- Οι σκληροί δίσκοι 1.8", 1" και 0.85" γεννήθηκαν για την εποχή των φορητών συσκευών (iPod, φωτογραφικές μηχανές, ultraportables) και έφεραν gigabyte στην τσέπη σας.
- Η μνήμη flash τα έχει εκτοπίσει λόγω της ανθεκτικότητας, της κατανάλωσής της, της απόδοσης και του κόστους της σε μικρές μορφές.
- Οι εξειδικευμένες χρήσεις παραμένουν: ανταλλακτικά για παλαιότερα iPod/κάμερες και φορητούς υπολογιστές· το μεγαλύτερο μέρος της αγοράς έχει στραφεί σε SSD.
- Ο «μεγάλος» σκληρός δίσκος συνεχίζει να κλιμακώνεται (ήλιο, HAMR), με 32 TB σήμερα και 60 TB σε προγράμματα εταιρικού περιβάλλοντος.
Υπήρχε μια εποχή που οι μικροσκοπικοί σκληροί δίσκοι ήταν τα πάντα : τροφοδοτούσαν iPod, υπερφορητούς υπολογιστές και φωτογραφικές μηχανές που σήμερα θα θεωρούνταν μουσειακά κομμάτια. Τι απέγιναν οι σκληροί δίσκοι 1.8 ιντσών, οι μικροσκοπικοί δίσκοι 1 ίντσας (Microdrive) και οι ακόμη μικρότεροι δίσκοι 0.85 ιντσών; Αυτή είναι η ιστορία της ανόδου τους, του βασικού τους ρόλου και της παρακμής τους απέναντι στη μνήμη flash.
Για να καταλάβετε γιατί εμφανίστηκαν —και γιατί εξαφανίστηκαν— πρέπει να διανύσετε επτά δεκαετίες προόδου: από ντουλάπια στο μέγεθος δύο ψυγείων μέχρι μονάδες που χωράνε στην τσέπη σας , περνώντας από άλματα χωρητικότητας και μειώσεις τιμών ανά gigabyte που ξαναέγραψαν τους κανόνες αποθήκευσης.
Από τις ντουλάπες στις τσέπες: από το RAMAC στη μοντέρνα ντίσκο
Η IBM έθεσε το πρώτο βήμα με το 305 RAMAC και τη μονάδα IBM 350 , το 1956. Με την ονομασία «θαυματουργή μνήμη», είχε τυχαία πρόσβαση σε δεδομένα , κάτι αδιανόητο για την εποχή, και μείωνε την ανάκτηση πληροφοριών από ώρες σε δευτερόλεπτα.
Το έργο, με επικεφαλής τον Reynold B. Johnson , ξεκίνησε το 1952 και μάλιστα ακυρώθηκε από το διοικητικό συμβούλιο της IBM, αλλά ο Johnson επέμεινε . Μετά από χρόνια τεχνικών εμποδίων, τελικά αποκαλύφθηκε ο RAMAC 305: ένα έπιπλο που ζύγιζε πάνω από έναν τόνο και, παρά το μέγεθός του, σηματοδότησε μια καμπή στην πληροφορική.
Η μονάδα IBM 350 στοίβαζε 50 πλατό 24 ιντσών που περιστρέφονταν στις 1.200 σ.α.λ. Ανάλογα με τη διαμόρφωση και την κωδικοποίηση, προσέφερε περίπου 3,75 MB έως 5 MB αξιοποιήσιμης χωρητικότητας , που ισοδυναμεί με δεκάδες χιλιάδες διάτρητες κάρτες (περίπου 64.000), και ήταν το πρώτο σημαντικό βήμα προς τη σύγχρονη αποθήκευση.
Η δεκαετία του 60 έφερε κρίσιμες εξελίξεις : κεφαλές που «πετούσαν» σε ένα μαξιλάρι αέρα (1961), ο Bryant 4240 με 90 MB και οι σειρές IBM 1301 (1962, 28 MB ) και IBM 1311 (1963, 2,69 MB με αφαιρούμενα πακέτα ), οι οποίες εισήγαγαν την ιδέα των αντικαταστάσιμων μέσων.
