为什么是数字化的？
尽管许多教科书都很好地介绍了数字存储技术，但我打算使这一章独一无二，在某种程度上详细介绍过去和现在的技术。虽然这些存储器设计中的许多已经过时，但它们的基本原理仍然非常有趣和具有教育意义，甚至可能会在未来的存储器技术中重新应用。
数字存储器的基本目标是提供一种存储和访问二进制数据的方法：1 和 0 的序列。信息的数字存储相对于模拟技术的优势与信息数字通信相对于模拟通信的优势非常相似。
这并不是说数字数据存储绝对优于模拟，但它确实解决了与模拟技术相关的一些更常见的问题，因此在消费和工业应用中广受欢迎。数字数据存储也很好地补充了数字计算技术，从而在计算机世界中找到了自然的应用。
数字数据存储最明显的优势是抗破坏性。假设我们要通过磁化一小块磁性材料来存储有关电压信号幅度的数据。由于许多磁性材料会随着时间的推移很好地保持其磁化强度，因此这将是长期存储这些特定数据的合乎逻辑的媒体候选者（实际上，这正是音频和视频磁带技术的工作原理：薄塑料带被浸渍含有氧化铁材料颗粒，可通过施加电磁线圈的磁场来磁化或消磁。
然后通过将磁化带移过另一个线圈来从磁带中检索数据，磁带上的磁化点在该线圈中感应出电压，再现最初用于磁化磁带的电压波形）。
如果我们用磁带点上的磁化强度来表示模拟信号，则磁带上的数据存储将容易受到该磁化强度最小程度的影响。随着磁带老化和磁化强度减弱，磁带上表示的模拟信号幅度将看起来比我们第一次记录数据时的幅度要小。
此外，如果任何虚假磁场碰巧改变了磁带上的磁化强度，即使只是很小的量，场强的改变在重放时将被解释为记录信号的改变（或损坏） .由于模拟信号具有无限分辨率，最小程度的变化都会对数据存储的完整性产生影响。
然而，如果我们使用相同的磁带并以二进制数字形式存储数据，磁带上的磁化强度将分为两个离散级别：“高”和“低”，没有有效的中间状态。随着磁带老化或暴露在虚假磁场中，磁带上相同位置的磁场强度会发生轻微变化，但除非变化非常极端 , 重放磁带不会发生数据损坏。
通过降低施加在磁带上的信号的分辨率，我们对通常困扰存储的模拟数据的退化和“噪音”获得了显着的免疫力。另一方面，我们的数据分辨率将受限于扫描速率和解释原始模拟信号的 A/D 转换器输出的位数，因此再现不一定比模拟“更好”，只是更坚固。然而，凭借现代 A/D 的先进技术，大多数应用程序都可以接受这种权衡。
此外，通过将不同类型的数据编码为特定的二进制数字方案，数字存储使我们能够存档各种通常难以以模拟形式编码的信息。例如，文本很容易用二进制 ASCII 代码表示，每个字符 7 位，包括标点符号、空格和回车。以类似的方式使用 Unicode 标准对更广泛的文本进行编码。
任何种类的数字数据都可以在数字媒体上使用二进制符号表示，任何种类的可以以数字形式编码的信息（几乎任何种类都可以！）也是可以存储的。可以采用奇偶校验和校验和错误检测等技术进一步防止数据损坏，这是模拟不适用的方式。
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