Hvaða skýjafyrirtæki sem er býður upp á gagnageymsluþjónustu. Þetta geta verið kaldar og heitar geymslur, ískaldar o.s.frv. Það er mjög þægilegt að geyma upplýsingar í skýinu. En hvernig voru gögn í raun geymd fyrir 10, 20, 50 árum? Cloud4Y þýddi áhugaverða grein sem fjallar einmitt um þetta.
Hægt er að geyma bæti af gögnum á margvíslegan hátt þar sem nýir, fullkomnari og hraðari geymslumiðlar birtast sífellt. Bæti er eining geymslu og vinnslu stafrænna upplýsinga, sem samanstendur af átta bitum. Einn biti getur innihaldið annað hvort 0 eða 1.
Ef um er að ræða gatakort er bitinn geymdur sem tilvist/skortur á gati á kortinu á ákveðnum stað. Ef við förum aðeins lengra aftur í Babbage's Analytical Engine, þá voru skrárnar sem geymdu tölur gír. Í segulmagnaðir geymslutæki eins og spólur og diskar er hluti táknuð með pólun tiltekins svæðis segulfilmunnar. Í nútíma dynamic random access memory (DRAM) er biti oft táknaður sem tveggja þrepa rafhleðsla sem geymd er í tæki sem geymir raforku í rafsviði. Hlaðinn eða tæmdur gámur geymir smá gögn.
Júní 1956 fann upp orðið til að tákna hóp bita sem notaðir eru til að kóða einn staf . Við skulum tala aðeins um kóðun stafa. Byrjum á bandaríska staðalkóðanum fyrir upplýsingaskipti, eða ASCII. ASCII var byggt á enska stafrófinu, þannig að hver stafur, tala og tákn (a-z, A-Z, 0-9, +, - , /, ",!, o.s.frv.). ) voru táknuð sem 7 bita heiltala frá 32 til 127. Þetta var ekki beint "vingjarnlegt" við önnur tungumál. Til að styðja önnur tungumál, stækkaði Unicode ASCII. Í Unicode er hver stafur táknaður sem kóðapunktur, eða tákn, til dæmis , lágstafir j er U+006A, þar sem U stendur fyrir Unicode og síðan sextánsnúmer.
UTF-8 er staðall til að tákna stafi sem átta bita, sem gerir kleift að geyma hvern kóðapunkt á bilinu 0-127 í einu bæti. Ef við munum eftir ASCII er þetta alveg eðlilegt fyrir enska stafi, en aðrir tungumálastafir eru oft tjáðir í tveimur eða fleiri bætum. UTF-16 er staðall til að tákna stafi sem 16 bita og UTF-32 er staðall til að tákna stafi sem 32 bita. Í ASCII er hver stafur bæti, en í Unicode, sem er oft ekki alveg satt, getur stafur tekið 1, 2, 3 eða fleiri bæti. Greinin mun nota mismunandi stærðarflokka bita. Fjöldi bita í bæti er mismunandi eftir hönnun miðilsins.
Í þessari grein munum við ferðast aftur í tímann í gegnum ýmsa geymslumiðla til að kafa ofan í sögu gagnageymslu. Í engu tilviki munum við byrja að rannsaka hvern einasta geymslumiðil sem nokkurn tíma hefur verið fundinn upp. Þetta er skemmtileg fróðleiksgrein sem á engan hátt segist hafa alfræðiþýðingu.
Við skulum byrja. Segjum að við höfum gagnabæti til að geyma: bókstafinn j, annað hvort sem kóðuð bæti 6a, eða sem tvöfaldur 01001010. Þegar við ferðumst í gegnum tímann verður gagnabætið notað í nokkrum geymslutækni sem verður lýst.
1951
Saga okkar hefst árið 1951 með UNIVAC UNISERVO segulbandsdrifinu fyrir UNIVAC 1 tölvuna. Það var fyrsta segulbandsdrifið sem búið var til fyrir verslunartölvu. Bandið var gert úr þunnri ræmu úr nikkelhúðuðu bronsi, 12,65 mm á breidd (kallað Vicalloy) og tæplega 366 metrar á lengd. Gagnabætin okkar gætu verið geymd á 7 stöfum á sekúndu á spólu sem hreyfist á 200 metrum á sekúndu. Á þessum tímapunkti í sögunni gætirðu mælt hraða geymslualgríms eftir vegalengdinni sem spólan fór.
1952
Fljótt áfram eitt ár til 21. maí 1952, þegar IBM tilkynnti um útgáfu á fyrstu segulbandseiningunni sinni, IBM 726. Nú var hægt að færa gagnabætið okkar úr UNISERVO málmbandi yfir í IBM segulband. Þetta nýja heimili reyndist mjög notalegt fyrir mjög litla bæti okkar af gögnum, þar sem spólan getur geymt allt að 2 milljónir tölustafa. Þessi 7 spora segulband hreyfðist á 1,9 metrum á sekúndu með 12 baud hraða eða 7500 (á þeim tíma kallaðir afritahópar) á sekúndu. Til viðmiðunar: meðalgrein um Habré hefur um það bil 10 stafi.
