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计算机存储介质


计算机存储介质-正文
计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体。计算机存储介质主 要有半导体、磁芯、磁鼓、磁带、激光盘等。 半导体存储器 用于计算机的半导体存储元件主要有 Mos 和双极型两

种。Mos 元件集成度高、工艺简单但速度较慢。双极型元件工艺复杂、功耗 大、集成度低但速度快。NMos 和 CMos 问世后,使 Mos 存储器在半导体存储 器中开始占主要地位。NMos 速度快,如英特尔公司的 1K 位静态随机存储器 的存取时间为 45ns。而 CMos 耗电省,4K 位的 CMos 静态存储器存取时间为 300ns。 上述半导体存储器都是随机存取存储器(RAM),即在工作过程中可随机 进行读出和写入新内容。而半导体只读存储器 (ROM)在工作过程中可随机读 出但不能写入,它用来存放已固化好的程序和数据。ROM 又分为不可改写的 熔断丝式只读存储器──PROM 和可改写的只读存储器 EPROM 两种。 磁芯存储器 由于成本低,可靠性高,且有 20 多年的实际使用经验。

70 年代中期以前广泛使用磁芯存储器作为主存储器。其存储容量可达 10 位 以上,存取时间最快为 300ns。国际上典型的磁芯存储器容量为 4MS~8MB, 存取周期为 1.0~1.5μ s。 在半导体存储快速发展取代磁芯存储器作为主存 储器的位置之后,磁芯存储器仍然可以作为大容量扩充存储器而得到应用。 图 1 为早期生产的 IBM64 位/片半导体存储器芯片放在同时期生产的磁 芯存储器板上,可以看出一个芯片约相当于 6 个磁芯的面积, 即面密度提高 10 倍。 当代半导体集成电路的发展, 已经把这个比例再次提高好几个数量级。

计算机存储介质

磁鼓存储器

一种磁记录的外存储器。由于其信息存取速度快,工作

稳定可靠,虽然其容量较小,正逐渐被磁盘存储器所取代,但仍被用作实时 过程控制计算机和中、大型计算机的外存储器。为了适应小型和微型计算机 的需要, 出现了超小型磁鼓, 其体积小、重量轻、可靠性高、使用方便。 磁盘存储器 一种磁记录的外存储器。它兼有磁鼓和磁带存储器的优

点,即其存储容量较磁鼓容量大,而存取速度则较磁带存储器快,又可脱机 贮存,因此在各种计算机系统中磁盘被广泛用作大容量的外存储器。磁盘一 般分为硬磁盘和软磁盘存储器两大类。 硬磁盘存储器的品种很多。从结构上,分可换式和固定式两种。可换式 磁盘盘片可调换,固定式磁盘盘片是固定的。可换式和固定式磁盘都有多片 组合和单片结构两种,又都可分为固定磁头型和活动磁头型。固定磁头型磁 盘的容量较小,记录密度低存取速度高,但造价高。活动磁头型磁盘记录密 度高(可达 1000~6250 位/英寸), 因而容量大,但存取速度相对固定磁头磁盘 低。目前磁盘产品的存储容量可达几百兆字节,位密度为每英寸 6 250 位, 道密度为每英寸 475 道。 其中多片可换磁盘存储器由于盘组可以更换,具有 很大的脱体容量,而且容量大,速度高,可存储大容量情报资料, 在联机情报检

索系统、数据库管理系统中得到广泛应用。 活动头固定式磁盘近几年来在技术上有了很大改进,成为一种密封组合 式固定盘磁盘存储器,称为温彻斯特盘。这种盘体积小,可靠性高,容量大, 记录密度高,代表当前磁盘存储器的发展方向。 图 2 为单片和多片活动头磁 盘的示意图。

计算机存储介质 软磁盘存储器是近年发展起来的一种新型磁盘,容量在 1-3MB 左右。其 特点是价格便宜,用途广泛,使用和携带都很方便,适应微型计算机系统对辅 助存储器小型、可靠及价格低廉的要求。软磁盘盘片外径有 8 英寸、5 英寸、 3.5 英寸等数种。软磁盘存储器除了适宜作微型计算机外存储器外,还可以 与输入键盘组成从键到软磁盘的输入装置代替传统使用的穿孔纸带和穿孔卡 片。情报资料可以脱机存放在软盘片上,使用时装入软磁盘存储器输入计算 机。软磁盘存储器的存储媒体是软磁盘片,其结构和外形如图 3 所示。

计算机存储介质 磁带存储器 由于磁带容量大,价格低,适于长期保存,至今仍被用

作大容量辅助存储器。国际上磁带机普遍采用半英寸带,磁道为 7 道或 9 道, 记录密度每英寸 800、 1600、 3200 位, 最高 6250 位, 带速为 75~250 英寸/ 秒。 适用于小型机的小型磁带机又叫盒式磁带机,其带宽一般为 0.15 英寸,磁道 为 2 道,带速为 75 英寸/秒,记录密度为 800 位/英寸。大型盒式磁带机的带 宽为 0.25 英寸,磁道为 4 道,记录密度达 1600 位/英寸。 国外以磁带形式发 行的数据库很多,因此通过磁带机可直接将情报输入计算机进行情报处理和 检索。为了适应大型系统的需要,还发展了海量磁带存储器,如 IBM3850 型 海量磁带存储器,存储容量高达 472000MB。典型的磁带机结构如图 4 所示。

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光盘存储器

是利用激光读出和写入信息的存储器,其主要优点是密

度高,容量大,一个直径 12 英寸的光盘能存储 2.5GB 信息,位存储成本低 廉。光盘的存取时间要比磁盘的存取时间长,一般 100~500ms,另一缺点是 记录的信息还不能擦除改写。


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