История создания жесткого диска
Обновлено: 02.07.2024
В 2016 году исполняется 60 лет со дня появления почтенного жесткого диска (HDD). В то время как новые компьютеры все чаще переходят на твердотельные диски (SSD) в качестве основного хранилища, жесткие диски остаются лидерами в области недорогого хранения данных большой емкости. Это важная причина, по которой мы до сих пор используем их в наших Storage Pods. Давайте покрутимся в Wayback Machine и посмотрим на историю жестких дисков. Давайте также подумаем о том, что может быть в будущем.
Все началось с RAMAC
IBM создала первый коммерческий компьютер с жестким диском и назвала его RAMAC (сокращение от Random Access Method of Accounting And Control). Его система хранения называлась IBM 350. RAMAC был большим — для его работы требовалось целое помещение. Одна только система хранения данных на жестких дисках была размером с два холодильника. Внутри было сложено 50 24-дюймовых пластин.
Для этого клиенты RAMAC получили менее 5 МБ — правильно, мегабайт. Маркетологи IBM не хотели, чтобы RAMAC хранил больше данных. Они не знали, как убедить клиентов, что им нужно больше места для хранения данных.
Клиенты IBM платили более 3200 долларов США за привилегию доступа к этой информации и ее хранения. МЕСЯЦ. (IBM сдавала свои системы в аренду.) В 2016 году это эквивалентно почти 28 000 долларов США в месяц.
Шестьдесят лет назад хранение данных стоило 640 долларов США за мегабайт в месяц. По расценкам IBM на хранение в 1956 году новый iPhone 7 будет стоить вам около 20,5 миллионов долларов в месяц. RAMAC тоже было намного сложнее засунуть в карман.
Подключи и работай
В наши дни на SD-карту размером с почтовую марку можно поместить 2 ТБ, но полвека назад все было совсем иначе. IBM продолжала совершенствовать систему хранения на жестких дисках, но системы по-прежнему оставались большими и громоздкими.
К началу 1960-х годов покупатели мейнфреймов IBM нуждались в большей емкости хранения, но у них просто не было места для установки устройств хранения размером с холодильник. Итак, умные ребята из IBM придумали решение: съемный накопитель.
Диск IBM 1311 Disk Storage Drive, представленный в 1962 году, привел к использованию дисковых пакетов IBM 1316, которые позволили клиентам мейнфреймов IBM увеличивать объем хранилища настолько, насколько им было необходимо (или они могли себе это позволить). IBM резко уменьшила размер дисков с 24 дюймов в диаметре до 14 дюймов. Пакеты дисков по 9 фунтов помещаются в устройство размером с современную стиральную машину. Каждый пакет может содержать около 2 МБ.
Со своей стороны, я помню, как ребенком в середине 1970-х годов ездил в центр обработки данных и видел вблизи съемные комплекты дисков IBM. Они выглядели примерно того же размера и размеров, что и праздничный торт: большие герметичные пластиковые контейнеры с ручками сверху.
Компьютеры превратились из дорогих диковин в деловом мире во все более важные устройства, необходимые для выполнения работы. IBM System/360 оказался чрезвычайно популярным и влиятельным мейнфреймом. IBM создала разные модели, но нуждалась в гибком хранилище для всей линейки продуктов 360. Поэтому IBM создала стандартное соединение жестких дисков. Другие производители переняли эту технологию, и так родилась кустарная отрасль: сторонние хранилища на жестких дисках.
Революция ПК
До 1970-х годов компьютеры были огромными, дорогими и очень специализированными устройствами, которые могли себе позволить только крупнейшие компании, университеты и государственные учреждения. Падение цен на электронные компоненты, увеличение плотности микросхем памяти и другие факторы привели к возникновению совершенно новой отрасли: персональных компьютеров.
Изначально персональные компьютеры имели очень ограниченные, практически ничтожные возможности хранения данных. Некоторые использовали перфорированную бумажную ленту для хранения. Другие использовали аудиокассеты. Со временем персональные компьютеры стали записывать данные на гибкие диски. Со временем стоимость жестких дисков упала настолько, что пользователи ПК тоже могли их приобрести.
В 1980 году молодая компания-выскочка Shugart Technology представила жесткий диск емкостью 5 МБ, предназначенный для современных персональных компьютеров. Это были скудные 5,25 дюйма в диаметре. Поездка обошлась в 1500 долларов. Он окажется достаточно популярным, чтобы стать стандартом де-факто для ПК в 1980-х годах.Shugart сменила название на Seagate Technology. Ага. Тот самый Сигейт.
За 25 лет технология жестких дисков сократилась с устройства размером с холодильник до устройства диаметром менее 6 дюймов. И это было бы ничто по сравнению с тем, что должно было произойти в следующие 25 лет.
