信息存储技术
信息存储材料及技术
磁阻、巨磁阻效应－
1971年有人提出利用铁磁多晶体的各向异 性磁电阻效应制作磁记录的信号读出磁头。 1985年IBM公司实现了这一设想。此后， 磁记录密度有了很大的提高。磁阻磁头主要 采用Ni－（Co，Fe）系列的铁磁合金材料， 其主要特点当电流与磁场平行和垂直时其电 阻率有较明显的变化。
上世纪80年代末法国巴黎大学Fert教授课 题组提出和发现的巨磁阻（GMR）效应可 使Ni－Fe系列磁阻效应高一个数量级以上， 引起极大轰动，也为磁头技术带来了突飞猛 进的发展。该项成果也获得了2007年诺贝 尔物理奖。
尽管Flash存储器在市场上获得了巨大成功，但是， 随着特征尺寸的不断减小，传统Flash存储器将面临着 许多缺陷和难题。一方面，由于Flash存储器的写入电 压较高、读写速度较慢(μs量级)和功耗较大，因而需要 特殊的电压提升结构从而加大了电路设计的难度。另外， 传统的Flash存储器的可擦写次数比较低，因此，目前 仍无法取代RAM，应用于高速计算、读写频繁的随机存 储。另一方面，传统Flash存储器的隧穿氧化层厚度的 减薄不能与技术代发展保持同步，同时单元尺寸的缩小 还会带来工艺涨落和随机涨落增加等难题，因此无法满 足信息技术迅速发展对超高密度存储的要求。技术界普 遍预测，NOR（高速）型Flash将止步于45 nm技术节 点，而NAND（大容量）型Flash也将在32 nm的技术 节点处达到极限尺寸。
可擦重写光盘存储技术－
可擦重写光盘的存储介质能够在激光辐射下 起可逆的物理或化学变化。目前发展的主要 有两类，即磁光型和相变型。前者靠光热效 应使记录下来的磁畴方向发生可逆变化，不 同方向的磁畴使探测光的偏振面产生旋转 （即克尔角）作读出信号；后者靠光热效应 在晶态与非晶态之间产生可逆相变，因晶态 与非晶态的反射率不同而作为探测信号。
信息的存储与压缩
4.4 静态图像压缩原则—
—JPEG
离散余弦变换
离散余弦变换(Discrete cosine Transform)，简称DCT。它是变换编码 中旳一种非常主要旳组员。
DCT旳优点诸多，主要体现为：
1.已证明DCT是许多图像旳最佳变换; 2.DCT能够将Ｎ×Ｎ图像旳空间域转换为频率域，
只需要少许旳数据点表达图像；
4.2 计算机存储系统
信息存储技术旳金字塔构造
计算机旳存储设备从体系构造上看可分 为内存储器和外存储器。内存储器直接与 计算机旳CPU相连，处于金字塔旳最上层。 它旳存取速度要求能与CPU相匹配，一般 由半导体存储器芯片构成，因为成本高， 容量一般不太大。再下一层是邻机存储器， 它由存取速度比硬盘更慢旳光盘机、光盘 库等设备构成。磁盘（涉及软盘和硬盘） 与光盘均提供联机服务。最底层是脱机存 储器（或称离线存储器），由磁带机和磁 带库构成。
信号是视频旳主要信息源。
4.5 视频图像压缩原则
MPEG
MPEG家族
MPEG在三方面优于其他压缩/解压缩方案。 首先，因为在一开始它就是做为一种国际化 旳原则来研究制定，所以，MPEG具有很好旳 兼容性。其次，MPEG能够比其他算法提供更 加好旳压缩比，最高可达200:1。更主要旳是， MPEG在提供高压缩比旳同步，对数据旳损失 很小。
编码
相邻块旳DC系数进行差分编码 Z型途径旳游程编码 熵编码
4.4.4 新一代静态图像压缩原则—— JPEG2023
JPEG2023 主要有下列特点： ✓ 高压缩率 ✓ 同步支持有损和无损压缩 ✓ 实现了渐进传播 ✓ 支持“感爱好区域”
