Hva skjedde med 1.8-, 1-tommers (Microdrive)- og 0.85-tommers harddiskene?

Maskinvareguide » Komponenter » Lagring » Hva skjedde med 1.8-, 1-tommers (Microdrive)- og 0.85-tommers harddiskene?

Det var en tid da miniatyrharddisker var alt : de drev iPod-er, ultrabærbare datamaskiner og kameraer som i dag ville blitt ansett som museumsgjenstander. Hva skjedde med 1.8-tommers harddiskene, de bittesmå 1-tommers diskene (Microdrive) og de enda mindre 0.85-tommers diskene? Dette er historien om deres fremvekst, deres nøkkelrolle og deres tilbakegang i møte med flashminne.

For å forstå hvorfor de dukket opp – og hvorfor de forsvant – må du reise gjennom syv tiår med fremskritt: fra skap på størrelse med to kjøleskap til enheter som får plass i lommen , gjennom kapasitetshopp og prisfall per gigabyte som omskrev lagringsreglene.

Fra skap til lommer: fra RAMAC til moderne disco

IBM la den første steinen med 305 RAMAC og IBM 350-enheten tilbake i 1956. Den fikk navnet «mirakelminnet», og tilgangen til data var tilfeldig , noe som var utenkelig på den tiden, og reduserte informasjonsinnhenting fra timer til sekunder.

Prosjektet, ledet av Reynold B. Johnson , startet i 1952 og ble til og med kansellert av IBMs styre, men Johnson holdt ut . Etter år med tekniske hindringer ble RAMAC 305 endelig avduket: et møbel som veide over et tonn og som til tross for størrelsen markerte et vendepunkt innen databehandling.

IBM 350-enheten stablet 50 24-tommers tallerkener som roterte med 1.200 o/min . Avhengig av konfigurasjon og koding, tilbød den rundt 3,75 MB til 5 MB brukbar kapasitet , tilsvarende titusenvis av hullkort (rundt 64 000), og var det første store skrittet mot moderne lagring.

60-tallet brakte avgjørende fremskritt : hoder som «fløy» på en luftpute (1961), Bryant 4240 med 90 MB , og IBM 1301- (1962, 28 MB ) og IBM 1311-serien (1963, 2,69 MB med avtakbare pakker ), som introduserte ideen om utskiftbare medier.

I 1965 kom IBM 2310 «Ramkit» med talespoledesign og 1 MB kapasitet på én enkelt disk; og i 1973 introduserte IBM 3340 «Winchester» , «faren» til den moderne harddisken: intern forsegling, svært lav flyhøyde og to 30 MB-akser (den berømte «30-30»), et konsept som fortsatt er gjeldende i dag innen diskarkitektur.

Spranget til PC-en kom i 1980 med Seagate ST-506 (5,25 tommer, 5 MB) og kort tid etter ST-412 (10 MB), som med RLL-koding oppnådde en 50 % økning i kapasitet og bithastighet . Parallelt introduserte IBM 3380 , den første 1 GB-løsningen på markedet, basert på to 1,26 GB, 3 MB/s-disker , til priser fra 81 000 til 142 200 dollar.

I 1983 introduserte Rodime 3,5-tommersformatet med 10 MB på to plater; i 1988 dukket den første 2,5-tommers harddisken (PrairieTek) for bærbare datamaskiner opp. 1990-tallet brakte viktige teknologier: magnetoresistive hoder (IBM 0663 Corsair, 1991, 1 GB på 3,5-tommers), Seagate Barracuda med 7.200 o/min (1992, 2,1 GB), og mot slutten av tiåret Cheetah-diskene som nådde 10 000 o/min.

Kapasitet og kostnad per GB: hvordan det umulige ble komprimert

I flere tiår doblet harddiskkapasiteten seg hvert 2.–3. år , et ekko av Moores lov, selv om dette har avtatt i det siste på grunn av fysiske begrensninger (f.eks. superparamagnetiske barrierer ). Fra mindre enn 5 MB i 1957 har vi gått til titalls terabyte på én disk.

Innen 2025 vil vi allerede se harddisker på 32 TB , og det har blitt annonsert at 60 TB-disker vil komme før 2030 (Dave Mosley, Seagate). Mange av disse kapasitetene kan imidlertid forbli eksklusive for bedriftsmarkedet på grunn av etterspørsel og kostnader, mens Western Digital tilbyr opptil 26 TB (Gold-linjen) for forbrukerbruk.

