一直以为郭沫若是一个文学家,考古学家,直到看了一个介绍,才知道他曾经还是北伐军中的高层将领,与北伐军另外一位重要人物,也是桂系军阀的代表人物白崇禧的官位平级,可见他当时在军中的地位也是非常的高,已经是北伐军的总政治部副主任,而白崇禧是总参谋次长,北伐国民革命军的八个军长说起来还都是他的部下!
郭沫若1892年11月16日出生于四川乐山市沙湾镇,22岁赴日留学,学成后才华横溢的他很受的器重,在国民革命军中出任要职,当他看到内部的危机之后,他毅然决然的脱离了,1927年他参加了八一南昌起义!同年加入!
起义军在广东作战失利,他便开始了流亡生涯,流亡日本之后他专心研究甲骨文,出版的考古著作在当时引起了不小的轰动,也为他日后考古工作奠定了基础。
七七事变之后身在日本的他心系祖国,在日本人的监视下他还是回到了祖国,在国共抗日期间他出任国民政府军事委员会政治部第三厅厅长,期间他一直用他的文笔积极参与各种抗战的宣传,鼓舞大家抗日的士气和信心。
郭沫若的文学造诣也深受毛主席的赞赏,他以笔为枪出版了很多历史剧,如《屈原》、《甲胄三百年》等等,受到了毛主席的高度赞扬!
1945年出了一个小插曲,但是也从中看出毛主席对才华横溢的他是很欣赏的,毛主席赴重庆与谈判的时候,他看见毛主席用的只是一只旧怀表,就把自己的手表取下来送给了毛主席,殊不知这块手表主席直到最后都一直戴着。
新中国成立之后他主要在中国科技大学任职,博览群书的他就连毛主席都请他为自己的诗词润色,可见郭沫若的文学造诣有多高深,主席都常常与他一起探讨诗词文学。
郭沫若把古文字学和古代史的研究结合,写成《中国古代社会研究》一书,成为了新中国历史学的一面旗帜,和他晚年完成的《甲骨文合集》,奠定了他史学家的地位。
当年留学学医的他不仅对文学和史学有如此高深的造诣,他一生还翻译了总计约六百多万字的国外文学作品,在诗词小说散文方面都有很高的成就,还有一个令人敬佩的就是他的书法气贯笔端,形神兼备独特的风格被人们称为“郭体”。
学医的他在文学、历史、翻译等方面的成就堪称奇才!邓公曾称赞他是“继鲁迅之后,在中国领导下,我国文化战线上又一年光辉的旗帜”!
郭沫若先生的学习能力值得我们后人学习,他“文学中将”的头衔改变了我对他的认知,原来他是如此的博学多才!
之前一直以为他是个不成功的考古学家,因为有两点一直备受百姓争议!
郭沫若坚持主张拆掉北京古城墙看到西安城墙那种威严耸立的感觉,相信很多人都在叹息始建于元朝有700多年历史的北京古城墙,它抵御了无数次外敌的入侵,见证了三个封建王朝的更替,见证了封建王朝与新中国的诞生,炮火硝烟都没有使它倒下,然而它却倒在了我们自己的手中。
在当时拆或者不拆古城墙其实是有争议的,在郭沫若眼里封建王朝的古城墙似乎与新中国格格不入,他是拆除古城墙的代表人物,他认为城墙是旧时代的产物,如今新中国已经站起来了,百年耻辱应该清洗,于是那个封建时代的旧城墙就应该拆除,况且还阻碍了北京的交通发展,继续保留城墙似乎与我们新时代的发展格格不入,要摈弃旧思想旧产物。
然而我觉得他对史学那么有造诣,却忘记了一个根本,就是文物不可复制,虽然是旧产物,但是那是历史留下来的印迹是无价之宝的,正如梁思成和林徽因说的:古城墙代表的不仅是一个城市的血脉,更是一个民族的血脉!古建筑对于一个文化古国来说是无价之宝!如果拆掉了会后悔莫及的!但是以当时郭沫若的地位那肯定是其他人撼动不了的,他的话具有代表性的,结果北京城墙几乎被拆完了,如果留下那么将会是北京这个六朝古都最悠久的见证者!
郭沫若开挖明万历皇帝定陵,造成近古界的悲剧明朝万历皇帝在位48年是明朝在位时间最长的一位皇帝,定陵历时6年时间修建,耗银800万两,占地面积1100多平方米。
在郭沫若的主张下定陵被发掘打开,共出土了3000多件文物,不乏国宝级的文物,但是大量的珍贵丝织物和其他文物,在接触到空气之后瞬间化为灰烬却束手无策!