Появление RAID
Важная глава в предыстории Backblaze начинается в конце 1980-х годов, когда трое специалистов по информатике из Калифорнийского университета Беркли ввел термин «RAID» в исследовательском документе, представленном на конференции SIGMOD, ежегодном мероприятии, которое проводится до сих пор.
RAID – это аббревиатура, обозначающая избыточный массив недорогих дисков. Идея состоит в том, что вы можете взять несколько отдельных устройств хранения — в данном случае жестких дисков — и объединить их в один логический блок. Разделение работы по записи и чтению данных между несколькими устройствами может ускорить передачу данных. Это также снижает вероятность потери данных.
Исследователи из Беркли не были первыми, кто выдвинул эту идею, которая витала в воздухе с 1970 года. Они действительно придумали аббревиатуру, которую мы используем до сих пор.
RAID жизненно важен для Backblaze. RAID — это то, как мы строим наши Storage Pods. Наша последняя разработка Storage Pod включает 60 отдельных жестких дисков, собранных в четыре массива RAID. Затем компания Backblaze развила эту концепцию, внедрив собственный механизм стирающего кодирования Рида-Соломона для работы в наших хранилищах Backblaze.
С нашей последней конструкцией Storage Pod мы смогли втиснуть 480 ТБ в одно шасси, которое занимает пространство стойки 4U или около 7 дюймов вертикальной высоты в стойке для оборудования. Это далеко от 5 МБ памяти RAMAC размером с холодильник. Фактически в 96 миллионов раз больше места для хранения.
Больше, лучше, быстрее, больше
На протяжении 1980-х и 1990-х годов производители жестких дисков и ПК внедряли инновации и безвозвратно меняли рынок. 5,25-дюймовые диски вскоре уступили место 3,5-дюймовым дискам. (В Backblaze мы по-прежнему используем 3,5-дюймовые диски, разработанные для современных настольных компьютеров, в наших Storage Pods.) Когда популярность ноутбуков возросла, размер дисков снова сократился до 2,5 дюймов. Если сегодня вы используете ноутбук с жестким диском, скорее всего, это 2,5-дюймовая модель.
Потребность в более качественных, быстрых, надежных и гибких хранилищах также привела к появлению различных интерфейсов: IDE, SCSI, ATA, SATA, PCIe. Производители накопителей повысили производительность, увеличив скорость вращения шпинделя — скорость двигателя, вращающего жесткий диск. 5400 оборотов в минуту (об/мин) были стандартными, но 7200 давали лучшую производительность. Seagate, Western Digital и другие компании подняли планку, представив диски со скоростью вращения 10 000, а затем и 15 000 об/мин.
IBM стала пионером в области коммерческого жесткого диска и за десятилетия вывела на рынок множество инноваций в области жестких дисков. В 2003 году IBM продала свое подразделение систем хранения Hitachi. Многие диски Hitachi, которые мы используем здесь, в Backblaze, восходят к IBM.
Твердотельные накопители
Несмотря на то, что жесткие диски нашли место в первых компьютерных системах, также создавались системы хранения данных на основе оперативной памяти. Запредельно высокая стоимость компьютерной памяти, ее сложность, размер и потребность в поддержании питания для работы не позволили хранилищам на основе памяти завоевать какое-либо значимое значение. Хотя очень специализированные, дорогие системы нашли применение на рынках суперкомпьютеров и мейнфреймов.
В конце концов энергонезависимая оперативная память стала быстрой, надежной и достаточно недорогой, чтобы можно было массово производить твердотельные накопители, но постепенно. Они были невероятно дорогими. К началу 1990-х вы могли купить 20-мегабайтный SSD для ПК за 1000 долларов, или около 50 долларов за мегабайт. Для сравнения, стоимость вращающегося жесткого диска упала ниже 1 доллара США за мегабайт и будет падать еще больше.
Настоящий прорыв произошел с появлением твердотельных накопителей на основе флэш-памяти. К середине 2000-х Samsung, SanDisk и другие компании выпустили на рынок флэш-накопители, которые стали заменой жестких дисков. SSD стали быстрее, меньше и их больше. Теперь ПК, Mac и смартфоны включают флэш-накопители всех форм и размеров, и они будут продолжать двигаться в этом направлении. Твердотельные накопители обеспечивают более высокую производительность и энергоэффективность, а также позволяют создавать более тонкие и легкие компьютеры, так что это неудивительно.
Почтенный вращающийся жесткий диск, которому уже 60 лет, по-прежнему лидирует, когда речь идет о стоимости гигабайта. Производители твердотельных накопителей приближаются к паритету с жесткими дисками, но до достижения этой цели им еще далеко. Старомодный вращающийся жесткий диск по-прежнему обеспечивает максимальную отдачу от затраченных средств.
