डेटा बाइट का जीवन

कोई भी क्लाउड प्रदाता डेटा संग्रहण सेवाएँ प्रदान करता है। ये ठंडे और गर्म भंडारण, बर्फ-ठंडे आदि हो सकते हैं। क्लाउड में जानकारी संग्रहीत करना काफी सुविधाजनक है। लेकिन 10, 20, 50 साल पहले डेटा वास्तव में कैसे संग्रहीत किया जाता था? Cloud4Y ने एक दिलचस्प लेख का अनुवाद किया जो इसी बारे में बात करता है।

डेटा का एक बाइट विभिन्न तरीकों से संग्रहीत किया जा सकता है, क्योंकि हर समय नए, अधिक उन्नत और तेज़ स्टोरेज मीडिया दिखाई देते हैं। बाइट डिजिटल जानकारी के भंडारण और प्रसंस्करण की एक इकाई है, जिसमें आठ बिट होते हैं। एक बिट में 0 या 1 हो सकता है।

छिद्रित कार्ड के मामले में, बिट को एक निश्चित स्थान पर कार्ड में छेद की उपस्थिति/अनुपस्थिति के रूप में संग्रहीत किया जाता है। यदि हम बैबेज के विश्लेषणात्मक इंजन की ओर थोड़ा और पीछे जाएं, तो संख्याओं को संग्रहित करने वाले रजिस्टर गियर थे। टेप और डिस्क जैसे चुंबकीय भंडारण उपकरणों में, चुंबकीय फिल्म के एक विशिष्ट क्षेत्र की ध्रुवीयता द्वारा एक बिट का प्रतिनिधित्व किया जाता है। आधुनिक डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी (DRAM) में, एक बिट को अक्सर एक उपकरण में संग्रहीत दो-स्तरीय विद्युत चार्ज के रूप में दर्शाया जाता है जो विद्युत क्षेत्र में विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करता है। एक चार्ज या डिस्चार्ज किया गया कंटेनर थोड़ा सा डेटा संग्रहीत करता है।

वर्ष के जून 1956 में वर्नर बुखोल्ज़ शब्द का आविष्कार किया बाइट किसी एकल वर्ण को एन्कोड करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बिट्स के समूह को दर्शाने के लिए टेक्स्ट. आइए कैरेक्टर एन्कोडिंग के बारे में थोड़ी बात करें। आइए सूचना आदान-प्रदान के लिए अमेरिकी मानक कोड या ASCII से शुरुआत करें। ASCII अंग्रेजी वर्णमाला पर आधारित था, इसलिए प्रत्येक अक्षर, संख्या और प्रतीक (az, AZ, 0-9, +, - , /, ",!, आदि। ) को 7 से 32 तक 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, उदाहरण के लिए , लोअरकेस j U+006A है, जहां U का मतलब यूनिकोड और फिर एक हेक्साडेसिमल संख्या है।

UTF-8 आठ बिट्स के रूप में वर्णों का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक मानक है, जो 0-127 रेंज में प्रत्येक कोड बिंदु को एक बाइट में संग्रहीत करने की अनुमति देता है। यदि हम ASCII को याद करें, तो अंग्रेजी अक्षरों के लिए यह बिल्कुल सामान्य है, लेकिन अन्य भाषा के अक्षर अक्सर दो या दो से अधिक बाइट्स में व्यक्त किए जाते हैं। UTF-16 वर्णों को 16 बिट्स के रूप में प्रस्तुत करने के लिए एक मानक है, और UTF-32 वर्णों को 32 बिट्स के रूप में प्रस्तुत करने के लिए एक मानक है। ASCII में, प्रत्येक वर्ण एक बाइट है, लेकिन यूनिकोड में, जो अक्सर पूरी तरह सच नहीं होता है, एक वर्ण 1, 2, 3 या अधिक बाइट्स ले सकता है। लेख बिट्स के विभिन्न आकार समूहों का उपयोग करेगा। एक बाइट में बिट्स की संख्या मीडिया के डिज़ाइन के आधार पर भिन्न होती है।

इस लेख में, हम डेटा भंडारण के इतिहास में गहराई से जाने के लिए विभिन्न भंडारण मीडिया के माध्यम से समय में पीछे की यात्रा करेंगे। किसी भी स्थिति में हम हर उस भंडारण माध्यम का गहराई से अध्ययन करना शुरू नहीं करेंगे जिसका कभी आविष्कार हुआ है। यह एक मज़ेदार सूचनात्मक लेख है जो किसी भी तरह से विश्वकोशीय महत्व का दावा नहीं करता है।

चलो शुरू करो। मान लीजिए कि हमारे पास स्टोर करने के लिए एक डेटा 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 कई स्टोरेज तकनीकों में किया जाएगा जिनका वर्णन किया जाएगा।

1951

हमारी कहानी 1951 में UNIVAC 1 कंप्यूटर के लिए UNIVAC UNISERVO टेप ड्राइव से शुरू होती है। यह एक वाणिज्यिक कंप्यूटर के लिए बनाई गई पहली टेप ड्राइव थी। बैंड निकेल-प्लेटेड कांस्य की एक पतली पट्टी से बनाया गया था, जो 12,65 मिमी चौड़ी (जिसे विकलॉय 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 पर संग्रहीत किया जा सकता है। इतिहास के इस बिंदु पर, आप स्टोरेज एल्गोरिदम की गति को टेप द्वारा तय की गई दूरी से माप सकते हैं।

1952

एक साल तेजी से आगे बढ़ते हुए 21 मई, 1952 को आईबीएम ने अपनी पहली चुंबकीय टेप इकाई, आईबीएम 726 जारी करने की घोषणा की। हमारे डेटा की बाइट को अब UNISERVO मेटल टेप से IBM चुंबकीय टेप में ले जाया जा सकता है। यह नया घर हमारे बहुत छोटे बाइट डेटा के लिए बहुत आरामदायक साबित हुआ, क्योंकि टेप 2 मिलियन अंकों तक संग्रहीत कर सकता है। यह 7-ट्रैक चुंबकीय टेप 1,9 की बॉड दर के साथ 12 मीटर प्रति सेकंड की गति से चलता है आंकड़े या 7500 символов (उस समय कॉपी ग्रुप कहा जाता था) प्रति सेकंड। संदर्भ के लिए: हैब्रे पर औसत लेख में लगभग 10 अक्षर हैं।

