Ар бир булут провайдери маалыматтарды сактоо кызматтарын сунуш кылат. Бул муздак жана ысык кампалар, Муз муздак ж.б. Булуттагы маалыматты сактоо абдан ыңгайлуу. Бирок 10, 20, 50 жыл мурун маалыматтар чындыгында кантип сакталган? Cloud4Y ушул жөнүндө сөз кылган кызыктуу макаланы которгон.
Маалыматтын бир байт ар кандай жолдор менен сакталышы мүмкүн, анткени жаңы, өркүндөтүлгөн жана тезирээк сактагычтар ар дайым пайда болот. Байт – бул сегиз биттен турган санариптик маалыматты сактоо жана иштетүү бирдиги. Бир бит 0 же 1ди камтышы мүмкүн.
Перфокарталарда бит белгилүү бир жерде картада тешиктин бар/жоктугу катары сакталат. Эгер Бэббидждин аналитикалык кыймылдаткычына бир аз артка кайтсак, сандарды сактаган регистрлер тиштүү механизмдер болгон. Тасмалар жана дисктер сыяктуу магниттик сактагычтарда бит магниттик пленканын белгилүү бир аймагынын полярдуулугу менен көрсөтүлөт. Заманбап динамикалык кокустук эстутумда (DRAM) бит көбүнчө электр талаасында электр энергиясын сактоочу түзүлүштө сакталган эки деңгээлдүү электр заряды катары көрсөтүлөт. Заряддалган же кубатталган контейнер бир аз маалыматты сактайт.
Жылдын кулжа айында, 1956 сөздү ойлоп тапкан бир символду коддоо үчүн колдонулган биттердин тобун белгилөө үчүн . Келгиле, символдорду коддоо жөнүндө бир аз сүйлөшөлү. Келгиле, маалымат алмашуу үчүн Американын стандарттык коду же ASCII менен баштайлы.ASCII англис алфавитине негизделген, андыктан ар бир тамга, сан жана символ (az, AZ, 0-9, +, - , /, ",! ж.б. ) 7ден 32ге чейин 127 биттик бүтүн сан катары берилген. Бул башка тилдерге так "достук" болгон эмес. Башка тилдерди колдоо үчүн Юникод ASCII кеңейтилген. Юникоддо ар бир символ код чекити же символ катары көрсөтүлөт, мисалы , кичине j - U+006A, мында U Юникодду, андан кийин он алтылык санды билдирет.
UTF-8 0-127 диапазонундагы ар бир код чекитинин бир байтта сакталышын камсыз кылган сегиз бит катары символдорду көрсөтүү үчүн стандарт. Эгерде биз ASCIIди эстесек, бул англисче символдор үчүн нормалдуу көрүнүш, бирок башка тил символдору көбүнчө эки же андан көп байт менен туюнтулган. UTF-16 символдорду 16 бит, ал эми UTF-32 символдорду 32 бит катары көрсөтүү үчүн стандарт болуп саналат. ASCIIде ар бир символ бир байт, бирок Юникоддо, бул көбүнчө такыр туура эмес, символ 1, 2, 3 же андан көп байттарды ээлей алат. Макалада биттердин ар кандай өлчөмдөгү топтору колдонулат. Байттагы биттердин саны медианын дизайнына жараша өзгөрөт.
Бул макалада биз маалыматтарды сактоо тарыхын изилдөө үчүн ар кандай сактагычтар аркылуу убакытка саякат кылабыз. Эч кандай учурда биз ойлоп табылган ар бир сактагычты терең изилдей баштайбыз. Бул энциклопедиялык мааниге ээ болбогон кызыктуу маалыматтык макала.
Баштайлы. Бизде сактай турган маалымат байты бар дейли: j тамгасы же коддолгон байт 6а, же бинардык 01001010. Биз убакытты кыдырып жүрүп, маалымат байты сүрөттөлгөн бир нече сактоо технологияларында колдонулат.
1951
Биздин окуя 1951-жылы UNIVAC UNISERVO магнитофондук диски менен UNIVAC 1 компьютери менен башталат, ал коммерциялык компьютер үчүн түзүлгөн биринчи магниттик диск болгон. Топ никель менен капталган колодон жасалган ичке тилкеден жасалган, туурасы 12,65 мм (Vicalloy деп аталат) жана узундугу дээрлик 366 метр. Биздин маалымат байттары секундасына 7 метр ылдамдыкта кыймылдаган лентада секундасына 200 белгиден сакталышы мүмкүн. Тарыхтын ушул кезинде сиз сактагыч алгоритминин ылдамдыгын лента басып өткөн аралык менен өлчөй аласыз.
1952
21-жылдын 1952-майында IBM өзүнүн биринчи магниттик лентасынын чыгарылышын жарыялаган IBM 726. Биздин байт маалыматтар эми UNISERVO металл тасмасынан IBM магниттик лентасына жылдырылышы мүмкүн. Бул жаңы үй биздин өтө кичинекей байт маалыматтар үчүн абдан ыңгайлуу болуп чыкты, анткени лента 2 миллион цифрага чейин сактай алат. Бул 7 тректи магниттик лента секундасына 1,9 метр ылдамдык менен 12 ылдамдык менен жылды. же 7500 (ал убакта көчүрүү топтору деп аталат) секундасына. Маалымат үчүн: Habré боюнча орточо макала болжол менен 10 000 белгиден турат.
