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数据字节寿命



任何云提供商都提供数据存储服务。它可以是冷，热存储，冰冷等。将信息存储在云中非常方便。但是他们是如何在10、20、50年前存储数据的呢？Cloud4Y翻译了一篇有趣的文章。

随着新的，更高级的和更快的存储介质一直出现，可以以多种方式存储数据字节。字节是数字信息的存储和处理单位，由八位组成。一位可以写入0或1。

对于打孔卡，该位存储为卡中特定位置是否存在孔。如果再回到巴贝奇分析机，那么存储数字的寄存器就是齿轮。在磁带和磁盘之类的磁性存储设备中，位由磁性膜特定区域的极性表示。在现代的随机存取存储器（DRAM）中，位通常表示为存储在电场中存储电能的设备中的两级电荷。充装或放电的储气罐保存一个数据位。

1956年6月，沃纳·布赫霍尔茨（Werner Buchholz）创造了字节一词来表示一组用于编码文本的单个字符的位。。让我们谈谈字符编码。让我们从信息交换的美国标准代码开始。 ASCII是基于英文字母的，因此每个字母，数字和符号（az，AZ，0-9，+，-，/，“，！，等等）都表示为7位整数，范围从32到127.它对其他语言不是很“友好”。为了支持其他语言，Unicode扩展ASCII在Unicode中，每个字符都表示为一个代码点或字符，例如小写的j-U + 006A，其中U代表Unicode，后跟一个十六进制数字。

UTF-8是用于以八位形式表示字符的标准，使您可以将0-127范围内的每个代码点存储在一个字节中。如果我们回想起ASCII，那么这对于英语字符来说是很正常的，但是另一种语言的字符通常用两个或多个字节表示。 UTF-16是将字符表示为16位的标准，而UTF-32是将字符表示为32位的标准。在ASCII中，每个字符都是一个字节，而在Unicode中（通常不是完全正确），一个字符可以占用1、2、3或更多字节。本文将使用各种尺寸的位分组。字节中的位数取决于介质的设计。

在本文中，我们将及时浏览各种存储介质，以使自己沉浸在数据存储的历史中。在任何情况下，我们都不会深入研究曾经发明的每个信息载体。这是一篇有趣的信息文章，绝不声称其具有百科全书意义。

开始吧。假设我们有一个数据字节要存储：字母j，要么是编码字节6a，要么是二进制01001010。在我们的时间旅行中，该数据字节将用在将要描述的某些存储技术中。

1951年




我们的故事始于1951年，当时是UNIVAC 1型计算机的UNIVAC UNISERVO磁带机，它是第一个为商用计算机设计的磁带机。该胶带由一条窄的镀镍青铜带制成，宽12.65毫米（称为Vicalloy），长约366米。我们的数据字节可以每秒7200个字符的速度存储在以每秒2.54米的速度移动的磁带上。在故事的这一点上，您可以通过磁带所经过的距离来衡量存储算法的速度。

1952年




快进一年了，1952年5月21日，IBM宣布发布了其第一台磁带机IBM726。现在，我们的数据字节可以从UNISERVO金属磁带转移到IBM磁带了。事实证明，这个新家非常适合我们很小的数据字节，因为磁带上最多可以存储200万个数字。这条7磁道磁性磁带以每秒1.9米的速度移动，每秒的传输速度为12,500 位数或7,500个字符（称为复制组）。供参考：在Habré上的平均文章约为10,000个字符。

IBM 726磁带包含七个磁道，其中六个磁道用于存储信息，一个磁道用于奇偶校验。在一个卷轴上放置长达400米的1.25厘米宽的磁带，理论上数据传输速率为每秒12.5万个字符；记录密度-每厘米40位。在该系统中，使用了“真空通道”方法，其中磁带的环路在两点之间循环。这允许磁带在一秒钟内开始和停止。这是通过在磁带卷轴和读/写头之间放置长真空柱以吸收磁带中张力的突然增加来实现的，否则磁带通常不会破裂。卷带背面的可移动塑料环提供写保护。大约1.1可以存储在单个卷带上兆字节。

