第397章 超大容量和速度
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對於程式設計師來說,文件系統就是軟體問題,一個好的文件系統,可以給整個系統帶來非常大的效能最佳化。wdows的文件系統最初是fat系列,例如fat16,fat32,後來又有一種升級型ntfs,而lux的文件系統是ext格式,它們的系統各有利弊,不過基本的原理相差不大。

文件系統中的資料,是儲存在硬碟上的。

要想設計文件系統,必然和其存儲設備的物理硬體結構硬碟密不可分。

在計算機的早期,是沒有硬碟這一結構的,對計算機程式設計,用的是打孔紙,將程序編制在打孔紙上,然後插入讀取裝置,從其中過一遍,計算機就將程式給讀到了記憶體當中,然後再交給cpu去執行。

後來,盤式磁帶出現,對於計算機存儲設備來說,這是一個巨大的飛躍。一盤磁帶所能儲存的資料,甚至以gb為單位,並且資料極為可靠,至少可以儲存二十年以上,立刻成為unix系列主機數據備份的主要存儲設備。

磁帶作為存儲設備存活了一段很長的時間,並且出現了多種不同的格式,例如qicdltslr等。

1953年的時候,ibm701計算機用了一種新的存儲器磁鼓,利用鋁鼓筒表面塗覆的磁性材料來儲存資料。由於鼓筒旋轉速度很高,因此存取速度快,它是作為內存儲器使用的

磁鼓的出現,給磁碟打下了重要的技術基礎。

在磁碟出現以前還有一種過渡的存儲設備,那便是磁芯。這是由美國物理學家王安1950年提出的利用磁性材料製造存儲器的思想,然後福雷斯特則將這一思想變成了現實。磁芯儲存從20世紀50年代60年代,直至70年代初,一直是計算機主存的標準方式。

七十年代初期軟盤作為便捷的存儲設備也出現在大家的眼中,這其實是ibm存儲設備部門研發新的磁帶設備無果之後的產物,由於其便捷性,後來軟盤和軟碟機,成為了微型電腦的標準配置,直到現在,軟盤也還在廣泛使用。

實際上,早在1956年世界第一臺機械硬碟存儲器就已經由ibm公司發明,其型號為ibm350ramac這套系統的總容量只有5b,共使用了5個直徑為24英寸的磁碟,其體積有兩個冰箱的大小,真是一個龐然大

沒錯,又是ibm,這個公司的確是一個非常偉大的公司,給計算機的發展帶來極為深遠的影響可以說,如果沒有ibm,計算機要想達到今天這個水平,可能還要一段很長的時間。

相對於當時已經比較流行的磁帶磁鼓和磁芯技術,這個龐大的硬碟簡直就像是一個玩具,一個笨重的原始恐龍但是其所使用的技術,卻又是一個飛躍。

在計算機的歷史上,所有裝置都基本遵循一個由大到小的原則首先是科學家們將裝置的原型給做出來,證明其可行性,然後再針對這個原型不斷地進行最佳化,微型化,最終進入實用階段。

機械硬碟的結構大致是由磁碟和磁頭組成的,磁碟不斷地旋轉磁頭不動的話,就能夠在盤面上畫出一個肉眼看不見的磁軌磁碟上的資訊便是沿著這樣的軌道存放的,而磁頭讀取上面的技術,便是磁阻和巨磁阻技術,其靈敏度的提升,直接引起了機械硬碟存儲容量的提升。

林鴻要想實現存儲設備,自然是無法在大腦裡面製造出一個告訴旋轉的磁碟結構的,也無法製造出超級靈敏可以隨時進行定址的磁頭。

不過,這也沒關係,除了機械硬碟,還有一種硬碟,即固態硬碟。這是一種由控制單元和存儲單元組成的硬碟,簡單的說就是用固態電子存儲芯片陣列而製成的硬碟。這種硬碟,實際上在八十年代末就已經出現,不過由於各種原因,至今還停留在實驗室中,並沒有得到普及和商業化。

固態硬碟又分為兩種,一種是採用flah晶片作為存儲介質,不需要電源也能儲存資料。另外一種,則是基於dram必須專用的電源保護數據安全。這兩種技術,說白了,就是之前的rom存儲技術和記憶體技術的進一步升級,將其容量擴大而已。