IBM 726 лентасында жети трек бар болчу, алардын алтоо маалыматты сактоо үчүн, бирөө паритетти көзөмөлдөө үчүн колдонулган. Бир катушка туурасы 400 см болгон 1,25 метрге чейин лентаны батыра алат.Маалыматтарды берүү ылдамдыгы теориялык жактан секундасына 12,5 миң белгиге жетти; жазуу тыгыздыгы сантиметрге 40 бит. Бул система "вакуумдук канал" ыкмасын колдонгон, мында эки чекиттин ортосунда лентаны айланткан илмек. Бул лентаны секунданын бир бөлүгүндө баштоого жана токтотууга мүмкүндүк берди. Бул лентадагы чыңалуунун күтүүсүз жогорулашын сиңирүү үчүн лента катушкаларынын жана окуу/жазуу баштарынын ортосуна узун вакуумдук мамычаларды коюу аркылуу жетишилди, ансыз лента адатта үзүлүп калат. Тасма роликтин артындагы алынуучу пластик шакек жазууну коргоону камсыз кылган. Тасма бир катушка болжол менен 1,1 сактай алат .
VHS кассеталарды эстеңиз. Тасманы кайра көрүү үчүн эмне кылыш керек эле? Тасманы артка түртүңүз! Батареяны текке кетирбөө жана жыртылган же тыгылып калбашы үчүн плеериңиз үчүн кассетаны канча жолу ийрип койдуңуз? Компьютерлер үчүн колдонулган ленталар жөнүндө да ушуну айтууга болот. Программалар лентадан секирип же туш келди маалыматтарга жетүү мүмкүн эмес, алар маалыматтарды ырааттуу түрдө окуп жана жаза алышкан.
1956
1956-жылга чейин бир нече жыл илгерилеп, магниттик дискти сактоо доору IBM тарабынан Zellerbach Paper тарабынан берилген RAMAC 305 компьютердик системасынын бүтүшү менен башталды. . Бул компьютер кыймылдуу башы бар катуу дискти биринчи жолу колдонгон. RAMAC диск жеги диаметри 60,96 см болгон элүү магниттелген металл пластинкалардан турган, болжол менен беш миллион белгини, ар бир символго 7 битти сактоого жана мүнөтүнө 1200 айлануу менен айланууга жөндөмдүү. Сактагычтын сыйымдуулугу болжол менен 3,75 мегабайт болгон.
RAMAC магниттик лентадан же перфокарталардан айырмаланып, чоң көлөмдөгү маалыматтарды реалдуу убакыт режиминде алууга мүмкүндүк берди. IBM RAMACты 64 000 эквивалентти сактоого жөндөмдүү деп жарыялады . Буга чейин, RAMRAC транзакцияларды алар пайда болгондо үзгүлтүксүз иштеп чыгуу концепциясын киргизген, андыктан маалыматтар жаңы болгон учурда дароо алынышы мүмкүн. RAMACдагы биздин маалыматтарга азыр 100 000 ылдамдыкта кирүүгө болот . Мурда ленталарды колдонууда биз ырааттуу маалыматтарды жазып, окушубуз керек болчу, ал эми лентанын ар кайсы жерлерине кокусунан секирип кете алчу эмеспиз. Маалыматтарга реалдуу убакыт режиминде кокус жетүү ошол кезде чындап эле революциялык болгон.
1963
Келгиле, DECtape киргизилген 1963-жылга карай алга карайлы. аты DEC катары белгилүү Digital Equipment Corporation, келип чыккан. DECtape арзан жана ишенимдүү болгондуктан, ал DEC компьютерлеринин көптөгөн муундарында колдонулган. Бул 19 мм лента, ламинатталган жана төрт дюймдук (10,16 см) роликтин эки катмарынын ортосуна сэндвичтелген.
Анын оор, көлөмдүү мурункуларынан айырмаланып, DECtape кол менен ташыса болот. Бул аны жеке компьютерлер үчүн эң сонун вариант кылды. 7 тректүү кесиптештеринен айырмаланып, DECtapeде 6 маалымат треги, 2 трек жана сааттын импульстары үчүн 2 болгон. Маалыматтар дюймуна 350 бит (см үчүн 138 бит) жазылган. 8 бит болгон, бирок 12ге чейин кеңейтилүүчү биздин маалымат байты секундасына 8325 12 биттик сөз менен DECtapeге 93 (± 12) дюйм тасма ылдамдыгы менен өткөрүп бере алат. . Бул 8-жылдагы UNISERVO металл лентасынан секундасына 1952% көп цифра.
1967
Төрт жылдан кийин, 1967-жылы, кичинекей IBM командасы код аты аталган IBM дискетасынын үстүндө иштей баштады. . Андан кийин командага микрокоддорду жүктөөнүн ишенимдүү жана арзан жолун иштеп чыгуу тапшырылды IBM System/370. Долбоор кийинчерээк Merlin коддуу аталышы болгон IBM 3330 Түздөн-түз Жеткиликтүү Сактагычтын контроллерине микрокодду жүктөө үчүн кайра максатка ылайыкташтырылган.
Биздин байт азыр окуу үчүн гана 8 дюймдук магниттик капталган Mylar дискетинде сакталышы мүмкүн, бүгүнкү күндө дискета деп аталат. Чыгарылган учурда, продукт IBM 23FD Floppy Disk Drive системасы деп аталды. Дисктерде 80 килобайт маалымат сакталышы мүмкүн. Катуу дисктерден айырмаланып, колдонуучу коргоочу кабыктагы дискетаны бир дисктен экинчисине оңой жылдыра алат. Кийинчерээк, 1973-жылы, IBM окуу/жазуу дискетасын чыгарды, ал кийин өнөр жай дискета болуп калды. .
1969
1969-жылы америкалык астронавттарды Айга жана кайра артка ташыган Аполлон 11 кемесинин бортунда аркан эс тутуму бар Apollo Guidance Computer (AGC) учурулган. Бул аркан эстутуму кол менен жасалган жана 72 килобайт маалымат сактай алган. Аркан эсин өндүрүү эмгекти көп талап кылган, жай жана токуучулукка окшош көндүмдөрдү талап кылган; алышы мүмкүн . Бирок бул катуу чектелген мейкиндикке максимум туура келүү маанилүү болгон мезгилдер үчүн туура курал болгон. Зым тегерек жиптердин биринен өткөндө, ал 1ди туюнду. Сымдын айланасынан өткөн зым 0ду билдирет. Биздин маалымат байты адамдан жипке бир нече мүнөт өрүүнү талап кылды.
