今天，無處不在的科技，都離不開網絡、計算和存儲。其中信息存儲的發展歷史最悠久，堪稱萬年進化史。關于電腦三大件，人們總是在說“CPU主板顯卡”，但是每個位置都是無可替代的，這也是不爭的事實，存儲文件的介質一直是機械硬盤作為主導，近幾年慢慢變更為固態硬盤，那內存作為主板上一條插著的“電路板”，到底經歷過什么樣的發展呢？
今天，科技拾遺就帶大家探尋內存的發展史。
2006年5月1日，德國半導體巨頭英飛凌(Infineon)分拆了內存事業部在紐交所上市，股票代碼叫做Qi。官方說Qi有兩個意思，一個是中文的“氣”，代表流動的能量(Energy Flow)；另一個意思是它的發音，念作Key，表示開啟世界的鑰匙。
奇夢達內存芯片，圖片來自網絡
這家擁有如此哲學名稱的公司叫做奇夢達(Qimonda)，相信今天很多硬件愛好者都不知道這家公司，因為這家曾今位列世界第二的內存公司，僅僅存活了三年。
其實，各大半導體巨頭拆分內存事業部在業內有著悠久的歷史。從1999年開始，排名世界第三的韓國現代半導體強制收購了LG半導體；日立和NEC合并了其內存部門產生了爾必達(Elpida)；IBM退出和東芝合資的Dominion從而退出內存業務；剛剛完成收購德州儀器(TI)內存部門的鎂光(Micron)也是在1999年正式進入大陸市常
為什么各個電子巨頭都紛紛剝離自己的內存業務呢？
因為內存價格波動巨大，而且經常是虧多賺少。上市母公司和投資者可不喜歡財報上面的盈虧幅度過大的。但是內存的核心技術和不定期的龐大利潤，又讓巨頭們不愿意完全放棄這項技術，所以只能名義上剝離，但實際暗地控制。簡單來說，內存芯片的性質和大宗商品類似，屬于通用原材料，價格由供需決定。而內存就是電子行業的石油，幾乎每個產品都需要。
從人類文明誕生以來，人類就一直在尋求能夠更有效存儲信息的方式，從4萬年前的洞穴壁畫、6000年前泥板上的楔形文字，到今天普及的SSD/閃存，再到對量子存儲、DNA存儲技術的探索，腳步從未停止。
遠古時期的楔形文字，圖片來自網絡
那么，內存是如何發展到如今這個高度，導致所有電子產品都必須依賴它呢？它又是如何一步步走到現在的高度呢？
改變數據處理的第一步
在19世紀的英國，有位著名的數學家查爾斯巴貝奇，在1812年初次想到可以利用機械來計算數學表，也就是“可編程計算器”，于是在1834年到他去世的1871年期間，一直在試圖建立一個叫“分析機（Analytical Engine）”的東西，而分析機實際上就是現代計算機的前身。就是利用打孔卡，作為分析機的只讀存儲器，而這種世界上最早的可編程計算器可儲存相當于現在675個字節的信息。
而后一個名叫赫爾曼霍列瑞斯的教授想到，如果使用打孔技術進行數據統計，那么會節省非常多的時間和人力成本，并且這種方式相較于人為統計來說更加不容易出現失誤。在美國人口局工作過的霍列瑞斯首先把穿孔紙帶改造成穿孔卡片，以適應人口數據采集的需要。由于每個人的調查數據有若干不同的項目，如性別、籍貫、年齡等等。他把每個人所有的調查項目依次排列于一張卡片，然后根據調查結果在相應項目的位置上打孔。
例如，穿孔卡片“性別”欄目下，有“男”和“女”兩個選項；“年齡”欄目下有從“0歲”到“70歲以上”等系列選項，如此等等。統計員可以根據每個調查對象的具體情況，分別在穿孔卡片各欄目相應位置打出小孔。每張卡片都代表著一位公民的個人檔案。于是，1888年，世界上首個使用打孔卡技術的數據處理機器-自動制表機誕生了。