Kostnaden per GB har stupt : fra rundt 109 000 000 dollar/GB (1956, justert til 2025) til 0,031 dollar/GB i dag. I 1980, med IBM 3380, var kostnaden nær 122 650 dollar/GB (justert). I dag koster en ekstern harddisk på 4 TB rundt 130 euro (omtrent 0,0325 euro/GB), en svimlende forskjell som forklarer den utbredte bruken av lagring.

Denne eksplosjonen i kapasitet gjør FoU dyrere , og det er derfor mange produsenter forsvant eller slo seg sammen: nå er det tre store aktører (Seagate, Western Digital og Toshiba) som fremmer teknologier som heliumfylling eller HAMR for å redusere tettheten per plate og holde kostnadene nede.

Den fysiske størrelsen krympet også dramatisk : på 50-tallet tok en harddisk på noen få MB like mye plass som to kjøleskap og ble transportert med fly ; flere tiår senere havnet de samme gigabytene i lommestørrelse og til slutt i solid-state-minner på størrelse med et frimerke.

Størrelsene vi er opptatt av: 1.8 tommer, 1 tommer (Microdrive) og 0.85 tommer

Miniatyrisering ble essensielt med bærbar elektronikk . Etter eksperimenter på 90-tallet (HP med 1,3-tommers og integrert periferiutstyr med 1,8-tommers), populariserte iPod-en fra 2001 1,8-tommers harddisken med 5 GB. Plutselig fikk en «ekte» harddisk plass i lommen og kunne lagre tusenvis av sanger.

1,8-tommers formfaktoren ble populær i ultraportable bærbare datamaskiner og MP3-spillere på grunn av balansen mellom kapasitet, strømforbruk og størrelse. Over tid nådde kapasiteten 40 GB og mer , og den ble brukt i enheter fra merker som Toshiba, IBM, Dell (Latitude) og Sony , samt visse netbooks og MP3-spillere.

1-tommers Microdrive , en strålende idé fra IBM/Hitachi, opplevde sin storhetstid mellom 2003 og 2005: en harddisk på størrelse med et CompactFlash Type II-kort . Den tillot kameraer og enheter som ennå ikke hadde råd til NAND-flashminne med høy kapasitet, å tilby "billige" gigabyte med lagringsplass.

Det mest ekstreme eksemplet var Toshibas 0,85-tommers harddisk , som annonserte en kapasitet på 2 GB rundt 2004 og demonstrerte at ingeniørkunst kunne gå enda lenger . Toshiba var også pionerer innen datidens 1,8-tommers harddisker med høyest kapasitet .

Hvorfor de forsvant: den overveldende ankomsten av flashminne

Hovedårsaken var NAND-flash . SSD-disker og minnekort økte i kapasitet, gikk ned i pris og tilbød støtmotstand, stillegående drift og lavere strømforbruk . For bærbare enheter var disse fordelene vanskelige å ignorere.

1-tommers Microdrive begynte å tape terreng rundt 2006 , da SD- og CF-kort med NAND-flashminne tilbød tilsvarende ytelse og kapasitet uten bevegelige deler. Innen fotografering var det pålitelighet mot vibrasjoner og tilfeldig tilgang som til slutt tippet vektskålen.

Toshibas ambisiøse 0,85-tommers krets hadde kort levetid : tallerkentettheten økte ikke like raskt som NAND-flashminne i det størrelsesområdet, og stordriftsfordelene til flashbrikker gjorde resten. Teknisk imponerende, kom den kommersielt sent i markedet.

1,8-tommers harddisken holdt ut litt lenger , drevet av «klassiske» iPod-er og ultraportable bærbare datamaskiner (det fantes til og med en første MacBook Air med en 1,8-tommers harddisk ), men overgangen til SSD-er var ustoppelig . På 2010-tallet faset de fleste produsenter ut 1,8-tommers harddisklinjer til fordel for mSATA, 2,5-tommers SATA og senere NVMe SSD-er.

Resultatet var logisk : flashminne vant når det gjaldt kostnad per GB for disse små formatene, holdbarhet og effektivitet. Miniatyrharddisker oppfylte sin hensikt i overgangen fra mekaniske til solid-state-disker, og banet vei for raskere og mer robuste enheter.

