डेटा बाइट का जीवन

कोई भी क्लाउड प्रदाता डेटा भंडारण सेवा प्रदान करता है। ये ठंडी और गर्म भंडारण सुविधाएं, बर्फ-ठंडी आदि हो सकती हैं। क्लाउड में जानकारी संग्रहीत करना काफी सुविधाजनक है। लेकिन 10, 20, 50 साल पहले वे डेटा कैसे संग्रहीत करते थे? क्लाउड4वाई ने एक दिलचस्प लेख का अनुवाद किया है जो ठीक इसी बारे में बात करता है।

डेटा के एक बाइट को विभिन्न तरीकों से संग्रहीत किया जा सकता है, क्योंकि नए, अधिक उन्नत और तेज़ भंडारण मीडिया लगातार उभर रहे हैं। एक बाइट डिजिटल सूचना के भंडारण और प्रसंस्करण की एक इकाई है, जिसमें आठ बिट्स होते हैं। एक बिट में 0 या 1 हो सकता है।

छिद्रित कार्ड के मामले में, बिट को कार्ड में एक निश्चित स्थान पर छेद की उपस्थिति/अनुपस्थिति के रूप में संग्रहीत किया जाता है। यदि हम समय में थोड़ा और पीछे जाएं, जब बैबेज का विश्लेषणात्मक इंजन था, तो संख्याओं को संग्रहीत करने वाले रजिस्टर दांतेदार पहिए थे। टेप और डिस्क जैसे चुंबकीय भंडारण उपकरणों में, बिट को चुंबकीय फिल्म के एक विशेष क्षेत्र की ध्रुवता द्वारा दर्शाया जाता है। आधुनिक गतिशील रैंडम एक्सेस मेमोरी (DRAM) में, बिट को अक्सर एक उपकरण में संग्रहीत दो-स्तरीय विद्युत आवेश के रूप में दर्शाया जाता है जो विद्युत क्षेत्र में विद्युत ऊर्जा को संचित करता है। एक आवेशित या डिस्चार्ज संधारित्र कुछ डेटा संग्रहीत करता है।

वर्ष के जून 1956 में वर्नर बुचहोल्ज़ शब्द का आविष्कार किया बाइट एकल वर्ण को एनकोड करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बिट्स के समूह को दर्शाने के लिए टेक्स्ट. आइये, कैरेक्टर एनकोडिंग के बारे में थोड़ी बात करें। आइये, अमेरिकन स्टैण्डर्ड कोड फॉर इन्फॉर्मेशन इंटरचेंज (ASCII) से शुरुआत करें। ASCII अंग्रेजी वर्णमाला पर आधारित था, इसलिए प्रत्येक अक्षर, संख्या और प्रतीक (a-z, A-Z, 0-9, +, -, /, ", !, आदि) को 7 और 32 के बीच 127-बिट पूर्णांक के रूप में दर्शाया गया था। यह अन्य भाषाओं के लिए बिल्कुल "अनुकूल" नहीं था। अन्य भाषाओं का समर्थन करने के लिए, यूनिकोड ने ASCII का विस्तार किया। यूनिकोड में, प्रत्येक वर्ण को एक कोड बिंदु या प्रतीक के रूप में दर्शाया जाता है, जैसे कि लोअरकेस j, U+006A, जहाँ U यूनिकोड के लिए है और फिर एक हेक्साडेसिमल संख्या है।

UTF-8, वर्णों को आठ बिट्स के रूप में प्रस्तुत करने का एक मानक है, जो 0-127 की सीमा में प्रत्येक कोड बिंदु को एक बाइट में संग्रहीत करने की अनुमति देता है। यदि हम ASCII के बारे में सोचें, तो अंग्रेजी वर्णों के लिए यह काफी सामान्य है, लेकिन अन्य भाषाओं के वर्ण अक्सर दो या अधिक बाइट्स में व्यक्त किए जाते हैं। UTF-16 वर्णों को 16 बिट्स में दर्शाने के लिए मानक है, और UTF-32 वर्णों को 32 बिट्स में दर्शाने के लिए मानक है। ASCII में, प्रत्येक वर्ण एक बाइट होता है, जबकि यूनिकोड में, जो प्रायः पूर्णतः सत्य नहीं होता, एक वर्ण 1, 2, 3 या अधिक बाइट ले सकता है। लेख में विभिन्न आकार के बिट समूहों का उपयोग किया जाएगा। एक बाइट में बिट्स की संख्या मीडिया के डिज़ाइन के आधार पर भिन्न होती है।

इस लेख में, हम विभिन्न भंडारण माध्यमों के माध्यम से अतीत में जाकर डेटा भंडारण के इतिहास को जानेंगे। हम कभी भी उन सभी भंडारण माध्यमों की गहराई से जांच नहीं करेंगे जिनका कभी आविष्कार किया गया है। आपके सामने एक मज़ेदार सूचनात्मक लेख है जो किसी भी तरह से महत्व में विश्वकोश होने का दावा नहीं करता है।

आएँ शुरू करें। मान लीजिए कि हमारे पास भंडारण के लिए डेटा का एक बाइट है: अक्षर j, या तो एन्कोडेड बाइट 6a के रूप में, या बाइनरी 01001010 के रूप में। जैसे-जैसे हम समय के माध्यम से यात्रा करते हैं, डेटा बाइट का उपयोग कुछ भंडारण प्रौद्योगिकियों में किया जाएगा जिनका वर्णन किया जाएगा।

1951

हमारी कहानी 1951 में UNIVAC 1 कंप्यूटर के लिए UNIVAC UNISERVO टेप ड्राइव के साथ शुरू होती है। यह व्यावसायिक कंप्यूटर के लिए बनाया गया पहला टेप ड्राइव था। यह टेप निकेल-प्लेटेड कांस्य की एक पतली पट्टी से बना था, जो 12,65 मिमी चौड़ी (जिसे विकालॉय कहा जाता है) और लगभग 366 मीटर लंबी थी। हमारे डेटा बाइट्स को 7 मीटर प्रति सेकंड की गति से चलने वाले टेप पर 200 अक्षर प्रति सेकंड की दर से संग्रहित किया जा सकता है। इतिहास के इस मोड़ पर, आप किसी भंडारण एल्गोरिथ्म की गति को टेप द्वारा तय की गई दूरी से माप सकते थे।

1952

एक वर्ष आगे बढ़ते हुए 21 मई 1952 को आईबीएम ने अपनी पहली चुंबकीय टेप इकाई, आईबीएम 726 के विमोचन की घोषणा की। अब हमारे डेटा के बाइट को यूनिसर्वो मेटल टेप से आईबीएम चुंबकीय टेप में स्थानांतरित किया जा सकता था। यह नया घर हमारे बहुत छोटे डेटा बाइट के लिए बहुत ही आरामदायक घर साबित हुआ, क्योंकि टेप में 2 मिलियन अंक तक संग्रहित किए जा सकते थे। यह 7-ट्रैक वाला चुंबकीय टेप 1,9 मीटर प्रति सेकंड की गति से चलता था, जिसकी स्थानांतरण दर 12 मीटर प्रति सेकंड थी। आंकड़े या 7500 символов (तब कॉपी समूह कहा जाता है) प्रति सेकंड। संदर्भ के लिए: हैबर पर औसत लेख में लगभग 10 अक्षर होते हैं।

