Տվյալների բայթի կյանքը

Ցանկացած ամպային մատակարար առաջարկում է տվյալների պահպանման ծառայություններ: Դրանք կարող են լինել սառը և տաք պահեստներ, սառույց և այլն: Ամպում տեղեկատվության պահպանումը բավականին հարմար է։ Բայց ինչպե՞ս են իրականում պահվում տվյալները 10, 20, 50 տարի առաջ: Cloud4Y-ը թարգմանել է մի հետաքրքիր հոդված, որը խոսում է հենց այս մասին:

Տվյալների մեկ բայթը կարող է պահպանվել տարբեր ձևերով, քանի որ անընդհատ հայտնվում են նոր, ավելի առաջադեմ և արագ պահվող կրիչներ: Բայթը թվային տեղեկատվության պահպանման և մշակման միավոր է, որը բաղկացած է ութ բիթից։ Մեկ բիթը կարող է պարունակել կամ 0 կամ 1:

Ծակված քարտերի դեպքում բիթը պահվում է որպես որոշակի վայրում քարտի վրա անցքի առկայություն/բացակայություն: Եթե ​​մի փոքր առաջ գնանք Բաբբիջի վերլուծական շարժիչին, ապա թվերը պահող ռեգիստրները շարժակների էին: Մագնիսական պահեստավորման սարքերում, ինչպիսիք են ժապավենները և սկավառակները, մի քիչ ներկայացված է մագնիսական ֆիլմի որոշակի տարածքի բևեռականությամբ: Ժամանակակից դինամիկ պատահական մուտքի հիշողության մեջ (DRAM) բիթը հաճախ ներկայացված է որպես երկու մակարդակի էլեկտրական լիցք, որը պահվում է սարքում, որը էլեկտրական էներգիա է պահում էլեկտրական դաշտում: Լիցքավորված կամ լիցքաթափված բեռնարկղը պահում է մի քիչ տվյալներ:

1956-ի հունիսին Վերներ Բուխհոլց հորինել է բառը բայտ նշանակել բիթերի խումբ, որն օգտագործվում է մեկ նիշ կոդավորելու համար տեքստ. Եկեք մի փոքր խոսենք կերպարների կոդավորման մասին: Սկսենք տեղեկատվական փոխանակման ամերիկյան ստանդարտ կոդից կամ ASCII-ից: ASCII-ը հիմնված էր անգլերեն այբուբենի վրա, ուստի յուրաքանչյուր տառ, թիվ և նշան (az, AZ, 0-9, +, -, /, ",!, և այլն: ) ներկայացվում էին որպես 7-բիթանոց ամբողջ թիվ 32-ից մինչև 127: Սա այնքան էլ «բարեկամական» չէր այլ լեզուների համար: Այլ լեզուներին աջակցելու համար Unicode-ը ընդլայնեց ASCII-ը: Յունիկոդում յուրաքանչյուր նիշ ներկայացված է որպես կոդային կետ կամ խորհրդանիշ, օրինակ, , փոքրատառ j-ը U+006A է, որտեղ U-ն նշանակում է Յունիկոդ, ապա տասնվեցական թիվ:

UTF-8-ը նիշերը որպես ութ բիթ ներկայացնելու ստանդարտ է, որը թույլ է տալիս 0-127 տիրույթի յուրաքանչյուր կոդային կետ պահել մեկ բայթում: Եթե ​​հիշենք ASCII-ը, ապա դա միանգամայն նորմալ է անգլերեն նիշերի համար, սակայն այլ լեզվի նիշերը հաճախ արտահայտվում են երկու կամ ավելի բայթերով: UTF-16-ը նիշերը 16 բիթով ներկայացնելու ստանդարտ է, իսկ UTF-32-ը նիշերը 32 բիթով ներկայացնելու ստանդարտ է: ASCII-ում յուրաքանչյուր նիշ մեկ բայթ է, սակայն Յունիկոդում, որը հաճախ լիովին ճիշտ չէ, նիշը կարող է զբաղեցնել 1, 2, 3 կամ ավելի բայթ: Հոդվածում կօգտագործվեն բիթերի տարբեր չափերի խմբավորումներ: Բայթի բիթերի քանակը տատանվում է՝ կախված կրիչի դիզայնից:

Այս հոդվածում մենք ժամանակի մեջ կուղևորվենք տարբեր պահեստային միջոցների միջոցով՝ խորանալու տվյալների պահպանման պատմության մեջ: Ոչ մի դեպքում մենք չենք սկսի խորապես ուսումնասիրել յուրաքանչյուր պահման միջոց, որը երբևէ հորինված է: Սա զվարճալի տեղեկատվական հոդված է, որը ոչ մի կերպ չի պնդում, որ հանրագիտարանային նշանակություն ունի:

Եկ սկսենք. Ենթադրենք, մենք ունենք տվյալների բայթ պահելու համար. j տառը, կա՛մ որպես կոդավորված բայթ 6a, կա՛մ որպես երկուական 01001010: Երբ մենք ճանապարհորդում ենք ժամանակի միջով, տվյալների բայթը կօգտագործվի պահեստավորման մի քանի տեխնոլոգիաներում, որոնք նկարագրվելու են:

1951

Մեր պատմությունը սկսվում է 1951 թվականին UNIVAC UNISERVO ժապավենի սկավառակով UNIVAC 1 համակարգչի համար: Դա առաջին ժապավենային սկավառակն էր, որը ստեղծվել է կոմերցիոն համակարգչի համար: Ժապավենը պատրաստված էր նիկելապատ բրոնզի բարակ շերտից՝ 12,65 մմ լայնությամբ (կոչվում է Vicalloy) և գրեթե 366 մետր երկարությամբ։ Մեր տվյալների բայթերը կարող են պահվել վայրկյանում 7 նիշ արագությամբ ժապավենի վրա, որը շարժվում է վայրկյանում 200 մետր արագությամբ: Պատմության այս պահին դուք կարող եք չափել պահեստավորման ալգորիթմի արագությունը ժապավենի անցած տարածությամբ:

1952

Մեկ տարի առաջ՝ մինչև 21թ. մայիսի 1952-ը, երբ IBM-ը հայտարարեց իր առաջին մագնիսական ժապավենի միավորի՝ IBM 726-ի թողարկման մասին: Մեր տվյալների բայթն այժմ կարող է տեղափոխվել UNISERVO մետաղական ժապավենից IBM մագնիսական ժապավեն: Այս նոր տունը շատ հարմարավետ էր մեր շատ փոքր բայթ տվյալների համար, քանի որ ժապավենը կարող է պահել մինչև 2 միլիոն թվանշան: Այս 7 հետքերով մագնիսական ժապավենը շարժվում էր վայրկյանում 1,9 մետր արագությամբ՝ 12 բուդ արագությամբ։ թվանշաններ կամ 7500- ը խորհրդանիշներ (այն ժամանակ կոչվում էր պատճենահանման խմբեր) վայրկյանում։ Հիշատակման համար՝ Habré-ի միջին հոդվածն ունի մոտավորապես 10 նիշ:

IBM 726 ժապավենն ուներ յոթ հետքեր, որոնցից վեցը օգտագործվում էին տեղեկատվության պահպանման համար, իսկ մեկը՝ հավասարության վերահսկման համար: Մեկ կոճը կարող էր տեղավորել մինչև 400 մետր ժապավեն՝ 1,25 սմ լայնությամբ։Տվյալների փոխանցման արագությունը տեսականորեն հասնում էր վայրկյանում 12,5 հազար նիշի։ ձայնագրման խտությունը 40 բիթ/սանտիմետր է: Այս համակարգը օգտագործում էր «վակուումային ալիք» մեթոդը, որի ժամանակ ժապավենի օղակը շրջանառվում էր երկու կետերի միջև: Սա թույլ տվեց ժապավենը սկսել և դադարեցնել վայրկյանի մի մասում: Սա ձեռք է բերվել ժապավենի կծիկների և կարդալու/գրելու գլուխների միջև երկար վակուումային սյուներ տեղադրելով՝ ժապավենի լարվածության հանկարծակի աճը կլանելու համար, առանց որի ժապավենը սովորաբար կոտրվում է: Կասետային ժապավենի հետևի մասում շարժական պլաստիկ օղակն ապահովում էր գրելու պաշտպանություն: Մեկ ժապավենը կարող է պահել մոտ 1,1 մեգաբայթ.

