Ami volt, az lesz;
és ami történt, az megtörténik;
és nincs új a nap alatt.
Prédikátor könyve, 1:9
Az örök bölcsesség, amelyet az epigráfban idéznek, szinte bármely iparágra alkalmazható, beleértve a gyorsan változó IT-t is. Kiderül, hogy sok olyan újítás, amelyről most kezdünk beszélni, évtizedekkel ezelőtt készült találmányokra épül, amelyeket már sikeresen (vagy nem annyira) alkalmaztak a fogyasztói eszközökben vagy a B2B szektorban. Ez vonatkozik például a látszólag új trendekre, mint a mobil eszközök és a hordozható adattárolók, amiről részletesen beszélni fogunk a mai anyagban.
Példákat keresni nem nehéz. Vegyük például a mobiltelefonokat. Ha azt gondolja, hogy az első "okos" eszköz, amelynek teljesen hiányzott a billentyűzete, az iPhone, amely csak 2007-ben jelent meg, akkor téved. Az igazi okostelefon, amely egyesíti a kommunikációs eszköz és a PDA lehetőségeit egyetlen házban, nem az Apple érdeme, hanem az IBM-é, és az első ilyen készüléket még 1992. november 23-án mutatták be a telekommunikációs ipar eredményeit bemutató COMDEX kiállításon, amely Las Vegasban zajlott, és a sorozatgyártásba 1994-ben került.
IBM Simon személyi kommunikátor — a világ első érintőképernyős okostelefonja
Az IBM Simon személyi kommunikátor volt az első mobiltelefon, amelyben egyáltalán nem volt billentyűzet, az információ bevitele kizárólag érintőképernyőn keresztül történt. A készülék egyesítette az organizer funkciót, lehetővé tette faxok küldését és fogadását, valamint az elektronikus levelezést. Szükség esetén az IBM Simont csatlakoztatni lehetett egy személyi számítógéphez adatcserére vagy modemként történő használatra 2400 bps teljesítménnyel. Érdekesség, hogy a szövegbevitel meglehetősen találékony módon valósult meg: a tulajdonos választása a mini QWERTY billentyűzet és a PredictaKey intelligens segéd között volt. Az utóbbi csak a következő 6 karaktert jelenítette meg, amelyek a prediktív algoritmus szerint a legnagyobb valószínűséggel felhasználhatóak voltak.
A legjobb jelző, amellyel az IBM Simont jellemezni lehet, az a „korszakelő”, ami végül a készülék teljes kudarcát is meghatározta a piacon. Egyrészt akkoriban még nem álltak rendelkezésre olyan technológiák, amelyek a kommunikátort igazán kényelmessé tették volna: kevesen örülnének egy 200×64×38 mm-es és 623 gramm súlyú eszköz cipelésének (töltőállomással együtt 1 kg felett), amelynek akkumulátorának teljesítménye csak 1 órára volt elegendő beszélgetési módban és 12 órára készenléti módban. Másrészt az ár: 899 dollár a BellSouth mobilszolgáltatóval kötött szerződéssel, amely az IBM hivatalos partnere volt az Egyesült Államokban, és 1000 dollár felett nélküle. Ne feledkezzünk meg a nagyobb kapacitású akkumulátor megvásárlásának lehetőségéről (sőt, szükségességéről) sem - „csupán” 78 dollárért.
Az IBM Simon, a modern okostelefonok és egy fenyő toboz vizuális összehasonlítása
Az információs külső tárolók esetében sem minden olyan egyszerű. Hamburgeri szempontból az első ilyen eszköz létrehozását ismét csak az IBM-nek lehet tulajdonítani. 1962. október 11-én a vállalat bejelentette az IBM 1311 forradalmi adattároló rendszerét. Az újdonság kulcssajátossága a cserélhető patronok használata volt, amelyből minden egyes hat 14 hüvelykes mágneses lemezt tartalmazott. Bár egy ilyen cserélhető tároló 4,5 kilogrammot nyomott, ez mégis fontos előrelépés volt, mivel legalább a patronokat lehetett cserélni a telítődésük függvényében, és át lehetett vinni őket a különböző telepítések között, melyek mindegyike egy impozáns fiókos szekrény méretével rendelkezett.
IBM 1311 — cserélhető merevlemezes adattároló
De még a mobilitásért is meg kellett fizetni a teljesítménnyel és a kapacitással. Először is, az adatok sérülésének megakadályozása érdekében az 1. és 6. lemezek külső felületeit megfosztották a mágneses rétegtől, és ezek egyben védőfunkciót is betöltöttek. Mivel most már csak 10 felszínt használtak az íráshoz, a cserélhető lemez összesen 2,6 megabájt kapacitással rendelkezett, ami abban az időben még mindig elég soknak számított: egy patron sikeresen helyettesítette a szabványos mágneses szalagok ⅕-ét, vagy 25 ezer lyukkártyát, miközben véletlenszerű hozzáférést biztosított az adatokhoz.
Másodszor, a mobilitásért cserébe a teljesítmény csökkenését kellett elszenvedni: a tengely fordulatszámát 1500 fordulatra kellett csökkenteni, és ennek eredményeként a szektorra való hozzáférés átlagos ideje 250 milliszekundumra nőtt. Összehasonlítva a készülék elődjével, az IBM 1301-gyel, melynek a tengelye 1800 rpm sebességgel működött, a szektorra való hozzáférés ideje pedig 180 ms volt. Mindazonáltal, a cserélhető merevlemezek használatának köszönhetően az IBM 1311 igen népszerűvé vált a vállalati környezetben, mivel ez a konstrukció végül is jelentősen csökkentette az egy egységnyi információ tárolásának költségét, lehetővé téve a szükséges telepítések számának csökkentését és a helyigényesebbek csökkentését. Ennek köszönhetően az eszköz az egyik leghosszabb ideig piacon maradó termék lett, és csak 1975-ben vonultak ki a gyártásból.
