Co bylo, to bude;
co se dělalo, to se bude dělat,
a pod sluncem není nic nového.
Kniha Kazatel, 1:9
Večná moudrost vyjádřená v epigrafu je prakticky aplikovatelná téměř v každém odvětví, včetně tak rychle se měnícího, jako je IT. Ukazuje se, že mnohé inovace, o kterých se začíná hovořit teprve nyní, mají základ v vynálezech, které byly uvedeny na trh před několika desítkami let a byly úspěšně (nebo méně úspěšně) využívány v spotřebitelských zařízeních nebo v oblasti B2B. To se týká i takového, na první pohled, módního směru, jako jsou mobilní zařízení a přenosná média, o čemž budeme podrobně hovořit v dnešním materiálu.
Příklady nemusíme hledat daleko. Vezměte si stejné mobilní telefony. Pokud si myslíte, že prvním „chytrým“ zařízením, které nemělo klávesnici, je iPhone, který se objevil až v roce 2007, jste hluboce na omylu. Myšlenka vytvoření skutečného chytrého telefonu, který kombinoval v jediném těle prostředek komunikace a funkce PDA, nepatří vůbec společnosti Apple, ale IBM, přičemž první takové zařízení bylo představeno široké veřejnosti již 23. listopadu 1992 na výstavě úspěchů telekomunikačního průmyslu COMDEX, která se konala v Las Vegas, a do sériové výroby se toto technické zázrak dostalo již v roce 1994.
Osobní komunikátor IBM Simon – první na světě chytrý telefon s dotykovým displejem
Osobní komunikátor IBM Simon byl prvním mobilním telefonem, který v zásadě neměl klávesnici, a vstup informací probíhal výhradně pomocí dotykové obrazovky. Tento gadget kombinoval funkčnost organizéru, umožňoval odesílat a přijímat faxy a také pracovat s e-mailem. V případě potřeby bylo možné připojit IBM Simon k osobnímu počítači pro výměnu dat nebo jeho použití jako modemu s výkonem 2400 bps. Mimochodem, zadávání textových informací bylo implementováno poměrně důvtipně: uživatel měl na výběr mezi miniaturní klávesnicí QWERTY, která, vzhledem k rozměrům displeje 4,7 palce a rozlišení 160×293 pixelů, nebyla příliš pohodlná, a inteligentním asistentem PredictaKey. Ten zobrazoval na obrazovce pouze následujících 6 znaků, které by podle prediktivního algoritmu mohly být použity s největší pravděpodobností.
Nejlepší epiteta, kterým lze charakterizovat IBM Simon, je „předběhnout čas“, což nakonec určilo úplný neúspěch tohoto zařízení na trhu. Na jedné straně tehdy ještě neexistovaly technologie, které by učinily komunikátor skutečně pohodlným: málokdo by chtěl nosit s sebou zařízení o rozměrech 200×64×38 mm a váze 623 gramů (a spolu s nabíjecí stanicí více než 1 kg), jehož baterie stačila jen na 1 hodinu v režimu hovoru a 12 hodin v pohotovostním režimu. Na druhé straně byla cena otázka: 899 dolarů s kontraktem mobilního operátora BellSouth, který se stal oficiálním partnerem IBM v USA, a více než 1000 dolarů bez něho. Taktéž nezapomínejme na možnost (spíše dokonce nutnost) zakoupit výkonnější baterii — „pouze“ za 78 dolarů.
Vizuální srovnání IBM Simon, moderních chytrých telefonů a jedlového šišky
S externími úložišti dat to také není tak jednoduché. Podle hamburského principu lze vytvoření prvního takového zařízení opět připsat IBM. 11. října 1962 corporation oznámila revoluční systém ukládání dat IBM 1311. Klíčovým rysem novinky bylo použití vyměnitelných kazet, z nichž každá obsahovala šest 14palcových magnetických desek. Ačkoliv takový vyměnitelný disk vážil 4,5 kilogramu, přesto to bylo důležité dosažení, protože bylo možné měnit kazety podle potřeby a přenášet je mezi instalacemi, z nichž každá byla velká jako podstatný komoda.
IBM 1311 — úložiště dat s vyměnitelnými pevnými disky
Ale za tuto mobilitu se muselo platit výkonem a kapacitou. Za prvé, aby se zabránilo poškození dat, byly vnější strany 1. a 6. desek zbaveny magnetické vrstvy a zároveň plnily ochrannou funkci. Protože se pro zápis nyní používalo pouze 10 ploch, celková kapacita vyměnitelného disku činila 2,6 megabajtu, což bylo v té době stále dost: jedna kazeta úspěšně nahrazovala ⅕ standardního kotouče s magnetickým pásem nebo 25 000 děrovaných karet, přičemž umožňovala náhodný přístup k datům.