IBM 726 spólan var með sjö lög, sex þeirra voru notuð til að geyma upplýsingar og eitt fyrir jöfnunarstýringu. Ein spóla gat rúmað allt að 400 metra af borði með breidd 1,25 cm Gagnaflutningshraðinn náði fræðilega 12,5 þúsund stöfum á sekúndu; Upptökuþéttleiki er 40 bitar á sentímetra. Þetta kerfi notaði "vacuum channel" aðferð þar sem límbandslykkju rann á milli tveggja punkta. Þetta gerði spólunni kleift að byrja og stoppa á sekúndubroti. Þetta var náð með því að setja langar lofttæmissúlur á milli segulbandsspólanna og les-/skrifhausanna til að gleypa skyndilega aukningu á spennu í borðinu, án hennar myndi borðið venjulega brotna. Aftanlegur plasthringur aftan á límbandsspólunni veitti skrifvörn. Ein spóla af borði getur geymt um 1,1 .
Munið eftir VHS spólum. Hvað þurftir þú að gera til að horfa á myndina aftur? Spólaðu spóluna til baka! Hversu oft hefur þú spunnið snælda fyrir spilarann þinn á blýant, til að eyða ekki rafhlöðum og fá rifið eða fast borði? Sama má segja um spólur sem notaðar eru fyrir tölvur. Forrit gátu ekki bara hoppað í kringum spóluna eða fengið aðgang að gögnum af handahófi, þau gátu lesið og skrifað gögn nákvæmlega í röð.
1956
Hratt áfram nokkur ár til 1956 og tímabil seguldisksgeymslu hófst með því að IBM kláraði RAMAC 305 tölvukerfið, sem Zellerbach Paper útvegaði til . Þessi tölva var sú fyrsta sem notaði harðan disk með hreyfanlegu haus. RAMAC diskadrifið samanstóð af fimmtíu segulmagnaðir málmplötur með 60,96 cm í þvermál, sem geta geymt um það bil fimm milljónir stafa af gögnum, 7 bita á staf og snúist á 1200 snúningum á mínútu. Geymslurýmið var um 3,75 megabæti.
RAMAC leyfði rauntíma aðgang að miklu magni af gögnum, ólíkt segulbandi eða gatakortum. IBM auglýsti að RAMAC gæti geymt jafnvirði 64 . Áður kynnti RAMRAC hugmyndina um að vinna stöðugt úr færslum eins og þau eiga sér stað, þannig að hægt væri að sækja gögn strax á meðan þau voru enn fersk. Nú var hægt að nálgast gögnin okkar í RAMAC á 100 hraða . Áður fyrr, þegar við notuðum spólur, þurftum við að skrifa og lesa raðgögn og við gátum ekki óvart hoppað á mismunandi hluta spólunnar. Rauntíma slembiaðgangur að gögnum var sannarlega byltingarkennd á þeim tíma.
1963
Spólum áfram til ársins 1963 þegar DECtape var kynnt. Nafnið kemur frá Digital Equipment Corporation, þekkt sem DEC. DECtape var ódýrt og áreiðanlegt, svo það var notað í margar kynslóðir af DEC tölvum. Það var 19 mm límband, lagskipt og fest á milli tveggja laga af Mylar á fjögurra tommu (10,16 cm) spólu.
Ólíkt þungum, fyrirferðarmiklum forverum sínum, var hægt að bera DECtape í höndunum. Þetta gerði það að frábærum valkosti fyrir einkatölvur. Ólíkt 7 laga hliðstæðum sínum, var DECtape með 6 gagnalög, 2 vísbendingarlög og 2 fyrir klukku. Gögnin voru skráð með 350 bitum á tommu (138 bitar á cm). Gagnabætið okkar, sem er 8 bita en hægt er að stækka það í 12, gæti flutt yfir í DECtape með 8325 12 bita orðum á sekúndu á segulbandshraða 93 (±12) tommur á . Þetta er 8% fleiri tölustöfum á sekúndu en UNISERVO málmband árið 1952.
1967
Fjórum árum síðar, árið 1967, hóf lítið IBM teymi að vinna að IBM disklingadrifinu, sem fékk kóðanafnið. . Síðan var teyminu falið að þróa áreiðanlega og ódýra leið til að hlaða örkóða inn í IBM System/370. Verkefnið var í kjölfarið endurtekið og endurnýtt til að hlaða örkóða inn í stjórnanda fyrir IBM 3330 Direct Access Storage Facility, sem ber nafnið Merlin.
Bæti okkar gæti nú verið geymt á 8-tommu segulhúðuðum Mylar disklingum, sem eru í dag þekktir sem disklingar. Þegar hún kom út var varan kölluð IBM 23FD Floppy Disk Drive System. Diskarnir gátu geymt 80 kílóbæti af gögnum. Ólíkt hörðum diskum gæti notandi auðveldlega fært diskling í hlífðarskel frá einu drifi til annars. Seinna, árið 1973, gaf IBM út les/skrifa disklinginn, sem síðan varð iðnaðar .
