本文节选自《互联网趋势》第二章：硬件趋势，如转载本文，请务必注明作者：骆磊

计算机机械部件越来越少 

计算机越来越省电，还有另一个原因：机械部件越来越少。机械部件在工作的过程中会耗费大量电能。

 

现代的计算机之所以被成为电子计算机，这是由于其大量的电子设备取代了传统的机械设备。

 

早期的电子计算机仍有一些机械设备，例如计算机的输入和输出的打孔机。但直到今天计算机已经高度电子化的今天，机械设备仍大量存在。

 

今天我们广泛使用的计算机硬盘和光驱设备，需要高速转动圆形的磁盘或者光盘才能正常工作，这些都需要机械运动。为了散去计算机在工作中会产生巨大热量，不得不利用风扇的机械运动散去热量。

 

几年前，3.5寸的1.44M软驱仍是计算机的标准配置，而今这一设备却已经从新售的计算机上彻底消失。

 

业界普遍认可的原因是由于1.44M软驱的存储量太小，并且速度慢，稳定性差。但实际上，1.44M软驱的消失正是机械设备不断退出计算机江湖的一个现实例子。

 

软驱消失了，一种新的用来计算机间交换数据的设备：U盘出现。这种设备上机械部件已经完全消失，人类唯一需要做的机械动作是讲U盘的盖子拔下然后将U盘插入计算机的USB接口。

 

U盘用的是一种闪存技术，起初这种设备由于受技术限制，价格非常昂贵，但当一块集成电路上能够被集成的晶体管越来越多之时，价格随之迅速降低，并被广泛应用。

当然，促使1.44M软驱彻底消失还有另一个重要原因：互联网的迅速崛起，特别是宽带互联网的迅速发展，使人们传输数据不再需要硬件的介质，只需要发一个电子邮件便可以完成。

 

促使1.44M最终软驱被淘汰，还有一个重要原因那就是人类交换的电子数据量越来越大。随着各种新技术的出现，人类正在将越来越多的传统用纸张，缩微胶片等物理方法存储的数据转变成数字化的数据。

 

同样的原因，也将可能导致光盘和硬盘从我们的视线中彻底消失。

 

光盘或将最终消失

 

光盘有一个致命的弱点：非常容易划伤，并且不可恢复，而且光盘在工作中需要物理运动，体积也比较大，这不符合计算机发展的趋势。

 

尽管如此，光盘在相当长的一段时间内，将长期存在。

 

类似光盘的数据存储技术，大概要追溯到爱迪生于1877年发明的留声机，不过爱迪生的发明的留声机和我们在老电影里看到的有所不同，这是一种滚筒状的设备，通过针头读取刻录在滚筒上凹凸不平的声音轨道并放大之，使其输出声音。后来彼得·卡尔·哥马克于1948年发明的密纹唱片（LP）录音技术才和我们今天看到的留声机样子相同，因为他采用的是一张圆形的碟片来存储声音。

 

彼得的发明从原理上和爱迪生的发明没什么区别，不过他的发明更接近于我们今天广泛使用的光盘。

 

留声机是将声音震动的幅度直刻在碟片上，在播放的时候通过针头直接读取唱片上上凹凸不平的轨道，然后将声音震动的幅度重新输出并且放大，便能将当初录制的声音再次还原输出。

 

今天我们广泛使用的光盘，它在存储数据的时候也是将数据凹凸不平的记录在碟片之上。不过光盘的整个存储和读取过程要比留声机复杂和先进很多倍。

 

今天，我们广泛使用的计算机碟片上也有一圈圈记录数据，凹凸不平的轨道。光盘以由“0”和“1”组成的数据模式组成的二进制数据的形式存储文件和音乐信息。要在光盘上存储数据，首先必须借助电脑将数据转换成二进制，然后用激光将数据模式灼刻在扁平的、具有反射能力的盘片上。在盘片上，分布有无数信号记录凹槽，这些凹槽都是模具在注塑机强大的合模力作用下压制出来的，凹槽根据盘片格式的不同也有所不同，其中CD、VCD信号记录凹槽宽度为0.56微米，深度为0.11微米，行距为1.5微米；DVD的信号记录凹槽宽度为0.28微米，深度为0.11微米，行距为0.75微米。