Az IBM 1311 utódja, a 3340-es típus, a vállalat mérnökeinek korábbi modellben megvalósított ötleteinek fejlődését tükrözi. Az új adattároló rendszer teljesen hermetikusan záródó patronokat kapott, aminek köszönhetően egyrészt csökkent a környezeti tényezők hatása a mágneses lemezekre, növelve azok megbízhatóságát, másrészt lényegesen javult a kazetták aerodinamikai kialakítása is. Ezt a képet egy felelős mikrokontroller egészítette ki, amely a mágneses fej pozicionálásának jelentős pontosságát tette lehetővé.
IBM 3340, becenevén Winchester
Ennek eredményeként minden patron kapacitása 30 megabájt-ra nőtt, a szektor elérési ideje pedig pontosan 10-szeresére csökkent — 25 milliszekundumra. Eközben az adatátviteli sebesség elérte a rekordnak számító 885 kilobájtot másodpercenként. Érdekesség, hogy az IBM 3340 miatt vált elterjedtté a "winchester" szleng kifejezés. Az ok az volt, hogy a berendezés egyidőben két cserélhető tárolóval volt képes dolgozni, ezért kapta a "30-30" kiegészítő típust. Ugyanezen indexet viselte a világszerte ismert Winchester puska, csupán annyi eltéréssel, hogy míg az első esetben két 30 MB-os lemezről volt szó, addig a második a golyó kaliberéről (0,3 hüvelyk) és a tölténygyártás portartalmáról (30 grain, azaz kb. 1,94 gramm) szólt.
Floppy Disk — a modern külső tárolók ősformája
Bár az IBM 1311-es kazetták valóban a modern külső merevlemezek ősatyáinak tekinthetők, ezek az eszközök még mindig végtelenül távol álltak a fogyasztói piactól. De ahhoz, hogy folytassuk a mobil információs tárolók családfáját, először meg kell határozni a kiválasztás kritériumait. Nyilvánvaló, hogy a perforált kártyák ki fognak maradni, mivel azok egy olyan technológia, amely a „lemez előtti” korszakra jellemző. Az is valószínű, hogy a mágneses szalagra alapozott tárolókat sem érdemes figyelembe venni: bár formálisan a tekercs rendelkezik mobilitás jellemzőivel, teljesítménye még az első merevlemezekével sem hasonlítható össze, mivel a mágneses szalag csak szekvenciális hozzáférést biztosít a tárolt adatokhoz. Így a fogyasztói tulajdonságok szempontjából a „puha” lemezek állnak a legközelebb a merevlemezekhez. És valóban: a flokák eléggé kompaktak, miközben, akárcsak a merevlemezek, többszörös írást is elviselnek, és képesek véletlenszerű olvasásra is működni. Innen kezdjük.
Ha arra számít, hogy újra meglátja a három titokzatos betűt, akkor… tökéletesen igaza van. Valójában az IBM laboratóriumaiban Alan Shugart kutatócsoportja olyan méltó alternatívát keresett a mágneses szalagok számára, amelyek jól megfeleltek az adatok archiválására, de a mindennapi feladatokban alulmúlták a merevlemezeket. A megfelelő megoldást a csapathoz csatlakozó David Noble idősebb mérnök javasolta, aki 1967-ben megtervezett egy eltávolítható mágneses lemezt, amelyhez védő burkolat tartozott, és a munkát egy speciális lemezmeghajtó végezte. Négy évvel később az IBM bemutatta a világ első 80 kilobytes kapacitású, 8 hüvelyk átmérőjű floppy lemezét, majd 1972-ben megjelent a floppy lemezek második generációja, amelynek kapacitása már 128 kilobyte volt.
IBM 8 hüvelyk átmérőjű floppy lemez 128 kilobyte kapacitással
A siker hullámán 1973-ban Alan Shugart úgy döntött, hogy otthagyja a vállalatot, és megalapítja saját cégét, amely a Shugart Associates nevet kapta. Az új vállalkozás a hajlékonylemezek további tökéletesítésével foglalkozott: 1976-ban a vállalat piacra dobta az 5,25 hüvelykes kompakt lemezeket és az eredeti meghajtókat, amelyek új vezérlőt és interfészt kaptak. A Shugart SA-400 mini-floppy induló ára 390 amerikai dollár volt a meghajtóhoz, és 45 dollár egy tízdarabos lemezcsomagért. A vállalat története során a SA-400 vált a legsikeresebb termékké: az új eszközök kiszállításának üteme elérte a napi 4000 egységet, és fokozatosan az 5,25 hüvelykes lemezek kiszorították a piacon a nagyméretű 8 hüvelykes testvéreit.
Azonban Alan Shugart cége sem tudott sokáig dominálni a piacon: már 1981-re a stafétát a Sony vette át, bemutatva egy még kompaktabb lemezt, amelynek átmérője mindössze 90 mm, azaz 3,5 hüvelyk volt. Az első PC, amely beépített meghajtóval használta az új formátumot, a HP-150 volt, amelyet a Hewlett-Packard adott ki 1984-ben.
