- Ổ cứng 1.8", 1" và 0.85" ra đời dành cho thời đại di động (iPod, máy ảnh, máy tính xách tay siêu di động) và mang dung lượng lên tới hàng gigabyte trong túi bạn.
- Bộ nhớ flash đã thay thế chúng nhờ độ bền, mức tiêu thụ, hiệu suất và chi phí ở định dạng nhỏ.
- Các ứng dụng chuyên biệt vẫn còn: linh kiện thay thế cho iPod/máy ảnh và máy tính xách tay cũ; phần lớn thị trường đã chuyển sang SSD.
- Ổ cứng HDD “lớn” tiếp tục được mở rộng (heli, HAMR), với dung lượng 32 TB hiện nay và 60 TB trong môi trường doanh nghiệp.
Đã có thời điểm mà ổ cứng thu nhỏ là tất cả: Chúng cung cấp năng lượng cho iPod, máy tính siêu di động và máy ảnh mà ngày nay chúng ta gần như có thể thấy được chất lượng như trong bảo tàng. Vậy còn những ổ cứng HDD 1.8 inch, ổ cứng 1 inch tí hon (Microdrive), và thậm chí cả những ổ cứng HDD 0.85 inch nhỏ hơn nữa thì sao? Đây là câu chuyện về sự trỗi dậy, vai trò quan trọng và sự suy tàn của nó. trước bộ nhớ flash.
Để hiểu tại sao chúng xuất hiện—và tại sao chúng biến mất— Bạn phải trải qua bảy thập kỷ tiến bộ: từ những chiếc tủ có kích thước bằng hai chiếc tủ lạnh đến các đơn vị vừa vặn trong túi của bạn, thông qua việc tăng dung lượng và giảm giá theo gigabyte đã viết lại các quy tắc lưu trữ.
Từ tủ quần áo đến túi: từ RAMAC đến vũ trường hiện đại
Viên đá đầu tiên được IBM đặt cho RAMAC 305 và đơn vị IBM 350, trở lại năm 1956. Được mệnh danh là "trí nhớ kỳ diệu", truy cập dữ liệu một cách ngẫu nhiên, điều không thể tưởng tượng được vào thời điểm đó, và giảm thời gian truy xuất thông tin từ nhiều giờ xuống còn vài giây.
Dự án do Reynold B. Johnson chỉ đạo, được bắt đầu vào năm 1952 và thậm chí đã bị hủy bỏ bởi hội đồng quản trị IBM, nhưng Johnson vẫn tiếp tụcSau nhiều năm gặp trở ngại về mặt kỹ thuật, RAMAC 305 đã ra đời: một món đồ nội thất nặng hơn một tấn và mặc dù có kích thước lớn, đánh dấu trước và sau trong khoa học máy tính.
Ổ đĩa IBM 350 xếp chồng 50 đĩa 24 inch quay với tốc độ 1.200 vòng/phút. Tùy thuộc vào cấu hình và mã hóa, nó cung cấp khoảng Dung lượng sử dụng từ 3,75 MB đến 5 MB, tương đương với hàng chục nghìn thẻ đục lỗ (khoảng 64.000) và là bước tiến lớn đầu tiên hướng tới lưu trữ hiện đại.
Những tiến bộ quan trọng đã diễn ra vào những năm 60: đầu “bay” trên một đệm không khí (1961), Bryant 4240 với 90 MBvà dòng IBM 1301 (1962, 28 MB) và IBM 1311 (1963, 2,69 MB với các gói có thể tháo rời), người đã đưa ra ý tưởng về phương tiện truyền thông có thể thay thế.
Năm 1965, IBM 2310 “Ramkit” Nó có thiết kế cuộn dây thoại và dung lượng đĩa đơn là 1 MB; và vào năm 1973 IBM giới thiệu 3340 “Winchester”, “cha đẻ” của ổ cứng HDD hiện đại: niêm phong bên trong, chiều cao bay rất thấp và hai trục quay 30 MB (“30-30” nổi tiếng), một khái niệm vẫn còn giá trị cho đến ngày nay trong kiến trúc đĩa.