Однако мы можем мечтать.Летом наш Энди Кляйн задался вопросом, как может выглядеть новый твердотельный накопитель Seagate емкостью 60 ТБ в одном из наших модулей хранения. Ему пришлось угадать цену, но, исходя из текущих рыночных оценок, Storage Pod на 60 дисков на базе SSD обойдется Backblaze примерно в 1,2 млн долларов.
Энди не подружился с бухгалтерией Backblaze благодаря этой новости, так что, вероятно, в ближайшее время это не произойдет.
Будущее
По мере перехода компьютеров и мобильных устройств с жестких дисков на твердотельные накопители легко сбрасывать со счетов жесткие диски как устаревшую технологию, которая скоро уйдет на второй план. Однако я бы призвал к некоторой осмотрительности. Кажется, каждые несколько лет кто-то объявляет жесткий диск мертвым. Тем временем производители жестких дисков продолжают находить способы оставаться актуальными.
Нет никаких сомнений в том, что рынок жестких дисков переживает период упадка и перехода. Продажи жестких дисков снижаются из года в год. Потребители переходят на твердотельные накопители или вообще отказываются от компьютеров Mac и ПК и выполняют больше работы на мобильных устройствах.
Несмотря на это, инновации и разработка жестких дисков продолжаются. Мы заполняем наши собственные Storage Pods жесткими дисками емкостью 8 ТБ. Жесткие диски емкостью 10 ТБ уже поставляются, а 3,5-дюймовые диски еще большей емкости не за горами.
Производители жестких дисков постоянно повышают плотность записи — количество информации, которое вы можете физически втиснуть на диск. Они также нашли способы вместить больше пластин в один приводной механизм, а затем наполнить его гелием. К сожалению, это не заставляет диск плавать, разбивая мои фантазии о создании дирижабля Backblaze для центра обработки данных.
Итак, SSD — единственное будущее для хранения данных? Ненадолго. Seagate по-прежнему твердо верит в будущее жестких дисков. По оценкам финансового директора, жесткие диски будут существовать еще 15-20 лет. Исследователи прогнозируют, что жесткие диски, которые появятся на рынке в течение следующего десятилетия, будут хранить на порядок больше данных, чем сейчас, — 100 ТБ и более.
Думаете, что это исключено? Представьте себе, что в 1956 году вы передаете оператору RAMAC жесткий диск емкостью 10 ТБ и говорите ему, что 3,5-дюймовое устройство в их руках содержит в два миллиона раз больше данных, чем тот большой ящик перед ними. Они бы подумали, что вы сошли с ума.
Жесткие диски, иначе называемые жесткими дисками или дисководами, представляют собой магнитные диски, используемые для хранения и извлечения компьютерных данных.
Жесткий диск был впервые произведен компанией IBM в 1956 году и поставлен как компонент системы учета оперативной памяти IBM 305 (RAMAC) в 1957 году. Первоначально созданный как устройство хранения данных на 35 дисков, жесткие диски состояли из магнитного диска. блок памяти с механизмом доступа, электронное и пневматическое управление механизмом доступа и небольшой воздушный компрессор. Собранный с крышками, он имел длину 150 см, высоту 170 см и глубину 72 см. Он был сконфигурирован с 50 24-дюймовыми магнитными дисками, содержащими 50 000 секторов, каждый из которых содержал 100 буквенно-цифровых символов, общей емкостью 5 млн символов.
Краткие факты
Создано в 1956 г. Создатель Рейнольд Б. Джонсон, IBM Первоначальное использование Вторичное запоминающее устройство для многоцелевых компьютеров Стоимость 10 000 долларов США
Диски вращались со скоростью 1200 об/мин, дорожки (20 на дюйм) записывались со скоростью до 100 бит на дюйм. Выполнение инструкции «поиск» позиционирует головку чтения-записи на дорожку, содержащую нужный сектор, и выбирает сектор для последующей операции чтения или записи. Время поиска в среднем составляло около 600 миллисекунд. Первоначально IBM продавала свои первые выпущенные жесткие диски по цене 10 000 долларов США за мегабайт.
В течение следующих нескольких лет, по мере развития внешней и внутренней памяти, HDD станут следующим новым, более адаптируемым решением и заменят многие из более ранних революционных технологий хранения данных.
В течение первых нескольких десятилетий разработки жестких дисков IBM была ведущим новатором: в 1961 году она изобрела головки для дисков, которые "летают" на воздушной подушке или на "воздушных подшипниках". В 1963 году компания выпустила первый съемный жесткий диск 1311 с шестью 14-дюймовыми пластинами и емкостью 2,6 МБ. В 1966 году компания представила первый привод с записывающей головкой с ферритовой катушкой. В 1973 году IBM представила 3340 или Winchester Direct Access Storage Facility. Меньший и легкий 3340 стал следующим естественным эволюционным шагом в области хранения данных на жестких дисках.