आईबीएम 726 टेप में सात ट्रैक थे, जिनमें से छः का उपयोग सूचना भंडारण के लिए तथा एक का उपयोग समता जांच के लिए किया जाता था। एक रील 400 सेमी चौड़ी 1,25 मीटर तक टेप पकड़ सकती है। डेटा स्थानांतरण दर सैद्धांतिक रूप से 12,5 हजार वर्ण प्रति सेकंड तक पहुंच गई; रिकॉर्डिंग घनत्व - 40 बिट प्रति सेंटीमीटर. इस प्रणाली में "वैक्यूम चैनल" पद्धति का प्रयोग किया गया, जिसमें टेप का एक लूप दो बिंदुओं के बीच परिचालित होता था। इससे टेप को एक ही सेकंड में शुरू और बंद किया जा सकता था। यह कार्य टेप रीलों और रीड/राइट हेड के बीच लंबे वैक्यूम कॉलम रखकर किया गया था, ताकि टेप में अचानक बढ़े तनाव को अवशोषित किया जा सके, जिसके बिना टेप आमतौर पर टूट जाता। टेप रील के पीछे एक हटाने योग्य प्लास्टिक की अंगूठी लेखन सुरक्षा प्रदान करती है। टेप की एक रील में लगभग 1,1 . सामग्री संग्रहित की जा सकती है मेगाबाइट.

वीएचएस टेप याद रखें। फिल्म दोबारा देखने के लिए आपको क्या करना पड़ा? टेप को रिवाइंड करें! आपने कितनी बार प्लेयर कैसेट टेप को पेंसिल पर घुमाया है ताकि बैटरी बर्बाद न हो और टेप फटे या चबाए न जाए? कंप्यूटर के लिए प्रयुक्त टेपों के बारे में भी यही कहा जा सकता है। प्रोग्राम टेप को आसानी से छोड़ नहीं सकते थे या डेटा को अनियमित रूप से एक्सेस नहीं कर सकते थे, वे केवल क्रमिक रूप से डेटा को पढ़ और लिख सकते थे।

1956

कुछ वर्ष आगे बढ़कर 1956 में चुंबकीय डिस्क भंडारण का युग आईबीएम द्वारा RAMAC 305 कंप्यूटर सिस्टम के पूरा होने के साथ शुरू हुआ, जिसे ज़ेलरबैक पेपर ने आपूर्ति की। सैनफ्रांसिस्को. यह कम्प्यूटर पहला ऐसा कम्प्यूटर था जिसमें चलित हेड वाली हार्ड ड्राइव का प्रयोग किया गया था। RAMAC डिस्क ड्राइव में पचास चुम्बकीय धातु प्लेटर्स थे, जिनका व्यास 60,96 इंच (7 सेमी) था, जो लगभग पांच मिलियन वर्णों का डेटा, 1200 बिट प्रति वर्ण, तथा 3,75 आरपीएम पर घूमने में सक्षम था। इसकी भण्डारण क्षमता लगभग XNUMX मेगाबाइट थी।

RAMAC ने चुंबकीय टेप या पंच कार्ड के विपरीत, बड़ी मात्रा में डेटा तक वास्तविक समय में पहुंच की अनुमति दी। आईबीएम ने RAMAC को 64 मेगाबाइट के बराबर डेटा संग्रहीत करने में सक्षम डिवाइस के रूप में विज्ञापित किया। छिद्र पत्रक. इससे पहले, RAMRAC ने लेनदेन के घटित होते ही उन्हें लगातार संसाधित करने की अवधारणा प्रस्तुत की थी, ताकि ताजा डेटा को तुरंत प्राप्त किया जा सके। अब RAMAC में हमारे डेटा को 100 बार एक्सेस किया जा सकेगा प्रति सेकंड बिट्स. पहले, टेप का उपयोग करते समय, हमें अनुक्रमिक डेटा लिखना और पढ़ना पड़ता था और हम गलती से टेप के विभिन्न भागों पर नहीं जा सकते थे। उस समय वास्तविक समय में डेटा तक यादृच्छिक पहुंच वास्तव में क्रांतिकारी थी।

1963

आइये हम 1963 की ओर चलें, जब DECtape की शुरुआत हुई। यह नाम डिजिटल इक्विपमेंट कॉर्पोरेशन से आया है, जिसे DEC के नाम से जाना जाता है। डीईसीटेप सस्ता और विश्वसनीय था, इसलिए इसका उपयोग डीईसी कंप्यूटरों की कई पीढ़ियों में किया गया। यह 19 मिमी टेप था, जिसे लैमिनेट करके चार इंच (10,16 सेमी) की रील पर माइलर की दो परतों के बीच में लगाया गया था।

अपने भारी-भरकम पूर्ववर्तियों के विपरीत, DECtape को हाथ से ले जाया जा सकता था। इससे यह पर्सनल कंप्यूटर के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बन गया। अपने 7-ट्रैक समकक्षों के विपरीत, DECtape में 6 डेटा ट्रैक, 2 मार्क ट्रैक और 2 क्लॉक ट्रैक थे। डेटा 350 बिट्स प्रति इंच (138 बिट्स प्रति सेमी) पर रिकॉर्ड किया गया था। हमारा डेटा बाइट, जो 8 बिट्स का है, लेकिन 12 तक बढ़ाया जा सकता है, उसे 8325 (±12) इंच प्रति सेकंड की टेप गति से 93 12-बिट शब्द प्रति सेकंड की गति से DECtape पर स्थानांतरित किया जा सकता है। मुझे एक सेकंड दे. यह 8 में UNISERVO धातु टेप की तुलना में प्रति सेकंड 1952% अधिक अंक है।
 

1967

चार साल बाद, 1967 में, IBM की एक छोटी टीम ने IBM डिस्क ड्राइव पर काम करना शुरू किया, जिसका कोड नाम था एक प्रकार की नदी में रहनेवाली मछली. इसके बाद टीम को माइक्रोकोड को लोड करने का एक विश्वसनीय और सस्ता तरीका विकसित करने का काम सौंपा गया। मेनफ्रेम आईबीएम सिस्टम/370. इसके बाद इस परियोजना को पुनः तैयार किया गया और आईबीएम 3330 डायरेक्ट एक्सेस स्टोरेज फैसिलिटी, जिसका कोडनाम मर्लिन था, के नियंत्रक में माइक्रोकोड लोड करने के लिए पुनः तैयार किया गया।

अब हमारे बाइट को केवल पढ़ने योग्य 8 इंच के माइलर चुंबकीय लेपित फ्लॉपी डिस्क पर संग्रहीत किया जा सकता है, जिसे आज फ्लॉपी डिस्क के रूप में जाना जाता है। रिलीज़ के समय, उत्पाद को आईबीएम 23एफडी फ्लॉपी डिस्क ड्राइव सिस्टम कहा जाता था। डिस्क में 80 किलोबाइट डेटा रखा जा सकता था। हार्ड ड्राइव के विपरीत, उपयोगकर्ता एक फ्लॉपी डिस्क को सुरक्षात्मक आवरण में आसानी से एक ड्राइव से दूसरे ड्राइव में ले जा सकता है। बाद में, 1973 में, आईबीएम ने रीड/राइट फ्लॉपी डिस्क जारी की, जो तब एक औद्योगिक उपकरण बन गया। मानक.
 