1969
Árið 1969 var Apollo Guidance Computer (AGC) með reipminni skotið á loft um borð í Apollo 11 geimfarinu sem flutti bandaríska geimfara til tunglsins og til baka. Þetta reipminni var handsmíðað og gat geymt 72 kílóbæt af gögnum. Framleiðsla á reipminni var vinnufrek, hæg og krafðist kunnáttu svipað og vefnaður; það gæti tekið . En það var rétta tækið fyrir þá tíma þegar mikilvægt var að passa hámarkið inn í stranglega takmarkað rými. Þegar vírinn fór í gegnum einn af hringlaga þráðunum táknaði hann 1. Vírinn sem lá um strenginn táknaði 0. Gagnabætið okkar krafðist þess að einstaklingur fléttaði nokkrar mínútur inn í strenginn.
1977
Árið 1977 kom Commodore PET, fyrsta (farsæla) einkatölvan, út. PET notaði Commodore 1530 Datasette, sem þýðir gögn plús snælda. PET breytti gögnunum í hliðræn hljóðmerki, sem síðan voru geymd á . Þetta gerði okkur kleift að búa til hagkvæma og áreiðanlega geymslulausn, þó mjög hægfara. Lítið bæti okkar af gögnum gæti verið flutt á um það bil 60-70 bæti á hraða . Snælda gæti tekið um 100 kílóbæti á 30 mínútna hlið, með tveimur hliðum á spólu. Til dæmis gæti önnur hlið snælda geymt um tvær 55 KB myndir. Gagnaskrár voru einnig notaðar í Commodore VIC-20 og Commodore 64.
1978
Ári síðar, árið 1978, kynntu MCA og Philips LaserDisc undir nafninu "Discovision". Jaws var fyrsta myndin sem seld var á LaserDisc í Bandaríkjunum. Hljóð- og myndgæði hans voru mun betri en keppinautarnir, en laserdiskurinn var of dýr fyrir flesta neytendur. Ekki var hægt að taka upp LaserDiscið, ólíkt VHS-spólunum sem fólk tók upp sjónvarpsefni á. Laserdiskar unnu með hliðrænu myndbandi, hliðrænu FM steríóhljóði og púlskóða , eða PCM, stafrænt hljóð. Diskarnir voru 12 tommur (30,47 cm) í þvermál og samanstóð af tveimur einhliða áldiskum húðuðum með plasti. Í dag er LaserDisc minnst sem grunnur geisladiska og DVD diska.
1979
Ári síðar, árið 1979, stofnuðu Alan Shugart og Finis Conner Seagate Technology með þá hugmynd að stækka harða diskinn í stærð 5 ¼ tommu disklinga, sem var staðalbúnaður á þeim tíma. Fyrsta vara þeirra árið 1980 var Seagate ST506 harði diskurinn, fyrsti harði diskurinn fyrir smátölvur. Diskurinn geymdi fimm megabæti af gögnum, sem þá var fimm sinnum stærri en venjulegur disklingur. Stofnendum tókst að ná markmiði sínu um að minnka diskstærðina niður í stærð 5¼ tommu disklinga. Nýja gagnageymslutækið var stíf málmplata húðuð á báðum hliðum með þunnu lagi af segulmagnuðu gagnageymsluefni. Gagnabætin okkar gætu verið flutt yfir á disk á 625 kílóbæti hraða á . Það er um það bil .
1981
Hratt áfram nokkur ár til 1981, þegar Sony kynnti fyrstu 3,5 tommu disklingana. Hewlett-Packard varð fyrsti notandi þessarar tækni árið 1982 með HP-150. Þetta gerði 3,5 tommu disklingana fræga og gaf þeim víðtæka notkun um allan heim. . Disklingarnir voru einhliða með 161.2 kílóbæti í sniðum og 218.8 kílóbæti ósniðið. Árið 1982 kom út tvíhliða útgáfa og samsteypa Microfloppy Industry Committee (MIC) 23 fjölmiðlafyrirtækja byggði 3,5 tommu disklingaforskriftina á upprunalegri hönnun Sony, sem setti sniðið inn í söguna eins og við þekkjum það í dag. . Nú er hægt að geyma gagnabætin okkar á fyrstu útgáfu af einum algengasta geymslumiðlinum: 3,5 tommu disklingnum. Seinna, par af 3,5 tommu disklingum með varð mikilvægasti hluti æsku minnar.
1984
Stuttu síðar, árið 1984, var tilkynnt um útgáfu Compact Disc Read-Only Memory (CD-ROM). Þetta voru 550 megabæta geisladiskar frá Sony og Philips. Sniðið óx upp úr geisladiskum með stafrænu hljóði, eða CD-DA, sem notaðir voru til að dreifa tónlist. CD-DA var þróað af Sony og Philips árið 1982 og tók 74 mínútur. Samkvæmt goðsögninni, þegar Sony og Philips voru að semja um CD-DA staðalinn, krafðist einn af fjórum aðilum að það gæti alla níundu sinfóníuna. Fyrsta varan sem gefin var út á geisladiski var Grolier's Electronic Encyclopedia, gefin út árið 1985. Alfræðiorðabókin innihélt níu milljónir orða, sem tóku aðeins 12% af tiltæku plássi, sem er 553. . Við hefðum meira en nóg pláss fyrir alfræðiorðabók og bæti af gögnum. Skömmu síðar, árið 1985, unnu tölvufyrirtæki saman að því að búa til staðal fyrir diskadrif þannig að hvaða tölva sem er gæti lesið þau.
