Ajna nuba provizanto ofertas datumservojn. Ĉi tiuj povas esti malvarmaj kaj varmaj stokaĵoj, Glacie malvarmaj, ktp. Stoki informojn en la nubo estas sufiĉe oportuna. Sed kiel datumoj estis fakte konservitaj antaŭ 10, 20, 50 jaroj? Cloud4Y tradukis interesan artikolon, kiu parolas nur pri tio.
Bajto da datumoj povas esti konservita en diversaj manieroj, ĉar novaj, pli altnivelaj kaj pli rapidaj stokadmedioj aperas la tutan tempon. Bajto estas unuo de stokado kaj prilaborado de ciferecaj informoj, kiu konsistas el ok bitoj. Unu bito povas enhavi aŭ 0 aŭ 1.
En kazo de truitaj kartoj, la peco estas stokita kiel la ĉeesto/foresto de truo en la karto ĉe certa loko. Se ni reiras iom pli al la Analiza Motoro de Babbage, la registroj, kiuj konservis nombrojn, estis ilaroj. En magnetaj stokaj aparatoj kiel bendoj kaj diskoj, iom estas reprezentita de la poluseco de specifa areo de la magneta filmo. En moderna dinamika hazarda alirmemoro (DRAM), iom ofte estas reprezentita kiel dunivela elektra ŝargo stokita en aparato kiu stokas elektran energion en elektra kampo. Ŝargita aŭ eligita ujo stokas iom da datumoj.
En junio 1956 inventis la vorton por indiki grupon de bitoj uzataj por kodi ununuran signon . Ni parolu iomete pri signokodado. Ni komencu per la usona norma kodo por informa interŝanĝo, aŭ ASCII. ASCII baziĝis sur la angla alfabeto, do ĉiu litero, nombro kaj simbolo (az, AZ, 0-9, +, - , /, ",!, ktp. ) estis reprezentitaj kiel 7-bita entjero de 32 ĝis 127. Ĉi tio ne estis ĝuste "amika" al aliaj lingvoj. Por subteni aliajn lingvojn, Unikodo etendis ASCII. En Unikodo ĉiu signo estas reprezentita kiel kodpunkto, aŭ simbolo, ekzemple , minuskla j estas U+006A, kie U signifas Unikodon kaj tiam deksesuma nombro.
UTF-8 estas normo por reprezentado de signoj kiel ok bitoj, permesante al ĉiu kodpunkto en la intervalo 0-127 esti stokita en ununura bajto. Se ni memoras ASCII, tio estas tute normala por anglaj signoj, sed alilingvaj signoj ofte estas esprimitaj per du aŭ pli da bajtoj. UTF-16 estas normo por prezenti signojn kiel 16 bitoj, kaj UTF-32 estas normo por reprezenti signojn kiel 32 bitoj. En ASCII, ĉiu signo estas bajto, sed en Unikodo, kio ofte ne tute veras, signo povas okupi 1, 2, 3 aŭ pli da bajtoj. La artikolo uzos malsamajn grandecogrupojn de bitoj. La nombro da bitoj en bajto varias depende de la dezajno de la amaskomunikilaro.
En ĉi tiu artikolo, ni vojaĝos reen en la tempo tra diversaj stokadmedioj por enprofundiĝi en la historion de datumstokado. En neniu kazo ni komencos profunde studi ĉiun unuopan stokan medion, kiu iam estis inventita. Jen amuza informa artikolo, kiu neniel pretendas esti enciklopedieca signifo.
Ni komencu. Ni diru, ke ni havas datuman bajton por stoki: la literon j, ĉu kiel kodita bajto 6a, ĉu kiel binara 01001010. Dum ni vojaĝas tra la tempo, la datumbajto estos uzata en pluraj stokadteknologioj kiuj estos priskribitaj.
1951
Nia rakonto komenciĝas en 1951 per la bendodisko UNIVAC UNISERVO por la komputilo UNIVAC 1. Ĝi estis la unua bendodisko kreita por komerca komputilo. La bando estis farita el maldika strio el nikel-tegita bronzo, 12,65 mm larĝa (nomita Vialloy) kaj preskaŭ 366 metrojn longa. Niaj datumbajtoj povus esti stokitaj je 7 signoj je sekundo sur bendo moviĝanta je 200 metroj je sekundo. Je ĉi tiu punkto de la historio, vi povus mezuri la rapidecon de stokado-algoritmo per la distanco, kiun la bendo vojaĝis.
1952
Rapide antaŭen unu jaron ĝis la 21-an de majo 1952, kiam IBM anoncis la liberigon de sia unua magnetbenda unuo, la IBM 726. Nia bajto da datenoj nun povus esti movita de UNISERVO-metala bendo al IBM-magneta bendo. Ĉi tiu nova hejmo montriĝis tre komforta por nia tre malgranda bajto da datumoj, ĉar la bendo povas stoki ĝis 2 milionojn da ciferoj. Ĉi tiu 7-traka magneta bendo moviĝis je 1,9 metroj je sekundo kun baudrapideco de 12 aŭ 7500 (tiutempe nomataj kopigrupoj) je sekundo. Por referenco: la averaĝa artikolo pri Habré havas proksimume 10 000 signojn.