Az első személyi számítógép 3,5 hüvelykes meghajtóval: Hewlett-Packard HP-150
A Sony lemeze annyira sikeresnek bizonyult, hogy gyorsan kiszorította a piacon elérhető összes alternatív megoldást, a formátum pedig gyakorlatilag 30 évig fennmaradt: a 3,5 hüvelykes lemezek tömeggyártása csak 2010-ben fejeződött be. Az új termék népszerűsége több tényezővel magyarázható:
- a kemény műanyag burkolat és a csúszó fém zár a lemez megbízható védelmét biztosította;
- a fém hüvely jelenléte, amely a helyes pozicionálást segítette, kiküszöbölte a szükségességet, hogy közvetlenül a mágneses lemezen lyukat kelljen fúrni, ami szintén kedvezően hatott a megőrzésére;
- a csúszó kapcsoló segítségével megvalósult a felülírás elleni védelem (korábban a lemez újbóli írásának blokkolásához ragasztószalaggal kellett lefedni a vágást).
Az időtlen klasszikus — 3,5 hüvelykes Sony lemez
A kisméret mellett a 3,5 hüvelykes floppy lemezek sokkal nagyobb kapacitással is rendelkeztek, mint elődeik. A legfejlettebb 5,25 hüvelykes nagy sűrűségű floppy lemezek, amelyek 1984-ben jelentek meg, 1200 kilobájt adatot tudtak tárolni. Bár az első 3,5 hüvelykes minták kapacitása 720 Kb volt, ami a négyes sűrűségű 5 hüvelykes lemezekkel megegyezett, már 1987-re megjelentek a 1,44 MB-os nagy sűrűségű lemezek, míg 1991-re a bővített sűrűségű lemezek, amelyek már 2,88 MB adatot tudtak tárolni.
Néhány cég próbálkozott még kompaktabb floppy lemezek létrehozásával (például az Amstrad 3 hüvelykes lemezeket fejlesztett ki, amelyeket a ZX Spectrum +3-ban használtak, míg a Canon 2 hüvelykes speciális lemezeket gyártott a kompozit videó rögzítésére és tárolására), azonban ezek sosem terjedtek el. Helyette külső eszközök jelentek meg a piacon, amelyek ideológiailag már sokkal közelebb álltak a modern külső tárolókhoz.
Az Iomega Bernoulli doboz és a baljós „halálsikolyok”
Nem lehetett máshogy fogalmazni, a floppy lemezek kapacitása túl kicsi volt ahhoz, hogy megfelelően nagy mennyiségű információt tároljanak: a mai mértékek szerint összehasonlíthatók az alap szintű pendrive-okkal. De mit is nevezhetünk eközben a külső merevlemez vagy szilárdtest meghajtó megfelelőjének? Erre a szerepre legjobban az Iomega termékei felelnek meg.
Első eszközüket 1982-ben mutatták be, a Bernoulli doboz néven ismert eszközt. Annak ellenére, hogy a korabeli nagy kapacitásnak számított (az első tárolók 5, 10 és 20 MB-osak voltak), az eredeti készülék népszerűtlenségének oka a mérete volt: az Iomega „floppy lemezei” 21 cm szélesek és 27,5 cm hosszúak voltak, ami egy A4-es papírlap méretének felel meg.
Így néztek ki az eredeti kazetták a Bernoulli dobozhoz
A cég eszközei népszerűségnek örvendtek a Bernoulli Box II megjelenése óta. A tárolók méreteit jelentősen csökkentették: már 14 cm hosszúak és 13,6 cm szélesek voltak (ami összehasonlítható a standard 5,25 hüvelykes lemezek méretével, figyelembe véve a 0,9 cm vastagságot), miközben sokkal lényegesebb kapacitással rendelkeztek: a belépő szintű modellek 20 MB-tól a 1993-ban piacra került lemezek 230 MB-ig terjedtek. Az ilyen eszközök két formátumban voltak elérhetők: belső modulokként PC-k számára (a kisebb méreteknek köszönhetően a 5,25 hüvelykes lemezmeghajtók helyére telepíthetők voltak) és külső tároló rendszerekként, SCSI interfészen keresztül csatlakoztathatók a számítógéphez.
Bernoulli doboz második generációja
A Bernoulli doboz közvetlen utódai az Iomega ZIP lett, amelyet a vállalat 1994-ben mutatott be. Népszerűségét nagymértékben segítette a Dell és az Apple közötti partnerség, amelyek ZIP meghajtókat kezdtek el telepíteni számítógépeikbe. Az első modell, a ZIP-100, 100 663 296 byte kapacitású tárolókat használt (kb. 96 MB), átviteli sebessége körülbelül 1 MB/s volt, és a véletlenszerű elérési idő nem haladta meg a 28 milliszekundumot, miközben a külső meghajtók LPT vagy SCSI interfészen csatlakozhattak a PC-hez. Később megjelent a ZIP-250, amely 250 640 384 byte (239 MB) kapacitással rendelkezett, míg a sorozat végén a ZIP-750, amely visszafelé kompatibilis volt a ZIP-250 tárolókkal, és támogatta a ZIP-100-as működést legacy módban (a régi tárolókból csak információt lehetett olvasni). Érdekesség, hogy a külső zászlóshajók még USB 2.0 és FireWire támogatást is kaptak.
Iomega ZIP-100 külső meghajtó
A CD-R/RW megjelenésével az Iomega termékei természetesen eltűntek a köztudatból — az eszközök értékesítése csökkenni kezdett, 2003-ra gyakorlatilag a negyedére csökkent, majd 2007-re teljesen megszűnt (bár a gyártás felszámolása csak 2010-ben történt meg). Lehetséges, hogy minden másképp alakult volna, ha a ZIP-nek nem lettek volna bizonyos megbízhatósági problémái.