固態硬碟的特點,就是存取速度快,其速度可以和記憶體相媲美,其速度便可想而知。美中不足的是,其製造成本也非常的高,比機械硬碟要高多了,其商業化程序非常緩慢。

林鴻對這些新技術非常關注,他的興趣之一,就是瞭解和研究這些還停留在實驗室當中的高階技術。

因為,這些技術代表了未來的發展方向,按照電子行業的發展速度,這些東西,在未來的五至十年之內,都很有可能會變為現實。

林鴻在自己的天眼裡面製造不出機械硬碟,卻是可以製造出固態硬碟,其製造過程,實際上和製造其他硬體結構相差不大,甚至還要更為簡單一些,因為這些結構,基本都是一樣的,像平原一樣平坦,一望無垠。

林鴻估算了一下,使用開關蛋白代替flash晶片的話,其硬碟密度可以超過1tb平方英寸,1tb也就是1000gb,這個容量,相對於現在的硬碟存儲設備來說,是相當驚人的,因為現在停留在實驗室階段的硬碟密度,最大也維持在100gb平凡英寸的水平,只相當於幾十分之一。

並且,這個儲存結構,不但可以作為硬碟使用,也可以作為記憶體使用。

因為其資料讀寫速度非常快,機械硬碟根本無法和其相比。因為固態硬碟並沒有磁頭,並不需要消耗定址的時間,直接就是訊號的光速傳遞,現在實驗室的那些記憶體的存取時間,大概在8納秒左右,而大腦裡面的傳輸速度要遠遠低於這個速度,據林鴻的估算,只相當於百分之幾。

由於生物結構的特殊性,林鴻在構造儲存硬碟的時候,並不需要像傳統固態硬碟製造那樣,使用扁平的結構,而是可以使用立體的方式,將整個硬碟給捲曲起來,形成一個立體的結構,這樣一來,其所佔體積,就相當小,完全可以滿足他的需求。

他要想將文件系統構造出來,就必須先將這個硬體結構給製造出來。

由於有了時序電路的輔助,他現在對開關蛋白的操作比之前的效率要高很多。

林鴻先是花了幾個小時的時間,先製造出了一小塊的儲存區域,作為記憶體結構使用,然後開始開始往裡面寫入最原始的指令程式碼,其功能非常簡單,就是按照順序不斷地生成開關蛋白並且初始化。

要讓林鴻主動去不聽地生成重複的儲存區域,那工程實在是太大了,這不像做cpu,cpu各部分還基本不同,做的時候還要動點腦子,分成多個部分一個一個完成這樣也就不知不覺。而儲存結構則完全一致,是一個不斷重複的過程,並且數量非常多,如果完全靠手動的話,簡直要人老命。

好在到了這個時候,林鴻已經可以對天眼進行簡單的程式設計,這個過程,就好像是最原始的計算機使用打孔紙帶程式設計的階段類似,雖然裡面沒有強大的作業系統,但是卻可以執行簡單的程式。

林鴻先打了個基礎,然後再在這個基礎上讓其自動執行。就相當於是先造一個簡單的工具,再繼續造比較精密的車床母床,母床製造出來之後,就可以利用它再製造更為精密的車床。

林鴻設定好範圍和大小之後,就沒有再管它,直接讓其自動在裡面不斷重複生成開關蛋白,並且將其初始化為儲存結構。

接下來,他的超腦系統就進入非常關鍵的一步安裝lx的vo.1版,為了和計算機上的lx以示區別,他將這個系統命名為blx,b即為大腦的首字母縮寫。

為了和天眼的硬體結構相適應,除了核心,外圍的很多程式碼都必須重新改寫,驅動也得根據實際情況而寫,當然,blx的效能肯定比lux要高很多,這是由硬體結構直接決定的,完全沒有可比性。

由於現在天眼超腦系統裡面的開發環境還沒有架設起來,林鴻現在只能在他修改的lux平臺下進行mlx的開發,然後再使用渦旋技術傳輸到天眼裡面。

過年的時候,中國人最忙的就是走親戚,不過無論是林昌明還是馮婉,都沒有這個頭疼問題。林昌明這邊的親戚從來就不見影子,據說還有,不過跑到臺w那邊去了。而馮婉這邊,他們剛剛從北j回來,早就說過不會過去。

於是只剩下親朋好友和同事之間的走動,這些基本都和林鴻沒有什麼關係。故而大年初一到初四這幾天時間內,他又稱為了超級宅男一枚,除非吃飯,都是在自己的房間裡面度過的。

雖然宅,但是專注,做事情的效率非常高,他的天眼硬碟在今天已經接近尾聲,而blx的改造工作也是如此,正好可以趕在硬碟完成的時候,對超腦系統進行安裝。

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