一、导言
我们这批人，大凡刚入大学，都会对计算机硬件有些兴趣。然多年之后，却往往
发现知识层面仍停留在学校中。信息管理专业这个中间产品，实际就是四不象。
硬件不比电子类专业，
理论不及数学类专业，
底层知识面也远差于计算机专业。
毕业后，改行的改行，考研的考研，出国的出国，剩下的究竟还有几人，与国外
比就不必说，光光同类专业上，就输在了起点，可悲可叹。
本文便是想重现99年，初入大学之路，所不同的是有所深度。小议计算机系列之
一便是计算机存储。
二、计算机存储分类
个人十分偏向于按其存储原理进行分类。即磁存储技术，光存储技术，电存储技
术以及未来的生物存储技术。
磁存储技术：硬盘，软盘，磁带等。
光存储技术：CD光盘，DVD光盘等。
电存储技术：闪存等。
生物存储技术：科学研究阶段
三、磁存储技术(整理于互联网)
磁存储技术的工作原理是通过改变磁粒子的极性来在磁性介质上记录数据。利用每
个存储点上的磁场方向代表二进制的0或1，要读取这些数据，需要电极扫过这个磁场。
在磁场作用下，磁性金属内部电子自旋方向发生改变而导致电阻改变，从而改变电流
的强度，被称为“磁阻”效应。
有兴趣的可以参看诺贝尔物理学奖有关的“巨磁电阻”。
在读取数据时，磁头将存储介质上的磁粒子极性转换成相应的电脉冲信号，并转换
成计算机可以识别的数据形式。写操作的原理也是如此。
要使用硬盘等介质上的数据文件，通常需要依靠操作系统所提供的文件系统功能，
文件系统维护着存储介质上所有文件的索引。因为效率等诸多方面的考虑，在我们利
用操作系统提供的指令删除数据文件的时候，磁介质上的磁粒子极性并不会被清除。
操作系统只是对文件系统的索引部分进行了修改，将删除文件的相应段落作了删除
标记。同样的，目前主流操作系统对存储介质进行格式化操作时，也不会抹除介质上的
实际数据信号。
我们所接触的数据恢复正是利用了操作系统的这种设定。值得注意的是，这种恢
复通常只能在数据文件删除之后相应存储位置没有写入新数据的情况下进行。一旦
新的数据写入，磁粒子极性将无可挽回的被改变从而使得旧有的数据真正意义上被
清除。
四、光存储技术(整理于互联网)
光存储介质，采用的存储方式都与软盘硬盘相近，也是以二进制数据的形式来存储
信息。光存储工作原理是改变存储单元的某种性质(如是否反射，反射率、反射光极化
方向等)，利用这种性质的改变来存储二进制数据。在读取数据时，光检测器检测出反
射，光强或极化方向等的变化，从而读出存储在光盘上的数据。由于激光光束可以聚
焦到很小的直径，因此有较高的存储容量。如果要在这些光盘上面储存数据，需要借
助激光把电脑转换后的二进制数据用数据模式刻在扁平、具有反射能力的盘片上。为
了识别数据，光盘上可以定义激光刻出的小坑(或小点)就代表二进制的“1”，而空白处
则代表二进制的“0”。
我们常见的光存储介质主要有CD和DVD光盘。光盘外面都有保护膜，一般看不出来。
但能看出来有信息和没有信息的部分。
DVD盘的记录点比CD更小，且螺旋储存点的距离也更小。DVD存放数据信息非常紧
密，最小记录点长度仅为0.4μm。
DVD盘每个记录点间的距离大约是CD-ROM的50%，轨距只有0.74μm。
CD光驱、DVD光驱等一系列光存储设备，主要的部分就是激光发生器和光监测器。
光驱上的激光发生器实际上就是一个激光二极管，可以产生对应波长的激光光束，然
后经过一系列的处理后射到光盘上，然后经由光监测器捕捉反射回来的信号从而识别
实际的数据。
举例，如果光盘不反射激光则代表那里有一个小点，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”。然后电脑就可以将这些二
进制代码转换成为原来的程序。
当光盘在光驱中做高速转动，激光头在电机的控制下前后移动，数据就这样不断的
读取出来了，同理刻录也是这个原理，刻录的光比较强，可以在盘片上留下不同的烙
印。
五、电存储技术
电存储技术主要包括半导体存储器SCM（Semiconductor Memory）和铁电存储器
(FRAM ferroelectric RAM)。
我们常见的BIOS的ROM，内存，数码存储卡等皆属于这个范畴。存储单元可使用
二极管，三极管等等电子元件，其原理就与电子电路紧密相关了。由于这方面知识空
白，也不属于专业方面，不在具体说明。
有兴趣可参看现代电子技术。
六、最后
本文介绍了目前所用的几种存储技术，下文主要介绍本系列的主角——磁存储的代表
——硬盘。