IBM 3340 Winchester Direct Access Storage Facility (© IBM)
Жесткий диск: как это работает
Как упоминалось ранее, жесткие диски хранят и извлекают компьютерные данные с помощью магнитных накопителей.В настоящее время почти все компьютеры и серверы содержат один или несколько жестких дисков благодаря способности этих дисков хранить цифровые данные относительно постоянно, что позволяет вашим компьютерам запоминать информацию даже после отключения питания.
Чтобы понять, как работают жесткие диски, давайте внимательно рассмотрим конструкцию типичного жесткого диска ниже:
Обычный жесткий диск
В жестком диске используются круглые плоские диски, называемые пластинами, покрытые магнитным носителем, который хранит информацию в виде магнитных узоров. Пластины укладываются друг на друга и устанавливаются на шпиндель. Благодаря уникальному двигателю, соединенному со шпинделем, пластины вращаются с очень высокой скоростью (до 15 000 об/мин в минуту).
Электромагнитные головки чтения/записи используются для записи или чтения информации с дискового диска. Головка чтения/записи установлена на плече, положение которого контролируется приводом. Плата логики управляет работой дисков и обменивается данными с подключенной компьютерной системой.
Жесткие диски хранят данные в двоичном коде с использованием нулей и единиц. Для хранения какой-либо информации диск (диски) распределяют эту информацию по своему магнитному слою и записывают или считывают считывающие головки, плавающие над поверхностью с помощью воздушного слоя, создаваемого сверхбыстрым вращением диска.
Контроллер диска интерпретирует данные для чтения или отправки на жесткий диск, сообщая жесткому диску, что и как делать.
Жесткий диск: историческое значение
Как упоминалось ранее, IBM представила первые коммерческие жесткие диски в 1956 году, и с момента их появления они стали основным внешним запоминающим устройством для многоцелевых компьютеров, особенно в начале 60-х годов.
В 1980 году новая и неизвестная компания совершила небольшую революцию в производстве жестких дисков. Раньше купить жесткий диск могли позволить себе только крупные и хорошо финансируемые компании, но теперь это стало возможным и для более широкой публики.
Алан Шугарт и Финис Коннер основали Seagate Technology в 1979 году под названием Shugart Technology. Их первым продуктом, выпущенным в 1980 году, был ST-506. Это был первый жесткий диск, соответствующий 5,25-дюймовому форм-фактору «мини-дисковода» Shugart. ST506 содержал всего 5 МБ данных и стоил 1500 долларов; тем не менее, он имел успех и позже был выпущен в 10-мегабайтной версии ST-412.
ST-506, первый продукт Seagate Technology
В 1983 году компания Rodime выпустила первый в мире 3,5-дюймовый жесткий диск. Инженеры компании использовали форм-фактор 3,5-дюймовых дисководов для гибких дисков; жесткий диск состоит из двух пластин и хранит 10 МБ.
В 1998 году IBM анонсировала Microdrive, самый компактный на сегодняшний день жесткий диск, предназначенный для установки в разъем CompactFlash (CF) Type II. Он был запущен в двух моделях — 170 МБ и 340 МБ.
Объяснение жесткого диска — все, что вам нужно знать, часто задаваемые вопросы (часто задаваемые вопросы)
Что такое жесткий диск?
Жесткие диски – это жесткие магнитные диски, используемые компьютерами для хранения цифровой информации. Жесткие диски – это несъемные энергонезависимые устройства, которые хранят и извлекают данные из цифровых устройств, таких как настольные компьютеры.
Для чего используются жесткие диски?
Жесткие диски используются для хранения и извлечения данных. Сюда входят видео, фотографии, документы, музыка,
Что хранится на жестком диске?
На жестких дисках можно хранить весь цифровой контент, включая изображения, документы, видео, музыку, приложения, операционные системы и т. д.
Кто изобрел жесткий диск компьютера?
Команда IBM под руководством Рей Джонсон изобрела жесткий диск компьютера.
Когда был изобретен жесткий диск?
Как работает жесткий диск?
Жесткий диск работает, сохраняя данные в двоичном коде. Такие данные распределяются по магнитному слою диска и записываются или считываются считывающими головками, плавающими над поверхностью диска.
Жесткие диски, также известные как жесткие диски (HDD), были технологией, придуманной IBM, и они доминировали на рынке почти 30 лет.
В 1953 году возникла необходимость в технологии такого типа, и в 1956 году был изобретен и запатентован первый жесткий диск. Первая модель была произведена в лаборатории IBM в Сан-Хосе, штат Калифорния.
С тех пор технология жестких дисков изменилась, чтобы соответствовать коммерческим потребностям, и они также стали намного проще в использовании.
Внешние жесткие диски, которые когда-то были размером с холодильник, теперь имеют длину всего несколько дюймов и могут хранить несколько гигабайт, а теперь и терабайт данных.
