超腦黑客 第397章 超大容量和速度

(蒲公英)對于程序員來說，文件系統(tǒng)就是軟件問題，一個好的文件系統(tǒng)，可以給整個系統(tǒng)帶來非常大的性能優(yōu)化。蒲公英的文件系統(tǒng)最初是FAT系列，例如FAT16，F(xiàn)AT32，后來又有一種升級型NTFS，而LINUX的文件系統(tǒng)是EXT格式，它們的系統(tǒng)各有利弊，不過基本的原理相差不大。

文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，是保存在硬盤上的。

要想設(shè)計文件系統(tǒng)，必然和其存儲設(shè)備的物理硬件結(jié)構(gòu)——硬盤密不可分。

在計算機的早期，是沒有硬盤這一結(jié)構(gòu)的，對計算機編程，用的是打孔紙，將程序編制在打孔紙上，然后插入讀取設(shè)備，從其中過一遍，計算機就將程序給讀到了內(nèi)存當(dāng)中，然后再交給CPU去執(zhí)行。

后來，盤式磁帶出現(xiàn)，對于計算機存儲設(shè)備來說，這是一個巨大的飛躍。一盤磁帶所能存儲的數(shù)據(jù)，甚至以GB為單位，并且數(shù)據(jù)極為可靠，至少可以保存二十年以上，立刻成為UNIX系列主機數(shù)據(jù)備份的主要存儲設(shè)備。

磁帶作為存儲設(shè)備存活了一段很長的時間，并且出現(xiàn)了多種不同的格式，例如QIC、DLT、SLR等。

1953年的時候，IBM701計算機用了一種新的存儲器——磁鼓，利用鋁鼓筒表面涂覆的磁性材料來存儲數(shù)據(jù)。由于鼓筒旋轉(zhuǎn)速度很高，因此存取速度快，它是作為內(nèi)存儲器使用的

磁鼓的出現(xiàn)，給磁盤打下了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

在磁盤出現(xiàn)以前還有一種過渡的存儲設(shè)備，那便是磁芯。這是由美國物理學(xué)家王安1950年提出的利用磁性材料制造存儲器的思想，然后福雷斯特則將這一思想變成了現(xiàn)實。蒲公英磁芯存儲從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(biāo)準方式。

七十年代初期軟盤作為便捷的存儲設(shè)備也出現(xiàn)在大家的眼中，這其實是IBM存儲設(shè)備部門研發(fā)新的磁帶設(shè)備無果之后的產(chǎn)物，由于其便捷性，后來軟盤和軟驅(qū)，成為了微型電腦的標(biāo)準配置，直到現(xiàn)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盤存儲器就已經(jīng)由IBM公司發(fā)明，其型號為IBM350RAMAC這套系統(tǒng)的總?cè)萘恐挥?B，共使用了5個直徑為24英寸的磁盤，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(fā)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。

相對于當(dāng)時已經(jīng)比較流行的磁帶、磁鼓和磁芯技術(shù)，這個龐大的硬盤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(shù)，卻又是一個飛躍。

在計算機的歷史上，所有設(shè)備都基本遵循一個由大到小的原則首先是科學(xué)家們將設(shè)備的原型給做出來，證明其可行性，然后再針對這個原型不斷地進行優(yōu)化，微型化，最終進入實用階段。

機械硬盤的結(jié)構(gòu)大致是由磁盤和磁頭組成的，磁盤不斷地旋轉(zhuǎn)磁頭不動的話，就能夠在盤面上畫出一個肉眼看不見的磁道磁盤上的信息便是沿著這樣的軌道存放的，而磁頭讀取上面的技術(shù)，便是磁阻和巨磁阻技術(shù)，其靈敏度的提升，直接引起了機械硬盤存儲容量的提升。

林鴻要想實現(xiàn)存儲設(shè)備，自然是無法在大腦里面制造出一個告訴旋轉(zhuǎn)的磁盤結(jié)構(gòu)的，也無法制造出超級靈敏可以隨時進行尋址的磁頭。蒲公英

不過，這也沒關(guān)系，除了機械硬盤，還有一種硬盤，即固態(tài)硬盤。這是一種由控制單元和存儲單元組成的硬盤，簡單的說就是用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤。這種硬盤，實際上在八十年代末就已經(jīng)出現(xiàn)，不過由于各種原因，至今還停留在實驗室中，并沒有得到普及和商業(yè)化。

固態(tài)硬盤又分為兩種，一種是采用FLAH芯片作為存儲介質(zhì)，不需要電源也能保存數(shù)據(jù)。另外一種，則是基于DRAM必須專用的電源保護數(shù)據(jù)安全。這兩種技術(shù)，說白了，就是之前的ROM存儲技術(shù)和內(nèi)存技術(shù)的進一步升級，將其容量擴大而已。

固態(tài)硬盤的特點，就是存取速度快，其速度可以和內(nèi)存相媲美，其速度便可想而知。美中不足的是，其制造成本也非常的高，比機械硬盤要高多了，其商業(yè)化進程非常緩慢。

