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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,,。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。
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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6250位,
其中多片可换磁盘存储器由于盘组可以更换,具有道密度为每英寸475道。
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。
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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、。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。
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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,,磁道为2道,带速为75英寸/秒,记录密度为800位/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,,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。