Внешние жесткие диски — отличный способ резервного копирования, защиты и переноса важных бизнес-файлов. Они могут быть одним из лучших аппаратных решений для хранения больших объемов данных и обеспечения надежного плана аварийного восстановления.
Хотя внешний жесткий диск со временем может быть заменен облачным хранилищем и резервным копированием, портативные жесткие диски (и технология жестких дисков в целом) определенно изменились с 1953 года.
Первый внешний жесткий диск
Первоначальные жесткие диски IBM считались внешними устройствами, поскольку они не работали внутри компьютерных блоков. Инженер IBM Рейнольд Б. Джонсон — человек, который придумал внешний жесткий диск. Первый внешний жесткий диск Джонсона, IBM 350 Disk File, поддерживал компьютерную систему IBM 305 RAMAC.
Эта система жестких дисков была представлена 13 сентября 1956 года. Эти жесткие диски представляли собой огромные устройства с несколькими "пластинами" внутри для хранения данных. Жесткие диски хранились в помещениях с контролируемой вентиляцией и располагались бок о бок. Они дополнили решения для хранения данных на магнитных лентах для своих серверов.
Жесткие диски в 80-х и 90-х
Apple впервые представила концепцию персонального компьютера в 1980-х годах, и Microsoft быстро последовала ее примеру. Эти компьютеры обычно содержали внутренние жесткие диски или сложные варианты внешнего жесткого диска.
Эти системы были ограничены в отношении объема доступного хранилища и считались неудобными для пользователя. В 1983 году Apple представила внешний жесткий диск ProFile. Это раннее изображение известных сегодня внешних флэш-накопителей и жестких дисков, подключаемых к задней панели устройств Apple.
Творение Apple не получило широкого распространения, и компьютерные компании перешли на внутренний интерфейс жесткого диска. Эта технология была основной технологией жестких дисков, которая использовалась на протяжении оставшихся 1980-х и начала 1990-х годов.
Внутренние жесткие диски позже были модернизированы, чтобы увеличить объем памяти. Если пользователю требовалось больше места, он или она просто заменяли внутренний диск своего компьютера на тот, на котором хранилось больше данных. Только в 1994 году внешний жесткий диск снова занял центральное место.
с 1994 года по настоящее время
Внешние флэш-накопители/USB
Внешние жесткие диски типа Thumb или USB Flash подключаются к USB-порту компьютера. Длина этих жестких дисков для хранения данных составляет всего несколько дюймов, и человек, который на самом деле придумал эту идею, вызывает споры.
Утверждается, что флэш-накопитель USB был детищем Амира Бана, Дова Морана и Орона Огдана из израильской компании M-Systems; однако их патент от апреля 1999 г. требует кабельного соединения. Инженер IBM Шимон Шмуэли запатентовал флэш-накопитель USB без кабеля в сентябре 1999 года.
Генеральный директор корпорации Phison Electronics Пуа Кхейн-Сенг также утверждает, что изобрел первый в мире USB-накопитель, поэтому вопрос о том, кто придумал этот внешний жесткий диск, до сих пор остается предметом дискуссий.
Внешние жесткие диски меньшего размера здесь
Портативный внешний жесткий диск — это еще одна форма внешнего жесткого диска, ставшая популярной в 21 веке.
Этот жесткий диск намного меньше оригинального жесткого диска Reynold и соответствует размеру внутреннего жесткого диска настольного компьютера.
Эти накопители имеют прямоугольную форму и размеры примерно 1 дюйм на 3–4 дюйма на 4–5 дюймов, хотя размеры различаются, и технологические компании работают над их уменьшением.
Эти накопители также подключаются к USB-порту компьютера и производятся несколькими технологическими компаниями, включая HP, Seagate и Toshiba.
Ищете портативное решение для резервного копирования? Запись Наций может помочь!
Хотя они стали меньше и проще в использовании, чем когда-либо, не стоит полагаться на внешний жесткий диск в качестве единственного решения для резервного копирования. Независимо от того, ищете ли вы решение для резервного копирования в облаке или лучший способ хранения документов за пределами офиса, Record Nations поможет вам найти подходящую услугу для ваших нужд.
Record Nations работает с командой профессионалов, которые предоставляют надежные онлайн-решения для резервного копирования данных для вашего бизнеса.
Помимо онлайн-сервисов резервного копирования, мы можем помочь вам преобразовать бумажные документы в цифровые копии, отсканировав документы для вас.Наши облачные службы хранения данных обеспечат безопасность и легкий доступ к вашим записям.
Узнайте, как наши решения для резервного копирования данных могут вам помочь. Свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатное предложение уже сегодня! Для начала заполните форму справа или позвоните нашим специалистам по телефону (866) 385-3706. Наша команда поможет вам найти подходящее решение для резервного копирования для вашего бизнеса.