1977
1977-жылы биринчи (ийгиликтүү) жеке компьютер Commodore PET чыгарылган. PET Commodore 1530 Datasette колдонду, бул маалымат плюс кассетаны билдирет. PET маалыматтарды аналогдук аудио сигналдарга айландырды, алар андан кийин сакталат . Бул абдан жай болсо да, үнөмдүү жана ишенимдүү сактоо чечимин түзүүгө мүмкүндүк берди. Биздин кичинекей байт маалыматтар күнүнө 60-70 байт ылдамдыкта берилиши мүмкүн . Кассеталар 100 мүнөттүк капталына 30 килобайтка жакын, ар бир лентада эки тарабы бар. Мисалы, кассетанын бир тарабы 55 КБга жакын эки сүрөттү кармай алат. Datasettes ошондой эле Commodore VIC-20 жана Commodore 64 колдонулган.
1978
Бир жылдан кийин, 1978-жылы MCA жана Philips "Discovision" деген ат менен LaserDiscди киргизишкен. Jaws Америка Кошмо Штаттарында LaserDiscде сатылган биринчи тасма болгон. Анын аудио жана видео сапаты атаандаштарына караганда алда канча жакшыраак болгон, бирок лазердик диск көпчүлүк керектөөчүлөр үчүн өтө кымбат болгон. Адамдар телекөрсөтүү программаларын жаздырган VHS ленталарынан айырмаланып, LaserDisc жаздырылган эмес. Лазердик дисктер аналогдук видео, аналогдук FM стерео аудио жана импульстук код менен иштеген , же PCM, санарип аудио. Дисктердин диаметри 12 дюйм (30,47 см) болгон жана пластик менен капталган эки бир жактуу алюминий дисктерден турган. Бүгүнкү күндө LaserDisc CD жана DVD дисктеринин негизи катары эсте калды.
1979
Бир жылдан кийин, 1979-жылы, Алан Шугарт жана Финис Коннер катуу дискти ошол кезде стандарт болгон 5 ¼ дюймдук дискеттин өлчөмүнө чейин масштабдоо идеясы менен Seagate Technology компаниясын негиздешкен. 1980-жылы алардын биринчи продуктусу Seagate ST506 катуу диск, компакт компьютерлер үчүн биринчи катуу диск болгон. Дискте беш мегабайт маалымат бар болчу, ал учурда стандарттуу дискетадан беш эсе чоң болгон. Негиздөөчүлөр дисктин көлөмүн 5¼ дюймдук дискеттин өлчөмүнө чейин азайтуу максатына жетише алышты. Жаңы маалымат сактоочу түзүлүш магниттик маалыматтарды сактоочу материалдын жука катмары менен эки тарабы капталган катуу металл пластина болгон. Биздин маалымат байттары дискке 625 килобайт ылдамдыкта берилиши мүмкүн . Бул болжол менен .
1981
Sony биринчи 1981 дюймдук дискеталарды чыгарган 3,5-жылга чейин бир нече жыл алдыга жылды. Hewlett-Packard бул технологияны 1982-жылы HP-150 менен биринчи жолу колдонгон. Бул 3,5 дюймдук дискеталарды атактуу кылып, аларды бүткүл дүйнөгө кеңири жайылткан. . Флоппи дисктер форматталган сыйымдуулугу 161.2 килобайт жана форматталбаган сыйымдуулугу 218.8 килобайт болгон бир тараптуу болгон. 1982-жылы эки тараптуу версия жарыкка чыкты жана 23 медиа компаниядан турган Microfloppy Industry Committee (MIC) консорциуму 3,5 дюймдук дискета спецификациясын Sony компаниясынын оригиналдуу дизайнына негиздеп, форматты бүгүнкү күндө биз билген тарыхта бекемдеген. . Эми биздин маалымат байттарыбыз эң кеңири таралган сактагычтардын биринин алгачкы версиясында сакталышы мүмкүн: 3,5 дюймдук дискет. Кийинчерээк, бир жуп 3,5 дюймдук дискета менен балалыгымдын эң маанилүү бөлүгү болуп калды.
1984
Андан көп өтпөй, 1984-жылы, Compact Disc Read Only Memory (CD-ROM) чыгарылганы жарыяланган. Бул Sony жана Philips чыгарган 550 мегабайт CD-ROM болгон. Формат музыканы жайылтуу үчүн колдонулган санарип аудио же CD-DA бар компакт-дисктерден чыккан. CD-DA 1982-жылы Sony жана Philips тарабынан иштелип чыккан жана 74 мүнөттүк сыйымдуулукка ээ болгон. Уламыш боюнча, Sony менен Philips CD-DA стандарты боюнча сүйлөшүүлөрдү жүргүзүп жатканда, төрт адамдын бири ал мүмкүн деп ырастаган. буткул тогузунчу симфония. CDде чыгарылган биринчи продукт 1985-жылы басылып чыккан Grolier's Electronic Encyclopedia болгон. Энциклопедия тогуз миллион сөздү камтыган, алар дисктеги бош орундун 12% гана ээлеген, бул 553 . Бизде энциклопедия жана бир байт маалымат үчүн орун жетиштүү болмок. Көп өтпөй, 1985-жылы компьютердик компаниялар дисктердин стандартын түзүү үчүн биргелешип иштешип, каалаган компьютер аларды окуй алган.
1984
Ошондой эле 1984-жылы Фудзио Масуока флэш эстутум деп аталган калкып жүрүүчү эстутумдун жаңы түрүн иштеп чыккан, ал көп жолу өчүрүлүп жана кайра жазыла алган.