赫爾曼霍列瑞斯和他的自動制表機，圖片來自網絡
這項發明在1900年的美國第三次人口普查中獲得了全面應用，平均每臺機器可代替500人進行工作，僅耗時1年時間就完成了美國的人口普查工作，要知道在1880年的美國第一次人口普查可是耗費了七年半的時間。
雖然霍列瑞斯發明的并不是通用計算機，除了能統計數據表格外，它幾乎沒有別的什么用途，然而，制表機穿孔卡第一次把數據轉變成二進制信息。在以后的計算機系統里，用穿孔卡片輸入數據的方法一直沿用到20世紀70年代，數據處理也發展成為電腦的主要功能之一。
赫爾曼霍列瑞斯創立了IBM的前身，圖片來自網絡
而這臺機器的發明者赫爾曼霍列瑞斯依托自己發明的制表機，“下海”創辦了一家專業制表機公司，但不久就因資金周轉不靈陷入困境，被另一家CTR公司兼并。1924年，CTR公司正式更名為“國際商業機器公司”，也就是我們現在所熟悉的IBM，專門生產打孔機、制表機一類產品。而誕生于1888年的這臺機器則被后人稱之為IBM機。
喬布斯只是站在了巨人的肩膀上
IBM機在全世界百貨大樓、電氣公司、藥品公司、鋼鐵廠、鐵路公司的大放異彩，人們開始意識到數據的儲存和統計中蘊含著多大的商機。隨著第二次技術革命落下帷幕，電磁技術得到廣泛的應用。這也給儲存技術帶來了翻天覆地的變化。
1932年，奧地利IT工程師Gustav Tauschek發明了-“磁鼓存儲器”。這也是世界上第一個被廣泛使用的計算機存儲器。雖然這種存儲器在1932年被發明了出來，但是經過20多年的時間，這項技術才被廣泛應用。在“磁鼓存儲器”被發明的后十年中，還有一些其他類型的存儲器被世界各地的科學家發明。
最早磁鼓存儲器的模型，圖片來自網絡
比如德國工程師Konrad Zuse發明的Z3計算機，就使用了機械滑動金屬存儲器，而Z3則被稱之為世界上第一臺“圖靈完全”的計算機（一種可不受存儲容量限制的遐想計算機）。而被稱之為世界上第一臺計算機的阿塔納索夫-貝瑞計算機，則使用電容器列陣配合兩個旋轉鼓，進行打孔計算，與打孔板相同存儲解決方案。而著名的ENIAC計算機利用汞和鎳構成水銀延遲線存儲器。
世界上第一臺計算機阿塔納索夫-貝瑞計算機（復刻版），圖片來自網絡
到了20世紀50年代，由水銀延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯等設備，構成了最早期的電子計算機的主存儲器。
磁芯存儲器是另外一個廣泛采用的存儲技術，也是現代計算機主存儲器發展的第二個重要的里程碑式的技術。盡管大多數人認為，這項技術的所有關鍵部件直到1951年才被開發出來，但是實際上，這所有的想法都要追溯到1949年，麻省理工學院的Jay Forrester首先在他的碩士論文中首先提出了這項技術的構想。
與此同時，美籍華裔科學家王安博士，也提出對磁芯存儲器的研究稍微不同的看法。磁芯存儲器對核心的最基本的原理，就是使用了一個“磁芯”，磁芯在導線上流過一定電流下會被磁化或者改變磁化方向，就產生了兩個完全不同的結果，這就可以作為0和1的狀態來記錄數據。在20世紀60年代到20世紀70年代初，全球90%以上的電腦都開始使用非易失性磁芯存儲器技術。
最早的磁芯存儲器都是以繩結形式呈現的，圖片來自網絡