Модель 350 RAMAC хранила эквивалент 3,75 мегабайт данных на 50 больших дисках
< бр />
В 1954 году Рейнольд Джонсон собрал команду в научно-исследовательской лаборатории IBM по адресу Нотр-Дам-авеню, 99, Сан-Хосе, Калифорния, которой было поручено разработать быстрые системы хранения данных для замены перфокарт и магнитных лент в приложениях учета и управления запасами. Основываясь на идеях Джейкоба Рабинова в NBS, IBM разработала и поставила первый коммерческий жесткий диск (HDD), дисковое запоминающее устройство модели 350, в Zellerbach Paper, Сан-Франциско, в июне 1956 года как часть IBM 305 RAMAC (метод произвольного доступа). Система учета и контроля).
Жесткий диск хранит цифровые данные в магнитном материале на жестких вращающихся дисках. Информация записывается на диск и восстанавливается с него с помощью подвижных блоков чтения и записи, называемых головками. Электронные схемы и программное обеспечение контролируют движение головок, обрабатывают формы сигналов и управляют работой системы в целом. В модели 350 пятьдесят дисков диаметром 24 дюйма, установленных на шпинделе, вращающемся со скоростью 1200 об/мин, хранили 5 миллионов 6-битных символов с плотностью записи 2000 бит/кв. в том, что эквивалентно 3,75 мегабайтам емкости хранения данных. Индуктивные магнитные головки чтения/записи с воздушной подушкой на рычаге на высоте 800 микродюймов над поверхностью для создания гидростатической опоры. Привод перемещал руку с диска на диск со средним временем доступа менее 1 секунды. Блок высотой 5 футов и шириной 6 футов весил более одной тонны (включая отдельный воздушный компрессор, необходимый для работы) и сдавался в аренду за 750 долларов США в месяц.
Три поколения дисков RAMAC были разработаны для компьютеров 305, 650, 1401, 1410 и 7070 до того, как IBM анонсировала модель 1301 в 1961 году. В каждом поколении емкость удваивалась. Работающий, восстановленный привод и стопка дисков выставлены в Галерее памяти и хранения Музея истории компьютеров.
В 1950-х годах оборудование для хранения измерялось в футах и тоннах. В то время самым современным компьютерным приводом той эпохи был IBM RAMAC 305; он состоял из двух ящиков размером с холодильник, каждый из которых весил около тонны. Одна коробка содержала 40 24-дюймовых пластин с двусторонними магнитными дисками; каретка с двумя записывающими головками, подвешенными на сжатом воздухе, перемещалась вверх и вниз по стопке для доступа к дискам. В другом шкафу находились блок обработки данных, магнитный технологический барабан, регистр магнитных сердечников и электронные логические и арифметические схемы.
Современный жесткий диск для настольных ПК (в частности, Western Digital Caviar Green).
Сегодня у нас есть флеш-накопители, микродиски и встроенные твердотельные накопители, которые почти ничего не весят, вмещают гигабайты данных и стоят (по сравнению с 1950-ми годами) очень мало. Насколько дешево сейчас хранилище? По словам Дага Спайсера, старшего куратора Музея истории компьютеров в Маунтин-Вью, Калифорния, жесткий диск емкостью 1 ТБ, который сегодня продается всего за 60 долларов, стоил бы 1 триллион долларов в 1950-х годах, когда объем памяти компьютера стоил 1 доллар за байт. р>
А современный 4 ГБ ОЗУ стоил бы 32 миллиарда долларов.
Открытие выставки Музея компьютерной истории
В январе в Музее компьютерной истории откроется новая выставка под названием «Революция: первые 2000 лет вычислений», посвященная истории вычислений от счетов до смартфонов.Выставка будет размещена на территории площадью 25 000 квадратных футов стоимостью 17 млн долларов, включающей 19 галерей, три ультрасовременных цифровых кинотеатра и 1000 экспонатов.
В 1956 году RAMAC 305 хранил 5 миллионов символов. Сегодня на жестких дисках хранится до 3 ТБ данных, а твердотельные технологии быстро приближаются к терабайтам хранения на одном твердотельном накопителе
Одна из ниш музея посвящена памяти и системам хранения, потому что, хотя полупроводниковая промышленность получает большую часть достижений в области вычислений на протяжении многих лет, системы хранения (как кратковременная память, так и дисковые накопители) являются невоспетым героем современные технологии, по словам Спайсера.
«Без больших систем хранения у вас не было бы электронной коммерции, потому что не существовало бы всех этих гигантских веб-сайтов, которые обрабатывают ваши транзакции», — сказал он в недавнем интервью. "Google нужно дешевое, быстрое и надежное хранилище для обработки запросов".
Эл Хогланд с дисководом RAMAC 350.