Za druhé, cena za mobilitu byla snížená výkonnost: rychlost otáčení hřídele musela být snížena na 1500 otáček za minutu, a nakonec průměrná doba přístupu k sektoru vzrostla na 250 milisekund. Pro srovnání, u předchůdce tohoto zařízení, IBM 1301, byla rychlost otáčení hřídele 1800 ot./min a doba přístupu k sektoru 180 ms. Přesto díky použití vyměnitelných pevných disků se IBM 1311 stala velmi populární v korporátním prostředí, protože tato konstrukce nakonec umožnila výrazně snížit náklady na uložení jednotky informací, což umožnilo snížit počet pořizovaných instalací a plochu potřebnou pro jejich umístění. Díky tomu se zařízení stalo jedním z nejdéle žijících na trhu počítačového hardwaru a bylo z výroby staženo až v roce 1975.
Nástupce IBM 1311, označený jako 3340, byl výsledkem rozvoje myšlenek, které inženýři společnosti zanesli do konstrukce předchozího modelu. Nový systém ukládání dat dostal zcela hermetické kazety, což umožnilo, na jedné straně, zmírnit vliv okolního prostředí na magnetické desky a zvýšit jejich spolehlivost, a na druhé straně výrazně zlepšit aerodynamiku uvnitř kazet. Obraz doplňoval mikrokontrolér odpovědný za pohyb magnetických hlav, jehož přítomnost umožnila výrazně zvýšit přesnost jejich polohování.
IBM 3340, přezdívaný Winchester
Díky tomu se kapacita každé kazety zvýšila na 30 megabajtů a doba přístupu k sektoru se snížila přesně na jednu desetinu — na 25 milisekund. Přitom rychlost přenosu dat dosáhla rekordních 885 kilobajtů za sekundu. Mimochodem, právě díky IBM 3340 se do běžného jazyka dostal žargónový termín „winchester“. Skutečnost, že zařízení bylo navrženo pro současný provoz se dvěma vyměnitelnými disky, způsobila, že dostalo dodatečný index „30-30“. Stejný index měla i celosvětově známá puška Winchester, s tím rozdílem, že zatímco v prvním případě se jednalo o dva disky o kapacitě 30 MB, ve druhém šlo o průměr střely (0,3 palce) a hmotnost prachu v nábojnici (30 granů, což je přibližně 1,94 gramů).
Floppy Disk — předchůdce moderních externích úložišť
Ačkoli kartoučky IBM 1311 lze považovat za předky moderních externích pevných disků, tato zařízení byla od spotřebitelského trhu stále velmi vzdálená. Abychom však mohli pokračovat v genealogii mobilních úložných médií, musíme nejprve stanovit kritéria výběru. Je zřejmé, že za bránu zůstanou děrované karty, protože jsou technologií z „předdiskové“ éry. Také se pravděpodobně nebudou zohledňovat úložiště na základě magnetických pásek: ačkoli formálně cívka má mobilitu, její výkon se nedá srovnat ani s prvními modely pevných disků, a to z prostého důvodu, že magnetická páska poskytuje pouze sekvenční přístup k zapsaným datům. Takže nejblíže pevným diskům z pohledu spotřebitelských vlastností jsou „měkké“ disky. A skutečně: disketové jsou dostatečně kompaktní, a podobně jako pevné disky, snášejí vícečetné přepisy a jsou schopny pracovat v režimu náhodného čtení. Odtud začneme.
Pokud očekáváte, že znovu uvidíte tři kouzelné písmena, máte naprostou pravdu. Ve výzkumných laboratořích IBM totiž tým Alana Shugarta hledal důstojnou náhradu za magnetické pásky, které byly skvělé pro archivaci dat, ale v každodenních úlohách ztrácely proti pevným diskům. Odpovídající řešení navrhl senior inženýr David Noble, který v roce 1967 navrhl odnímatelný magnetický disk s ochranou, jehož obsluha probíhala pomocí speciálního disketového ovladače. O čtyři roky později IBM představila první na světě disketu s kapacitou 80 kilobajtů a průměrem 8 palců, a už v roce 1972 spatřilo světlo světa druhé generace floppy disků, jejichž kapacita činila již 128 kilobajtů.
8palcová disketová IBM s kapacitou 128 kilobajtů
Na vlně úspěchu diskety se v roce 1973 Alan Shugart rozhodl opustit společnost a založit vlastní firmu, která dostala název Shugart Associates. Nové podnikání se zaměřilo na další zdokonalování paměťových médií na flexibilních discích: v roce 1976 uvedla společnost na trh kompaktní diskety o velikosti 5,25 palce a originální disketové mechaniky, které dostaly vylepšený ovladač a rozhraní. Cena Shugart SA-400 mini-floppy na začátku prodeje činila 390 dolarů za samotnou mechaniku a 45 dolarů za sadu deseti disků. Během historie společnosti se stal právě SA-400 nejúspěšnějším produktem: tempo dodávek nových zařízení dosahovalo 4000 kusů denně a postupně 5,25palcové diskety vytlačily z trhu objemné osmipalcové protějšky.
