- 1.8, 1 ir 0.85 colio kietieji diskai gimė nešiojamųjų įrenginių (iPod, fotoaparatų, ultraportatyvių kompiuterių) erai ir atnešė gigabaitus į jūsų kišenę.
- „Flash“ atmintis jas išstūmė dėl savo patvarumo, energijos suvartojimo, našumo ir kainos, kai naudojama mažuose formatuose.
- Nišiniai panaudojimo būdai išlieka: senesnių „iPod“ / fotoaparatų ir nešiojamųjų kompiuterių atsarginės dalys; didžioji rinkos dalis persikėlė į SSD diskus.
- „Didelių“ kietųjų diskų (helis, HAMR) naudojimas toliau auga – šiandien jų talpa siekia 32 TB, o įmonių aplinkoje – 60 TB.
Buvo laikas, kai miniatiūriniai kietieji diskai buvo viskas : jie maitino „iPod“ grotuvus, itin nešiojamus kompiuterius ir fotoaparatus, kurie šiandien būtų laikomi muziejiniais eksponatais. Kas nutiko 1.8 colio kietiesiems diskams, mažyčiams 1 colio diskams („Microdrive“) ir dar mažesniems 0.85 colio diskams? Tai jų iškilimo, pagrindinio vaidmens ir nuosmukio „flash“ atminties akivaizdoje istorija .
Norint suprasti, kodėl jie atsirado – ir kodėl išnyko – reikia nukeliauti per septynis dešimtmečius trukusią pažangą: nuo dviejų šaldytuvų dydžio spintelių iki kišenėje telpančių įrenginių , talpos šuolių ir gigabaito kainų kritimų, kurie perrašė saugojimo taisykles.
Nuo spintų iki kišenių: nuo RAMAC iki modernios diskotekos
IBM padėjo pirmąjį akmenį 1956 m., pristatydama 305 RAMAC ir savo IBM 350 įrenginį. Pravardžiuojama „stebuklinga atmintimi“, ji duomenis pasiekdavo atsitiktinai (tuo metu tai buvo neįsivaizduojama) ir sutrumpindavo informacijos gavimo laiką nuo valandų iki sekundžių.
Projektas, kuriam vadovavo Reynoldas B. Johnsonas , buvo pradėtas 1952 m. ir netgi atšauktas IBM valdybos, tačiau Johnsonas atkakliai siekė savo tikslo . Po daugelio metų techninių kliūčių pagaliau buvo pristatytas RAMAC 305: daugiau nei toną sveriantis baldas, kuris, nepaisant savo dydžio, žymėjo lūžio tašką skaičiavimo srityje.
IBM 350 įrenginys sudėliojo 50 24 colių plokštelių, besisukančių 1.200 aps./min. greičiu . Priklausomai nuo konfigūracijos ir kodavimo, jis turėjo nuo 3,75 MB iki 5 MB naudingos talpos , tai atitinka dešimtis tūkstančių perfokortų (apie 64 000), ir buvo pirmas svarbus žingsnis modernios atminties link.
Septintajame dešimtmetyje buvo pasiekta esminių laimėjimų : išleistos oro pagalve „skraidančios“ galvutės (1961 m.), „Bryant 4240“ su 90 MB atmintimi ir „IBM 1301“ (1962 m., 28 MB ) bei „IBM 1311“ (1963 m., 2,69 MB su nuimamais korpusais ) serijos, kurios pristatė keičiamų laikmenų idėją.
1965 m. IBM 2310 „Ramkit“ pristatė garsinės ritės konstrukciją ir 1 MB vieno disko talpą; o 1973 m. IBM pristatė 3340 „Winchester“ – šiuolaikinių HDD „tėvą“: vidinis sandarumas, labai žemas skrydžio aukštis ir dvi 30 MB ašys (garsiosios „30-30“) – koncepcija, kuri vis dar galioja diskų architektūroje.