4.5 视频图像压缩原则
MPEG
什么是视频
视频就其本质而言，实际上就是一系列 连续播放旳静态图像而已。数字视频占用大 量旳存储空间，因为它要存储每一帧旳像素 （全速运动图像为30帧/秒）和与之同步旳 伴音。视频压缩旳目旳是致力于使数字视频 既少占空间，又要确保好旳视觉效果。电视
全息信息存储技术
全息信息存储技术全息信息存储技术，简称全息存储技术，是一种把信息以全息形式记录在介质中的技术手段。
全息存储技术可以存储比传统光盘和磁盘存储更多的信息，具有更长久的保存时间和更快的数据读写速度。
因此，它被广泛应用于各个领域，包括科学研究、医学、军事等。
全息存储技术的原理是利用相干光的干涉现象，利用全息干涉的原理将被记录的信息转化为光学全息图，在光学介质中存储。
通过将记录介质利用激光读出全息信息，全息存储技术可以实现超高密度的存储，媲美DNA信息存储的密度。
全息存储技术的优点在于它可以存储大量的信息，在同样的空间中展现更大的信息。
全息存储介质还具有较高的数据读取速度和数据保存时间。
相比于传统的磁盘和光盘存储技术，全息存储技术可大大减少信息的物理体积，从而降低运输和储存成本。
除此之外，全息存储技术还有着广泛的应用。
在科学研究领域中，全息存储技术可以记录大量信息，以更好地理解天体物理学、量子力学和原子分子物理学等领域的复杂问题。
在军事应用中，全息存储技术可作为重要的数据传输媒介，在军事侦查和数据收集方面发挥积极作用。
在医学领域，全息存储技术可以保存大量的医学图像和数据，以便更好地进行医学分析和研究。
尽管全息存储技术在多个领域有着广泛的应用，但是全息存储技术仍然面临着许多挑战。
首先是实现高密度存储的问题，全息存储技术目前的实验性数据存储仍然受限于存储密度的限制。
其次，全息存储技术在实际应用中的读取与擦除速度还需要进一步改进，以满足实际需求。
总之，全息存储技术作为一种具有很大潜力的信息存储技术，可以解决信息存储密度、数据读写速度等瓶颈问题。
我们希望未来能够通过持续创新和技术改进，进一步发挥全息存储技术的潜力，更好地为人们的升级和发展贡献力量。
计算机网络中的数据存储和传输技术
计算机网络中的数据存储和传输技术计算机网络中的数据存储和传输技术是现代信息技术中的关键一环。
它涉及到了数据的存储、传输和处理等方面的技术和方法。
本文将从以下几个方面详细介绍计算机网络中的数据存储和传输技术。
一、数据存储技术1.1 数据存储的目的和意义数据存储的目的是为了将数据永久存储下来，并能够随时访问和使用。
数据存储的意义在于对数据进行备份和保护，以及提供数据的高效访问和处理。
1.2 数据存储的方式- 硬盘存储：利用硬盘将数据读写到物理介质上，并通过存储控制器进行管理和访问。
- 内存存储：将数据存储在计算机的内存中，以实现快速访问和处理。
- 云存储：将数据存储在云端服务器上，用户可以通过互联网进行访问和管理。
1.3 数据存储的技术和方法- 数据压缩技术：通过对数据进行压缩处理，减小存储空间的占用，提高存储效率。
- 数据加密技术：对敏感数据进行加密处理，保护数据的安全性和隐私。
- 数据备份技术：将数据复制到其他存储介质上，以防止数据丢失和损坏。
二、数据传输技术2.1 数据传输的基本原理数据传输是指将数据从发送端传输到接收端的过程。
它依赖于计算机网络的物理层和数据链路层的支持。
2.2 数据传输的方式- 有线传输：通过物理介质（如光纤、电缆等）将数据进行传输。
- 无线传输：通过无线信号将数据进行传输，如Wi-Fi、蓝牙等。