Avšak ani společnost Alana Shugarta nemohla dlouho dominovat na trhu: již v roce 1981 převzala štafetu Sony, která představila ještě kompaktnější disketu o průměru pouhých 90 mm, tedy 3,5 palce. Prvním PC, které využívalo integrovanou mechaniku nového formátu, byl HP-150, jehož výrobcem byla Hewlett-Packard a který byl uveden na trh v roce 1984.
První osobní počítač s 3,5palcovým disketovým mechanikou Hewlett-Packard HP-150
Disketa od Sony se ukázala jako natolik úspěšná, že rychle vytlačila všechna alternativní řešení, která byla na trhu, a samotný formát přetrval téměř 30 let: hromadná výroba 3,5palcových disků skončila až v roce 2010. Popularita nového produktu byla způsobena několika faktory:
- pevný plastový kryt a posuvná kovová clona poskytovaly spolehlivou ochranu samotného disku;
- díky přítomnosti kovové objímky s otvorem pro správné umístění odpadla nutnost vytvářet otvor přímo v magnetickém disku, což také mělo pozitivní vliv na jeho zachování;
- pomocí posuvného přepínače byla realizována ochrana proti přepisování (dříve bylo nutné zakrývat kontrolní výřez na disketě izolační páskou, aby se zabránilo opětovnému zápisu).
Netradicionální klasika — 3,5palcová disketa Sony
Vedle kompaktnosti měly 3,5palcové disketové jednotky také mnohem vyšší kapacitu v porovnání se svými předchůdci. Nejmodernější 5,25palcové disketové jednotky s vysokou hustotou, které se objevily v roce 1984, pojmuly 1200 kilobajtů dat. I když první vzorky 3,5palcových disků měly kapacitu 720 Kb a z tohoto hlediska byly identické s 5palcovými disketami čtyřnásobné hustoty, již v roce 1987 se objevily disketové jednotky s vysokou hustotou o kapacitě 1,44 MB a v roce 1991 disketové jednotky s rozšířenou hustotou, které pojmuly již 2,88 MB dat.
Některé společnosti se pokusily vytvořit ještě miniaturizovanější disketové jednotky (například Amstrad vyvinul disketové jednotky o průměru 3 palce, které se používaly v ZX Spectrum +3, a Canon vyráběl 2palcové specializované disketové jednotky pro záznam a ukládání kompozitního videa), ale tyto se nakonec neujaly. Na trhu se však začaly objevovat externí zařízení, která ideologicky byla mnohem blíže moderním externím úložištím.
Bernoulli box od Iomega a zlověstné "smrtelné cvaknutí"
Jak se to vezme, objemy disků byly příliš malé na ukládání dostatečně velkých objemů informací: podle moderních měřítek je lze přirovnat k USB flash diskům nižší třídy. Ale co tedy lze považovat za ekvivalent externího pevného disku nebo SSD? Nejlépe tuto roli plní produkty společnosti Iomega.
Prvním jejich zařízení představeným v roce 1982 byl takzvaný Bernoulli box. Navzdory velké kapacitě pro tu dobu (první úložiště měla kapacitu 5, 10 a 20 MB) nebylo originální zařízení populární kvůli, nepřehánějme to, obrovským rozměrům: "diskety" od Iomega měly rozměry 21 na 27,5 cm, což odpovídalo listu papíru formátu A4.
Takto vypadaly originální kazety pro Bernoulli box.
Zařízení společnosti si získala popularitu počínaje Bernoulli Box II. Rozměry úložišť se podařilo výrazně zmenšit: měly délku 14 cm a šířku 13,6 cm (což se srovnává se standardními 5,25palcovými disketami, pokud nebereme v úvahu tloušťku 0,9 cm), zatímco se vyznačovaly mnohem větší kapacitou: od 20 MB u modelů základní řady až po 230 MB u disků, které přišly na trh v roce 1993. Tato zařízení byla k dispozici ve dvou formátech: jako interní moduly pro PC (díky zmenšeným rozměrům je bylo možné instalovat na místo čtecích zařízení 5,25palcových disků) a externí úložiště připojená k počítači přes rozhraní SCSI.
Bernoulli Box II
Přímými nástupci Bernoulli Boxu se staly Iomega ZIP, které byly uvedeny společností v roce 1994. Jejich popularizaci do značné míry pomohlo partnerství s Dell a Apple, které začaly instalovat ZIP mechaniky do svých počítačů. První model, ZIP-100, používal úložiště o kapacitě 100 663 296 bajtů (přibližně 96 MB), mohl se pochlubit rychlostí přenosu dat okolo 1 MB/s a dobou náhodného přístupu nepřesahující 28 milisekund, přičemž externí mechaniky se mohly připojit k PC přes rozhraní LPT nebo SCSI. O něco později se objevily ZIP-250 s kapacitou 250 640 384 bajtů (239 MB), a na sklonku série – ZIP-750, které měly zpětnou kompatibilitu s úložišti ZIP-250 a podporovaly práci s ZIP-100 v režimu legacy (z zastaralých úložišť bylo možné pouze číst informace). Mimochodem, externí vlajkové modely dokonce získaly podporu USB 2.0 a FireWire.
