一种存储器一个新的明天

 

　　     随着人们对各种电材料特性的深入研究，存储器以其所特有的精巧设计和便于操作的优点，已经成为选择。存储器不仅提高了计算机速度、可靠性，降低了功耗，而且在存储单元尺寸完全可以与ＤＲＡＭ相比拟。今天，我们会从这里了解到的存储器发展趋势，以及其他一些好玩的东西。

　　硬盘，DVD光驱，USB存储器，这些已经与我们的数字化生活共存了很长时间了，但当我们的数据趋于无限的时候，存储器还受制于容量的限制，那么存储器的下一步会是什么样子的？

　　数据存储是很多人不会去考虑的问题，而且即使我们去想，也只有一个抽象的概念。笔记本电脑有一个固定大小的存储空间，我们要花费比通常硬盘贵得多的价格买一个笔记本硬盘，但得到的空间却很小。DVD可以存储一段固定长度的视频，或是没有经过压缩的高品质音轨，但只能是性的。闪存对于要移动的存储区来说是非常方便，我们都知道它和硬盘有本质上的区别，但也许说不明白。

　　我们所知道的就是我们需要一个存储数据的东西，而我们的网络设备还没有强大到允许广泛的云计算，或者是快速任何你想要看的高清电影，在很长很长一段时间内，存储器都是我们需要而且会遵循摩尔定律不断更新的东西。

　　硬盘不会亡，硬盘一定强

　　硬盘是人手必备的东西，无论是台式机、笔记本或者是MP4，基本的数据载体和读写工具就是硬盘，硬盘的基本原理是在高速旋转的金属盘上通过通电磁头改变盘面磁粒布局以写入数据，而磁头读取盘面的磁化翻转就是在读取数据。磁头就像一个针头，悬浮在盘面上，读取近距离微小的磁场变化。

　　而这种读取方式的发展历史也悠久的让人乍舌：台实现这种读取概念的机器诞生于1956年，那时的容量只有几百字节，虽然少的可怜，但是这种革新的读取方式已经开始引起人们注意了。可是由于技术的门槛，直到1980年，块看起来像现在的硬盘，容量只有5MB的硬盘才面世，而生产商就是希捷。

　　从那时起，硬盘开始飞速发展，24年的时间让硬盘从概念走到了应用，而存储密度增加、尺寸减小、价格降低这些事情则是几乎在瞬间就完成了。1980年同年，容量200倍于前者的1GB硬盘面世，价值500英镑，而30年后的今天，容量有两千倍于前者的2TB硬盘——并且小到足以塞进夹克兜里——只需要140美元就能得到。

　　不过，硬盘的科技快要走到临界点了。真的么？虽然不是立刻就会发生的事情，但是存储器的命运已经被决定了。随着硬盘存储密度不断逼近理论点，在2005年硬盘制造商们开始提出了垂直存储的概念，希望成为让硬盘重新焕发活力的契机。

　　“垂直存储技术能够让数据位站立在磁盘上，而不是向现有的水平记录技术那样，平铺在磁盘上，它能提供新的硬盘数据密度和容量。新的数据排列方法，通过使磁头在相同的时间内扫描更多的数据位，从而提高硬盘性能。垂直存储技术由于能耗小，发热量也随之减少，从而改善了数据抵抗热退减的能力，提高了硬盘的可靠性。”

　　希捷首先看到了纵向存储的瓶颈限制了硬盘发展，其无法超越每平方英寸12.5千兆字节的物理限制，为了突破这堵无形的墙，他们开始尝试垂直存储。

　　使用垂直存储后，研究人员认为其存储密度的极限已经提升到了每平方英寸128千兆字节左右，而目前的硬盘存储密度只有大约每平方英寸50千兆字节，也就意味着，近几年，硬盘还会继续的扩容，加速和降价，直到垂直存储走到极限。

　　全息未来

　　光学媒介存储走不了多远了，也许蓝光就是一代光存储介质。未来的光学存储将借助于全息图像保存数据。

　　全息存储是受全息照相的启发而研制的，当你明白全息照相的技术原理，对于全息存储就可以更好地理解。我们在拍摄全息照片时，对应的拍摄设备并不是普通照相机，而是一台激光器。该激光器产生的激光束被分光镜一分为二，其中一束被命名为“物光束”，直接照射到被拍摄的物体，另一束则被称为“参考光束”，直接照射到感光胶片上。当物光束照射到所摄物体之后，形成的反射光束同样会照射到胶片上，此时物体的完整信息就能被胶片记录下来，全息照相的摄制过程就这样完成了。乍看过去，全息照片上只有一些乱七八糟的条纹，但当我们使用一束激光去照射这张照片时，真实的原始立体图像就会栩栩如生地展现出来。

　　使用全息存储技术后，一块方糖大小的立方体就能存储高达1TB的数据，这么高的容量并不是空穴来风。由于一个晶体有无数个面，我们只要改变激光束的入射角度，就可以在一块晶体中存储数量惊人的数据。打个形象的比喻，我们可以把全息存储器看成像书本一样，这也是其用小体积实现大容量的原理所在，理论上全息存储可以轻松突破1TB的存储密度。在GE实验室中，目前一个晶体可以存储75层不同的数据，而研究人员正在不停的刷新这一数字。

　　但是GE的研究人员称，全息存储技术离实用化大概还有30年的时间。理论的完善、整套设备的小型化、与目前的存储设备兼容等一系列问题尚未解决。预计未来的全息存储介质仍旧类似于目前的DVD，而且激光设备也和蓝光光驱相似，甚至可能会使用相同的波长。从硬件层面上来说，这只是使用了特定的光学元件，而从软件层面上来说，等于是未来的全息光驱可以兼容目前的蓝光光驱。