2.3 数据传输的协议和方法- TCP/IP协议：是互联网传输控制协议/网络互联协议的简称，是互联网传输的基础协议。
- UDP协议：是用户数据报协议的简称，它是一种面向无连接的传输协议，可实现快速传输。
- 网络拥塞控制：通过限制网络传输的速度和数量，避免网络拥塞和数据丢失。
三、数据传输和存储技术的应用3.1 云存储技术云存储技术是一种将数据存储在云端服务器上的技术，用户可以通过互联网对数据进行访问和管理。
它提供了高效的数据存储和备份方案，同时减轻了用户的数据管理和维护负担。
3.2 大数据存储和处理技术随着大数据时代的到来，对大数据的存储和处理提出了更高的要求。
数据存储技术
数据存储技术数据的存储是信息化时代不可避免的问题。
从最初的磁带机、磁盘阵列，依次发展出了光盘、U盘、固态硬盘等多种存储介质。
本文将介绍常见的数据存储技术，包括其原理、优缺点及应用场景等方面。
一、磁盘式存储技术磁盘式存储技术包括磁盘阵列、硬盘和软盘等。
这种存储方式利用磁性材料保存数据，通过读写磁盘上的磁性材料来实现数据的读写操作。
磁盘式存储技术的优点在于可靠性高、容量大、速度快。
但也存在着容易损坏、易受磁场干扰、散热不好等缺点。
硬盘、软盘等设备逐渐被淘汰，但磁盘阵列仍在大型服务器中得到广泛应用。
二、光盘式存储技术光盘式存储技术是将数字信息通过激光记录在光盘的表面上，读取时利用激光将磁性材料上的数字通过反射的方式读出。
光盘式存储技术的优点在于存储容量大、价格适中、反复使用次数多。
但也存在容易划伤、易受光线影响、防护措施不易实现等缺点。
光盘已经逐步被U盘、云存储等技术所替代。
三、U盘式存储技术U盘是一种小巧轻便的存储设备。
它的存储介质是闪存芯片，可通过USB接口读取和写入数据。
U盘式存储技术的优点在于便携、传输速度快，可重复擦写次数高。
但U盘也存在着容易丢失、易受破坏等缺点。
四、固态硬盘存储技术固态硬盘存储技术是目前最新的存储技术之一。
与传统的机械硬盘相比，固态硬盘使用闪存芯片作为存储介质，避免机械部件带来的损坏和故障。
固态硬盘的优点在于读写速度快、抗震、散热能力强。
但缺点在于存储容量相对机械硬盘较小、价格较贵。
五、云存储技术云存储是一种以某些互联网服务商为代理运营的存储技术。
其存储介质是各种硬盘存储，但数据存储在云端服务器上。
云存储技术的优点在于无需特别设备存储、容量无上限、备份便捷。
但也存在数据隐私问题，全球范围内数据管理法规和标准亟待完善。
六、总结随着科技的不断发展，人们对数据存储的需求也越发日益增长。
各种储存技术各有优劣，因此在具体的存储过程中，应根据需求选择最适合的存储介质。
同时，各种存储技术都存有一定的安全风险，数据备份和加密也十分重要，以确保数据的安全性。
信息存储技术的现状及发展
１ 引言
信息存 储技 术 作 为 信 息技 术 的核 心 之 一 ， 直 一 伴 随着 、 同时 推 动着 Ｉ Ｔ业 各 方 面技 术 的 协 同发 展 ， 是 当今 Ｉ Ｔ领 域 中 少 数 发 展 最 为迅 速 的 热 点 之 一 。 纸 的发 明记 载 了人类 的历 史 和文 明 ， 现代 信 息 存 储
越 多 的数据 ， 是摆 在我们 面前 的重大课 题 。
亿 美元 ） 增长 了 ４ ％ ， 规模 已与 ＤＲ ６ 其 ＡＭ 相 当 。信 息技 术 领域 的新 浪 潮 ， 即存储 时代 已经到来 。 信息存 储 技 术 最 近 几 年 来 之 所 以 发 展 如 此 迅