Келгиле, бир аз убакытты бөлүп, флэш эстутумду калкып жүрүүчү транзистор аркылуу карап көрөлү. Транзисторлор өзүнчө күйгүзүлүп жана өчүрүлүүчү электрдик дарбазалар. Ар бир транзистор эки башка абалда (күйгүзүү жана өчүрүү) болушу мүмкүн болгондуктан, ал эки башка санды сактай алат: 0 жана 1. Калкыма дарбаза орто транзисторго кошулган экинчи дарбазаны билдирет. Бул экинчи дарбаза жука оксид катмары менен жылууланган. Бул транзисторлор транзистордун дарбазасына колдонулган кичинекей чыңалуудан пайдаланып, анын күйгүзүлгөнүн же өчүрүлгөнүн көрсөтүп, ал өз кезегинде 0 же 1ге которулат.
Калкыма дарбазаларда оксид катмары аркылуу тиешелүү чыңалуу колдонулганда, электрондор ал аркылуу агып, дарбазага тыгылып калат. Ошондуктан, электр энергиясы өчүрүлгөндө да, электрондор алардын үстүндө калат. Калкыма дарбазаларда электрондор жок болгондо, алар 1ди, ал эми электрондор тыгылып калганда, алар 0ду билдирет. Бул процессти тескери кылып, оксид катмары аркылуу карама-каршы багытта ылайыктуу чыңалуу колдонуу электрондордун калкыма дарбазалар аркылуу агып чыгышына себеп болот. жана транзисторду баштапкы абалына кайтаруу. Ошондуктан клеткалар программалануучу жана жасалат . Биздин байтты транзисторго 01001010 катары программалоого болот, электрондор менен, электрондор нөлдөрдү көрсөтүү үчүн калкыма дарбазаларга тыгылып.
Масуоканын дизайны электр менен өчүрүлүүчү PROMга (EEPROM) караганда бир аз арзаныраак, бирок анча ийкемдүү эмес, анткени ал чогуу өчүрүлүшү керек болгон клеткалардын бир нече тобун талап кылган, бирок бул анын ылдамдыгын да эске алган.
Ал учурда Масуока Toshiba компаниясында иштеген. Акыры ал Тохоку университетине иштөө үчүн кеткен, анткени ал компаниянын эмгеги үчүн сыйлык бербегенине нааразы болгон. Масуока Тошибаны сотко берип, компенсация талап кылган. 2006-жылы ага 87 миллион юань төлөнүп, 758 миң АКШ долларына барабар болгон. Флэш эстутум тармакта канчалык таасирдүү болуп калганын эске алганда, бул дагы деле анча деле маанилүү эместей көрүнөт.
Биз флэш эстутум жөнүндө сөз кылып жатканыбыз менен, NOR менен NAND флеш эс тутумунун ортосунда кандай айырма бар экенин белгилей кетүү керек. Масуокадан билгенибиздей, флэш калкып жүрүүчү транзисторлордон турган эс тутум клеткаларында маалыматты сактайт. Технологиялардын аталыштары эс тутум клеткаларынын кантип уюшулганына түздөн-түз байланыштуу.
NOR флэште жеке эс тутум клеткалары туш келди жетүү үчүн параллелдүү туташтырылган. Бул архитектура микропроцессордук инструкцияларга туш келди жетүү үчүн талап кылынган окуу убактысын кыскартат. NOR флэш эс тутуму негизинен окуу үчүн гана болгон, тыгыздыгы төмөн колдонмолор үчүн идеалдуу. Ошондуктан көпчүлүк процессорлор өздөрүнүн микропрограммаларын, адатта, NOR флэш эс тутумунан жүктөшөт. Масуока жана анын кесиптештери 1984-жылы NOR жарыгын жана NAND жарыгын ойлоп табууну киргизишкен. .
NAND Flash иштеп чыгуучулары эстутум клеткасынын кичине өлчөмүнө жетүү үчүн кокустук мүмкүнчүлүктөн баш тартышты. Бул микросхемалардын көлөмүн азайтат жана бит үчүн баасын төмөндөтөт. NAND флэш-эс тутумунун архитектурасы катар менен туташтырылган сегиз бөлүктөн турган эстутум транзисторлорунан турат. Бул жогорку сактоо тыгыздыгын, эстутум клеткасынын көлөмүн кичирейтүүгө жана маалыматтарды тезирээк жазууга жана өчүрүүгө жетишет, анткени ал бир эле учурда маалымат блокторун программалай алат. Бул ырааттуу түрдө жазылбаганда жана маалыматтар мурунтан эле бар болгондо, маалыматтарды кайра жазууну талап кылуу менен жетишилет. .
1991
Келгиле, 1991-жылга өтөлү, качан прототиби катуу абалдагы диск (SSD) SanDisk тарабынан түзүлгөн, ал кезде белгилүү болгон. . Дизайн бузулган клеткаларды автоматтык түрдө аныктоо жана оңдоо үчүн флеш-эс тутум массивдерин, туруксуз эстутум микросхемаларын жана интеллектуалдык контроллерди бириктирген. Дисктин сыйымдуулугу 20 дюймдук форма фактору менен 2,5 мегабайт болгон жана анын баасы болжол менен 1000 долларга бааланган. Бул диск компьютерде IBM тарабынан колдонулган .
