龙的崛起|为啥都2024年了,日本才淘汰软盘?

龙的崛起|为啥都2024年了,日本才淘汰软盘?

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“我们在6月28日,终于赢得了对软盘的战争!” 这是最近,日本数字大臣河野太郎的发自肺腑的兴奋声明。

没办法不兴奋啊,这项彻底淘汰掉软盘的工程,日本已经持续了三年多,修改了1000多项立法,才最终终结了软盘在日本政府机构的使用!

▲中国很多00后,应该都没见过软盘这玩意,我最后一次接触软盘是2010年刚上大学时。

不过,相比兴奋的日本人,大部分中国人却觉得这已经是远古时代的东西,恐怕不少年轻人会产生一个疑问:啥是软盘?

那么,啥是软盘?日本人为什么一直到2024年才开始淘汰软盘?

从文明诞生以来,人类就一直在寻求能够更有效存储信息的方式。 在最开始,人类用来存储数据的方式很简单,就是一根绳子。

简单来说,遇到一件事,就打个结,根据打结的方式和打结的大小,来记录部落发生的大事、天灾人祸以及历法之类的事情。

汉朝郑玄在其《周易注》中记载:“古者无文字,结绳为约,事大,大结其绳,事小,小结其绳。”

但问题在于,打的结太多了,就记不清这个结具体代表什么意思了。

这么来看,绳子这个存储工具,并不算成功,因为虽然能存储,但无法读取啊!所以后来又相继演变成图画、文字。

到了18世纪,工业革命开始萌芽,从而将人类信息存储技术推向了一个全新阶段——打孔卡时代。

法国人巴斯勒·布乔发明了打孔卡用于织布机。织布机可以根据打孔卡上的小孔让编织针勾起经线,从而形成纺织图案。这样一来,织布机就可以按照打孔卡,自动纺织出相同图案的布。

▲早期的打孔卡织布机

如果把它比喻成电脑的话,打孔卡就是存储的信息,是织布机的运行软件。

打孔卡的发明,标志着人类机械化信息存储形式的开端。

可能有人对打孔卡还是不理解,其实大家都用过,现代学校考试用的答题卡、彩票上密密麻麻的符号,都是类似的原理发展而来的。

到了19世纪末,赫尔曼·何乐礼发明了打孔卡制表机,这标志着半自动化数据处理系统时代的开始。

在1890年的美国人口普查中,美国政府使用这一打孔卡制表机,只用了6周就完成了工作,而上一次人口普查,整整用了7年。

▲1890年美国人口普查时用的打孔机

▲何乐礼打孔卡

何乐礼发明的打孔卡制表机随后开始广泛应用于商业活动,后来,何乐礼创办了制表机器公司,这就是大名鼎鼎的IBM公司的前身。

打孔卡和制表机的诞生,虽然相比传统人力有了大幅的效率提升,但仍然存在故障率高、存储量低的问题。

于是,随着技术发展,一种新的存储技术开始崛起,那就是磁介质存储。

▲《功勋》中于敏用计算机运算氢弹数据,传输出来是要么是打孔纸、要么就是布满黑点的纸,可以说很还原了

1928年,德国工程师弗里茨·普弗勒默将粉碎的磁性颗粒用胶水粘在纸条上,制备成磁带。磁带在移动过程中,随着音频信号强弱,磁带被磁化程度也会发生变化,从而记录声音。

▲早期磁带录音机

紧接着,1932年,奥地利工程师古斯塔夫·陶谢克发明了磁鼓存储器,这玩意是一个大型金属圆柱体,外表面涂有铁磁记录材料,通电时通过磁化的变化来记录数据,存储器外壳有大量静态磁头,等磁扇旋转就位,就可以进行读取。

随后,第一代计算机诞生,也充分运用了人类已经发明的存储技术,输入和输出的介质,是IBM的80列打孔卡,而数据的存储,就是磁鼓存储器。

▲IBM的80列打孔卡

而随着二进制数据存储的成熟,磁带这种旧存储方式也焕发了新生,IBM开始广泛把磁带用于数据存储,一卷磁带可以代替1万张打孔纸卡。

除此之外,磁带还广泛用于电影、音乐等行业,因为磁带便宜,容量也大,非常适合大工业生产,一直到80年代以前,磁带一直都是音乐、影视最常见的存储设备之一。

但是,磁带在多次读取之后,容易因为磁条的磨损造成数据丢失,所以人类急需一款更安全、更稳定的存储设备。

于是,硬盘诞生了。

1956年,IBM公司发明了世界上第一台机械硬盘,即IBM 350 RAMAC。这台硬盘由50张24英寸磁盘组成,重量超过一吨,体积庞大,储存空间却只有5MB,虽然看起来落后,但它的出现标志着人类正式进入了硬盘时代。

1973年,IBM又发明了Winchester硬盘3340,使用了密封组件、润滑主轴和小质量磁头,其最大特点是工作时磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触,减少了磨损,储存空间为30MB+30MB。

这就是现代硬盘的原型,和现在的硬盘已经非常像了,换言之,你现在电脑里的硬盘,其实和1973年的硬盘没有本质区别,而后来的硬盘技术的进步,无非也就是容量增加和体积减小了。

90年代,艾尔伯·费尔和彼得·格林贝格发现了巨磁电阻效应,这一效应被应用于GMR巨磁阻效应磁头技术,成功将机械硬盘的磁道密度提升上百倍,从此让容量GB级别的硬盘开始迅速普及。

可以说,我们现在能在硬盘里存储各种各样“学习资料”视频,都要感谢艾尔伯·费尔和彼得·格林贝格。

随后,日立发明了硬盘垂直存储技术,希捷发明了氦气封装技术量产,都为机械硬盘不断突破最大单盘容量的记录打下了基础。

但是,硬盘始终无法解决一个问题,那就是太重,现在的硬盘还好一点,在过去,动辄上百公斤,想做把数据从一个地方挪到另一个地方,可不是一般的费劲。

有没有能方便携带的存储设备呢?