Հիշեք VHS ժապավենները: Ի՞նչ պետք է անեիք ֆիլմը նորից դիտելու համար: Հետ փաթաթեք ժապավենը: Քանի՞ անգամ եք ձայներիզը պտտել ձեր նվագարկիչի համար մատիտի վրա, որպեսզի չվատնեք մարտկոցները և չստանաք պատռված կամ խցանված ժապավեն: Նույնը կարելի է ասել համակարգիչների համար օգտագործվող ժապավենների մասին։ Ծրագրերը չէին կարող պարզապես ցատկել ժապավենի շուրջը կամ պատահականորեն մուտք գործել տվյալներ, նրանք կարող էին կարդալ և գրել տվյալները խիստ հաջորդականորեն:

1956

Մի քանի տարի առաջ, մինչև 1956 թվականը, և մագնիսական սկավառակի պահպանման դարաշրջանը սկսվեց IBM-ի կողմից RAMAC 305 համակարգչային համակարգի ավարտից հետո, որը Zellerbach Paper-ը մատակարարեց: FRISCO. Այս համակարգիչը առաջինն էր, որ օգտագործեց շարժվող գլխով կոշտ սկավառակ: RAMAC սկավառակի սկավառակը բաղկացած էր 60,96 սմ տրամագծով հիսուն մագնիսացված մետաղական ափսեներից, որոնք ունակ են պահել մոտավորապես հինգ միլիոն նիշ տվյալներ՝ 7 բիթ մեկ նիշի համար և պտտվել րոպեում 1200 պտույտով: Պահպանման հզորությունը մոտ 3,75 մեգաբայթ էր։

RAMAC-ը թույլ է տվել իրական ժամանակում մուտք գործել մեծ քանակությամբ տվյալների՝ ի տարբերություն մագնիսական ժապավենի կամ դակված քարտերի: IBM-ը գովազդել է RAMAC-ը որպես 64 համարժեք պահեստավորում դակված քարտեր. Նախկինում RAMRAC-ը ներկայացրել է գործարքների շարունակական մշակման հայեցակարգը, երբ դրանք տեղի են ունենում, որպեսզի տվյալները հնարավոր լինի անմիջապես ստանալ, քանի դեռ դրանք թարմ են: RAMAC-ի մեր տվյալները այժմ հասանելի են 100 արագությամբ բիթ վայրկյանում. Նախկինում ժապավեններ օգտագործելիս մենք պետք է գրեինք և կարդայինք հաջորդական տվյալներ, և մենք չէինք կարող պատահաբար ցատկել ժապավենի տարբեր մասեր: Իրական ժամանակում տվյալների պատահական մուտքն իսկապես հեղափոխական էր այն ժամանակ:

1963

Եկեք արագ անցնենք 1963 թվականին, երբ ներկայացվեց DECtape-ը: Անունը գալիս է Digital Equipment Corporation-ից, որը հայտնի է որպես DEC: DECtape-ը էժան և հուսալի էր, ուստի այն օգտագործվում էր DEC համակարգիչների շատ սերունդներում: Այն 19 մմ ժապավեն էր, լամինացված և սենդվիչեցված Mylar-ի երկու շերտերի միջև՝ չորս դյույմ (10,16 սմ) ոլորանի վրա:

Ի տարբերություն իր ծանր ու ծավալուն նախորդների՝ DECtape-ը կարելի էր ձեռքով տեղափոխել: Սա այն դարձրեց հիանալի տարբերակ անհատական ​​համակարգիչների համար: Ի տարբերություն 7 հետքերից բաղկացած իր գործընկերների, DECtape-ն ուներ 6 տվյալների հետքեր, 2 ցուցիչ հետքեր և 2 ժամացույցի համար: Տվյալները գրանցվել են 350 բիթ մեկ դյույմում (138 բիթ/սմ): Մեր տվյալների բայթը, որը 8 բիթ է, բայց կարող է ընդլայնվել մինչև 12, կարող է փոխանցվել DECtape-ին 8325 12-բիթանոց բառ վայրկյանում, 93 (±12) դյույմ ժապավենի արագությամբ: ինձ մի վայրկյան տուր. Սա վայրկյանում 8%-ով ավելի թվանշան է, քան UNISERVO մետաղական ժապավենը 1952 թվականին:
 

1967

Չորս տարի անց՝ 1967 թվականին, IBM-ի փոքր թիմը սկսեց աշխատել IBM անգործունյա սկավառակի վրա՝ ծածկանունով Մինո. Այնուհետև թիմին հանձնարարվեց մշակել միկրոկոդերը ներբեռնելու հուսալի և էժան միջոց mainframes IBM System/370. Այնուհետև նախագիծը վերափոխվեց և վերափոխվեց՝ միկրոկոդը բեռնելու համար IBM 3330 Direct Access Storage Facility-ի վերահսկիչի մեջ, որը կոչվում է Merlin:

Մեր բայթն այժմ կարող է պահվել միայն կարդալու համար 8 դյույմանոց մագնիսական ծածկույթով Mylar անգործունյա սկավառակների վրա, որոնք այսօր հայտնի են որպես անգործունյա սկավառակներ: Թողարկման պահին արտադրանքը կոչվում էր IBM 23FD Floppy Disk Drive System: Սկավառակները կարող էին պահել 80 կիլոբայթ տվյալներ։ Ի տարբերություն կոշտ սկավառակների, օգտատերը կարող է հեշտությամբ տեղափոխել անգործունյա սկավառակը պաշտպանիչ պատյանով մեկ սկավառակից մյուսը: Ավելի ուշ՝ 1973 թվականին, IBM-ը թողարկեց կարդալու/գրելու անգործունյա սկավառակը, որն այնուհետև դարձավ արդյունաբերական ստանդարտ.
 