Externí mechanika Iomega ZIP-100
S příchodem CD-R/RW se výrobky Iomega nevyhnutelně ocitly na skládkách minulosti – prodeje zařízení šly na úkor, klesly do roku 2003 téměř čtyřnásobně, a už v roce 2007 zcela ustaly (i když likvidace výroby proběhla až v roce 2010). Možná by se vše obrátilo jinak, kdyby ZIP neměl určité problémy s spolehlivostí.
Všechny příběhy začínají tím, že ohromující výkon zařízení z té doby byl zajištěn rekordními otáčkami disku: flexibilní disk se otáčel rychlostí 3000 otáček za minutu! Určitě jste již uhádli, proč se první zařízení nazývala jinak než Bernoulliho krabice: díky vysoké rychlosti otáčení magnetické desky se zvyšoval také vzduchový tok mezi zápisovou hlavou a jejím povrchem, tlak vzduchu klesal a disk se blížil ke snímači (Bernoulliho zákon v akci). Teoreticky by tato vlastnost měla učinit zařízení spolehlivějším, avšak v praxi se spotřebitelé setkali s nepříjemným jevem, známým jako "Kliky smrti". Jakýkoli, i ten nejmenší, otřep na magnetické desce, pohybující se obrovskou rychlostí, mohl nevratně poškodit zápisovou hlavu, po čemž mechanismus parkoval aktuátor a pokusil se o opětovné načtení, což provázelo charakteristické klikání. Taková závada byla "nakažlivá": pokud se uživatel hned nezorientoval a vložil do poškozeného zařízení jinou disketu, ta po několika pokusech načtení také znehodnocena, protože zápisová hlava s narušenou geometrií už sama poškodila povrch flexibilního disku. Zároveň disketu s otřepy mohlo na jednou "zabít" i jiný čtecí mechanismus. Proto museli ti, kteří pracovali s produkty Iomega, důkladně kontrolovat funkčnost disků, a na novějších modelech se dokonce objevily příslušné varovné nápisy.
magnetooptické disky: HAMR v retro stylu
Nakonec, pokud už mluvíme o přenosných úložných zařízeních, nelze nezmínit takový technický zázrak, jako jsou magnetooptické disky (MO). První zařízení této třídy se objevila již na začátku 80. let 20. století, avšak nejvíce se rozšířila až v roce 1988, kdy společnost NeXT představila svůj první počítač s názvem NeXT Computer, který měl magnetooptickou mechaniku od společnosti Canon a podporoval práci s disky o kapacitě 256 MB.
NeXT Computer — první osobní počítač vybavený magnetooptickou mechanikou
Samotná existence magnetooptických disků ještě jednou potvrzuje platnost epigrafu: i když se o technologii termomagnetického záznamu (HAMR) začalo aktivně hovořit teprve v posledních letech, tento přístup se úspěšně používal v MO již před více než 30 lety! Princip záznamu na magnetooptické disky je podobný HAMR, s výjimkou několika nuancí. Samotné disky byly vyráběny z ferromagnetických materiálů – slitin, které byly schopny uchovávat magnetizaci při teplotách pod Curieho bodem (přibližně 150 stupňů Celsia) bez působení vnějšího magnetického pole. Při záznamu byla povrch desky předem zahříván laserem na teplotu Curieho bodu, poté magnetická hlava umístěná na opačné straně disku měnila magnetizaci příslušného místa.
Klíčový rozdíl tohoto přístupu od HAMR spočíval v tom, že čtení informací bylo prováděno také pomocí laseru s nízkým výkonem: polarizovaný laserový paprsek procházel deskou disku, odrážel se od podložky a poté, po průchodu optickým systémem čtečky, dopadal na senzor, který zaznamenával změnu roviny polarizace laseru. Zde můžeme pozorovat praktické využití Kerr effect (kvadratického elektrooptického efektu), jehož podstatou je změna indexu lomu optického materiálu v poměru ke čtverci intenzity elektromagnetického pole.
Princip čtení a zápisu informací na magnetooptických discích
První magnetooptické disky nepodporovaly přepis a označovaly se zkratkou WORM (Write Once, Read Many), nicméně později se objevily modely, které podporovaly vícenásobný zápis. Přepis probíhal ve třech krocích: nejprve byla informace s disku smazána, poté došlo k samotnému zápisu a následně byla provedena kontrola integrity dat. Tento přístup zajišťoval zaručenou kvalitu záznamu, což činilo MO dokonce spolehlivějšími než CD a DVD disky. A na rozdíl od disket byly magnetooptické nosiče prakticky odolné vůči demagnetizaci: podle odhadů výrobců doba uchovávání dat na přepisovaných MO činí minimálně 50 let.
Už v roce 1989 se na trhu objevily oboustranné 5,25palcové disky s kapacitou 650 MB, které poskytovaly rychlost čtení až 1 MB/s a náhodný přístup od 50 do 100 ms. Na sklonku popularity MO se na trhu objevily modely s kapacitou až 9,1 GB. Nicméně největší oblibu si získaly kompaktní disky o průměru 90 mm s kapacitou od 128 do 640 MB.