La IBM 726 glubendo havis sep trakojn, ses el kiuj estis uzitaj por stokado de informoj, kaj unu por egaleckontrolo. Unu bobeno povis akomodi ĝis 400 metrojn da bendo kun larĝo de 1,25 cm.La rapido de transigo de datumoj teorie atingis 12,5 mil signojn por sekundo; registra denseco estas 40 bitoj je centimetro. Tiu ĉi sistemo uzis metodon de " vakukanalo " en kiu buklo de glubendo cirkulis inter du punktoj. Tio permesis al la glubendo komenci kaj ĉesi en frakcio de sekundo. Tio estis atingita metante longajn vakuokolonojn inter la glubendbobenoj kaj la lego-/skribaj kapoj por absorbi la subitan pliiĝon en streĉiteco en la glubendo, sen kiu la glubendo tipe rompiĝus. Forprenebla plasta ringo ĉe la malantaŭo de la bendobobeno disponigis skribprotekton. Unu bobeno de bendo povas stoki ĉirkaŭ 1,1 .
Memoru VHS-bendojn. Kion vi devis fari por spekti la filmon denove? Rebobenu la glubendon! Kiom da fojoj vi ŝpinis kasedon por via ludilo sur krajono, por ne malŝpari pilojn kaj ricevi disŝirita aŭ ŝtopiĝinta bendon? La samon oni povas diri pri bendoj uzataj por komputiloj. Programoj ne povis simple salti ĉirkaŭ la bendo aŭ hazarde aliri datumojn, ili povis legi kaj skribi datumojn strikte sinsekve.
1956
Rapide antaŭen kelkajn jarojn al 1956, kaj la epoko de magnetdiska stokado komenciĝis kun la kompletigo de IBM de la RAMAC 305 komputilsistemo, kiun Zellerbach Paper liveris al. . Ĉi tiu komputilo estis la unua kiu uzis durdiskon kun movanta kapo. La RAMAC-diskodisko konsistis el kvindek magnetigitaj metalpladoj kun diametro de 60,96 cm, kapablaj je stokado de ĉirkaŭ kvin milionoj da karakteroj da datenoj, 7 bitoj per karaktero, kaj turnado je 1200 revolucioj je minuto. La stoka kapacito estis proksimume 3,75 megabajtoj.
RAMAC permesis realtempan aliron al grandaj kvantoj de datenoj, male al magneta bendo aŭ truitaj kartoj. IBM reklamis la RAMAC kiel kapabla je stokado de la ekvivalento de 64 . Antaŭe, RAMRAC lanĉis la koncepton de ade prilaborado de transakcioj kiam ili okazas, tiel ke datenoj povus esti prenitaj tuj dum ĝi daŭre estis freŝa. Niaj datumoj en RAMAC nun povus esti aliritaj kun rapidoj de 100 . Antaŭe, uzante bendojn, ni devis skribi kaj legi sinsekvajn datumojn, kaj ni ne povis hazarde salti al malsamaj partoj de la bendo. Realtempa hazarda aliro al datumoj estis vere revolucia tiutempe.
1963
Ni rapide antaŭen al 1963 kiam DECtape estis enkondukita. La nomo venas de la Digital Equipment Corporation, konata kiel DEC. DECtape estis malmultekosta kaj fidinda, do ĝi estis uzita en multaj generacioj de DEC-komputiloj. Ĝi estis 19mm glubendo, lamenigita kaj krampita inter du tavoloj de Mylar sur kvar-cola (10,16 cm) bobeno.
Male al ĝiaj pezaj, dikaj antaŭuloj, DECtape povus esti portita mane. Ĉi tio igis ĝin bonega eblo por personaj komputiloj. Male al ĝiaj 7-trakaj ekvivalentoj, DECtape havis 6 datentrakojn, 2 signaltrakojn, kaj 2 por horloĝo. Datenoj estis registritaj je 350 bitoj je colo (138 bitoj je cm). Nia datumbajto, kiu estas 8 bitoj sed povas esti vastigita al 12, povus transdoni al DECtape je 8325 12-bitaj vortoj je sekundo kun bendorapideco de 93 (±12) coloj po. . Tio estas 8% pli da ciferoj je sekundo ol UNISERVO-metala bendo en 1952.
1967
Kvar jarojn poste, en 1967, malgranda IBM-teamo komencis labori pri la IBM disketo, kodita. . Tiam la teamo estis taskigita evoluigi fidindan kaj malmultekostan manieron ŝargi mikrokodojn enen IBM-Sistemo/370. La projekto poste estis reuzita kaj reuzita por ŝarĝi mikrokodon en regilon por la IBM 3330 Direct Access Storage Facility, kodita Merlin.
Nia bajto nun povus esti stokita sur nurlegeblaj 8-colaj magnete kovritaj Mylar-disketoj, konataj hodiaŭ kiel disketoj. Dum liberigo, la produkto estis nomita la IBM 23FD Floppy Disk Drive System. La diskoj povus enhavi 80 kilobajtojn da datumoj. Male al malmolaj diskoj, uzanto povus facile movi disketon en protekta ŝelo de unu disko al alia. Poste, en 1973, IBM publikigis la lego-/skriban disketon, kiu tiam iĝis industria. .