1969

 1969 թվականին Apollo Guidance Computer (AGC) ճոպանային հիշողությամբ գործարկվեց Apollo 11 տիեզերանավով, որն ամերիկացի տիեզերագնացներին տեղափոխում էր Լուսին և հետ: Այս պարանային հիշողությունը պատրաստվել է ձեռքով և կարող էր պահել 72 կիլոբայթ տվյալներ։ Պարանային հիշողության արտադրությունը աշխատատար էր, դանդաղ, և պահանջում էր հյուսելուն նման հմտություններ. դա կարող է տեւել ամիսներ. Բայց դա ճիշտ գործիք էր այն ժամանակների համար, երբ կարևոր էր առավելագույնը տեղավորել խիստ սահմանափակ տարածության մեջ: Երբ մետաղալարն անցնում էր շրջանաձև թելերից մեկի միջով, այն ներկայացնում էր 1: Թելի շուրջը անցնող մետաղալարը ներկայացնում էր 0: Մեր տվյալների բայթը մարդուց պահանջում էր մի քանի րոպե հյուսել պարանի մեջ:

1977

1977 թվականին թողարկվեց Commodore PET-ը՝ առաջին (հաջողված) անհատական ​​համակարգիչը։ PET-ն օգտագործել է Commodore 1530 Datasette, որը նշանակում է տվյալներ գումարած ձայներիզ: PET-ը տվյալները փոխակերպեց անալոգային աուդիո ազդանշանների, որոնք այնուհետև պահվեցին ձայներիզներ. Սա թույլ տվեց մեզ ստեղծել ծախսարդյունավետ և հուսալի պահեստավորման լուծում, թեև շատ դանդաղ: Մեր փոքր բայթ տվյալները կարող էին փոխանցվել մոտ 60-70 բայթ արագությամբ ինձ մի վայրկյան տուր. Կասետները կարող են պահել մոտ 100 կիլոբայթ 30 րոպե տեւողությամբ կողմում, յուրաքանչյուր ժապավենի համար երկու կողմ: Օրինակ, ձայներիզների մի կողմում կարող են տեղակայվել մոտ երկու 55 ԿԲ պատկեր: Տվյալների հավաքածուները օգտագործվել են նաև Commodore VIC-20-ում և Commodore 64-ում:

1978

Մեկ տարի անց՝ 1978 թվականին, MCA-ն և Philips-ը ներկայացրեցին LaserDisc-ը «Discovision» անունով։ «Jaws»-ը ԱՄՆ-ում LaserDisc-ով վաճառված առաջին ֆիլմն էր: Դրա աուդիո և վիդեո որակը շատ ավելի լավն էր, քան իր մրցակիցները, բայց լազերային սկավառակը չափազանց թանկ էր սպառողների մեծ մասի համար: LaserDisc-ը հնարավոր չէր ձայնագրել՝ ի տարբերություն VHS ժապավենների, որոնցով մարդիկ ձայնագրում էին հեռուստատեսային հաղորդումները: Լազերային սկավառակներն աշխատել են անալոգային տեսանկարահանման, անալոգային FM ստերեո աուդիո և իմպուլսային կոդի հետ մոդուլյացիա, կամ PCM, թվային աուդիո: Սկավառակները ունեին 12 դյույմ (30,47 սմ) տրամագիծ և բաղկացած էին երկու միակողմանի ալյումինե սկավառակներից՝ պատված պլաստիկով։ Այսօր LaserDisc-ը հիշվում է որպես CD-ների և DVD-ների հիմք:

1979

Մեկ տարի անց՝ 1979 թվականին, Ալան Շուգարտը և Ֆինիս Քոները հիմնեցին Seagate Technology-ն՝ նպատակ ունենալով չափել կոշտ սկավառակը 5 ¼ դյույմանոց անգործունյա սկավառակի չափով, որն այն ժամանակ ստանդարտ էր: Նրանց առաջին արտադրանքը 1980 թվականին եղել է Seagate ST506 կոշտ սկավառակը, առաջին կոշտ սկավառակը կոմպակտ համակարգիչների համար: Սկավառակը պահում էր հինգ մեգաբայթ տվյալ, որն այն ժամանակ հինգ անգամ ավելի մեծ էր, քան սովորական անգործունյա սկավառակը: Հիմնադիրները կարողացան հասնել իրենց նպատակին՝ նվազեցնելով սկավառակի չափը մինչև 5¼ դյույմ անգործունյա սկավառակի չափ: Տվյալների պահպանման նոր սարքը կոշտ մետաղական թիթեղ էր, որը պատված էր երկու կողմերից մագնիսական տվյալների պահպանման նյութի բարակ շերտով: Մեր տվյալների բայթերը կարող են փոխանցվել սկավառակի վրա 625 կիլոբայթ արագությամբ ինձ մի վայրկյան տուր. Դա մոտավորապես նման GIF.

1981

Մի քանի տարի առաջ՝ 1981թ., երբ Sony-ն ներկայացրեց առաջին 3,5 դյույմանոց անգործունյա սկավառակները: Hewlett-Packard-ը դարձավ այս տեխնոլոգիայի առաջին որդեգրողը 1982 թվականին իր HP-150-ով: Սա հանրահայտ դարձրեց 3,5 դյույմանոց անգործունյա սկավառակները և նրանց լայն կիրառություն տվեց ամբողջ աշխարհում: Արդյունաբերություն. Անգործունյա սկավառակները եղել են միակողմանի՝ 161.2 կիլոբայթ ձևաչափով և 218.8 կիլոբայթ չֆորմատավորված տարողությամբ։ 1982 թվականին թողարկվեց երկկողմանի տարբերակը, և Microfloppy Industry Committee (MIC) 23 մեդիա ընկերություններից կազմված կոնսորցիումը հիմնեց 3,5 դյույմանոց անգործունյա սպեցիֆիկացիաները Sony-ի օրիգինալ դիզայնի վրա՝ ամրացնելով ձևաչափը պատմության մեջ, ինչպես մենք այսօր գիտենք: մենք գիտենք. Այժմ մեր տվյալների բայթերը կարող են պահվել ամենատարածված պահեստային կրիչներից մեկի՝ 3,5 դյույմանոց անգործունյա սկավառակի վաղ տարբերակում: Հետագայում մի զույգ 3,5 դյույմանոց անգործունյա սկավառակներ Օրեգոն արահետ դարձավ իմ մանկության ամենակարևոր մասը:

1984

Դրանից անմիջապես հետո՝ 1984 թվականին, հայտարարվեց կոմպակտ սկավառակի միայն ընթերցման հիշողության (CD-ROM) թողարկման մասին։ Սրանք Sony-ի և Philips-ի 550 մեգաբայթանոց CD-ROM-ներ էին: Ձևաչափը առաջացել է թվային աուդիո ձայնասկավառակներից կամ CD-DA-ից, որոնք օգտագործվում էին երաժշտություն տարածելու համար: CD-DA-ն մշակվել է Sony-ի և Philips-ի կողմից 1982 թվականին և ուներ 74 րոպե հզորություն: Ըստ լեգենդի, երբ Sony-ն և Philips-ը բանակցում էին CD-DA ստանդարտի վերաբերյալ, չորս մարդկանցից մեկը պնդեց, որ այն կարող է. պարունակում է ամբողջ իններորդ սիմֆոնիան: Առաջին արտադրանքը, որը թողարկվել է CD-ով, Գրոլյերի Էլեկտրոնային հանրագիտարանն էր, որը հրատարակվել է 1985 թվականին։ Հանրագիտարանը պարունակում էր ինը միլիոն բառ, որը զբաղեցնում էր սկավառակի առկա տարածության միայն 12%-ը, որը կազմում է 553: մեբիբայթ. Մենք կունենայինք ավելի քան բավարար տարածք հանրագիտարանի և մեկ բայթ տվյալների համար: Շուտով` 1985 թվականին, համակարգչային ընկերությունները միասին աշխատեցին սկավառակի կրիչների համար ստանդարտ ստեղծելու համար, որպեսզի ցանկացած համակարգիչ կարողանա կարդալ դրանք:

1984

Նաև 1984 թվականին Ֆուջիո Մասուոկան մշակեց լողացող դարպասի հիշողության նոր տեսակ, որը կոչվում էր ֆլեշ հիշողություն, որը կարող էր ջնջվել և վերաշարադրվել բազմիցս։

Եկեք մի պահ նայենք ֆլեշ հիշողությանը՝ օգտագործելով լողացող դարպասի տրանզիստոր: Տրանզիստորները էլեկտրական դարպասներ են, որոնք կարելի է առանձին միացնել և անջատել: Քանի որ յուրաքանչյուր տրանզիստոր կարող է լինել երկու տարբեր վիճակում (միացված և անջատված), այն կարող է պահել երկու տարբեր թվեր՝ 0 և 1: Լողացող դարպասը վերաբերում է միջին տրանզիստորին ավելացված երկրորդ դարպասին: Այս երկրորդ դարպասը մեկուսացված է բարակ օքսիդի շերտով: Այս տրանզիստորները օգտագործում են տրանզիստորի դարպասի վրա կիրառվող փոքր լարումը, որը ցույց է տալիս, թե արդյոք այն միացված է կամ անջատված, որն իր հերթին թարգմանվում է 0 կամ 1:
 
Լողացող դարպասներով, երբ համապատասխան լարումը կիրառվում է օքսիդային շերտի միջով, էլեկտրոնները հոսում են դրա միջով և խրվում դարպասների վրա։ Հետեւաբար, նույնիսկ երբ հոսանքն անջատված է, էլեկտրոնները մնում են նրանց վրա։ Երբ լողացող դարպասների վրա էլեկտրոններ չկան, նրանք ներկայացնում են 1, իսկ երբ էլեկտրոնները խրված են, ներկայացնում են 0: Այս գործընթացը հակադարձելով և օքսիդ շերտի միջով հակառակ ուղղությամբ համապատասխան լարման կիրառումը հանգեցնում է նրան, որ էլեկտրոնները հոսում են լողացող դարպասներով: և վերականգնել տրանզիստորը իր սկզբնական վիճակին: Հետևաբար բջիջները ծրագրավորվում են և ոչ անկայուն. Մեր բայթը կարող է ծրագրավորվել տրանզիստորի մեջ որպես 01001010, էլեկտրոններով, էլեկտրոններով, որոնք խրված են լողացող դարպասներում՝ զրոները ներկայացնելու համար:

Masuoka-ի դիզայնը մի փոքր ավելի մատչելի էր, բայց ավելի քիչ ճկուն, քան էլեկտրականորեն ջնջվող PROM-ը (EEPROM), քանի որ այն պահանջում էր բջիջների մի քանի խմբեր, որոնք պետք է ջնջվեին միասին, բայց դա նույնպես պայմանավորված էր դրա արագությամբ:

Այդ ժամանակ Մասուոկան աշխատում էր Toshiba-ում: Նա, ի վերջո, հեռացավ աշխատելու Տոհոկուի համալսարանում, քանի որ դժգոհ էր, որ ընկերությունն իրեն չի պարգեւատրել իր աշխատանքի համար: Մասուոկան դատի է տվել Toshiba-ին՝ փոխհատուցում պահանջելով։ 2006 թվականին նրան վճարվել է 87 միլիոն յուան՝ 758 հազար ԱՄՆ դոլարին համարժեք դրամ։ Սա դեռևս աննշան է թվում՝ հաշվի առնելով, թե որքան ազդեցիկ ֆլեշ հիշողություն է դարձել արդյունաբերության մեջ:

Մինչ մենք խոսում ենք ֆլեշ հիշողության մասին, հարկ է նաև նշել, թե որն է տարբերությունը NOR-ի և NAND ֆլեշ հիշողության միջև: Ինչպես արդեն գիտենք Masuoka-ից, ֆլեշը տեղեկատվություն է պահում հիշողության բջիջներում, որոնք բաղկացած են լողացող դարպասի տրանզիստորներից: Տեխնոլոգիաների անվանումներն ուղղակիորեն կապված են հիշողության բջիջների կազմակերպման հետ։

NOR ֆլեշում առանձին հիշողության բջիջները զուգահեռաբար միացված են՝ պատահական մուտք ապահովելու համար: Այս ճարտարապետությունը նվազեցնում է ընթերցման ժամանակը, որն անհրաժեշտ է միկրոպրոցեսորային հրահանգներին պատահական մուտք գործելու համար: NOR ֆլեշ հիշողությունը իդեալական է ավելի ցածր խտության ծրագրերի համար, որոնք հիմնականում միայն կարդալու են: Ահա թե ինչու պրոցեսորներից շատերը բեռնում են իրենց որոնվածը, սովորաբար NOR ֆլեշ հիշողությունից: Մասուոկան և նրա գործընկերները ներկայացրել են NOR ֆլեշ-ի գյուտը 1984 թվականին և NAND flash in-ը 1987.

NAND Flash-ի մշակողները հրաժարվել են պատահական մուտքի հնարավորությունից՝ հասնելու հիշողության բջիջների ավելի փոքր չափի: Սա հանգեցնում է ավելի փոքր չիպի չափի և ավելի ցածր գնի մեկ բիթին: NAND ֆլեշ հիշողության ճարտարապետությունը բաղկացած է ութ մասից բաղկացած հիշողության տրանզիստորներից, որոնք միացված են հաջորդաբար: Սա ապահովում է պահեստավորման բարձր խտություն, հիշողության բջիջների ավելի փոքր չափ և տվյալների ավելի արագ գրում և ջնջում, քանի որ այն կարող է միաժամանակ ծրագրավորել տվյալների բլոկներ: Սա ձեռք է բերվում՝ պահանջելով, որ տվյալները վերագրվեն, երբ դրանք հաջորդաբար գրված չեն, և տվյալներն արդեն գոյություն ունեն արգելափակել.

1991

Եկեք անցնենք 1991 թվականին, երբ SanDisk-ի կողմից ստեղծվեց պինդ վիճակի սկավառակի նախատիպը (SSD), որն այն ժամանակ հայտնի էր որպես. SunDisk. Դիզայնը միավորում էր ֆլեշ հիշողության զանգվածը, ոչ անկայուն հիշողության չիպերը և խելացի կարգավորիչը՝ ավտոմատ կերպով հայտնաբերելու և շտկելու թերի բջիջները: Սկավառակի ծավալը 20 մեգաբայթ էր՝ 2,5 դյույմ ձևի գործակցով, և դրա արժեքը գնահատվում էր մոտավորապես 1000 դոլար։ Այս սկավառակն օգտագործվել է IBM-ի կողմից համակարգչում ThinkPad.