A lényeg az, hogy az akkori évekhez képest lenyűgöző teljesítményt a rekord magas RPM érték biztosította: a floppy lemez 3000 fordulat/perc sebességgel forgott! Bizonyára már rájöttél, miért nevezték az első készülékeket Bernoulli-dobozoknak: a mágneses lemez forgási sebessége megnövelte a levegő áramlását a írószerkezet és a felülete között, így csökkent a levegő nyomása, ami által a lemez közelebb került az érzékelőhöz (Bernoulli törvénye működésben). Elméletileg ez a sajátosság megbízhatóbbá tette volna a készüléket, ám a gyakorlatban a felhasználók olyan kellemetlen jelenséggel szembesültek, mint a Halálklikkek. Bármilyen, akár a legkisebb sorja a gyorsan forgó mágneses lemezen visszafordíthatatlanul károsíthatta az írószerkezetet, ami után a meghajtó parkolta az aktuátort, és megpróbálta újraolvasni, ami jellegzetes kattogással járt. Az ilyen hibák „fertőzőek” voltak: ha a felhasználó nem reagált azonnal, és bepattintott egy másik lemezt a sérült készülékbe, akkor az is néhány olvasási kísérlet után használhatatlanná vált, mivel az eltorzult geometrájú írószerkezet már magát a floppy lemezt is károsította. Ezen kívül, ha a sorjás lemez egy másik olvasót is tönkretehetett. Ezért azoknak, akik Iomega termékekkel dolgoztak, alaposan ellenőrizniük kellett a lemezek állapotát, és a későbbi modelleken figyelmeztető feliratok is megjelentek.
Mágneto-optikai lemezek: Retro HAMR
Végül, ha már a hordozható információs tárolókról beszélünk, nem lehet figyelmen kívül hagyni a mágneto-optikai lemezek (MO) csodáját. Az első eszközök ebből a kategóriából már az 1980-as évek elején megjelentek, de a legszélesebb körű elterjedésük csak 1988-ban következett be, amikor a NeXT bemutatta első PC-jét, a NeXT Computer-t, amely Canon gyártmányú mágneto-optikai meghajtóval volt felszerelve, és támogatta a 256 MB kapacitású lemezek használatát.
A NeXT Computer — az első PC, mágneto-optikai meghajtóval felszerelve
A mágnesoptikai lemezek létezése újfent megerősíti az epigramma helyességét: bár a hőmágneses írás (HAMR) technológiájáról csak az utóbbi években kezdtek el aktívan beszélni, azonban ez a megközelítés több mint 30 évvel ezelőtt már sikeresen alkalmazásra került a mágnesoptikai technológiában! A mágnesoptikai lemezek írási elve hasonló a HAMR-hoz, kivéve néhány eltérést. Maguk a lemezek ferrimagnetikus anyagokból készültek — olyan ötvözetekből, amelyek képesek megőrizni a magnetizációt a Curie-pont alatti hőmérsékleten (kb. 150 Celsius-fok) külső mágneses tér hatása nélkül. Írás közben a lemez felületét lézerrel előmelegítették a Curie-pont hőmérsékletére, majd a lemez hátoldalán elhelyezett mágneses fej megváltoztatta a megfelelő terület magnetizációját.
A megközelítés kulcsfontosságú különbsége a HAMR-tól abban állt, hogy az információ olvasása kis teljesítményű lézer segítségével történt: a polarizált lézerfény áthaladt a lemez felületén, visszaverődött az alapanyagról, majd az optikai olvasó rendszeren keresztül a szenzorra jutott, amely rögzítette a lézer polarizációs síkjának változását. Itt a Kerr-effektus (kvadratikus elektro-optikai hatás) gyakorlati alkalmazása figyelhető meg, amelynek lényege az optikai anyag törésmutatójának megváltozása, amely arányos az elektromágneses tér erősségének négyzetével.
A mágnesoptikai lemezeken történő információcsere és -írás elve
Az első mágnesoptikai lemezek nem támogatták az újraírást, és WORM (Write Once, Read Many) rövidítéssel voltak jelölve, azonban később megjelentek olyan modellek, amelyek támogatták a többszöri írást. Az újraírás három átjáráson keresztül történt: először az információt törölték a lemezről, majd magát az írást hajtották végre, ezt követően pedig az adatok integritásának ellenőrzése került sor. Ez a megközelítés garantált írási minőséget biztosított, ami a mágnesoptikai lemezeket még megbízhatóbbá tette, mint a CD- és DVD-lemezeket. Szemben a floppy lemezekkel, a mágnesoptikai tárolók gyakorlatilag nem voltak érzékenyek a demagnetizációra: a gyártók becslése szerint az újraírható mágnesoptikai lemezeken tárolt adatok tárolási ideje legalább 50 év.
Már 1989-ben megjelentek a piacon a kétoldalas 5,25 hüvelykes meghajtók, amelyek 650 MB kapacitással rendelkeztek, és 1 MB/s olvasási sebességet biztosítottak, valamint 50 és 100 ms közötti véletlenszerű hozzáférési idővel. A mágnesoptika népszerűségének vége felé olyan modellek váltak elérhetővé, amelyek akár 9,1 GB adatot is tárolhattak. A legelterjedtebbek azonban a 90 mm-es kompakt lemezek voltak, 128 és 640 MB közötti kapacitással.