1969

 1969 में, "रोप मेमोरी" के साथ अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर (AGC) को अपोलो 11 अंतरिक्ष यान पर प्रक्षेपित किया गया, जो अमेरिकी अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा पर ले गया और वापस लाया। यह रस्सी मेमोरी हाथ से बनाई गई थी और इसमें 72 किलोबाइट डेटा रखा जा सकता था। रस्सी मेमोरी का उत्पादन श्रम-गहन, धीमा था, और बुनाई के समान कौशल की आवश्यकता थी; रस्सी स्मृति में कार्यक्रम बुनने के लिए, वे दूर जा सकते हैं महीने. लेकिन यह उस समय के लिए सही उपकरण था जब एक सीमित स्थान में अधिकतम चीजों को फिट करना महत्वपूर्ण था। जब एक तार किसी गोलाकार कोर से होकर गुजरता है, तो वह 1 को दर्शाता है। एक कोर के चारों ओर से गुजरने वाला तार 0 को दर्शाता है। हमारे डेटा बाइट को रस्सी में बुनने में एक व्यक्ति को कई मिनट खर्च करने पड़ते हैं।

1977

1977 में, पहला (सफल) पर्सनल कंप्यूटर, कमोडोर पी.ई.टी. जारी किया गया। पीईटी ने कमोडोर 1530 डेटासेट का उपयोग किया, जिसका अर्थ है डेटा प्लस कैसेट। पीईटी ने डेटा को एनालॉग ऑडियो संकेतों में परिवर्तित कर दिया, जिसे बाद में संग्रहीत किया गया। कैसेट. इससे डेटा भंडारण के लिए एक किफायती और विश्वसनीय समाधान बनाना संभव हो गया, हालांकि यह बहुत धीमा था। हमारा छोटा सा डेटा बाइट प्रति सेकंड 60-70 बाइट की गति से स्थानांतरित किया जा सकता है। मुझे एक सेकंड दे. कैसेट में 100 मिनट के प्रत्येक भाग में लगभग 30 किलोबाइट्स की क्षमता होती थी, तथा प्रत्येक टेप में दो भाग होते थे। उदाहरण के लिए, एक कैसेट के एक तरफ लगभग दो 55 KB चित्र समा सकते हैं। डेटासेट्स का उपयोग कमोडोर VIC-20 और कमोडोर 64 में भी किया गया था।

1978

एक साल बाद, 1978 में, MCA और फिलिप्स ने "डिस्कोविजन" नाम से लेजरडिस्क पेश किया। जॉज़ संयुक्त राज्य अमेरिका में लेजरडिस्क पर बेची जाने वाली पहली फिल्म थी। इसकी ध्वनि और वीडियो की गुणवत्ता अपने प्रतिस्पर्धियों की तुलना में बहुत बेहतर थी, लेकिन लेजर डिस्क अधिकांश उपभोक्ताओं के लिए बहुत महंगी थी। लेजर डिस्क, वीएचएस टेप के विपरीत, रिकॉर्ड करने योग्य नहीं थी, जिसका उपयोग लोग टेलीविजन कार्यक्रमों को रिकॉर्ड करने के लिए करते थे। लेजर डिस्क एनालॉग वीडियो, एनालॉग एफएम स्टीरियो ध्वनि और पल्स-कोड के साथ काम करती है मॉडुलन, या पीसीएम, डिजिटल ऑडियो। डिस्क का व्यास 12 इंच (30,47 सेमी) था और इसमें प्लास्टिक से लेपित दो एकतरफा एल्यूमीनियम डिस्क शामिल थे। आज, लेजरडिस्क को सीडी और डीवीडी के आधार के रूप में याद किया जाता है।

1979

एक साल बाद, 1979 में, एलन शुगार्ट और फिनिस कोनर ने हार्ड ड्राइव को 5 ¼-इंच फ्लॉपी डिस्क के आकार में स्केल करने के विचार के साथ सीगेट टेक्नोलॉजी की स्थापना की, जो उस समय मानक था। 1980 में उनका पहला उत्पाद सीगेट ST506 हार्ड ड्राइव था, जो कॉम्पैक्ट कंप्यूटरों के लिए पहली हार्ड ड्राइव थी। डिस्क में पांच मेगाबाइट डेटा था, जो उस समय एक मानक फ्लॉपी डिस्क से पांच गुना अधिक था। संस्थापकों ने डिस्क के आकार को 5¼-इंच फ्लॉपी डिस्क के आकार तक कम करने का अपना लक्ष्य हासिल कर लिया। नए डेटा भंडारण उपकरण में एक कठोर धातु की प्लेट शामिल थी, जिसके दोनों ओर डेटा भंडारण के लिए चुंबकीय पदार्थ की एक पतली परत लगी हुई थी। हमारे डेटा बाइट्स को 625 किलोबाइट प्रति सेकंड की दर से डिस्क पर स्थानांतरित किया जा सकता है। मुझे एक सेकंड दे. यह इसके बारे में ऐसा gif.

1981

कुछ वर्ष आगे बढ़कर 1981 में सोनी ने पहली 3,5 इंच की फ्लॉपी डिस्क पेश की। हेवलेट-पैकार्ड ने 1982 में अपने HP-150 के साथ इस तकनीक को सबसे पहले अपनाया था। इससे 3,5 इंच की फ्लॉपी डिस्क प्रसिद्ध हो गई और उन्हें व्यापक वितरण मिला। उद्योग. फ्लॉपी डिस्क एक तरफा थी, जिसकी स्वरूपित क्षमता 161.2 किलोबाइट तथा अस्वरूपित क्षमता 218.8 किलोबाइट थी। 1982 में, एक दो-तरफा संस्करण जारी किया गया, और माइक्रोफ्लॉपी उद्योग समिति (एमआईसी), जो 23 मीडिया कंपनियों का एक संघ था, ने सोनी के मूल डिजाइन के आधार पर 3,5 इंच की फ्लॉपी डिस्क की विशिष्टता को तैयार किया, जिससे यह प्रारूप इतिहास में दर्ज हो गया। हम जानते हैं. अब हमारे डेटा के बाइट्स को सबसे सामान्य भंडारण मीडिया में से एक के प्रारंभिक संस्करण पर संग्रहीत किया जा सकता है: 3,5 इंच की फ्लॉपी डिस्क। बाद में कुछ 3,5 इंच की फ्लॉपी डिस्कें ओरेगन ट्रेल मेरे बचपन का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा बन गया।

1984

इसके कुछ ही समय बाद, 1984 में, कॉम्पैक्ट डिस्क रीड-ओनली मेमोरी (CD-ROM) की घोषणा की गई। ये सोनी और फिलिप्स की 550 मेगाबाइट सीडी-रोम थीं। यह प्रारूप कॉम्पैक्ट डिस्क डिजिटल ऑडियो या सीडी-डीए से विकसित हुआ, जिसका उपयोग संगीत वितरित करने के लिए किया जाता था। सीडी-डीए का विकास सोनी और फिलिप्स द्वारा 1982 में किया गया था और इसकी भंडारण क्षमता 74 मिनट थी। किंवदंती के अनुसार, जब सोनी और फिलिप्स सीडी-डीए मानक पर बातचीत कर रहे थे, तो चार लोगों में से एक ने जोर देकर कहा कि यह हो सकता है समायोजित करना संपूर्ण नौवीं सिम्फनी. कॉम्पैक्ट डिस्क पर जारी किया गया पहला उत्पाद ग्रोलियर का इलेक्ट्रॉनिक विश्वकोश था, जो 1985 में प्रकाशित हुआ था। विश्वकोश में नौ मिलियन शब्द थे, जो उपलब्ध डिस्क स्थान का केवल 12% हिस्सा लेते थे, जो कि 553 है मेबीबाइट. हमारे पास एक विश्वकोश और डेटा के एक बाइट के लिए पर्याप्त से अधिक स्थान होगा। इसके तुरंत बाद, 1985 में, कंप्यूटर कंपनियों ने मिलकर डिस्क के लिए एक मानक तैयार किया ताकि कोई भी कंप्यूटर उनसे जानकारी पढ़ सके।