记住VHS录像带。要再次观看电影必须做什么？倒带！您用铅笔转动了播放器的录像带多少次，以免浪费电池并撕裂或卡住磁带？关于计算机用磁带也可以这样说。程序不仅可以跳过磁带周围的某个部分或意外访问数据，还可以严格顺序地读写数据。

1956年




向前迈进了几年，1956年，磁盘存储的时代开始于IBM完成了RAMAC 305计算机系统的开发，该系统将由Zellerbach Paper在旧金山交付。这台计算机是第一台使用摇头硬盘驱动器的计算机。 RAMAC磁盘驱动器由五十个直径为60.96厘米的磁化金属板组成，能够存储约500万个数据字符，每个字符7位，并以1200 rpm的速度旋转。存储容量约为3.75兆字节。

与磁带或打孔卡不同，RAMAC允许实时访问大量数据。 IBM称RAMAC为能够存储相当于64,000的设备打孔卡。RAMRAC先前引入了连续事务处理的概念，因此可以在数据仍然新鲜时立即对其进行检索。现在，可以以每秒 100,000 位的速度访问RAMAC中的数据。以前，当使用磁带时，我们必须写入和读取顺序数据，并且我们不能偶然跳到磁带的不同部分。实时随机访问数据在当时确实是革命性的。

1963年




让我们快进到1963年推出DECtape时。该名称来自数字设备公司，即DEC。 DECtape价格便宜且可靠，这就是为什么它已在许多代DEC计算机中使用的原因。这是一个19毫米的胶带，层压并夹在四英寸（10.16厘米）卷轴上的两层聚酯薄膜之间。

不同于它的笨重，大型的前身，DECtape磁带可以手动携带。这使其成为个人计算机的绝佳选择。与7条磁道不同，DECtape具有6条数据磁道，2条标签磁道和2条时钟脉冲。以350 bps（138 bps）记录数据。我们的数据字节，这是8个比特，但可扩展到12，可以以每秒8325的12位字的速度，以每93（±12）英寸的磁带速度被发送到DECtape 第二。这比1952年的UNISERVO金属磁带每秒高8％的数字。
 

1967年




四年后的1967年，一个小的IBM团队开始研究代号为Minnow的IBM驱动器。然后，该团队的任务是开发一种可靠且廉价的方式来将微代码加载到IBM System / 370 大型机中。随后，该项目被重新分配和重新设计，以将微代码下载到代号为Merlin的IBM 3330 Direct Access存储设施的控制器中。

现在，我们的字节可以存储在只读的8英寸磁性涂层Mylar软盘上，今天也称为软盘。在发行时，该产品称为IBM 23FD软盘驱动器系统。磁盘可以容纳80 KB的数据。与硬盘驱动器不同，用户可以轻松地将保护壳中的软盘从一个驱动器转移到另一个驱动器。后来，在1973年，IBM发布了一个读/写软盘，该软盘成为了行业标准。
 

1969年



 1969年，在Apollo 11航天器上发射了带有绳记忆的机载AGC（阿波罗制导计算机）计算机，该航天器将美国宇航员送往月球和月球。该绳索存储器是手工制作的，可以容纳72 KB的数据。绳索记忆的产生是耗时的，缓慢的并且需要类似于编织的技能。几个月可能需要几个月的时间才能将程序编入绳索记忆中。但是，对于那些在有限的狭窄空间中容纳最大空间非常重要的时代，这是正确的工具。当导线穿过其中一条圆形静脉时，该导线为1。导线通过该静脉周围的导线为0。我们的数据字节需要有人将几分钟的时间编织到绳中。

1977年




Commodore PET是第一台（成功的）个人计算机，于1977年推出。PET使用Commodore 1530 Datasette，即数据加磁带。PET将数据转换为模拟音频信号，然后将其存储在盒式磁带中。尽管速度很慢，这使我们能够创建一种经济可靠的数据存储解决方案。我们的数据的小字节可以以每约60-70个字节的速度来发送第二。盒式磁带在30分钟的一面可容纳约100 KB，每个磁带两面。例如，在盒带的一侧，可以放置大约两个55 KB的图像。Datasette还用于Commodore VIC-20和Commodore 64。

