.5英寸软盘

由IBM于1984年创建，它们比5.25更加流行。引入容量为720Kb，然后达到1.4Mb。

自21世纪初以来，尚未生产具有软盘驱动器的计算机。他们被换成CD-R驱动器。

-随机存取存储器（RAM）

空管

1948年，威廉姆斯教授开发了第一个RAM存储器来存储编程指令，从而提高了计算机的速度。

它使用了一组阴极射线管，用作开/关开关并存储了1024位信息。

磁芯记忆

从1950年开始，开发了这种类型的存储器。该系统使用了承载电流的电缆网格，并在电缆交叉的地方流通着线状磁铁。

1953年，麻省理工学院开发了第一台使用该技术的计算机。因为这些记忆比打孔卡更快，更高效，所以它们很快流行起来。但是，制作它们非常困难且耗时。

直到1970年代，这种存储器一直占据主导地位，那时集成电路使半导体存储器变得具有竞争力。

半导体存储器

1966年，英特尔开始销售具有2,000位内存的半导体芯片。该芯片将数据存储在存储单元中。

这些单元由微型晶体管组成，这些晶体管充当开/关开关。

-光盘

在1960年代，采用光作为录制和再现音乐的机制的想法得到了研究。索尼在1980年结束了该项目。这产生了CD，DVD和Blu-Rays。

-闪存驱动器

它们于2000年底上市。它们没有活动部件，而是结合了芯片和晶体管以实现最大功能。他们取代了软盘作为便携式存储。

种类

-主存储设备

它用于在计算机运行时临时保留/存储数据。也称为主存储器或内部存储器。

它在系统内部，是最快的存储设备。他们通常保留当前所有正在处理的数据和应用程序的实例。

计算机会在主存储设备上获取并维护数据和文件，直到该过程完成或不再需要数据为止。

这些设备的示例包括随机存取存储器，图形卡存储器以及高速缓存。

尽管它具有更少的访问时间和更高的性能，但它比辅助存储更昂贵。

主存储和辅助存储之间的主要区别在于，它可以由CPU直接访问，而且该存储是易失性的且不可移动。

-辅助存储设备

指计算机内部或外部的任何非易失性存储设备。允许永久存储数据，直到将其删除或覆盖。

交替称为外部或辅助存储器以及辅助存储。它通常允许存储范围从几兆字节到PB的数据。

这些设备实际上存储了存储在计算机上的所有程序和应用程序，包括操作系统，设备驱动程序，应用程序以及用户数据。

光学存储设备

它是使用激光读取的任何介质。光学介质最常见的类型是蓝光，CD和DVD。

计算机可以使用CD或DVD刻录机驱动器读写CD和DVD。用蓝光驱动器读取蓝光。

CD可以存储多达700Mb的数据，DVD可以存储多达8.4Gb的数据。蓝光光盘最多可以存储50GB的数据。

磁存储设备

它是当前计算机中最常用的存储类型之一。此类设备主要位于硬盘驱动器上。

电磁写入头会偏置硬盘驱动器的一小部分，使其向上或向下（打开/关闭）以表示二进制数字1或0。

信息写入硬盘后，将由读取头读取信息，读取头会检测磁盘各部分的极化情况，以了解所写入的数据。

闪存设备

它们通过USB连接器连接到计算机，从而使它们成为小型设备，易于拆卸并且非常便携。

它们可以无限次重写，并且不受电磁干扰的影响。

随着它们变得更便宜，它们已取代了大多数光学和磁性介质，是最可靠，最有效的解决方案。

纸张储存装置

长期以来，它们一直用于存储信息以进行自动处理，尤其是在个人计算机出现之前。

通过在纸或纸板上打孔来记录信息，并机械读取以确定中间的特定位置是否有孔。

存储设备示例

-主存储

随机存取存储器

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计算机中使用的设备，通常在主板上找到。它易失，当您关闭计算机时，存储在RAM中的所有信息都会丢失。

只读存储器（ROM）

内容无法更改的非易失性存储芯片。它用于将启动例程存储在计算机（例如BIOS）中。

快取

小型易失性存储器，可让计算机处理器高速访问数据，并存储常用的程序和数据。它直接集成到处理器或RAM中。

虚拟RAM

VRAM（视频RAM）也称为双端口内存，通常用作视频内存，从而提高了视频卡的整体速度。

-磁存储

磁带

资料来源：Hannes Grobe 2006年12月16日23:27（UTC）CC BY-SA 2.5

（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5）

磁性薄带，缠绕在车轮上并存储数据。

它比其他存储设备便宜，但速度要慢得多，因为访问是顺序的。

硬碟

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将数据永久存储在计算机上。它由一个或多个盘片组成，其中使用磁头写入数据，所有这些盘片都位于密封的外壳内。

软盘

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易于安装，但非常容易损坏的便携式设备，可以使用磁头存储和读取数据。它具有不同的直径：3.5英寸，5.25英寸和8英寸。与硬盘驱动器不同，磁头接触驱动器，最终使驱动器磨损。

超级磁盘

3M于1997年推出的磁盘驱动器。它可以在与传统1.44Mb软盘大小相同的磁盘上存储120Mb。随后，它能够存储240Mb。

磁卡

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外部带有对象或磁条的矩形卡，其中包含数据。它可以包含诸如信用卡上可用的信用额度或进入房间的访问码之类的信息。

拉链软盘

由Iomega开发的设备，其工作方式类似于标准的1.44Mb软盘驱动器。它的独特之处在于它能够存储多达100Mb的数据。

-光存储

光盘

包含音频数据或只读存储器的软件的光盘。使用光盘CD-ROM驱动器进行读取。这些单元可以播放音频CD，也可以读取数据CD。

光盘

可记录光盘。信息可以一次写入磁盘，然后多次读取。写入的数据无法删除。

DVD + RW

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可创建DVD光盘的可刻录DVD驱动器。创建DVD光盘有许多标准。容量为4.7 GB，双面驱动器为9.4 GB。

DVD-Ram

它与传统DVD的不同之处在于，数据存储在同心磁道上，例如硬盘驱动器，它允许同时进行读写操作。

蓝光

十三种电子和PC公司开发的光盘格式。它可以在双层磁盘上最多存储25Gb和50Gb。光盘的大小与标准CD的大小相同。

-闪存

U盘

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便携式设备具有人类拇指的大小。它通过USB端口连接到计算机。

它没有活动部件，而是一个用于存储数据的集成电路存储芯片。它们的大小从2Gb到1Tb不等。

存储卡

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它用于在数码相机，数码摄像机，MP3播放器，PDA，手机，游戏机和打印机等电子设备上存储照片，视频或其他数据。

固态设备（SSD）

它使用集成电路集作为存储器，使用闪存永久存储数据。与硬盘驱动器相比，它具有更快的访问时间和更低的延迟。

- 云储存

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“云”描述了一组远程服务器通过网络提供的服务。

它提供了存储容量，可以使用Web浏览器从连接到Internet的任何设备访问该存储容量。

-纸设备

穿孔卡

来源：Mutatis mutandis CC BY-SA 3.0（http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/）

早期计算机中常用的数据存储方法。基本上，它是由带有手动或机器打孔的纸板卡组成的。

穿孔胶带

这是一长条纸，上面打孔以存储数据。它在20世纪大部分时间用于电传打印机通信。

参考文献

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2. Techopedia（2019）。储存设备。摘自：ceilingpedia.com。
3. 保罗·古德曼（2019）。计算机基础知识：10个用于数字数据的存储设备的示例。加速未来。摘自：turbofuture.com。
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