- Dyski twarde 1.8", 1" i 0.85" powstały z myślą o erze urządzeń przenośnych (iPodów, aparatów fotograficznych, komputerów ultraprzenośnych) i pozwoliły użytkownikom zaoszczędzić gigabajty.
- Pamięci flash wyparły je ze względu na swoją trwałość, zużycie, wydajność i koszt w małych formatach.
- Nadal istnieją niszowe zastosowania: części zamienne do starszych iPodów/aparatów i laptopów; większa część rynku przeniosła się na dyski SSD.
- „Duże” dyski twarde są nadal skalowalne (hel, HAMR) – obecnie mają pojemność 32 TB, a w środowisku korporacyjnym dostępne są plany 60 TB.
Był czas, kiedy miniaturowe dyski twarde były wszystkim:Napędzały iPody, ultraprzenośne komputery i aparaty fotograficzne, które dziś uznalibyśmy niemal za muzealne. Co stało się z dyskami twardymi 1.8 cala, maleńkimi dyskami 1-calowymi (Microdrive) i jeszcze mniejszymi dyskami twardymi 0.85 cala? Oto historia jego rozkwitu, kluczowej roli i upadku. przed pamięcią flash.
Aby zrozumieć, dlaczego się pojawili – i dlaczego zniknęli – Trzeba prześledzić siedem dekad postępu: od szafek wielkości dwóch lodówek do jednostki mieszczące się w kieszeni, poprzez wzrost pojemności i spadek cen za gigabajt, co zmieniło zasady przechowywania danych.
Od szaf do kieszeni: od RAMAC do nowoczesnej dyskoteki
Pierwszy kamień węgielny położyła firma IBM, która wybudowała model 305 RAMAC i jednostkę IBM 350, w 1956 roku. Nazywane „cudownym wspomnieniem”, uzyskano dostęp do danych losowo, co w tamtych czasach było nie do pomyślenia, a czas wyszukiwania informacji skrócił się z godzin do sekund.
Projekt pod kierownictwem Reynolda B. Johnsona, rozpoczęto w 1952 roku, a zarząd IBM nawet ją anulował, ale Johnson kontynuowałPo latach przeszkód technicznych narodził się RAMAC 305: mebel ważący ponad tonę i mimo swoich rozmiarów, oznaczone przed i po w informatyce.
Napęd IBM 350 składał się z 50 24-calowych talerzy obracających się z prędkością 1.200 obr./minW zależności od konfiguracji i kodowania oferował około 3,75 MB do 5 MB pojemności użytkowej, co odpowiada dziesiątkom tysięcy kart perforowanych (około 64.000 XNUMX) i stanowiło pierwszy duży krok w kierunku nowoczesnej pamięci masowej.
Kluczowe postępy nastąpiły w latach 60. XX wieku:głowy, które „latały” na poduszce powietrznej (1961), Bryant 4240 z 90 MBi seria IBM 1301 (1962, 28 MB) i IBM 1311 (1963, 2,69 MB z wyjmowanymi pakietami), który wprowadził ideę nośników wymiennych.
W 1965 roku IBM 2310 „Ramkit” Posiadał konstrukcję z cewką drgającą i pojemność pojedynczego dysku 1 MB; w 1973 r. IBM wprowadziło model 3340 „Winchester”„ojciec” nowoczesnego dysku twardego: uszczelnienie wewnętrzne, bardzo niska wysokość lotu i dwa wrzeciona 30 MB (słynne „30-30”), koncepcja aktualna do dziś w architekturze dysków.
Przejście na komputery PC nastąpiło w 1980 roku z Seagate ST-506 (5,25″, 5 MB) i, wkrótce potem, ST-412 (10 MB), który z Kodowanie RLL osiągnęło +50% w zakresie pojemności i szybkości transmisjiRównolegle IBM zaprezentowało 3380, z pierwszym na rynku rozwiązaniem 1 GB, opartym na dwa dyski 1,26 GB i 3 MB/sw cenach od 81.000 142.200 do XNUMX XNUMX dolarów.
W 1983 roku Rodime wprowadził format 3,5″ z 10 MB na dwóch talerzach; w 1988 r. pierwsze 2,5″ (PrairieTek) dla laptopów. Lata 90. przyniosły kluczowe technologie: głowice magnetorezystancyjne (IBM 0663 Corsair, 1991, 1 GB w 3,5 cala), Seagate Barracuda przy 7.200 obr./min (1992, 2,1 GB) i pod koniec dekady Cheetah która osiągnęła 10.000 XNUMX obr./min.
Pojemność i koszt na GB: jak skompresowano to, co niemożliwe
Przez dziesięciolecia pojemność dysków twardych podwajała się co 2–3 lata., echo prawa Moore’a, choć z niedawnymi spowolnieniami spowodowanymi ograniczeniami fizycznymi (np. bariery superparamagnetyczne). Z mniej niż 5 MB w 1957 roku przeszliśmy do dziesiątek terabajtów w jednej jednostce.