1978年




一年后的1978年，MCA和飞利浦以Discovision的名义推出了LaserDisc。《大白鲨》是在美国LaserDisc上出售的第一部电影。它的声音和视频质量比竞争对手的要好得多，但是激光光盘对于大多数消费者来说太贵了。与人们在上面录制电视节目的VHS磁带不同，无法在LaserDisc上录制。激光光盘可以处理模拟视频，模拟FM立体声和脉冲编码调制（PCM）或数字音频。这些盘的直径为12英寸（30.47厘米），由两个涂有塑料的单面铝盘组成。如今，LaserDisc被视为CD和DVD的基础。

1979年




一年后的1979年，艾伦·舒加特（Alan Schugart）和菲尼斯·康纳（Finis Conner）创立了希捷科技公司，当时的想法是将硬盘驱动器扩展到5¼英寸软盘大小，这是当时的标准做法。他们在1980年推出的第一款产品是Seagate ST506硬盘驱动器，这是第一款用于紧凑型计算机的硬盘驱动器。该磁盘包含五兆字节的数据，当时的数据量是标准磁盘的五倍。创办人设法实现了他们的目标-将磁盘的大小减小到5¼英寸软盘的大小。新的数据存储设备是一块刚性金属板，两面都涂有一层薄薄的磁性材料用于数据存储。我们的数据字节可以以每625千字节的速度被传递到磁盘第二。这是关于这样的GIF的。

1981年




快进了几年，直到1981年，索尼推出了首批3.5英寸软盘。惠普（HP）于1982年率先采用HP-150技术。这赞美了3.5英寸软盘，使它们在行业中得到了广泛的分发。软盘为单面，格式化容量为161.2 KB，未格式化容量为218.8 KB。双向版本于1982年发布，由23家媒体公司组成的微型软盘工业委员会（MIC）联盟根据索尼的原始设计确定了3.5英寸软盘的规格，从而将格式固定为我们所知。现在，我们的数据字节可以存储在最常见的介质之一的早期版本中：3.5英寸软盘。后来，带有Oregon Trail的一对3.5英寸软盘成为我童年时期最重要的部分。

1984年




此后不久，1984年，发布了带有只读数据的CD（光盘只读存储器CD-ROM）。它们是Sony和Philips的550 MB CD-ROM。该格式源自用于分发音乐的数字音频CD或CD-DA。 CD-DA由Sony和Philips于1982年开发，容量为74分钟。据传说，当索尼和飞利浦就CD-DA标准进行谈判时，四分之一的人坚持认为它可以容纳整个第九交响曲。 CD上发行的第一个产品是1985年发行的Grolier电子百科全书。该百科全书包含900万个单词，仅占用了可用磁盘空间的12％，即553兆字节。我们将有足够的空间用于百科全书和数据字节。此后不久，在1985年，计算机公司共同努力创建了磁盘标准，以便任何计算机都可以从磁盘读取信息。

1984年


同样是在1984年，藤冈增冈开发了一种新型的带有浮动百叶窗的存储器，称为闪存，这种存储器可以被擦除和重写多次。

让我们来谈谈使用浮栅晶体管的闪存。晶体管是可以单独打开和关闭的电子门。由于每个晶体管可以处于两种不同的状态（开和关），因此它可以存储两个不同的数字：0和1。浮置栅极是指添加到中间晶体管的第二个栅极。该第二栅极通过薄氧化物层绝缘。这些晶体管使用施加在晶体管栅极上的小电压来指示其导通或截止状态，然后将其转换为0或1。
 
对于浮栅，当通过氧化物层施加相应的电压时，电子会通过它并粘在栅上。因此，即使关闭电源，电子仍保留在它们上面。当浮置栅极上没有电子时，它们为1，当电子被卡​​住时为-0。此过程的反向过程以及沿相反方向施加适当的电压穿过氧化层会导致电子通过浮置栅极，并使晶体管恢复到其原始状态。因此，使单元成为可编程且非易失性的。我们的字节可以在带有电子的晶体管（如01001010）中进行编程，其中电子停留在浮置栅极中，以表示零。