Kompaktní magnetooptický disk s kapacitou 640 MB od společnosti Olympus
Do roku 1994 se jednotková cena 1 MB dat uložených na takovém zařízení pohybovala od 27 do 50 centů v závislosti na výrobci, což spolu s vysokým výkonem a spolehlivostí udělalo z těchto zařízení konkurenceschopné řešení. Další výhodou magnetooptických zařízení ve srovnání s ZIP byla podpora široké škály rozhraní, včetně ATAPI, LPT, USB, SCSI a IEEE-1394a.
I přes všechny výhody měla magnetooptika také řadu nevýhod. Například disky od různých značek (a MO vyráběly mnohé velké společnosti, včetně Sony, Fujitsu, Hitachi, Maxell, Mitsubishi, Olympus, Nikon, Sanyo a dalších) byly navzájem nekompatibilní kvůli specifickému formátování. Vysoká spotřeba energie a potřeba dodatečného chlazení omezovaly použití těchto jednotek v laptopech. Nakonec třikrát delší cyklus zásadně prodlužoval čas zápisu, přičemž tento problém byl vyřešen až v roce 1997 s příchodem technologie LIMDOW (Light Intensity Modulated Direct Overwrite), která spojila dva první etapy do jednoho tím, že do cartridge s diskem byly vloženy magnety, které prováděly mazání informací. V důsledku toho magnetooptika postupně ztrácela relevanci i v oblasti dlouhodobého ukládání dat a ustoupila klasickým streamovacím systémům LTO.
A mně vždycky něco chybí...
Vše výše uvedené jasně ilustruje prostý fakt, že ať už je vynález sebezajímavější, musí být také v pravý čas. IBM Simon byl odsouzen k neúspěchu, protože v době jeho uvedení na trh lidé neměli potřebu po absolutní mobilitě. Magnetooptické disky se staly slušnou alternativou k HDD, ale zůstaly v rukou profesionálů a nadšenců, protože v té době bylo pro běžného spotřebitele důležitější, jak rychle, pohodlně a samozřejmě levně, za což byli ochotni obětovat spolehlivost. I když ZIP měly všechny výhody, nikdy se nestaly skutečným mainstreamem, protože lidé neměli chuť prohlížet každý disk pod lupou, aby našli malé výstupky.
Právě proto přirozený výběr v konečném důsledku jasně rozdělil trh na dvě paralelní směry: přenosné nosiče informací (CD, DVD, Blu-Ray), flash disky (pro uchovávání malých objemů dat) a externí pevné disky (pro velké objemy). Mezi nimi se neoficiálním standardem staly kompaktní 2,5palcové modely v individuálních skříních, jejichž vznik vděčíme především notebookům. Dalším důvodem jejich popularity je úspornost: klasické 3,5palcové HDD ve vnější skříni bylo těžké nazvat "přenosnými", jelikož nutně vyžadovaly připojení dalšího napájecího zdroje (což znamenalo, že jste museli mít s sebou další adaptér), zatímco maximálně, co 2,5palcové disky potřebovaly, byl dodatečný USB port, a novější, energeticky efektivnější modely nevyžadovaly ani to.
Mimochodem, vznik miniaturizovaných HDD dlužíme společnosti PrairieTek — malé firmě, kterou založil Terry Johnson v roce 1986. Pouhé tři roky po svém vzniku PrairieTek představila první na světě 2,5palcový disk s kapacitou 20 MB, nazvaný PT-220. Tento disk byl o 30 % kompaktnější než desktopová řešení a měl výšku pouhých 25 mm, což z něj činilo optimální volbu pro použití v noteboocích. Bohužel, i když byli pionýry na trhu miniaturizovaných HDD, PrairieTek se nikdy nepodařilo ovládnout trh a dopustili se fatální strategické chyby. Po ustavení výroby PT-220 se soustředili na další miniaturizaci a brzy uvedli model PT-120, který při stejné kapacitě a rychlostních parametrech měl tloušťku pouhých 17 mm.
2,5palcový pevný disk druhé generace PrairieTek PT-120
Problém spočíval v tom, že zatímco inženýři PrairieTek se snažili získat každý milimetr, konkurenti jako JVC a Conner Peripherals zvyšovali kapacitu disků, což se ukázalo jako rozhodující v tak nerovném boji. Snažíc se dostat na rozjetý vlak, PrairieTek se zapojila do zbrojení a připravila model PT-240, který pojmul 42,8 MB dat a byl charakterizován rekordně nízkou spotřebou energie - pouhé 1,5 W. Ale bohužel, ani to nezachránilo společnost od krachu a nakonec v roce 1991 zanikla.
Příběh PrairieTek je dalším názorným příkladem toho, jak technické pokroky, jak významné se mohou jevit, mohou být kvůli své nečasnosti jednoduše na trhu nežádoucí. Na začátku 90. let nebyli spotřebitelé ještě rozmazlováni ultrabooky a supertenkými smartphony, a proto nebyla akutní potřeba po takových discích. Stačí vzpomenout na první tablet GridPad, který byl vydán společností GRiD Systems Corporation v roce 1989: „přenosné“ zařízení vážilo přes 2 kg a jeho tloušťka dosahovala 3,6 cm!
