正文

漫游计算机世界(13)

大话处理器 作者:万木杨


 

1.3.2  存储器——大肚能容,容天下难容之事

1.存储器技术

人脑可以既做运算,又存储数据,而在计算机中,计算由处理器完成,数据存储,则由存储器完成。

下图是计算机的存储结构:

CPU在做计算时,是从寄存器中读数据的,不过寄存器的容量实在是太小,几乎无时无刻不需要从内存中读取数据,为了减少从内存中读写数据的次数,在CPU内部做了一个缓存(cache),避免频繁读写。

内存的记忆力虽好但是记得的事情也还不多,最重要的一点是,内存睡一觉(掉电后)什么东西都忘了,属于易失性存储介质。所以数据都要存储在一个容量大,且永久存储的设备上,这个设备就是硬盘。还是硬盘好,默默无闻的工作,什么都默默的记下,掉电了也不会丢失数据,不过由于速度较慢,如果直接和处理器打交道,那处理器就要等到黄花菜都凉了。从这个角度来说,内存是处理器和硬盘之间的缓存。

对于计算机来说,CPU是核心,不过对于人们来说,硬盘才是核心,因为所有的数字信息都记录在上面,其他的器件随便更换都没有关系,但硬盘却不能随便更换,起码是不能让别人随便更换。网络上有句名言:“男人一定要会修电脑,曾经有个人不会修自己的电脑,后来的事大家都知道了……”

硬盘空间虽大,但是在这个信息爆炸的年代,什么信息都存放在本地硬盘是不可能的,还好互联网的发展使得我们可以轻松的访问网络,获取想要的信息。大量的信息存储在网络上其他计算机的硬盘上,我们只需要将别人的数据传输过来就可以了,所以说传输和存储,本身就是一体的,存储是信息在时间上的传递,传输是信息在空间上的传递。

硬盘安在电脑上,是不能随便移动的,不同的电脑间要交换点数据,在不方便使用网络的条件下,就需要可移动的存储介质,如光盘、U盘、SD卡等。

光、电、磁等特性可以作为存储介质,光盘使用光特性,内存和U盘使用电特性,现在硬盘的存储介质还是以磁盘为主,使用磁特性。磁盘先驱者之一Al Hoagland曾经调侃到:“我认为,硅谷的名字叫错了,如果你回顾近十年来产品的收入情况,磁盘比硅产品收入要多得多,因此应该把这个地方改名为氧化铁谷。”不过,现在随着闪存容量的不断加大,也有慢慢替代磁盘的趋势,闪存完全采用电的访问方式,比磁盘机械的访问方式要快很多。手机、摄像机等消费类电子产品中已经集成了中等容量的闪存。当然,单位容量下闪存的成本还是远高于硬盘,磁盘式硬盘仍然会存在很长一段时间。

2.存储器公司

计算机发明之后,市场上对存储器需求很大,华人王安发明了磁芯存储器,王安电脑公司一度办得有声有色。

现在大家都知道Intel是做处理器的,而且第一个处理器也是它发明的,不过Intel是以存储器起家的,1969年,Intel首创了全球第一颗集成电路存储芯片,宣告了老一代磁芯存储器的寿终正寝。在20世纪70、80年代,Intel是排名第一的存储器公司,处理器只是它不受重视的小业务,而且一直被Motorola压制着。

由于日本是一个资源匮乏的国家,因此特别注重知识经济的发展,半导体是国家发展战略的重要部分。日本在70年代中期开始布局半导体产业,瞄准了相对技术含量不是那么高的存储器产品,日本善于大规模生产出高质量的DRAM(内存条使用DRAM颗粒),伴随着大型计算机市场的成长,日本的DRAM乘势崛起,到了1986年,日本存储器产品的市场占有率上升到65%,美国则下降到30%,Intel公司在存储器上花费大量的研发费用,但是营业额所占的比例却逐年下滑,此时Intel面临成立以来最大的转型压力。某一日风雨如晦,英特尔的3位创始人面对着不景气的赤字,坐困愁城,开始了他们的谈话:“如果来一个新的CEO的话,他会做什么?”,“把我们开除,并停止内存生产线。” 于是他们走出办公室,停掉了内存生产线,从此专攻处理器,终于成就了半导体领域的王者。

上世纪80年代的存储器市场是日本人的市场,不过到了90年代,PC市场异常火爆,而PC市场并不需要这么高质量的DRAM,日本公司没有反应过来,韩国和台湾公司乘势生产物美价廉的DRAM,韩国迅速成为最大的存储器生产国家。此后,韩、台在DRAM领域的相继崛起,美国在处理器领域称霸,导致日本在半导体行业全面衰退。

在处理器行业,Intel是老大,在半导体存储器行业,三星半导体是老大。三星是最大的DRAM和闪存生产公司。

三星是个巨无霸,正如台积电董事长张忠谋说的:“三星,是所有人的对手,三星几乎是什么电子产品都要做。”三星就好像变形金刚,身上随便一个零件拆下来,都可以和一家著名公司抗衡。手机可以和诺基亚、苹果抗衡,显示器没有公司能抗衡,存储器没有对手能抗衡……

三星的成绩离不开它的执著,一个公司做存储器做了10年亏损还在做,这家公司就是三星。我们不能只见贼吃肉,不见贼挨打,三星屡战屡败,屡败屡战,终于成就了今天的巨无霸。

1.3.3  主板与芯片组——架起沟通的桥梁

计算机内部这么多部件,总要有个板子来承载,这个板子就是主板。主板提供了各种各样的接口,CPU、显卡、声卡、硬盘、光驱、PCI-E插槽、USB插槽等部件都接在上面。除了起物理连接作用外,主板上还有两颗重要的芯片,俗称北桥和南桥芯片,统称为芯片组,它们的主要工作,就是负责处理器和其他部件间的通信。


上一章目录下一章

Copyright © 读书网 www.dushu.com 2005-2020, All Rights Reserved.
鄂ICP备15019699号 鄂公网安备 42010302001612号