這種磁芯存儲器，可以在沒有電源的情況下無限期的保存計算機上的數據內容，并且也相對不受EMP和輻射的影響。這個重要的特征構成了第一代工業可編程控制器，使其在軍事裝置和戰斗機等航空航天領域得到廣泛的應用。例如IBM AP-101B飛行計算機最初使用的磁芯存儲器，即使在1986年挑戰者發射失敗解體后，其控制數據也能得以保存。這也就是我們現在所熟知安裝在航天器上“黑匣子”的雛形。
磁芯存儲器的應用催生了黑匣子的誕生，圖片來自網絡
而在家用電腦的應用上面，磁芯存儲器的發揮同樣優秀。早期的磁性存儲器的在性能提升上的有著非常大的作用，就連蘋果第一位員工Bill Fernandez在接受采訪時說：“當時我和喬布斯的夢想就是得到一塊老式磁芯存儲器，那是最早的電子內存。如果我們得到它，那么我們就可以組裝自己的計算機了！”
年輕的喬布斯和他的Apple I，圖片來自網絡
從上面的采訪對話中我們可以看出，在那個年代，磁芯存儲器對于喬布斯這樣的創業者有多么的重要，他們想：誰能得到它就能得到全世界。
而事實也確實如此，在之后的個人電腦領域，蘋果的好口碑和超高的性能得到市場的認可，時至今日它依舊是改變世界的科技公司，而喬布斯更是被科技圈的從業人士親切的奉為“喬幫主”。但這一切的背后，全部都是因為受磁芯儲存器而影響，而設計出來的Apple II的一炮而紅，從而也徹底讓千萬家庭打開大門，迎接個人電腦的到來。
兵家必爭之地
隨著喬布斯和他的Apple II取得巨大的成功，讓許多半導體制造商意識到了存儲器技術對于個人電腦的重要性。作為存儲器鼻祖的IBM自然不能讓自己發家的戰場讓別人占據。Apple II的爆紅則直接讓后來的存儲技術也從最開始偏重數據存儲轉向了提升計算機性能，也就是我們后來說的計算機內存技術
一炮而紅的Apple II，圖片來自網絡
1966年IBM Thomas J. Watson 研究中心的Robert H. Dennard發明了動態隨機存取存儲器（DRAM），也就是我們現在所熟知內存條雛形。它可以與CPU直接交換數據，并且具備超快的讀寫速度，這在很大程度上提升了計算機實時運行的工作效率和運算量，與磁芯存儲器不同的是，它無法在斷電后繼續保存數據，其設計的初衷就是為了提升計算機的實時讀寫速度。這項技術在1968年由IBM申請了專利。
雖然IBM將這項技術發明出來，可是其昂貴的成本是個人計算機用戶無法承擔的。就在這時，一個由四個仙童半導體的“叛逃者”創立的小公司跳了出來，憑借著每bit存儲只要一美分的DRAM產品，從巨頭IBM手中搶奪市常這個產品則是 i1103 1kb內存芯片，其背后的制造商就是我們現在所熟知的芯片巨頭：Intel！而這款劃時代的內存產品，則為Intel賺取了公司成立以后的第一桶金！
i1103內存芯片為Intel賺取了第一桶金，圖片來自網絡
后來隨著時代的發展，三星、鎂光、金士頓等新興內存廠商不斷涌現，加速了個人電腦內存發展，我們手中的電腦也從最開始的512M內存，變成了32GB和64GB。超大的內存容量使得個人PC和主機可以運行更多更復雜的運算任務和游戲，從而催生出了基于電腦的各行各業。
小探不禁在想，達爾文的進化論講究生命為了適應環境而產生進化，那么科技是否如此呢？一百多年前的查爾斯巴貝奇和赫爾曼霍列瑞斯可能從未想過，自己基于統計學所研發出來的技術，在一百年后會徹底改變人類的時代進程，讓科技隨著時代的潮流自由“進化”或許也是大自然的抉擇。
