存儲器的歷史

1、布喬B.Bouchon1725年：法國紡織機(jī)械師布喬（B.Bouchon）發(fā)明了“穿孔紙帶”的構(gòu)想。1725年，法國紡織機(jī)械師布喬（B.Bouchon）突發(fā)奇想，想出了一個“穿孔紙帶”的絕妙主意。布喬首先設(shè)法用一排編織針控制所有的經(jīng)線運(yùn)動，然后在一卷紙帶上根據(jù)編織圖案打出一排排小孔。啟動機(jī)器后，正對著小孔的編織針能穿過去鉤起經(jīng)線，其他的針則被紙帶擋住不動。這樣一來，編織針就自動按照預(yù)先設(shè)計的圖案去挑選經(jīng)線，布喬的“思想”于是“傳遞”給了編織機(jī)，而編織圖案的“程序”也就“儲存”在穿孔紙帶的小孔之中。1805年： 法國機(jī)械師杰卡德（J.Jacquard）根據(jù)布喬“穿孔紙帶”的構(gòu)想完成了“自動提花編

2、織機(jī)”的設(shè)計制作，在后來電子計算機(jī)開始發(fā)展的最初幾年中，在多款著名計算機(jī)中我們均能找到自動提花機(jī)的身影。最早期的存儲媒介打孔紙卡這個是最早的數(shù)據(jù)存儲媒介了，在1725年由Basile Bouchon發(fā)明出來，用來保存印染布上的圖案。但是關(guān)于它的第一個真正的專利權(quán)，是Herman Hollerith在1884年9月23日申請的，這個發(fā)明用了將近100年，一直用到了20世紀(jì)70年代中期。打孔紙卡  上圖是打孔紙卡的典型例子它制成于1972年，上面可以打90列孔。顯然你可以看出，這張卡片上能存儲的數(shù)據(jù)少的可憐，事實(shí)上幾乎沒有人真的用它來存數(shù)據(jù)。一般它是用來保存不同計算機(jī)的設(shè)置參數(shù)

3、的。打孔紙卡1801年：卡片時期19世紀(jì)的雅卡爾提花織布機(jī)1725年，法國紡織工人魯修（Basile Bouchon）為便於轉(zhuǎn)織圖樣，在織布機(jī)套上穿孔紙帶，他的合作夥伴則在1726年著手改良設(shè)計，將紙帶換成相互串連的穿孔卡片，以此達(dá)到僅需手工進(jìn)料的半自動化生產(chǎn)。1801年，法國人雅卡爾（Joseph-Marie Jacquard）發(fā)明提花織布機(jī)（Jacquard Loom），利用打孔卡（Punched Card）控制織花圖樣，與前者不同的是，這部織布機(jī)變更連串的卡片時，無需更動機(jī)械設(shè)計，此乃可程式化機(jī)器的里程碑。 B.Bouchon的發(fā)明何樂禮在1880年代利用打孔卡發(fā)明制表機(jī)美國憲法規(guī)定每十

4、年必須進(jìn)行一次人口普查，1880年排山倒海的普查資料就花費(fèi)了8年時間處理分析，因此美國統(tǒng)計學(xué)家何樂禮（Herman Hollerith）在1890年開發(fā)出一種排序機(jī)，利用打孔卡儲存資料，再由機(jī)器感測卡片，協(xié)助美國人口調(diào)查局對統(tǒng)計資料進(jìn)行自動化制表，結(jié)果不出3年就完成戶口普查工作3。 何樂禮在1896年成立制表機(jī)器公司，幾經(jīng)并購，后來成為國際商業(yè)機(jī)器有限公司（IBM）的一部分。到了1950年，IBM的卡片已在業(yè)界與政府機(jī)構(gòu)廣泛使用，為了讓卡片可作為證明文件重覆使用，卡片上都印有請勿折疊、卷曲或毀損的警告字樣，這行警語后來還成為后二次大戰(zhàn)時期的流行標(biāo)語4。 FORTRAN程式打孔卡直到1970年代

5、為止，不少電腦設(shè)備仍以卡片作為處理媒介，世界各地都有科學(xué)系或工程系的大學(xué)生拿著大疊卡片到當(dāng)?shù)氐碾娔X中心遞交作業(yè)程式，一張卡片代表一行程式，然后耐心排隊(duì)等著自己的程式被電腦中心的大型電腦處理、編譯并執(zhí)行。一旦執(zhí)行完畢，就會印出附有身份識別的報表，放在電腦中心外的文件盤里。如果最后印出一大串程式語法錯誤之類的訊息，學(xué)生就得修改后重新再跑一次執(zhí)行程序。打孔卡直到今日仍未絕跡，其特殊的尺寸（80行的長度）在世界各地仍使用在各式表格、記錄和程式用途上。編織機(jī)編織程序無論是契克卡德、帕斯卡，還是萊布尼茨，他們發(fā)明的機(jī)器都缺乏程序控制的功能。工業(yè)社會首次大規(guī)模應(yīng)用程序控制的機(jī)器不是計算機(jī)，而是紡織行業(yè)中的提