1994

Մանկուց ի վեր իմ անձնական սիրած պահեստային լրատվամիջոցներից մեկը Zip Disks-ն էր: 1994 թվականին Iomega-ն թողարկեց Zip Disk-ը, 100 մեգաբայթանոց քարթրիջը 3,5 դյույմանոց ձևով, մոտավորապես մի փոքր ավելի հաստ, քան ստանդարտ 3,5 դյույմանոց սկավառակը: Սկավառակների հետագա տարբերակները կարող են պահել մինչև 2 գիգաբայթ: Այս սկավառակների հարմարավետությունն այն է, որ նրանք ունեին ճկուն սկավառակի չափ, բայց ունեին ավելի մեծ քանակությամբ տվյալներ պահելու հնարավորություն: Մեր տվյալների բայթերը կարող են գրվել Zip սկավառակի վրա՝ վայրկյանում 1,4 մեգաբայթ արագությամբ: Համեմատության համար նշենք, որ այն ժամանակ գրվում էր 1,44 մեգաբայթ 3,5 դյույմանոց սկավառակի մոտ 16 կիլոբայթ վայրկյան արագությամբ։ Zip սկավառակի վրա գլուխները կարդում/գրում են տվյալներ առանց շփման, կարծես թռչում են մակերեսի վերևում, ինչը նման է կոշտ սկավառակի աշխատանքին, բայց տարբերվում է այլ անգործունյա սկավառակների աշխատանքի սկզբունքից։ Zip սկավառակները շուտով հնացան՝ հուսալիության և հասանելիության խնդիրների պատճառով:

1994

Նույն թվականին SanDisk-ը ներկայացրեց CompactFlash-ը, որը լայնորեն օգտագործվում էր թվային տեսախցիկների մեջ։ Ինչպես CD-ների դեպքում, CompactFlash-ի արագությունը հիմնված է «x» վարկանիշների վրա, ինչպիսիք են 8x, 20x, 133x և այլն: Տվյալների փոխանցման առավելագույն արագությունը հաշվարկվում է սկզբնական աուդիո CD-ի բիթային արագության հիման վրա՝ 150 կիլոբայթ վայրկյանում: Փոխանցման արագությունը կարծես R = Kx150 կԲ/վ է, որտեղ R-ը փոխանցման արագությունն է, իսկ K-ը՝ անվանական արագությունը: Այսպիսով, 133x CompactFlash-ի համար մեր տվյալների բայթը կգրվի 133x150 կԲ/վ կամ մոտ 19 կԲ/վ կամ 950 ՄԲ/վ արագությամբ: CompactFlash ասոցիացիան հիմնադրվել է 19,95 թվականին՝ նպատակ ունենալով ստեղծել արդյունաբերական ստանդարտ ֆլեշ հիշողության քարտերի համար:

1997

Մի քանի տարի անց՝ 1997 թվականին, թողարկվեց Compact Disc Rewritable (CD-RW): Այս օպտիկական սկավառակը օգտագործվում էր տվյալների պահպանման և ֆայլերը տարբեր սարքերի վրա պատճենելու և փոխանցելու համար: Սկավառակները կարող են վերաշարադրվել մոտ 1000 անգամ, ինչը սահմանափակող գործոն չէր այն ժամանակ, քանի որ օգտվողները հազվադեպ էին վերագրում տվյալները:

CD-RW-ները հիմնված են տեխնոլոգիայի վրա, որը փոխում է մակերեսի ռեֆլեկտիվությունը: CD-RW-ի դեպքում ֆազային տեղաշարժերը արծաթից, թելուրից և ինդիումից բաղկացած հատուկ ծածկույթում առաջացնում են ընթերցված ճառագայթը արտացոլելու կամ չարտացոլելու ունակություն, ինչը նշանակում է 0 կամ 1: Երբ միացությունը գտնվում է բյուրեղային վիճակում, այն կիսաթափանցիկ, ինչը նշանակում է 1. Երբ միացությունը հալվում է ամորֆ վիճակի մեջ, այն դառնում է անթափանց և չարտացոլող, ինչը. միջոց 0. Այսպիսով, մենք կարող ենք գրել մեր տվյալների բայթը որպես 01001010:

DVD-ները ի վերջո գրավեցին CD-RW-ների շուկայի մասնաբաժնի մեծ մասը:

1999

Անցնենք 1999թ., երբ IBM-ը ներկայացրեց այն ժամանակվա աշխարհի ամենափոքր կոշտ սկավառակները՝ IBM 170MB և 340MB միկրոդրայվները: Սրանք փոքր 2,54 սմ կոշտ սկավառակներ էին, որոնք նախատեսված էին CompactFlash Type II անցքերում տեղավորվելու համար: Նախատեսվում էր ստեղծել մի սարք, որը կօգտագործվեր CompactFlash-ի նման, բայց ավելի մեծ հիշողության հզորությամբ։ Այնուամենայնիվ, շուտով դրանք փոխարինվեցին USB ֆլեշ կրիչներով, իսկ հետո ավելի մեծ CompactFlash քարտերով, երբ դրանք հասանելի դարձան: Ինչպես մյուս կոշտ սկավառակները, միկրոդրայվները մեխանիկական էին և պարունակում էին փոքր պտտվող սկավառակներ:

2000

Մեկ տարի անց՝ 2000 թվականին, ներկայացվեցին USB ֆլեշ կրիչներ։ Սկավառակները բաղկացած էին USB ինտերֆեյսով փոքր ձևաչափով փակված ֆլեշ հիշողությունից: Կախված օգտագործվող USB ինտերֆեյսի տարբերակից, արագությունը կարող է տարբեր լինել: USB 1.1-ը սահմանափակված է 1,5 մեգաբիթ/վրկ արագությամբ, մինչդեռ USB 2.0-ը կարող է աշխատել 35 մեգաբիթ/վրկ արագությամբ: ինձ մի վայրկյան տուր, իսկ USB 3.0-ը 625 մեգաբիթ/վրկ է։ Առաջին USB 3.1 Type C կրիչները հայտարարվել են 2015 թվականի մարտին և ունեին 530 մեգաբիթ/վրկ արագություն կարդալու/գրելու: Ի տարբերություն անգործունյա սկավառակների և օպտիկական կրիչների, USB սարքերն ավելի դժվար են քերծվում, բայց դեռևս ունեն նույն հնարավորությունները տվյալների պահպանման, ինչպես նաև ֆայլերի փոխանցման և կրկնօրինակման համար: Անգործունյա և CD կրիչներ արագ փոխարինվեցին USB պորտերով:

2005

2005 թվականին կոշտ սկավառակի (HDD) արտադրողները սկսեցին ապրանքներ առաքել՝ օգտագործելով ուղղահայաց մագնիսական ձայնագրություն կամ PMR: Հետաքրքիր է, որ դա տեղի ունեցավ այն ժամանակ, երբ iPod Nano-ն հայտարարեց iPod Mini-ում 1 դյույմանոց կոշտ սկավառակների փոխարեն ֆլեշ հիշողության օգտագործման մասին:

Տիպիկ կոշտ սկավառակը պարունակում է մեկ կամ մի քանի կոշտ սկավառակներ, որոնք պատված են մագնիսական զգայուն թաղանթով, որը կազմված է մանր մագնիսական հատիկներից: Տվյալները գրանցվում են, երբ մագնիսական ձայնագրման գլուխը թռչում է պտտվող սկավառակի վրա: Սա շատ նման է ավանդական գրամոֆոնի ձայնագրիչին, միակ տարբերությունն այն է, որ գրամոֆոնում ստիլուսը ֆիզիկական շփման մեջ է ձայնագրության հետ: Սկավառակների պտտման ընթացքում նրանց հետ շփվող օդը մեղմ քամի է ստեղծում: Ինչպես ինքնաթիռի թևի օդն է առաջացնում բարձրացում, այնպես էլ օդը բարձրացնում է օդափոխիչի գլխի վրա սկավառակի գլուխներ. Գլուխը արագ փոխում է հատիկների մեկ մագնիսական շրջանի մագնիսացումը, որպեսզի նրա մագնիսական բևեռը ուղղվի դեպի վեր կամ վար՝ ցույց տալով 1 կամ 0:
 