Το 1965, το IBM 2310 «Ramkit» έφερε σχεδιασμό πηνίου φωνής και 1 MB χωρητικότητας ενός δίσκου. Το 1973 η IBM παρουσίασε το 3340 «Winchester» , τον «πατέρα» του σύγχρονου σκληρού δίσκου: εσωτερική στεγανοποίηση, πολύ χαμηλό ύψος πτήσης και δύο άξονες 30 MB (το διάσημο «30-30»), μια ιδέα που εξακολουθεί να ισχύει σήμερα στην αρχιτεκτονική δίσκων.
Το άλμα στους υπολογιστές έγινε το 1980 με τον Seagate ST-506 (5,25″, 5 MB) και, λίγο αργότερα, τον ST-412 (10 MB), ο οποίος, με κωδικοποίηση RLL, πέτυχε αύξηση 50% στη χωρητικότητα και τον ρυθμό μετάδοσης bit . Παράλληλα, η IBM παρουσίασε τον 3380 , την πρώτη λύση 1 GB στην αγορά, βασισμένη σε δύο μονάδες δίσκου 1,26 GB, 3 MB/s , σε τιμές που κυμαίνονταν από 81.000 έως 142.200 δολάρια.
Το 1983, η Rodime παρουσίασε τη μορφή 3,5″ με 10 MB σε δύο δίσκους. Το 1988, εμφανίστηκε ο πρώτος δίσκος 2,5″ (PrairieTek) για φορητούς υπολογιστές. Η δεκαετία του 90 έφερε βασικές τεχνολογίες: μαγνητοαντιστατικές κεφαλές (IBM 0663 Corsair, 1991, 1 GB σε 3,5″), το Seagate Barracuda στις 7.200 RPM (1992, 2,1 GB) και, προς το τέλος της δεκαετίας, τους δίσκους Cheetah που έφτασαν τις 10.000 RPM.
Χωρητικότητα και κόστος ανά GB: πώς συμπιέστηκε το αδύνατο
Για δεκαετίες, η χωρητικότητα του σκληρού δίσκου διπλασιαζόταν κάθε 2-3 χρόνια , μια απήχηση του νόμου του Moore, αν και αυτό έχει επιβραδυνθεί πρόσφατα λόγω φυσικών περιορισμών (π.χ., υπερπαραμαγνητικά εμπόδια ). Από λιγότερα από 5 MB το 1957, έχουμε φτάσει σε δεκάδες terabytes σε έναν μόνο δίσκο.
Μέχρι το 2025, θα βλέπουμε ήδη σκληρούς δίσκους 32 TB και έχει ανακοινωθεί ότι θα κυκλοφορήσουν δίσκοι των 60 TB πριν από το 2030 (Dave Mosley, Seagate). Ωστόσο, πολλές από αυτές τις χωρητικότητες ενδέχεται να παραμείνουν αποκλειστικά για την αγορά επιχειρήσεων λόγω της ζήτησης και του κόστους, ενώ η Western Digital προσφέρει έως και 26 TB (χρυσή σειρά) για χρήση από τους καταναλωτές.
Το κόστος ανά GB έχει μειωθεί κατακόρυφα : από περίπου 109.000.000 $/GB (1956, προσαρμοσμένο στο 2025) σε 0,031 $/GB σήμερα. Το 1980, με τον IBM 3380, το κόστος ήταν κοντά στα 122.650 $/GB (προσαρμοσμένο). Σήμερα, ένας εξωτερικός δίσκος 4 TB κοστίζει περίπου 130 € (περίπου 0,0325 €/GB), μια εκπληκτική διαφορά που εξηγεί την ευρεία υιοθέτηση της αποθήκευσης.
Αυτή η έκρηξη παραγωγικής ικανότητας καθιστά την Έρευνα και Ανάπτυξη (Ε&Α) πιο ακριβή , γι' αυτό και πολλοί κατασκευαστές εξαφανίστηκαν ή συγχωνεύτηκαν: τώρα υπάρχουν τρεις μεγάλοι παίκτες (Seagate, Western Digital και Toshiba) που προωθούν τεχνολογίες όπως η πλήρωση με ήλιο ή η HAMR για να συμπιέσουν την πυκνότητα ανά πλάκα και να περιορίσουν το κόστος.