आईबीएम 726 टेप में सात ट्रैक थे, जिनमें से छह का उपयोग सूचना संग्रहीत करने के लिए किया गया था, और एक का उपयोग समता नियंत्रण के लिए किया गया था। एक रील 400 सेमी की चौड़ाई के साथ 1,25 मीटर तक टेप को समायोजित कर सकती है। डेटा स्थानांतरण गति सैद्धांतिक रूप से 12,5 हजार वर्ण प्रति सेकंड तक पहुंच गई; रिकॉर्डिंग घनत्व 40 बिट प्रति सेंटीमीटर है। इस प्रणाली में एक "वैक्यूम चैनल" विधि का उपयोग किया गया जिसमें टेप का एक लूप दो बिंदुओं के बीच प्रसारित होता था। इसने टेप को एक सेकंड के एक अंश में शुरू और बंद करने की अनुमति दी। यह टेप में तनाव में अचानक वृद्धि को अवशोषित करने के लिए टेप स्पूल और रीड/राइट हेड्स के बीच लंबे वैक्यूम कॉलम रखकर हासिल किया गया था, जिसके बिना टेप आमतौर पर टूट जाता था। टेप रील के पीछे एक हटाने योग्य प्लास्टिक की अंगूठी लिखने से सुरक्षा प्रदान करती है। टेप की एक रील लगभग 1,1 संग्रहित कर सकती है मेगाबाइट.

वीएचएस टेप याद रखें. फ़िल्म दोबारा देखने के लिए आपको क्या करना पड़ा? टेप को रिवाइंड करें! आपने कितनी बार अपने प्लेयर के लिए कैसेट को पेंसिल पर घुमाया है, ताकि बैटरी बर्बाद न हो और फटा या जाम हुआ टेप न मिले? कंप्यूटर के लिए उपयोग किए जाने वाले टेपों के बारे में भी यही कहा जा सकता है। प्रोग्राम केवल टेप के इर्द-गिर्द नहीं घूम सकते या डेटा तक बेतरतीब ढंग से नहीं पहुंच सकते, वे डेटा को सख्ती से क्रमिक रूप से पढ़ और लिख सकते हैं।

1956

1956 तक कुछ वर्षों में तेजी से आगे बढ़ा, और चुंबकीय डिस्क भंडारण का युग आईबीएम द्वारा रैमएसी 305 कंप्यूटर सिस्टम के पूरा होने के साथ शुरू हुआ, जिसे ज़ेलरबैक पेपर ने आपूर्ति की थी। सैनफ्रांसिस्को. यह कंप्यूटर गतिशील हेड वाली हार्ड ड्राइव का उपयोग करने वाला पहला कंप्यूटर था। RAMAC डिस्क ड्राइव में 60,96 सेमी के व्यास के साथ पचास चुंबकीय धातु प्लेटर शामिल थे, जो लगभग पांच मिलियन वर्ण डेटा, 7 बिट प्रति वर्ण, और 1200 क्रांतियों प्रति मिनट पर घूमने में सक्षम थे। भंडारण क्षमता लगभग 3,75 मेगाबाइट थी।

RAMAC ने चुंबकीय टेप या छिद्रित कार्ड के विपरीत, बड़ी मात्रा में डेटा तक वास्तविक समय की पहुंच की अनुमति दी। आईबीएम ने RAMAC को 64 के बराबर भंडारण करने में सक्षम के रूप में विज्ञापित किया छिद्रित कार्ड. इससे पहले, RAMRAC ने लेन-देन के घटित होने पर उन्हें निरंतर संसाधित करने की अवधारणा पेश की थी, ताकि डेटा ताज़ा रहते हुए भी तुरंत पुनर्प्राप्त किया जा सके। RAMAC में हमारा डेटा अब 100 की स्पीड से एक्सेस किया जा सकता है प्रति सेकंड बिट्स. पहले, टेप का उपयोग करते समय, हमें अनुक्रमिक डेटा लिखना और पढ़ना पड़ता था, और हम गलती से टेप के विभिन्न हिस्सों पर नहीं जा सकते थे। उस समय डेटा तक वास्तविक समय में यादृच्छिक पहुंच वास्तव में क्रांतिकारी थी।

1963

आइए 1963 की ओर तेजी से आगे बढ़ें जब डीईसीटेप पेश किया गया था। यह नाम डिजिटल उपकरण निगम से आया है, जिसे डीईसी के नाम से जाना जाता है। DECtape सस्ता और विश्वसनीय था, इसलिए इसका उपयोग DEC कंप्यूटरों की कई पीढ़ियों में किया जाता था। यह 19 मिमी टेप था, लेमिनेटेड और चार इंच (10,16 सेमी) रील पर मायलर की दो परतों के बीच सैंडविच किया गया था।

अपने भारी, बोझिल पूर्ववर्तियों के विपरीत, DECtape को हाथ से ले जाया जा सकता था। इसने इसे पर्सनल कंप्यूटर के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बना दिया। अपने 7-ट्रैक समकक्षों के विपरीत, DECtape में 6 डेटा ट्रैक, 2 क्यू ट्रैक और 2 घड़ी के लिए थे। डेटा 350 बिट प्रति इंच (138 बिट प्रति सेमी) पर दर्ज किया गया था। हमारा डेटा बाइट, जो 8 बिट है लेकिन 12 तक बढ़ाया जा सकता है, 8325 (±12) इंच प्रति सेकंड की टेप गति पर 93 12-बिट शब्द प्रति सेकंड पर डीईसीटेप में स्थानांतरित किया जा सकता है। मुझे एक सेकंड दे. यह 8 में UNISERVO मेटल टेप की तुलना में प्रति सेकंड 1952% अधिक अंक है।
 

1967

चार साल बाद, 1967 में, आईबीएम की एक छोटी टीम ने आईबीएम फ्लॉपी ड्राइव पर काम करना शुरू किया, जिसका कोडनेम रखा गया एक प्रकार की नदी में रहनेवाली मछली. फिर टीम को माइक्रोकोड लोड करने का एक विश्वसनीय और सस्ता तरीका विकसित करने का काम सौंपा गया मेनफ्रेम आईबीएम सिस्टम/370। परियोजना को बाद में आईबीएम 3330 डायरेक्ट एक्सेस स्टोरेज सुविधा के लिए एक नियंत्रक में माइक्रोकोड लोड करने के लिए पुनर्निर्मित किया गया, जिसका कोडनेम मर्लिन था।

हमारी बाइट अब रीड-ओनली 8-इंच चुंबकीय रूप से लेपित मायलर फ्लॉपी डिस्क पर संग्रहीत की जा सकती है, जिसे आज फ्लॉपी डिस्क के रूप में जाना जाता है। रिलीज़ के समय, उत्पाद को IBM 23FD फ़्लॉपी डिस्क ड्राइव सिस्टम कहा जाता था। डिस्क में 80 किलोबाइट डेटा रखा जा सकता है। हार्ड ड्राइव के विपरीत, उपयोगकर्ता एक फ्लॉपी डिस्क को एक सुरक्षात्मक शेल में एक ड्राइव से दूसरे ड्राइव में आसानी से ले जा सकता है। बाद में, 1973 में, आईबीएम ने रीड/राइट फ़्लॉपी डिस्क जारी की, जो बाद में औद्योगिक बन गई मानक.
 