GridPad — první na světě tablet
A takový „maličký“ byl v té době považován za docela kompaktní a pohodlný: koncový uživatel vlastně nic lepšího neviděl. Současně však byla otázka úložného prostoru mnohem ostřejší. Ten samý GridPad například vůbec neměl pevný disk: ukládání informací bylo realizováno na základě RAM čipů, jejichž nabití bylo podporováno vestavěnými akumulátory. Na pozadí podobných zařízení vypadal později přicházející Toshiba T100X (DynaPad) jako skutečný zázrak už jen proto, že měl na palubě plnohodnotný pevný disk o kapacitě 40 MB. To, že „mobilní“ zařízení mělo tloušťku 4 centimetry, málokoho překvapilo.
Tablet Toshiba T100X, známější v Japonsku pod názvem DynaPad
Jak je známo, chuť přichází s jídlem. S každým rokem rostly nároky uživatelů a jejich uspokojení se stávalo čím dál tím složitějším. Jak se zvyšovaly kapacity a rychlost úložných médií, stále více lidí začalo přemýšlet o tom, že mobilní zařízení by mohla být ještě kompaktnější, a také možnost mít u sebe přenosný disk, schopný pojmout všechny potřebné soubory, by se hodila. Jinými slovy, na trhu se objevil poptávka po zařízení, které by bylo zásadně odlišné z hlediska pohodlí a ergonomie, a konkurence IT společností pokračovala s novou silou.
Zde se opět vyplatí obrátit se k dnešnímu epigrafu. Era SSD začala dávno před nulovými léty: první prototyp flash paměti byl vytvořen inženýrem Fudžiem Masuokou v útrobách společnosti Toshiba už v roce 1984 a první komerční produkt založený na této technologii, Digipro FlashDisk, se na trhu objevil už v roce 1988. Tento technický zázrak byl schopen pojmout 16 megabajtů dat a jeho cena činila 5000 amerických dolarů.
Digipro FlashDisk — první komerční SSD
Nový trend podpořila společnost Digital Equipment Corporation, která na začátku 90. let představila 5,25palcová zařízení série EZ5x s podporou SCSI-1 a SCSI-2. Nenechala se stranou ani izraelská společnost M-Systems, která v roce 1990 oznámila rodinu SSD pod názvem Fast Flash Disk (nebo FFD), která již více méně připomínala moderní: SSD měly formát 3,5 palce a mohly pojmout od 16 do 896 megabajtů dat. První model, nazvaný FFD-350, spatřil světlo světa v roce 1995.
M-Systems FFD-350 o velikosti 208 MB — předchůdce moderních SSD
Na rozdíl od tradičních pevných disků byly SSD mnohem kompaktnější, měly vyšší výkon a co je nejdůležitější, větší odolnost proti nárazům a silným vibracím. Potenciálně to z nich činilo prakticky ideální kandidáty pro mobilní úložiště, nebýt jednoho "ale": vysokých cen za jednotku uložených dat, kvůli kterým se tato řešení stala prakticky nevhodná pro spotřebitelský trh. Byly populární v korporátní sféře, využívaly se v letectví při výrobě "černých skříněk", instalovaly se do superpočítačů vědecko-výzkumných center, ale o vytvoření maloobchodního produktu v té době nemohlo být řeči: nikdo by je nekoupil ani v případě, že by nějaká korporace přistoupila k prodeji takovýchto úložišť za náklady.
Ale změny na trhu nenechaly na sebe dlouho čekat. Rozvoji spotřebitelského segmentu přenosných SSD přispěla zejména digitální fotografie, protože právě v této oblasti byl akutní nedostatek kompaktních a energeticky efektivních nosičů informací. Posuďte sami.
První digitální fotoaparát na světě byl představen (opět si připomínáme slova Kazatele) v prosinci 1975: vynalezl ho Steven Sasson, inženýr společnosti Eastman Kodak Company. Zkušební vzorek sestával z několika desítek tištěných obvodových desek, optického bloku převzatého z Kodak Super 8 a magnetofonu (fotografie se zaznamenávaly na běžné audiokazety). Jako zdroj napájení pro kameru sloužilo 16 nikl-kadmiových baterií, a všechno to vážilo 3,6 kg.
První prototyp digitálního fotoaparátu, vytvořený společností Eastman Kodak Company
Rozlišení CCD čipu tohoto "drobečka" činilo pouhých 0,01 megapixelu, což umožnilo zachytit snímky o velikosti 125×80 pixelů, přičemž vytvoření každé fotografie trvalo 23 sekund. S ohledem na tak "působivé" vlastnosti byl tento přístroj v porovnání s tradičními filmovými zrcadlovkami značně pozadu, a tedy nebylo možné uvažovat o výrobě komerčního produktu na jeho základě, ačkoliv se později toto vynález stalo jedním z nejvýznamnějších milníků v historii fotografie, a sám Steve byl oficiálně zařazen do Síně slávy spotřební elektroniky (Consumer Electronics Hall of Fame).