Ytelse og teknologi: det var ikke bare et spørsmål om størrelse

Foruten kapasitet og størrelse er også hurtigbuffer, søketid og arealtetthet viktige . Forbedringer i lese-/skrivehoder, lese-/skrivealgoritmer og materialer har økt IOPS og gjennomstrømning med hver generasjon.

For å visualisere dette, se på disse historiske sammenligningene av tider for å lese en full tallerken (ifølge data fra Tom's Hardware, kapasitet per tallerken i parentes): 1991: 37 s (26 MB) ; 1998: 3m31s (1,6 GB) ; 1999: 5m37s (3,2 GB) ; 2004: 18m34s (40 GB) ; 2006: 52m (200 GB) ; 2012: ~1t30m (2 TB).

Den økte tettheten per tallerken medførte en bivirkning : mer data å lese/skrive per omgang, noe som øker den totale sekvensielle lesetiden for en full disk, selv med økende RPM (5.400, 7.200, 10 000, 15 000 RPM i bestemte områder).

Parallelt endret også grensesnittene alt : fra ATA/IDE (PATA) til SATA i 2003, eller fra SCSI til moderne varianter i profesjonelle miljøer. Utviklingen av protokollen og elektronikken muliggjorde bedre utnyttelse av harddiskens mekanismer.

For den nærmeste fremtiden ligger nøkkelen i teknologier som HAMR og MAMR, sammen med heliumfylte kabinetter , som reduserer intern turbulens og gir plass til flere plater. Takket være denne utviklingen er det ikke urimelig å se 60 TB-disker i nær fremtid (men i utgangspunktet i bedriftssegmentet).

Rask ordliste med akronymer og konsepter

• HH (Halv høyde): klassisk «gjennomsnittlig» fysisk høyde på stativer.
• RLL (begrenset kjørelengde): koding som øker tetthet/bithastighet.
• SCSI: Høytytende grensesnitt for profesjonelle systemer.
• ATA/IDE/PATA: historisk tilkoblingsstandard på PC-er.
• SATA: etterfølgeren til ATA-serien, dominerende i forbruket siden 2003.

Hvor de er i dag: reservedeler, nisjer og samleobjekter

Selv om de ikke lenger er hovedfokuset, har ikke 1,8-tommers, 1-tommers og 0,85-tommers harddisker forsvunnet helt . De er fortsatt etterspurt til reparasjoner av "klassiske" iPod-er , MP3-spillere og noen kameraer, og som reservedeler til eldre bærbare datamaskiner som brukte ZIF/CE-ATA.

Interne 1,8-tommers harddisker for bærbare datamaskiner som er kompatible med familier som Toshiba Portégé, IBM/Lenovo, Dell Latitude eller Sony er fortsatt tilgjengelige , og sees ofte i kataloger fra spesialforretninger sammen med reservedeler til iPod.

Innen fotografering har Microdrive CF Type II-kort blitt en kuriositet . De ble brukt til å presse ut lagringskapasitet da NAND flash-minne var dyrt, men i dag dominerer SD- og CFexpress-kort i ytelse, pålitelighet og størrelse, og Microdrives er nå samleobjekter eller for å gjenopprette data fra gammelt utstyr.

Datagjenopprettingstjenester støter fortsatt på problemer med disse formatene . Miniatyrmekanikk presenterer unike utfordringer, men med kompatible donorer er datagjenoppretting mulig – enda en grunn til at reservedelsmarkedet vedvarer til tross for den kommersielle nedgangen.

I mellomtiden lever den «store» harddisken fortsatt i beste velgående i NAS-er og datasentre, med 32 TB på markedet i 2025 og løftet om å nå 60 TB i andre halvdel av tiåret. Massemarkedet foretrekker imidlertid SSD-er for operativsystemer og NVMe-disker for ytelse.

1,8-tommers, 1-tommers (Microdrive) og 0,85-tommers modellene eksemplifiserer hvordan innovasjon gjør store fremskritt: de åpnet døren for musikk og data i lommestørrelse, men ga fakkelen videre til flashminne da det overgikk det i alt som betydde noe på «mini»-nivå. I dag er de sentrale brikker i utviklingen av lagring og fungerer som en påminnelse om en avgjørende overgang mellom mekanisk og solid-state-minne.