6、花編織機(jī)，然而，它對計算機(jī)程序設(shè)計的思想產(chǎn)生過巨大的影響力。 B.Bouchon的發(fā)明提花編織機(jī)具有一種升降紗線的裝置，能編織圖案花紋綢布。提花機(jī)最早出現(xiàn)在中國，在戰(zhàn)國時代墓葬物品中，就有許多用彩色絲線編織的漂亮花布。據(jù)史書記載，西漢年間的紡織工匠已能熟練掌握提花機(jī)技術(shù)，機(jī)器配置了120根經(jīng)線，平均60天即可織成一匹花布.明朝刻印的天工開物一書里，也印著一幅提花編織機(jī)的示意圖。當(dāng)西方人對“絲綢之路”運(yùn)來的花布贊嘆不已時，提花機(jī)也沿著這條路傳入歐洲。 用當(dāng)時的織機(jī)編織圖案相當(dāng)費(fèi)事。所有的花布都是用經(jīng)線（縱向線）和緯線（橫向線）編織，若要織出花樣，織工必須按照預(yù)先設(shè)計的圖案，在用人手在適當(dāng)位置反復(fù)

7、“提”起一部分經(jīng)線，以便讓滑梭牽引著不同顏色的緯線通過，編織效率很低。 B.Bouchon的發(fā)明1725年，法國紡織機(jī)械師布喬（B. Bouchon）想出了一個“穿孔紙帶”的絕妙主意。布喬首先設(shè)法用一排編織針控制所有的經(jīng)線運(yùn)動，然后取來一卷紙帶，根據(jù)圖案打出一排排小孔，并把它壓在編織針上。啟動機(jī)器后，正對著小孔的編織針能穿過去鉤起經(jīng)線，其它則被紙帶擋住不動。于是，編織針自動按照預(yù)先設(shè)計的圖案去挑選經(jīng)線，布喬的“思想”“傳遞”給了編織機(jī)，編織圖案的“程序”也就“儲存”在穿孔紙帶的小孔之中。真正成功的改進(jìn)是80年后，另一位法國機(jī)械師杰卡德（J.Jacquard），大約在1801年完成了“自動提花編

8、織機(jī)”的設(shè)計制作。他出生于里昂，其父是位織工。雖然杰卡德在1790年就基本形成了自動提花機(jī)設(shè)計構(gòu)想，但為了參加法國大革命，他無暇顧及發(fā)明創(chuàng)造，投身到里昂保衛(wèi)戰(zhàn)的行列里。直到19世紀(jì)到來之后，杰卡德的機(jī)器才得以組裝完成。 杰卡德為他的提花機(jī)增加了一種裝置，能夠同時操縱1200個編織針，控制圖案的穿孔紙帶后來換成了穿孔卡片。1805年，法國皇帝拿波倫在里昂工業(yè)展覽會上觀看提花機(jī)表演后大加贊賞，授予杰卡德古羅馬軍團(tuán)榮譽(yù)勛章。據(jù)說，杰卡德編織機(jī)面世后25年，連考文垂附近的鄉(xiāng)村里也有了600臺， 在老式蒸氣機(jī)的牽引下，把穿孔卡片上的圖案變成一匹匹漂亮的花綢布。 雖然有皇帝支持，杰卡德的機(jī)器卻遭到織工們的

9、強(qiáng)烈反對，因?yàn)樗麄兒ε聶C(jī)器會砸掉他們的飯碗，使他們失去工作，發(fā)明家因此生活在恐懼之中。最后，這種性能優(yōu)越的自動編織機(jī)不僅被人們普遍接受，而且還派生出一種新的職業(yè)打孔工人，可以視為最早的“程序錄入員”。  杰卡德編織機(jī)奏響了19世紀(jì)機(jī)器自動化的序曲。倫敦出版的不列顛百科全書中， JACQUARD（杰卡德）一詞意思就是“提花機(jī)”，他的名字已經(jīng)與提花機(jī)融為一體。他為程序控制機(jī)器開辟了廣闊的前景，或許，我們現(xiàn)在把“程序設(shè)計”俗稱為“編程序”，就引申自“編織花布”的詞義。杰卡德后來擔(dān)任過市議員，死于1834年，終年82歲。數(shù)據(jù)存儲的歷史你知道嗎，現(xiàn)在一張DVD的容量，相當(dāng)于6000張軟盤，或者

