计算机存储器的发展史

如今计算机的存储器制造工艺已经非常先进,但是在计算机发明初期,这是一件让研究人员头疼的事情,对于如何做一个存储器,计算机科学家们都没有眉目?

计算机的发明毋庸置疑是影响人类生活最大的工具之一,它是信息时代的基石。21世纪的互联网、物联网、人工智能全部建立在计算机的基础上。

从第一台计算机发明至今虽不足百年,但是计算机已经历多次更新迭代,性能也今非昔比。然而在计算机的研制过程中,有一位华人做出了巨大的贡献,美国政府给他颁发自由勋章,表彰他为爱迪生、贝尔齐名的发明家。他就是存储器的发明者–王安博士。

存储器是计算机系统的重要组成部分之一,没有存储器,就无法完成计算机的逻辑运算。如今计算机的存储器制造工艺已经非常先进,但是在计算机发明初期,这是一件让研究人员头疼的事情,对于如何做一个存储器,计算机科学家们都没有眉目?

著名的物理学博士,美籍华人王安发明存储器也是一个偶然的事件,就像牛顿从苹果落地发现了万有引力定律一样,王安也是散步时从苗圃里获得了启示而发明存储器。

1945年王安作为中国高级工程技术人员被派往美国哈佛大学深造,1948年,获得博士学位,并进入哈佛大学计算机实验室做研究工作。哈佛大学计算机实验室的主持人,著名的计算机专家霍华德·艾肯很欣赏王安,在他到实验室的第三天就问他能不能承担计算机存储器的设计工作,当时王安毫不犹豫的答应了下来。然而接下任务后,王安便遇到了一个问题。

磁芯是当时最理想的存储器制备材料,但是有一个不缺陷。往存储器里存信息时,给一个“1”他就存“1”,往存储器里读取信息时,读取一个“1”,原来存在的这个“1”就消失了,这不能满足读取信息又必须保护信息的要求。正是由于这个问题,王安苦思冥想,整整三个月都找不到解决问题的办法。

有一天,王安在校园里散步,发现园丁正在对校园的苗圃做绿化,他从苗圃里移走一棵树,在苗圃原来的地方再栽回一棵同样的树,于是苗圃就保留了原来的状态。王安因此大受启发,拍了拍自己的脑袋,存储器也可以这样设计啊。为什么脑袋里一直想着如何解决读出信息时不破坏信息这个难题,而忘了任务的目的呢?自己的目的不就是读出信息,并且保存好这些信息吗?要是换成自然界常见的处理方法问题就很简单了。于是他采用了类似苗圃栽树的方法,第一步,取出保存的信息,送到需要用的地方;第二步立刻把这些信息复制并存在原来的地方,这样就满足了读出信息,并且取出的信息不被破坏的要求。

由此王安顺利的发明了磁芯存储器,并申请了专利。鉴于王安在磁性存储器方面的成就以及对计算机发展的贡献,1986年7月他被选为全美最杰出的移民之一,成为美国政府颁发的自由勋章的第69位大发明家,与爱迪生、贝尔齐名。1988年王安入选美国发明家名人堂(当时唯一一位华人),美国总统里根给王安颁发了“杰出成就奖”。

随着集成电路的飞速发展,磁芯存储器被逐渐取代,但是这项发明是计算机历史上一个伟大的发明,也在整个计算机历程中增添了华人的角色。

目前存储器的读取速度已达到每秒1至2亿次,存储容量更是高达“T”级。但是磁芯存储器的设计理念和工作原理一直影响着后人。

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