W 2025 roku zobaczymy już dyski o pojemności 32 TB i ogłoszono, że do 2030 r. Dostarczone zostaną jednostki o pojemności 60 TB (Dave Mosley, Seagate). Oczywiście wiele z tych możliwości może pozostać rynek biznesowy przez popyt i koszty, podczas gdy na konsumpcję western Digital oferuje do 26 TB (linia Gold).
Koszt za GB gwałtownie spadł: od około 109.000.000 1956 2025 USD/GB (XNUMX, po przeliczeniu na XNUMX) do 0,031 USD / GB dziś. W 1980 roku, w przypadku IBM 3380, koszt był bliski 122.650 USD / GB (dostosowane). Obecnie dysk zewnętrzny o pojemności 4 TB kosztuje około 130 € (około 0,0325 €/GB), co stanowi ogromną różnicę wyjaśnia masowość pamięci masowej.
Wzrost wydajności sprawia, że prace badawczo-rozwojowe stają się droższe., dlatego wielu producentów zniknęło lub połączyło się: teraz jest ich tylko trzech wspaniałych aktorów (Seagate, Western Digital i Toshiba) promując takie technologie jak napełnianie helem o HAMR aby zmniejszyć gęstość na płycie i ograniczyć koszty.
Rozmiar fizyczny również drastycznie się zmniejszył:W latach 50. dysk twardy o pojemności kilku MB zajmował tyle samo miejsca, co dwie lodówki i podróż samolotem; dekady później te same gigabajty trafiły do etui kieszonkowe i wreszcie w pamięci trwałej wielkości znaczka.
Rozmiary, którymi się zajmujemy: 1.8″, 1″ (Microdrive) i 0.85″
Miniaturyzacja stała się koniecznością w przypadku elektroniki przenośnejPo eksperymentach w latach 90. (HP z 1,3″ i Integral Peripherals z 1,8″) W 2001 roku iPod spopularyzował dysk twardy 1,8″ z 5 GB. Nagle „prawdziwy” dysk zmieścił się w kieszeni i zachował tysiące piosenek.
Format 1,8″ zakorzenił się w komputerach ultraprzenośnych i odtwarzaczach multimedialnych ze względu na równowagę między pojemnością, konsumpcją i rozmiarem. Z czasem doszło do 40 GB i więceji jeździł w zespołach takich marek jak Toshiba, IBM, Dell (Latitude) lub Sonyoraz niektóre netbooki i odtwarzacze MP3.
W latach 2003-2005 1″ Microdrive przeżywał swój rozkwit., genialny pomysł IBM/Hitachi: Dysk twardy o rozmiarze karty CompactFlash typu IIUmożliwiło to dostarczanie aparatów i urządzeń, których dotychczas nie było stać na „tanie” gigabajty. Pamięć NAND o dużej pojemności.
Najbardziej ekstremalnym zakładem był dysk twardy Toshiby 0,85″, który nawet ogłosił możliwości 2 GB około 2004 roku i pokazał, że inżynieria może pójść jeszcze dalejTa sama Toshiba promowała również 1,8″ większa pojemność wówczas.
Dlaczego zniknęły: przytłaczający przypływ pamięci flash
Głównym powodem była pamięć flash NANDKarty pamięci i pamięci półprzewodnikowe zwiększyły swoją pojemność, obniżyły cenę i oferowały Odporność na wstrząsy, cicha praca i niższe zużycie paliwaW przypadku urządzeń przenośnych zalety te były trudno zignorować.
Dysk Microdrive 1″ zaczął tracić popularność w 2006 roku., kiedy pojawiły się karty SD i CF z NAND równoważne osiągi i pojemności Brak ruchomych części. W fotografii niezawodność w przypadku wibracji i przypadkowego dostępu ostatecznie przechyliło szalę.
Ambitny projekt Toshiby o przekątnej 0,85 cala nie przetrwał długo:Gęstość na talerz nie zwiększała się tak szybko jak w przypadku pamięci NAND w tym zakresie rozmiarów i ekonomia skali układów flash zrobił resztę. Technicznie niesamowite, komercyjnie przybył późno.
1,8″ wytrzymał trochę dłużej, napędzane „klasycznymi” iPodami i ultraprzenośnymi komputerami (było ich nawet Wczesny MacBook Air z dyskiem twardym 1,8″), ale przejście na dysk SSD było niepowstrzymanyW latach 2010. większość producentów usuwanie linii 1,8″ na rzecz dysków SSD mSATA, SATA 2,5″ i później NVMe.
Wynik był logicznyDyski Flash wygrały pod względem kosztu na GB w przypadku tych małych formatów, trwałości i wydajności. Miniaturowe dyski twarde Wypełnili swoją misję w okresie przejściowym między tym co mechaniczne i tym co stałe, co otwiera drogę szybszym i bardziej wytrzymałym urządzeniom.