Bước nhảy vọt lên PC diễn ra vào năm 1980 với Seagate ST-506 (5,25″, 5 MB) và ngay sau đó là ST-412 (10 MB), với Mã hóa RLL đạt +50% về dung lượng và tốc độ bitSong song đó, IBM đã trình bày 3380, với giải pháp 1GB đầu tiên trên thị trường, dựa trên hai ổ đĩa 1,26 GB và 3 MB/giây, với mức giá dao động từ 81.000 đến 142.200 đô la.
Năm 1983 Rodime giới thiệu định dạng 3,5″ với 10 MB trên hai đĩa; vào năm 1988 2,5″ đầu tiên (PrairieTek) dành cho máy tính xách tay. Những năm 90 đã mang đến những công nghệ chủ chốt: đầu từ trở (IBM 0663 Corsair, 1991, 1 GB trong 3,5 inch), Seagate Barracuda ở tốc độ 7.200 vòng/phút (1992, 2,1 GB) và, vào cuối thập kỷ, Cheetah đạt tới 10.000 vòng/phút.
Dung lượng và chi phí cho mỗi GB: cách nén những điều không thể
Trong nhiều thập kỷ, dung lượng ổ cứng tăng gấp đôi sau mỗi 2-3 năm., một tiếng vang của Định luật Moore, mặc dù gần đây đã chậm lại do giới hạn vật lý (ví dụ: rào cản siêu thuận từ). Từ dưới 5 MB vào năm 1957, chúng ta đã tăng lên hàng chục terabyte trong một đơn vị duy nhất.
Vào năm 2025, chúng ta đã thấy ổ đĩa 32 TB và đã có thông báo rằng, đến năm 2030, 60 đơn vị TB sẽ đến (Dave Mosley, Seagate). Tất nhiên, nhiều khả năng trong số này có thể vẫn còn trong thị trường kinh doanh theo nhu cầu và chi phí, trong khi đối với tiêu dùng Western Digital cung cấp dung lượng lên đến 26 TB (dòng Gold).
Chi phí cho mỗi GB đã giảm mạnh: từ khoảng 109.000.000 đô la Mỹ/GB (năm 1956, điều chỉnh đến năm 2025) lên $ 0,031 / GB ngày nay. Năm 1980, với IBM 3380, chi phí gần bằng $ 122.650 / GB (đã điều chỉnh). Ngày nay, ổ đĩa ngoài 4TB đã có mặt 130 € (khoảng 0,0325 €/GB), một sự khác biệt quá lớn giải thích sự khối lượng hóa của lưu trữ.
Sự bùng nổ về năng lực này khiến cho chi phí R&D trở nên đắt đỏ hơn., đó là lý do tại sao nhiều nhà sản xuất biến mất hoặc sáp nhập: bây giờ chỉ còn ba diễn viên tuyệt vời (Seagate, Western Digital và Toshiba) thúc đẩy các công nghệ như nạp khí heli o HAMR để nén mật độ trên mỗi đĩa và kiểm soát chi phí.
Kích thước vật lý cũng giảm đáng kể: Vào những năm 50, một ổ cứng HDD có dung lượng vài MB chiếm nhiều không gian như hai tủ lạnh và đi du lịch bằng máy bay; nhiều thập kỷ sau, những gigabyte đó đã kết thúc trong hộp đựng đồ bỏ túi và cuối cùng, trong bộ nhớ vững chắc có kích thước bằng một con tem.
Các kích thước chúng tôi quan tâm: 1.8″, 1″ (Microdrive) và 0.85″
Sự thu nhỏ trở nên cần thiết với các thiết bị điện tử cầm tay. Sau các thử nghiệm vào những năm 90 (HP với 1,3″ và Thiết bị ngoại vi tích hợp với 1,8″), iPod vào năm 2001 đã phổ biến ổ cứng 1,8 inch với 5 GB. Đột nhiên, một đĩa "thực sự" có thể vừa trong túi của bạn và lưu giữ hàng ngàn bài hát.
Định dạng 1,8″ đã bén rễ trong các máy tính xách tay siêu di động và máy nghe nhạc đa phương tiện do sự cân bằng giữa công suất, mức tiêu thụ và kích thước. Theo thời gian, nó đã trở nên 40 GB trở lênvà cưỡi trên các đội từ các thương hiệu như Toshiba, IBM, Dell (Latitude) hoặc Sonycũng như một số netbook và máy nghe nhạc MP3.