Šuolis prie asmeninių kompiuterių rinkos įvyko 1980 m., kai pasirodė „Seagate ST-506“ (5,25 colio, 5 MB), o netrukus po to – „ST-412“ (10 MB), kuris, naudodamas RLL kodavimą, leido 50 % padidinti talpą ir bitų spartą . Tuo pačiu metu IBM pristatė „ 3380“ – pirmąjį rinkoje 1 GB sprendimą, pagrįstą dviem 1,26 GB, 3 MB/s diskais , kurio kainos svyravo nuo 81 000 iki 142 200 USD.
1983 m. Rodime pristatė 3,5 colio formatą su 10 MB dviem plokštelėmis; 1988 m. pasirodė pirmasis 2,5 colio diskas („PrairieTek“) nešiojamiesiems kompiuteriams. Dešimtajame dešimtmetyje atsirado pagrindinės technologijos: magnetoresistinės galvutės („IBM 0663 Corsair“, 1991 m., 1 GB 3,5 colio diske), „ Seagate Barracuda“ , kurios greitis siekė 7.200 aps./min. (1992 m., 2,1 GB), ir dešimtmečio pabaigoje „Cheetah“ diskai , kurių greitis siekė 90 10.000 aps./min.
Talpa ir kaina už GB: kaip buvo suspaustas neįmanomas dalykas
Dešimtmečius kietojo disko talpa dvigubėdavo kas 2–3 metus – tai primena Moore'o dėsnį, nors pastaruoju metu dėl fizinių apribojimų (pvz., superparamagnetinių barjerų ) šis augimas sulėtėjo. Nuo mažiau nei 5 MB 1957 m., dabar viename diske telpa keli dešimtys terabaitų .
Iki 2025 m. jau matysime 32 TB standžiuosius diskus , o paskelbta, kad 60 TB diskai pasirodys iki 2030 m. (Dave'as Mosley, „Seagate“). Tačiau daugelis šių talpų gali likti išskirtinai įmonių rinkai dėl paklausos ir kainos, o „Western Digital“ vartotojams siūlo iki 26 TB („Gold line“) talpos diskus.
Kaina už GB smarkiai sumažėjo : nuo maždaug 109 000 000 USD/GB (1956 m., pakoreguota pagal 2025 m.) iki 0,031 USD/GB šiandien. 1980 m., naudojant „IBM 3380“, kaina buvo beveik 122 650 USD/GB (pakoreguota). Šiandien 4 TB išorinis diskas kainuoja apie 130 EUR (apie 0,0325 EUR/GB) – tai stulbinantis skirtumas, paaiškinantis plačiai paplitusį atminties įrenginių naudojimą.
Dėl šio pajėgumų sprogimo moksliniai tyrimai ir plėtra tampa brangesni , todėl daugelis gamintojų išnyko arba susijungė: dabar trys pagrindiniai žaidėjai („Seagate“, „Western Digital“ ir „Toshiba“) diegia tokias technologijas kaip helio užpildymas ar HAMR , kad sumažintų plokštelės tankį ir sumažintų sąnaudas.
Fizinis dydis taip pat smarkiai sumažėjo : šeštajame dešimtmetyje kelių MB talpos standusis diskas užėmė tiek pat vietos, kiek du šaldytuvai, ir buvo lengvai vežamas lėktuvu ; po dešimtmečių tie patys gigabaitai atsidūrė kišeninio dydžio korpusuose ir galiausiai – pašto ženklo dydžio kietojo kūno atmintyje.
Mums svarbūs dydžiai: 1.8 colio, 1 colio („Microdrive“) ir 0.85 colio
Miniatiūrizacija tapo būtina nešiojamosios elektronikos srityje . Po eksperimentų 90-ajame dešimtmetyje (HP su 1,3 colio ir Integral Peripherals su 1,8 colio), 2001 m. „iPod“ išpopuliarino 1,8 colio standųjį diską su 5 GB talpa. Staiga „tikras“ standusis diskas tilpo kišenėje ir jame galėjo būti saugomi tūkstančiai dainų.
1,8 colio formatas išpopuliarėjo itin nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir MP3 grotuvuose dėl savo talpos, energijos suvartojimo ir dydžio pusiausvyros. Laikui bėgant, talpa pasiekė 40 GB ir daugiau , ir jis buvo naudojamas tokių prekių ženklų kaip „Toshiba“, IBM, „Dell“ („Latitude“) ir „Sony“ įrenginiuose , taip pat tam tikruose nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir MP3 grotuvuose.