1994
Бала кезимден бери менин жеке сүйүктүү сактоо каражаттарымдын бири Zip Disks болчу. 1994-жылы Iomega Zip Disk чыгарды, 100 дюймдук форма факторундагы 3,5 мегабайт картридж, стандарттуу 3,5 дюймдук дисктен бир аз калыңыраак. Дисктердин кийинки версиялары 2 гигабайтка чейин сактай алган. Бул дисктердин ынгайлуулугу, алар дискеттин көлөмүндө болгон, бирок көбүрөөк көлөмдөгү маалыматтарды сактоо мүмкүнчүлүгүнө ээ болгон. Биздин маалымат байттары Zip дискке секундасына 1,4 мегабайт менен жазылышы мүмкүн. Салыштыруу үчүн, ал кезде 1,44 дюймдук дискеттин 3,5 мегабайты секундасына болжол менен 16 килобайт ылдамдыкта жазылган. Zip дискте баштар маалыматтарды контактсыз окуйт/жазышат, бул катуу дисктин иштөөсүнө окшош, бирок башка дискеталардын иштөө принцибинен айырмаланат. Ишенимдүүлүк жана жеткиликтүүлүк маселелеринен улам Zip дисктер тез эле эскирип калган.
1994
Ошол эле жылы SanDisk санариптик видеокамераларда кеңири колдонулган CompactFlash-ти сунуштады. CDлердегидей эле, CompactFlash ылдамдыгы 8x, 20x, 133x, ж. Өткөрүү ылдамдыгы R = Kx150 кБ/сек окшойт, мында R - өткөрүү ылдамдыгы жана K - номиналдык ылдамдык. Ошентип, 150x CompactFlash үчүн биздин маалымат байты 133x133 кБ/сек же болжол менен 150 кБ/сек же 19 МБ/сек ылдамдыкта жазылат. CompactFlash Ассоциациясы 950-жылы флеш эс тутум карталары үчүн тармактык стандартты түзүү максатында түзүлгөн.
1997
Бир нече жылдан кийин, 1997-жылы, Compact Disc Rewritable (CD-RW) жарыкка чыкты. Бул оптикалык диск маалыматтарды сактоо жана ар кандай түзүлүштөргө файлдарды көчүрүү жана өткөрүү үчүн колдонулган. CD дисктерди 1000ге жакын жолу кайра жазууга болот, бул ал кезде чектөөчү фактор эмес болчу, анткени колдонуучулар сейрек маалыматтардын үстүнөн жазышкан.
CD-RWтер беттин чагылтуулугун өзгөрткөн технологияга негизделген. CD-RW учурда, күмүш, теллур жана индийден турган атайын жабуунун фазалык жылыштары окулган нурду чагылдыруу же чагылдырбоо мүмкүнчүлүгүн жаратат, бул 0 же 1 дегенди билдирет. Кошулма кристаллдык абалда болгондо, ал тунук, бул дегенди билдирет 1. Кошулма аморфтук абалга өткөндө, ал тунук эмес жана чагылбай калат, бул 0. Ошентип, биз маалымат байтты 01001010 деп жазсак болот.
DVD дисктери CD-RW дисктеринен рыноктун көпчүлүк бөлүгүн ээлеп алышкан.
1999
Келгиле, 1999-жылга карай кетели, ошол кезде IBM дүйнөдөгү эң кичинекей катуу дисктерди: IBM 170МБ жана 340МБ микродисктерин киргизген. Бул CompactFlash Type II уячаларына ылайыкташкан кичинекей 2,54 см катуу дисктер болгон. CompactFlash сыяктуу колдонула турган, бирок эс тутумунун көлөмү чоңураак түзүлүштү түзүү пландаштырылган. Бирок, алар көп өтпөй USB флэш-дисктерге, анан жеткиликтүү болгондон кийин чоңураак CompactFlash карталарына алмаштырылды. Башка катуу дисктер сыяктуу эле, микродрайвдар механикалык болгон жана майда айлануучу дисктерди камтыган.
2000
Бир жылдан кийин, 2000-жылы USB флэш-дисктери пайда болгон. Драйвтар USB интерфейси бар кичинекей форма факторуна камтылган флеш эс тутумдан турган. Колдонулган USB интерфейсинин версиясына жараша ылдамдыгы ар кандай болушу мүмкүн. USB 1.1 секундасына 1,5 мегабит менен чектелген, ал эми USB 2.0 секундасына 35 мегабитти иштете алат , ал эми USB 3.0 секундасына 625 мегабитти түзөт. Биринчи USB 3.1 Type C дисктери 2015-жылдын март айында жарыяланган жана окуу/жазуу ылдамдыгы секундасына 530 мегабит болгон. Флоппи дисктерден жана оптикалык дисктерден айырмаланып, USB түзүлүштөрүн чийүү кыйыныраак, бирок дагы эле маалыматтарды сактоо, ошондой эле файлдарды өткөрүү жана резервдик көчүрмөлөө мүмкүнчүлүктөрү бирдей. Floppy жана CD дисктер тез эле USB порттору менен алмаштырылган.
2005
2005-жылы катуу диск (HDD) өндүрүүчүлөр перпендикулярдык магниттик жазууну же PMRди колдонуу менен өнүмдөрдү жөнөтө башташты. Кызыгы, бул iPod Nano iPod Miniде 1 дюймдук катуу дисктердин ордуна флеш эстутумдун колдонулушун жарыялаган учурда болгон.
Кадимки катуу диск кичинекей магниттик бүртүкчөлөрдөн турган магниттик сезгич пленка менен капталган бир же бир нече катуу дисктерди камтыйт. Маалымат магниттик жазуу башы айлануучу дисктин үстүнөн учуп келгенде жазылат. Бул салттуу граммофондук пластинка ойноткучка абдан окшош, бир гана айырмасы - граммофондо стилус пластинка менен физикалык байланышта. Дисктер айланганда, алар менен байланышта болгон аба жумшак желди жаратат. Учактын канатындагы аба көтөргүчтү пайда кылгандай эле, аба линиясынын башын көтөрөт . Баш дандардын бир магниттик аймагынын магниттелүүсүн тез өзгөртөт, анын магниттик уюлу 1 же 0 дегенди көрсөтүп, өйдө же ылдый карайт.