1984
Árið 1984 þróaði Fujio Masuoka nýja tegund af fljótandi hliðs minni sem kallast flassminni, sem var hægt að eyða og endurskrifa mörgum sinnum.
Við skulum taka smá stund til að skoða flassminni með því að nota fljótandi hlið smári. Transistorar eru rafmagnshlið sem hægt er að kveikja og slökkva á fyrir sig. Þar sem hver smári getur verið í tveimur mismunandi stöðum (kveikt og slökkt) getur hann geymt tvær mismunandi tölur: 0 og 1. Fljótandi hlið vísar til annars hliðs sem bætt er við miðju smára. Þetta annað hlið er einangrað með þunnu oxíðlagi. Þessir smári nota litla spennu sem er sett á hliðið á smáranum til að gefa til kynna hvort það sé kveikt eða slökkt, sem aftur þýðir 0 eða 1.
Með fljótandi hliðum, þegar viðeigandi spenna er sett í gegnum oxíðlagið, streyma rafeindir í gegnum það og festast á hliðunum. Þess vegna, jafnvel þegar slökkt er á rafmagninu, eru rafeindirnar áfram á þeim. Þegar engar rafeindir eru á fljótandi hliðunum tákna þær 1 og þegar rafeindir eru fastar tákna þær 0. Þegar þessu ferli er snúið við og hæfilegri spennu er beitt í gegnum oxíðlagið í gagnstæða átt, flæðir rafeindir í gegnum fljótandi hliðin. og koma smáranum aftur í upprunalegt ástand. Þess vegna eru frumurnar gerðar forritanlegar og . Hægt er að forrita bæti okkar inn í smára sem 01001010, með rafeindum, með rafeindir fastar í fljótandi hliðum til að tákna núll.
Hönnun Masuoka var örlítið hagkvæmari en sveigjanlegri en rafmagnseyðanlega PROM (EEPROM), þar sem það krafðist margra hópa af frumum sem þurfti að eyða saman, en þetta skýrði einnig hraðann.
Á þeim tíma var Masuoka að vinna hjá Toshiba. Hann fór að lokum til að vinna við Tohoku háskólann vegna þess að hann var óánægður með að fyrirtækið verðlaunaði hann ekki fyrir vinnuna. Masuoka stefndi Toshiba og krafðist skaðabóta. Árið 2006 fékk hann greiddar 87 milljónir júana, jafnvirði 758 þúsund Bandaríkjadala. Þetta virðist enn óverulegt miðað við hversu áhrifamikið flassminni hefur orðið í greininni.
Á meðan við erum að tala um flassminni er líka rétt að taka fram hver munurinn er á NOR og NAND flassminni. Eins og við vitum nú þegar frá Masuoka geymir flash upplýsingar í minnisfrumum sem samanstanda af fljótandi hliðs smára. Nöfn tækninnar tengjast beint hvernig minnisfrumur eru skipulagðar.
Í NOR flash eru einstakar minnisfrumur tengdar samhliða til að veita handahófskenndan aðgang. Þessi arkitektúr dregur úr lestrartímanum sem þarf fyrir handahófskenndan aðgang að örgjörvaleiðbeiningum. NOR flassminni er tilvalið fyrir forrit með lægri þéttleika sem eru fyrst og fremst skrifvarinn. Þetta er ástæðan fyrir því að flestir örgjörvar hlaða fastbúnaðinum sínum, venjulega frá NOR-flassminni. Masuoka og félagar hans kynntu uppfinninguna NOR flash árið 1984 og NAND flash í .
NAND Flash forritarar yfirgáfu slembiaðgangseiginleikann til að ná minni stærð minni. Þetta leiðir til minni flísastærðar og lægri bitakostnaðar. NAND flassminnisarkitektúr samanstendur af átta stykki minni smára sem eru tengdir í röð. Þetta nær háum geymsluþéttleika, minni minni frumustærð og hraðari ritun og eyðingu gagna vegna þess að það getur forritað gagnablokkir samtímis. Þetta er náð með því að krefjast þess að gögn séu endurskrifuð þegar þau eru ekki skrifuð í röð og gögnin eru þegar til í .
1991
Höldum áfram til 1991, þegar frumgerð solid-state drif (SSD) var búin til af SanDisk, þá þekktur sem . Hönnunin sameinaði flass minni fylki, óstöðug minni flís og greindur stjórnandi til að greina og leiðrétta gallaðar frumur sjálfkrafa. Diskurinn var 20 megabæti með 2,5 tommu formstuðli og kostnaður við hann var áætlaður um $1000. Þessi diskur var notaður af IBM í tölvu .