1969
En 1969, la Apollo Guidance Computer (AGC) kun ŝnurmemoro estis lanĉita sur la kosmoŝipo Apollo 11, kiu portis amerikajn astronaŭtojn al la Luno kaj reen. Ĉi tiu ŝnurmemoro estis farita mane kaj povis teni 72 kilobajtojn da datumoj. La produktado de ŝnurmemoro estis laborintensa, malrapida, kaj postulataj kapabloj similaj al teksado; ĝi povus preni . Sed ĝi estis la ĝusta ilo por tiuj tempoj, kiam estis grave konveni la maksimumon en strikte limigitan spacon. Kiam la drato pasis tra unu el la cirklaj fadenoj, ĝi reprezentis 1. La drato pasanta ĉirkaŭ la fadeno reprezentis 0. Nia datuma bajto postulis personon teksi plurajn minutojn en la ŝnuron.
1977
En 1977, la Komodoro PET, la unua (sukcesa) persona komputilo, estis publikigita. La PET uzis Komodoro 1530 Datumseton, kio signifas datenojn kaj plie kasedon. PET konvertis la datenojn en analogajn sonsignalojn, kiuj tiam estis stokitaj . Ĉi tio permesis al ni krei kostefikan kaj fidindan stokan solvon, kvankam tre malrapide. Nia malgranda bajto de datumoj povus esti transdonita kun rapideco de ĉirkaŭ 60-70 bajtoj po . Kasedoj povis teni proksimume 100 kilobajtojn per 30-minuta flanko, kun du flankoj per bendo. Ekzemple, unu flanko de kasedo povus teni proksimume du 55 KB bildojn. Datenseroj ankaŭ estis uzitaj en la Komodoro VIC-20 kaj Komodoro 64.
1978
Jaron poste, en 1978, MCA kaj Philips lanĉis LaserDisc sub la nomo "Discovision". Jaws estis la unua filmo vendita sur LaserDisc en Usono. Ĝia audio- kaj videokvalito estis multe pli bona ol ĝiaj konkurantoj, sed la laserdisko estis tro multekosta por la plej multaj konsumantoj. La LaserDisc ne povus esti registrita, male al la VHS-bendoj sur kiuj homoj registris televidprogramojn. Laserdiskoj funkciis kun analoga vidbendo, analoga FM-sterea aŭdio kaj pulskodo , aŭ PCM, cifereca aŭdio. La diskoj havis diametron de 12 coloj (30,47 cm) kaj konsistis el du unuflankaj aluminiodiskoj kovritaj per plasto. Hodiaŭ LaserDisc estas memorita kiel la bazo de KD kaj DVD.
1979
Jaron poste, en 1979, Alan Shugart kaj Finis Conner fondis Seagate Technology kun la ideo grimpi la malmolan diskon al la grandeco de 5 ¼-cola disketo, kiu estis norma tiutempe. Ilia unua produkto en 1980 estis la Seagate ST506 durdisko, la unua durdisko por kompaktaj komputiloj. La disko tenis kvin megabajtojn da datenoj, kiuj tiutempe estis kvinoble pli granda ol norma disketo. La fondintoj povis atingi sian celon redukti la diskgrandecon al la grandeco de 5¼-cola disketo. La nova datumstoka aparato estis rigida metala plato kovrita sur ambaŭ flankoj per maldika tavolo de magneta datumstoka materialo. Niaj datumbajtoj povus esti transdonitaj al disko kun rapideco de 625 kilobajtoj po . Ĝi estas proksimume .
1981
Rapide antaŭen kelkajn jarojn ĝis 1981, kiam Sony lanĉis la unuajn disketojn de 3,5 coloj. Hewlett-Packard iĝis la unua adoptanto de tiu teknologio en 1982 kun ĝia HP-150. Tio famigis la 3,5-colajn disketojn kaj donis al ili vastan uzon tra la mondo. . La disketoj estis unuflankaj kun formatita kapacito de 161.2 kilobajtoj kaj neformata kapacito de 218.8 kilobajtoj. En 1982, duoble-flanka versio estis publikigita, kaj la Microfloppy Industry Committee (MIC) konsorcio de 23 amaskomunikilaj kompanioj bazigis la 3,5-colan disketspecifon sur la origina dezajno de Sony, cementante la formaton en historion kiel ni konas ĝin hodiaŭ. . Nun niaj datumbajtoj povas esti stokitaj sur frua versio de unu el la plej oftaj stokmedioj: la 3,5-cola disketo. Poste, paro de 3,5-colaj disketoj kun fariĝis la plej grava parto de mia infanaĝo.
1984
Baldaŭ poste, en 1984, la liberigo de la Compact Disc Read-Only Memory (KD-ROM) estis sciigita. Tiuj estis 550 megabajtaj KD-ROMoj de Sony kaj Philips. La formato kreskis el KD kun cifereca aŭdio, aŭ KD-DA, kiuj kutimis distribui muzikon. CD-DA estis evoluigita fare de Sony kaj Philips en 1982 kaj havis kapaciton de 74 minutoj. Laŭ legendo, kiam Sony kaj Philips negocis la normon CD-DA, unu el la kvar homoj insistis, ke ĝi povus la tuta Naŭa Simfonio. La unua produkto liberigita sur KD estis la Elektronika Enciklopedio de Grolier, publikigita en 1985. La enciklopedio enhavis naŭ milionojn da vortoj, kiuj okupis nur 12% de la disponebla diskospaco, kio estas 553. . Ni havus pli ol sufiĉan spacon por enciklopedio kaj bajto da datumoj. Baldaŭ poste, en 1985, komputilaj kompanioj kunlaboris por krei normon por diskoj por ke ĉiu komputilo povu legi ilin.