1969

 1969 में, रस्सी मेमोरी के साथ अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर (एजीसी) को अपोलो 11 अंतरिक्ष यान में लॉन्च किया गया था, जो अमेरिकी अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा तक 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-केंद्रित, धीमा और बुनाई के समान आवश्यक कौशल था; यह लग सकता है महीने. लेकिन यह उस समय के लिए सही उपकरण था जब अधिकतम को सख्ती से सीमित स्थान में फिट करना महत्वपूर्ण था। जब तार गोलाकार धागों में से एक से होकर गुजरता था, तो यह 1 दर्शाता था। धागे के चारों ओर से गुजरने वाला तार 0 दर्शाता था। हमारे डेटा बाइट के लिए एक व्यक्ति को रस्सी में कई मिनट बुनने की आवश्यकता होती थी।

1977

1977 में, पहला (सफल) पर्सनल कंप्यूटर, कमोडोर पीईटी जारी किया गया था। पीईटी ने कमोडोर 1530 डेटासेट का उपयोग किया, जिसका अर्थ है डेटा प्लस कैसेट। पीईटी ने डेटा को एनालॉग ऑडियो सिग्नल में परिवर्तित कर दिया, जिसे बाद में संग्रहीत किया गया कैसेट. इससे हमें एक लागत प्रभावी और विश्वसनीय भंडारण समाधान बनाने की अनुमति मिली, भले ही यह बहुत धीमा था। हमारे डेटा का छोटा बाइट लगभग 60-70 बाइट्स प्रति की गति से स्थानांतरित किया जा सकता है मुझे एक सेकंड दे. कैसेट प्रति 100 मिनट की साइड में लगभग 30 किलोबाइट पकड़ सकते हैं, प्रति टेप दो तरफ। उदाहरण के लिए, कैसेट के एक तरफ लगभग दो 55 KB छवियाँ रखी जा सकती हैं। डेटासेट का उपयोग कमोडोर VIC-20 और कमोडोर 64 में भी किया गया था।

1978

एक साल बाद, 1978 में, एमसीए और फिलिप्स ने "डिस्कोविजन" नाम से लेजरडिस्क पेश किया। जॉज़ संयुक्त राज्य अमेरिका में लेजरडिस्क पर बिकने वाली पहली फिल्म थी। इसकी ऑडियो और वीडियो गुणवत्ता अपने प्रतिस्पर्धियों की तुलना में काफी बेहतर थी, लेकिन लेजरडिस्क अधिकांश उपभोक्ताओं के लिए बहुत महंगी थी। लेजरडिस्क को रिकॉर्ड नहीं किया जा सकता था, वीएचएस टेप के विपरीत, जिस पर लोग टेलीविजन कार्यक्रम रिकॉर्ड करते थे। लेजरडिस्क एनालॉग वीडियो, एनालॉग एफएम स्टीरियो ऑडियो और पल्स कोड के साथ काम करता है मॉडुलन, या पीसीएम, डिजिटल ऑडियो। डिस्क का व्यास 12 इंच (30,47 सेमी) था और इसमें प्लास्टिक से लेपित दो एकल-पक्षीय एल्यूमीनियम डिस्क शामिल थीं। 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 कंप्यूटर के लिए पहली हार्ड ड्राइव थी। डिस्क में पाँच मेगाबाइट डेटा था, जो उस समय एक मानक फ़्लॉपी डिस्क से पाँच गुना बड़ा था। संस्थापक डिस्क के आकार को 5¼-इंच फ़्लॉपी डिस्क के आकार तक कम करने के अपने लक्ष्य को प्राप्त करने में सक्षम थे। नया डेटा भंडारण उपकरण एक कठोर धातु की प्लेट थी जो दोनों तरफ चुंबकीय डेटा भंडारण सामग्री की एक पतली परत से लेपित थी। हमारे डेटा बाइट्स को 625 किलोबाइट प्रति की गति से डिस्क पर स्थानांतरित किया जा सकता है मुझे एक सेकंड दे. यह लगभग है ऐसा GIF.

1981

कुछ साल बाद 1981 में सोनी ने पहली 3,5-इंच फ्लॉपी डिस्क पेश की। हेवलेट-पैकार्ड 1982 में अपने एचपी-150 के साथ इस तकनीक को अपनाने वाला पहला बन गया। इसने 3,5 इंच फ्लॉपी डिस्क को प्रसिद्ध बना दिया और उन्हें दुनिया भर में व्यापक उपयोग मिला। उद्योग. फ़्लॉपी डिस्क 161.2 किलोबाइट की स्वरूपित क्षमता और 218.8 किलोबाइट की अस्वरूपित क्षमता के साथ एकल-पक्षीय थीं। 1982 में, एक दोतरफा संस्करण जारी किया गया था, और 23 मीडिया कंपनियों के माइक्रोफ्लॉपी उद्योग समिति (एमआईसी) संघ ने सोनी के मूल डिज़ाइन पर 3,5-इंच फ़्लॉपी विनिर्देश को आधारित किया, जिससे यह प्रारूप इतिहास में दर्ज हो गया जैसा कि हम आज जानते हैं। हम जानते हैं. अब हमारे डेटा बाइट्स को सबसे आम स्टोरेज मीडिया में से एक के शुरुआती संस्करण में संग्रहीत किया जा सकता है: 3,5-इंच फ़्लॉपी डिस्क। बाद में, 3,5-इंच फ़्लॉपी की एक जोड़ी ऑरेगॉन ट्रेल मेरे बचपन का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा बन गया।

1984

इसके तुरंत बाद, 1984 में, कॉम्पैक्ट डिस्क रीड-ओनली मेमोरी (सीडी-रोम) की रिलीज की घोषणा की गई। ये सोनी और फिलिप्स के 550 मेगाबाइट सीडी-रोम थे। यह प्रारूप डिजिटल ऑडियो या सीडी-डीए वाली सीडी से विकसित हुआ, जिसका उपयोग संगीत वितरित करने के लिए किया जाता था। सीडी-डीए को सोनी और फिलिप्स द्वारा 1982 में विकसित किया गया था और इसकी 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 रोकना संपूर्ण नौवीं सिम्फनी। सीडी पर जारी पहला उत्पाद ग्रोलियर्स इलेक्ट्रॉनिक इनसाइक्लोपीडिया था, जो 1985 में प्रकाशित हुआ था। विश्वकोश में नौ मिलियन शब्द थे, जो उपलब्ध डिस्क स्थान का केवल 12% था, जो कि 553 है। mebibyte. हमारे पास एक विश्वकोश और डेटा की एक बाइट के लिए पर्याप्त जगह होगी। इसके तुरंत बाद, 1985 में, कंप्यूटर कंपनियों ने डिस्क ड्राइव के लिए एक मानक बनाने के लिए मिलकर काम किया ताकि कोई भी कंप्यूटर उन्हें पढ़ सके।

