常用的数据存储设备有哪些

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  随着电脑和智能手机的普及,人们的生活已经离不开电子产品。随着大数据技术的不断发展和新软件的增多,以后人们对智能产品的使用还会增加。这么多信息是如何存储的呢,平常用到的存储设备有哪些呢?

  现在所有数字产品都是通过电子信号0,1传输,并且存储的也是0,1两种信号。计算机通过数字串0,1的变化,来完成各种运算。对于数据的存储,常用到的有硬盘、光盘和U盘。

  在电子产品不是很普及的年代,人们常常使用录音机来播放音乐,以前常用磁带来储存声音信息。因为磁带上有不同磁性强弱的磁粉,在工作时使感应线圈产生微弱的感应电流,然后放大成声音。磁带的信号不是数字信号,但是原理和光盘是有些类似的。

  光盘上有一圈圈螺旋排列的信息坑,信息坑有长度和间隔的不同。光盘上的信息坑,原理上来说就是对应的数字信号0,1。实际的光盘为了提高信息密度,会把电平变化部分表示为“1”,电平不变化部分表示为“0”。光驱上的激光头发射光束,然后检测从光盘反射回来的激光束来拾取信息。拾取出来的信息经过解码电路和解码器后输出数字信号,实现关盘内容的提取和转变。

  电脑的机械硬盘原理和光盘有些类似,硬盘的信息记录在硬磁性材料制成的盘片上。记录在硬盘盘片上的数据是以通信圆的轨道形式排列的,一般将这些同心圆轨道成为磁道。在磁盘盘面上,每个磁道按512字节为单位划分,也就是一个磁道会分成若干个弧段,这些弧段称为扇区。这些以同心圆排列的磁道,越是靠近圆心则半径越小,所以外围磁道的扇区会必内部磁道划分的扇区多。通常操作系统会将相邻的扇区组合在一起,称之为簇,然后对簇进行管理。硬盘的盘面设有磁头,对盘片上的信息读取或记录。实际的机械硬盘有两个专门的磁头进行读或写,磁头缠绕的线圈中通过电流时便产生磁场,通过磁场的磁道被磁化,实现数据读写。

  对于固态硬盘来说,整体结构并不复杂。固态硬盘内部有一块PCB板,在PCB板上有有控制芯片,缓存芯片和储存数据的闪存芯片。控制芯片可以调配数据在存储芯片上的负荷,也起到中转存储芯片和外部接口数据的作用。缓存芯片用来辅助主控芯片处理数据。固态硬盘发挥存储功用的是NAND型Flash闪存芯片,占据了PCB板上比较大的位置。

  U盘和手机的存储器和固态硬盘一样,也是使用NAND型Flash闪存芯片来存储数据。

  U盘写入数据“0”时向栅电极和漏电极施加高电压,电子进入浮动栅。读取数据时,向栅电极施加一定电压,电流大和小为0和1.浮动栅有电子时,数据为0,沟道中传输的电子会减少。浮动栅没有电子时,数据为1,向栅电极和漏极施加电压,源极和漏极间会有电流。

  紫光集团旗下的长江存储的3DNAND闪存芯片,将带来更高的存储密度以及更短的产品上市周期。

  近年来我国在集成电路领域不断进步,在芯片研发和制造上不断有新成果,与一流产品的差距逐渐缩小。在整个芯片行业会需要更多的人才,国产数据存储芯片也会占领部分国际市场。在不远的未来,也会有更多中国制造业的高端产品面向世界。

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