1994
Einn af persónulegu uppáhalds geymslumiðlunum mínum frá barnæsku var Zip Disks. Árið 1994 gaf Iomega út Zip Disk, 100 megabæta skothylki í 3,5 tommu formstuðli, um það bil aðeins þykkari en venjulegt 3,5 tommu drif. Síðari útgáfur af drifunum gætu geymt allt að 2 gígabæt. Þægindin við þessa diska eru að þeir voru á stærð við disklinga, en höfðu getu til að geyma meira magn af gögnum. Gagnabætin okkar gætu verið skrifuð á Zip disk á 1,4 megabæti á sekúndu. Til samanburðar má nefna að á þeim tíma voru 1,44 megabæti af 3,5 tommu disklingi skrifuð á um 16 kílóbæti á sekúndu hraða. Á Zip diski lesa/skrifa hausarnir gögn án snertingar, eins og þeir séu að fljúga yfir yfirborðið, sem er svipað og á harða diskinum, en er frábrugðið meginreglunni um notkun annarra disklinga. Zip diskar urðu fljótt úreltir vegna áreiðanleika- og framboðsvandamála.
1994
Sama ár kynnti SanDisk CompactFlash sem var mikið notað í stafrænar myndbandsmyndavélar. Eins og með geisladiska er CompactFlash hraði byggður á "x" einkunnum eins og 8x, 20x, 133x osfrv. Hámarksgagnaflutningshraði er reiknaður út frá bitahraða upprunalega hljóðdisksins, 150 kílóbæti á sekúndu. Flutningshraði lítur út eins og R = Kx150 kB/s, þar sem R er flutningshraði og K er nafnhraði. Þannig að fyrir 133x CompactFlash verður gagnabætið okkar skrifað á 133x150 kB/s eða um 19 kB/s eða 950 MB/s. CompactFlash Association var stofnað árið 19,95 með það að markmiði að búa til iðnaðarstaðal fyrir flash minniskort.
1997
Nokkrum árum síðar, árið 1997, kom út Compact Disc Rewritable (CD-RW). Þessi sjóndiskur var notaður til að geyma gögn og til að afrita og flytja skrár í ýmis tæki. Hægt er að endurskrifa geisladiska um það bil 1000 sinnum, sem var ekki takmarkandi þáttur á þeim tíma þar sem notendur skrifuðu sjaldan yfir gögn.
CD-RW diskar eru byggðir á tækni sem breytir endurspeglun yfirborðs. Þegar um er að ræða CD-RW veldur fasabreytingum í sérstakri húðun sem samanstendur af silfri, tellúr og indíum hæfni til að endurkasta eða endurkasta ekki lesgeislanum, sem þýðir 0 eða 1. Þegar efnasambandið er í kristölluðu ástandi er það hálfgagnsær, sem þýðir 1. Þegar efnasambandið bráðnar í myndlaust ástand verður það ógagnsætt og endurskinslaust, sem 0. Þannig að við gætum skrifað gagnabætið okkar sem 01001010.
DVD diskar tóku á endanum yfir mestu markaðshlutdeildina af CD-RW diskum.
1999
Höldum áfram til ársins 1999, þegar IBM kynnti heimsins minnstu harða diska á sínum tíma: IBM 170MB og 340MB ördrifna. Þetta voru litlir 2,54 cm harðir diskar sem hannaðir voru til að passa inn í CompactFlash Type II raufar. Til stóð að búa til tæki sem yrði notað eins og CompactFlash, en með stærri minnisgetu. Hins vegar var fljótlega skipt út fyrir USB-drif og síðan stærri CompactFlash-kort eftir því sem þau urðu fáanleg. Eins og aðrir harðir diskar voru ördrif vélræn og innihéldu litla snúningsdiska.
2000
Ári síðar, árið 2000, voru USB glampi drif kynnt. Drifin samanstóð af flassminni sem var lokað í litlum formstuðli með USB tengi. Það fer eftir útgáfu USB tengisins sem notað er, hraðinn getur verið mismunandi. USB 1.1 er takmörkuð við 1,5 megabit á sekúndu en USB 2.0 þolir 35 megabit á sekúndu , og USB 3.0 er 625 megabitar á sekúndu. Fyrstu USB 3.1 Type C drif voru tilkynnt í mars 2015 og voru með les/skrifhraða upp á 530 megabita á sekúndu. Ólíkt disklingum og sjóndrifum er erfiðara að rispa USB tæki en hafa samt sömu möguleika til að geyma gögn, sem og flutning og öryggisafrit af skrám. Floppy og CD drif voru fljótt skipt út fyrir USB tengi.
2005
Árið 2005 byrjuðu framleiðendur harða diska (HDD) að senda vörur með hornréttri segulupptöku eða PMR. Athyglisvert er að þetta gerðist á sama tíma og iPod Nano tilkynnti um notkun á flassminni í stað 1 tommu harða diska í iPod Mini.
Dæmigerður harður diskur inniheldur einn eða fleiri harða diska sem eru húðaðir með segulnæmri filmu sem samanstendur af örsmáum segulkornum. Gögn eru skráð þegar segulmagnaðir upptökuhausinn flýgur rétt fyrir ofan snúningsdiskinn. Þetta er mjög svipað hefðbundnum grammófónplötuspilara, eini munurinn er sá að í grammófóni er penninn í líkamlegri snertingu við plötuna. Þegar diskarnir snúast myndar loftið sem er í snertingu við þá blíður andvari. Rétt eins og loft á væng flugvélar framkallar lyftingu, myndar loft lyftingu á loftþynnuhausnum . Höfuðið breytir fljótt segulvæðingu eins segulsvæðis kornanna þannig að segulpólinn hans vísar upp eða niður, sem gefur til kynna 1 eða 0.