1984

इसके अलावा 1984 में, फुजियो मासुओका ने फ्लैश मेमोरी नामक एक नई प्रकार की फ्लोटिंग-गेट मेमोरी विकसित की, जो कई बार मिटाने और फिर से लिखने में सक्षम थी।

आइए फ्लोटिंग गेट ट्रांजिस्टर का उपयोग करके फ्लैश मेमोरी को देखने के लिए कुछ समय निकालें। ट्रांजिस्टर विद्युत द्वार हैं जिन्हें व्यक्तिगत रूप से चालू और बंद किया जा सकता है। चूँकि प्रत्येक ट्रांजिस्टर दो अलग-अलग अवस्थाओं (चालू और बंद) में हो सकता है, यह दो अलग-अलग संख्याओं को संग्रहीत कर सकता है: 0 और 1. एक फ्लोटिंग गेट मध्य ट्रांजिस्टर में जोड़े गए दूसरे गेट को संदर्भित करता है। यह दूसरा गेट एक पतली ऑक्साइड परत से इंसुलेटेड है। ये ट्रांजिस्टर यह इंगित करने के लिए कि यह चालू है या बंद है, ट्रांजिस्टर के गेट पर लगाए गए एक छोटे वोल्टेज का उपयोग करते हैं, जो बदले में 0 या 1 में बदल जाता है।
 
फ्लोटिंग गेट्स के साथ, जब ऑक्साइड परत के माध्यम से उचित वोल्टेज लागू किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन इसके माध्यम से प्रवाहित होते हैं और गेट्स पर फंस जाते हैं। इसलिए, जब बिजली बंद हो जाती है, तब 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 विपरीत दिशा में ऑक्साइड परत के माध्यम से एक उपयुक्त वोल्टेज लागू करने से फ्लोटिंग गेट्स के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह होता है। और ट्रांजिस्टर को उसकी मूल स्थिति में वापस पुनर्स्थापित करें। इसलिए कोशिकाओं को प्रोग्रामयोग्य बनाया जाता है और गैर वाष्पशील. हमारे बाइट को ट्रांजिस्टर में 01001010 के रूप में प्रोग्राम किया जा सकता है, इलेक्ट्रॉनों के साथ, इलेक्ट्रॉन शून्य का प्रतिनिधित्व करने के लिए फ्लोटिंग गेट्स में फंस जाते हैं।

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

उस समय, मासूओका तोशिबा के लिए काम कर रहा था। अंततः उन्होंने तोहोकू विश्वविद्यालय में काम करना छोड़ दिया क्योंकि वह इस बात से नाखुश थे कि कंपनी ने उन्हें उनके काम के लिए पुरस्कृत नहीं किया। मासुओका ने मुआवजे की मांग करते हुए तोशिबा पर मुकदमा दायर किया। 2006 में, उन्हें 87 मिलियन युआन का भुगतान किया गया, जो 758 हजार अमेरिकी डॉलर के बराबर था। यह अभी भी महत्वहीन लगता है, यह देखते हुए कि उद्योग में फ्लैश मेमोरी कितनी प्रभावशाली हो गई है।

जबकि हम फ़्लैश मेमोरी के बारे में बात कर रहे हैं, यह भी ध्यान देने योग्य है कि NOR और NAND फ़्लैश मेमोरी के बीच क्या अंतर है। जैसा कि हम मासुओका से पहले से ही जानते हैं, फ्लैश फ्लोटिंग गेट ट्रांजिस्टर से युक्त मेमोरी कोशिकाओं में जानकारी संग्रहीत करता है। प्रौद्योगिकियों के नाम सीधे तौर पर इस बात से संबंधित हैं कि मेमोरी सेल कैसे व्यवस्थित होते हैं।

NOR फ़्लैश में, रैंडम एक्सेस प्रदान करने के लिए अलग-अलग मेमोरी सेल समानांतर में जुड़े हुए हैं। यह आर्किटेक्चर माइक्रोप्रोसेसर निर्देशों तक यादृच्छिक पहुंच के लिए आवश्यक पढ़ने के समय को कम कर देता है। NOR फ़्लैश मेमोरी कम घनत्व वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जो मुख्य रूप से केवल-पढ़ने के लिए हैं। यही कारण है कि अधिकांश सीपीयू अपने फर्मवेयर को आमतौर पर NOR फ्लैश मेमोरी से लोड करते हैं। मासुओका और उनके सहयोगियों ने 1984 में NOR फ़्लैश और NAND फ़्लैश का आविष्कार किया 1987.

NAND फ़्लैश डेवलपर्स ने छोटे मेमोरी सेल आकार को प्राप्त करने के लिए रैंडम एक्सेस सुविधा को छोड़ दिया। इसके परिणामस्वरूप चिप का आकार छोटा होता है और प्रति बिट लागत कम होती है। NAND फ्लैश मेमोरी आर्किटेक्चर में श्रृंखला में जुड़े आठ-टुकड़े मेमोरी ट्रांजिस्टर होते हैं। यह उच्च भंडारण घनत्व, छोटे मेमोरी सेल आकार और तेजी से डेटा लिखने और मिटाने को प्राप्त करता है क्योंकि यह डेटा के ब्लॉक को एक साथ प्रोग्राम कर सकता है। यह डेटा को फिर से लिखने की आवश्यकता के द्वारा प्राप्त किया जाता है जब इसे क्रमिक रूप से नहीं लिखा जाता है और डेटा पहले से ही मौजूद होता है अवरोध पैदा करना.

1991

चलिए 1991 की ओर चलते हैं, जब सैनडिस्क द्वारा एक प्रोटोटाइप सॉलिड-स्टेट ड्राइव (एसएसडी) बनाया गया था, जिसे तब जाना जाता था। SanDisk. डिज़ाइन ने स्वचालित रूप से दोषपूर्ण कोशिकाओं का पता लगाने और उन्हें ठीक करने के लिए एक फ्लैश मेमोरी सरणी, गैर-वाष्पशील मेमोरी चिप्स और एक बुद्धिमान नियंत्रक को संयोजित किया। 20-इंच फॉर्म फैक्टर के साथ डिस्क की क्षमता 2,5 मेगाबाइट थी, और इसकी लागत लगभग 1000 डॉलर आंकी गई थी। इस डिस्क का उपयोग आईबीएम द्वारा एक कंप्यूटर में किया गया था थिंकपैड.