Vào năm 2003-2005, ổ cứng Microdrive 1″ đã trải qua thời kỳ hoàng kim., một ý tưởng tuyệt vời từ IBM/Hitachi: một Ổ cứng có kích thước bằng thẻ CompactFlash Type II. Nó cho phép cung cấp máy ảnh và các thiết bị chưa đủ khả năng chi trả cho những gigabyte "rẻ". NAND dung lượng cao.
Cược cực đoan nhất là ổ cứng 0,85″ của Toshiba, thậm chí còn công bố khả năng của 2 GB khoảng năm 2004 và cho thấy rằng kỹ thuật có thể tiến xa hơn nữaToshiba cũng đã quảng bá Dung lượng lớn hơn 1,8 inch vào thời điểm đó.
Lý do chúng biến mất: sự xuất hiện ồ ạt của bộ nhớ flash
Lý do chính là bộ nhớ flash NAND. Thẻ nhớ và ổ cứng thể rắn tăng dung lượng, giảm giá và được cung cấp Chống sốc, im lặng và tiêu thụ điện năng thấp hơn. Đối với các thiết bị di động, những lợi thế đó là khó có thể bỏ qua.
Ổ đĩa Microdrive 1″ bắt đầu mất dần sức hút kể từ năm 2006., khi thẻ SD và CF có NAND được cung cấp hiệu suất và năng lực tương đương Không có bộ phận chuyển động. Trong nhiếp ảnh, độ tin cậy chống rung và truy cập ngẫu nhiên cuối cùng đã làm thay đổi cán cân.
Chiếc TV 0,85" đầy tham vọng của Toshiba đã không tồn tại được lâu: Mật độ trên mỗi đĩa không tăng nhanh như NAND trong phạm vi kích thước đó và quy mô kinh tế của chip flash đã làm phần còn lại. Kỹ thuật tuyệt vời, thương mại đến muộn.
1,8″ kéo dài lâu hơn một chút, được thúc đẩy bởi iPod "cổ điển" và máy tính xách tay siêu di động (thậm chí còn có MacBook Air đời đầu có ổ cứng 1,8 inch), nhưng quá trình chuyển đổi sang SSD đã không thể ngăn cảnTrong những năm 2010, hầu hết các nhà sản xuất đều xóa các dòng 1,8″ ủng hộ SSD mSATA, SATA 2,5″ và sau đó là NVMe.
Kết quả là hợp lýFlash thắng thế về chi phí trên mỗi GB đối với các định dạng nhỏ này, về độ bền và hiệu quả. Ổ cứng HDD thu nhỏ Họ đã hoàn thành sứ mệnh của mình trong quá trình chuyển đổi giữa cơ học và vật rắn, tạo ra các thiết bị nhanh hơn và mạnh mẽ hơn.
Hiệu suất và công nghệ: không chỉ là vấn đề về kích thước
Ngoài dung lượng và kích thước, bộ nhớ đệm, thời gian tìm kiếm và mật độ diện tích cũng quan trọng.. Đầu đọc, thuật toán đọc/ghi và vật liệu được cải tiến tăng cường IOPS và thông lượng từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Để hình dung điều đó, hãy xem những so sánh lịch sử này thời gian để đọc toàn bộ đĩa (theo dữ liệu của Tom's Hardware, dung lượng trên mỗi đĩa trong ngoặc đơn): 1991: 37 giây (26 MB); 1998: 3 phút 31 giây (1,6 GB); 1999: 5 phút 37 giây (3,2 GB); 2004: 18 phút 34 giây (40 GB); 2006: 52m (200 GB); 2012: ~1 giờ 30 phút (2 TB).
Sự gia tăng mật độ trên mỗi đĩa mang lại tác dụng phụ: nhiều dữ liệu hơn để đọc/ghi mỗi lần, làm tăng tổng thời gian đọc tuần tự của một đĩa đầy, ngay cả với Tăng vòng tua máy (5.400, 7.200, 10.000, 15.000 vòng/phút trong các phạm vi cụ thể).