Το φυσικό μέγεθος επίσης συρρικνώθηκε δραματικά : τη δεκαετία του 50, ένας σκληρός δίσκος μερικών MB καταλάμβανε τόσο χώρο όσο δύο ψυγεία και ταξίδευε αεροπορικώς . Δεκαετίες αργότερα, τα ίδια αυτά gigabyte κατέληξαν σε θήκες τσέπης και, τέλος, σε μνήμες στερεάς κατάστασης στο μέγεθος ενός γραμματοσήμου.
Τα μεγέθη που μας αφορούν: 1.8″, 1″ (Microdrive) και 0.85″
Η μικρογράφηση έγινε απαραίτητη με τις φορητές ηλεκτρονικές συσκευές . Μετά από πειράματα στη δεκαετία του '90 (HP με 1,3″ και Integral Peripherals με 1,8″), το iPod του 2001 έκανε γνωστό τον σκληρό δίσκο 1,8″ με 5 GB. Ξαφνικά, ένας «πραγματικός» σκληρός δίσκος χωρούσε στην τσέπη σας και μπορούσε να αποθηκεύσει χιλιάδες τραγούδια.
Ο συντελεστής μορφής 1,8″ έγινε δημοφιλής σε εξαιρετικά φορητούς φορητούς υπολογιστές και συσκευές αναπαραγωγής MP3 λόγω της ισορροπίας χωρητικότητας, κατανάλωσης ενέργειας και μεγέθους. Με την πάροδο του χρόνου, οι χωρητικότητες έφτασαν τα 40 GB και περισσότερο και χρησιμοποιήθηκε σε συσκευές από μάρκες όπως η Toshiba, η IBM, η Dell (Latitude) και η Sony , καθώς και σε ορισμένα netbook και συσκευές αναπαραγωγής MP3.
Ο Microdrive 1″ , μια λαμπρή ιδέα από την IBM/Hitachi, γνώρισε την ακμή του μεταξύ 2003 και 2005: ένας σκληρός δίσκος στο μέγεθος μιας κάρτας CompactFlash Type II . Επέτρεψε σε κάμερες και συσκευές που δεν είχαν ακόμη την οικονομική δυνατότητα να αγοράσουν μνήμη flash NAND υψηλής χωρητικότητας να παρέχουν «φθηνά» gigabytes αποθηκευτικού χώρου.
Το πιο ακραίο παράδειγμα ήταν ο σκληρός δίσκος 0,85″ της Toshiba , ο οποίος διαφήμιζε χωρητικότητα 2 GB γύρω στο 2004 και απέδειξε ότι η μηχανική μπορούσε να προχωρήσει ακόμη περισσότερο . Η Toshiba ήταν επίσης πρωτοπόρος στους σκληρούς δίσκους 1,8″ με την υψηλότερη χωρητικότητα της εποχής.
Γιατί εξαφανίστηκαν: η συντριπτική άφιξη της μνήμης flash
Ο κύριος λόγος ήταν η μνήμη NAND flash . Οι μονάδες SSD και οι κάρτες μνήμης αύξησαν τη χωρητικότητα, μείωσαν την τιμή τους και προσέφεραν αντοχή σε κραδασμούς, αθόρυβη λειτουργία και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας . Για τις φορητές συσκευές, αυτά τα πλεονεκτήματα ήταν δύσκολο να αγνοηθούν.
Το Microdrive 1″ άρχισε να χάνει έδαφος γύρω στο 2006 , όταν οι κάρτες SD και CF με μνήμη flash NAND προσέφεραν ισοδύναμη απόδοση και χωρητικότητα χωρίς κινούμενα μέρη. Στη φωτογραφία, η αξιοπιστία έναντι των κραδασμών και της τυχαίας πρόσβασης τελικά ανέτρεψε την πλάστιγγα.