10、4500盤錄音磁帶如果拿來播放，這些磁帶可以連續(xù)放280天不帶重復(fù)的。下面描寫了數(shù)據(jù)存儲的主要?dú)v史：打孔紙卡這個是最早的數(shù)據(jù)存儲媒介了，在1725年由Basile Bouchon發(fā)明出來，用來保存印染布上的圖案。但是關(guān)于它的第一個真正的專利權(quán)，是Herman Hollerith在1884年9月23日申請的，這個發(fā)明用了將近100年，一直用到了20世紀(jì)70年代中期。上圖是打孔紙卡的典型例子它制成于1972年，上面可以打90列孔。顯然你可以看出，這張卡片上能存儲的數(shù)據(jù)少的可憐，事實(shí)上幾乎沒有人真的用它來存數(shù)據(jù)。一般它是用來保存不同計算機(jī)的設(shè)置參數(shù)的。穿孔紙帶Alexander Bain（傳真機(jī)和電

11、傳電報機(jī)的發(fā)明人）在1846年最早使用了穿孔紙帶。紙帶上每一行代表一個字符，顯然穿孔紙帶的容量比打孔紙卡大多了。計數(shù)電子管1946年RCA公司啟動了對計數(shù)電子管的研究，這是用在早期巨大的電子管計算機(jī)中的，一個管子長達(dá)10英寸（25厘米），能夠保存4096bits的數(shù)據(jù)。糟糕的是，它極其昂貴，所以在市場上曇花一現(xiàn)，很快就消失了。盤式磁帶在1950年代，IBM最早把盤式磁帶用在數(shù)據(jù)存儲上。因?yàn)橐痪泶艓Э梢源?萬張打孔紙卡，于是它馬上獲得了成功，成為直到80年代之前最為普及的計算機(jī)存儲設(shè)備。盒式錄音磁帶它顯然也是磁帶的一種，可是它實(shí)在是太普及了，所以要專門說一下。這是飛利浦公司在1963年發(fā)明的，

12、可是直到1970年代才開始流行開來。一些計算機(jī)，如ZX Spectrum,Commodore 64和Amstrad CPC使用它來存儲數(shù)據(jù)。一盤90分鐘的錄音磁帶，在每一面（記得錄音磁帶是可以翻面的嗎)可以存儲700KB到1M的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在的一張DVD9光盤，可以保存4500張這樣磁帶的數(shù)據(jù)，如果現(xiàn)在要把這些數(shù)據(jù)全部讀出來，那要整整播放281天。磁鼓一支磁鼓有12英寸長，一分鐘可以轉(zhuǎn)1萬2千5百轉(zhuǎn)。它在IBM 650系列計算機(jī)中被當(dāng)成主存儲器，每支可以保存1萬個字符（不到10K）。軟磁盤第一張軟盤，發(fā)明于1969年，當(dāng)時是一張8英寸的大家伙，可以保存80K的只讀數(shù)據(jù)。4年以后的1973年一種小一

13、號但是容量為256K的軟盤誕生了它的特點(diǎn)是可以反復(fù)讀寫。從此一個趨勢開始了磁盤直徑越來越小，而容量卻越來越大。到了1990年代后期，我們可以找到容量為250MB的3.5英寸軟盤。世界上第一臺硬盤機(jī)1956年9月13日,IBM發(fā)布了305 RAMAC硬盤機(jī)。與之相關(guān)的計算機(jī)平平無奇，可是在存儲容量方面有著革命性的變化它可以存儲“海量”的數(shù)據(jù)，“高達(dá)”4.4MB（5百萬個字符），這些數(shù)據(jù)保存在50個24英寸的硬磁盤上。直到1961年，IBM生產(chǎn)了1000臺305計算機(jī)，IBM出租這些計算機(jī)的價格是每個月3千5百美元（小車注：在那個時代，很少有客戶賣得起計算機(jī)，所以IBM發(fā)明了出租的辦法）硬盤硬盤是

14、現(xiàn)在還在發(fā)展中的一種技術(shù)，圖中的日立Deskstar 7K500，是第一個達(dá)到500G容量的硬盤-是最早的IBM 305 RAMAC的12萬倍。我們面對的硬盤發(fā)展趨勢很明顯：越來越便宜的硬盤，有著越來越巨大的容量。LD光盤1958年就發(fā)明光盤技術(shù)了，可是直到1972年，第一張視頻光盤才問世，6年后的1978年它開始在市場上賣。那個時候的光盤是只讀的，雖然不能寫，但是能夠保存達(dá)到VHS錄像機(jī)水準(zhǔn)的視頻，使得它很有吸引力。（小車注：圖中大的是LD盤，小的是普通5寸光盤）小光盤我們常見的5寸光盤，是從LD光盤發(fā)展來的，可是它更小、容量更大。它是SONY公司和飛利浦公司在1979年聯(lián)合發(fā)布的，在1982年上市。一張典型的5寸光盤，可以保存700MB數(shù)據(jù)。DVDDVD是使用了不同激光技術(shù)的CD，它采用了780納米的紅外激光（標(biāo)準(zhǔn)CD則采用625650納米的紅色激光），這種激光技術(shù)使得DVD可以在同樣的面積中保存更多的數(shù)據(jù)。一張雙層DVD容量可達(dá)8.5GB未來？現(xiàn)在有很多存儲技術(shù)