Đồng thời, giao diện cũng thay đổi trò chơi.: của ATA/IDE (PATA) al SATA vào năm 2003, hoặc của SCSI đến các biến thể hiện đại trong môi trường chuyên nghiệp. Sự phát triển của giao thức và điện tử được phép siết chặt các cơ chế tốt hơn từ ổ cứng.
Trong tương lai gần, chìa khóa nằm ở các công nghệ như HAMR và MAMR, cùng với vỏ bọc kín khí với thuật in ảnh chìm, giúp giảm nhiễu loạn bên trong và cho phép nhiều mảng hơn. Nhờ lực đẩy này, Không phải là vô lý khi chứng kiến 60 TB trong một thời gian ngắn. (đầu tiên trong phân khúc doanh nghiệp, tất nhiên).
Thuật ngữ nhanh về các từ viết tắt và khái niệm
- HH (Nửa chiều cao): chiều cao vật lý “trung bình” điển hình trên giá đỡ.
- RLL (Chiều dài chạy có giới hạn): mã hóa làm tăng mật độ/tốc độ bit.
- SCSI: giao diện hiệu suất cao cho các hệ thống chuyên nghiệp.
- ATA/IDE/PATA: tiêu chuẩn kết nối lịch sử trên máy tính.
- SATA: sản phẩm kế thừa của dòng ATA, chiếm ưu thế về mức tiêu thụ kể từ năm 2003.
Nơi chúng hiện diện: phụ tùng thay thế, hốc và đồ sưu tầm
Mặc dù không còn là nhân vật chính nữa, nhưng kích thước 1,8 inch, 1 inch và 0,85 inch vẫn chưa biến mất hoàn toàn.Họ vẫn đang có nhu cầu ở sửa chữa iPod “cổ điển”, máy nghe nhạc MP3 và một số máy ảnh, và như phụ tùng thay thế cho máy tính xách tay cũ sử dụng ZIF/CE-ATA.
Ổ đĩa trong 1,8 inch vẫn có sẵn cho máy tính xách tay tương thích với các gia đình như Toshiba Portégé, IBM/Lenovo, Dell Latitude hoặc Sonyvà người ta thường thấy chúng trong các danh mục của các cửa hàng chuyên dụng bên cạnh phụ tùng thay thế cho iPod.
Trong nhiếp ảnh, CF Type II Microdrives vẫn là một điều kỳ lạ. Chúng được sử dụng để giải phóng dung lượng khi NAND còn đắt, nhưng ngày nay Thẻ SD và CFexpress Chúng vượt trội về hiệu suất, độ tin cậy và kích thước, vượt trội hơn Microdrives như một món đồ sưu tầm hoặc để phục hồi vật liệu từ thiết bị cũ.
Các dịch vụ phục hồi dữ liệu vẫn gặp phải những định dạng này.. Cơ học thu nhỏ đặt ra những thách thức độc đáo, nhưng với những nhà tài trợ tương thích, có thể cứu vãn thông tin, Một lý do nữa khiến thị trường phụ tùng ô tô vẫn tồn tại mặc dù thương mại của nó đang suy giảm.
Trong khi đó, ổ cứng HDD “lớn” vẫn còn hoạt động tốt. trong NAS và trung tâm dữ liệu, với 32 TB trên thị trường vào năm 2025 và lời hứa về đạt 60 TB trong nửa sau của thập kỷ. Tuy nhiên, tiêu thụ hàng loạt, thích SSD hơn cho hệ thống và NVMe cho hiệu suất.
1,8″, 1″ (Microdrive) và 0,85″ minh họa cách đổi mới tiến bộ vượt bậc: họ đã mở ra cánh cửa cho âm nhạc và dữ liệu bỏ túi, nhưng Họ đã trao lại quyền chỉ huy cho bộ nhớ flash khi nó tốt hơn trong mọi thứ quan trọng đối với "mini". Ngày nay, chúng là những mảnh ghép quan trọng trong sự phát triển của lưu trữ và như một lời nhắc nhở về một sự chuyển đổi quyết định giữa cơ học và vật rắn.