1994

बचपन से ही मेरी निजी पसंदीदा स्टोरेज मीडिया में से एक ज़िप डिस्क थी। 1994 में, आयोमेगा ने जिप डिस्क जारी की, जो 100-इंच फॉर्म फैक्टर में 3,5-मेगाबाइट कार्ट्रिज है, जो मानक 3,5-इंच ड्राइव से थोड़ा मोटा है। ड्राइव के बाद के संस्करण 2 गीगाबाइट तक संग्रहीत हो सकते हैं। इन डिस्क की सुविधा यह है कि इनका आकार फ़्लॉपी डिस्क जैसा होता था, लेकिन इनमें बड़ी मात्रा में डेटा संग्रहीत करने की क्षमता होती थी। हमारे डेटा बाइट्स को ज़िप डिस्क पर 1,4 मेगाबाइट प्रति सेकंड पर लिखा जा सकता है। तुलना के लिए, उस समय, 1,44 इंच फ्लॉपी डिस्क के 3,5 मेगाबाइट लगभग 16 किलोबाइट प्रति सेकंड की गति से लिखे गए थे। जिप डिस्क पर, हेड बिना संपर्क के डेटा को पढ़ते/लिखते हैं, जैसे कि सतह से ऊपर उड़ रहे हों, जो हार्ड ड्राइव के संचालन के समान है, लेकिन अन्य फ्लॉपी डिस्क के सिद्धांत से अलग है। विश्वसनीयता और उपलब्धता संबंधी समस्याओं के कारण ज़िप डिस्क जल्द ही अप्रचलित हो गईं।

1994

उसी वर्ष, सैनडिस्क ने कॉम्पैक्टफ्लैश पेश किया, जिसका व्यापक रूप से डिजिटल वीडियो कैमरों में उपयोग किया गया। सीडी की तरह, कॉम्पैक्टफ्लैश गति "x" रेटिंग पर आधारित होती है जैसे 8x, 20x, 133x, आदि। अधिकतम डेटा ट्रांसफर दर की गणना मूल ऑडियो सीडी की बिट दर, 150 किलोबाइट प्रति सेकंड के आधार पर की जाती है। स्थानांतरण दर R = Kx150 kB/s जैसी दिखती है, जहाँ R स्थानांतरण दर है और K नाममात्र गति है। तो 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 एक उद्योग मानक बनाने के लक्ष्य के साथ की गई थी।

1997

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

सीडी-आरडब्ल्यू ऐसी तकनीक पर आधारित हैं जो सतह की परावर्तन क्षमता को बदल देती है। सीडी-आरडब्ल्यू के मामले में, सिल्वर, टेल्यूरियम और इंडियम से युक्त एक विशेष कोटिंग में चरण बदलाव से रीड बीम को प्रतिबिंबित करने या न करने की क्षमता पैदा होती है, जिसका अर्थ है 0 या 1. जब यौगिक क्रिस्टलीय अवस्था में होता है, तो यह होता है पारभासी, जिसका अर्थ है 1. जब यौगिक अनाकार अवस्था में पिघल जाता है, तो यह अपारदर्शी और गैर-परावर्तक हो जाता है, जो साधन 0. तो हम अपना डेटा बाइट 01001010 के रूप में लिख सकते हैं।

डीवीडी ने अंततः सीडी-आरडब्ल्यू से अधिकांश बाजार हिस्सेदारी पर कब्ज़ा कर लिया।

1999

आइए 1999 की ओर चलते हैं, जब आईबीएम ने उस समय दुनिया की सबसे छोटी हार्ड ड्राइव पेश की थी: आईबीएम 170एमबी और 340एमबी माइक्रोड्राइव। ये छोटे 2,54 सेमी हार्ड ड्राइव थे जिन्हें कॉम्पैक्टफ्लैश टाइप II स्लॉट में फिट करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। एक ऐसा उपकरण बनाने की योजना बनाई गई थी जिसका उपयोग कॉम्पैक्टफ्लैश की तरह किया जाएगा, लेकिन बड़ी मेमोरी क्षमता के साथ। हालाँकि, जैसे ही वे उपलब्ध हुए, उन्हें जल्द ही USB फ़्लैश ड्राइव और फिर बड़े कॉम्पैक्ट फ़्लैश कार्ड द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया। अन्य हार्ड ड्राइव की तरह, माइक्रोड्राइव यांत्रिक थे और उनमें छोटी घूमने वाली डिस्क होती थीं।

2000

एक साल बाद, 2000 में, USB फ्लैश ड्राइव पेश की गई। ड्राइव में यूएसबी इंटरफ़ेस के साथ एक छोटे फॉर्म फैक्टर में संलग्न फ्लैश मेमोरी शामिल थी। उपयोग किए गए USB इंटरफ़ेस के संस्करण के आधार पर, गति भिन्न हो सकती है। USB 1.1 प्रति सेकंड 1,5 मेगाबिट्स तक सीमित है, जबकि USB 2.0 प्रति सेकंड 35 मेगाबिट्स को संभाल सकता है मुझे एक सेकंड दे, और USB 3.0 625 मेगाबिट प्रति सेकंड है। पहली यूएसबी 3.1 टाइप सी ड्राइव की घोषणा मार्च 2015 में की गई थी और इसकी पढ़ने/लिखने की गति 530 मेगाबिट प्रति सेकंड थी। फ़्लॉपी डिस्क और ऑप्टिकल ड्राइव के विपरीत, USB उपकरणों को स्क्रैच करना अधिक कठिन होता है, लेकिन फिर भी उनमें डेटा संग्रहीत करने, साथ ही फ़ाइलों को स्थानांतरित करने और बैकअप लेने की समान क्षमता होती है। फ़्लॉपी और सीडी ड्राइव को शीघ्र ही यूएसबी पोर्ट द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया।

2005

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

एक सामान्य हार्ड ड्राइव में एक या अधिक हार्ड ड्राइव होते हैं जो छोटे चुंबकीय दानों से बनी चुंबकीय रूप से संवेदनशील फिल्म से लेपित होते हैं। डेटा तब रिकॉर्ड किया जाता है जब चुंबकीय रिकॉर्डिंग हेड घूमती हुई डिस्क के ठीक ऊपर उड़ता है। यह पारंपरिक ग्रामोफोन रिकॉर्ड प्लेयर के समान है, एकमात्र अंतर यह है कि ग्रामोफोन में स्टाइलस रिकॉर्ड के साथ भौतिक संपर्क में होता है। जैसे ही डिस्क घूमती है, उनके संपर्क में आने वाली हवा एक हल्की हवा बनाती है। जिस तरह हवाई जहाज के पंख पर हवा लिफ्ट उत्पन्न करती है, उसी तरह हवा एयरफ़ॉइल हेड पर लिफ्ट उत्पन्न करती है डिस्क प्रमुख. सिर अनाज के एक चुंबकीय क्षेत्र के चुंबकत्व को तुरंत बदल देता है ताकि इसका चुंबकीय ध्रुव ऊपर या नीचे इंगित करे, जो 1 या 0 का संकेत देता है।
 