O šest let později převzala iniciativu Kodak firma Sony, která 25. srpna 1981 oznámila bezfilmový videokamera Mavica (název je zkratkou pro Magnetic Video Camera).
Prototyp digitálního fotoaparátu Sony Mavica
Kamera od japonského giganta vypadala mnohem zajímavěji: prototyp používal CCD senzor o velikosti 10 na 12 mm a mohl se pochlubit maximálním rozlišením 570 x 490 pixelů, přičemž záznam probíhal na kompaktní 2palcové disketě Mavipack, která mohla pojmout 25 až 50 snímků v závislosti na režimu snímání. Vše bylo dáno tím, že vytvářený snímek se skládal ze dvou televizních polí, přičemž každé z nich bylo zaznamenáváno jako kompozitní video, a bylo možné zaznamenávat buď obě pole najednou, nebo pouze jedno. V posledním případě se rozlišení snímku snižovalo na polovinu, ale taková fotografie měla poloviční velikost.
Původně Sony plánovala začít sériovou výrobu Mavica v roce 1983, přičemž maloobchodní cena kamer měla činit 650 dolarů. V praxi se první průmyslové vzorky objevily až v roce 1984, zatímco komerční realizace projektu v podobě Mavica MVC-A7AF a Pro Mavica MVC-2000 vyšla na světlo až v roce 1986, přičemž kamery stály prakticky o řád více, než se původně plánovalo.
Digitální fotoaparát Sony Pro Mavica MVC-2000
Ačkoli ceny a inovace byly fantastické, označit první Mavica za ideální řešení pro profesionální použití by bylo přehnané, přesto se tyto fotoaparáty v určitých situacích ukázaly jako prakticky dokonalé řešení. Například reportéři z CNN používali Sony Pro Mavica MVC-5000 při pokrývání událostí 4. června na náměstí Tien-an-men. Vylepšený model obsahoval dvě nezávislé CCD matice, přičemž jedna generovala jasový vide signál a druhá barevný. Tento přístup umožnil vyhnout se použití Bayerova barevného filtru a zvýšit horizontální rozlišení až na 500 TVL. Hlavní výhodou fotoaparátu však byla podpora přímého připojení k modulu PSC-6, který umožňoval přenášet pořízené snímky rádiovým kanálem přímo do redakce. Právě díky tomu CNN mohli být první, kdo publikoval reportáž přímo z místa události, a Sony za svůj příspěvek k rozvoji digitálního zpravodajského fotografování dokonce získala speciální cenu Emmy.
Sony Pro Mavica MVC-5000 — právě ten fotoaparát, díky kterému se Sony stala laureátem ceny Emmy
Ale co když se fotografovi naskytne dlouhá pracovní cesta daleko od civilizace? V takovém případě si mohl vzít s sebou jeden z úžasných fotoaparátů Kodak DCS 100, který se objevil na trhu v květnu 1991. Monstruózní hybrid malofilmového zrcadlového fotoaparátu Nikon F3 HP s digitálním příslušenstvím DCS Digital Film Back, vybavený vajnederem, se připojoval k externí jednotce pro ukládání dat Digital Storage Unit (tu bylo třeba nést na rameni) pomocí kabelu.
Digitální fotoaparát Kodak DCS 100 — ztělesnění "kompaktnosti"
Kodak nabízel dvě modely, z nichž každá měla několik variant: barevnou DCS DC3 a černobílou DCS DM3. Všechny fotoaparáty v této řadě měly matice s rozlišením 1,3 megapixelu, lišily se však velikostí bufferu, který určoval maximální počet snímků při sériovém fotografování. Například verze s 8 MB na palubě mohly snímat rychlostí 2,5 snímku za sekundu série po 6 snímcích, zatímco pokročilejší, 32MB verze umožňovaly délku série 24 snímků. Pokud byl tento limit překročen, rychlost snímání klesla na 1 snímek za 2 sekundy, dokud se buffer plně nevyprázdnil.
Pokud jde o blok DSU, byl vybaven 3,5palcovým pevným diskem o kapacitě 200 MB, který mohl pojmout od 156 "syrových" fotografií až po 600 stlačených pomocí hardwarového JPEG konvertoru (ten bylo nutné dokoupit a nainstalovat samostatně), a LCD displejem pro prohlížení snímků. Chytré úložiště dokonce umožňovalo přidávat k fotografiím krátké popisy, avšak k tomu bylo nutné připojit externí klávesnici. Včetně baterií vážil 3,5 kg, zatímco celková hmotnost sady dosahovala 5 kg.
Navzdory pochybnému pohodlí a ceně od 20 do 25 tisíc dolarů (v maximální konfiguraci) bylo během následujících tří let prodáno přibližně 1000 takových zařízení, o které, kromě novinářů, měli zájem lékařské instituce, policie a řada průmyslových podniků. Jinými slovy, poptávka po takových produktech byla, stejně jako vážná potřeba po menších úložištích informací. Vhodné řešení nabídla společnost SanDisk, která v roce 1994 představila standard CompactFlash.