Forveri PMR var lengdar segulupptaka, eða LMR. Upptökuþéttleiki PMR getur verið meira en þrisvar sinnum meiri en LMR. Helsti munurinn á PMR og LMR er sá að kornbygging og segulmagnaðir stefnumótun geymdra gagna PMR miðla er súlulaga frekar en langsum. PMR hefur betri hitastöðugleika og bætt merki-til-suð hlutfall (SNR) vegna betri kornaðskilnaðar og einsleitni. Það býður einnig upp á betri upptökuhæfni þökk sé sterkari höfuðsviðum og betri segulmagnaðir miðlum. Eins og LMR eru grundvallartakmarkanir PMR byggðar á varmastöðugleika gagnabitanna sem eru skrifaðir af seglinum og þörfinni á að hafa nægilegt SNR til að lesa skrifuðu upplýsingarnar.
2007
Árið 2007 var fyrsti 1 TB harði diskurinn frá Hitachi Global Storage Technologies kynntur. Hitachi Deskstar 7K1000 notaði fimm 3,5 tommu 200GB diska og snerist kl. snúningur á mínútu Þetta er umtalsverð framför miðað við fyrsta harða diskinn í heiminum, IBM RAMAC 350, sem var um það bil 3,75 megabæti. Ó, hvað við höfum náð langt á 51 ári! En bíddu, það er eitthvað meira.
2009
Árið 2009 hófst tæknivinna við að búa til óstöðugt hraðminni, eða . Óstöðugt minni (NVM) er tegund minni sem getur geymt gögn varanlega, öfugt við rokgjarnt minni, sem krefst stöðugs afl til að geyma gögn. NVMe tekur á þörfinni fyrir stigstærð hýsilstýringarviðmót fyrir PCIe-virka hálfleiðara byggða jaðarhluta, þess vegna nafnið NVMe. Meira en 90 fyrirtæki voru með í vinnuhópnum til að þróa verkefnið. Þetta var allt byggt á vinnu við að skilgreina Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification (NVMHCIS). Bestu NVMe drif nútímans geta séð um 3500 megabæti á sekúndu af lestri og 3300 megabæti á sekúndu af skrift. Að skrifa j gagnabætið sem við byrjuðum með er mjög hratt miðað við nokkrar mínútur af handvefjandi reipminni fyrir Apollo leiðbeiningartölvuna.
Nútíð og framtíð
Geymsla Class minni
Nú þegar við höfum ferðast aftur í tímann (ha!), skulum við kíkja á núverandi stöðu geymsluflokksminni. SCM, eins og NVM, er öflugt, en SCM veitir einnig frammistöðu betri en eða sambærileg við aðalminni, og . Markmið SCM er að leysa sum skyndiminnisvandamálsins í dag, svo sem lágt truflað slembiaðgangsminni (SRAM) þéttleika. Með Dynamic Random Access Memory (DRAM) getum við náð betri þéttleika, en það kostar hægari aðgang. DRAM þjáist einnig af þörfinni fyrir stöðugan kraft til að hressa upp á minnið. Við skulum skilja þetta aðeins. Afl er þörf vegna þess að rafhleðslan á þéttunum lekur út smátt og smátt, sem þýðir að án inngrips munu gögnin á flögunni fljótlega glatast. Til að koma í veg fyrir slíkan leka krefst DRAM utanaðkomandi minni endurnýjunarrásar sem endurskrifar reglulega gögnin í þéttunum og endurheimtir þá upprunalega hleðslu.
Phase-change memory (PCM)
Áður skoðuðum við hvernig fasinn breytist fyrir CD-RW. PCM er svipað. Fasabreytingarefnið er venjulega Ge-Sb-Te, einnig þekkt sem GST, sem getur verið til í tveimur mismunandi ríkjum: myndlaust og kristallað. Formlaust ástand hefur hærri viðnám, sem gefur til kynna 0, en kristallað ástand, sem táknar 1. Með því að úthluta gagnagildum á milliviðnám er hægt að nota PCM til að geyma mörg ástand sem .
Snúningsflutningsvægi með handahófi (STT-RAM)
STT-RAM samanstendur af tveimur ferromagnetic, varanleg segulmagnaðir lög sem eru aðskilin með dielectric, einangrunarefni sem getur sent rafkraft án þess að leiða. Það geymir bita af gögnum sem byggjast á mismunandi seguláttum. Annað segullagið, kallað viðmiðunarlagið, hefur fasta segulstefnu, en hitt segullagið, sem kallast frjálsa lagið, hefur segulstefnu sem er stjórnað af straumnum sem fer fram. Fyrir 1 er segulsviðsstefna laganna tveggja samræmd. Fyrir 0 hafa bæði lögin gagnstæðar segulstefnur.