PMR-ի նախորդը երկայնական մագնիսական ձայնագրությունն էր կամ LMR: PMR-ի ձայնագրման խտությունը կարող է լինել ավելի քան երեք անգամ LMR-ից: PMR-ի և LMR-ի հիմնական տարբերությունն այն է, որ PMR միջավայրի պահվող տվյալների հատիկի կառուցվածքը և մագնիսական կողմնորոշումը սյունակային է, քան երկայնական: PMR-ն ունի ավելի լավ ջերմային կայունություն և բարելավված ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցություն (SNR)՝ շնորհիվ հատիկների ավելի լավ տարանջատման և միատեսակության: Այն նաև ունի բարելավված ձայնագրելիություն՝ շնորհիվ ավելի ուժեղ գլխի դաշտերի և ավելի լավ մագնիսական միջավայրերի հավասարեցման: LMR-ի նման, PMR-ի հիմնարար սահմանափակումները հիմնված են մագնիսի կողմից գրված տվյալների բիթերի ջերմային կայունության և գրավոր տեղեկատվությունը կարդալու համար բավարար SNR ունենալու անհրաժեշտության վրա:

2007

2007 թվականին հայտարարվեց Hitachi Global Storage Technologies ընկերության առաջին 1 ՏԲ կոշտ սկավառակը: Hitachi Desktar 7K1000-ն օգտագործել է 3,5 դյույմանոց 200 ԳԲ ծավալով հինգ սկուտեղ և պտտվել է 7200 ռ/րոպ Սա զգալի բարելավում է աշխարհի առաջին կոշտ սկավառակի` IBM RAMAC 350-ի համեմատ, որն ուներ մոտավորապես 3,75 մեգաբայթ հզորություն: Օ՜, ինչքա՜ն առաջ ենք գնացել 51 տարում։ Բայց սպասեք, մի բան էլ կա:

2009

2009-ին սկսվեցին տեխնիկական աշխատանքները ոչ անկայուն էքսպրես հիշողության ստեղծման վրա, կամ NVMe. Ոչ անկայուն հիշողությունը (NVM) հիշողության մի տեսակ է, որը կարող է մշտապես պահել տվյալները, ի տարբերություն անկայուն հիշողության, որը մշտական ​​էներգիա է պահանջում տվյալների պահպանման համար: NVMe-ն անդրադառնում է PCIe-ով միացված կիսահաղորդիչների վրա հիմնված ծայրամասային բաղադրիչների համար մասշտաբային հյուրընկալող կարգավորիչի ինտերֆեյսի անհրաժեշտությանը, հետևաբար կոչվում է NVMe: Նախագծի մշակման աշխատանքային խմբում ընդգրկվել են ավելի քան 90 ընկերություններ։ Այս ամենը հիմնված էր ոչ անկայուն հիշողության հյուրընկալող կարգավորիչի ինտերֆեյսի ճշգրտման (NVMHCIS) սահմանման վրա: Այսօրվա լավագույն NVMe կրիչները կարող են աշխատել մոտ 3500 մեգաբայթ/վայրկյան ընթերցման և 3300 մեգաբայթ/վայրկյան գրելու համար: j տվյալների բայթը գրելը, որով մենք սկսել ենք, շատ արագ է, համեմատած Apollo Guidance Computer-ի ձեռքով հյուսված պարանների հիշողության մի քանի րոպեի հետ:

Ներկան և ապագան

Պահպանման դասի հիշողություն

Այժմ, երբ մենք ճանապարհորդեցինք ժամանակի մեջ (հա!), եկեք նայենք Storage Class Memory-ի ներկայիս վիճակին: SCM-ը, ինչպես և NVM-ը, ամուր է, բայց SCM-ն նաև ապահովում է հիմնական հիշողությունից կամ համեմատելի արդյունավետություն, և բայթ հասցեականություն. SCM-ի նպատակն է լուծել այսօրվա քեշի որոշ խնդիրներ, ինչպիսիք են ցածր ստատիկ պատահական մուտքի հիշողության (SRAM) խտությունը: Դինամիկ պատահական մուտքի հիշողության (DRAM) միջոցով մենք կարող ենք հասնել ավելի լավ խտության, բայց դա պայմանավորված է ավելի դանդաղ մուտքի գնով: DRAM-ը նույնպես տառապում է հիշողությունը թարմացնելու մշտական ​​էներգիայի կարիքից: Սա մի քիչ հասկանանք. Էլեկտրաէներգիան անհրաժեշտ է, քանի որ կոնդենսատորների էլեկտրական լիցքը քիչ-քիչ արտահոսում է, ինչը նշանակում է, որ առանց միջամտության, չիպի տվյալները շուտով կկորչեն: Նման արտահոսքը կանխելու համար DRAM-ը պահանջում է արտաքին հիշողության թարմացման միացում, որը պարբերաբար վերագրում է տվյալները կոնդենսատորներում՝ վերականգնելով դրանք իրենց սկզբնական լիցքը:

Փուլային փոփոխական հիշողություն (PCM)

Նախկինում մենք նայեցինք, թե ինչպես է փուլը փոխվում CD-RW-ի համար: PCM-ը նման է. Ֆազային փոփոխության նյութը սովորաբար Ge-Sb-Te է, որը նաև հայտնի է որպես GST, որը կարող է գոյություն ունենալ երկու տարբեր վիճակում՝ ամորֆ և բյուրեղային: Ամորֆ վիճակն ունի ավելի բարձր դիմադրություն, որը նշանակում է 0, քան բյուրեղային վիճակը, որը նշանակում է 1: Տվյալների արժեքները միջանկյալ դիմադրություններին վերագրելով՝ PCM-ը կարող է օգտագործվել բազմաթիվ վիճակներ պահելու համար MLC.

Պտտվող ոլորող մոմենտ ստեղծելու պատահական մուտքի հիշողություն (STT-RAM)

STT-RAM-ը բաղկացած է երկու ֆերոմագնիսական, մշտական ​​մագնիսական շերտերից, որոնք բաժանված են դիէլեկտրիկով՝ մեկուսիչով, որը կարող է էլեկտրական ուժ փոխանցել առանց հաղորդման։ Այն պահպանում է տվյալների բիթերը՝ հիմնված մագնիսական ուղղությունների տարբերությունների վրա: Մեկ մագնիսական շերտը, որը կոչվում է հղման շերտ, ունի ֆիքսված մագնիսական ուղղություն, իսկ մյուս մագնիսական շերտը, որը կոչվում է ազատ շերտ, ունի մագնիսական ուղղություն, որը կառավարվում է անցած հոսանքով: 1-ի համար երկու շերտերի մագնիսացման ուղղությունը հավասարեցված է: 0-ի համար երկու շերտերն էլ ունեն հակառակ մագնիսական ուղղություններ:

Դիմադրողական պատահական մուտքի հիշողություն (ReRAM)
ReRAM բջիջը բաղկացած է երկու մետաղական էլեկտրոդներից, որոնք առանձնացված են մետաղական օքսիդի շերտով: Մի փոքր նման է Մասուոկայի ֆլեշ հիշողության դիզայնին, որտեղ էլեկտրոնները թափանցում են օքսիդի շերտ և խրվում լողացող դարպասում կամ հակառակը։ Այնուամենայնիվ, ReRAM-ով բջջային վիճակը որոշվում է մետաղի օքսիդի շերտում ազատ թթվածնի կոնցենտրացիայի հիման վրա:

Չնայած այս տեխնոլոգիաները խոստումնալից են, նրանք դեռևս ունեն թերություններ: PCM-ն և STT-RAM-ն ունեն գրելու մեծ ուշացում: PCM-ի հետաձգումները տասն անգամ ավելի բարձր են, քան DRAM-ը, մինչդեռ STT-RAM-ի հետաձգումները տասն անգամ ավելի բարձր են, քան SRAM-ը: PCM-ն և ReRAM-ն ունեն սահմանափակում, թե որքան ժամանակ կարող է գրվել մինչև լուրջ սխալ առաջանալը, ինչը նշանակում է, որ հիշողության տարրը խրվում է: որոշակի արժեք.