640 MB kapacitású kompakt mágnesoptikai lemez az Olympustól
1994-re az ilyen típusú meghajtón tárolt 1 MB adat egységköltsége 27 és 50 cent között mozgott a gyártótól függően, ami a magas teljesítménnyel és megbízhatósággal együtt versenyképes megoldássá tette őket. A mágnesoptikai eszközök további előnye a ZIP-hez képest a széles interfész-támogatás volt, beleértve az ATAPI-t, LPT-t, USB-t, SCSI-t és IEEE-1394a-t.
Mindezek ellenére a mágnesoptikának volt néhány hátránya is. Például a különböző márkák (a mágnesoptikát számos nagy cég, például a Sony, Fujitsu, Hitachi, Maxell, Mitsubishi, Olympus, Nikon, Sanyo és mások gyártották) közötti inkompatibilitás a formázási sajátosságok miatt jelentkezett. Továbbá a magas energiafogyasztás és a kiegészítő hűtési rendszer szükségessége korlátozta ezeknek a meghajtóknak a használatát laptopokban. Végül a háromlépcsős írási ciklus jelentősen megnövelte a írási időt, és ezt a problémát csak 1997-re sikerült megoldani a LIMDOW (Light Intensity Modulated Direct Overwrite) technológia megjelenésével, amely az első két lépcsőt egybeolvasta azáltal, hogy mágneseket építettek a lemezt tartalmazó patronba, amelyek törölték az információt. Ennek eredményeként a mágnesoptika fokozatosan elvesztette relevanciáját még a hosszú távú adattárolás terén is, átadva a helyét a klasszikus LTO szalagos meghajtóknak.
Mindig van valami, ami hiányzik számomra...
A fent említett minden világosan illusztrálja azt az egyszerű tényt, hogy bármennyire is zseniális egy találmány, annak mindenekelőtt időben kell bekövetkeznie. Az IBM Simon kudarcra volt ítélve, mert a megjelenésekor az embereknek nem volt szükségük az abszolút mobilitásra. A magneto-optikai lemezek jó alternatívát jelentettek a HDD-k számára, azonban a szakemberek és a lelkesedők kiváltságává váltak, mivel a nagyközönség számára sokkal fontosabb volt a sebesség, a kényelem és természetesen az ár, amelyek miatt a vásárlók hajlandók voltak feláldozni a megbízhatóságot. A ZIP, minden előnyével együtt, így sem tudott valódi mainstreammé válni, mivel az emberek nem szívesen vizsgálták meg minden egyes lemezt nagyítóval, keresve a sorját.
Éppen ezért a természetes szelekció végül világosan elkülönítette a piacot két párhuzamos irányra: eltávolítható adattárolók (CD, DVD, Blu-Ray), flash meghajtók (kis mennyiségű adatok tárolására) és külső merevlemezek (nagy mennyiségű adatokra). Az utóbbiak körében a kompakt 2,5 hüvelykes modellek lettek a nem hivatalos szabvány az egyedi házakban, amelyek megjelenését elsősorban a laptopoknak köszönhetjük. Másik ok, amiért népszerűek — költséghatékonyság: a klasszikus 3,5 hüvelykes HDD-k külső házban nehezen nevezhetők "portábilisnak", mivel ezek kötelezően további tápegység csatlakoztatását igényelték (tehát a hordozás során adaptert is magunkkal kellett vinni), míg a 2,5 hüvelykes meghajtóknak általában csak egy plusz USB-csatlakozóra volt szükségük, és a későbbi, energiatakarékos modelleknek még erre sem volt szükségük.
Érdekes, hogy a mini HDD-k megjelenését a PrairieTek-nek köszönhetjük, amelyet Terry Johnson alapított 1986-ban. Csak három évvel a megalapítása után a PrairieTek bemutatta a világ első 2,5 hüvelykes, 20 MB kapacitású merevlemezét, amely PT-220 néven vált ismertté. A desktop megoldásokhoz képest 30%-kal kompaktabb, a tároló magassága mindössze 25 mm volt, így optimális választás lett a laptopok számára. Sajnos, noha a mini HDD-k piacának úttörőiként dolgoztak, a PrairieTek nem tudta meghódítani a piacot, mivel fatális stratégiai hibát követtek el. Miután beindították a PT-220 gyártását, az erőfeszítéseiket a további miniaturizálásra összpontosították, hamarosan kiadva a PT-120 modellt, amely azonos kapacitással és sebességgel mindössze 17 mm vastagságú volt.
PrairieTek PT-120 második generációs 2,5 hüvelykes merevlemez
A hiba abban rejlett, hogy míg a PrairieTek mérnökei minden milliméterért harcoltak, a versenytársaik, mint a JVC és a Conner Peripherals, a merevlemezek kapacitásának növelésébe kezdtek, ami döntőnek bizonyult egy ilyen egyenetlen versengésben. Próbálva utolérni a lemaradást, a PrairieTek belépett a fegyverkezési versenybe, előkészítve a PT-240 modellt, amely 42,8 MB adatot tudott tárolni, és a korabeli energiatakarékos teljesítményével, mindössze 1,5 W-t fogyasztott. De sajnos ez sem mentette meg a céget a csődtől, így 1991 végére már megszűnt létezni.
