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04 光存儲：曾經風靡與煥發生機

CD光盤是70、80和90后青春里不可或缺的存在。

1965年，美國物理學家羅素（Russell）發明了首個Compact Disk/CD（數字－光學記錄和回放系統），并于1966年提交了專利申請，這是CD/DVD的前身。光存儲原理就是利用光盤上凹凸不平的小坑被光照射到時會有不同反射這一現象，將其轉化為0、1的數字信號來存儲信息，它可以存放各種文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多媒體數字信息。

1982年，索尼和飛利浦公司發布了世界上第一部商用CD音頻播放器CDP-101，光盤由此普及，此時它總容量約700MB左右。

1993年， “VCD之父”姜萬勐發明了VCD，全稱為Video CD，這是一種利用光盤存儲和播放視頻和音頻的家庭視頻格式，也是第一種將電影分發到標準120毫米光盤的格式，世界上第一臺VCD機——萬燕牌VCD機也在同年問世。

老式臺式機的光盤驅動器和軟盤驅動器（拍攝于中國電信博物館展廳）

2024年2月，中國在光存儲領域獲得重大突破，“超級光盤”在中國科學院上海光學精密機械研究所誕生，該光盤單張容量就能達到1.6PB（168萬GB），相當于1萬張藍光光盤。在大數據和人工智能時代，利用這種光盤可以存儲不常用的數據(也稱為冷數據)，既大大節省成本，又能長期安全保存數據（壽命長達40-100年）。這對于我國在信息存儲領域突破關鍵核心技術、實現數字經濟的可持續發展具有重大意義。

05 半導體存儲：更快、更小、更便捷

隨著科技發展，磁性和光存儲的容量及讀寫速度漸漸不能滿足更高的需求，于是半導體存儲介質應運而生。

20世紀80年代，日本東芝公司的舛岡富士雄（Fujio Masuoka）發明了閃存技術。這種技術使用了“閃擊”（flash）的原理，因此被稱為flash存儲器，即我們現在所說的“閃存”。

在閃存技術的發展過程中，貝爾實驗室的姜大原（Dawon Kahng）和施敏博士（Simon Sze）共同發明了浮柵MOSFET，這是所有閃存、EEPROM和EPROM的基礎。此后，閃迪（SanDisk）創始人艾利·哈拉里（Eli Harari）發明了世界上首個電可編程和可擦除存儲器——EEPROM，并預見了閃存的未來。

SD（Secured Digital）存儲卡

SD存儲卡

SD卡的設計初衷是給數碼相機、手機、平板電腦等消費數碼設備提供更大的存儲容量和更高的數據傳輸速度。

1997年，西門子和閃迪合作，使用東芝的NAND Flash技術，開發了著名的MMC卡（Multi Media Memory，多媒體內存）。

隨著技術的發展，SD卡不斷迭代更新，推出了SDHC、SDXC等擴展類型，分別代表不同容量和速度等級。它以其大容量、高速等特點，被廣泛應用于車載導航、工業控制、醫療設備等領域。

USB閃存盤

USB閃存盤（USB flash drive），簡稱U盤，其發明可以追溯到1998年，當時IBM公司率先推出了一種名為“DiskOnKey”的閃存盤，用于存儲數據和軟件。然而，因為其價格較高且容量較小所以并未得到廣泛使用。

1999年5月，新加坡留學回國的鄧國順創辦了朗科科技，并和湖南老鄉成曉華共同研發出了革命性產品——“U盤”，從而顛覆了傳統軟盤。同年11月，他們申請了U盤核心發明專利，全稱是“用于數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置”。在2000年第二屆中國國際高新技術成果交易會上，U盤第一次出現在人們的視野當中。這項發明專利在2002年正式被中國知識產權局授權，并于2004年獲得了美國專利商標局的授權。