猛， 除得 益于 Ｉ Ｔ技术本 身对 社会 发展 的革命 性 影响
也 以 每 秒 太 位 计 （ ｂｓ ， 息 的 频 率 以 太 赫 兹 Ｔ ／） 信
（ Ｈｚ 计 ， Ｔ ） 即时 间响 应 为皮 秒 （ ｓ １ ｐ ，０～１ ｓ ， ２ ） 我们 正
亿 元 。半 导体存 储器 市场 中最 为耀 眼 的闪存 的全球
市场规 模 ２ ０ ０ ４年 达 １ ６亿 美 元 ， ２ ０ ６ 比 ０ ３年 （ １ ． １６ ４
技术 则大 大 超 越 了纸 张 记 录 的 含 义 。２ １世 纪 是 数
目前 ， 球包 括 计 算 机 系 统 、 件 、 全 软 网络 以及 家 用和服 务 、 乐 消 费等 领 域 的 存储 市 场 规 模 每 年达 娱 １０ ０ ０亿 美元 以上 ， 为 ２ 成 １世 纪 信 息 领域 的 主 要市 场 。其 中 ， 在存 储 系统方 面 ， 全球近 ６年 中的容 量平 均年复 合增 长率 达 到 ８ ％ ， 售平 均 年 复合 增 长率 ０ 销 达到 １ ％ ，０ ４年 仅磁 盘存储 市场 就 达到 ２ ８亿美 ２ ２０ ０ 元 ； 太 地 区 存 储 系 统 的平 均 年 复 合 增 长 率 达 到 亚
简述信息存储的主要技术。
简述信息存储的主要技术。
信息存储技术是信息技术的一个重要组成部分，可以有效地使信息长期有效地储存，以便以后及时使用。
主要技术有：
1、磁媒体：磁媒体是最常用的信息存储技术，例如磁盘、磁带等，它们具有大容量、可靠性高的优点，可以存储大量的文件与数据。
2、光存储技术：光存储技术是指将信息以光信息的形式存储，常用的有CD-ROM，DVD-ROM等，它可以有效地存储大量的非易失的信息。
3、数字存储技术：数字存储技术是指以位为单位存储信息，可以存储很多信息，并且不会受到外因素的影响，可靠性高。
4、虚拟存储技术：虚拟存储技术是指将信息虚拟地存储，并可以随时调用，可以有效地存储大量信息，存取速度快，可靠性高。
信息存储技术ppt
信息存储技术
2. 信息存储的技术
• 硬盘阵列技术－RAID(Redundant Array of Independent Disks)
– RAID技术是一种工业标准，各厂商对RAID级别的定 义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界 广泛认同的有4种，RAID 0、RAID 1和RAID 5。
19/98
信息存储技术
2. 信息存储的技术
直接连接存储
直接连接存储（DAS，Direct Attached Storage）是数据 存储领域产生最早、发展时间最长的传统数据存储方式。 直接连接存储是将磁盘存储设备直接通过电缆连接到服 务器的方式。 它主要应用于单机或两台主机的集群环境中。 主要优点是存储容量扩展简单，投入成本少，见效快。
– SCSI（Small Computer System Interface），小型计算机系统接口； – 并行SCSI使得I/O总线不再是系统的瓶颈，可以使系统具有更高的 输入/输出性能； – SCSI提供的高质量信号支持可靠、持续的数据传输速率； – SCSI比IDE速度快，因为SCSI接口卡中自带CPU；
磁盘阵列主要针对硬盘，磁盘阵列是由很多便宜、容量较 小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘 组。