Η φιλόδοξη μνήμη των 0,85 ιντσών της Toshiba είχε μικρή διάρκεια ζωής : η πυκνότητα των δίσκων δεν εξελίχθηκε τόσο γρήγορα όσο η μνήμη flash NAND σε αυτό το εύρος μεγέθους, και οι οικονομίες κλίμακας των τσιπ flash έκαναν τα υπόλοιπα. Τεχνικά εντυπωσιακή, άργησε εμπορικά να μπει στο παιχνίδι.
Ο δίσκος 1,8 ιντσών άντεξε λίγο περισσότερο , τροφοδοτούμενος από «κλασικά» iPod και εξαιρετικά φορητούς φορητούς υπολογιστές (υπήρχε ακόμη και ένα αρχικό MacBook Air με σκληρό δίσκο 1,8 ιντσών ), αλλά η μετάβαση στους SSD ήταν ασταμάτητη . Τη δεκαετία του 2010, οι περισσότεροι κατασκευαστές απέσυραν σταδιακά τις σειρές μονάδων δίσκου 1,8 ιντσών υπέρ των mSATA, SATA 2,5 ιντσών και αργότερα των SSD NVMe.
Το αποτέλεσμα ήταν λογικό : η μνήμη flash κέρδισε όσον αφορά το κόστος ανά GB για αυτές τις μικρές μορφές, την ανθεκτικότητα και την αποδοτικότητα. Οι μικροσκοπικοί σκληροί δίσκοι εκπλήρωσαν τον σκοπό τους κατά τη μετάβαση από τις μηχανικές στις μονάδες SSD, ανοίγοντας το δρόμο για ταχύτερες και πιο στιβαρές συσκευές.
Απόδοση και τεχνολογία: δεν ήταν μόνο θέμα μεγέθους
Εκτός από τη χωρητικότητα και το μέγεθος, η προσωρινή μνήμη, ο χρόνος αναζήτησης και η πυκνότητα περιοχής είναι επίσης σημαντικά . Οι βελτιώσεις στις κεφαλές ανάγνωσης/εγγραφής, στους αλγόριθμους ανάγνωσης/εγγραφής και στα υλικά έχουν ενισχύσει τα IOPS και την απόδοση με κάθε γενιά.
Για να το οπτικοποιήσετε αυτό, δείτε αυτές τις ιστορικές συγκρίσεις χρόνων για να διαβάσετε ένα πλήρες πιάτο (σύμφωνα με δεδομένα από το Tom's Hardware, χωρητικότητες ανά πιάτο σε παρένθεση): 1991: 37 δευτ. (26 MB) ; 1998: 3 λεπτά και 31 δευτερόλεπτα (1,6 GB ) ; 1999: 5 λεπτά και 37 δευτερόλεπτα (3,2 GB) ; 2004: 18 λεπτά και 34 δευτερόλεπτα (40 GB) ; 2006: 52 λεπτά (200 GB) ; 2012: ~1 ώρα και 30 λεπτά (2 TB).
Η αυξημένη πυκνότητα ανά δίσκο έφερε μια παρενέργεια : περισσότερα δεδομένα για ανάγνωση/εγγραφή ανά πέρασμα, γεγονός που αυξάνει τον συνολικό χρόνο διαδοχικής ανάγνωσης ενός πλήρους δίσκου, ακόμη και με αυξανόμενες στροφές (5.400, 7.200, 10.000, 15.000 RPM σε συγκεκριμένα εύρη).
Παράλληλα, οι διεπαφές άλλαξαν επίσης τα δεδομένα : από ATA/IDE (PATA) σε SATA το 2003, ή από SCSI σε σύγχρονες παραλλαγές σε επαγγελματικά περιβάλλοντα. Η εξέλιξη του πρωτοκόλλου και των ηλεκτρονικών επέτρεψε την καλύτερη αξιοποίηση των μηχανισμών του σκληρού δίσκου.
Για το εγγύς μέλλον, το κλειδί βρίσκεται σε τεχνολογίες όπως οι HAMR και MAMR, μαζί με περιβλήματα γεμάτα με ήλιο , τα οποία μειώνουν την εσωτερική αναταραχή και επιτρέπουν περισσότερα platters. Χάρη σε αυτή την ώθηση, δεν είναι παράλογο να δούμε δίσκους 60 TB στο εγγύς μέλλον (αν και αρχικά στον τομέα των επιχειρήσεων).