Resistive random access memory (ReRAM)
ReRAM klefi samanstendur af tveimur málmrafskautum sem eru aðskilin með málmoxíðlagi. Svolítið eins og flassminnishönnun Masuoka, þar sem rafeindir komast í gegnum oxíðlagið og festast í fljótandi hliðinu, eða öfugt. Hins vegar, með ReRAM, er frumuástandið ákvarðað út frá styrk óbundins súrefnis í málmoxíðlaginu.
Þrátt fyrir að þessi tækni sé efnileg hefur hún samt galla. PCM og STT-RAM hafa mikla skrifleynd. PCM töf er tíu sinnum hærri en DRAM, en STT-RAM töf eru tífalt hærri en SRAM. PCM og ReRAM hafa takmörk á því hversu lengi skrifa má áður en alvarleg villa kemur upp, sem þýðir að minnisþátturinn festist á .
Í ágúst 2015 tilkynnti Intel útgáfu Optane, 3DXPoint-undirstaða vöru. Optane heldur fram 1000 sinnum frammistöðu NAND SSD diska á verði fjórum til fimm sinnum hærra en flassminni. Optane er sönnun þess að SCM er meira en bara tilraunatækni. Það verður áhugavert að fylgjast með þróun þessarar tækni.
Harðir diskar (HDD)
Helium HDD (HHDD)
Helíumdiskur er harður diskur með mikilli afkastagetu (HDD) sem er fyllt með helíum og loftþétt lokað meðan á framleiðslu stendur. Eins og aðrir harðir diskar, eins og við sögðum áðan, er hann svipaður og plötuspilari með segulhúðuðum snúningsdiski. Dæmigerðir harðir diskar hafa einfaldlega loft inni í holrúminu, en þetta loft veldur einhverri mótstöðu þegar diskarnir snúast.
Helíumblöðrur fljóta vegna þess að helíum er léttara en loft. Reyndar er helíum 1/7 af þéttleika lofts, sem dregur úr hemlunarkraftinum þegar plöturnar snúast, sem veldur því að orkumagnið sem þarf til að snúa diskunum minnkar. Hins vegar er þessi eiginleiki aukaatriði, helsta sérkenni helíums var að það gerir þér kleift að pakka 7 oblátum í sama formstuðli sem myndi venjulega aðeins halda 5. Ef við munum eftir samlíkingunni við flugvélvænginn okkar, þá er þetta fullkomin hliðstæða . Vegna þess að helíum dregur úr dragi er órói eytt.
Við vitum líka að helíumblöðrur byrja að sökkva eftir nokkra daga vegna þess að helíum kemur úr þeim. Sama má segja um geymslutæki. Það liðu mörg ár áður en framleiðendur gátu búið til ílát sem kom í veg fyrir að helíum slyppi úr formstuðlinum allan líftíma drifsins. Backblaze gerði tilraunir og komst að því að helíum harðir diskar voru með árlega villuhlutfall upp á 1,03%, samanborið við 1,06% fyrir staðlaða diska. Auðvitað er þessi munur svo lítill að hægt er að draga alvarlega ályktun af honum .
Helíumfyllti formstuðullinn getur innihaldið harðan disk sem er hjúpaður með PMR, sem við ræddum hér að ofan, eða örbylgjusegulupptöku (MAMR) eða hitastýrð segulupptöku (HAMR). Hægt er að sameina hvaða segulmagnaðir geymslutækni sem er með helíum í stað lofts. Árið 2014 sameinaði HGST tvo háþróaða tækni í 10TB helíum harða diskinum sínum, sem notaði hýsilstýrða shingled segulupptöku, eða SMR (Shingled segulmagnuð upptöku). Tölum aðeins um SMR og skoðum svo MAMR og HAMR.
Flísar segulupptökutækni
Áður skoðuðum við hornrétta segulupptöku (PMR), sem var forveri SMR. Ólíkt PMR, tekur SMR upp ný lög sem skarast hluta af áður skráðri segulbraut. Þetta gerir aftur fyrri brautina þrengri, sem gerir ráð fyrir meiri brautarþéttleika. Nafn tækninnar kemur frá því að hringbrautir eru mjög svipaðar þakbrautum.
SMR leiðir til mun flóknara ritunarferlis þar sem ritun á eitt lag skrifar yfir aðliggjandi lag. Þetta gerist ekki þegar undirlag disksins er tómt og gögnin eru í röð. En um leið og þú tekur upp á röð af lögum sem þegar innihalda gögn, er núverandi aðliggjandi gögnum eytt. Ef aðliggjandi lag inniheldur gögn verður að endurskrifa það. Þetta er nokkuð svipað og NAND flassið sem við ræddum um áðan.
SMR tæki fela þetta flókið með því að stjórna fastbúnaði, sem leiðir til viðmóts svipaðs öðrum harða diskum. Á hinn bóginn munu hýsingarstýrð SMR tæki, án sérstakrar aðlögunar á forritum og stýrikerfum, ekki leyfa notkun á þessum drifum. Gestgjafinn verður að skrifa í tæki nákvæmlega í röð. Á sama tíma er frammistaða tækjanna 100% fyrirsjáanleg. Seagate byrjaði að senda SMR drif árið 2013 og sagði 25% meiri þéttleika PMR þéttleiki.