1984
Ankaŭ en 1984, Fujio Masuoka evoluigis novan specon de flospordega memoro nomita fulmmemoro, kiu estis kapabla je esti forigita kaj reverkita multajn fojojn.
Ni prenu momenton por rigardi fulmmemoron per ŝveba pordega transistoro. Transistoroj estas elektraj pordegoj kiuj povas esti ŝaltitaj kaj malŝaltitaj individue. Ĉar ĉiu transistoro povas esti en du malsamaj statoj (ŝaltita kaj malŝaltita), ĝi povas stoki du malsamajn nombrojn: 0 kaj 1. Ŝveba pordego rilatas al dua pordego aldonita al la meza transistoro. Ĉi tiu dua pordego estas izolita per maldika oksida tavolo. Tiuj transistoroj uzas malgrandan tension aplikitan al la pordego de la transistoro por indiki ĉu ĝi estas ŝaltita aŭ malŝaltita, kiu siavice tradukiĝas al 0 aŭ 1.
Kun flosantaj pordegoj, kiam la konvena tensio estas aplikita tra la oksidtavolo, elektronoj fluas tra ĝi kaj blokiĝas sur la pordegoj. Tial, eĉ kiam la potenco estas malŝaltita, la elektronoj restas sur ili. Kiam ekzistas neniuj elektronoj sur la ŝvebaj pordegoj, ili reprezentas 1, kaj kiam elektronoj estas algluitaj, ili reprezentas 0. Inversigi tiun procezon kaj apliki taŭgan tension tra la oksidtavolo en la kontraŭa direkto igas elektronojn flui tra la ŝvebaj pordegoj. kaj restarigi la transistoron reen al sia origina stato. Tial la ĉeloj fariĝas programeblaj kaj . Nia bajto povas esti programita en la transistoron kiel 01001010, kun elektronoj, kun elektronoj fiksitaj en flosantaj pordegoj por reprezenti nulojn.
La dezajno de Masuoka estis iomete pli pagebla sed malpli fleksebla ol elektre viŝebla PROM (EEPROM), ĉar ĝi postulis multoblajn grupojn de ĉeloj kiuj devis esti forviŝitaj kune, sed tio ankaŭ respondecis pri ĝia rapideco.
Tiutempe, Masuoka laboris por Toshiba. Li poste foriris por labori en Tohoku University ĉar li estis malfeliĉa ke la firmao ne rekompencis lin por lia laboro. Masuoka jurpersekutis Toshiba, postulante kompenson. En 2006, al li oni pagis 87 milionojn da juanoj, samvalore al 758 mil usonaj dolaroj. Ĉi tio ankoraŭ ŝajnas sensignifa pro kiom influa fulmmemoro fariĝis en la industrio.
Dum ni parolas pri fulmmemoro, ankaŭ indas rimarki, kia estas la diferenco inter NOR kaj NAND-memoro. Kiel ni jam scias de Masuoka, fulmo stokas informojn en memorĉeloj konsistantaj el flosantaj pordegtransistoroj. La nomoj de la teknologioj estas rekte rilataj al kiel memorĉeloj estas organizitaj.
En NOR-fulmo, individuaj memorĉeloj estas ligitaj paralele por disponigi hazardan aliron. Ĉi tiu arkitekturo reduktas la legtempon necesan por hazarda aliro al mikroprocesorinstrukciaĵo. NOR-memoro estas ideala por pli malaltaj densecaj aplikoj, kiuj estas ĉefe nurlegeblaj. Tial la plej multaj CPUoj ŝarĝas sian firmvaron, kutime de NOR-memoro. Masuoka kaj liaj kolegoj lanĉis la inventon de NOR-fulmo en 1984 kaj NAND-fulmo en .
NAND Flash-programistoj forlasis la hazardan alirfunkcion por atingi pli malgrandan memorĉelgrandecon. Ĉi tio rezultigas pli malgrandan peceton kaj pli malaltan koston je bito. NAND fulmmemorarkitekturo konsistas el ok-pecaj memortransistoroj ligitaj en serioj. Ĉi tio atingas altan stokan densecon, pli malgrandan memorĉelgrandecon kaj pli rapidan datumskribadon kaj forviŝadon ĉar ĝi povas programi blokojn de datumoj samtempe. Tio estas atingita postulante datumojn esti reverkitaj kiam ĝi ne estas skribita sinsekve kaj la datenoj jam ekzistas en .
1991
Ni pluiru al 1991, kiam SanDisk kreis prototipan solidsubstantan diskon (SSD), tiam konata kiel . La dezajno kombinis fulmmemoraran aron, ne-volatilajn memorfritojn, kaj inteligentan regilon por aŭtomate detekti kaj korekti difektitajn ĉelojn. La diskkapacito estis 20 megabajtoj kun 2,5-cola formofaktoro, kaj ĝia kosto estis taksita je ĉirkaŭ 1000 USD. Tiu ĉi disko estis uzata de IBM en komputilo .