PMR үчүн мурунку узунунан магниттик жазуу, же LMR болгон. PMR жазуу тыгыздыгы LMR караганда үч эсе көп болушу мүмкүн. PMR жана LMR ортосундагы негизги айырма PMR медиа сакталган маалыматтардын дан түзүлүшү жана магниттик багыты узунунан эмес, мамычасы болуп саналат. PMR жакшыраак жылуулук туруктуулугуна жана жакшыраак дан бөлүүсүнө жана бирдейлигине байланыштуу жакшыртылган сигналдын ызы-чуу катышына (SNR) ээ. Ал ошондой эле күчтүүрөөк баш талаалардын жана жакшыраак магниттик медиа тегиздөөнүн аркасында жакшыртылган жаздыруу мүмкүнчүлүгүн камтыйт. LMR сыяктуу эле, PMRдин негизги чектөөлөрү магнит тарабынан жазылган маалымат биттеринин жылуулук туруктуулугуна жана жазылган маалыматты окуу үчүн жетиштүү SNRге ээ болуунун зарылдыгына негизделген.
2007
2007-жылы Hitachi Global Storage Technologies компаниясынан биринчи 1 ТБ катуу диск жарыяланган. Hitachi Deskstar 7K1000 беш 3,5 дюймдук 200 ГБ пластиналарды колдонуп, тегерете айланды. rpm Бул болжол менен 350 мегабайт сыйымдуулукка ээ болгон дүйнөдөгү биринчи катуу дискке, IBM RAMAC 3,75ге караганда олуттуу жакшыртылган. Эх, 51 жылдын ичинде биз кандай жолго чыктык! Бирок күтө тур, дагы бир нерсе бар.
2009
2009-жылы туруксуз экспресс эстутумду түзүү боюнча техникалык иштер башталды, же . Туруктуу эстутум (NVM) - маалыматтарды сактоо үчүн туруктуу энергияны талап кылган туруксуз эстутумдан айырмаланып, маалыматтарды биротоло сактай турган эс тутумдун бир түрү. NVMe PCIe иштетилген жарым өткөргүчкө негизделген перифериялык компоненттер үчүн масштабдалуучу хост контроллер интерфейсинин зарылдыгын чечет, демек NVMe аталышы. Долбоорду иштеп чыгуу боюнча жумушчу топко 90дон ашык компания кирген. Мунун баары туруксуз эс тутумдун хост башкаруучу интерфейсинин спецификациясын (NVMHCIS) аныктоо боюнча ишке негизделген. Бүгүнкү күндөгү эң мыкты NVMe дисктери секундасына 3500 мегабайт окуу жана 3300 мегабайт жазууну аткара алат. Биз баштаган j маалымат байтын жазуу Apollo Guidance Computer үчүн колго токулган аркандын эс тутумунун бир нече мүнөтүнө салыштырмалуу абдан тез.
Азыркы жана келечектеги
Сактагыч классынын эс тутуму
Эми убакытка саякаттаганыбыздан кийин (га!), келгиле, Сактагыч классынын эс тутумунун учурдагы абалын карап көрөлү. SCM, NVM сыяктуу, бекем, бирок SCM ошондой эле негизги эстутумдан жогору же ага салыштырылуучу аткарууну камсыз кылат жана . SCMдин максаты - азыркы кэш көйгөйлөрүн чечүү, мисалы, төмөнкү статикалык кокустук эстутум (SRAM) тыгыздыгы. Динамикалык Random Access Memory (DRAM) менен биз жакшыраак тыгыздыкка жетише алабыз, бирок бул жайыраак кирүүнүн эсебинен келет. DRAM да эстутумду жаңыртуу үчүн үзгүлтүксүз күчкө муктаждыктан жабыркайт. Муну бир аз түшүнүп алалы. Электр энергиясы керек, анткени конденсаторлордогу электр заряды аз-аздан агып кетет, башкача айтканда кийлигишүүсүз чиптеги маалыматтар жакында жок болот. Мындай агып кетүүнүн алдын алуу үчүн, DRAM конденсаторлордогу маалыматтарды мезгил-мезгили менен кайра жазып, аларды баштапкы зарядына кайтарып турган тышкы эстутум жаңылоо схемасын талап кылат.
Фазалык эстутум (PCM)
Мурда биз CD-RW үчүн фаза кандай өзгөрөрүн карап көрдүк. PCM окшош. Фазаны өзгөртүү материалы, адатта, Ge-Sb-Te, ошондой эле GST деп аталат, ал эки башка абалда болушу мүмкүн: аморфтук жана кристаллдык. Аморфтук абал кристаллдык абалга караганда 0 деген жогору каршылыкка ээ, ал 1ди билдирет. Аралык каршылыктарга маалымат маанилерин ыйгаруу менен, PCM бир нече абалды сактоо үчүн колдонулушу мүмкүн. .
Айлануу моментин кокус жетүү эс тутуму (STT-RAM)
STT-RAM эки ферромагниттик, туруктуу магниттик катмардан турат, ал диэлектрик менен бөлүнгөн, изолятор электрдик күчтү өткөрбөстөн өткөрө алат. Ал магниттик багыттардагы айырмачылыктарга негизделген маалыматтардын биттерин сактайт. Эталондук катмар деп аталган бир магниттик катмардын туруктуу магниттик багыты бар, ал эми эркин катмар деп аталган экинчи магниттик катмар өтүүчү ток менен башкарылуучу магниттик багытка ээ. 1 үчүн, эки катмардын магниттештирүү багыты тегизделген. 0 үчүн эки катмар тең карама-каршы магниттик багыттарга ээ.
Резистивдүү кокустук эстутум (ReRAM)
ReRAM клеткасы металл оксид катмары менен бөлүнгөн эки металл электроддон турат. Масуоканын флеш эс тутумунун дизайнына окшош, мында электрондор оксид катмарына кирип, калкыма дарбазага тыгылып калат же тескерисинче. Бирок, ReRAM менен клетканын абалы металл кычкыл катмарындагы эркин кычкылтектин концентрациясынын негизинде аныкталат.