1 colio „Microdrive“ atmintis , puiki IBM/Hitachi idėja, savo klestėjimo laikotarpį išgyveno 2003–2005 m.: tai buvo II tipo „CompactFlash“ kortelės dydžio standusis diskas . Jis leido fotoaparatams ir įrenginiams, kurie tuo metu negalėjo sau leisti didelės talpos NAND „flash“ atminties , suteikti „pigią“ gigabaitų saugyklą.
Ekstremaliausias pavyzdys buvo „Toshiba“ 0,85 colio standusis diskas , kuris apie 2004 m. reklamavo 2 GB talpą ir pademonstravo, kad inžinerija gali žengti dar toliau . „Toshiba“ taip pat buvo to meto didžiausios talpos 1,8 colio standžiųjų diskų pradininkė.
Kodėl jie dingo: didžiulis „flash“ atminties atsiradimas
Pagrindinė priežastis buvo NAND „flash“ atmintis . Kietojo kūno diskai ir atminties kortelės padidėjo talpa, sumažėjo jų kaina, jie pasižymėjo atsparumu smūgiams, tyliu veikimu ir mažesnėmis energijos sąnaudomis . Nešiojamiesiems įrenginiams šių privalumų buvo sunku ignoruoti.
1 colio „Microdrive“ atmintis pradėjo prarasti savo pozicijas maždaug 2006 m. , kai SD ir CF kortelės su NAND „flash“ atmintimi pasiūlė lygiavertį našumą ir talpą be judančių dalių. Fotografijoje patikimumas, atsparus vibracijai ir atsitiktinei prieigai, galiausiai nulėmė lemiamą vaidmenį.
Ambicingas „Toshiba“ 0,85 colio procesorius gyvavo trumpai : plokštelių tankis nedidėjo taip greitai, kaip tokio dydžio NAND „flash“ atmintis, o visa kita atliko „flash“ lustų masto ekonomija . Techniškai stulbinantis, komerciškai jis pasirodė vėlai.
1,8 colio diskas veikė šiek tiek ilgiau , jį naudojo „klasikiniai“ „iPod“ grotuvai ir itin nešiojami nešiojamieji kompiuteriai (buvo net „MacBook Air“ su 1,8 colio HDD ), tačiau perėjimas prie SSD diskų buvo nesustabdomas . 2010 m. dauguma gamintojų palaipsniui atsisakė 1,8 colio diskų linijų, pirmenybę teikdami mSATA, 2,5 colio SATA ir vėliau NVMe SSD diskams.
Rezultatas buvo logiškas : „flash“ atmintis laimėjo pagal kainą už GB, patvarumą ir efektyvumą, atsižvelgiant į mažus formatus. Miniatiūriniai HDD atliko savo paskirtį pereinant nuo mechaninių prie SSD diskų, atverdami kelią greitesniems ir tvirtesniems įrenginiams.
Našumas ir technologijos: tai nebuvo vien tik dydžio klausimas
Be talpos ir dydžio, svarbi ir talpykla, paieškos laikas ir ploto tankis . Skaitymo / rašymo galvučių, skaitymo / rašymo algoritmų ir medžiagų patobulinimai padidino IOPS ir pralaidumą su kiekviena karta.
Norėdami tai vizualizuoti, pažvelkite į šiuos istorinius laiko palyginimus, kiek laiko užtrukdavo nuskaityti visą plokštelę (remiantis „Tom's Hardware“ duomenimis, skliausteliuose nurodyta talpa vienai plokštelei): 1991 m.: 37 s (26 MB) ; 1998 m.: 3 min. 31 s ( 1,6 GB) ; 1999 m.: 5 min. 37 s (3,2 GB) ; 2004 m.: 18 min. 34 s (40 GB) ; 2006 m.: 52 min. (200 GB) ; 2012 m.: ~1 val. 30 min. (2 TB).