Masuoka的设计价格稍便宜一些，但不如电可擦除PROM（EEPROM）灵活，因为它需要将几组单元一起擦除，但这也是由于它的速度。

Masuoka当时在东芝工作。最后，他对东北大学不满意，因为他对公司没有对他的工作给予奖励而感到不满。 Masuoka起诉东芝要求赔偿。 2006年，他的收入为8700万元人民币，折合78.5万美元。考虑到闪存在行业中的影响力，这似乎仍然无关紧要。

由于我们在谈论闪存，因此还需要注意NOR和NAND闪存之间的区别。正如我们从Masuoka中已经知道的那样，闪存将信息存储在由浮栅晶体管组成的存储单元中。技术名称与存储单元的组织方式直接相关。

在NOR闪存中，各个存储单元并联连接，从而提供随机访问。这种体系结构减少了随机访问微处理器指令所需的读取时间。 NOR闪存非常适合于低密度应用，这些应用大多是只读的。这就是为什么大多数CPU通常都从NOR闪存加载其固件的原因。 Masuoka及其同事在1984年提出了NOR闪存，在1987年提出了NAND​​闪存。

NAND Flash开发人员放弃了使用随机访问来获得较小存储单元尺寸的可能性。这样可以减小芯片尺寸并降低每位成本。NAND闪存架构由串联的八部分存储晶体管组成。因此，由于可以同时对数据块进行编程，因此可以实现较高的存储密度，较小的存储单元大小以及更快的数据记录和擦除速度。之所以能够做到这一点，是因为在不按顺序写入数据并且该数据块中已经存在数据时需要覆盖数据。

1991年


让我们继续前进到1991年，当时SanDisk（当时称为SunDisk）创建了原型固态驱动器（SSD）。该设计结合了闪存，非易失性存储芯片和智能控制器的阵列，以自动检测和修复有缺陷的单元。磁盘容量为20兆字节，尺寸为2.5英寸，其成本估计约为1,000美元。IBM在ThinkPad计算机上使用了该磁盘。

1994年




自幼以来，我最喜欢的媒体之一是Zip Disks。 1994年，Iomega发布了Zip Disk，这是一个100兆字节的盒式磁带，尺寸为3.5英寸，比标准的3.5英寸磁盘厚约一点。以后的磁盘最多可以存储2 GB。这些磁盘的便利之处在于它们只有软盘大小，但是具有存储更多数据的能力。我们的数据字节可以以每秒1.4兆字节的速度写入Zip驱动器。为了进行比较：当时以每秒约16 KB的速度记录了1.44 MB的3.5英寸软盘。在Zip磁盘上，磁头以非接触方式读取/写入数据，就像在表面上方飞行一样，这类似于硬盘的操作，但与其他软盘的操作原理不同。不久，由于可靠性和可用性问题，Zip磁盘已过时。

1994年




同年，SanDisk推出了CompactFlash，该闪存被广泛用于数码摄像机。与光盘一样，CompactFlash速度基于x额定值，例如8x，20x，133x等。最大数据传输速度是根据原始音频CD的传输速度（每秒150 KB）计算的。传输速率看起来像R = Kx150 kB / s，其中R是传输速率，K是标称速度。因此，对于133x CompactFlash，我们的数据字节将以133x150 kB / s或大约19950 kB / s或19.95 Mb / s写入。CompactFlash协会成立于1995年，目标是为闪存卡创建行业标准。

1997年


几年后的1997年，发布了可擦写光盘（CD-RW）。该光盘用于存储数据，以及将文件复制和传输到各种设备。 CD可以被重写大约1000次，这在当时并不是一个限制因素，因为用户很少复制数据。

CD-RW基于表面反射技术。对于CD-RW，在特殊的银，碲和铟涂层中的相移会导致反射或不反射读取光束的能力，表示0或1。当化合物处于结晶状态时，它是半透明的，表示1.。化合物以无定形状态熔化，变得不透明且不反射，表示 0。因此，我们可以将数据字节写为01001010。DVD

