04 光存储：曾经风靡与焕发生机

CD光盘是70、80和90后青春里不可或缺的存在。

1965年，美国物理学家罗素（Russell）发明了首个Compact Disk/CD（数字－光学记录和回放系统），并于1966年提交了专利申请，这是CD/DVD的前身。光存储原理就是利用光盘上凹凸不平的小坑被光照射到时会有不同反射这一现象，将其转化为0、1的数字信号来存储信息，它可以存放各种文字、声音、图形、图像和动画等多媒体数字信息。

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，光盘由此普及，此时它总容量约700MB左右。

SONY CDP-101 CD播放器（图片来源：Wikipedia，作者：Atreyu）

1984年索尼发售的世界首款CD Walkman（随身听）索尼D-50（图片来源:wikipedia,作者:Norbert Schnitzler ）

1993年， “VCD之父”姜万勐发明了VCD，全称为Video CD，这是一种利用光盘存储和播放视频和音频的家庭视频格式，也是第一种将电影分发到标准120毫米光盘的格式，世界上第一台VCD机——万燕牌VCD机也在同年问世。

独音唱片店内的唱片（图片来源：中国新闻周刊公众号）

老式台式机的光盘驱动器和软盘驱动器（拍摄于中国电信博物馆展厅）

2024年2月，中国在光存储领域获得重大突破，“超级光盘”在中国科学院上海光学精密机械研究所诞生，该光盘单张容量就能达到1.6PB（168万GB），相当于1万张蓝光光盘。在大数据和人工智能时代，利用这种光盘可以存储不常用的数据(也称为冷数据)，既大大节省成本，又能长期安全保存数据（寿命长达40-100年）。这对于我国在信息存储领域突破关键核心技术、实现数字经济的可持续发展具有重大意义。

“超级光盘”实物图（图片来源：上海光机所）

05 半导体存储：更快、更小、更便捷

随着科技发展，磁性和光存储的容量及读写速度渐渐不能满足更高的需求，于是半导体存储介质应运而生。

20世纪80年代，日本东芝公司的舛冈富士雄（Fujio Masuoka）发明了闪存技术。这种技术使用了“闪击”（flash）的原理，因此被称为flash存储器，即我们现在所说的“闪存”。

在闪存技术的发展过程中，贝尔实验室的姜大原（Dawon Kahng）和施敏博士（Simon Sze）共同发明了浮栅MOSFET，这是所有闪存、EEPROM和EPROM的基础。此后，闪迪（SanDisk）创始人艾利·哈拉里（Eli Harari）发明了世界上首个电可编程和可擦除存储器——EEPROM，并预见了闪存的未来。

SD（Secured Digital）存储卡

SD存储卡

SD卡的设计初衷是给数码相机、手机、平板电脑等消费数码设备提供更大的存储容量和更高的数据传输速度。

1997年，西门子和闪迪合作，使用东芝的NAND Flash技术，开发了著名的MMC卡（Multi Media Memory，多媒体内存）。

随着技术的发展，SD卡不断迭代更新，推出了SDHC、SDXC等扩展类型，分别代表不同容量和速度等级。它以其大容量、高速等特点，被广泛应用于车载导航、工业控制、医疗设备等领域。

USB闪存盘

USB闪存盘（USB flash drive），简称U盘，其发明可以追溯到1998年，当时IBM公司率先推出了一种名为“DiskOnKey”的闪存盘，用于存储数据和软件。然而，因为其价格较高且容量较小所以并未得到广泛使用。

1999年5月，新加坡留学回国的邓国顺创办了朗科科技，并和湖南老乡成晓华共同研发出了革命性产品——“U盘”，从而颠覆了传统软盘。同年11月，他们申请了U盘核心发明专利，全称是“用于数据处理系统的快闪电子式外存储方法及其装置”。在2000年第二届中国国际高新技术成果交易会上，U盘第一次出现在人们的视野当中。这项发明专利在2002年正式被中国知识产权局授权，并于2004年获得了美国专利商标局的授权。