林鴻對這些新技術(shù)非常關(guān)注，他的興趣之一，就是了解和研究這些還停留在實驗室當(dāng)中的高端技術(shù)。

因為，這些技術(shù)代表了未來的發(fā)展方向，按照電子行業(yè)的發(fā)展速度，這些東西，在未來的五至十年之內(nèi)，都很有可能會變?yōu)楝F(xiàn)實。

林鴻在自己的“天眼”里面制造不出機械硬盤，卻是可以制造出固態(tài)硬盤，其制造過程，實際上和制造其他硬件結(jié)構(gòu)相差不大，甚至還要更為簡單一些，因為這些結(jié)構(gòu)，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(guān)蛋白代替FLASH芯片的話，其硬盤密度可以超過1TB/平方英寸，1TB也就是1000GB，這個容量，相對于現(xiàn)在的硬盤存儲設(shè)備來說，是相當(dāng)驚人的，因為現(xiàn)在停留在實驗室階段的硬盤密度，最大也維持在100GB/平凡英寸的水平，只相當(dāng)于幾十分之一。

并且，這個存儲結(jié)構(gòu)，不但可以作為硬盤使用，也可以作為內(nèi)存使用。

因為其數(shù)據(jù)讀寫速度非?？?，機械硬盤根本無法和其相比。因為固態(tài)硬盤并沒有磁頭，并不需要消耗尋址的時間，直接就是信號的光速傳遞，現(xiàn)在實驗室的那些內(nèi)存的存取時間，大概在8納秒左右，而大腦里面的傳輸速度要遠遠低于這個速度，據(jù)林鴻的估算，只相當(dāng)于百分之幾。

由于生物結(jié)構(gòu)的特殊性，林鴻在構(gòu)造存儲硬盤的時候，并不需要像傳統(tǒng)固態(tài)硬盤制造那樣，使用扁平的結(jié)構(gòu)，而是可以使用立體的方式，將整個硬盤給卷曲起來，形成一個立體的結(jié)構(gòu)，這樣一來，其所占體積，就相當(dāng)小，完全可以滿足他的需求。

他要想將文件系統(tǒng)構(gòu)造出來，就必須先將這個硬件結(jié)構(gòu)給制造出來。

由于有了時序電路的輔助，他現(xiàn)在對開關(guān)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，先制造出了一小塊的存儲區(qū)域，作為內(nèi)存結(jié)構(gòu)使用，然后開始開始往里面寫入最原始的指令代碼，其功能非常簡單，就是按照順序不斷地生成開關(guān)蛋白并且初始化。

要讓林鴻主動去不聽地生成重復(fù)的存儲區(qū)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。而存儲結(jié)構(gòu)則完全一致，是一個不斷重復(fù)的過程，并且數(shù)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(jīng)可以對天眼進行簡單的編程，這個過程，就好像是最原始的計算機使用打孔紙帶編程的階段類似，雖然里面沒有強大的操作系統(tǒng)，但是卻可以執(zhí)行簡單的程序。

林鴻先打了個基礎(chǔ)，然后再在這個基礎(chǔ)上讓其自動執(zhí)行。就相當(dāng)于是先造一個簡單的工具，再繼續(xù)造比較精密的車床母床，母床制造出來之后，就可以利用它再制造更為精密的車床。

林鴻設(shè)定好范圍和大小之后，就沒有再管它，直接讓其自動在里面不斷重復(fù)生成開關(guān)蛋白，并且將其初始化為存儲結(jié)構(gòu)。

接下來，他的超腦系統(tǒng)就進入非常關(guān)鍵的一步——安裝LINX的VO.1版，為了和計算機上的LINX以示區(qū)別，他將這個系統(tǒng)命名為BLINX，B即為大腦的首字母縮寫。

為了和“天眼”的硬件結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，除了內(nèi)核，外圍的很多代碼都必須重新改寫，驅(qū)動也得根據(jù)實際情況而寫，當(dāng)然，BLINX的性能肯定比LINUX要高很多，這是由硬件結(jié)構(gòu)直接決定的，完全沒有可比性。

由于現(xiàn)在“天眼”超腦系統(tǒng)里面的開發(fā)環(huán)境還沒有架設(shè)起來，林鴻現(xiàn)在只能在他修改的LINUX平臺下進行MLINX的開發(fā)，然后再使用渦旋技術(shù)傳輸?shù)健疤煅邸崩锩妗?p/> 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(jù)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。

于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么關(guān)系。故而大年初一到初四這幾天時間內(nèi)，他又稱為了超級宅男一枚，除非吃飯，都是在自己的房間里面度過的。

雖然宅，但是專注，做事情的效率非常高，他的天眼硬盤在今天已經(jīng)接近尾聲，而BLINX的改造工作也是如此，正好可以趕在硬盤完成的時候，對超腦系統(tǒng)進行安裝。蒲公英