2015 թվականի օգոստոսին Intel-ը հայտարարեց Optane-ի՝ 3DXPoint-ի վրա հիմնված իր արտադրանքի թողարկման մասին: Optane-ը պնդում է, որ 1000 անգամ գերազանցում է NAND SSD-ների արդյունավետությունը չորսից հինգ անգամ ավելի բարձր գնով, քան ֆլեշ հիշողությունը: Optane-ն ապացույց է, որ SCM-ն ավելին է, քան պարզապես փորձարարական տեխնոլոգիա: Հետաքրքիր կլինի դիտել այս տեխնոլոգիաների զարգացումը։

Կոշտ սկավառակներ (HDD)

Հելիումի HDD (HHDD)

Հելիումի սկավառակը մեծ հզորությամբ կոշտ սկավառակ է (HDD), որը լցված է հելիումով և հերմետիկորեն փակվում է արտադրության գործընթացում: Ինչպես մյուս կոշտ սկավառակները, ինչպես արդեն ասացինք, այն նման է պտտվող սեղանի մագնիսական ծածկույթով պտտվող սկուտեղի: Սովորական կոշտ սկավառակների մեջ պարզապես օդ կա խոռոչի ներսում, բայց այս օդը որոշակի դիմադրություն է առաջացնում, երբ ափսեները պտտվում են:

Հելիումի փուչիկները լողում են, քանի որ հելիումը օդից թեթև է: Իրականում, հելիումը օդի խտության 1/7-ն է, ինչը նվազեցնում է արգելակման ուժը, երբ թիթեղները պտտվում են, ինչը հանգեցնում է սկավառակների պտտման համար պահանջվող էներգիայի քանակի կրճատմանը: Այնուամենայնիվ, այս հատկանիշը երկրորդական է, հելիումի հիմնական տարբերակիչ հատկանիշն այն էր, որ այն թույլ է տալիս փաթեթավորել 7 վաֆլի նույն ձևի գործոնով, որը սովորաբար կարող է պահել միայն 5-ը: Եթե հիշենք մեր ինքնաթիռի թևի անալոգիան, ապա սա կատարյալ անալոգ է: . Քանի որ հելիումը նվազեցնում է դիմադրությունը, տուրբուլենտությունը վերանում է:

Մենք նաև գիտենք, որ հելիումի փուչիկները սկսում են սուզվել մի քանի օր հետո, քանի որ դրանցից հելիում է դուրս գալիս: Նույնը կարելի է ասել պահեստավորման սարքերի մասին: Տարիներ պահանջվեցին, մինչև արտադրողները կարողացան ստեղծել կոնտեյներ, որը կանխում էր հելիումի արտահոսքը ձևի գործոնից ամբողջ սկավառակի ողջ կյանքի ընթացքում: Backblaze-ը փորձեր կատարեց և պարզեց, որ հելիումի կոշտ սկավառակների տարեկան սխալի մակարդակը կազմում է 1,03%, համեմատած ստանդարտ կրիչների 1,06%-ի հետ: Իհարկե, այս տարբերությունն այնքան փոքր է, որ կարելի է դրանից լուրջ եզրակացություն անել բավականին դժվար.

Հելիումով լցված ձևի գործոնը կարող է պարունակել կոշտ սկավառակ, որը պարփակված է PMR-ի միջոցով, որը մենք քննարկեցինք վերևում, կամ միկրոալիքային մագնիսական ձայնագրման (MAMR) կամ ջերմային օժանդակությամբ մագնիսական ձայնագրման (HAMR): Ցանկացած մագնիսական պահպանման տեխնոլոգիա կարելի է օդի փոխարեն զուգակցել հելիումի հետ։ 2014 թվականին HGST-ն իր 10TB հելիումի կոշտ սկավառակում միավորեց երկու առաջադեմ տեխնոլոգիաներ, որոնք օգտագործում էին հյուրընկալողի կողմից վերահսկվող շինգլային մագնիսական ձայնագրություն կամ SMR (Shingled magnetic recording): Եկեք մի փոքր խոսենք SMR-ի մասին և հետո նայենք MAMR-ին և HAMR-ին:

Սալիկի մագնիսական ձայնագրման տեխնոլոգիա

Նախկինում մենք դիտարկել ենք ուղղահայաց մագնիսական ձայնագրությունը (PMR), որը եղել է SMR-ի նախորդը: Ի տարբերություն PMR-ի, SMR-ը գրանցում է նոր հետքեր, որոնք համընկնում են նախկինում գրանցված մագնիսական ուղու մի մասի վրա: Սա իր հերթին դարձնում է նախորդ ուղու նեղացումը, ինչը թույլ է տալիս ավելի բարձր ուղու խտություն: Տեխնոլոգիայի անվանումը գալիս է նրանից, որ շրջագծերի հետքերը շատ նման են տանիքի սալիկապատ հետքերին:

SMR-ն հանգեցնում է գրելու շատ ավելի բարդ գործընթացի, քանի որ մեկ ուղու վրա գրելը վերագրանցում է հարակից ուղին: Դա տեղի չի ունենում, երբ սկավառակի ենթաշերտը դատարկ է, և տվյալները հաջորդական են: Բայց հենց որ ձայնագրեք մի շարք հետքերով, որոնք արդեն տվյալներ են պարունակում, գոյություն ունեցող հարակից տվյալները ջնջվում են: Եթե ​​հարակից ուղին պարունակում է տվյալներ, այն պետք է վերաշարադրվի: Սա բավականին նման է NAND ֆլեշ-ին, որի մասին ավելի վաղ խոսեցինք:

SMR սարքերը թաքցնում են այս բարդությունը՝ կառավարելով որոնվածը, ինչը հանգեցնում է ցանկացած այլ կոշտ սկավառակի նման ինտերֆեյսի: Մյուս կողմից, հոսթի կողմից կառավարվող SMR սարքերը, առանց հավելվածների և օպերացիոն համակարգերի հատուկ հարմարեցման, թույլ չեն տա օգտագործել այդ կրիչներ: Հյուրընկալողը պետք է սարքերին գրի խիստ հաջորդականորեն: Միաժամանակ սարքերի աշխատանքը 100%-ով կանխատեսելի է։ Seagate-ը սկսել է SMR կրիչներ առաքել 2013 թվականին՝ պահանջելով 25%-ով ավելի բարձր խտություն գերազանցում է PMR խտությունը.