隨著技術進步，U盤容量不斷增加，價格也逐漸降低。如今，U盤的容量已經可以達到數百GB甚至1TB以上，傳輸速度也有了大幅提升。

固態硬盤

固態硬盤（Solid State Drive 即SSD）是指用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH芯片、DRAM芯片）組成。相比傳統機械硬盤（HDD），它體積更加小巧、更加耐用、運行更快、電力消耗更少，并能夠減少數據讀寫時的噪聲。入門級別的固態硬盤速率可以輕松達到500MB/s，而部分旗艦款固態硬盤速率可達7500MB/s。

機械硬盤HDD（左）和固態硬盤SSD（右）

固態硬盤誕生于20世紀90年代，早期應用于軍事領域。隨著技術不斷發展，固態硬盤開始普及，被廣泛用于消費者電子產品，包括筆記本電腦和臺式計算機。如今，機械硬盤由于其存儲容量的上限更大和數據的更易恢復等優勢，與固態硬盤形成互補，短時間內兩者無法互相取代。

上：30年前厚重的筆記本電腦，要給存儲介質留足大量的物理空間（拍攝于中國電信博物館展廳）；下：當今采用固態硬盤的輕薄筆記本電腦

06 云存儲：無所不在的大數據

隨著互聯網技術的發展，云計算概念在實踐中延伸出了一種新的存儲模式——云存儲。

它是一種存儲狀態，使用者通過把數據存放在由第三方托管的多臺虛擬服務器上，就可以方便快捷地進行數據的網絡訪問和管理，不需要額外攜帶外置存儲設備。我們使用的各種網盤、云盤、手機相冊備份和一些云文檔服務等都屬于云存儲服務。隨著云計算和大數據技術的不斷發展，云存儲技術的應用前景越來越廣闊。它將在企業數據備份與恢復、個人數據存儲與共享、大數據分析與處理等領域發揮重要作用。

云存儲示意圖

從遠古的壁畫到如今的云端存儲，信息存儲介質的發展猶如一部波瀾壯闊的科技史詩，見證了人類文明前進的腳步。每次的技術革新，存儲容量都有突破，速度和便利性也得到大幅提升。

如今， DNA存儲、全息存儲等各種前沿存儲技術也逐步走進了人們的視野。相信在不久的將來，隨著科技創新的不斷深入，我們將擁有更加先進、高效、安全的信息存儲介質，為人類文明的記錄和傳承提供更加有力的支撐。

小貼士:數據也有溫度？

隨著信息技術的逐漸發展，數據出現指數型的增長。數據的一種分類方法，則是將數據分為冷數據、溫數據和熱數據，難道數據還有溫度？其實這是根據數據被訪問使用的頻次而劃分的形象說法。

熱數據:是需要被計算節點頻繁訪問的在線類數據，比如可以是半年以內的在線數據，用戶經常會訪問它們，如天氣、熱門影視作品、熱門小說、流行音樂等，適合放在數據庫中存儲。熱數據通常需要快速高效地訪問和處理，因此需要存儲在高性能、低延遲的存儲設備上，如SSD固態硬盤、內存等。

冷數據:是指離線類(一年前)不經常訪問的數據，用于災難恢復的備份或者因為要遵守法律規定必須保留一段時間的數據。如企業備份數據、業務操作日志數據、話費統計數據等。通常會存儲在適宜長期保存的介質中，如:磁帶，移動硬盤，光盤等。

溫數據:是指訪問頻率適中、對業務和應用有一定重要性的數據。這些數據不需要像熱數據那樣快速地訪問和處理，但也需要在一定時間內可靠地存儲和訪問，可存儲在成本較低、容量較大的存儲設備上，如磁盤陣列等。

參考資料：

1. 《計算機存儲歷史》，來源：中國存儲網；

2. 《存儲技術的前世今生（上篇）》，來源：鮮棗課堂；

3. 《重大突破！可讓信息保存千年萬年》，記者張璽 通訊員趙暉，來源：工人日報；

4. 《從閃存卡到SSD硬盤，存儲芯片是如何發展起來的？》，來源：鮮棗課堂；

5. 百度百科、維基百科相關詞條；

6. 《閃存技術的50多年發展史》，來源：存儲在線。