1994
Unu el miaj personaj plej ŝatataj stokadmedioj ekde infanaĝo estis Zip Disks. En 1994, Iomega publikigis la Zip Diskon, 100-megabajtan kartoĉon en 3,5-cola formofaktoro, proksimume iomete pli dika ol norma 3,5-cola veturado. Pli postaj versioj de la diskoj povis stoki ĝis 2 gigabajtojn. La oportuno de ĉi tiuj diskoj estas ke ili estis la grandeco de disketo, sed havis la kapablon stoki pli grandan kvanton da datumoj. Niaj datumbajtoj povus esti skribitaj al Zip-disko je 1,4 megabajtoj sekundo. Por komparo, en tiu tempo, 1,44 megabajtoj de 3,5-cola disketo estis skribitaj kun rapideco de proksimume 16 kilobajtoj je sekundo. Sur Zip-disko, la kapoj legas/skribas datumojn sen kontakto, kvazaŭ flugante super la surfaco, kio similas al funkciado de malmola disko, sed diferencas de la principo de funkciado de aliaj disketoj. Zip-diskoj baldaŭ malnoviĝis pro fidindeco kaj haveblecaj problemoj.
1994
Tiun saman jaron, SanDisk lanĉis CompactFlash, kiu estis vaste uzita en ciferecaj vidbendaj kameraoj. Kiel ĉe KD-oj, CompactFlash-rapidecoj estas bazitaj sur "x" rangigoj kiel ekzemple 8x, 20x, 133x, ktp. La maksimuma datumtransigo-rapideco estas kalkulita surbaze de la bitrapideco de la origina son-KD, 150 kilobajtoj je sekundo. La transiga indico aspektas kiel R = Kx150 kB/s, kie R estas la transiga indico kaj K estas la nominala rapideco. Do por 133x CompactFlash, nia datumbajto estos skribita je 133x150 kB/s aŭ ĉirkaŭ 19 kB/s aŭ 950 MB/s. La CompactFlash-Asocio estis fondita en 19,95 kun la celo krei industrian normon por fulmmemorkartoj.
1997
Kelkajn jarojn poste, en 1997, la Compact Disc Rewritable (KD-RW) estis publikigita. Ĉi tiu optika disko estis uzata por konservi datumojn kaj por kopii kaj transdoni dosierojn al diversaj aparatoj. KD-oj povas esti reverkitaj proksimume 1000 fojojn, kio ne estis limiga faktoro tiutempe ĉar uzantoj malofte anstataŭis datumojn.
KD-RW estas bazitaj sur teknologio kiu ŝanĝas la reflektivecon de surfaco. En la kazo de KD-RW, fazŝanĝoj en speciala tegaĵo konsistanta el arĝento, teluro kaj indio kaŭzas la kapablon reflekti aŭ ne reflekti la legitan faskon, kio signifas 0 aŭ 1. Kiam la kunmetaĵo estas en la kristala stato, ĝi estas diafana, kio signifas 1. Kiam la kunmetaĵo fandiĝas en amorfan staton, ĝi fariĝas maldiafana kaj nereflekta, kio 0. Do ni povus skribi nian datuman bajton kiel 01001010.
DVDoj poste transprenis la plej grandan parton de la merkatparto de KD-RWoj.
1999
Ni pluiru al 1999, kiam IBM enkondukis la plej malgrandajn malmolajn diskojn de la mondo tiutempe: la IBM 170MB kaj 340MB mikrodiskoj. Tiuj estis malgrandaj 2,54 cm durdiskoj dizajnitaj por konveni en CompactFlash Type II-fendetojn. Estis planite krei aparaton kiu estus uzita kiel CompactFlash, sed kun pli granda memorkapacito. Tamen, ili baldaŭ estis anstataŭigitaj per USB-memoriloj kaj tiam per pli grandaj CompactFlash-kartoj kiam ili iĝis haveblaj. Kiel aliaj durdiskoj, mikrodiskoj estis mekanikaj kaj enhavis malgrandajn turnaddiskojn.
2000
Jaron poste, en 2000, USB-memoriloj estis lanĉitaj. La diskoj konsistis el fulmmemoro enfermita en malgranda formo kun USB-interfaco. Depende de la versio de la USB-interfaco uzata, la rapideco povas varii. USB 1.1 estas limigita al 1,5 megabitoj je sekundo, dum USB 2.0 povas pritrakti 35 megabitojn je sekundo , kaj USB 3.0 estas 625 megabitoj je sekundo. La unuaj USB 3.1 Tipo C stiradoj estis sciigitaj en marto 2015 kaj havis legadon/skribajn rapidecojn de 530 megabitoj je sekundo. Male al disketoj kaj optikaj diskoj, USB-aparatoj estas pli malfacile grateblaj, sed ankoraŭ havas la samajn kapablojn por stoki datumojn, same kiel translokigi kaj subteni dosierojn. Disketoj kaj KD-diskoj estis rapide anstataŭigitaj per USB-havenoj.
2005
En 2005, durdisko (HDD) produktantoj komencis ekspedi produktojn uzante perpendikularan magnetan registradon, aŭ PMR. Kurioze, tio okazis samtempe, ke la iPod Nano anoncis la uzon de fulmmemoro anstataŭ 1-cola malmolaj diskoj en la iPod Mini.
Tipa durdisko enhavas unu aŭ plurajn durdiskojn kovritajn per magnete sentema filmo konsistigita de etaj magnetaj grajnoj. Datenoj estas registritaj kiam la magneta registra kapo flugas tuj super la turniĝanta disko. Tio estas tre simila al tradicia gramofona diskludilo, la nura diferenco estas ke en gramofono la grifelo estas en fizika kontakto kun la disko. Dum la diskoj rotacias, la aero en kontakto kun ili kreas mildan brizon. Ekzakte kiel aero sur aviadilflugilo generas lifton, aero generas lifton sur la aertavoleta kapo . La kapo rapide ŝanĝas la magnetigon de unu magneta regiono de la grajnoj tiel ke ĝia magneta poluso indikas supren aŭ malsupren, indikante 1 aŭ 0.