利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘 系统的效能。同时，在储存数据时，利用这项技术，将数 据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。
13/98
信息存储技术
6.2. 信息存储的技术
信息存储设备-光盘库
14/98
信息存储技术
2. 信息存储的技术
信息存储设备-光盘库
光盘库是一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备。 光盘库一般由放置光盘的光盘架、自动换盘机构（机械手）和驱动器三部分 组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
竹简 (汉代) 时间跨度--2000年
伟大的存储发明：纸和印刷
蔡伦造纸(东汉) 时间跨度--1900年
10
木活字
(农书) 活字印刷(宋) 时间跨度--950年
印刷的种类与特性
印刷方法 ➢ 凸版印刷（活字印刷和橡胶板印刷）
胶泥活字→木刻活字→铅铸活字 印刷时，将着墨在印版平面上的凸出的图案印纹，再施以压力转印于 纸上的印刷方式。凸版印刷多用于印刷纸币的印章、号码、有签章。
6
印制存储技术
印制存储概况
1、早期记录信息的载体 （1）石头 （2）兽骨 （3）陶器 （4）青铜器 （5）石刻 （6）简牍 （7）简帛
2、造纸术 3、印刷术
7
岩画时间 跨度--6000年
8
石刻楔形文字(古巴比伦) 汉穆拉比法典
时间跨度--3800年
前人传给我们的信息
甲骨文(商代) 时间跨度--3000年
静电复印机正朝着多功能化、高速与大型、小型、彩色和数字化等 方向发展 ➢ 多功能化复印机具有放大缩小、自动送纸、自动诊断机器故障、 自动曝光控制、彩色液晶显示面板、自动分页等综合功能，以及 扫描、复印和打印等多功能。 ➢ 高速复印机的复印速度可达到每分钟30-50页，甚至130页以上， 高速使得大型化成为可能。 ➢ 彩色复印机有单彩色和全彩色两种类型。
12
➢孔版印刷
凡印纹部分呈孔状。印刷时，先把油墨堆积在印刷的一侧，然后用刮板 或压辊，边移动边刮压或滚压，使油墨透过印版的孔洞或网眼，漏印 到承印物表面。 孔版印刷的成品，墨层厚实，有隆起的效果，用放大镜观察时，隐约 可见有规律的网纺。这是因为印刷图文被制作在经纬织的丝绢，尼龙 、金属网上所造成的。 孔版印刷，可以用手工进行，也可以机器印刷。孔版印刷机为平面和 曲面两种。能够在平面、曲面、厚、薄、粗糙、光滑的多种承印物上 的印刷。 孔版印刷的主要产品有，商业广告，包装装璜印刷材料、印刷线路板 13 、名片以及棉、丝织品等。
20
缩微技术缺点 ➢ 不能解决各种形式的信息存储 ➢ 阅读时需要特定的设备，眼睛容易疲劳 ➢ 阅读时不能加批注 ➢ 不能完全代替珍品 ➢ 保管条件要求严格
信息存储 技 术
11
时空结合的信息传递
如果没有存储，信息如何传递？ 场景一：
打电话，人不在？信息传递失败。解决办法：留言电话--存储！ 信息传递成功。 场景二： 打手机，在开会，信息传递受阻。解决办法：发短信—存储！ 信息传递成功。 场景三： 足球赛直播，错过了，信息传递失败。 解决办法有二：1.看重播（电视台存储），2.录下来（自己存储） ！信息传递成功
17
印刷的特性
最普及 印刷出版周期过长 印刷品管理复杂 印刷品中获取信息的速度较慢，传输速度慢，信息存储
密度小 使用寿命较短，保存对环境要求高，保存场地大
18
静电复印技术