1984

1984 में ही, फुजिओ मसुओका ने फ्लैश मेमोरी नामक एक नए प्रकार की फ्लोटिंग-गेट मेमोरी विकसित की, जिसे बार-बार मिटाया और फिर से लिखा जा सकता था।

आइये, फ्लोटिंग गेट ट्रांजिस्टर का उपयोग करके फ्लैश मेमोरी पर एक नजर डालें। ट्रांजिस्टर विद्युत द्वार हैं जिन्हें अलग-अलग चालू और बंद किया जा सकता है। चूंकि प्रत्येक ट्रांजिस्टर दो अलग-अलग अवस्थाओं (चालू और बंद) में हो सकता है, इसलिए यह दो अलग-अलग संख्याओं को संग्रहीत कर सकता है: 0 और 1. फ्लोटिंग गेट मध्य ट्रांजिस्टर में जोड़े गए दूसरे गेट को संदर्भित करता है। यह दूसरा द्वार एक पतली ऑक्साइड परत द्वारा पृथक किया गया है। ये ट्रांजिस्टर, ट्रांजिस्टर के गेट पर लगाए गए एक छोटे वोल्टेज का उपयोग करते हैं, जो यह बताता है कि यह चालू है या बंद, जो 0 या 1 में परिवर्तित हो जाता है।
 
फ्लोटिंग गेट्स के साथ, जब ऑक्साइड परत पर उपयुक्त वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन इससे होकर गुजरते हैं और गेट्स पर फंस जाते हैं। इसलिए, बिजली बंद होने पर भी इलेक्ट्रॉन उन पर बने रहते हैं। जब फ्लोटिंग गेट्स पर कोई इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, तो वे 1 का प्रतिनिधित्व करते हैं, और जब इलेक्ट्रॉन फंस जाते हैं, तो वे 0 का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस प्रक्रिया को उलटने और ऑक्साइड परत पर विपरीत दिशा में उपयुक्त वोल्टेज लगाने से इलेक्ट्रॉन फ्लोटिंग गेट्स के माध्यम से प्रवाहित होते हैं और ट्रांजिस्टर को वापस अपनी मूल स्थिति में लाते हैं। इसलिए, कोशिकाओं को प्रोग्राम योग्य बनाया जाता है और गैर वाष्पशील. हमारे बाइट को ट्रांजिस्टर में 01001010 के रूप में प्रोग्राम किया जा सकता है, जिसमें इलेक्ट्रॉन फ्लोटिंग गेट्स में फंसे होते हैं, जो शून्य को दर्शाते हैं।

मासूओका का डिजाइन विद्युतीय रूप से मिटने योग्य PROM (EEPROM) की तुलना में थोड़ा अधिक किफायती लेकिन कम लचीला था, क्योंकि इसमें कोशिकाओं के कई समूहों को एक साथ मिटाने की आवश्यकता होती थी, लेकिन यह भी इसकी गति के लिए जिम्मेदार था।

उस समय, मासूओका तोशिबा के लिए काम कर रहे थे। अंततः उन्होंने तोहोकू विश्वविद्यालय में काम करना छोड़ दिया क्योंकि वे इस बात से नाखुश थे कि कंपनी ने उनके काम के लिए उन्हें कोई पुरस्कार नहीं दिया। मासूओका ने तोशिबा पर मुआवजे के लिए मुकदमा दायर किया। 2006 में उन्हें 87 मिलियन युआन, जो 758 हजार अमेरिकी डॉलर के बराबर था, का भुगतान किया गया। यह अभी भी महत्वहीन प्रतीत होता है, क्योंकि उद्योग में फ्लैश मेमोरी बहुत प्रभावशाली हो गई है।

चूंकि हम फ्लैश मेमोरी के विषय पर हैं, इसलिए NOR और NAND फ्लैश मेमोरी के बीच अंतर पर भी ध्यान देना आवश्यक है। जैसा कि हम मासूओका से पहले ही जानते हैं, फ्लैश फ्लोटिंग-गेट ट्रांजिस्टर से बने मेमोरी सेल्स में सूचना संग्रहीत करता है। प्रौद्योगिकियों के नाम सीधे तौर पर इस बात से संबंधित हैं कि स्मृति कोशिकाएं किस प्रकार व्यवस्थित हैं।

NOR फ्लैश मेमोरी में, यादृच्छिक अभिगम प्रदान करने के लिए व्यक्तिगत मेमोरी सेल समानांतर रूप से जुड़े होते हैं। यह आर्किटेक्चर माइक्रोप्रोसेसर निर्देशों तक यादृच्छिक पहुंच के लिए आवश्यक पढ़ने के समय को कम करने की अनुमति देता है। NOR फ्लैश मेमोरी निम्न घनत्व वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जो मुख्यतः केवल पढ़ने के लिए होते हैं। यही कारण है कि अधिकांश सीपीयू अपने फर्मवेयर को आमतौर पर NOR फ्लैश मेमोरी से लोड करते हैं। मासूओका और उनके सहयोगियों ने 1984 में NOR फ्लैश और XNUMX में NAND फ्लैश का आविष्कार किया। 1987.

NAND फ्लैश डेवलपर्स ने छोटे मेमोरी सेल आकार को प्राप्त करने के लिए रैंडम एक्सेस क्षमताओं को छोड़ दिया। इसके परिणामस्वरूप चिप का आकार छोटा हो जाता है और प्रति बिट लागत कम हो जाती है। NAND फ्लैश मेमोरी आर्किटेक्चर में श्रृंखला में जुड़े आठ मेमोरी ट्रांजिस्टर होते हैं। इसके परिणामस्वरूप उच्च भंडारण घनत्व, छोटे मेमोरी सेल आकार, तथा डेटा का तेजी से लेखन और मिटाना संभव होता है, क्योंकि यह एक ही समय में डेटा के ब्लॉकों को प्रोग्राम कर सकता है। यह तब प्राप्त होता है जब डेटा को फिर से लिखने की आवश्यकता होती है जब इसे क्रमिक रूप से नहीं लिखा जाता है और डेटा पहले से ही मौजूद होता है अवरोध पैदा करना.

1991

1991 में तेजी से आगे बढ़ते हुए, जब सैनडिस्क द्वारा एक प्रोटोटाइप सॉलिड-स्टेट ड्राइव (एसएसडी) बनाया गया था, जिसे तब के रूप में जाना जाता था SanDisk. इस डिजाइन में फ्लैश मेमोरी ऐरे, गैर-वाष्पशील मेमोरी चिप्स और दोषपूर्ण सेलों का स्वचालित रूप से पता लगाने और उन्हें सही करने के लिए एक बुद्धिमान नियंत्रक को सम्मिलित किया गया है। डिस्क की क्षमता 20 मेगाबाइट्स थी और इसका आकार 2,5 इंच था तथा इसकी अनुमानित लागत लगभग 1000 डॉलर थी। इस डिस्क का उपयोग IBM द्वारा कंप्यूटर में किया गया था थिंकपैड.

