信息存储材料PPT.ppt

《信息存储材料PPT.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、信息存储材料概述本节主要内容4.1.1信息存储技术的发展4.1.2计算机存储系统4.1.3衡量存储器的共同目标4.1.4存储器的分类§4.1.1信息存储技术的发展信息存储技术伴随着信息技术的发展而发展。微电子技术发展之前→信息的形式主要是文字、图画等人的眼睛可以感知的直观符号。微电子技术发展之后→信息形式转化为各种载体，例如光的波长和强度、声音的频率和强度、电磁信号等等1．信息是怎样实现记录与传播的呢？通过各种与材料相关的物理效应的变化，将信息从一种形式的载体变换到另一种形式的载体上，从而实现信息的记

2、录与传播。例子、医学上使用的X光拍片、CT等等举例：医学X光成像模型1.X射线人体成像使用X射线对人体进行照射，并对透过人体的X射线信息进行采集、转换，并使之成为可见的影像，即为X射线人体成像。1.1X射线影像的形成当一束强度大致均匀的X射线投照到人体上时，X射线一部分被吸收和散射，另一部分透过人体沿原方向传播。由于人体各种组织、器官在密度、厚度等方面存在差异，对投照在其上的X射线的吸收量各不相同，从而使透过人体的X射线强度分布发生变化并携带人体信息，最终形成X射线信息影像。X射线信息影像不能为人眼识

3、别，须通过一定的采集、转换、显示系统将X射线强度分布转换成可见光的强度分布，形成人眼可见的X射线影像。2．信息的载体信息本身不是物质,也不具有能量任何信息的存在和传递都离不开一定的物质载体和能量信息与信息载体是密不可分的没有载体，信息就无法存在信息与载体的关系信息总是以一定类型或形式的载体作为其存在和传递的物质基础2.1信息载体分类第一载体：信息载体指信息内容赖以存在的语言、文字、图形、图像、声波、光波、电波等用以表现信息的载体；称为第一载体或软载体第二载体：载体的载体指承载信息的物质载体，指信息载体

4、赖以存在和传递的纸张、胶片、磁带、光盘等物质材料；称为第二载体或硬载体只有第一载体和第二载体有机地结合，才能保证信息内容得到完整的保存和有效的传递使用。2.2载体材料及其特点载体材料载体材料是信息内容存储的依附体，又是信息内容传播的媒介体载体材料作为信息媒体的物质外壳，其发展决定了信息媒体存储与传播技术的发展载体材料的发展趋势生产简便、存储量大、结实耐用、传递方便、价格低廉为满足不同的需要，多种载体材料将会长期共存典型的载体材料磁记录材料它是以物质在外磁场中产生的物质变化来实现信息记录。特点：信息密度

5、高，可以重复使用，读写速度快，可以记录声频和视频信息光记录材料实际上使用激光引起物质的物理或化学的变化，或者形态的变化来实现信息记录。特点：理论存储密度极高，读写速度更快。半导体存储材料可以存储信息的大规模集成电路使用的材料。§4.1.2计算机存储体系一、冯·诺依曼计算机1946年，第一台计算机ENIAC，在宾夕法尼亚大学诞生，称为冯·诺依曼机冯·诺依曼机是存储程序式计算机二、分层存储系统存储器的容量越大、速度越慢、成本越低存储器的容量越小、速度越快、成本越高一、冯·诺依曼计算机冯·诺依曼所描述的存储

6、程序式计算机中：CPU直接连接存储器和I/O接口二、分层存储系统从冯·诺依曼的模式出发，开发出一种分层存储器系统：→它从与处理器靠得最近、容量小、但存取速度非常快的存储器开始→到远离处理器的大容量存储器结束这种分层的存储器系统结构，几乎为现代所有的计算机系统所采用二、分层存储系统分层0-寄存器1-cache2-主存3-硬盘4-光盘等二、分层存储系统第0层―CPU内部寄存器位于CPU芯片内存取速度非常快寄存器的数量和容量受到芯片面积的限制第1层―高速缓冲存储器（Cache）位于CPU和内存之间，容量小、

7、但存取速度很快主要存储CPU最需要的数据块大多由SRAM组成SRAM（StaticRandom-AccessMemory）静态随机存储器二、分层存储系统第2层―主存储器（内存）用来存储正在运行的程序和数据，速度快，容量比Cache大得多；目前微机内存容量一般为64-256MB-1GB……内存由DRAM组成，它比SRAM速度慢，但价格低DRAM（DynamicRandom-AccessMemory）动态随机存储器二、分层存储系统第3层―大容量存储器（硬盘）用来实现虚拟存储器技术，使内存容量变大在需要的时

8、候，页面就被调到内存，不需要时就送回磁盘普遍采用硬磁盘存储器，容量高达200GB以上比内存存取速度慢，价格低硬盘的发展以下是近年来关于硬盘价格的趣味数字1995年200MB～400MB●大于4000元/GB1996年1.2GB～2.1GB●1500元～2000/GB1998年1.2GB～2.1GB●200元～250元/GB2000年4.3GB～6.4GB●40元/GB2002年10GB～20GB●20元/GB2004年40GB～80GB●6.9元/GB2