Örbylgjusegulupptaka (MAMR)
Örbylgjuaðstoð segulupptaka (MAMR) er segulminnistækni sem notar orku svipað og HAMR (rætt um næst) Mikilvægur hluti MAMR er Spin Torque Oscillator (STO). STO sjálft er staðsett í nálægð við upptökuhausinn. Þegar straumur er borinn á STO myndast hringlaga rafsegulsvið með tíðni 20-40 GHz vegna skautunar rafeindasnúninga.
Þegar það verður fyrir slíku sviði verður ómun í járnsegulnum sem notaður er fyrir MAMR, sem leiðir til forfalls segulmagnsins í lénunum á þessu sviði. Í meginatriðum víkur segulmagnaðir augnablikið frá ás sínum og til að breyta stefnu þess (snúa), þarf upptökuhausinn verulega minni orku.
Notkun MAMR tækni gerir það mögulegt að taka ferromagnetic efni með meiri þvingunarkrafti, sem þýðir að stærð segulsviða er hægt að minnka án þess að óttast að valda ofurparasegulrænum áhrifum. STO rafallinn hjálpar til við að minnka stærð upptökuhaussins, sem gerir það mögulegt að skrá upplýsingar um smærri segullén og eykur því upptökuþéttleikann.
Western Digital, einnig þekkt sem WD, kynnti þessa tækni árið 2017. Skömmu síðar, árið 2018, studdi Toshiba þessa tækni. Á meðan WD og Toshiba sækjast eftir MAMR tækni er Seagate að veðja á HAMR.
Hita segulmagnaðir upptökur (HAMR)
Heat-assisted segulmagnaðir upptökur (HAMR) er orkusparandi segulmagnaðir gagnageymslutækni sem getur aukið verulega magn gagna sem hægt er að geyma á segulmagnaðir tæki, eins og harða diskinn, með því að nota hita frá leysi til að hjálpa til við að skrifa gögnin til yfirborðs undirlags harða disksins. Upphitun veldur því að gagnabitar eru settir miklu nær saman á undirlagi disksins, sem gerir kleift að auka gagnaþéttleika og getu.
Þessi tækni er frekar erfið í framkvæmd. 200 mW leysir hratt pínulítið svæði allt að 400 °C fyrir upptöku, án þess að trufla eða skemma afganginn af gögnunum á disknum. Upphitun, gagnaskráningu og kælingu verður að vera lokið á innan við nanósekúndu. Til að takast á við þessar áskoranir krafðist þróun yfirborðsplasmona á nanóskala, einnig þekkt sem yfirborðsstýrð leysir, í stað beinnar leysishitun, auk nýrra tegunda af glerplötum og hitastjórnunarhúð til að standast hraða punkthitun án þess að skemma upptökuhausinn eða nálægan gögn, og ýmsar aðrar tæknilegar áskoranir sem þurfti að sigrast á.
Þrátt fyrir margar efasemdarfullar yfirlýsingar sýndi Seagate þessa tækni fyrst árið 2013. Fyrstu diskarnir hófu sendingu árið 2018.
Endir myndar, farðu í byrjun!
Við byrjuðum árið 1951 og endum greinina með því að skoða framtíð geymslutækninnar. Gagnageymsla hefur breyst mikið í gegnum tíðina, allt frá pappírsbandi yfir í málm og segulmagnaðir, reipminni, snúningsdiskar, sjóndiskar, flassminni og fleira. Framfarir hafa skilað sér í hraðari, minni og öflugri geymslutækjum.
Ef þú berð NVMe saman við UNISERVO málmband frá 1951 getur NVMe lesið 486% fleiri tölustafi á sekúndu. Þegar NVMe er borið saman við uppáhaldið mitt í æsku, Zip drif, getur NVMe lesið 111% fleiri tölustafi á sekúndu.
Það eina sem er enn satt er notkun 0 og 1. Það er mjög mismunandi hvernig við gerum þetta. Ég vona að næst þegar þú brennir geisladisk með lögum fyrir vin eða vistar heimamyndband í Optical Disc Archive, þá hugsir þú um hvernig óendurskinsflötur þýðir 0 og endurskinsflötur þýðir 1. Eða ef þú tekur upp mixteip á snælda, mundu að það er mjög nátengt gagnasafninu sem notað er í Commodore PET. Að lokum, ekki gleyma að vera góður og spóla til baka.
Takk и fyrir smáatriðin (ég get ekki annað) í gegnum greinina!
Hvað annað er hægt að lesa á blogginu?
→
→
→
→
→
Gerast áskrifandi að okkar -rás svo þú missir ekki af næstu grein! Við skrifum ekki oftar en tvisvar í viku og aðeins í viðskiptum. Við minnum einnig á að Cloud4Y getur veitt öruggan og áreiðanlegan fjaraðgang að viðskiptaforritum og upplýsingum sem nauðsynlegar eru til að tryggja samfellu í viðskiptum. Fjarvinna er viðbótar hindrun í vegi fyrir útbreiðslu kórónuveirunnar. Fyrir frekari upplýsingar, hafðu samband við stjórnendur okkar á .
Heimild: www.habr.com