1994

बचपन से ही मेरी पसंदीदा भंडारण मीडिया में से एक ज़िप डिस्क थी। 1994 में, आयोमेगा ने ज़िप डिस्क जारी की, जो 100 इंच के आकार का 3,5 मेगाबाइट का कार्ट्रिज था, जो मानक 3,5 इंच डिस्क से थोड़ा मोटा था। ड्राइव के बाद के संस्करण 2 गीगाबाइट तक भंडारण कर सकते थे। इन डिस्कों की सुविधा यह थी कि वे फ्लॉपी डिस्क के आकार की थीं, लेकिन उनमें अधिक मात्रा में डेटा संग्रहीत करने की क्षमता थी। हमारे डेटा बाइट्स को 1,4 मेगाबाइट प्रति सेकंड की दर से ज़िप डिस्क पर लिखा जा सकता है। तुलना के लिए, उस समय 1,44 इंच की फ्लॉपी डिस्क पर 3,5 मेगाबाइट्स लगभग 16 किलोबाइट्स प्रति सेकंड की गति से लिखे जाते थे। ज़िप डिस्क पर, हेड्स बिना किसी संपर्क के डेटा को पढ़ते/लिखते हैं, जैसे कि सतह के ऊपर उड़ रहे हों, जो कि हार्ड ड्राइव के संचालन के समान है, लेकिन अन्य फ्लॉपी डिस्क के संचालन से भिन्न है। विश्वसनीयता और उपलब्धता संबंधी समस्याओं के कारण ज़िप डिस्क शीघ्र ही अप्रचलित हो गयी।

1994

उसी वर्ष, सैनडिस्क ने कॉम्पैक्टफ्लैश पेश किया, जिसका डिजिटल वीडियो कैमरों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया। सीडी की तरह, कॉम्पैक्टफ्लैश की गति "x" रेटिंग जैसे 8x, 20x, 133x आदि पर आधारित होती है। अधिकतम डेटा स्थानांतरण दर की गणना मूल ऑडियो सीडी स्थानांतरण दर 150 किलोबाइट प्रति सेकंड के आधार पर की जाती है। संचरण गति इस प्रकार है: R = Kx150 kB/s, जहाँ R संचरण गति है तथा K नाममात्र गति है। अतः 133x कॉम्पैक्टफ्लैश के लिए, हमारा डेटा बाइट 133x150 kB/s या लगभग 19 kB/s या 950 MB/s पर लिखा जाएगा। कॉम्पैक्टफ्लैश एसोसिएशन की स्थापना 19,95 में फ्लैश मेमोरी कार्ड के लिए उद्योग मानक बनाने के लिए की गई थी।

1997

कुछ वर्षों बाद, 1997 में, कॉम्पैक्ट डिस्क रीराइटेबल (CD-RW) जारी किया गया। इस ऑप्टिकल डिस्क का उपयोग डेटा संग्रहीत करने तथा फ़ाइलों को विभिन्न उपकरणों में कॉपी और स्थानांतरित करने के लिए किया जाता था। सीडी को लगभग 1000 बार पुनः लिखा जा सकता है, जो उस समय कोई सीमित कारक नहीं था, क्योंकि उपयोगकर्ता शायद ही कभी डेटा को पुनः लिखते थे।

सीडी-आरडब्ल्यू सतह की परावर्तकता को बदलने की तकनीक पर आधारित हैं। सीडी-आरडब्ल्यू के मामले में, चांदी, टेल्यूरियम और इंडियम से बने विशेष कोटिंग में चरण बदलाव रीडिंग बीम को प्रतिबिंबित करने या न करने की क्षमता का कारण बनता है, जिसका अर्थ है 0 या 1। जब यौगिक क्रिस्टलीय अवस्था में होता है, तो यह पारभासी होता है, जिसका अर्थ है 1। जब यौगिक अनाकार अवस्था में पिघल जाता है, तो यह अपारदर्शी और गैर-परावर्तक हो जाता है, जिसका अर्थ है साधन 0. इसलिए हम अपना डेटा बाइट 01001010 के रूप में लिख सकते हैं।

अंततः डीवीडी ने सीडी-आरडब्ल्यू से बाजार के अधिकांश हिस्से पर कब्जा कर लिया।

1999

चलिए 1999 की बात करें, जब आईबीएम ने उस समय दुनिया की सबसे छोटी हार्ड ड्राइव पेश की थी: आईबीएम माइक्रोड्राइव, जो 170 और 340 एमबी क्षमता में उपलब्ध थी। ये छोटे 2,54 सेमी हार्ड ड्राइव थे जिन्हें कॉम्पैक्टफ्लैश टाइप II स्लॉट में फिट करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। योजना यह थी कि एक ऐसा उपकरण बनाया जाए जिसका उपयोग कॉम्पैक्टफ्लैश की तरह किया जा सके, लेकिन जिसकी मेमोरी क्षमता अधिक हो। हालाँकि, जल्द ही उनका स्थान USB फ्लैश ड्राइव ने ले लिया और फिर बड़े कॉम्पैक्ट फ्लैश कार्डों ने, जब वे उपलब्ध हुए। अन्य हार्ड ड्राइवों की तरह, माइक्रोड्राइव भी यांत्रिक थे और उनमें छोटी-छोटी घूमने वाली डिस्कें होती थीं।

2000

एक साल बाद, 2000 में, यूएसबी फ्लैश ड्राइव पेश किए गए। ड्राइव में USB इंटरफेस के साथ छोटे आकार में पैक फ्लैश मेमोरी शामिल थी। प्रयुक्त USB इंटरफ़ेस के संस्करण के आधार पर, गति भिन्न हो सकती है। यूएसबी 1.1 1,5 मेगाबिट प्रति सेकंड तक सीमित है, जबकि यूएसबी 2.0 35 मेगाबिट प्रति सेकंड तक संभाल सकता है। मुझे एक सेकंड दे, और यूएसबी 3.0 - 625 मेगाबिट प्रति सेकंड। पहली USB 3.1 टाइप C ड्राइव की घोषणा मार्च 2015 में की गई थी और इसकी पढ़ने/लिखने की गति 530 मेगाबिट प्रति सेकंड थी। फ्लॉपी डिस्क और ऑप्टिकल डिस्क के विपरीत, यूएसबी डिवाइस को खरोंचना कठिन होता है, लेकिन फिर भी उनमें डेटा भंडारण, साथ ही फाइलों को स्थानांतरित करने और बैकअप करने की समान क्षमताएं होती हैं। फ्लॉपी डिस्क और सीडी ड्राइव को शीघ्र ही यूएसबी पोर्टों द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया।

2005

2005 में, हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD) निर्माताओं ने लंबवत चुंबकीय रिकॉर्डिंग, या PMR का उपयोग करके उत्पादों का उत्पादन शुरू किया। दिलचस्प बात यह है कि यह उसी समय हुआ जब आईपॉड नैनो ने आईपॉड मिनी में 1-इंच हार्ड ड्राइव के स्थान पर फ्लैश मेमोरी के उपयोग की घोषणा की।

एक सामान्य हार्ड ड्राइव में एक या एक से अधिक हार्ड डिस्क होती हैं, जो सूक्ष्म चुंबकीय कणों से बनी चुंबकीय रूप से संवेदनशील फिल्म से लेपित होती हैं। डेटा तब लिखा जाता है जब चुंबकीय रिकॉर्डिंग हेड घूमती हुई डिस्क के ठीक ऊपर से गुजरता है। यह पारंपरिक ग्रामोफोन वादक के समान ही है, अंतर केवल इतना है कि ग्रामोफोन में सुई रिकार्ड के साथ भौतिक संपर्क में रहती है। जब डिस्क घूमती हैं, तो उनके संपर्क में आने वाली हवा से हल्की हवा का प्रवाह उत्पन्न होता है। जिस प्रकार हवाई जहाज के पंख पर हवा लिफ्ट उत्पन्न करती है, उसी प्रकार एयरफ़ॉइल की नोक पर हवा लिफ्ट उत्पन्न करती है। डिस्क हेड. सिर तेजी से अनाज के एक चुंबकीय क्षेत्र के चुंबकत्व को बदलता है, जिससे इसका चुंबकीय ध्रुव ऊपर या नीचे की ओर इंगित करता है, जो 1 या 0 को दर्शाता है।
 