पीएमआर का पूर्ववर्ती अनुदैर्ध्य चुंबकीय रिकॉर्डिंग या एलएमआर था। पीएमआर का रिकॉर्डिंग घनत्व एलएमआर के तीन गुना से अधिक हो सकता है। पीएमआर और एलएमआर के बीच मुख्य अंतर यह है कि पीएमआर मीडिया के संग्रहीत डेटा की अनाज संरचना और चुंबकीय अभिविन्यास अनुदैर्ध्य के बजाय स्तंभ है। बेहतर अनाज पृथक्करण और एकरूपता के कारण पीएमआर में बेहतर थर्मल स्थिरता और बेहतर सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) है। इसमें मजबूत हेड फ़ील्ड और बेहतर चुंबकीय मीडिया संरेखण के कारण बेहतर रिकॉर्डेबिलिटी भी शामिल है। एलएमआर की तरह, पीएमआर की मूलभूत सीमाएं चुंबक द्वारा लिखे जा रहे 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 की पहली 1 टीबी हार्ड ड्राइव की घोषणा की गई थी। हिताची डेस्कस्टार 7K1000 में पांच 3,5-इंच 200GB प्लैटर का उपयोग किया गया और घुमाया गया 7200 आरपीएम यह दुनिया की पहली हार्ड ड्राइव, IBM RAMAC 350 की तुलना में एक महत्वपूर्ण सुधार है, जिसकी क्षमता लगभग 3,75 मेगाबाइट थी। ओह, हम 51 वर्षों में कितनी दूर आ गये हैं! लेकिन रुकिए, कुछ और भी है।

2009

2009 में, गैर-वाष्पशील एक्सप्रेस मेमोरी, या बनाने पर तकनीकी कार्य शुरू हुआ NVMe. गैर-वाष्पशील मेमोरी (एनवीएम) एक प्रकार की मेमोरी है जो डेटा को स्थायी रूप से संग्रहीत कर सकती है, अस्थिर मेमोरी के विपरीत, जिसे डेटा संग्रहीत करने के लिए निरंतर शक्ति की आवश्यकता होती है। NVMe PCIe-सक्षम सेमीकंडक्टर-आधारित परिधीय घटकों के लिए एक स्केलेबल होस्ट नियंत्रक इंटरफ़ेस की आवश्यकता को संबोधित करता है, इसलिए इसका नाम NVMe है। परियोजना को विकसित करने के लिए कार्य समूह में 90 से अधिक कंपनियों को शामिल किया गया था। यह सब गैर-वाष्पशील मेमोरी होस्ट नियंत्रक इंटरफ़ेस विशिष्टता (एनवीएमएचसीआईएस) को परिभाषित करने के काम पर आधारित था। आज की सबसे अच्छी एनवीएमई ड्राइव लगभग 3500 मेगाबाइट प्रति सेकंड पढ़ने और 3300 मेगाबाइट प्रति सेकंड लिखने की गति को संभाल सकती है। हमने जिस जे डेटा बाइट को लिखना शुरू किया था, वह अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर के लिए हाथ से बुनी गई कुछ मिनटों की रस्सी मेमोरी की तुलना में बहुत तेज़ है।

वर्तमान और भविष्य

भंडारण वर्ग मेमोरी

अब जबकि हम समय में पीछे यात्रा कर चुके हैं (हेक्टेयर!), आइए स्टोरेज क्लास मेमोरी की वर्तमान स्थिति पर एक नज़र डालें। एससीएम, एनवीएम की तरह, मजबूत है, लेकिन एससीएम मुख्य मेमोरी से बेहतर या तुलनीय प्रदर्शन भी प्रदान करता है, और बाइट पता योग्यता. एससीएम का लक्ष्य आज की कुछ कैश समस्याओं को हल करना है, जैसे कम स्थैतिक रैंडम एक्सेस मेमोरी (एसआरएएम) घनत्व। डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी (DRAM) के साथ, हम बेहतर घनत्व प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन यह धीमी पहुंच की कीमत पर आता है। DRAM को मेमोरी को ताज़ा करने के लिए निरंतर बिजली की आवश्यकता से भी जूझना पड़ता है। आइए इसे थोड़ा समझें. बिजली की आवश्यकता है क्योंकि कैपेसिटर पर विद्युत चार्ज थोड़ा-थोड़ा करके लीक हो जाता है, जिसका अर्थ है कि हस्तक्षेप के बिना, चिप पर डेटा जल्द ही खो जाएगा। इस तरह के रिसाव को रोकने के लिए, DRAM को एक बाहरी मेमोरी रिफ्रेश सर्किट की आवश्यकता होती है जो समय-समय पर कैपेसिटर में डेटा को फिर से लिखता है, उन्हें उनके मूल चार्ज पर पुनर्स्थापित करता है।

चरण-परिवर्तन मेमोरी (पीसीएम)

पहले, हमने देखा कि सीडी-आरडब्ल्यू के लिए चरण कैसे बदलता है। पीसीएम समान है. चरण परिवर्तन सामग्री आमतौर पर Ge-Sb-Te होती है, जिसे जीएसटी के रूप में भी जाना जाता है, जो दो अलग-अलग अवस्थाओं में मौजूद हो सकती है: अनाकार और क्रिस्टलीय। अनाकार अवस्था में उच्च प्रतिरोध होता है, जो क्रिस्टलीय अवस्था की तुलना में 0 को दर्शाता है, जो 1 को दर्शाता है। मध्यवर्ती प्रतिरोधों को डेटा मान निर्दिष्ट करके, पीसीएम का उपयोग कई राज्यों को संग्रहीत करने के लिए किया जा सकता है एमएलसी.

