內(nèi)存

1947年8月,，所謂世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC被運(yùn)往美國(guó)阿伯丁軍械試驗(yàn)場(chǎng)彈道實(shí)驗(yàn)室,。這個(gè)由近1.8萬只電子管、7萬個(gè)電阻器等元件組成的大家伙耗電太大,，它一開機(jī),，周圍就得拉閘停電。每次開機(jī)或進(jìn)行新的運(yùn)算,，一群工程師就得把6000多根多芯導(dǎo)線拔出再插上,。

造成這種現(xiàn)象的根本原因是ENIAC沒有內(nèi)存（也叫主存），所有的數(shù)據(jù)和指令都通過外設(shè)來完成,，連接外設(shè)的就是那6000多根多芯導(dǎo)線,。不久，水銀延遲線存儲(chǔ)器誕生了,，它卻不是世界上最早的內(nèi)存,。

電子管時(shí)代（1946—1958）

在電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代，主存主要有磁鼓,、水銀延遲線,、威廉管等,。

1. 磁鼓

1942年，一對(duì)磁鼓用于ABC電子數(shù)字計(jì)算機(jī),。后來,，磁鼓存儲(chǔ)器有時(shí)也被用于外存。

2. 水銀延遲線存儲(chǔ)器

水銀延遲線最早應(yīng)用在雷達(dá)設(shè)備上,，1947年開始用作ENIAC的內(nèi)存,。它由一系列直徑10毫米、長(zhǎng)1500毫米的水銀管組成,，每個(gè)重量超過1噸,。

3. 威廉管

威廉管類似于小型CRT的顯像管，1947年被投入商用,。類似的還有并沒有投入生產(chǎn)的選數(shù)管,。

晶體管時(shí)代（1959—1963）

中國(guó)人應(yīng)該為磁芯存儲(chǔ)器感到驕傲，因?yàn)榘l(fā)明人是著名的美裔華人科學(xué)家王安,。實(shí)際上,，從50年代初到70年代初，磁芯一直是內(nèi)存的首選,，貫穿了晶體管計(jì)算機(jī)整個(gè)時(shí)代,。

磁芯存儲(chǔ)器由一個(gè)個(gè)磁芯組成，磁芯是一個(gè)個(gè)芝麻粒大小的小磁環(huán),，從中間穿兩根線,，正一根、反一根,，難度極大,。

集成電路時(shí)代（1964至今）

這一時(shí)期，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器上位為主流內(nèi)存,。

從1969年4月到1970年,，英特爾陸續(xù)推出了4款具有里程碑意義的產(chǎn)品：世界第一塊固態(tài)存儲(chǔ)器3101；第一款MOS存儲(chǔ)器1101,；第一款大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM）1103,，也被稱為“最不好用的半導(dǎo)體”；第一個(gè)可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM）1702,，它為英特爾公司前期階段賺的錢最多,。圖1為筆者收藏的部分內(nèi)存，從左到右,、從上到下分別為磁致伸縮延遲線內(nèi)存,，美國(guó)、蘇聯(lián)的磁芯存儲(chǔ)器，Intel 3101,、1101,、1103和1702。

內(nèi)存此后的發(fā)展軌跡為：286的30 pin SIMM內(nèi)存→486的72 pin SIMM→Pentium的EDO DRAM→PII的SDRAM→P4的DDR內(nèi)存→現(xiàn)在的DDR4內(nèi)存,。

外存

外存的歷史更加悠久,，且種類五花八門、精彩紛呈,。

以主流存儲(chǔ)器硬盤出現(xiàn)的時(shí)間（1956年）和光驅(qū)開始應(yīng)用的時(shí)間（1982年）為分界線,，外存的歷史可以分為早期、近期和當(dāng)今三個(gè)時(shí)期,。

早期（1725—1955）

1.穿孔卡片

穿孔卡片是最早的存儲(chǔ)媒介,。

1725年，法國(guó)紡織工人巴西萊·布喬（Basile Bouchon）發(fā)明了穿孔卡,；1801年,，機(jī)械師約瑟夫-瑪麗·雅卡爾（Joseph-Marie Jacquard）利用穿孔卡控制織花圖樣。1887年,，美國(guó)工程師赫爾曼·何樂禮（Herman Hollerith）發(fā)明了自動(dòng)制表機(jī),，第一次把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制信息，用于儲(chǔ)存和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),。穿孔卡片一度是數(shù)據(jù)和程序的重要載體,，至今仍未絕跡，生命周期長(zhǎng)達(dá)200多年,。

2.穿孔紙帶

雅卡爾將穿孔卡片按順序捆綁在一起,，已是穿孔紙帶的雛形。1857年,，英國(guó)人用連續(xù)的穿孔紙帶來記錄莫爾斯電碼,，后被廣泛用于電子計(jì)算機(jī),。

在小小的紙帶上,，箭頭表示其運(yùn)行方向。紙帶上面有同步定位孔,、中導(dǎo)孔,、數(shù)據(jù)分組孔、奇偶校驗(yàn)孔,，另外有數(shù)字行,、字母行；有孔表示1,，無孔為0,，100米紙帶的容量約為8K。