Միկրոալիքային մագնիսական ձայնագրում (MAMR)

Միկրոալիքային վառարանի օգնությամբ մագնիսական ձայնագրումը (MAMR) մագնիսական հիշողության տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է HAMR-ի նման էներգիա (քննարկվում է հաջորդիվ): MAMR-ի կարևոր մասն է Spin Torque Oscillator (STO): STO-ն ինքնին գտնվում է ձայնագրման գլխի մոտ: Երբ հոսանք է կիրառվում STO-ի վրա, էլեկտրոնների սպինների բևեռացման պատճառով առաջանում է շրջանաձև էլեկտրամագնիսական դաշտ 20-40 ԳՀց հաճախականությամբ։

Երբ ենթարկվում է նման դաշտի, ռեզոնանսը տեղի է ունենում MAMR-ի համար օգտագործվող ֆերոմագնիսում, ինչը հանգեցնում է այս դաշտի տիրույթների մագնիսական մոմենտների առաջացման: Ըստ էության, մագնիսական մոմենտը շեղվում է իր առանցքից և դրա ուղղությունը փոխելու համար (շրջադարձ) ձայնագրող գլխին էականորեն ավելի քիչ էներգիա է պետք։

MAMR տեխնոլոգիայի օգտագործումը հնարավորություն է տալիս ֆերոմագնիսական նյութեր ընդունել ավելի մեծ հարկադրական ուժով, ինչը նշանակում է, որ մագնիսական տիրույթների չափերը կարող են կրճատվել՝ չվախենալով սուպերպարամագնիսական ազդեցություն առաջացնելուց: STO գեներատորը օգնում է նվազեցնել ձայնագրման գլխի չափը, ինչը հնարավորություն է տալիս գրանցել տեղեկատվություն ավելի փոքր մագնիսական տիրույթների վրա և, հետևաբար, մեծացնում է ձայնագրման խտությունը:

Western Digital-ը, որը նաև հայտնի է որպես WD, ներկայացրել է այս տեխնոլոգիան 2017 թվականին։ Շուտով` 2018 թվականին, Toshiba-ն աջակցեց այս տեխնոլոգիային: Մինչ WD-ն և Toshiba-ն հետապնդում են MAMR տեխնոլոգիան, Seagate-ը խաղադրույք է կատարում HAMR-ի վրա:

Ջերմամագնիսական ձայնագրում (HAMR)

Ջերմային օժանդակությամբ մագնիսական ձայնագրումը (HAMR) էներգաարդյունավետ մագնիսական տվյալների պահպանման տեխնոլոգիա է, որը կարող է զգալիորեն մեծացնել տվյալների քանակը, որոնք կարող են պահվել մագնիսական սարքի վրա, օրինակ՝ կոշտ սկավառակի վրա, օգտագործելով լազերային ջերմությունը, որն օգնում է գրել: տվյալների մակերեսային կոշտ սկավառակի ենթաշերտերին: Ջեռուցումը հանգեցնում է նրան, որ տվյալների բիթերը շատ ավելի մոտ են տեղադրվում սկավառակի հիմքի վրա, ինչը թույլ է տալիս բարձրացնել տվյալների խտությունը և հզորությունը:

Այս տեխնոլոգիան բավականին դժվար է իրականացնել։ 200 մՎտ լազերային արագ տաքանում է մի փոքր տարածք մինչև 400 °C մինչև ձայնագրումը, առանց խանգարելու կամ վնասելու սկավառակի մնացած տվյալները: Ջեռուցման, տվյալների գրանցման և հովացման գործընթացը պետք է ավարտվի նանվայրկյանից պակաս ժամանակում: Այս մարտահրավերներին դիմակայելու համար պահանջվում էր նանոմաշտաբի մակերևութային պլազմոնների մշակում, որը նաև հայտնի է որպես մակերևութային ուղղորդվող լազերներ՝ ուղղակի լազերային տաքացման փոխարեն, ինչպես նաև ապակե թիթեղների և ջերմային կառավարման ծածկույթների նոր տեսակներ՝ դիմակայելու արագ կետային տաքացմանը՝ չվնասելով ձայնագրող գլուխը կամ մոտակայքում գտնվող որևէ մեկը։ տվյալները և այլ տեխնիկական մարտահրավերներ, որոնք պետք է հաղթահարվեին:

Չնայած բազմաթիվ թերահավատ հայտարարություններին, Seagate-ն առաջին անգամ ցուցադրեց այս տեխնոլոգիան 2013 թվականին: Առաջին սկավառակների առաքումը սկսվել է 2018 թվականին:

Ֆիլմի ավարտ, գնացեք սկիզբ:

Մենք սկսել ենք 1951 թվականին և հոդվածն ավարտում ենք պահեստավորման տեխնոլոգիայի ապագայի հայացքով: Ժամանակի ընթացքում տվյալների պահպանումը մեծապես փոխվել է՝ թղթային ժապավենից մինչև մետաղական և մագնիսական, պարանային հիշողություն, պտտվող սկավառակներ, օպտիկական սկավառակներ, ֆլեշ հիշողություն և այլն: Առաջընթացը հանգեցրել է ավելի արագ, փոքր և հզոր պահեստավորման սարքերի:

Եթե ​​համեմատեք NVMe-ն 1951 թվականի UNISERVO մետաղական ժապավենի հետ, NVMe-ն կարող է վայրկյանում կարդալ 486%-ով ավելի թվանշան: NVMe-ն իմ մանկության սիրելի Zip կրիչների հետ համեմատելիս NVMe-ն կարող է վայրկյանում կարդալ 111%-ով ավելի թվանշան:

Միակ բանը, որ մնում է ճշմարիտ, 0-ի և 1-ի օգտագործումն է: Դա անելու եղանակները շատ տարբեր են: Հուսով եմ, որ հաջորդ անգամ, երբ ընկերոջ համար ձայնագրեք երգերի CD-RW կամ կպահեք տնային տեսահոլովակը Օպտիկական սկավառակի արխիվում, կմտածեք, թե ինչպես է չարտացոլող մակերեսը թարգմանվում 0-ով, իսկ արտացոլող մակերեսը՝ 1: Կամ եթե ձայնագրում եք միքսթեյփ ձայներիզների վրա, հիշեք, որ այն շատ սերտորեն կապված է Commodore PET-ում օգտագործվող Datasette-ի հետ: Ի վերջո, մի մոռացեք լինել բարի և ետ քաշել:

Շնորհակալություն Ռոբերտ Մուստաչի и Ռիկ Ալտերրա մանրուքների համար (չեմ կարող օգնել) ամբողջ հոդվածում:

Էլ ի՞նչ կարող եք կարդալ բլոգում: Cloud4Y

→ Զատկի ձվերը Շվեյցարիայի տեղագրական քարտեզների վրա
→ 90-ականների համակարգչային ապրանքանիշեր, մաս 1
→ Ինչպես հաքերի մայրը մտավ բանտ ու վարակեց շեֆի համակարգիչը
→ Ցանցային միացումների ախտորոշում EDGE վիրտուալ երթուղիչի վրա
→ Ինչպե՞ս բանկը ձախողվեց:

Բաժանորդագրվեք մեր Telegram-ալիք, որպեսզի բաց չթողնեք հաջորդ հոդվածը: Մենք գրում ենք ոչ ավելի, քան շաբաթական երկու անգամ և միայն գործով: Հիշեցնում ենք նաև, որ Cloud4Y-ը կարող է ապահովել անվտանգ և հուսալի հեռահար մուտք դեպի բիզնես հավելվածներ և բիզնեսի շարունակականությունն ապահովելու համար անհրաժեշտ տեղեկատվություն: Հեռավար աշխատանքը լրացուցիչ խոչընդոտ է կորոնավիրուսի տարածման համար. Մանրամասների համար կապվեք մեր մենեջերների հետ Առցանց.

Source: www.habr.com