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

एसटीटी-रैम में दो लौहचुंबकीय, स्थायी चुंबकीय परतें होती हैं जो एक ढांकता हुआ, एक इन्सुलेटर द्वारा अलग की जाती हैं जो बिना संचालन के विद्युत बल संचारित कर सकती है। यह चुंबकीय दिशाओं में अंतर के आधार पर डेटा के बिट्स संग्रहीत करता है। एक चुंबकीय परत, जिसे संदर्भ परत कहा जाता है, की एक निश्चित चुंबकीय दिशा होती है, जबकि दूसरी चुंबकीय परत, जिसे मुक्त परत कहा जाता है, की एक चुंबकीय दिशा होती है जो प्रवाहित धारा द्वारा नियंत्रित होती है। 1 के लिए, दो परतों की चुंबकीयकरण दिशा संरेखित है। 0 के लिए, दोनों परतों की चुंबकीय दिशाएँ विपरीत हैं।

प्रतिरोधक रैंडम एक्सेस मेमोरी (ReRAM)
एक ReRAM सेल में धातु ऑक्साइड परत द्वारा अलग किए गए दो धातु इलेक्ट्रोड होते हैं। मासुओका की फ्लैश मेमोरी डिज़ाइन की तरह, जहां इलेक्ट्रॉन ऑक्साइड परत में प्रवेश करते हैं और फ्लोटिंग गेट में फंस जाते हैं, या इसके विपरीत। हालाँकि, ReRAM के साथ, सेल की स्थिति धातु ऑक्साइड परत में मुक्त ऑक्सीजन की सांद्रता के आधार पर निर्धारित की जाती है।

हालाँकि ये प्रौद्योगिकियाँ आशाजनक हैं, फिर भी इनमें कमियाँ हैं। पीसीएम और एसटीटी-रैम में उच्च लेखन विलंबता होती है। पीसीएम विलंबताएं डीआरएएम से दस गुना अधिक हैं, जबकि एसटीटी-रैम विलंबताएं एसआरएएम से दस गुना अधिक हैं। PCM और ReRAM की एक सीमा होती है कि कोई गंभीर त्रुटि होने से पहले कितनी देर तक लिखा जा सकता है, जिसका अर्थ है कि मेमोरी तत्व अटक जाता है एक निश्चित मूल्य.

अगस्त 2015 में, Intel ने अपने 3DXPoint-आधारित उत्पाद Optane को जारी करने की घोषणा की। ऑप्टेन फ्लैश मेमोरी की तुलना में चार से पांच गुना अधिक कीमत पर NAND SSDs के 1000 गुना प्रदर्शन का दावा करता है। ऑप्टेन इस बात का प्रमाण है कि एससीएम सिर्फ एक प्रायोगिक तकनीक से कहीं अधिक है। इन प्रौद्योगिकियों के विकास को देखना दिलचस्प होगा।

हार्ड ड्राइव (एचडीडी)

हीलियम एचडीडी (एचएचडीडी)

हीलियम डिस्क एक उच्च क्षमता वाली हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD) है जो निर्माण प्रक्रिया के दौरान हीलियम से भरी होती है और भली भांति बंद करके सील की जाती है। अन्य हार्ड ड्राइव की तरह, जैसा कि हमने पहले कहा, यह चुंबकीय रूप से लेपित कताई प्लेट के साथ टर्नटेबल के समान है। विशिष्ट हार्ड ड्राइव में केवल कैविटी के अंदर हवा होती है, लेकिन प्लेटर्स के घूमने पर यह हवा कुछ प्रतिरोध का कारण बनती है।

हीलियम के गुब्बारे तैरते हैं क्योंकि हीलियम हवा से हल्का होता है। वास्तव में, हीलियम हवा के घनत्व का 1/7 है, जो प्लेटों के घूमने पर ब्रेकिंग बल को कम कर देता है, जिससे डिस्क को घुमाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा में कमी आती है। हालाँकि, यह सुविधा गौण है, हीलियम की मुख्य विशिष्ट विशेषता यह थी कि यह आपको 7 वेफर्स को एक ही फॉर्म फैक्टर में पैक करने की अनुमति देता है जो सामान्य रूप से केवल 5 रखता है। यदि हम अपने हवाई जहाज के पंख की सादृश्यता को याद करते हैं, तो यह एक आदर्श एनालॉग है . क्योंकि हीलियम खिंचाव को कम करता है, अशांति समाप्त हो जाती है।

हम यह भी जानते हैं कि हीलियम के गुब्बारे कुछ दिनों के बाद डूबने लगते हैं क्योंकि उनमें से हीलियम निकलती है। स्टोरेज डिवाइस के बारे में भी यही कहा जा सकता है। निर्माताओं को एक कंटेनर बनाने में सक्षम होने में कई साल लग गए जो ड्राइव के पूरे जीवनकाल में हीलियम को फॉर्म फैक्टर से बाहर निकलने से रोकता था। बैकब्लेज़ ने प्रयोग किए और पाया कि हीलियम हार्ड ड्राइव की वार्षिक त्रुटि दर 1,03% थी, जबकि मानक ड्राइव के लिए 1,06% थी। बेशक, यह अंतर इतना छोटा है कि कोई भी इससे गंभीर निष्कर्ष निकाल सकता है बहुत मुश्किल.

हीलियम से भरे फॉर्म फैक्टर में पीएमआर का उपयोग करके एनकैप्सुलेटेड एक हार्ड ड्राइव हो सकता है, जिसकी हमने ऊपर चर्चा की है, या माइक्रोवेव मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग (एमएएमआर) या हीट-असिस्टेड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग (एचएएमआर) हो सकती है। किसी भी चुंबकीय भंडारण तकनीक को हवा के बजाय हीलियम के साथ जोड़ा जा सकता है। 2014 में, HGST ने अपनी 10TB हीलियम हार्ड ड्राइव में दो अत्याधुनिक तकनीकों को संयोजित किया, जिसमें होस्ट-नियंत्रित शिंगल चुंबकीय रिकॉर्डिंग, या SMR (शिंगल्ड चुंबकीय रिकॉर्डिंग) का उपयोग किया गया था। आइए एसएमआर के बारे में थोड़ी बात करें और फिर एमएएमआर और एचएएमआर पर नजर डालें।

टाइल चुंबकीय रिकॉर्डिंग प्रौद्योगिकी

पहले, हमने लंबवत चुंबकीय रिकॉर्डिंग (पीएमआर) पर ध्यान दिया 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 करता है। यह बदले में पिछले ट्रैक को संकरा बनाता है, जिससे ट्रैक घनत्व अधिक हो जाता है। प्रौद्योगिकी का नाम इस तथ्य से आता है कि लैप ट्रैक टाइल वाली छत के ट्रैक के समान होते हैं।

एसएमआर के परिणामस्वरूप बहुत अधिक जटिल लेखन प्रक्रिया होती 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 ट्रैक की एक श्रृंखला को रिकॉर्ड करते हैं जिसमें पहले से ही डेटा होता है, मौजूदा आसन्न डेटा मिटा दिया जाता है। यदि किसी निकटवर्ती ट्रैक में डेटा है, तो उसे फिर से लिखा जाना चाहिए। यह काफी हद तक NAND फ़्लैश के समान है जिसके बारे में हमने पहले बात की थी।

एसएमआर डिवाइस फ़र्मवेयर को प्रबंधित करके इस जटिलता को छिपाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप किसी अन्य हार्ड ड्राइव के समान इंटरफ़ेस होता है। दूसरी ओर, होस्ट-प्रबंधित एसएमआर डिवाइस, अनुप्रयोगों और ऑपरेटिंग सिस्टम के विशेष अनुकूलन के बिना, इन ड्राइव के उपयोग की अनुमति नहीं देंगे। होस्ट को उपकरणों पर सख्ती से क्रमिक रूप से लिखना होगा। साथ ही, उपकरणों का प्रदर्शन 100% पूर्वानुमानित है। सीगेट ने 2013% अधिक घनत्व का दावा करते हुए 25 में एसएमआर ड्राइव की शिपिंग शुरू की से अधिक है पीएमआर घनत्व.