A PrairieTek története egy újabb figyelemre méltó példa arra, hogy bármilyen jelentős műszaki fejlődés is történik, az időben történő bevezetés hiánya miatt a piac számára értéktelenné válhat. Az 1990-es évek elején a vásárlók még nem voltak elkényeztetve ultrabookokkal és ultravékony okostelefonokkal, így nem volt sürgető szükség az ilyen típusú lemezekre. Elég csak visszaemlékezni az első GridPad táblagépre, amelyet a GRiD Systems Corporation adott ki 1989-ben: a „hordozható” eszköz több mint 2 kg súlyú volt, és a vastagsága 3,6 cm-t ért el!
GridPad — a világ első táblagépe
Egy ilyen „kicsi” abban az időben meglehetősen kompakt és kényelmes volt: a végfelhasználó egyszerűen nem látott jobbat. Ugyanakkor a lemezterület kérdése sokkal égetőbb volt. A GridPad például egyáltalán nem rendelkezett merevlemezzel: az adatokat RAM-chipek tárolták, amelyek töltését beépített akkumulátorok biztosították. Az ilyen eszközök hátterében a később megjelent Toshiba T100X (DynaPad) már csodának számított, egyszerűen amiatt, hogy rendelkezett egy 40 MB kapacitású teljes értékű merevlemezzel. Az, hogy a „mobil” eszköz 4 cm vastag volt, keveseket zavart.
A Toshiba T100X tablet, Japánban inkább DynaPad néven ismert
De mint tudjuk, az étvágy az evés közben jön. Évről évre a felhasználói igények nőttek, és egyre nehezebb volt kielégíteni őket. Ahogy a tárolók kapacitása és sebessége nőtt, egyre többen kezdték el gondolni, hogy a mobil eszközök akár kompaktabbak is lehetnének, és jól jött volna, ha lenne egy hordozható tároló, amely képes lenne minden szükséges fájl tárolására. Más szóval, a piacon kereslet mutatkozott olyan eszközökre, amelyek kényelmük és ergonómiájuk szempontjából alapvetően mások voltak, és ezt a keresletet ki kellett elégíteni, így az IT-vállalatok versenye új erőre kapott.
Itt érdemes visszatérni a mai epigráfhoz. A szilárdtest-meghajtók kora már régóta elkezdődött a 2000-es évek előtt: az első flash memória prototípusát Fudzsió Maszuoka mérnök készítette a Toshiba vállalatnál 1984-ben, az első kereskedelmi termék, a Digipro FlashDisk pedig már 1988-ban megjelent a piacon. Ez a műszaki csoda 16 megabájt adatot tárolt, árával pedig 5000 amerikai dollárra rúgott.
Digipro FlashDisk - az első kereskedelmi SSD-meghajtó
Az új trendet a Digital Equipment Corporation támogatta, amely az 1990-es évek elején bemutatta az EZ5x sorozat 5,25 hüvelykes eszközeit SCSI-1 és SCSI-2 interfész támogatással. Az izraeli M-Systems vállalat sem maradt ki, amely 1990-ben a Fast Flash Disk néven ismert szilárdtest-meghajtó családot jelentette be, amely már jobban hasonlított a modernekhez: az SSD-k 3,5 hüvelyk formátummal rendelkeztek, és 16-tól 896 megabájt adatig terjedő kapacitással bírtak. Az első modell, amelyet FFD-350 névre kereszteltek, 1995-ben került a piacra.
M-Systems FFD-350 208 MB-on — a precursor to modern SSDs
A hagyományos merevlemezekkel ellentétben az SSD-k sokkal kompaktabbak voltak, magasabb teljesítménnyel rendelkeztek, és ami a legfontosabb, ellenálltak a lökéseknek és erős vibrációnak. Potenciálisan így majdnem tökéletes jelöltek voltak mobil tárolók létrehozására, ha nem lett volna egy „de”: a tárolóegységhez kapcsolódó magas árak miatt ezek a megoldások gyakorlatilag alkalmatlanná váltak a fogyasztói piac számára. Népszerűek voltak a vállalati környezetben, használták őket a légiközlekedésben, az „fekete dobozok” létrehozására, szakmai kutatóközpontok szuper számítógépeibe építették be, azonban kiskereskedelmi termék létrehozásáról ekkor még szó sem lehetett: senki sem vásárolta volna meg őket még akkor sem, ha bármelyik vállalat elhatározta volna, hogy az önköltségen értékesíti ezeket az egységeket.
De a piaci változásokra nem kellett sokat várni. A digitális fényképezés jelentősen hozzájárult a fogyasztói szegmens SSD-k iránti keresletének növekedéséhez, hiszen ebben az iparágban élesen érződött a kompakt és energiatakarékos tárolók iránti igény. Íme, hozza a saját ítélkezéseit.
A világ első digitális fényképezőgépe 1975 decemberében jelent meg (ismét csak Ekkleziás szavait idézve): Stephen Sasson, az Eastman Kodak Company mérnöke találta fel. A prototípus több tucat nyomtatott áramkörből, a Kodak Super 8-ból származó optikai blokkból és egy diktafonból állt (a fényképeket hagyományos zeneikazettákra rögzítették). A kamera táplálásához 16 nikkel-kadmium akkumulátort használtak, a teljes súlya 3,6 kg volt.
Az Eastman Kodak Company által készített digitális fényképezőgép első prototípusa
Ennek a "kicsi" CCD-érzékelő felbontása mindössze 0,01 megapixel volt, ami lehetővé tette a 125×80 képpontos felvételek készítését, és minden egyes fotó elkészítése 23 másodpercet vett igénybe. Tekintettel az ilyen "lenyűgöző" jellemzőkre, az ilyen készülék minden szempontból alulmaradt a hagyományos filmes tükörreflexes fényképezőgépekkel szemben, tehát a kereskedelmi termék létrehozásáról nem lehetett szó, bár később a találmányt a fényképezés fejlődésének egyik legfontosabb mérföldkövének ismerték el, és Steve hivatalosan is bekerült a Fogyasztói Elektronika Hírességek Csarnokába (Consumer Electronics Hall of Fame).