La antaŭulo al PMR estis longituda magneta registrado, aŭ LMR. La registra denseco de PMR povas esti pli ol tri fojojn tiu de LMR. La ĉefdiferenco inter PMR kaj LMR estas ke la grenstrukturo kaj magneta orientiĝo de la stokitaj datenoj de PMR-amaskomunikilaro estas koloneca prefere ol longituda. PMR havas pli bonan termikan stabilecon kaj plibonigitan signal-al-bruo-proporcion (SNR) pro pli bona grena apartigo kaj unuformeco. Ĝi ankaŭ prezentas plibonigitan registradeblecon danke al pli fortaj kapkampoj kaj pli bona magneta amaskomunikilara vicigo. Kiel LMR, la fundamentaj limigoj de PMR estas bazitaj sur la termika stabileco de la datenbitoj estantaj skribitaj per la magneto kaj la bezono havi sufiĉan SNR por legi la skribajn informojn.
2007
En 2007, la unua 1 TB durdisko de Hitachi Global Storage Technologies estis sciigita. La Hitachi Deskstar 7K1000 uzis kvin 3,5-colajn 200GB pladojn kaj turniĝis ĉe rpm Tio estas signifa plibonigo super la unua malmola disko de la mondo, la IBM RAMAC 350, kiu havis kapaciton de proksimume 3,75 megabajtoj. Ho, kiom malproksimen ni venis en 51 jaroj! Sed atendu, estas io pli.
2009
En 2009, teknika laboro komenciĝis dum kreado de nevolatila ekspresmemoro, aŭ . Ne-volatila memoro (NVM) estas speco de memoro kiu povas stoki datenojn konstante, kontraste al volatila memoro, kiu postulas konstantan potencon stoki datenojn. NVMe traktas la bezonon de skalebla mastro-regilinterfaco por PCIe-ebligitaj duonkonduktaĵ-bazitaj periferiaj komponentoj, tial la nomo NVMe. Pli ol 90 firmaoj estis inkluzivitaj en la laborgrupon por disvolvi la projekton. Ĉi tio estis ĉio bazita sur laboro por difini la Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification (NVMHCIS). La plej bonaj NVMe-diskoj de hodiaŭ povas pritrakti ĉirkaŭ 3500 megabajtojn je sekundo de legado kaj 3300 megabajtojn je sekundo de skribo. Skribi la j-datuman bajton, per kiu ni komencis, estas tre rapida kompare kun kelkaj minutoj da man-teksita ŝnurmemoro por la Apollo Guidance Computer.
Estanteco kaj estonteco
Memora Klaso de Stokado
Nun kiam ni vojaĝis reen en la tempo (ha!), ni rigardu la nunan staton de Stoka Klasa Memoro. SCM, kiel NVM, estas fortika, sed SCM ankaŭ disponigas rendimenton pli altan aŭ kompareblan al ĉefa memoro, kaj . La celo de SCM estas solvi kelkajn el la hodiaŭaj kaŝmemorproblemoj, kiel ekzemple malaltaj senmovaj hazardaj alirmemoro (SRAM) densecoj. Kun Dynamic Random Access Memory (DRAM), ni povas atingi pli bonan densecon, sed ĉi tio kostas pli malrapidan aliron. DRAM ankaŭ suferas de la bezono de konstanta potenco por refreŝigi la memoron. Ni komprenu ĉi tion iomete. Potenco necesas ĉar la elektra ŝargo sur la kondensiloj elfluas iom post iom, kio signifas, ke sen interveno, la datumoj sur la blato baldaŭ perdiĝos. Por malhelpi tian elfluon, DRAM postulas eksteran memorrefreŝigan cirkviton kiu periode reverkas la datenojn en la kondensiloj, reestigante ilin al ilia origina ŝargo.
Fazŝanĝa memoro (PCM)
Antaŭe, ni rigardis kiel la fazo ŝanĝiĝas por KD-RW. PCM estas simila. La fazŝanĝmaterialo estas kutime Ge-Sb-Te, ankaŭ konata kiel GST, kiu povas ekzisti en du malsamaj statoj: amorfa kaj kristala. La amorfa stato havas pli altan reziston, indikante 0, ol la kristala stato, indikante 1. Asignante datumvalorojn al mezaj rezistadoj, PCM povas esti uzata por stoki plurajn statojn kiel .
Spin-transiga tordmomanto hazarda alira memoro (STT-RAM)
STT-RAM konsistas el du feromagnetaj, permanentaj magnetaj tavoloj apartigitaj per dielektro, izolilo kiu povas transdoni elektran forton sen kondukado. Ĝi stokas pecetojn da datenoj bazitaj sur diferencoj en magnetaj direktoj. Unu magneta tavolo, nomita la referenca tavolo, havas fiksan magnetan direkton, dum la alia magneta tavolo, nomita la libera tavolo, havas magnetan direkton kiu estas kontrolita de la fluo pasita. Por 1, la magnetigdirekto de la du tavoloj estas vicigita. Por 0, ambaŭ tavoloj havas kontraŭajn magnetajn direktojn.