Эл Хогланд, который за 28 лет работы в IBM помог создать первые в мире жесткие диски исключительно для RAMAC, помнит, когда мало кто думал, что у дисководов есть будущее. Тогда, примерно в 1956 году, для запуска RAMAC требовалось три техника: один человек для процессоров, один для хранения и еще один для системы памяти. (Технология оперативной памяти, или ОЗУ, тогда состояла из памяти на магнитных сердечниках, которая представляла собой матрицу проводов с прикрепленными к ним маленькими железными пончиками.)
"Я никогда не видел ничего, что могло бы конкурировать с дисководом, но я не мог предсказать, куда оно пойдет", – сказал Хоугланд.
Один из способов, которым он пытается проиллюстрировать важность современных систем хранения для школьников, для которых технологии вездесущи, – это задать им случайный вопрос, например: "Какова высота плотины Гувера?" Когда дети прыгают к ближайшему компьютеру в поисках ответа, он спрашивает их, откуда эта информация.
«Они просто смотрят. Это полная пустота», — сказал он. «Это разочарование, когда ты работал над чем-то, чтобы сделать это возможным, но тебя даже не узнают. Большинство людей просто хотят посмотреть 3D-фильм, им не очень интересно знать, что сделало это возможным».
Чудесная память RAMAC
Что помогло сделать современные высокотехнологичные системы возможными, так это аппаратное обеспечение, такое как RAMAC. (Название расшифровывается как «Случайный метод учета и контроля»). Это было не что иное, как технологическое чудо, и IBM даже назвала свою массивную систему хранения «чудесной памятью». Гениальность носителя данных заключалась в том, что он использовал стек вращающихся дисков, что позволяло головкам чтения/записи значительно сокращать время поиска по сравнению с устройствами хранения на магнитной ленте или магнитном барабане, которые позволяли считывать данные только снаружи. вращающийся цилиндр.
RAMAC 305 занимал большую часть комнаты и мог хранить все 5 МБ данных, что эквивалентно 64 000 перфокарт или 2 000 страниц текста по 2 500 символов на странице. Дисковая система имела скорость ввода/вывода данных примерно 10 килобайт в секунду.
По словам Спайсера, он был продан примерно за 200 000 долларов США, или, по словам Спайсера, его можно было сдать в аренду примерно за 3 200 долларов США в месяц.
Инженер IBM Рей Джонсон руководил командой из 50 человек (включая Хоагленда), которые работали в здании площадью 8 000 квадратных футов в Сан-Хосе, разрабатывая RAMAC. В то время у IBM была одна из двух технологических лабораторий в Силиконовой долине; Другой владел Hewlett-Packard. До 1952 года технологические лаборатории IBM располагались в Нью-Йорке.
«IBM выбрала Сан-Хосе… потому что [она] не могла нанять никого с Западного побережья, — сказал Хоугланд. — Потому что зачем тебе ехать на восток на работу? Поэтому им пришлось найти способ набрать таланты на Западном побережье. В соседнем городке, Кэмпбелле, был завод по производству перфокарт. Поэтому Кэмпбелл сделал работу лаборатории более эффективной».
В настоящее время Хоугланд заканчивает книгу о 50-летней истории дисководов. Он также участвует в восстановлении дисковода RAMAC для предстоящего открытия выставки Музея истории компьютеров.
«Во время работы над RAMAC в основных системах использовались перфокарты и магнитная лента, – сказал Хогланд. «Некоторые использовали память на магнитных барабанах для хранения данных, в первую очередь благодаря Univac».
Память RAMAC состояла из магнитного технологического барабана, который работал со скоростью 6000 об/мин. Отдельный блок памяти на магнитном сердечнике синхронизировал поток ввода-вывода в ОЗУ и из него. Другой отдельный адресный регистр со 100-символьными блоками размещал данные на дисковых накопителях RAMAC за шесть десятых секунды. По словам Спайсера, это примерно в миллион раз медленнее, чем у современных настольных и портативных компьютеров.
После RAMAC
RAMAC 305 был предшественником дискового хранилища IBM 1301. Выпущенная в 1961 году система 1301 была первой системой хранения данных, в которой использовались «летающие головки» на рычагах привода для чтения и записи данных на 50 24-дюймовых магнитных пластинах.Головка 1301 и приводной рычаг в сборе выглядели как машина для нарезки хлеба, перевернутая на бок, потому что у каждой дисковой пластины была своя головка чтения/записи.
Мощность 1301 была в 13 раз больше, чем у RAMAC, а его диски вращались со скоростью 1800 об/мин (по сравнению со скоростью вращения шпинделя 100 об/мин у RAMAC), что позволяло головкам быстрее получать доступ к данным.
«Разница заключалась в том, что летающие головы могли быть ближе, чем летающие головы. Вы получаете больше дорожек и линейную плотность с летающими головами… и время доступа было примерно в десять раз меньше», — сказал Хоугланд. «У него была такая производительность, которая позволила жестким дискам в конечном итоге просочиться через весь компьютерный мир».