最终以CD-RW占领了大部分市场。

1999年


让我们继续前进到1999年，当时IBM推出了世界上最小的硬盘驱动器：IBM微型磁盘，容量分别为170和340 MB。这些是2.54厘米的小型硬盘驱动器，设计用于安装在II型CompactFlash插槽中。计划创建一种设备，该设备将用作CompactFlash，但具有更大的存储容量。但是，它们很快被USB闪存驱动器取代，然后在可用时又被更大的CompactFlash卡所取代。与其他硬盘驱动器一样，微驱动器是机械的，并且包含小型旋转磁盘。

2000


一年后的2000年，USB闪存盘问世。这些驱动器由小型闪存盒和USB接口组成。根据所用USB接口的版本，速度可能会有所不同。USB 1.1被限制为每秒1.5兆比特，而USB 2.0每秒可以处理35兆位秒，和USB 3.0 可以处理每秒625兆比特。第一个C型USB 3.1驱动器于2015年3月发布，读写速度为每秒530兆位。与软盘和光盘不同，USB设备更难刮擦，但同时它们具有相同的存储数据以及传输和备份文件的功能。软盘驱动器和CD-ROM驱动器很快被USB端口取代。

2005年




2005年，硬盘驱动器（HDD）的制造商开始使用垂直磁记录或PMR运送产品。有趣的是，这是在iPod Nano宣布在iPod Mini中使用闪存而非1英寸硬盘的同时发生的。

典型的硬盘驱动器包含一个或多个硬盘驱动器，该硬盘驱动器上涂有由微小磁性颗粒组成的磁敏膜。当磁记录头刚好在旋转磁盘上方飞行时，记录数据。这与传统的留声机非常相似，唯一的区别是留声机中的针与唱片物理接触。当光盘旋转时，与它们接触的空气会产生微风。就像飞机机翼上的空气会产生升力一样，空气也会在磁盘头的空气动力学表面的头部产生升力。磁头快速改变晶粒的一个磁性区域的磁化强度，使其磁极向上或向下指向，表示1或0。
 
PMR的前身是纵向磁记录或LMR。PMR记录密度可以超过LMR记录密度三倍以上。PMR和LMR之间的主要区别在于，存储的PMR媒体数据的晶粒结构和磁取向是柱状而非纵向的。由于更好的晶粒分离和均匀性，PMR具有更好的热稳定性和改善的信噪比（SNR）。由于更强的磁头磁场和更好的介质磁对准，它还具有改善的可记录性。像LMR一样，PMR的基本限制基于磁记录数据位的热稳定性以及需要具有足够的SNR以读取记录的信息的需求。

2007年


2007年，日立全球存储技术有限公司发布了首款1 TB硬盘。日立Deskstar 7K1000使用了五个3.5英寸200 GB的板，并以7200 rpm 的速度旋转。与世界上第一个IBM RAMAC 350硬盘相比，这是一个主要优势，后者的容量约为3.75兆字节。哦，我们走了51年了！但是，等等，还有其他事情。

2009年


2009年，技术工作开始于非易失性快速内存（NVMe）的创建。非易失性存储器（NVM）是一种可以永久存储数据的存储器，与非易失性存储器不同，非易失性存储器需要恒定的功率来保存数据。 NVMe满足了对基于支持PCIe技术的半导体驱动器的外围组件可扩展的主机控制器接口的需求，因此命名为NVMe。项目开发工作组包括90多家公司。所有这些都是基于定义主机控制器（NVMHCIS）的非易失性存储器接口的规范的结果。迄今为止，最好的NVMe驱动器在读取时每秒可处理约3500兆字节，在写入时每秒可处理约3300兆字节。从我们开始写入数据字节j，与手动为Apollo Guidance Computer编织绳索存储器的几分钟相比，它可以非常快。

现在和未来


存储类内存


现在我们已经穿越了一段时间（ha！），让我们看一下存储类内存的当前状态。像NVM一样，SCM也很健壮，但是SCM还提供了优于或媲美主存的性能以及字节寻址能力。。SCM的目标是解决当今的某些缓存问题，例如低密度随机存取存储器（SRAM）。使用动态随机存取存储器（DRAM），我们可以获得更好的密度，但这是通过较慢的访问来实现的。DRAM还遭受恒定功率来更新存储器的需求。让我们弄清楚一点。由于电容器上的电荷会逐渐泄漏，即没有干扰，因此电源是必需的，芯片上的数据很快就会丢失。为了防止此类泄漏，DRAM需要外部存储器更新电路，该电路会定期覆盖电容器中的数据，以将其恢复为原始电荷。

相变存储器（PCM）


先前我们检查了CD-RW的相位变化情况。PCM相似。用于相变的材料通常是Ge-Sb-Te，也称为GST，可以两种不同的状态存在：非晶态和结晶态。非晶态具有比0结晶态更高的电阻（表示为1）。通过将数据值分配给中间电阻，PCM可以用于以MLC形式存储多个状态。

自旋转移力矩随机存取存储器（STT-RAM）


STT-RAM由两个铁磁永久磁层组成，该两个铁磁永久磁层由电介质分隔开，即可以在不导电的情况下传递电力的绝缘体。它根据磁方向的差异存储数据位。一个磁性层（称为基准）具有固定的磁性方向，而另一个磁性层（称为自由层）具有由传输电流控制的磁性方向。对于1，对齐两层的磁化方向。对于0，两层具有相反的磁方向。

电阻式随机存取存储器（ReRAM）
ReRAM单元由被金属氧化物层隔开的两个金属电极组成。有点像Masuoka闪存设计，在该设计中，电子会穿透氧化物层并卡在浮栅中，反之亦然。但是，当使用ReRAM时，单元状态取决于金属氧化物层中游离氧的浓度。

尽管这些技术很有前途，但它们仍具有缺点。 PCM和STT-RAM具有较高的写入延迟。 PCM延迟是DRAM的十倍，而STT-RAM是SRAM的十倍。 PCM和ReRAM在严重错误发生之前对记录的长度有限制，这意味着存储元件被卡在某个值上。

2015年8月，英特尔宣布发布基于3DXPoint的产品Optane。Optane声称性能是NAND固态驱动器的1000倍，价格是闪存的四到五倍。Optane证明SCM不仅仅是一项实验技术。观察这些技术的发展将很有趣。

硬盘（HDD）


氦硬盘（HHDD）


氦磁盘是在生产过程中充满氦气并密封的大容量硬盘驱动器（HDD）。正如其他硬盘一样，正如我们之前所说，它看起来像一个带有磁性涂层旋转盘的转盘。典型的硬盘驱动器仅在腔体内有空气，但是当板旋转时，这种空气会引起一些阻力。

氦球飞行是因为氦比空气轻。实际上，氦气是空气密度的1/7，这会降低板旋转期间的制动力，从而导致旋转磁盘所需的能量减少。不过，此功能是次要的，氦气的主要区别特征在于它允许您以相同的形状因子包装7个板，通常仅包含5个。如果我们回想起飞机机翼的类比，那么这是理想的类比。因为氦气减少了阻力，所以排除了湍流。

我们还知道氦球会在几天内开始掉落，因为氦会离开它们。可以说驱动器。在制造商能够创建一个可以防止氦气在驱动器的整个使用寿命中离开形状因数的容器之前，已有多年的历史了。 Backblaze经过实验发现，氦气驱动器的年误差率为1.03％，而标准误差为1.06％。当然，这种差异是如此之小，以致很难从中得出严肃的结论。

充氦的外形可以包含使用我们上面讨论的PMR封装的硬盘驱动器，或者微波磁记录（MAMR）或磁加热记录（HAMR）。任何磁存储技术都可以与氦气而非空气结合使用。2014年，HGST使用主机驱动的磁贴磁记录或SMR（叠片磁记录）在其10TB氦硬盘中结合了两项尖端技术。让我们先介绍一下SMR，然后再考虑MAMR和HAMR。

平铺磁记录技术


之前，我们看过垂直磁记录（PMR），它是SMR的前身。与PMR不同，SMR记录与以前记录的磁道部分重叠的新磁道。反过来，这会使先前的轨道更窄，从而提供更高的轨道密度。该技术之所以命名，是因为搭接路径与屋顶上的平铺路径非常相似。

SMR导致更加复杂的写入过程，因为当在一个轨道上记录时，相邻轨道将被覆盖。当磁盘备份为空且数据一致时，不会发生这种情况。但是，一旦您记录到一系列已经包含数据的轨道上，就会删除现有的相邻数据。如果相邻轨道包含数据，则必须将其重写。这与我们之前讨论的NAND闪存非常相似。

SMR设备通过控制固件来隐藏这种复杂性，从而产生与任何其他硬盘驱动器类似的界面。另一方面，如果没有对应用程序和操作系统进行特殊调整，则主机驱动的SMR设备将不允许使用这些驱动器。主机必须严格顺序地写入设备。同时，设备性能是100％可预测的。希捷于2013年开始销售SMR光盘，声称其密度比 PMR 高 25％。

微波磁记录（MAMR）


微波辅助磁记录（MAMR）是一种磁存储技术，其使用的能量类似于HAMR（请参见下文）。MAMR的重要组成部分是自旋转矩振荡器（STO）或“自旋发生器”。 STO本身紧邻记录头。当电流施加到STO时，由于电子自旋的极化，会产生频率为20-40 GHz的圆形电磁场。

在这样的磁场的影响下，在用于MAMR的铁磁体中发生共振，这导致该磁场中畴的磁矩进动。实际上，磁矩偏离其轴线，并且改变其方向（翻转），记录头所需的能量就大大减少了。

使用MAMR技术可以使人们吸收具有更大矫顽力的铁磁物质，这意味着可以减小磁畴的大小，而不必担心会引起超顺磁效应。STO生成器有助于减小记录头的尺寸，这使得可以在较小的磁畴上记录信息，从而提高了记录密度。

Western Digital（也称为WD）在2017年引入了这项技术。此后不久，东芝在2018年支持了该技术。在WD和东芝（Toshiba）寻找MAMR技术的同时，希捷（Seagate）将赌注押在了HAMR上。

热磁记录（HAMR）


热辅助磁记录（HAMR）是一种节能的磁数据存储技术，它可以利用激光提供的热量来帮助将数据写入表面，从而显着增加可存储在诸如硬盘之类的磁设备上的数据量。硬盘底衬。由于加热，数据位在磁盘基板上的位置彼此更靠近，这可以增加数据的密度和容量。

这项技术很难实施。 200 mW激光快速加热记录之前，在不超过400°C的微小区域内进行操作，同时不会干扰或损坏磁盘上的其余数据。加热，数据记录和冷却过程应在不到一纳秒的时间内完成。为了解决这些问题，有必要开发纳米级表面等离激元，也称为表面引导激光器，而不是直接激光加热，以及新型的玻璃板和可承受快速点加热而不会损坏记录头或附近数据的温控涂层，以及其他各种方法。需要解决的技术问题。

尽管存在许多怀疑，但希捷在2013年首次展示了该技术。首张光盘于2018年开始发售。

电影结束，跳到开头！


我们始于1951年，通过展望存储技术的未来来完成本文。随着时间的推移，数据仓库发生了很大变化：从纸带到金属和磁性，绳索存储器，旋转磁盘，光盘，闪存等。在进步的过程中，出现了更快，更紧凑和更高效的存储设备。

如果将NVMe与1951 UNISERVO金属带进行比较，则NVMe每秒可以读取486 111％的更多数字。如果将NVMe与我儿时最喜欢的Zip磁盘进行比较，则NVMe每秒可以读取多213.623％的数字。

唯一正确的是使用0和1。我们这样做的方式差异很大。我希望下次您为朋友录制带有歌曲的CD-RW或将您的家庭视频保存在Optical Disc Archive中时，您将考虑非反射性表面如何将值转换为0，反射性如何转换为1。在盒式磁带上写明带，请记住，这与Commodore PET中使用的Datasette密切相关。最后，别忘了友善和倒带。

感谢罗伯特·穆斯塔克（Robert Mustakki）和里克·阿尔特拉（Rick Alterra）在整篇文章中的花絮（我无能为力）！

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