Rezisma hazarda alira memoro (ReRAM)
ReRAM-ĉelo konsistas el du metalelektrodoj apartigitaj per metaloksida tavolo. Iom kiel la desegno de fulmmemoro de Masuoka, kie elektronoj penetras la oksidtavolon kaj blokiĝas en la flosanta pordego, aŭ inverse. Tamen, kun ReRAM, la ĉelstato estas determinita surbaze de la koncentriĝo de libera oksigeno en la metaloksidtavolo.
Kvankam ĉi tiuj teknologioj estas promesplenaj, ili ankoraŭ havas malavantaĝojn. PCM kaj STT-RAM havas altan skriban latentecon. PCM-latentencoj estas dekoble pli altaj ol DRAM, dum STT-RAM-latentencoj estas dekoble pli altaj ol SRAM. PCM kaj ReRAM havas limon pri kiom longe skribo povas okazi antaŭ ol grava eraro okazas, kio signifas, ke la memorelemento blokiĝas. .
En aŭgusto 2015, Intel sciigis la liberigon de Optane, ĝia 3DXPoint-bazita produkto. Optane asertas 1000 fojojn la rendimenton de NAND-SSD-oj je prezo kvar ĝis kvinoble pli alta ol fulmmemoro. Optane estas pruvo, ke SCM estas pli ol nur eksperimenta teknologio. Estos interese rigardi la evoluon de ĉi tiuj teknologioj.
Malmolaj diskoj (HDD)
Heliuma HDD (HHDD)
Heliumdisko estas altkapacita malmola disko (HDD) kiu estas plenigita kun heliumo kaj hermetike sigelita dum la produktadprocezo. Kiel aliaj malmolaj diskoj, kiel ni diris pli frue, ĝi similas al disktelero kun magnete kovrita turniĝanta plado. Tipaj durdiskoj simple havas aeron ene de la kavaĵo, sed ĉi tiu aero kaŭzas iom da rezisto kiam la pladoj turniĝas.
Heliumaj balonoj flosas ĉar heliumo estas pli malpeza ol aero. Fakte, heliumo estas 1/7 la denseco de aero, kiu reduktas la bremsan forton kiam la platoj rotacias, kaŭzante redukton de la kvanto de energio necesa por turni la diskojn. Tamen, ĉi tiu trajto estas malĉefa, la ĉefa karakteriza karakterizaĵo de heliumo estis, ke ĝi ebligas paki 7 oblatojn en la sama formo, kiu normale enhavus nur 5. Se ni memoras la analogion de nia aviadila flugilo, tiam ĉi tio estas perfekta analogo. . Ĉar heliumo reduktas tiriĝon, turbuleco estas eliminita.
Ni ankaŭ scias, ke heliumaj balonoj komencas sinki post kelkaj tagoj ĉar la heliumo eliras el ili. La samon oni povas diri pri stokaj aparatoj. Pasis jarojn antaŭ ol fabrikantoj povis krei ujon, kiu malhelpis heliumon eskapi de la formofaktoro dum la tuta vivo de la veturado. Backblaze faris eksperimentojn kaj trovis ke heliumaj durdiskoj havis jaran eraroprocenton de 1,03%, komparite kun 1,06% por normaj diskoj. Kompreneble, ĉi tiu diferenco estas tiel malgranda, ke oni povas el ĝi eltiri seriozan konkludon .
La heliu-plena formo-faktoro povas enhavi malmolan diskon enkapsuligitan per PMR, kiun ni diskutis supre, aŭ mikroondan magnetan registradon (MAMR) aŭ varmecan magnetan registradon (HAMR). Ajna magneta stoka teknologio povas esti kombinita kun heliumo anstataŭ aero. En 2014, HGST kombinis du avangardajn teknologiojn en ĝia 10TB heliuma malmola disko, kiu uzis gastiganton kontrolitan ŝidan magnetan registradon, aŭ SMR (Shinled magneta registrado). Ni parolu iomete pri SMR kaj poste rigardu MAMR kaj HAMR.
Kahelo Magneta Registrada Teknologio
Antaŭe, ni rigardis perpendikularan magnetan registradon (PMR), kiu estis la antaŭulo de SMR. Male al PMR, SMR registras novajn trakojn kiuj interkovras parton de la antaŭe registrita magneta trako. Tio en victurno igas la antaŭan trakon pli mallarĝa, enkalkulante pli altan trakdensecon. La nomo de la teknologio venas de la fakto, ke rondirtrakoj estas tre similaj al kahelitaj tegmentaj trakoj.
SMR rezultigas multe pli kompleksan skribprocezon, ĉar skribi al unu trako anstataŭigas la apudan trakon. Ĉi tio ne okazas kiam la disksubstrato estas malplena kaj la datenoj estas sinsekvaj. Sed tuj kiam vi registras al serio de trakoj kiuj jam enhavas datumojn, la ekzistantaj apudaj datumoj estas forigitaj. Se apuda trako enhavas datenojn, ĝi devas esti reverkita. Ĉi tio estas sufiĉe simila al la NAND-fulmo, pri kiu ni parolis antaŭe.
SMR-aparatoj kaŝas ĉi tiun kompleksecon administrante firmvaron, rezultigante interfacon similan al iu ajn alia malmola disko. Aliflanke, mastro-administritaj SMR-aparatoj, sen speciala adapto de aplikoj kaj operaciumoj, ne permesos la uzon de ĉi tiuj diskoj. La gastiganto devas skribi al aparatoj strikte sinsekve. Samtempe, la agado de la aparatoj estas 100% antaŭvidebla. Seagate komencis sendi SMR-veturadon en 2013, postulante 25% pli altan densecon PMR-denseco.