पीएमआर का पूर्ववर्ती अनुदैर्ध्य चुंबकीय रिकॉर्डिंग या एलएमआर था। पीएमआर का रिकॉर्डिंग घनत्व एलएमआर से तीन गुना से भी अधिक हो सकता है। पीएमआर और एलएमआर के बीच मुख्य अंतर यह है कि पीएमआर मीडिया में संग्रहीत डेटा की कण संरचना और चुंबकीय अभिविन्यास अनुदैर्ध्य के बजाय स्तंभाकार होता है। बेहतर अनाज पृथक्करण और एकरूपता के कारण पीएमआर में बेहतर तापीय स्थिरता और बेहतर सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) है। इसमें मजबूत हेड फील्ड और मीडिया के बेहतर चुंबकीय संरेखण के कारण बेहतर रिकॉर्डेबिलिटी भी है। एलएमआर की तरह, पीएमआर की मौलिक सीमाएं चुंबकीय रूप से लिखे गए डेटा बिट्स की थर्मल स्थिरता और लिखित जानकारी को पढ़ने के लिए पर्याप्त एसएनआर की आवश्यकता पर आधारित हैं।

2007

2007 में, हिताची ग्लोबल स्टोरेज टेक्नोलॉजीज द्वारा पहली 1 टीबी हार्ड ड्राइव की घोषणा की गई थी। हिताची डेस्कस्टार 7K1000 में पांच 3,5-इंच 200-गीगाबाइट प्लैटर्स का इस्तेमाल किया गया था और यह XNUMX वॉट की गति से घूमता था। 7200 आरपीएम. यह विश्व की पहली हार्ड ड्राइव, IBM RAMAC 350, जिसकी क्षमता लगभग 3,75 मेगाबाइट थी, की तुलना में एक महत्वपूर्ण सुधार है। ओह, 51 वर्षों में हम कितनी दूर आ गये हैं! लेकिन रुकिए, इसमें और भी कुछ है।

2009

2009 में, गैर-वाष्पशील एक्सप्रेस मेमोरी, या नॉन-वोलेटाइल एक्सप्रेस मेमोरी के निर्माण पर तकनीकी कार्य शुरू हुआ। NVMe. गैर-वाष्पशील मेमोरी (NVM) एक प्रकार की मेमोरी है जो डेटा को स्थायी रूप से संग्रहीत कर सकती है, जबकि वाष्पशील मेमोरी को डेटा को बनाए रखने के लिए निरंतर बिजली की आवश्यकता होती है। NVMe, PCIe-सक्षम सॉलिड-स्टेट स्टोरेज बाह्य उपकरणों के लिए एक स्केलेबल होस्ट कंट्रोलर इंटरफ़ेस की आवश्यकता को पूरा करता है, इसीलिए इसका नाम NVMe रखा गया है। परियोजना को विकसित करने के लिए 90 से अधिक कंपनियां कार्य समूह में शामिल हुईं। यह सब नॉन-वोलेटाइल मेमोरी होस्ट कंट्रोलर इंटरफेस स्पेसिफिकेशन (NVMHCIS) को परिभाषित करने के कार्य के परिणामों पर आधारित था। आज के सर्वोत्तम NVMe ड्राइव पढ़ते समय लगभग 3500 मेगाबाइट प्रति सेकंड तथा लिखते समय 3300 मेगाबाइट प्रति सेकंड की गति संभाल सकते हैं। हमने जिस j बाइट डेटा से शुरुआत की थी, उसे अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर के लिए मेमोरी स्ट्रिंग को हाथ से बुनने में लगने वाले कुछ मिनटों की तुलना में बहुत तेजी से किया जा सकता है।

वर्तमान और भविष्य

भंडारण वर्ग मेमोरी

अब जबकि हम समय में पीछे पहुंच गए हैं (हा!), तो आइए स्टोरेज क्लास मेमोरी की वर्तमान स्थिति पर नजर डालें। NVM की तरह SCM भी लचीला है, लेकिन SCM मुख्य मेमोरी से बेहतर या उसके बराबर का प्रदर्शन भी प्रदान करता है, और बाइट एड्रेसेबिलिटी. एससीएम का लक्ष्य आज की कुछ कैश समस्याओं को हल करना है, जैसे कि स्थैतिक रैंडम एक्सेस मेमोरी (एसआरएएम) का कम घनत्व। डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी (DRAM) के साथ हम बेहतर घनत्व प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन इसकी कीमत धीमी पहुंच होगी। DRAM को मेमोरी को रिफ्रेश करने के लिए निरंतर बिजली की आवश्यकता होती है। आइये इसे थोड़ा विस्तार से समझें। बिजली की आवश्यकता इसलिए होती है क्योंकि कैपेसिटर पर विद्युत आवेश धीरे-धीरे लीक हो जाता है, जिसका अर्थ है कि हस्तक्षेप के बिना चिप पर मौजूद डेटा जल्द ही नष्ट हो जाएगा। इस तरह के रिसाव को रोकने के लिए, DRAM को एक बाह्य मेमोरी रिफ्रेश सर्किट की आवश्यकता होती है जो समय-समय पर कैपेसिटर में डेटा को फिर से लिखता है, तथा उन्हें उनके मूल चार्ज पर पुनर्स्थापित करता है।

चरण-परिवर्तन मेमोरी (पीसीएम)

पहले हमने देखा था कि CD-RW के लिए चरण परिवर्तन किस प्रकार होता है। पीसीएम भी इसी प्रकार का है। चरण परिवर्तन पदार्थ सामान्यतः Ge-Sb-Te होता है, जिसे GST भी कहते हैं, जो दो भिन्न अवस्थाओं में पाया जा सकता है: अनाकार और क्रिस्टलीय। अनाकार अवस्था में क्रिस्टलीय अवस्था की तुलना में उच्च प्रतिरोध होता है, जो 0 का प्रतिनिधित्व करता है, जो 1 का प्रतिनिधित्व करता है। मध्यवर्ती प्रतिरोधों को डेटा मान निर्दिष्ट करके, PCM का उपयोग कई अवस्थाओं को संग्रहीत करने के लिए किया जा सकता है एमएलसी.