Бул технологиялар келечектүү болсо да, дагы эле кемчиликтери бар. PCM жана STT-RAM жогорку жазуу кечигүү бар. PCM кечигүүлөрү DRAMдан он эсе жогору, ал эми STT-RAM кечигүүлөрү SRAMдан он эсе жогору. PCM жана ReRAM олуттуу ката пайда болгонго чейин жазуу канча убакытка созулушу мүмкүн экендигине чек коюлган, башкача айтканда, эстутум элементи тыгылып калат. .
2015-жылдын август айында Intel 3DXPoint негизиндеги Optane продуктусун чыгарганын жарыялады. Optane NAND SSDлердин 1000 эсе натыйжалуулугун флеш эс тутумуна караганда төрт-беш эсе жогору баада деп ырастайт. Optane SCM жөн гана эксперименталдык технология эмес экендигинин далили. Бул технологиялардын өнүгүшүн көрүү кызыктуу болот.
Катуу дисктер (HDD)
Гелий HDD (HHDD)
Гелий диски - бул гелий менен толтурулган жана өндүрүш процессинде герметикалык жабылган жогорку сыйымдуулуктагы катуу диск (HDD). Башка катуу дисктер сыяктуу эле, биз жогоруда айткандай, ал магниттик капталган ийилүү табакчасы бар айлануучу табакка окшош. Кадимки катуу дисктерде жөн эле көңдөйдүн ичинде аба болот, бирок бул аба плиталар айланганда бир аз каршылык жаратат.
Гелий шарлары калкып жүрөт, анткени гелий абадан жеңил. Чынында, гелий абанын тыгыздыгынын 1/7 бөлүгүн түзөт, ал плиталар айланганда тормоздук күчтү азайтып, дисктерди айлантуу үчүн талап кылынган энергиянын көлөмүн азайтат. Бирок, бул өзгөчөлүк экинчи даражада, гелийдин негизги айырмалоочу өзгөчөлүгү, ал кадимки форма-фактордо 7 пластинаны таңгактоого мүмкүндүк берет, ал адатта 5ти гана кармай алат. Эгерде биздин учактын канатынын аналогиясын эстесек, анда бул эң сонун аналог. . Гелий каршылыкты азайткандыктан, турбуленттүүлүк жок кылынат.
Гелий шарларынын бир нече күндөн кийин чөгө баштаарын да билебиз, анткени алардан гелий чыгат. Ошол эле сактоо түзүлүштөрү жөнүндө да ушуну айтууга болот. Өндүрүүчүлөр гелийдин дисктин иштөө мөөнөтү бою форма факторунан чыгып кетишине жол бербеген контейнерди түзө алганга чейин бир нече жылдар өттү. Backblaze эксперименттерди жүргүзгөн жана гелий катуу дисктер стандарттык дисктер үчүн 1,03% салыштырганда жылдык ката чен 1,06% бар экенин аныктады. Албетте, бул айырма ушунчалык аз болгондуктан, андан олуттуу жыйынтык чыгарууга болот .
Гелий толтурулган форма фактору биз жогоруда талкуулаган PMR аркылуу капсулдалган катуу дискти же микротолкундуу магниттик жазууну (MAMR) же жылуулук менен иштөөчү магниттик жазууну (HAMR) камтышы мүмкүн. Ар кандай магниттик сактоо технологиясы абанын ордуна гелий менен айкалыштырылышы мүмкүн. 2014-жылы, HGST 10TB гелий катуу дискинде эки алдыңкы технологияларды бириктирди, анда хост тарабынан башкарылуучу shingled магниттик жазуу же SMR (Shingled магниттик жазуу) колдонулган. Келгиле, SMR жөнүндө бир аз сүйлөшөлү, анан MAMR жана HAMRди карап көрөлү.
Магниттик жазуу технологиясы
Мурда биз перпендикулярдык магниттик жазууну (PMR) карап көрдүк, ал SMRдин мурункусу болгон. PMRден айырмаланып, SMR мурда жазылган магниттик тректин бир бөлүгүн кайталаган жаңы тректерди жазат. Бул өз кезегинде мурунку жолду тар кылып, тректин тыгыздыгын жогорулатат. Технологиянын аталышы тизилген трассалар плитка менен жабылган чатыр жолдоруна абдан окшош экендигинен келип чыккан.
SMR бир кыйла татаал жазуу процессине алып келет, анткени бир трекке жазуу жанындагы тректин үстүнөн жазат. Бул диск субстраты бош болгондо жана маалыматтар ырааттуу болгондо болбойт. Бирок буга чейин маалыматтарды камтыган тректердин сериясына жаздырар замат, учурдагы чектеш маалыматтар өчүрүлөт. Кошуна трек маалыматтарды камтыса, ал кайра жазылууга тийиш. Бул биз жогоруда айткан NAND жарыгына абдан окшош.
SMR түзмөктөрү микропрограмманы башкаруу аркылуу бул татаалдыкты жашырат, натыйжада башка катуу дискке окшош интерфейс пайда болот. Башка жагынан алганда, тиркемелерди жана операциялык системаларды атайын адаптациялоосуз хост тарабынан башкарылган SMR түзмөктөрү бул дисктерди колдонууга жол бербейт. Хост түзмөктөргө ырааттуу түрдө жазуусу керек. Ошол эле учурда, аппараттардын аткаруу 100% алдын ала болуп саналат. Seagate 2013-жылы SMR дисктерин жөнөтө баштаган, анын тыгыздыгы 25% жогору. PMR тыгыздыгы.
Микротолкундуу магниттик жазуу (MAMR)
Микротолкундун жардамы менен магниттик жазуу (MAMR) HAMRге окшош энергияны колдонгон магниттик эс тутум технологиясы (кийинки талкууланат).MAMRдин маанилүү бөлүгү Spin Torque Oscillator (STO) болуп саналат. STO өзү жазуу башына жакын жайгашкан. СТОго ток берилгенде электрон спиндердин поляризациясынан улам 20-40 ГГц жыштыгы тегерек электромагниттик талаа пайда болот.
Мындай талаага дуушар болгондо MAMR үчүн колдонулган ферромагнетикте резонанс пайда болот, бул бул талаадагы домендердин магниттик моменттеринин прецессиясына алып келет. Негизи, магниттик момент өз огунан четтеп, анын багытын өзгөртүү үчүн (флип), жазуу башы бир кыйла азыраак энергияны талап кылат.
MAMR технологиясын колдонуу ферромагниттик заттарды көбүрөөк мажбурлоочу күч менен алууга мүмкүндүк берет, бул магниттик домендердин өлчөмүн суперпарамагниттик эффектти пайда кылуудан коркпостон азайтууга болот дегенди билдирет. STO генератору жазуу башынын өлчөмүн азайтууга жардам берет, бул кичинекей магниттик домендер боюнча маалыматты жазууга мүмкүндүк берет, демек, жазуу тыгыздыгын жогорулатат.
Western Digital, ошондой эле WD катары белгилүү, бул технологияны 2017-жылы киргизген. Көп өтпөй, 2018-жылы Toshiba бул технологияны колдогон. WD жана Toshiba MAMR технологиясына умтулуп жатышканда, Seagate HAMRге ставка коюп жатат.
Термомагниттик жазуу (HAMR)
Жылуулук жардамындагы магниттик жазуу (HAMR) - бул магниттик маалыматты сактоонун энергияны үнөмдөөчү технологиясы, ал магниттик түзүлүштө, мисалы, катуу дискте сактала турган маалыматтардын көлөмүн бир кыйла көбөйтүп, лазер менен камсыздалган жылуулукту жазууга жардам берет. катуу диск субстраттарына маалыматтарды. Жылытуу маалымат биттерин дисктин субстратына жакыныраак жайгаштырууга алып келет, бул маалымат тыгыздыгын жана сыйымдуулугун жогорулатууга мүмкүндүк берет.
Бул технологияны ишке ашыруу абдан кыйын. 200 мВт лазер ылдамдыгы дисктеги калган маалыматтарга тоскоолдук кылбастан же зыян келтирбестен, жаздыруудан мурун 400 °C чейин кичинекей аймак. Жылытуу, маалыматтарды жазуу жана муздатуу процесси бир наносекунддан аз убакытта бүтүшү керек. Бул көйгөйлөрдү чечүү үчүн түздөн-түз лазердик жылытуунун ордуна наноөлчөмдүү беттик плазмондорду, ошондой эле беттик башкарылган лазерлерди иштеп чыгууну, ошондой эле жазуунун башына же жакын жердеги кандайдыр бир жерге зыян келтирбестен тез спот жылытууга туруштук берүү үчүн айнек плиталардын жана жылуулукту башкаруу каптамаларынын жаңы түрлөрүн иштеп чыгуу талап кылынган. маалыматтар жана башка ар кандай техникалык кыйынчылыктарды жеңүү керек.
Көптөгөн скептикалык билдирүүлөргө карабастан, Seagate бул технологияны биринчи жолу 2013-жылы көрсөткөн. Биринчи дисктер 2018-жылы жөнөтүлө баштаган.
Тасманын аягы, башына өтүңүз!
Биз 1951-жылы башталып, макаланы сактоо технологиясынын келечегине көз салуу менен аяктадык. Маалыматтарды сактоо убакыттын өтүшү менен абдан өзгөрдү, кагаз лентадан металл жана магниттик, аркан эстутуму, айлануучу дисктер, оптикалык дисктер, флеш эс тутумдар жана башкалар. Прогресс тезирээк, кичирээк жана күчтүүрөөк сактагыч түзмөктөрдүн пайда болушуна алып келди.
Эгер сиз NVMe менен 1951-жылдагы UNISERVO металл тасмасын салыштырсаңыз, NVMe секундасына 486% көбүрөөк цифраларды окуй алат. NVMeди менин бала кездеги сүйүктүү Zip дисктери менен салыштырганда, NVMe секундасына 111% көбүрөөк цифраларды окуй алат.
Чыныгы бойдон калган бир гана нерсе 0 жана 1ди колдонуу. Муну жасоо жолдорубуз абдан ар түрдүү. Кийинки жолу досуңуз үчүн CD-RW ырларды жаздырганыңызда же үй видеосун Оптикалык дисктин архивине сактап койгонуңузда, чагылдырылбаган бет 0гө, ал эми чагылдыруучу бет 1ге кантип которулары жөнүндө ойлоносуз деп үмүттөнөм. Же болбосо микстейпти кассетага жаздырсаңыз, ал Commodore PETте колдонулган Datasette менен тыгыз байланышта экенин унутпаңыз. Акыр-аягы, боорукер болуп, артка кайтууну унутпаңыз.
Спасибо и макала боюнча (мен жардам бере албайм) үчүн!
Блогдон дагы эмнени окуй аласыз?
→
→
→
→
→
Биздин жазылуу Кийинки макаланы өткөрүп жибербеш үчүн -канал! Биз жумасына эки жолудан ашык эмес жана бизнес боюнча гана жазабыз. Cloud4Y бизнестин үзгүлтүксүздүгүн камсыз кылуу үчүн зарыл болгон бизнес тиркемелерине жана маалыматка коопсуз жана ишенимдүү алыстан кирүү мүмкүнчүлүгүн камсыз кыла аларын да эскертебиз. Алыстан иштөө коронавирустун жайылышына кошумча тоскоолдук болуп саналат. Чоо-жайын билүү үчүн биздин менеджерлер менен байланышыңыз .
Source: www.habr.com