3.數(shù)據(jù)磁帶

磁帶最早存儲(chǔ)的不是歌曲，而是數(shù)據(jù),。早期的磁帶是一張直徑為12英寸的金屬圓盤,，整盤磁帶長(zhǎng)達(dá)1200英尺，非常重,。盒式磁帶出現(xiàn)得較晚,，其中一種就是存放歌曲的錄音磁帶。1972年,，惠普公司首次將它應(yīng)用在HP 9830計(jì)算機(jī)上,。

盒式磁帶的存讀需要一定技術(shù)，一般人玩不轉(zhuǎn),。當(dāng)時(shí)不少人有過這樣的體驗(yàn),，即費(fèi)了九牛二虎之力，卻怎么也存不進(jìn),、讀不出,。圖2為筆者收藏的部分早期存儲(chǔ)器，第一行為穿孔卡片和穿孔紙帶,，第二行為鋼絲錄音帶,、數(shù)據(jù)磁帶和圓盤磁帶。

近期（1956—1981）

1.硬盤

1956年9月,，IBM制造出世界上第一臺(tái)磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)IBM 350 RAMAC,，直徑24英寸，重達(dá)1噸,，容量5MB,。早期硬盤的直徑有24、22,、14,、10.5英寸等多種，最大的為39英寸,。

IBM為硬盤技術(shù)做出了重要貢獻(xiàn)：1968年首次提出“溫徹斯特”技術(shù),，制造出世界第一個(gè)溫盤；發(fā)明了薄膜磁頭,；2000年推出第一款“玻璃硬盤”等,。5英寸和3英寸硬盤則分別由希捷和昆騰發(fā)明。

美國(guó)的硬盤技術(shù)是當(dāng)之無愧的世界一流水平,，日本,、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣在第二梯隊(duì)各據(jù)一席。

2.軟盤

軟盤有32,、8,、5,、3、1.8英寸等規(guī)格,。

1967年,，IBM推出世界上第一款軟盤，直徑為32英寸,。4年后,，磁盤之父艾倫·舒加特（Alan Shugart）推出8英寸磁盤。之后,，他又研制出5.25英寸軟盤,，容量為360KB，后來達(dá)到了1.18MB,。因此5英寸軟盤有高密度和低密度兩種,。

1979年，索尼推出了3.5英寸的雙面軟盤,。20世紀(jì)90年代,，容量為1.44MB的3.5英寸軟盤大行其道,。圖3為筆者收藏的部分硬盤,、軟盤及驅(qū)動(dòng)器，從左到右,、從上到下依次為14,、8和5英寸的硬盤（5M，容量最小的st-506硬盤）,，世界最小的溫盤東芝0.85英寸硬盤,、8英寸軟盤和8英寸軟驅(qū)。

當(dāng)今（1982至今）

1.光盤

光盤經(jīng)歷了LD,、CD-DA和CD-ROM三個(gè)階段?，F(xiàn)在的光盤技術(shù)正朝向高密度方向發(fā)展，藍(lán)光,、多層多階光盤和全息存儲(chǔ)光盤,，以及采用雙光子3D技術(shù)等新型光盤已經(jīng)出現(xiàn)。

2.其他盤片

其他存儲(chǔ)技術(shù)可謂璨如繁花,、轉(zhuǎn)瞬即逝,，如閃存,、微盤等,。圖4展示了筆者收藏的一部分曇花一現(xiàn)的存儲(chǔ)器，從左至右,、從上到下依次為磁光盤,、MO光盤、光軟盤、ZIP盤,，巨龍硬盤仿真卡,、LS-120軟盤、Clik!磁盤和MD74碟片,。

為了尋找更好的存儲(chǔ)器,，人們對(duì)電、光,、聲,、磁等多種物理現(xiàn)象進(jìn)行探索，在存儲(chǔ)器的容量,、尺寸,、速度、價(jià)格上挖空心思,，但都敗在了光驅(qū),、U盤和移動(dòng)硬盤上。不過,，一切都是暫時(shí)的,。

中國(guó)存儲(chǔ)業(yè)的突圍之路

目前市場(chǎng)上最主要的存儲(chǔ)器有三種：DRAM、NOR flash和NAND flash,，前兩項(xiàng)占存儲(chǔ)市場(chǎng)的98%,，而這兩項(xiàng)又被韓國(guó)、美國(guó)占據(jù)了95%和99%的市場(chǎng)份額,。同時(shí),，PRAM、MRAM,、ReRAM等新型存儲(chǔ)技術(shù)正噴薄欲出,。

中國(guó)大陸的存儲(chǔ)市場(chǎng)巨大，但國(guó)產(chǎn)化率幾乎為零,。不過,，目前新型存儲(chǔ)器還不成熟，尚未形成行業(yè)壟斷,，所以我國(guó)在存儲(chǔ)行業(yè)機(jī)遇尚存,。

在巨大的鐵幕籠罩下，中國(guó)要發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì),，在導(dǎo)向,、基礎(chǔ)、生態(tài),、人才,、技術(shù),、資本上下功夫，從設(shè)計(jì),、制造,、封測(cè)三大環(huán)節(jié)突破一點(diǎn)從而帶動(dòng)其余，星火燎原,，殺出一條中國(guó)存儲(chǔ)業(yè)的突圍之路,。