स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क रैंडम एक्सेस मेमोरी (एसटीटी-रैम)

एसटीटी-रैम में दो फेरोमैग्नेटिक, स्थायी चुंबकीय परतें होती हैं, जो एक परावैद्युत द्वारा अलग होती हैं, अर्थात एक इन्सुलेटर जो बिना चालकता के विद्युत बल संचारित कर सकता है। यह चुंबकीय दिशाओं में अंतर के आधार पर डेटा के बिट्स को संग्रहीत करता है। एक चुंबकीय परत, जिसे संदर्भ परत कहा जाता है, की चुंबकीय दिशा निश्चित होती है, जबकि दूसरी चुंबकीय परत, जिसे मुक्त परत कहा जाता है, की चुंबकीय दिशा उसमें से गुजरने वाली धारा द्वारा नियंत्रित होती है। 1 के लिए, दो परतों की चुंबकन दिशा संरेखित है। 0 के लिए, दोनों परतों की चुंबकीय दिशाएँ विपरीत होती हैं।

प्रतिरोधक यादृच्छिक अभिगम मेमोरी (ReRAM)
एक ReRAM सेल में दो धातु इलेक्ट्रोड होते हैं जो एक धातु ऑक्साइड परत द्वारा अलग किये जाते हैं। यह कुछ-कुछ मासूओका की फ्लैश मेमोरी डिजाइन जैसा है, जहां इलेक्ट्रॉन ऑक्साइड परत में प्रवेश करते हैं और फ्लोटिंग गेट में फंस जाते हैं, या इसके विपरीत। हालाँकि, ReRAM का उपयोग करते समय, सेल की स्थिति का निर्धारण धातु ऑक्साइड परत में मुक्त ऑक्सीजन की सांद्रता के आधार पर किया जाता है।

यद्यपि ये प्रौद्योगिकियां आशाजनक हैं, फिर भी इनमें कमियां हैं। पीसीएम और एसटीटी-रैम में लेखन विलंबता अधिक होती है। PCM विलंबता DRAM से दस गुना अधिक है, जबकि STT-RAM विलंबता SRAM से दस गुना अधिक है। पीसीएम और रीरैम की एक सीमा होती है कि वे हार्ड त्रुटि होने से पहले कितनी देर तक लिख सकते हैं, जिसका अर्थ है कि मेमोरी तत्व अटक जाता है एक निश्चित मूल्य.

अगस्त 2015 में, इंटेल ने अपने 3DXPoint-आधारित उत्पाद ऑप्टेन की घोषणा की। ऑप्टेन का दावा है कि इसका प्रदर्शन NAND SSD से 1000 गुना अधिक है तथा इसकी लागत फ्लैश मेमोरी से चार से पांच गुना अधिक है। ऑप्टेन इस बात का प्रमाण है कि एससीएम महज एक प्रायोगिक प्रौद्योगिकी नहीं है। इन प्रौद्योगिकियों के विकास को देखना दिलचस्प होगा।

हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD)

हीलियम हार्ड ड्राइव (HHDD)

हीलियम डिस्क एक उच्च क्षमता वाली हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD) है, जिसे हीलियम से भरा जाता है और निर्माण प्रक्रिया के दौरान वायुरोधी रूप से सील कर दिया जाता है। जैसा कि हमने पहले कहा, अन्य हार्ड ड्राइवों की तरह यह भी एक रिकॉर्ड प्लेयर की तरह है, जिसमें चुंबकीय आवरण वाला रिकॉर्ड घूमता रहता है। सामान्यतः हार्ड ड्राइव के अंदर हवा होती है, तथापि, जब प्लेटें घूमती हैं तो यह हवा कुछ प्रतिरोध उत्पन्न करती है।

हीलियम गुब्बारे इसलिए उड़ते हैं क्योंकि हीलियम हवा से हल्का होता है। वास्तव में, हीलियम का घनत्व वायु के घनत्व का 1/7 होता है, जो प्लेटों के घूमने पर ब्रेक लगाने वाले बल को कम कर देता है, जिससे डिस्कों को घुमाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा में कमी आ जाती है। हालाँकि, यह विशेषता गौण है, हीलियम की मुख्य विशिष्ट विशेषता यह थी कि यह एक ही फॉर्म फैक्टर में 7 प्लेटों को पैक करने की अनुमति देता है, जो आमतौर पर केवल 5 को ही रखता है। अगर हम अपने हवाई जहाज के पंख के साथ सादृश्य को याद करते हैं, तो यह एक आदर्श सादृश्य है। चूंकि हीलियम प्रतिरोध को कम करता है, अतः अशांति समाप्त हो जाती है।

हम यह भी जानते हैं कि हीलियम गुब्बारे कुछ दिनों के बाद डूबने लगते हैं, क्योंकि हीलियम उनसे बाहर निकल जाता है। भंडारण उपकरणों के बारे में भी यही कहा जा सकता है। निर्माताओं को एक ऐसा कंटेनर बनाने में कई साल लग गए जो ड्राइव के पूरे जीवनकाल में हीलियम को फॉर्म फैक्टर से बाहर निकलने से रोक सके। बैकब्लेज ने प्रयोग किए और पाया कि हीलियम से भरे हार्ड ड्राइव की वार्षिक त्रुटि दर 1,03% थी, जबकि मानक ड्राइव की वार्षिक त्रुटि दर 1,06% थी। बेशक, यह अंतर इतना छोटा है कि इससे कोई गंभीर निष्कर्ष निकालना असंभव है। बहुत मुश्किल.

हीलियम-भरे फॉर्म फैक्टर में PMR का उपयोग करके एनकैप्सुलेट किया गया हार्ड ड्राइव शामिल हो सकता है, जिसके बारे में हमने ऊपर चर्चा की है, या माइक्रोवेव-असिस्टेड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग (MAMR) या हीटेड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग (HAMR) शामिल हो सकता है। किसी भी चुंबकीय डेटा भंडारण प्रौद्योगिकी को हवा के बजाय हीलियम के साथ जोड़ा जा सकता है। 2014 में, एचजीएसटी ने अपने 10टीबी हीलियम हार्ड ड्राइव में दो अत्याधुनिक प्रौद्योगिकियों को संयोजित किया, जिसमें होस्ट-प्रबंधित शिंगल्ड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग, या एसएमआर का उपयोग किया गया। आइये थोड़ी देर के लिए एसएमआर के बारे में बात करें, और फिर एमएएमआर और एचएएमआर पर नजर डालें।

टाइल चुंबकीय रिकॉर्डिंग प्रौद्योगिकी

इससे पहले हमने लंबवत चुंबकीय रिकॉर्डिंग (पीएमआर) पर विचार किया था, जो एसएमआर का पूर्ववर्ती था। पीएमआर के विपरीत, एसएमआर नए ट्रैक रिकॉर्ड करता है जो पहले से रिकॉर्ड किए गए चुंबकीय ट्रैक के हिस्से को ओवरलैप करते हैं। इससे, पिछला ट्रैक संकरा हो जाता है, जिससे ट्रैक घनत्व अधिक हो जाता है। इस तकनीक का नाम इस तथ्य के कारण रखा गया है कि अतिव्यापी पथ छत पर बने टाइल वाले पथों के समान होते हैं।

एसएमआर के परिणामस्वरूप लेखन प्रक्रिया बहुत अधिक जटिल हो जाती है, क्योंकि एक ट्रैक पर लिखने से निकटवर्ती ट्रैक अधिलेखित हो जाता है। ऐसा तब नहीं होता जब डिस्क सब्सट्रेट खाली हो और डेटा अनुक्रमिक हो। लेकिन जैसे ही आप उन ट्रैकों की श्रृंखला पर लिखते हैं जिनमें पहले से ही डेटा मौजूद है, तो मौजूदा आसन्न डेटा मिट जाता है। यदि आसन्न ट्रैक में डेटा है, तो उसे पुनः लिखा जाना चाहिए। यह उस NAND फ्लैश के काफी समान है जिसके बारे में हमने पहले बात की थी।

एसएमआर डिवाइस फर्मवेयर का प्रबंधन करके इस जटिलता को छिपा लेते हैं, जिसके परिणामस्वरूप किसी भी अन्य हार्ड ड्राइव के समान इंटरफ़ेस प्राप्त होता है। दूसरी ओर, होस्ट-प्रबंधित एसएमआर डिवाइस, अनुप्रयोगों और ऑपरेटिंग सिस्टम के विशेष अनुकूलन के बिना इन ड्राइवों के उपयोग की अनुमति नहीं देंगे। होस्ट को सख्त अनुक्रम में डिवाइसों पर लिखना होगा। साथ ही, उपकरणों का प्रदर्शन 100% पूर्वानुमान योग्य है। सीगेट ने 2013 में एसएमआर ड्राइव की शिपिंग शुरू की, उनका दावा था कि वे 25% अधिक सघन हैं से अधिक है पीएमआर घनत्व.