有,光盘和软盘。

光盘于1965年由美国发明家詹姆斯·拉塞尔发明。光盘的表面有一层聚碳酸酯制成的薄膜,上面覆盖有一层反射层,通常由铝或金属化合物构成。其工作原理是当激光束从外部辐射到光盘表面时,这束激光会被反射层反射回来,并被从光头发出的探测光束接收,激光的变化,就是读取数据的过程。

但光盘的问题在于,在六七十年代,光盘数据写入必须使用专业的设备,普通人无法自由对光盘进行擦写操作,大大限制了光盘的使用场景。

所以,人们又发明了软盘。

1971年,IBM发布第一张8英寸软盘,容量80KB,只读不可写。四年后,可读性的软盘诞生,容量增加到256KB。

软盘虽然和磁带的材料非常类似,但其工作方式有很大区别,磁带是纯粹的线性写入,很少会做随机读写,所以要想读取前期的数据,就要像把录音卡带倒带一样,把磁带倒一下。

而软盘呢?所有数据都在一个磁性盘片上,只需要转动磁盘,就能读取到想要的数据,非常快捷。

后来,随着技术的发展,又诞生了5.25寸和3.5寸软盘,特别是1.44MB的3.5寸软盘,因为体积小,很快成为市场主流。

软盘一共流行了差不多20多年,起码2000年代初学电脑的人,还在广泛使用软盘,一直到现在,电脑的“保存”按钮,仍然是一个软盘的样子。

但软盘作为便携式存储设备,同样存在问题。

第一是存储量太小,巴掌大一块盘片,才能存储1.44m的数据,稍微大一点的数据,就要先用分割软件先把程序分割成多个子文件,每个软盘装一个,安装的时候需要先读到目标电脑里,然后再合成一个完整的。

比如想要安装初代的win95系统,安装就需要14张软盘。

第二是太容易坏,软盘的盘片寿命较短,而且软盘的结构很容易进灰,在机械运动中,灰尘很容易磨伤盘片,导致数据损坏。所以如果你是用多张软盘拷贝一个数据的话,一定要先祈求上天,千万不要让某一个软盘坏了,否则所有努力都白费了。

所以,U盘诞生后,软盘迅速就被淘汰了。

而U盘的发明,其实要从闪存的诞生说起。

早在上世纪六七十年代,人类就开始尝试使用芯片存储数据,1971年,英特尔发明了EPROM,

采用双层栅结构,在掉电时也不会丢失数据,但其擦除数据非常麻烦,需要紫外光才行。

随后,休斯飞机工程师Eli Harari发明了EEPROM ,意为“可擦除可编程只读存储器”,它的最大特点,是不再需要紫外光,只需要在特定引脚上施加高电压即可写入或擦除数据。于是,EEPROM被广泛用于存储电脑BIOS数据。

在EEPROM基础上,东芝公司一名工程师发明了Flash Memory(闪存)技术,揭开了使用半导体芯片大规模存储数据的序幕,随后随着技术发展,又诞生了NAND闪存技术。

闪存技术最早的应用,是闪迪推出的PCMCIA闪存卡,作为PC外置存储器使用,后来日本开始将闪存应用于相机闪存卡,以及MP3等产品之上。

但是,日本人怎么也没想着能把闪存便携化和通用化,一直到一个中国人的出现。

1998年,飞利浦新加坡公司的一个员工邓国顺,遇到了一个难题,自己的软盘因为新加坡潮湿的天气,经常出问题,半年时间就坏了5个,很多重要资料都找不回来了。

有没有一个安全、可重擦写、便携的存储工具呢?

▲“U盘之父”邓国顺

于是邓国顺索性离职,回国创业。

邓国顺的创业过程,其实没那么复杂,他把新加坡买的一个32M的MP3,拆成了4块8M的闪存芯片,然后设计了一套主控芯片,装上一个USB接口,将他们封装在一个塑料盒子里,一个存储量容量大、便携、不易坏的U盘就诞生了。

U盘结构也非常简单,USB接口连接电脑,是数据输入/输出的通道;主控芯片使计算机将U盘识别为可移动磁盘,是U盘的“大脑”;U盘闪存芯片保存数据;PCB底板将各部件连接在一起,并提供数据处理的平台。

U盘的最大优势在于,它不需物理驱动器,而是用了电脑的通用USB接口,即插即用,且其存储容量远超过软盘,极便于携带。

虽然U盘的技术并不复杂,但是能把这些技术整合在一起形成U盘产品,还是很有创意的。

▲比如军武菌最近搞到的这款中国54式手枪模型U盘,就特别有意思,能玩能用

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用户评论
  • 祝我开心每一天

    安装windows3.13.2采用11张的

  • 1590701pvir

    我没用过

  • 祝我开心每一天

    软盘用于UCdos,windows3.2以下的版本

  • 祝我开心每一天

    安装windows95用光盘