Paměťové karty CompactFlash, vydané společností SanDisk, a adaptér PCMCIA pro jejich připojení k PC
Nový formát se podařilo vytvořit tak úspěšně, že je i dnes široce používán, a CompactFlash Association, založená v roce 1995, má k dnešnímu dni více než 200 členských společností, mezi kterými jsou Canon, Eastman Kodak Company, Hewlett-Packard, Hitachi Global Systems Technologies, Lexar Media, Renesas Technology, Socket Communications a mnoho dalších.
Paměťové karty CompactFlash se mohly pochlubit rozměry 42 mm na 36 mm při tloušťce 3,3 mm. Fyzický rozhraní úložišť představovalo v podstatě zkrácenou PCMCIA (50 pinů místo 68), což znamenalo, že takovou kartu bylo snadné připojit k slotu pro karty rozšíření PCMCIA Type II pomocí pasivního adaptéru. Přes opět pasivní převodník mohla CompactFlash vyměňovat data s periferními zařízeními přes IDE (ATA), zatímco speciální aktivní adaptéry umožnily pracovat se sériovými rozhraními (USB, FireWire, SATA).
Navzdory relativně malé kapacitě (první CompactFlash mohly pojmout pouze 2 MB dat) byly paměťové karty tohoto typu vyhledávány v profesionálním prostředí díky své kompaktnosti, efektivitě (jedno takové zařízení spotřebovalo asi 5% energie ve srovnání s běžnými 2,5-palcovými HDD, což prodlužovalo výdrž baterie přenosných zařízení) a univerzálnosti, která byla dosažena díky podpoře mnoha různých rozhraní a možnosti napájení z zdroje s napětím 3,3 nebo 5 voltů, a co je nejdůležitější — ohromující odolnosti vůči přetížení přes 2000 g, což bylo prakticky nedosažitelné pro klasické pevné disky.
Všechny tyto aspekty souvisejí s tím, že vytvořit skutečně nárazuvzdorné pevné disky je technicky nemožné vzhledem k jejich konstrukčním vlastnostem. Při pádu je jakýkoli objekt vystaven kinetickému působení stovek, ba dokonce tisíců g (standardní zrychlení volného pádu, které je rovno 9,8 m/s²) za méně než 1 milisekundu, což pro klasické HDD nese řadu velmi nepříjemných následků, mezi nimiž je třeba vyzdvihnout:
- klouzačky a posun magnetických plátků;
- vznik vůle v ložiskách, jejich předčasné opotřebení;
- úder hlaviček na povrch magnetických plátků.
Nejvíce nebezpečná pro pevným diskem je právě tato situace. Když je energie nárazu směrována kolmo nebo pod mírným úhlem k horizontální rovině HDD, magnetické hlavy se nejprve odchylují ze své výchozí pozice a poté se prudce spouštějí na povrch disku, přičemž se dotýkají jeho okraje, což způsobuje povrchová poškození magnetického plátku. A trpí nejen to místo, na které náraz dopadl (které, mimochodem, může mít značnou rozlohu, pokud během pádu probíhalo čtení nebo zápis informací), ale i oblasti, na kterých se rozptýlily mikroskopické úlomky magnetického povlaku: ty, když jsou magnetizované, se nedostanou vlivem odstředivé síly na periferii a zůstávají na povrchu magnetického plátku, čímž brání normálnímu čtení/zápisu a přispívají k dalšímu poškození jak disku, tak zapisovací hlavy. Pokud je však náraz dostatečně silný, může to dokonce vést k odtržení snímače a úplnému selhání disku.
Ve světle všech výše uvedených skutečností byly nové paměťové karty pro fotožurnalisty skutečně nezbytné: je mnohem lepší mít u sebe desítky spolehlivých karet, než nosit za zády zařízení velikosti videorekordéru, které se prakticky s téměř 100% pravděpodobností poškodí od i mírně silného nárazu. Nicméně pro maloobchodní spotřebitele byly paměťové karty stále příliš drahé. Právě proto na trhu „kompaktních fotoaparátů“ úspěšně dominovala společnost Sony se svým „kostičkovým“ Mavica MVC-FD, který ukládal fotografie na standardní 3,5palcové disketě formátované v DOS FAT12, což zajišťovalo kompatibilitu téměř s jakýmkoli PC té doby.
Kompaktní digitální fotoaparát Sony Mavica MVC-FD73
A to pokračovalo téměř až do konce desetiletí, dokud do hry nevstoupila IBM. O tom však už povíme v dalším materiálu.
S jakými neobvyklými zařízeními jste se setkali vy? Možná jste měli to štěstí točit na Mavica, na vlastní oči pozorovat agónii Iomega ZIP nebo používat Toshiba T100X? Podělte se o své příběhy v komentářích.
Zdroj: habr.com