静电复印机
静电复印机是利用静电摄影原理制出复印品，静电复印机具有复印 速度快、手续简便、成本低、对原稿纸质无特殊要求等特点。
➢ 凹版印刷
凹版印刷通过着墨于凹陷在印版平面之下的图案印纹，印刷时经过适 度的压力，使凹陷的油墨转印在纸的表面上，着墨的图案印纹以立体 状置于纸张上。 纸币上的主要图案是用手工雕刻版的，通过雕刻师手工精雕细琢而成 的粗细厚度不同的线条，伪造极难。因此，雕刻凹版印刷防伪性极高 ，主要应用于纸币的主要图案上。
19
缩微技术
缩微技术
➢ 利用摄影技术将原始信息（资料、图书、档案和实物）拍摄成了 缩微胶片，以便保存和传递（时间和空间）。
缩微技术的特点
➢ 节省空间、便于储存
➢ 查阅迅速、管理方便 ➢ 价格低廉、节省费用 ➢ 保存期长、安全可靠 ➢ 便于信息的传递 ➢ 联机使用、自动检索
国家图书馆藏缩微文献共计32万余件，涉 及文种包括中、英、日、俄等。
没有存储，信息在很多情况下是难以传递的！
2
印制存储技术 缩微存储技术 磁介质存储技术 激光存储技术 电子纸与电子书存储技术 信息存储的发展
3
存储技术概述
数字技术——处理、传输和存储技术的三位一体。 ➢ 第一次发展浪潮：以处理技术为中心 ➢ 第二次发展浪潮：以传输技术为中心 ➢ 第三次发展浪潮：以存储技术为中心
信息技术正在从以计算机设备为核心的计算时代进入到 以存储设备为核心的存储时代。
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
信息存储的一般要求
容量 存取数据的传输速度 存取等待时间 持久性 误码率和噪声 符号间干扰 是否直接重写 非破坏性读出和选择性擦除 功耗和热耗散
5
信息存储应用的新要求
数据成为最宝贵的财富 计算机应用模式发生变化（经常性事件） 数据量不断增长 全天候服务 存储管理和维护自动化 多平台互操作和数据共享
伟大的存储发明：照相术和留声机
(法国)路易斯·达盖尔(LOUIS DAGUERR) 发明照相术
时间跨度--170年
14
爱迪生发明的留声机 时间跨度--132年
伟大的存储发明：电影和录像
爱迪生发明电影机 时间跨度--110年
15
录像机发明 时间跨度--63年
CTP系统印刷
计算机直接制版（Computer to plate，简称CTP）就是用 计算机把原稿文字图像经数字化处理和排版编辑，直接 在印版上进行扫描成像，然后通过显影、定影等后处理 工序或免后处理制成印版。
➢ 平版印刷
俗称为胶印。平版印刷基于油墨的油质与水相斥的原理下，通过亲油 性的图案印纹部分及抗油亲水的空白部分，适当加压，使其油墨图案 印纹部分转印到纸的表面上。平版印刷包括有套印法、叠印法、隔色 法、双面印法、花纹对印法等等。平版印刷主要用于纸币背景上大面 积的底纹图案或变化复杂的细线花纹上。
11
与传统的胶片晒版工艺相比具有工序简单、无需出片、 晒版且制版周期短等优点。
16
CTP原理
CTP直接制版机由精确而复杂的光学系统，电路系统， 以及机械系 统三大部分构成。由激光器产生的单束原始激光，经多路光学纤 维或复杂的高速旋转光学裂束系统分裂成多束(通常是200—500束) 极细的激光束，每束光分别经声光调制器按计算机中图像信息的 亮暗等特征，对激光束的亮暗变化加以调制后， 变成受控光束。 再经聚焦后，几百束微激光直接射到印版表面进行刻版工作， 通 过扫描刻版后， 在印版上形成图像的潜影。经显影后，计算机屏 幕上的图像信息就还原在印版上供胶印机直接印刷。