Модель 1301 уменьшила среднее расстояние чтения от поверхности с 1000 микродюймов в RAMAC до 250 микродюймов. Микродюйм - это одна миллионная часть дюйма. Для сравнения, человеческий волос имеет толщину 2000 микродюймов. Головки современных жестких дисков отходят от пластины примерно на 10 нанометров, что намного меньше ширины линий, используемых в полупроводниковых технологиях.
Успех дискового накопителя «зависит от механических характеристик», — сказал Хогланд. «Уменьшая расстояние между головками чтения и записи, вы постоянно масштабируете размеры для повышения плотности».
Всего через два года после создания модели 1301 компания IBM создала первый съемный жесткий диск модели 1311. Система накопителей, уменьшившая размер холодильника до размеров стиральной машины, состояла из шести 14-дюймовых пластин. и содержал пакет съемных дисков с максимальной емкостью 2,6 МБ данных. Модель 1311 использовалась до середины 1970-х годов.
В 1979 году Эл Шугарт, помогавший совместно с IBM в разработке RAMAC, основал Seagate Technology Corp., которая стала крупнейшим производителем жестких дисков в мире.
Шлюзы инноваций
Вскоре после этого открылись шлюзы инноваций. Жесткий диск «малого форм-фактора» был изобретен в 1980 году компанией Seagate. Этот 5-дюймовый диск ST506 имел ту же емкость, что и RAMAC (5 МБ), и мог считывать или записывать более 12 документов за раз менее чем за секунду.
От восьмидюймового. диска в 1979 году до 0,85-дюймового диска сегодня.
В 1983 году ныне не существующая компания Rodime выпустила первый 3,5-дюймовый жесткий диск, на котором хранилось 10 МБ данных. Двадцать лет спустя, после покупки подразделения дисковых накопителей IBM, Western Digital представила свой первый 3,5-дюймовый накопитель Serial ATA (SATA) со скоростью вращения 10 000 об/мин — Raptor. Этот диск, созданный для использования сервером центра обработки данных, имел емкость 37 ГБ. В следующем, 2004 году, Toshiba выпустила первый микродиск с квадратным форм-фактором 0,85 дюйма, способный хранить до 2 ГБ данных.
Это был год, когда Seagate и Western Digital представили 2,5-дюймовые жесткие диски для центров обработки данных со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин. Savvio 10K.2 от Seagate хранил до 146 ГБ данных, что примерно в 28 800 раз больше, чем у старой дисковой системы RAMAC, и был в 8 500 раз быстрее. Raptor X от Western Digital вмещал 150 ГБ. С увеличенной скоростью шпинделя приводы могли читать или записывать все произведения Шекспира 15 раз менее чем за секунду.
В 2006 году Seagate также анонсировала 1-дюймовый жесткий диск емкостью 12 ГБ.
Введите перпендикулярную технологию
Недавние скачки в емкости жестких дисков произошли в результате принятия перпендикулярных методов записи, при которых магнитные биты данных располагались вертикально на диске, в отличие от продольной записи, когда они укладывались ровно на поверхность диска. Подняв их, можно разместить больше данных в одном и том же пространстве, увеличив плотность размещения жестких дисков.
Как и в случае со всеми технологиями, эволюция привела не только к инновациям, но и к устареванию. Помните дискету? В настоящее время жесткие диски уступают место твердотельным накопителям или энергонезависимой памяти, которые быстро завоевывают рынок.
Даже Хоугланд, который любит жесткие диски, признает, что срок службы жестких дисков для личного использования подходит к концу. «iPad — хороший пример. Он предлагает [твердотельный накопитель с объемом памяти], который 10 лет назад был достаточным для ноутбука. Теперь этого вполне достаточно, потому что люди могут делать с этим чертовски много».
"Если вы хотите хранить дома все фильмы, когда-либо снятые, купите жесткий диск. Но, как правило, если вы можете получить его из облака, когда захотите его увидеть, зачем вам он нужен на вашем диске?» — сказал Хоугланд. «У моего следующего компьютера не будет дисковода».
Где жесткий диск?
Это не означает, что дисковые накопители исчезнут в ближайшее время. Корпорации будут продолжать расширять фермы дисковых накопителей в ближайшие годы, просто чтобы не отставать от лавины данных, создаваемых каждый день.
"Каждый раз, когда люди создают данные и размещают их в Интернете, это означает, что число дисковых ферм резко возрастает", – – сказал Хоугланд.«Вы не можете превзойти емкость, которую вы можете получить на магнитном диске, с точки зрения стоимости или объема. Они будут покупать диски впрок бесконечно долго, потому что они будут нужны все больше и больше, поскольку людям нравится использовать флэш-память, но они не могут позволить себе купить терабайт флэш-памяти».
Конечно, через 50 лет терабайт флэш-памяти вряд ли будет стоить так дорого, если прошлое — это пролог.
Читайте также: