多年以來,工程師們進(jìn)行的兩項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新使移動(dòng)計(jì)算技術(shù)得以實(shí)現(xiàn),那就是鋰離子電池和閃存。這是下一個(gè)偉大浪潮出現(xiàn)的兩個(gè)先決條件。
能源 在20世紀(jì)70年代末,賓厄姆頓大學(xué)的化學(xué)家邁克爾·惠廷厄姆通過實(shí)驗(yàn)研究了多種電池。他用鋰金屬作為電極,發(fā)現(xiàn)了一種強(qiáng)大的能源,但他也知道自己遇到了麻煩。
鋰是一種特殊的金屬。它可以用刀切割,還可以浮于水面,但是它也可以和水發(fā)生反應(yīng)并爆炸,而且由于極度易燃,它必須被包裹在凡士林一類的物質(zhì)里。簡而言之,它沒法推廣。所以,研究人員轉(zhuǎn)而選擇較為安全的鋰離子材料制作電池,它具備鋰金屬的優(yōu)點(diǎn)卻沒有那么危險(xiǎn)。
1991年,索尼發(fā)布了第一個(gè)商用的鋰離子電池。這個(gè)電池不僅電能強(qiáng)勁,而且比其他充電電池輕巧很多。它可以制成不同的形狀和尺寸,因而可以用于各種設(shè)備。而且電池成分安全,可以放心地交由消費(fèi)者使用。很快,美國軍隊(duì)開始大規(guī)模使用鋰離子電池,而且傳說在2003年,鋰離子電池的短缺幾乎中止了海灣戰(zhàn)爭。
便攜的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 在1980年左右,東芝工程師藤尾增岡開始研究一種將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在芯片上的方法,其使用效果和硬盤一樣。將硬盤用于移動(dòng)設(shè)備存在很多問題,它們很笨重、易碎、發(fā)熱且耗能巨大。硬盤唯一的強(qiáng)項(xiàng)就是可以在關(guān)機(jī)之后存儲(chǔ)數(shù)據(jù),這是芯片做不到的。藤尾增岡發(fā)明了一種可以在穩(wěn)定的集成電路上快速地記錄和清除信息的方法,他稱之為“閃存”。起這名字的靈感來自于他同事的一句話,他說它清除數(shù)據(jù)的速度讓他想起照相機(jī)的閃光燈。
芯片制造商英特爾早在1988年就認(rèn)識(shí)到了閃存的潛力,而閃存為英特爾帶來了史無前例的井噴式增長。盡管閃存可以商用,但由于造價(jià)高昂卻不能被廣泛使用。但正如所有先進(jìn)的技術(shù)一樣,隨著價(jià)格的下降、產(chǎn)量的增加,它的應(yīng)用也更加廣泛?,F(xiàn)在,消費(fèi)者每次將U盤插入U(xiǎn)SB接口時(shí)都會(huì)用到閃存,展覽會(huì)上人們隨處派發(fā)U盤就像派發(fā)糖果一樣。
盡管閃存優(yōu)點(diǎn)眾多,但它還是有缺點(diǎn)的。它的壽命有限,而且使用時(shí)間越長,它的速度越慢,錯(cuò)誤也會(huì)增加。隨著閃存存儲(chǔ)量的增加,這些問題越發(fā)嚴(yán)重,于是研究人員開始尋找更好的方式控制它們的內(nèi)部損耗。同時(shí),更加精密的新技術(shù)即將出現(xiàn),諸如相變內(nèi)存、磁阻式隨機(jī)存取內(nèi)存以及鐵電隨機(jī)存取內(nèi)存。