(18)--09 存储介质2212数据存储那些事儿.doc

上个单元的课程，我们了解了什么是数据、数据的重要性、以及数据存储的数制基础知识，这个单元的课程，咱们将进一步深入，开始讨论什么是存储、什么是介质存储等涉及到数据存储的基础知识。那么，首先，让我们来看看存储的定义和意义吧。

存储到底是什么呢？从根本上来说，存储就是信息的纪录和保存。存储的目的，是使信息能够跨越时间和空间进行传递。如果没有存储，人类在生产生活中所积累的经验和知识就无法传递和延续，后人也就无法在前人研究的基础上进行更深入更尖端地探索，人类的文明也就只能一代一代简单地重复而无法持续进步了。所以，为什么造纸术和活字印刷术能够从伟大的五千年中华文明中脱颖而出，成为影响世界的中国古代四大发明呢？这是因为纸的出现让文字的记录变得简单、活字印刷的出现让文字记录变得高效，这两项技术都与信息的存储息息相关，可以说，存储技术的发展，是人类文明得以传播和延续的根本保障。

随着技术的不断发展，存储技术也有了很大的变化，从最早的结绳记事到用纸和笔记事，再到现代的各类电子存储产品，人们一直在寻求各种方法来记录和传播信息。但，不论采用何种方式，人们始终在追求更大的信息存储容量，更高效地的信息存储方法，和更长久的信息保存时间。

那么，在现代信息技术的背景下，到底什么样的物质才适合被选用作为存储介质呢？在回答这个问题之前，先请大家回忆一下上个单元的学习内容，并请告诉我，现代电子数据是以什么方式进行记录和表达的呢？没错！就是二进制！所以，无论是什么内容的信息，最终都是用“0”和“1”组合而成的数串来记述和存储的，这就对负责存储信息的介质提出了明确的要求。

这种物质应该有且只有两种稳定的物理状态，比如说，这样才能准确地区分和存储“0”和“1”这两种状态。

应该能从这种物质中方便地检测出，目前正处于哪种稳定状态。这样才能准确地读取出介质中的数据。

介质中的这两种稳定状态必须能够容易地进行相互转换，只有具备了这样的特性，才可能对存储其中的数据进行修改、删除等操作。

凡是符合以上三个条件的物质或元器件，都可以用来存储二进制代码“0”和“1”，这样的物质或元器件被称为存储介质或记录介质。

根据这三条原则，我们来比对和检视一下咱们平时使用最多的存储介质——硬盘。首先，硬盘是一种磁存储技术，硬盘中无数微小的磁性小颗粒的都具有南北极或者说正负极，也就是说，它们有且只有两种物理状态，符合第一条原则；第二，磁性小颗粒当前所处的状态，是可以通过磁电转换进行检测和读取的，这就符合了第二条原则；第三，反过来，我们也可以通过电磁转换来改变磁性小颗粒的正负极，从而实现数据的写入，符合了第三条原则。这，也就是硬盘之所以成为硬盘的原因了。

接下来，为了更好地理解存储介质在计算机系统中所发挥的作用，我们先来看一下计算机的存储体系结构图。

不论我们运用怎样的存储原理、使用怎样的存储产品，从总体上看，计算机的存储体系呈现出一种类似金字塔的结构。其中塔尖为最靠近CPU的存储器。我们应该都知道，CPU，CentralProcessingUnit，也就是中央处理器，是负责运算和控制的计算机最核心的部件。计算机的存储器中所存储的任何数据，最终都是要交给CPU来进行运行、分析、处理的。

通过这张存储体系结构图，我们可以看到，总的来说，距离CPU越近的存储器，存取速度越快，单位数据的存储成本越高，容存储量也越小；反过来，距离CPU越远，存储速度就越慢，单位数据的存储成本越低，存储容量也越大。

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具体来说，计算机的存储设备可分为内存储器和外存储器两部分。

内存储器，也就是内存，直接与计算机的核心部件CPU相连，处于计算机存储体系金字塔结构的最上层。因为必须要能与CPU的运行处理速度相匹配，所以它的存取速度非常快，通常是由半导体存储器芯片组成的，制造成本比较高，存储容量相对较小。目前的市场上，主流内存条产品的单条容量一般为8GB，工作主频一般为2133-3200MHz之间，价格随品牌和技术参数变化而不同。关于内存，我们在后续的课程中还会进行详细介绍。

接下来，继续往下看。内存虽然很快很好，但是容量太小，当我们要对大量的数据进行存储时，就要使用外存储器。外存储器又可以分成在线、近线、脱机等几个层次。

直接与内存储器相连接的是在线存储器，又称为联机存储器，比如，我们常用的硬盘，还有磁盘阵列等，都属于这个层次。有同学可能会问，硬盘不是直接安装在台式机的机箱里、笔记本电脑的机体里吗？怎么它不是内存储器，反而算外存储器呢？这是因为，硬盘并不直接与CPU相连接，硬盘里的任何数据，必须先转存至内存，再由内存递交给CPU，才能进行分析处理。CPU与硬盘之间始终隔着一个存储的中转机构——内存，所以，相对于内存，硬盘只能是外部存储器。但是，硬盘是随着计算机的加电、随着操作系统的运行而自动启动的，当CPU和