 

计算机或激光唱片机在从光盘上读取数据的时候，马达会带动光盘高速旋转，激光会在光盘的表面上迅速移动以寻找轨道。计算机或激光唱片机，会观察激光经过的轨道上的每一个点，确定这些点是否在反射激光，在碰到凹下的点时，光盘不会反射激光，那么电脑就知道它代表一个“1”，如果激光被反射回来，电脑就知道这个点是一个“0”。这些数以百万计的“ l”和“0”又被电脑或激光唱机恢复成音乐、文件或程序等数据。

 

目前光盘技术已经从早期的CD发展到DVD，最近几年又出现了EVD，蓝光和HD-DVD技术。

 

早期的CD的存储容量大概只有有700M左右，DVD则达到了4.7G，采用双面存储数据的D9格式DVD盘片的存储容量大约可以达到9G。

 

日本索尼公司正在推广的蓝光技术将光盘的存储容量再次进行了大幅提升，存储容量达到了100G之多，不仅如此，蓝光DVD还在其盘片的表面增加了一层耐磨的涂层使其具有一定的抗划伤能力。

 

尽管在未来相当长一段时间，仍可能有一些新的光盘技术层出不穷，但是由于光盘本身体积较大，并且需要机械运动，因此在未来，他必将彻底消失。

 

在今天，光盘的主要用处是用来存储电影图片，程序等比较大的数据。但是越来越多的类似数据却在使用宽带互联网进行交换。

 

例如过去，我们安装程序软件的时候，都是从光盘上安装，看电影也是通过光盘，但现在却越来越多的通过互联网直接下载电影或程序软件。

 

传统硬盘也将消失

 

事实上，硬盘从我们视线中的消失速度可能要比光盘更快。

 

2008年，苹果公司推出了MacBook Air笔记本，使用固态硬盘，联想公司随后推出的X300笔记本，也使用了同样的固态硬盘。

 

这种硬盘与传统硬盘的最大区别在于，它使用固态存储芯片阵列代替传统碟片而制造的硬盘，在固态硬盘中彻底抛弃了传统硬盘的机械部件，因此所以它的抗震性能很好，同时避免了机械运动，完全没有噪音，降低了功耗与发热量，提升了硬盘的寿命。这种硬盘中的存储介质事实上和U盘中的完全一样。

 

传统硬盘的最主要部件是：高速转动的圆形盘片和磁头。盘片上存储着数据，当需要存储和读取数据时，磁头便会在盘片上移动，在盘片里写入或者读出数据。这样的机械构造使硬盘在工作的时候，会发出噪声，并且耗费大量的电能，而且盘片在高速运转的过程中，一旦硬盘发生震动，盘片和磁头便会发生碰撞，导致硬盘损伤。

 

1956年IBM公司发明了出世界上第一块硬盘350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control），它的数据存储容量只有5MB，盘片直径为24英寸、盘片数为50片、重量上百公斤。盘片上有一层磁性物质，被轴带着旋转，有磁头移动着存储数据，实现了随机存取。

 

50年来，硬盘的工作原理和机械动作并没有太大改进。但在其他技术上已经进行了彻底改进，例如为了防止磁头好盘片碰撞，发明了很多改良的技术，避免其发生碰撞而毁坏硬盘。硬盘的存储容量也从最初的5MB增加到了今天以TB为单位的存储容量。

 

硬盘的体积也小了很多，大概3年前，随着数码相机的出现，市场上曾出现过一种称为“微硬盘”的存储设备，它的体积和CF卡的大小一样，但也只是昙花一现。这种微硬盘虽然存储量很大，但有一个致命缺点，稍不小心，磕磕碰碰的便会丢失掉里面的数据。因此它很快便推出市场，被固态的存储卡所取代。

 

传统硬盘的弱点却正是固态硬盘的优势。因此在未来，固态硬盘必将取代传统硬盘。

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