Padidėjęs tankis vienoje plokštelėje turėjo šalutinį poveikį : daugiau duomenų, kuriuos reikėjo nuskaityti/įrašyti vienu metu, o tai padidino bendrą nuoseklaus viso disko skaitymo laiką, net ir didėjant apsukų skaičiui (5 400, 7 200, 10 000, 15 000 aps./min. tam tikruose diapazonuose).
Lygiagrečiai, sąsajos taip pat pakeitė žaidimo taisykles : nuo ATA/IDE (PATA) iki SATA 2003 m. arba nuo SCSI iki šiuolaikinių variantų profesionalioje aplinkoje. Protokolo ir elektronikos evoliucija leido geriau išnaudoti HDD mechanizmus.
Artimiausiu metu svarbiausia bus tokios technologijos kaip HAMR ir MAMR, kartu su helio pripildytais korpusais , kurie sumažina vidinę turbulenciją ir leidžia naudoti daugiau plokštelių. Dėl šio postūmio netolimoje ateityje galima tikėtis 60 TB diskų (nors iš pradžių tai bus tik įmonių segmente).
Trumpas akronimų ir sąvokų žodynėlis
- HH (pusė aukščio): klasikinis „vidutinis“ fizinis ūgis ant lentynų.
- RLL (riboto ilgio): kodavimas, kuris padidina tankį / bitų spartą.
- SCSI: didelio našumo sąsaja profesionalioms sistemoms.
- ATA/IDE/PATA: istorinis ryšio standartas kompiuteriuose.
- SATA: ATA serijos, dominuojančios vartojime nuo 2003 m., įpėdinis.
Kur jie yra šiandien: atsarginės dalys, nišos ir kolekciniai daiktai
Nors 1,8, 1 ir 0,85 colio diskai nebėra pagrindinis akcentas, jie visiškai neišnyko . Jie vis dar paklausūs „klasikinių“ „iPod“ , MP3 grotuvų ir kai kurių fotoaparatų remontui, taip pat kaip senesnių nešiojamųjų kompiuterių , kuriuose buvo naudojama ZIF/CE-ATA jungtis, atsarginės dalys.
Vidiniai 1,8 colio diskai nešiojamiesiems kompiuteriams, suderinamiems su tokiomis šeimomis kaip „Toshiba Portégé“, „IBM/Lenovo“, „Dell Latitude“ ar „Sony“ , vis dar yra prieinami ir dažnai matomi specializuotų parduotuvių kataloguose kartu su „iPod“ atsarginėmis dalimis.
Fotografijoje „Microdrive CF Type II“ kortelės tapo retenybe . Jos buvo naudojamos atminties talpai padidinti, kai NAND „flash“ atmintis buvo brangi, tačiau šiandien SD ir „CFexpress“ kortelės dominuoja našumu, patikimumu ir dydžiu, todėl „Microdrive“ kortelės lieka kolekcionieriams arba duomenims atkurti iš senos įrangos.
Duomenų atkūrimo paslaugos vis dar susiduria su problemomis dėl šių formatų . Miniatiūrinės mechanikos kelia unikalių iššūkių, tačiau naudojant suderinamus donorus duomenis atkurti įmanoma – tai dar viena priežastis, kodėl atsarginių dalių rinka išlieka nepaisant komercinio nuosmukio.
Tuo tarpu „dideli“ HDD diskai vis dar gyvuoja ir klesti NAS ir duomenų centruose – 2025 m. rinkoje jų bus 32 TB, o antroje dešimtmečio pusėje žadama pasiekti 60 TB . Tačiau masinė rinka operacinėms sistemoms teikia pirmenybę SSD diskams , o dėl našumo – NVMe diskams.
1,8 colio, 1 colio („Microdrive“) ir 0,85 colio modeliai puikiai iliustruoja, kaip sparčiai vystosi inovacijos: jie atvėrė duris kišeninio dydžio muzikai ir duomenims, tačiau aplenkė „flash“ atmintį, kai ši ją pranoko visais svarbiais „mini“ lygmens aspektais. Šiandien jie yra pagrindiniai atminties evoliucijos elementai ir primena ryžtingą perėjimą nuo mechaninės prie kietojo kūno atminties.