माइक्रोवेव चुंबकीय रिकॉर्डिंग (एमएएमआर)

माइक्रोवेव-सहायता प्राप्त चुंबकीय रिकॉर्डिंग (MAMR) एक चुंबकीय मेमोरी तकनीक है जो HAMR (नीचे चर्चा की गई है) के समान ऊर्जा का उपयोग करती है। MAMR का एक महत्वपूर्ण भाग स्पिन टॉर्क ऑसिलेटर (STO) है। एस.टी.ओ. स्वयं रिकॉर्डिंग हेड के निकट स्थित होता है। जब एसटीओ पर धारा प्रवाहित की जाती है, तो इलेक्ट्रॉन स्पिनों के ध्रुवीकरण के कारण 20-40 गीगाहर्ट्ज की आवृत्ति वाला एक वृत्ताकार विद्युतचुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

ऐसे क्षेत्र के संपर्क में आने पर, MAMR के लिए प्रयुक्त फेर्रोमैग्नेट में अनुनाद उत्पन्न होता है, जिसके कारण इस क्षेत्र में डोमेन के चुंबकीय आघूर्णों में अग्रगमन होता है। मूलतः, चुंबकीय आघूर्ण अपनी धुरी से विचलित हो जाता है और इसकी दिशा बदलने (पलटने) के लिए रिकॉर्डिंग हेड को काफी कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

एमएएमआर प्रौद्योगिकी के प्रयोग से हम उच्चतर अवरोधक बल के साथ लौहचुम्बकीय पदार्थों को ग्रहण कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि चुंबकीय डोमेन के आकार को सुपरपैरामैग्नेटिक प्रभाव उत्पन्न होने के भय के बिना कम किया जा सकता है। एसटीओ जनरेटर रिकॉर्डिंग हेड के आकार को कम करने में मदद करता है, जिससे छोटे चुंबकीय डोमेन पर जानकारी रिकॉर्ड करना संभव हो जाता है, और इस प्रकार रिकॉर्डिंग घनत्व बढ़ जाता है।

वेस्टर्न डिजिटल, जिसे WD के नाम से भी जाना जाता है, ने 2017 में इस तकनीक को पेश किया था। इसके तुरंत बाद, 2018 में, तोशिबा ने इस तकनीक का समर्थन किया। जबकि WD और तोशिबा MAMR प्रौद्योगिकी पर काम करने में व्यस्त हैं, सीगेट HAMR पर दांव लगा रहा है।

थर्मल मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग (एचएएमआर)

ताप-सहायता प्राप्त चुंबकीय रिकॉर्डिंग (HAMR) एक कम-शक्ति चुंबकीय डेटा भंडारण तकनीक है, जो हार्ड डिस्क ड्राइव जैसे चुंबकीय डिवाइस पर संग्रहीत किए जा सकने वाले डेटा की मात्रा को काफी हद तक बढ़ा देती है, जिसमें हार्ड डिस्क ड्राइव सब्सट्रेट की सतह पर डेटा लिखने में मदद करने के लिए लेजर द्वारा आपूर्ति की गई गर्मी का उपयोग किया जाता है। गर्मी के कारण डेटा बिट्स डिस्क सब्सट्रेट पर एक दूसरे के काफी करीब आ जाते हैं, जिससे डेटा घनत्व और क्षमता बढ़ जाती है।

इस तकनीक को क्रियान्वित करना काफी कठिन है। 200mW लेजर फास्ट गरमा होता है लिखने से पहले एक छोटे से क्षेत्र को 400°C तक गर्म किया जा सकता है, जिससे डिस्क पर शेष डेटा में कोई बाधा या क्षति नहीं पहुंचेगी। हीटिंग, डेटा रिकॉर्डिंग और कूलिंग की प्रक्रिया एक नैनोसेकंड से भी कम समय में पूरी होनी चाहिए। इन समस्याओं को सुलझाने के लिए प्रत्यक्ष लेजर हीटिंग के स्थान पर नैनोस्केल सरफेस प्लाज़्मोन्स (जिन्हें सरफेस-गाइडेड लेजर भी कहा जाता है) के विकास की आवश्यकता थी, साथ ही नए प्रकार के ग्लास प्लेट्स और थर्मली नियंत्रित कोटिंग्स का विकास करना था, जो रिकॉर्डिंग हेड या आस-पास के डेटा को नुकसान पहुंचाए बिना तीव्र, स्पॉट हीटिंग का सामना कर सकें, और विभिन्न अन्य तकनीकी चुनौतियों का सामना करना पड़ा।

काफी संदेह के बावजूद, सीगेट ने पहली बार 2013 में इस तकनीक का प्रदर्शन किया। पहली डिस्क की शिपिंग 2018 में शुरू हुई।

फिल्म का अंत, अब शुरुआत पर वापस जाएँ!

हमने 1951 से शुरुआत की थी और लेख का समापन भंडारण प्रौद्योगिकी के भविष्य पर नजर डालकर किया है। समय के साथ डेटा भंडारण में नाटकीय परिवर्तन आया है, कागज के टेप से लेकर धातु और चुंबकीय टेप, रस्सी मेमोरी, स्पिनिंग डिस्क, ऑप्टिकल डिस्क, फ्लैश मेमोरी आदि तक। जैसे-जैसे प्रगति हुई है, अधिक तेज़, अधिक कॉम्पैक्ट और अधिक उत्पादक भंडारण उपकरण सामने आए हैं।

NVMe की तुलना 1951 UNISERVO मेटल टेप से करने पर, NVMe प्रति सेकंड 486% अधिक अंक पढ़ सकता है। NVMe की तुलना मेरे बचपन के पसंदीदा ज़िप ड्राइव से करने पर, NVMe प्रति सेकंड 111% अधिक अंक पढ़ सकता है।

एकमात्र चीज जो सत्य है वह है 0 और 1 का प्रयोग। हम इसे जिस तरीके से करते हैं वह बहुत भिन्न होता है। मुझे आशा है कि अगली बार जब आप किसी मित्र के लिए गानों की CD-RW बर्न करेंगे या ऑप्टिकल डिस्क आर्काइव में होम वीडियो सेव करेंगे, तो आप इस बारे में सोचेंगे कि कैसे एक गैर-परावर्तक सतह 0 में परिवर्तित होती है और एक परावर्तक सतह 1 में परिवर्तित होती है। या यदि आप मिक्सटेप को कैसेट में बर्न कर रहे हैं, तो याद रखें कि यह कमोडोर PET में प्रयुक्त डेटासेट से बहुत निकट से संबंधित है। अंत में, दयालु होना और पीछे लौटना मत भूलना।

धन्यवाद रॉबर्ट मुस्ताची и रिकू अल्टेरा पूरे लेख में दिए गए स्वादिष्ट व्यंजनों के लिए (मैं खुद को रोक नहीं पाता)!

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स्रोत: www.habr.com