Wydajność i technologia: nie chodziło tylko o rozmiar
Oprócz pojemności i rozmiaru, znaczenie mają pamięć podręczna, czas wyszukiwania i gęstość przestrzenna.Ulepszone głowice, algorytmy odczytu/zapisu i materiały zwiększone IOPS i przepustowość z pokolenia na pokolenie.
Aby to sobie wyobrazić, spójrz na te historyczne porównania czas odczytu całego talerza (według danych Tom's Hardware, pojemności na talerz w nawiasach): 1991: 37 sekund (26 MB); 1998: 3 minuty i 31 sekundy (1,6 GB); 1999: 5 minuty i 37 sekundy (3,2 GB); 2004: 18 minuty i 34 sekundy (40 GB); 2006: 52 mln (200 GB); 2012: ~1 godz. 30 min (2 TB).
Wzrost gęstości na płytkę spowodował efekt uboczny:więcej danych do odczytu/zapisu na jedno przejście, co zwiększa całkowity czas sekwencyjnego odczytu całego dysku, nawet przy Zwiększanie obrotów na minutę (5.400, 7.200, 10.000 15.000, XNUMX XNUMX obr./min w określonych zakresach).
Jednocześnie interfejsy również zmieniły zasady gry.:z ATA/IDE (PATA) al SATA w 2003 roku lub SCSI do nowoczesnych wariantów w środowiskach profesjonalnych. Ewolucja protokołu i elektroniki pozwoliło lepiej wycisnąć mechanizmy z dysku twardego.
Kluczem do niedalekiej przyszłości są technologie takie jak HAMR i MAMR, wraz z hermetycznymi obudowami z Helio, które redukują turbulencje wewnętrzne i umożliwiają utworzenie większej liczby płyt. Dzięki temu ciągowi, Nie jest niczym niezwykłym osiągnięcie 60 TB w krótkim czasie. (oczywiście najpierw w segmencie przedsiębiorstw).
Krótki słownik akronimów i pojęć
- HH (połowa wysokości): klasyczny „przeciętny” wzrost fizyczny na stojakach.
- RLL (ograniczona długość trwania): kodowanie zwiększające gęstość/szybkość transmisji.
- SCSI: wysokowydajny interfejs dla systemów profesjonalnych.
- ATA/IDE/PATA: historyczny standard połączeń na komputerach PC.
- SATA: następca serii ATA, dominującej na rynku od 2003 r.
Gdzie są dzisiaj: części zamienne, nisze i przedmioty kolekcjonerskie
Choć nie są już głównymi bohaterami, 1,8″, 1″ i 0,85″ nie zniknęły całkowicie.Nadal są poszukiwane w naprawy „klasycznych” iPodów, odtwarzaczy MP3 i niektórych aparatów fotograficznych, a także jako części zamienne do laptopy dla weteranów wykorzystujące ZIF/CE-ATA.
Dyski wewnętrzne 1,8″ są nadal dostępne w laptopach kompatybilny z rodzinami takimi jak Toshiba Portégé, IBM/Lenovo, Dell Latitude lub Sonyi często można je zobaczyć w katalogach sklepów specjalistycznych obok części zamienne do iPoda.
W fotografii mikronapędy CF typu II pozostały ciekawostką. Były używane do zapełniania pamięci, gdy NAND był drogi, ale dziś Karty SD i CFexpress Są one niezwykle wydajne, niezawodne i mają niewielkie rozmiary, co sprawia, że Microdrive’y jako przedmiot kolekcjonerski lub odzyskać materiał ze starego sprzętu.
Usługi odzyskiwania danych nadal napotykają te formaty.Miniaturowe mechanizmy stwarzają wyjątkowe wyzwania, ale przy odpowiednich darczyńcach możliwe jest odzyskanie informacji, Kolejny powód, dla którego rynek wtórny wciąż istnieje pomimo upadku handlowego.
Tymczasem „duży” dysk twardy wciąż żyje i ma się dobrze. w NAS i centrach danych, z 32 TB na rynku do 2025 r. i obietnicą osiągnąć 60 TB w drugiej połowie dekady. Jednakże konsumpcja masowa, preferuje dysk SSD dla systemu i NVMe dla wydajności.
1,8″, 1″ (Microdrive) i 0,85″ zilustrować, jak innowacje rozwijają się skokowo: otworzyli drzwi do kieszonkowej muzyki i danych, ale Przekazali pałeczkę pamięci flash Kiedy wszystko, co ważne dla „mini”, było lepsze, było lepsze. Dziś są kluczowymi elementami ewolucji pamięci masowej i jako przypomnienie o decydującej zmianie pomiędzy tym co mechaniczne i tym co stałe.