因此考古界形成一个共识,就是在技术不成熟的时候不可轻易发掘帝王陵,否则就是灾难!我很疑惑当时怎么没有准备好就贸然发掘呢?据说之后就再也没有随意发掘帝王陵了。
郭沫若一生能文能武,博览群书,文化造诣颇深,值得我们后人学习,然而人无完人孰能无过?总之他博学多才、学识渊博很佩让人服的!
引言:大家好,我是小枣君。今天这篇文章,我们来聊聊存储。
说到存储,大家都会想到硬盘。
硬盘
其实,存储既是一个微观的概念,也是一个宏观的概念。
微观上来说,它就是指的数据存储、计算机存储、硬盘存储。而宏观上呢,所有物品、信息的保管和保存,皆可称为存储。
人类文明的发展史,其实就是建立在存储技术的演进之上的。
在远古时期,早期人类通过结绳记事、龟甲兽骨,点燃了人类文明的火种。
后来,随着工艺技术的进步,逐渐有了竹简木牍、纸张缣帛,人们可以更好地记录信息(历史、文化和技能),从而将文明不断地延续和传承下去。
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。
█ 打孔卡时代
1725年,法国人巴斯勒·布乔(Basile Bouchon)发明了打孔卡(穿孔卡),用于织布机。
打孔卡织布机(模型)
大家对这个东西可能有点陌生,它有点像我们现在考试使用的答题卡。
织布机在编织过程中,编织针会往复滑动。根据打孔卡上的小孔,编织针可以勾起经线(没有孔,就不勾),从而绘制图案。换言之,打孔卡是存储了“图案程序”的存储器,对织布机进行控制。
这一发明,标志着人类机械化信息存储形式的开端。
1801年,法国织机工匠约瑟夫·马里尔·雅卡尔(Joseph Marie Jdakacquard)对打孔卡进行了升级。
他将打孔卡按一定顺序捆绑,变成了带状,创造了穿孔纸带(Punched Tape)的雏形。这种纸带,被应用于提花织机。
1846年,传真机和电传电报机的发明人亚历山大·贝恩(Alexander Bain)将穿孔纸带技术引入自己的电报机,大幅提升了工作效率。
这个东西,小枣君在多年前亲眼见过(暴露年龄了)
到了1890年,一个牛人的出现,让打卡孔技术进一步发扬光大。这个人,就是德裔美国人——赫尔曼·何乐礼(Herman Hollerith)。
赫尔曼·何乐礼(1860-1929)
这位老兄在打孔卡的基础上,发明了打孔卡制表机,专门用于收集并统计人口普查数据。
打孔卡制表机
这种制表机的统计速度更快。根据史料记载,在1890年的美国人口普查中,通过打孔制片和打孔机,仅6周就完成了统计工作。而此前1880年的美国人口普查,数据全靠手工处理,历时7年才得出最终结果。
如此巨大的效率提升,使得制表机在各个行业迅速普及。它标志着半自动化数据处理系统时代的开始。
打孔卡技术,直到1960年代都还在广泛使用
后来,1896年,赫尔曼·何乐礼创办了制表机器公司(Tabulating Machine Company)。这家公司,也就是大名鼎鼎的IBM公司的前身。
█ 磁存储时代
打孔卡和制表机属于机械式存储技术,虽然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,在19世纪电信号技术的推动下,一种新型存储技术逐渐开始崛起,那就是——磁介质存储。
最早的磁介质的相关文章,发表在1888年9月8日的英国《电气世界》杂志上。在"一些可能形式的留声机"一文中,作者奥伯林·史密斯(Oberlin Smith)发表了最早的关于磁记录的观点,他建议:“采用磁性介质来对声音进行录制”。
奥伯林·史密斯(1840-1926)
1898年,丹麦工程师瓦蒂玛·保尔森(Valdemar Poulsen)将奥伯林·史密斯的想法付诸实施。
他在自己的电报机中首次采用了磁线技术,使之成为人类第一个实用的磁声记录和再现设备。
瓦蒂玛·保尔森的磁线电报机
这个磁记录设备的工作原理并不复杂:设备有一个磁头,声音的电信号传输到磁头,产生与信号相似的磁化模式,进行记录。读取时,磁头从磁线中获取磁场的变化,并将它们转换成电信号。
1928年,德国工程师弗里茨·普弗勒默(Fritz Pfleumer)发明了录音磁带,可以存储模拟信号,标志着磁性存储时代的正式开启。
这个录音磁带的工作原理也很简单: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。
有趣的是,后来德国人之所以大力推动磁带技术的改进,是为了更好地传播的讲话。而美国人后来积极引进了这项技术,则是为了传播流行音乐。
1932年,磁存储技术再次有了重大突破。
这一年,奥地利工程师古斯塔夫·陶谢克(Gustav Tauschek)发明了磁鼓存储器。
磁鼓存储器
这个存储器有点像电动机。它包含一个大型金属圆柱体,外表面涂有铁磁记录材料。
在存储器外壳的内侧,有大量的静态磁头。这些磁头不寻找数据,而是等待磁扇旋转就位,进行读取。大家可以看到,磁线变成了磁面,越来越像后来的磁盘了。
当时,古斯塔夫·陶谢克的这个原始磁鼓存储器,容量约为500,000bit(62.5KB)。
进入20世纪40年代后,人类的电子数字计算机技术开始了大爆发。
1942年,美国爱荷华州立学院的约翰·文森特·阿塔纳索夫(John Vincent Atanasoff)教授和他的学生克利福特·贝瑞(Clifford Berry)发明了世界上第一台电子数字计算机(此前的都是机械式计算机)——ABC(Atanasoff–Berry Computer)。
ABC(复制品)
ABC使用二进制数字来表示所有数字和数据,使用电子元件进行计算(而非机械开关),计算和内存分离……所有这些,这都是现代计算机的要素。
很多读者肯定会问:世界上第一台数字电子计算机,不是ENIAC吗?
其实不是的,ENIAC只能排第11。而且,ENIAC的设计者了Atanasoff的设计。1973年,美国法院裁定取消了ENIAC的专利。
ABC使用了IBM的80列穿孔卡,作为输入和输出,使用真空管处理二进制格式的数据。数据的存储,则是使用的再生电容磁鼓存储器(Regenerative Capacitor Memory)。
第一台电子计算机之后,美国科技管理体系的奠基人、IEEE爱迪生奖得主万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush)放出预言:
“人类终将发明存储书籍、记录、沟通等所有人类知识的机器”。
█ 点歪的科技树
除了磁存储之外,在20世纪40年代,人类还拓展了其它几条存储科技线。
1946年,波兰天才发明家扬·亚历山大·拉奇曼(Jan A. Rajchman)发明了一种选择性静电记忆管——Selectron Tube。
扬·亚历山大·拉奇曼和他的Selectron Tube
它是人类第一个真正的数字、随机存取高速存储器(RAM),使用静电荷存储数据在真空管内,能够短暂存储大约4000字节的数据。
1947年,弗雷迪·威廉姆斯(Freddie Williams)和汤姆·基尔伯恩(Tom Kilburn)发明了类似原理的威廉姆斯-基尔伯恩管(Williams–Kilburn tube)并商用。
IBM的第一台商用科学计算机701,就使用了72个该管,作为内存。
比上面两种存储器更知名的,是二战期间约翰·皮斯普·埃克特(J. Presper Eckert)发明的汞(水银)延迟线存储器(Delay Line Memory)。
这个延迟线存储器的原理,是通过用压力波的传播延迟来存储数据。
拿一个管子,装满汞(水银)。管子一端放扬声器,另一端放麦克风。
扬声器发出脉冲时会产生压力波,压力波需要时间传播到另一端的麦克风,麦克风将压力波转换回电信号。
有压力波代表1,没有代表0。通过内部电路,连接麦克风和扬声器,再通过放大器来弥补信号衰弱,从而实现一个存储数据的循环。
研究出这个技术之后,埃克特和同事约翰·莫奇利(John Mauchly)一起设计了ENIAC。后来,他们又做了一个更大更好的计算机,叫EDVAC。
EDVAC(猜猜这个男人是谁?)
EDVAC总共用了128条延迟线,每条能存352bit,总共能存45,000bit,是最早的“存储程序计算机”之一。
延迟线存储器有一个很大的缺点:每一个时刻只能读一位 (bit) 数据,并且只能顺序读取(所以又叫“顺序存储器”或“循环存储器”)。
因此,到1950年代中期,延迟线存储器基本就过时了。
一种新型存储技术的崛起,实现了对延迟线存储器的替代,那就是——性能、可靠性更高,而成本更低的“磁芯存储器”。
说白了,存储技术还是绕回了磁存储这条科技线。
1947年,美国工程师弗雷德里克·菲厄(Frederick Viehe)第一个申请了磁芯存储器的专利。
1948年,华裔传奇科学家王安发明了“脉冲传输控制装置(Pulse transfer controlling device)”,实现了对磁芯存储器的读后写(Write-after-Read)。1949年,王安申请了专利,并以50万美元的价格卖给了IBM。
大家应该听说过这个王安,他是后来传奇IT公司王安电脑的创始人。
磁芯存储器原理其实和磁鼓存储器类似,都是利用通电时磁化的变化来代表0和1,以此记录数据。
给磁芯绕上电线,并施加电流,可以将磁化在一个方向。如果关掉电流,磁芯保持磁化。如果沿相反方向施加电流,磁化的方向(极性)会翻转,这样就可以用来区别存储1和0。
磁芯存储器
磁芯存储器的第一次大规模运用,是1953年麻省理工学院的Whirlwind 1计算机。
后来,杰·福雷斯特(Jay Forrester)完善了磁芯存储技术,推出第一个可靠的计算机高速随机存取存储器。
磁芯存储器在20世纪70年代被广泛用作计算机的主存储器,直到Intel的半导体DRAM内存批量生产。
值得一提的是,1951年,磁带首次被用于商用计算机上存储数据,在UNIVAC计算机上作为主要的I/O设备。
UNIVAC
UNIVAC的磁带机
UNIVAC采用了磁带技术,引起了IBM公司的注意。
不久后,IBM发明了新的磁带机制,使用真空柱隔离,保证磁带在加速或者减速过程中不易被撕裂。
1952年,IBM发布了一台全新的磁带存储设备(型号726),与IBM 701计算机一起销售。
█ 姗姗来迟的硬盘时代
1956年9月14日,在IBM公司的一场新闻发布会上,展示了一个硕大无比的机柜。
这个机柜看上去像一个水族箱,高约2米,重量接近1吨。在机柜的里面,有一层一层的盘片(直径61cm),有点像堆叠起来的唱片。
这个机柜是干啥用的呢?
答案揭晓:它就是后来被称为人类历史上第一块硬盘的IBM 350 RAMAC。
(全名很长,叫做统计控制随机存取法,Random Access Method for Accounting Control。)
IBM 350 RAMAC 更准确来说,它是一台使用了移动头硬盘驱动器(HDD)的商用计算机。
IBM 350 RAMAC的存储空间极小,仅仅只有5MB。它的读写速率更是低得可怕,只有97.6Kb/s。
然而,就是这么一台“弱鸡”的设备,当时售价高达35400美元(相当于现在的30多万美元),还不一定能买得到。
我们现在都知道,IBM 350 RAMAC的诞生,意义极为深远——它标志着人类正式进入了硬盘时代。数字技术的高速发展,又完成了一块重要的拼图。
此后,作为存储技术的开山鼻祖和龙头老大,IBM继续引领着硬盘这个产品的发展。
1962年,IBM发布了第一个可移动硬盘驱动器1311,它有六个14英寸的盘片,可存储2.6MB数据。
IBM1311,看上去有点像一个灶台
1973年,IBM又发明了Winchester(温彻斯特)硬盘3340,使用了密封组件、润滑主轴和小质量磁头。
其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,这便是现代硬盘的原型。
之所以这个硬盘会叫做“温彻斯特”,主要是因为它的两个30MB存储单元,恰好是当时著名的“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量。
温彻斯特架构,已经和现在的硬盘很像了
“温彻斯特”磁盘驱动器诞生后,现代硬盘的基本架构被确立。此后,硬盘的主要发展方向,就是容量的不断增加,以及体积的不断减小。
换句话说,你现在用的HDD硬盘,架构上和1973年没有太大区别。
1980年,IBM推出了第一块GB级别的存储硬盘。同样是这一年,一家名不见经传的小公司,发明了一款便宜的硬盘产品,开始挑战IBM的地位。
这家公司,就是成立于1979年的希捷(Seagate)。
希捷推出的硬盘型号,是ST-506。盘片尺寸为5.25英寸,比IBM的3340小得多。这个硬盘可以存储5MB的数据,价格大概1500美刀。不久后,希捷又推出了10MB容量的ST-412。
ST-412
1983年,苏格兰公司Rodime发布了世界上第一款3.5英寸硬盘,意义同样深远。
小尺寸硬盘的出现,为个人PC的诞生奠定了基础,也为家庭和中小企业的数字化创造了条件。
大家都知道半导体领域有一个摩尔定律。其实,硬盘也有自己的定律,那就是——硬盘的容量密度,每年增加约1倍。
到90年代,诺贝尔物理学奖得主艾尔伯·费尔(Albert Fert)和彼得·格林贝格(Peter Grunberg)发现了巨磁电阻效应。
基于该效应研究的GMR巨磁阻效应磁头技术,以及R瓦楞式堆叠磁盘技术,成功将机械硬盘的磁道密度提升上百倍。
2007年,日立(2003年收购了IBM硬盘事业部)率先推出了TB级别的硬盘,是存储技术的一个重要里程碑。
该硬盘采用了垂直存储技术,将平行于盘片的磁场方向改变为垂直,更充分地利用了存储空间。此外,垂直存储技术能耗小,发热量减小,改善了数据抵抗热退减的能力,提高了硬盘的可靠性。
2010年,氦气封装技术量产,除了让硬盘的容量变大外,温度和耗电能够再降低,耐用度和稳定性获得了大幅提升。
2022年年初,希捷确认将推出22TB容量的机械硬盘(采用叠瓦式),有望刷新机械硬盘最大单盘容量的记录。
█ 软盘和光盘
接下来,我们再来简单说说软盘和光盘。
世界上第一个软盘,同样来自IBM,诞生于1971年。当时,这个软盘的直径是8寸,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。
后来,随着技术的发展,又诞生了5.25寸的软盘,并广泛使用在 Apple II、IBM PC 及其他兼容电脑上。
1980年,日本索尼开发了3.5寸软盘,并成为市场标准。1984年,苹果公司开始在Mac上开始采用3.5寸软盘。当时,软盘的容量还不到1MB。后来,1.44MB的软盘,成为市场主流。
2005年,小枣君还在上大学的时候,就用着这种软盘,极易损坏。
再后来,软盘容量最高做到250MB。然而,随着光盘和U盘的出现,软盘迅速从市场消失。
再看看光盘。
相比软盘,光盘的寿命要坚挺很多。
1965年美国物理学家罗素Russell发明了第一个Compact Disk/CD(数字-光学记录和回放系统),1966年提交了专利申请,这是后来CD/DVD的前身。
1982年,索尼和飞利浦公司发布了世界上第一部商用CD音频播放器CDP-101,光盘开始普及。普通标准120型的光盘,最大容量已经可以达到700MB。
DVD原是Digital Video Disc(数字视频光盘)的首字母缩略。1995年,IBM牵头将高容量光盘标准统一合并成为DVD,重新定义为Digital Versatile Disc(数字多用途光盘)。当时,DVD的容量,可以达到4.7GB。
蓝光DVD上市后,每片光盘的容量高达25G或27GB。采用多层的话,更是可以达到惊人的400GB(16层)。
光盘的工作原理其实不是利用磁性,而是刻坑——光盘表面有很多小坑,造成光的不同反射,光学传感器会捕获到,并解码为1和0。
█ 结语
进入21世纪后,信息技术以爆炸式的速度发展。
互联网的普及,手机的崛起,使得整个社会的数字化进展大幅加快。由此带来的数据增长,也是惊人的。
传统HDD硬盘尽管在不断提升自己的容量和性能,但仍然无法满足时代的需要。
于是,一种新型的存储技术迅速崛起,开始了对HDD的取代。这个技术,就是半导体存储。
究竟什么是半导体存储?大家经常听说的DRAM、FLASH、NAND、SSD……到底是什么意思?
敬请关注下集:
存储技术的前世今生(半导体存储篇)
好啦,感谢大家的耐心观看,我们下期再见!
参考文献:
1、《数据存力》,华为、罗兰贝格;
2、《中国存力》,2022算力大会;
3、《计算机存储历史》,中国存储网
4、《硬盘发展简史》,SunnyZhang的I世界;
5、《存储技术发展历程》,谢长生;
6、《存储介质发展史》,B站,阴冷未遂;
7、《下一代数据存储技术研究报告》,信通院;
8、《存储芯片行业研究报告》,国信证券;
9、维基百科相关词条。
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