Γρήγορο γλωσσάρι ακρωνυμίων και εννοιών
- HH (Μισό ύψος): κλασικό «μέσο» φυσικό ύψος σε ράφια.
- RLL (Περιορισμένο Διάρκεια Εκτέλεσης): κωδικοποίηση που αυξάνει την πυκνότητα/ρυθμό bit.
- SCSI: διεπαφή υψηλής απόδοσης για επαγγελματικά συστήματα.
- ATA/IDE/PATA: ιστορικό πρότυπο σύνδεσης σε υπολογιστές.
- SATA: Διάδοχος της σειράς ATA, κυρίαρχη στην κατανάλωση από το 2003.
Πού βρίσκονται σήμερα: ανταλλακτικά, εξειδικευμένα καταστήματα και συλλεκτικά αντικείμενα
Παρόλο που δεν αποτελούν πλέον το κύριο επίκεντρο, οι μονάδες δίσκου 1,8", 1" και 0,85" δεν έχουν εξαφανιστεί εντελώς . Εξακολουθούν να έχουν ζήτηση για επισκευές "κλασικών" iPod , MP3 player και ορισμένων φωτογραφικών μηχανών, καθώς και ως ανταλλακτικά για παλαιότερα φορητούς υπολογιστές που χρησιμοποιούσαν ZIF/CE-ATA.
Οι εσωτερικές μονάδες δίσκου 1,8″ για φορητούς υπολογιστές συμβατούς με οικογένειες όπως Toshiba Portégé, IBM/Lenovo, Dell Latitude ή Sony εξακολουθούν να είναι διαθέσιμες και εμφανίζονται συχνά σε καταλόγους εξειδικευμένων καταστημάτων μαζί με ανταλλακτικά για iPod.
Στη φωτογραφία, οι κάρτες Microdrive CF Type II έχουν γίνει ένα αξιοπερίεργο . Χρησιμοποιούνταν για να εξοικονομήσουν χώρο αποθήκευσης όταν η μνήμη flash NAND ήταν ακριβή, αλλά σήμερα οι κάρτες SD και CFexpress κυριαρχούν σε απόδοση, αξιοπιστία και μέγεθος, αφήνοντας τις Microdrives ως συλλεκτικά αντικείμενα ή για την ανάκτηση δεδομένων από παλιό εξοπλισμό.
Οι υπηρεσίες ανάκτησης δεδομένων εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν προβλήματα με αυτές τις μορφές . Οι μικροσκοπικοί μηχανισμοί παρουσιάζουν μοναδικές προκλήσεις, αλλά με συμβατούς δότες, η ανάκτηση δεδομένων είναι δυνατή - ένας ακόμη λόγος για να διατηρηθεί η αγορά ανταλλακτικών παρά την εμπορική της παρακμή.
Εν τω μεταξύ, ο «μεγάλος» σκληρός δίσκος (HDD) εξακολουθεί να είναι ζωντανός και να βασιλεύει στα NAS και στα κέντρα δεδομένων, με 32 TB στην αγορά το 2025 και την υπόσχεση να φτάσει τα 60 TB στο δεύτερο μισό της δεκαετίας. Ωστόσο, η μαζική αγορά προτιμά τους SSD για λειτουργικά συστήματα και τους δίσκους NVMe για απόδοση.
Οι μνήμες 1,8″, 1″ (Microdrive) και 0,85″ αποτελούν παραδείγματα του πώς η καινοτομία προχωρά με άλματα: άνοιξαν την πόρτα σε μουσική και δεδομένα τσέπης, αλλά έδωσαν τη σκυτάλη στη μνήμη flash όταν την ξεπέρασε σε όλα όσα είχαν σημασία σε «μίνι» επίπεδο. Σήμερα, αποτελούν βασικά κομμάτια στην εξέλιξη της αποθήκευσης και χρησιμεύουν ως υπενθύμιση μιας αποφασιστικής μετάβασης μεταξύ μηχανικής και στερεάς κατάστασης.