随着技术进步，U盘容量不断增加，价格也逐渐降低。如今，U盘的容量已经可以达到数百GB甚至1TB以上，传输速度也有了大幅提升。

USB闪存驱动器内的闪存芯片和控制器芯片（图片来源：wikipedia）

固态硬盘

固态硬盘（Solid State Drive 即SSD）是指用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。相比传统机械硬盘（HDD），它体积更加小巧、更加耐用、运行更快、电力消耗更少，并能够减少数据读写时的噪声。入门级别的固态硬盘速率可以轻松达到500MB/s，而部分旗舰款固态硬盘速率可达7500MB/s。

机械硬盘HDD（左）和固态硬盘SSD（右）

固态硬盘诞生于20世纪90年代，早期应用于军事领域。随着技术不断发展，固态硬盘开始普及，被广泛用于消费者电子产品，包括笔记本电脑和台式计算机。如今，机械硬盘由于其存储容量的上限更大和数据的更易恢复等优势，与固态硬盘形成互补，短时间内两者无法互相取代。

上：30年前厚重的笔记本电脑，要给存储介质留足大量的物理空间（拍摄于中国电信博物馆展厅）；下：当今采用固态硬盘的轻薄笔记本电脑

06 云存储：无所不在的大数据

随着互联网技术的发展，云计算概念在实践中延伸出了一种新的存储模式——云存储。

它是一种存储状态，使用者通过把数据存放在由第三方托管的多台虚拟服务器上，就可以方便快捷地进行数据的网络访问和管理，不需要额外携带外置存储设备。我们使用的各种网盘、云盘、手机相册备份和一些云文档服务等都属于云存储服务。随着云计算和大数据技术的不断发展，云存储技术的应用前景越来越广阔。它将在企业数据备份与恢复、个人数据存储与共享、大数据分析与处理等领域发挥重要作用。

云存储示意图

从远古的壁画到如今的云端存储，信息存储介质的发展犹如一部波澜壮阔的科技史诗，见证了人类文明前进的脚步。每次的技术革新，存储容量都有突破，速度和便利性也得到大幅提升。

如今， DNA存储、全息存储等各种前沿存储技术也逐步走进了人们的视野。相信在不久的将来，随着科技创新的不断深入，我们将拥有更加先进、高效、安全的信息存储介质，为人类文明的记录和传承提供更加有力的支撑。

小贴士:数据也有温度？

随着信息技术的逐渐发展，数据出现指数型的增长。数据的一种分类方法，则是将数据分为冷数据、温数据和热数据，难道数据还有温度？其实这是根据数据被访问使用的频次而划分的形象说法。

热数据:是需要被计算节点频繁访问的在线类数据，比如可以是半年以内的在线数据，用户经常会访问它们，如天气、热门影视作品、热门小说、流行音乐等，适合放在数据库中存储。热数据通常需要快速高效地访问和处理，因此需要存储在高性能、低延迟的存储设备上，如SSD固态硬盘、内存等。

冷数据:是指离线类(一年前)不经常访问的数据，用于灾难恢复的备份或者因为要遵守法律规定必须保留一段时间的数据。如企业备份数据、业务操作日志数据、话费统计数据等。通常会存储在适宜长期保存的介质中，如:磁带，移动硬盘，光盘等。

温数据:是指访问频率适中、对业务和应用有一定重要性的数据。这些数据不需要像热数据那样快速地访问和处理，但也需要在一定时间内可靠地存储和访问，可存储在成本较低、容量较大的存储设备上，如磁盘阵列等。

参考资料：

1. 《计算机存储历史》，来源：中国存储网；

2. 《存储技术的前世今生（上篇）》，来源：鲜枣课堂；

3. 《重大突破！可让信息保存千年万年》，记者张玺 通讯员赵晖，来源：工人日报；

4. 《从闪存卡到SSD硬盘，存储芯片是如何发展起来的？》，来源：鲜枣课堂；

5. 百度百科、维基百科相关词条；

6. 《闪存技术的50多年发展史》，来源：存储在线。