Mikroonda magneta registrado (MAMR)
Mikroond-helpita magneta registrado (MAMR) estas magneta memorteknologio kiu uzas energion similan al HAMR (diskutata poste).Grava parto de MAMR estas la Spin Torque Oscillator (STO). La STO mem situas en proksima proksimeco al la registra kapo. Kiam fluo estas aplikita al la STO, cirkla elektromagneta kampo kun frekvenco de 20-40 GHz estas generita pro la polusiĝo de elektronaj spinoj.
Se eksponite al tia kampo, resonanco okazas en la feromagneto uzita por MAMR, kiu kondukas al precesio de la magnetaj momentoj de la domajnoj en tiu kampo. Esence, la magneta momento devias de sia akso kaj por ŝanĝi sian direkton (flip), la registra kapo bezonas signife malpli da energio.
La uzo de MAMR-teknologio ebligas preni feromagnetajn substancojn kun pli granda truda forto, kio signifas, ke la grandeco de magnetaj domajnoj povas esti reduktita sen timo kaŭzi superparamagnetan efikon. La STO-generatoro helpas redukti la grandecon de la registra kapo, kio ebligas registri informojn pri pli malgrandaj magnetaj domajnoj, kaj tial pliigas la registran densecon.
Western Digital, ankaŭ konata kiel WD, lanĉis ĉi tiun teknologion en 2017. Baldaŭ poste, en 2018, Toshiba subtenis ĉi tiun teknologion. Dum WD kaj Toshiba traktas MAMR-teknologion, Seagate vetas je HAMR.
Termomagneta registrado (HAMR)
Varmo-helpita magneta registrado (HAMR) estas energio-efika magneta datumstokado teknologio kiu povas signife pliigi la kvanton de datumoj kiuj povas esti stokitaj sur magneta aparato, kiel ekzemple malmola disko, uzante varmecon provizitan per lasero por helpi skribi. la datumoj al la surfacaj durdiskaj substratoj. Hejtado igas datenbitojn esti metitaj multe pli proksime kune sur la disksubstraton, enkalkulante pliigitan datendensecon kaj kapaciton.
Ĉi tiu teknologio estas sufiĉe malfacile efektivigi. 200 mW lasero rapida eta areo de ĝis 400 °C antaŭ registrado, sen malhelpi aŭ damaĝi la reston de la datumoj sur la disko. La procezo de hejtado, registrado de datumoj kaj malvarmigo devas esti kompletigitaj en malpli ol nanosekundo. Trakti tiujn defiojn postulis la evoluon de nanoskala surfacplasmonoj, ankaŭ konataj kiel surfac-gviditaj laseroj, anstataŭe de rekta laserhejtado, same kiel novajn specojn de vitroplatoj kaj termikaj administradtegaĵoj por elteni rapidan punkvartadon sen difektado de la registradkapo aŭ ajna proksima. datumoj, kaj diversaj aliaj teknikaj defioj kiuj devis esti venkitaj.
Malgraŭ multaj skeptikaj deklaroj, Seagate unue montris ĉi tiun teknologion en 2013. La unuaj diskoj komencis ekspedi en 2018.
Fino de filmo, iru al la komenco!
Ni komencis en 1951 kaj finas la artikolon per rigardo en la estontecon de stokadoteknologio. Datumstokado multe ŝanĝiĝis laŭlonge de la tempo, de papera bendo al metala kaj magneta, ŝnurmemoro, turnaddiskoj, optikaj diskoj, fulmmemoro kaj aliaj. Progreso rezultigis pli rapidajn, pli malgrandajn kaj pli potencajn stokadajn aparatojn.
Se vi komparas NVMe kun UNISERVO metala bendo de 1951, NVMe povas legi 486% pli da ciferoj sekundo. Komparante NVMe kun mia infanaĝa plej ŝatata, Zip-diskoj, NVMe povas legi 111% pli da ciferoj sekundo.
La sola afero, kiu restas vera, estas la uzo de 0 kaj 1. La manieroj en kiuj ni faras tion multe varias. Mi esperas, ke la venontan fojon kiam vi bruligos KD-RW de kantoj por amiko aŭ konservos hejman filmeton al la Optika Disko-Arkivo, vi pensas pri kiel nereflekta surfaco tradukiĝas al 0 kaj reflekta surfaco tradukiĝas al 1. Aŭ se vi registras miksaĵbendon sur kasedo, memoru, ke ĝi estas tre proksime rilatita al la Datumseto uzata en la Commodore PET. Fine, ne forgesu esti afabla kaj rebobeni.
Спасибо и por la fadenaĵoj (mi ne povas helpi) ĉie en la artikolo!
Kion alian vi povas legi en la blogo?
→
→
→
→
→
Abonu nian -kanalo por ke vi ne maltrafu la sekvan artikolon! Ni skribas ne pli ol dufoje semajne kaj nur pri komerco. Ni ankaŭ memorigas vin, ke Cloud4Y povas provizi sekuran kaj fidindan foran aliron al komercaj aplikaĵoj kaj informoj necesaj por certigi komercan kontinuecon. Fora laboro estas plia baro al la disvastiĝo de koronavirus. Por detaloj, kontaktu niajn administrantojn ĉe .
fonto: www.habr.com