माइक्रोवेव चुंबकीय रिकॉर्डिंग (एमएएमआर)

माइक्रोवेव-असिस्टेड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग (एमएएमआर) एक मैग्नेटिक मेमोरी तकनीक है जो एचएएमआर (आगे चर्चा की गई) के समान ऊर्जा का उपयोग करती है। एमएएमआर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा स्पिन टॉर्क ऑसिलेटर (एसटीओ) है। एसटीओ स्वयं रिकॉर्डिंग हेड के निकट स्थित है। जब एसटीओ पर करंट लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन स्पिन के ध्रुवीकरण के कारण 20-40 गीगाहर्ट्ज की आवृत्ति वाला एक गोलाकार विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

ऐसे क्षेत्र के संपर्क में आने पर, एमएएमआर के लिए उपयोग किए जाने वाले लौहचुंबक में प्रतिध्वनि उत्पन्न होती है, जिससे इस क्षेत्र में डोमेन के चुंबकीय क्षणों की पूर्वता होती है। अनिवार्य रूप से, चुंबकीय क्षण अपनी धुरी से विचलित हो जाता है और इसकी दिशा (फ्लिप) बदलने के लिए, रिकॉर्डिंग हेड को काफी कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

एमएएमआर तकनीक के उपयोग से लौहचुंबकीय पदार्थों को अधिक बलपूर्वक बल के साथ लेना संभव हो जाता है, जिसका अर्थ है कि चुंबकीय डोमेन के आकार को सुपरपैरामैग्नेटिक प्रभाव पैदा करने के डर 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 इसलिए रिकॉर्डिंग घनत्व बढ़ जाता है।

वेस्टर्न डिजिटल, जिसे WD के नाम से भी जाना जाता है, ने 2017 में इस तकनीक को पेश किया। इसके तुरंत बाद, 2018 में, तोशिबा ने इस तकनीक का समर्थन किया। जहां WD और तोशिबा MAMR तकनीक पर काम कर रहे हैं, वहीं Seagate HAMR पर दांव लगा रहा है।

थर्मोमैग्नेटिक रिकॉर्डिंग (एचएएमआर)

हीट-असिस्टेड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग (एचएएमआर) एक ऊर्जा-कुशल चुंबकीय डेटा भंडारण तकनीक है जो लिखने में मदद करने के लिए लेजर द्वारा आपूर्ति की गई गर्मी का उपयोग करके हार्ड ड्राइव जैसे चुंबकीय उपकरण पर संग्रहीत डेटा की मात्रा में काफी वृद्धि कर सकती है। सतह हार्ड ड्राइव सबस्ट्रेट्स पर डेटा। हीटिंग के कारण डेटा बिट्स को डिस्क सब्सट्रेट पर एक साथ बहुत करीब रखा जाता है, जिससे डेटा घनत्व और क्षमता में वृद्धि होती है।

इस तकनीक को लागू करना काफी कठिन है। 200 मेगावाट लेजर तेज गरमा होता है रिकॉर्डिंग से पहले 400 डिग्री सेल्सियस तक का एक छोटा क्षेत्र, डिस्क पर बाकी डेटा के साथ हस्तक्षेप किए बिना या उसे नुकसान पहुंचाए बिना। हीटिंग, डेटा रिकॉर्डिंग और कूलिंग प्रक्रिया एक नैनोसेकंड से भी कम समय में पूरी होनी चाहिए। इन चुनौतियों से निपटने के लिए प्रत्यक्ष लेजर हीटिंग के बजाय नैनोस्केल सतह प्लास्मोंस के विकास की आवश्यकता थी, जिन्हें सतह-निर्देशित लेजर के रूप में भी जाना जाता है, साथ ही रिकॉर्डिंग हेड या किसी भी आस-पास को नुकसान पहुंचाए बिना तेजी से स्पॉट हीटिंग का सामना करने के लिए नए प्रकार के ग्लास प्लेट और थर्मल प्रबंधन कोटिंग्स के विकास की आवश्यकता होती है। डेटा, और विभिन्न अन्य तकनीकी चुनौतियाँ जिन्हें दूर करने की आवश्यकता है।

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

फ़िल्म का अंत, आरंभ पर जाएँ!

हमने 1951 में शुरुआत की थी और भंडारण प्रौद्योगिकी के भविष्य पर एक नज़र डालने के साथ लेख को समाप्त करते हैं। समय के साथ डेटा भंडारण में बहुत बदलाव आया है, पेपर टेप से लेकर धातु और चुंबकीय, रस्सी मेमोरी, स्पिनिंग डिस्क, ऑप्टिकल डिस्क, फ्लैश मेमोरी और अन्य। प्रगति के परिणामस्वरूप तेज, छोटे और अधिक शक्तिशाली भंडारण उपकरण सामने आए हैं।

यदि आप NVMe की तुलना 1951 के UNISERVO मेटल टेप से करें, तो 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 चीज़ जो सत्य रहती है वह है 0 और 1 का उपयोग। जिन तरीकों से हम ऐसा करते हैं वे बहुत भिन्न होते हैं। मुझे आशा है कि अगली बार जब आप किसी दोस्त के लिए गानों की सीडी-आरडब्ल्यू जलाएंगे या होम वीडियो को ऑप्टिकल डिस्क आर्काइव में सहेजेंगे, तो आप सोचेंगे कि कैसे एक गैर-परावर्तक सतह 0 में तब्दील हो जाती है और एक परावर्तक सतह 1 में तब्दील हो जाती है। या यदि आप कैसेट पर मिक्सटेप रिकॉर्ड कर रहे हैं, तो याद रखें कि यह कमोडोर पीईटी में उपयोग किए गए डेटासेट से बहुत निकटता से संबंधित है। अंत में, दयालु होना और रिवाइंड करना न भूलें।

धन्यवाद रॉबर्ट मुस्ताची и रिक अल्टर्रा पूरे लेख की छोटी-छोटी बातों के लिए (मैं इसमें कुछ नहीं कर सकता)!

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स्रोत: www.habr.com