Hat évvel később a Kodak kezdeményezését a Sony vette át, amikor 1981. augusztus 25-én bejelentette a filmszalag nélküli video fényképezőgépet, a Mavicát (a név a Magnetic Video Camera rövidítése).
A Sony Mavica digitális fényképezőgép prototípusa
A japán óriás kamerája lényegesen érdekesebbnek tűnt: a prototípus egy 10x12 mm-es CCD-érzékelőt használt, és maximum 570 x 490 pixel felbontással büszkélkedhetett, a felvételek pedig kis 2 colos Mavipack lemezekre készültek, amelyek 25 és 50 felvétel között képesek voltak tárolni a felvételi módtól függően. Ennek az az oka, hogy a kialakított kép két műsormezőből állt, amelyeket kompozit videóként rögzítettek. Volt lehetőség arra is, hogy egyszerre rögzítsenek mindkét mezőt, vagy csak egyet. Utóbbi esetben a kép felbontása kétszeresére csökkent, de az ilyen fénykép súlya is kétszer kevesebb volt.
A Sony eredetileg 1983-ban tervezte megkezdeni a Mavica sorozatgyártását, a kamerák kiskereskedelmi ára pedig 650 dollárt kellett volna, hogy elérjen. A gyakorlatban az első ipari példányok csak 1984-ben jelentek meg, a kereskedelmi forgalomba hozás a Mavica MVC-A7AF és a Pro Mavica MVC-2000 képében pedig csak 1986-ban indult, és a kamerák ára gyakorlatilag a tervezettnél lényegesen magasabb volt.
Sony Pro Mavica MVC-2000 digitális fényképezőgép
Bár az áruk mesés és innovatívak voltak, a korai Mavica modellek nem számítottak ideális megoldásnak a professzionális felhasználás számára, bár bizonyos helyzetekben ezek a fényképezőgépek gyakorlatilag tökéletes választásnak bizonyultak. Például a CNN riporterei a Sony Pro Mavica MVC-5000-öt használták a Tiananmen téri események tudósításakor június 4-én. A továbbfejlesztett modell két független CCD-érzékelőt kapott, amelyek közül az egyik világossági videójelet, a másik pedig színkülönbségi jelet képezett. Ez a megközelítés lehetővé tette a Bayer-szűrő használatának elhagyását és a vízszintes felbontás 500 TVL-ra emelését. A fényképezőgép legnagyobb előnye azonban a PSC-6 modulhoz való közvetlen csatlakozás támogatása volt, amely lehetővé tette a készített képek közvetlen átvitelét a szerkesztőségbe. Emiatt a CNN tudta elsőként közzétenni a tudósítást a helyszínről, és a Sony később Emmy-díjat is kapott a hírfotók digitális átvitelének fejlesztéséhez való hozzájárulásáért.
A Sony Pro Mavica MVC-5000 az a fényképezőgép, amelynek révén a Sony Emmy-díjas lett.
De mi van, ha a fotósnak hosszú üzleti útra kell mennie, távol a civilizációtól? Ebben az esetben magával vihette a csodálatos Kodak DCS 100 fényképezőgépek egyikét, amely 1991 májusában jelent meg. Ez a monstrum hibrid a Nikon F3 HP kisfilmes tükörreflexes fényképezőgép és a DCS Digital Film Back digitális kiegészítő között, amely winderrel volt felszerelve, egy külső adattároló egységgel (Digital Storage Unit) csatlakozott, amelyet vállpánton kellett cipelnünk.
A Kodak DCS 100 digitális fényképezőgép a «kompakt» megtestesülése.
A Kodak két modellt kínált, mindegyik több variációval: a színes DCS DC3 és a fekete-fehér DCS DM3. Minden fényképezőgép 1,3 megapixeles felbontású érzékelőkkel volt felszerelve, de a buffer mérete eltért, ami meghatározta a folyamatos felvételnél maximálisan megengedett felvételek számát. Például a 8 MB-os verziók másodpercenként 2,5 felvételt készítettek 6 sorozatban, míg a fejlettebb, 32 megabájtos modellek 24 kockás sorozatot tettek lehetővé. Ha a küszöböt meghaladták, a felvételi sebesség 1 kockára csökkent 2 másodperc alatt, amíg a buffer teljesen ki nem ürült.
A DSU blokk 200 MB kapacitású 3,5 hüvelykes merevlemezzel volt ellátva, amely 156 „nyers” fénykép vagy akár 600 tömörített kép tárolására volt képes, ha alkalmazták a külön megvásárolható hardveres JPEG-átalakítót, és rendelkezett egy LCD-kijelzővel a fényképek megtekintéséhez. A szuper tároló lehetővé tette, hogy a fényképekhez rövid leírásokat adjunk, azonban ehhez külső billentyűzet csatlakoztatása volt szükséges. Az akkumulátorokkal együtt a súlya 3,5 kg volt, míg a teljes készlet súlya elérte az 5 kg-t.
Bár a kényelem megkérdőjelezhető volt, és az ára 20-25 ezer dollár között változott (a maximális felszereltség mellett), a következő három év alatt körülbelül 1000 ilyen eszközt adtak el, amelyeket nemcsak újságírók, hanem egészségügyi intézmények, a rendőrség és számos ipari vállalat is érdeklődött irántuk. Egyszóval, volt kereslet az ilyen termékek iránt, éppúgy, mint a kompaktabb adathordozók iránti sürgető igény. A SanDisk vállalat 1994-ben bemutatta a CompactFlash szabványt, mint megfelelő megoldást.
A SanDisk által kibocsátott CompactFlash memóriakártyák és a PCMCIA adapter, amelyek lehetővé tették azok csatlakoztatását a PC-hez.
Az új formátum annyira sikeres lett, hogy napjainkban is széles körben alkalmazzák, és a 1995-ben alapított CompactFlash Association jelenleg több mint 200 tagvállalatot számlál, köztük a Canont, az Eastman Kodak Company-t, a Hewlett-Packard-ot, a Hitachi Global Systems Technologies-t, a Lexar Media-t, a Renesas Technology-t, a Socket Communications-t és még sok mást.
A CompactFlash memóriakártyák 42 mm x 36 mm mérettel és 3,3 mm vastagsággal büszkélkedhettek. A tárolók fizikai interfésze gyakorlatilag egy lebutított PCMCIA-t képviselt (50 tű a 68 helyett), így ilyen kártyát könnyen csatlakoztathattunk a PCMCIA Type II bővítőhelyéhez egy passzív adapterrel. Ismét egy passzív adapter segítségével a CompactFlash képes volt adatokat cserélni perifériás eszközökkel IDE (ATA) kapcsolaton keresztül, míg a speciális aktív adapterek lehetővé tették a soros interfészek (USB, FireWire, SATA) használatát.
Bár az első CompactFlash kártyák csupán 2 MB adatot tudtak tárolni, ez a memória típusa a professzionális környezetben nagy keresletnek örvendett a kompakt mérete, a gazdaságossága (ezek az adattárolók körülbelül 5%-át fogyasztották az energiának a hagyományos 2,5 hüvelykes HDD-khez képest, így meghosszabbítva a hordozható eszközök üzemidejét) és a sokoldalúsága miatt, amelyet a különböző interfészek támogatása és a 3,3 vagy 5 voltos tápegységről való működés lehetősége biztosított. A legfontosabb azonban a lenyűgöző túlterhelés-ellenállás volt, amely meghaladta a 2000 g-t, ami gyakorlatilag elérhetetlen szintet jelentett a klasszikus merevlemezek számára.
A probléma az, hogy a valóban ütésálló merevlemezeket technikai okokból nem lehet előállítani a konstrukciós jellemzőik miatt. Amikor egy tárgy leesik, több száz, sőt ezer g-nak (a szabad esés standard gyorsulása 9,8 m/s²) van kitéve kevesebb mint 1 milliszekundum alatt, ami a klasszikus HDD-k esetében számos kellemetlen következménnyel jár, amelyek közül kiemelhetők:
- a mágneses lemezek elcsúszása és elmozdulása;
- a csapágyakban lévő súrlódás megjelenése, azok korai kopása;
- a fejek lecsapódása a mágneses lemezek felületére.
A legveszélyesebb a meghajtó számára pontosan az utolsó helyzet. Amikor a becsapódás energiája merőlegesen vagy enyhén szögben hat a HDD vízszintes síkjára, a mágneses fejek először eltérnek a kiindulási helyzetüktől, majd hirtelen lecsúsznak a tányér felületére, kitéve azt a szélnek, ami felületi sérüléseket okoz a mágneses lemezen. Ráadásul nemcsak az a terület szenved, ahova a becsapódás történt (amely, na megjegyzem, jelentős terjedelmű lehet, ha a leejtés közben írás vagy olvasás történt), hanem azok a részek is, ahol mikroszkopikus mágneses burkolatok szétszóródnak: mivel mágnesezettek, nem mozdulnak el a centrifugális erő hatására a perifériára, hanem a mágneses lemezen maradnak, megakadályozva a normális olvasási/írási működést és további sérüléseket okozva mind a tányér, mind az írófej esetében. Ha a becsapódás elég erős, akár az érzékelő leszakadásához és a meghajtó teljes hibásodásához is vezethet.
Mindezek fényében az új meghajtók valóban nélkülözhetetlenek voltak a fotóriporterek számára: sokkal jobban megéri egy tucat megbízható kártyát magunknál tartani, mint cipelni egy videomagnó méretű dobozt, amely szinte 100%-os valószínűséggel hibásodik meg egy kis erősebb ütés hatására. Azonban a kiskereskedelmi fogyasztók számára a memóriakártyák továbbra is túl drágák voltak. Éppen ezért a piacon a „kompakt fényképezőgépek” között a Sony dominált a Mavica MVC-FD „tömbjével”, amely a képeket standard 3,5 colos floppy lemezeken tárolta, DOS FAT12 formátumban, ami szinte minden korabeli PC-vel kompatibilitást biztosított.
Hobbi digitális fényképezőgép Sony Mavica MVC-FD73
Ez szinte a évtized végéig folytatódott, amíg közbe nem lépett az IBM. Erről azonban már a következő anyagunkban fogunk beszélni.
Milyen szokatlan eszközökkel találkoztál? Lehet, hogy neked is volt szerencséd a Mavicán fotózni, vagy a Iomega ZIP agóniáját élőben látni, esetleg a Toshiba T100X-t használni? Oszd meg történeteidet a hozzászólásokban.
Forrás: habr.com
